帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：
[0002] 本實用新型涉及一種柴油機(jī)氣缸蓋，尤其是涉及一種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸 蓋。
【背景技術(shù)】 [0003] ：
[0004] 單缸柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)組織相對較為容易，售價低廉，逐步形成了具有中國特 色的單缸機(jī)行業(yè)，它適合我國農(nóng)村長期的使用習(xí)慣和目前農(nóng)村的購買力較低的國情，但是 單缸柴油機(jī)低的價格競爭和產(chǎn)品的同質(zhì)化以及低水平重復(fù)也使企業(yè)技術(shù)升級的動力不足， 而且近幾年環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，非道路用單缸柴油機(jī)的排放在15年10月1日之前必須達(dá) 到國III標(biāo)準(zhǔn)，2016年4月1日之前不能再銷售不達(dá)標(biāo)的單缸柴油機(jī)，而目前國內(nèi)單缸柴油機(jī) 標(biāo)定功率偏大，造成產(chǎn)品的可靠性、排放性能變差，使用油耗高，因而不能在使用中節(jié)能減 排，因此，新一代單缸柴油機(jī)應(yīng)科學(xué)的標(biāo)定柴油機(jī)功率，并設(shè)計限油裝置，研究機(jī)內(nèi)凈化的 關(guān)鍵技術(shù)，降低排放，通過噴油系統(tǒng)，換氣系統(tǒng)與燃燒室結(jié)構(gòu)的匹配優(yōu)化，特別是通過提高 單缸柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的系統(tǒng)優(yōu)化、燃燒過程來優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能，而單缸氣缸蓋是柴油 機(jī)的主要部件，對柴油機(jī)性能有著舉足輕重的作用，在單缸氣缸蓋下部為缸套孔，由于缸套 孔內(nèi)表受到高溫燃?xì)庵苯幼饔?，并始終與活塞環(huán)及活塞發(fā)生高速摩擦，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是通過缸 體水腔冷卻缸套，因此，不能達(dá)到較好的冷卻效果，且傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)對缸體的強(qiáng)度要求較高，因 而使得缸體的重量加大，不僅不利于生產(chǎn)效率低且不利于搬運，而且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] ：
[0006] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效提高氣缸蓋的冷卻效果且能 有效提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本的單缸柴油機(jī)氣缸蓋。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] -種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，包括氣缸蓋體，安裝在缸體上，在所述氣缸蓋 體上設(shè)有進(jìn)氣道、排氣道、噴油孔以及能將氣缸蓋體與缸體連接在一起的安裝孔，在所述氣 缸蓋體下部設(shè)有缸筒結(jié)構(gòu)，所述缸筒結(jié)構(gòu)包括缸套以及能對缸套起到冷卻降溫作用的冷卻 水腔，所述冷卻水腔設(shè)置于缸套外部且與所述缸套形成一整體。
[0009] 作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣道設(shè)置為能使其內(nèi)油氣得到充分混合的螺旋通道結(jié)構(gòu)。作為 優(yōu)選，所述噴油孔內(nèi)設(shè)有能增強(qiáng)其冷卻性能的銅套。
[0010] 作為優(yōu)選，所述缸體為采用壓鑄工藝制成的鋁合金缸體。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益之處是：這種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋， 采用在氣缸蓋下部設(shè)置帶缸筒的結(jié)構(gòu)，其將缸套以及冷卻水腔作為整體固定安裝，不僅有 效提高氣缸蓋的冷卻效果，而且較大程度上降低了氣缸的整體強(qiáng)度要求，因而提高了生產(chǎn) 制作效率以及節(jié)約成本。
【附圖說明】 [0012] ：
