一种大功率双燃料机缸盖的制作方法

本发明涉及一种大功率双燃料机缸盖，属于发动机。

背景技术：

1、缸盖是发动机中最重要的部件之一，其受到缸盖螺栓预紧力、周期变化的高温高压气体力的共同作用，使缸盖承受严重的热负荷和机械符负荷作用。

2、目前的缸盖结构有多种多样(例如专利cn117620597a、cn213711194u均公开了对应的缸盖结构)，而大部分缸盖的进、排气周围水腔均为对称布置，小缸径缸盖水腔更多的采用一体式设计。由于双燃料机的缸盖缸径较大，所受的热负荷和机械负荷也更大，同时需要同步考虑微喷喷油器系统的布置，而大缸径水腔如采用一体式设计则铸造缸盖的合格率会大大降低，以上难点对于冷却设计而言存在一定的挑战。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何在保证双燃料机缸盖可靠性的前提下提高其冷却效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，包括缸盖本体，缸盖本体内设有主喷油器孔、微喷喷油器孔、起动阀布置孔、气道、缸盖水腔，缸盖水腔设于气道周围、设于微喷喷油器孔周围、设于起动阀孔周围、设于主喷油器孔周围，且缸盖水腔接通微喷喷油器孔、主喷油器孔，主喷油器孔为偏置结构；微喷喷油器孔底部设有偏置孔槽，微喷喷油器孔通过偏置孔槽接通缸盖水腔。

3、优选地，所述的主喷油器孔设于靠近缸盖本体中心的位置；主喷油器孔与微喷喷油器孔之间设有避免在高温高压下容易开裂的距离。

4、优选地，所述的微喷喷油器孔底部设有台阶孔，台阶孔的台阶位置侧面设有偏置孔槽。

5、优选地，所述的气道分为相互接通的排气道和进气道，排气道的排气道口和进气道的进气道口位于缸盖本体上的同侧布置。

6、优选地，所述的起动阀孔底部的一侧布置有冷却水孔，冷却水孔未与起动阀孔接通，冷却水孔与缸盖水腔接通。

7、优选地，所述的缸盖水腔分为下层水腔、中层水腔和上层水腔，中层水腔与上层水腔之间通过加工孔贯通；微喷喷油器孔通过偏置孔槽接通下层水腔，下层水腔设于起动阀孔底部的一侧。

8、优选地，每层所述的水腔相互独立；下层水腔通过加工得到，中层水腔及上层水腔分别由铸造得到。

9、优选地，所述的中层水腔设有斜孔，斜孔正对气道方向，使得从斜孔喷出的水冲击气道外壁。

10、优选地，所述的主喷油器孔为多阶梯结构，越靠近下层水腔位置的孔径越小。

11、优选地，位于所述排气道周围的缸盖水腔为排气道周围水腔，位于进气道周围的缸盖水腔为进气道周围水腔；缸盖本体的外型为非对称结构，排气道周围水腔向着远离缸盖本体中心的外侧壁方向延伸，进气道周围水腔向着靠近缸盖本体中心的方向延伸，缸盖本体的重心始终位于与其匹配的气缸中心。

12、本发明结合仿真计算调整缸盖的冷却系统设计，同时结合铸造工艺，提供了一种可适用于大缸径中速机的双燃料机缸盖。与现有技术相比，本发明具有以下至少一个优点：

13、1、进、排气道周围的水腔非对称布置，同时保证了进、排气两边对温度不同的使用要求(即保证排气道能够得到充分的冷却，而进气道不至于过冷)，可提升缸盖使用性能，同时缸盖外型非对称设计，保证缸盖重心在气缸中心，对缸盖缸套之间的密封性有所保障；

14、2、微喷喷油器孔的底部增加偏置孔，保证喷油器和缸盖之间形成的死水区消失，可以解决局部高温问题，增强冷却微喷喷油器的效果；

15、3、缸盖水腔不再采用一体式设计，中上层水腔分开设计，单独铸造，再采用加工冷却水孔的方式使其上下贯通，保证了两排气道之间不存在冷却死区的情况下，降低缸盖铸造难度，增加产品制造合格率，