[0013] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0014] 圖1是本實用新型的正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是本實用新型的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖中：1、氣缸蓋體 3、進(jìn)氣道 4、排氣道5、噴油孔 6、安裝孔 7、缸套 8、冷卻水腔
【具體實施方式】 [0017] ：
[0018] 下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0019] 一種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，如圖1、圖2所示，包括氣缸蓋體1，安裝在缸 體上，在所述氣缸蓋體1上設(shè)有進(jìn)氣道3、排氣道4、噴油孔5以及能將氣缸蓋體1與缸體連 接在一起的安裝孔6,在所述氣缸蓋體1下部設(shè)有缸筒結(jié)構(gòu)，所述缸筒結(jié)構(gòu)包括缸套7以及 能對缸套7起到冷卻降溫作用的冷卻水腔8,所述冷卻水腔8設(shè)置于缸套7外部且與所述缸 套7形成一整體，在具體應(yīng)用過程中，由于缸套7的內(nèi)孔表面受到高溫燃?xì)庵苯幼饔?，并?終與活塞環(huán)及活塞發(fā)生高速摩擦，因此會產(chǎn)生大量的熱，而缸套7與冷卻水腔8的一體結(jié)構(gòu) 能更好的對缸套起到冷卻降溫作用，冷卻效果更好，而且，氣缸蓋帶有缸套7的整體結(jié)構(gòu)使 得對缸體的強(qiáng)度要求降低，原合金鑄鐵缸體可以改用鋁合金材料的缸體，從而使缸體重量 大大下降，減輕了整機(jī)的重量，且提高生產(chǎn)效率，為使所述進(jìn)氣道3內(nèi)的油氣能得到充分混 合，所述進(jìn)氣道3設(shè)置為能使其內(nèi)油氣得到充分混合的螺旋通道結(jié)構(gòu)，從而使得油氣燃燒 更充分，提高燃燒效率，節(jié)能減排，而為增大進(jìn)、排氣道以及噴油器孔的三角區(qū)截面積，使噴 油孔5在噴油過程中能更好地冷卻，所述噴油孔5內(nèi)設(shè)有能增強(qiáng)其冷卻性能的銅套，所述銅 套鑲套于所述噴油孔5內(nèi)，因而有效提高所述噴油孔的冷卻效果，提高氣缸蓋的使用性能。
[0020] 在具體制作以及加工過程中，首先需要對各部分主體結(jié)構(gòu)的模具按需求參數(shù)進(jìn)行 設(shè)計，其中，位于氣缸蓋內(nèi)部的主體水道芯結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且最薄處僅4mm，很難 成型，最薄處易斷裂，在澆注過程中會有斷芯、局部粘砂、砂芯變形等情況發(fā)生，因此其水道 芯模具的結(jié)構(gòu)需要設(shè)計合理的射口位置、射芯方式、排氣位置、排氣方式，而其內(nèi)的芯砂則 采用具有低的熱膨脹系數(shù)、球形砂粒、良好的流動性、透氣性低、表面光滑、結(jié)構(gòu)致密、耐火 度高、易潰散，使得鑄件水腔光滑、尺寸穩(wěn)定的材料，而本實施例中優(yōu)選為寶珠砂，另外，水 道芯結(jié)構(gòu)可以采用抗高溫、高滲透性的涂料，如鋯英粉涂料，因而不僅能有效堵塞砂芯表面 孔隙，還可以有效地防止機(jī)械粘砂的出現(xiàn)。
[0021] 而后，對于整個氣缸蓋的鑄造過程主要通過以下工藝來實現(xiàn)：a、采用階梯澆注工 藝，從而使鐵水能平穩(wěn)充型，又能較好的排氣，而且溫度場較為均勻，凝固過程中不易產(chǎn)生 應(yīng)力，不易產(chǎn)生縮松等缺陷；b、泥芯與泥芯之間采用復(fù)式定位，較好的保證了泥芯的定位 精度，滿足了鑄件公差要求，其中復(fù)式定位即為通常下芯時都有導(dǎo)向的粗定位，還有保證泥 芯的定位精度的精定位，采用定位芯結(jié)構(gòu)，所有泥芯的精定位均以此泥芯為基準(zhǔn)，在高度方 向，為防止泥芯變形，均有支撐；c、由于泥芯較多（共7個芯砂)，為解決砂芯的排氣，所有泥 芯內(nèi)腔均有排氣孔并與外型接穿，且模體上平面通過壓邊排氣、排氣片排氣、排氣針排氣使 得鑄件氣孔缺陷大大下降。
[0022] 最后，對于整個氣缸蓋的機(jī)加工過程，采用四軸加工及臥加相結(jié)合的加工方式，使 加工工序減少為5道，主要分為以下幾個加工工序：|||加工上平面；@上平面為基準(zhǔn)加工 下平面及缸套孔；:魯?shù)遁S回轉(zhuǎn)臺加工三個側(cè)面；加工一個側(cè)面及進(jìn)排氣凡爾線孔；§1 珩磨缸套孔。其中，在上述加工工序中，對傳統(tǒng)加工方式以及刀具進(jìn)行了改進(jìn)，主要為：a、采 用帶導(dǎo)條刀具，使刀具半徑比由 8:1提高至20:1，因此，導(dǎo)條刀具使得加工時受主軸跳動導(dǎo) 致工件余量不均勻降到最小，它主要靠導(dǎo)條來保證圓柱度，刀具剛性好，由于有導(dǎo)條支承， 抑制了振動，使加工表面質(zhì)量提高；b、導(dǎo)管孔和凡爾線進(jìn)行組合加工；C、用高速切削--低 速切削--提刀--高速切削的步驟，使凡爾線的表面光潔度高于0. 8,跳動〈0. 04mm ;而由于 帶有缸筒結(jié)構(gòu)，因而使得缸蓋加工和缸筒珩磨工序必須一體完成，加工流程為粗鏜半 精鏜---精鏜---預(yù)磨---粗磨---精磨--平臺磨，其中的加工要求主要為以下幾項 ：a、 缸套孔圓柱度公差要求〈0.008。b、網(wǎng)紋角度140°。c、Rk、Rpk、Rvk等參數(shù)為國際標(biāo)準(zhǔn)。 d、機(jī)加工成品下端側(cè)壁單邊厚度為6mm。e、缸套孔底部為盲孔，退刀槽為8mm。而對于上述 加工要求，主要采用以下加工工序以及工藝方法來滿足加工需求：a、采用導(dǎo)條刀具在臥加 上精鏜，珩磨余量為0. 05mm，圓柱度控制在0. 006左右；b、網(wǎng)紋角度是磨頭旋轉(zhuǎn)速度和往復(fù) 速度控制，速度增加有利于提高表面光潔度，在接近缸套孔底部時，由于珩磨頭需換向，因 此速度的改變會影響網(wǎng)紋的角度及其他參數(shù)，而傳統(tǒng)的珩磨機(jī)床很難控制珩磨頭換向時的 網(wǎng)紋參數(shù)，且接近底部時產(chǎn)生亂紋，因此在本專利中的加工工藝中采用伺服系統(tǒng)研磨機(jī)床， 系統(tǒng)通過調(diào)整換向時的速度和磨頭轉(zhuǎn)速來達(dá)到網(wǎng)紋參數(shù)；c、底部增加一個短行程來防止在 珩磨過程中錐度的產(chǎn)生；d、將珩磨修改為倒錐形，珩磨頭底部比上部直徑大0. 01mm，補(bǔ)正 了內(nèi)孔錐度。
[0023] 上述帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，采用在氣缸蓋下部設(shè)置帶缸筒的結(jié)構(gòu)，其將 缸套孔以及冷卻水腔作為整體固定安裝，不僅有效提高氣缸蓋的冷卻效果，而且較大程度 上降低了氣缸的整體強(qiáng)度要求，因而提高了生產(chǎn)制作效率以及節(jié)約成本。
[0024] 需要強(qiáng)調(diào)的是：以上僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任 何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等 同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，包括氣缸蓋體（I )，安裝在缸體上，在所述氣缸 蓋體（1)上設(shè)有進(jìn)氣道（3)、排氣道（4)、噴油孔（5)以及能將氣缸蓋體（1)與缸體連接在一 起的安裝孔（6)，其特征在于：在所述氣缸蓋體（1)下部設(shè)有缸筒結(jié)構(gòu)，所述缸筒結(jié)構(gòu)包括 缸套（7)以及能對缸套（7)起到冷卻降溫作用的冷卻水腔（8)，所述冷卻水腔（8)設(shè)置于缸 套（7)外部且與所述缸套（7)形成一整體。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，其特征在于：所述進(jìn)氣道（3) 設(shè)置為能使其內(nèi)油氣得到充分混合的螺旋通道結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，其特征在于：所述噴油孔（5) 內(nèi)設(shè)有能增強(qiáng)其冷卻性能的銅套。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，其特征在于：所述缸體為采 用壓鑄工藝制成的鋁合金缸體。
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，包括氣缸蓋體，安裝在缸體上，在所述氣缸蓋體上設(shè)有進(jìn)氣道、排氣道、噴油孔以及能將氣缸蓋體與缸體連接在一起的安裝孔，在所述氣缸蓋體下部設(shè)有缸筒結(jié)構(gòu)，所述缸筒結(jié)構(gòu)包括缸套以及能對缸套起到冷卻降溫作用的冷卻水腔，所述冷卻水腔設(shè)置于缸套外部且與所述缸套形成一整體。這種帶有缸筒的單缸柴油機(jī)氣缸蓋，采用在氣缸蓋下部設(shè)置帶缸筒的結(jié)構(gòu)，其將缸套以及冷卻水腔作為整體固定安裝，不僅有效提高氣缸蓋的冷卻效果，而且較大程度上降低了缸體的整體強(qiáng)度要求，因而提高了生產(chǎn)制作效率以及節(jié)約成。
【IPC分類】F02F1/24, F02F1/36
【公開號】CN204851459
【申請?zhí)枴緾N201520655349
【發(fā)明人】王珣, 倪霖
【申請人】江蘇武蕾機(jī)械有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月28日