16、4、结合仿真计算结果，选择最合适的角度布置斜孔，消除排气道出口周围的水腔死区，增强排气道周围的冷却效果；

17、5、主喷油器孔采用多阶梯设计，可适配满足不同喷射要求的不同型号，微喷喷油器孔在不使用时也可以直接封死，即缸盖可满足不同燃料模式、不同喷射模式的使用需求，最大程度的满足了缸盖的通用化。

18、6、设计有起动阀布置孔，起动阀孔底部的一侧布置有冷却水孔，冷却水孔未与起动阀孔直接接触，能够保证在拆装起动阀时，冷却水不会直接泄露至燃烧室中。

技术特征：

1.一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，包括缸盖本体，缸盖本体内设有主喷油器孔(1)、微喷喷油器孔(2)、起动阀布置孔(4)、气道、缸盖水腔，缸盖水腔设于气道周围、设于微喷喷油器孔(2)周围、设于起动阀孔(4)周围、设于主喷油器孔(1)周围，且缸盖水腔接通微喷喷油器孔(2)、主喷油器孔(1)，主喷油器孔(1)为偏置结构；微喷喷油器孔(2)底部设有偏置孔槽(3)，微喷喷油器孔(2)通过偏置孔槽(3)接通缸盖水腔。

2.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的主喷油器孔(1)设于靠近缸盖本体中心的位置；主喷油器孔(1)与微喷喷油器孔(2)之间设有避免在高温高压下容易开裂的距离。

3.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的微喷喷油器孔(2)底部设有台阶孔，台阶孔的台阶位置侧面设有偏置孔槽(3)。

4.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的气道分为相互接通的排气道和进气道，排气道的排气道口(o)和进气道的进气道口(i)位于缸盖本体上的同侧布置。

5.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的起动阀孔(4)底部的一侧布置有冷却水孔，冷却水孔未与起动阀孔(4)接通，冷却水孔与缸盖水腔接通。

6.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的缸盖水腔分为下层水腔(9)、中层水腔(10)和上层水腔(11)，中层水腔(10)与上层水腔(11)之间通过加工孔(5)贯通；微喷喷油器孔(2)通过偏置孔槽(3)接通下层水腔(9)，下层水腔(9)设于起动阀孔(4)底部的一侧。

7.如权利要求6所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，每层所述的水腔相互独立；下层水腔(9)通过加工得到，中层水腔(10)及上层水腔(11)分别由铸造得到。

8.如权利要求6所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的中层水腔(10)设有斜孔(6)，斜孔(6)正对气道方向，使得从斜孔(6)喷出的水冲击气道外壁。

9.如权利要求6所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，所述的主喷油器孔(1)为多阶梯结构，越靠近下层水腔(9)位置的孔径越小。

10.如权利要求1所述的一种大功率双燃料机缸盖，其特征在于，位于所述排气道周围的缸盖水腔为排气道周围水腔(7)，位于进气道周围的缸盖水腔为进气道周围水腔(8)；缸盖本体的外型为非对称结构，排气道周围水腔(7)向着远离缸盖本体中心的外侧壁方向延伸，进气道周围水腔(8)向着靠近缸盖本体中心的方向延伸，缸盖本体的重心始终位于与其匹配的气缸中心。

技术总结本发明公开了一种大功率双燃料机缸盖，包括缸盖本体，缸盖本体内设有主喷油器孔、微喷喷油器孔、起动阀布置孔、气道、缸盖水腔，缸盖水腔设于气道周围、设于微喷喷油器孔周围、设于起动阀孔周围、设于主喷油器孔周围，且缸盖水腔接通微喷喷油器孔、主喷油器孔，主喷油器孔为偏置结构；微喷喷油器孔底部设有偏置孔槽，微喷喷油器孔通过偏置孔槽接通缸盖水腔。本发明可适用于大缸径中速机，可提升缸盖使用性能，可以解决局部高温问题，增强冷却微喷喷油器的效果，降低缸盖铸造难度，增加产品制造合格率，增强排气道周围的冷却效果，最大程度的满足了缸盖的通用化，能够保证在拆装起动阀时，冷却水不会直接泄露至燃烧室中。技术研发人员：任雪美,程俊锋,屠丹红受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27