发动机及其发动机汽缸盖制造技术

一种发动机及其发动机的汽缸盖，所述发动机包括具有至少一个汽缸孔的汽缸体，定位于汽缸体内的活塞，和被配置为在汽缸体的安装表面处附接至汽缸体的汽缸盖，所述汽缸盖包括对应的安装表面，第一阀接收部分和第二阀接收部分，每一个阀接收部分设置在汽缸盖的安装表面上，设置在第一阀接收部分和第二阀接收部分之间的桥接部，设置为穿过桥接部的至少一部分的至少一个通道，以及定位于至少一个通道内的热传递体，所述热传递体具有第一热导率，其中，汽缸盖由具有第二热导率的母材形成。本实用新型专利技术设于汽缸盖中的热传递体能够减小桥接部与周围结构之间的温差，从而减少桥接部由热应力引起的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体上涉及用于机器为发动机的汽缸盖，且更具体地涉及适应于为目标区域散热的汽缸盖。
技术介绍
内燃机，诸如柴油、汽油或者天然气发动机，通常同时包括汽缸盖和汽缸体，该汽缸盖和汽缸体连同活塞的燃烧面一起限定出至少一个燃烧室。汽缸盖可以包括定位在其中的每一个进气和排气阀中的至少一个，其被致动以使进气和排气流入和流出燃烧室。阀口设有位于汽缸盖上的阀座以接收阀以便密封燃烧室。阀口可以成组并且彼此相互接近地配置以便与每个燃烧室一起进行运行。通常理想的是阀口在燃烧室的直径允许的空间约束内尽可能的大，以便使燃烧室的流入和流出流最大化。因为这一理想目标，汽缸盖材料的相对较窄的桥接部可以在汽缸盖上的阀口之间形成间隔。在内燃机的运行期间，如果来自燃料燃烧的热负荷不能充分地在这些窄桥接部中传递至汽缸盖的其它部分或者从汽缸盖的其它部分传递出，那么汽缸盖的桥接部材料会出现裂纹。标题为“包括具有填料的应力通道的汽缸盖”的美国专利7,677,218号（“’218专利”）提供了一种用于缓解由燃烧引起的汽缸盖应力的解决方案。’218专利提供在底表面中应力通道的使用，其可以在汽缸盖中的相邻开口之间、在燃烧室之间延伸以缓解应力。’218专利还提供一种密封的使用，其用于减轻会发生在具有应力通道的汽缸盖中的火环吹出。虽然’218专利提供了这一解决方案，可能还存在一些应用，其理想的是，改变在汽缸盖内目标区域中的热导率。
技术实现思路
根据本技术的一方面，发动机包括：具有至少一个汽缸孔的汽缸体、定位在该汽缸体中的活塞和配置为在汽缸体的安装表面处附接到汽缸体的汽缸盖。汽缸盖包括对应的安装表面和设置在汽缸盖的安装表面上的第一阀接收部分和第二阀接收部分。桥接部位于第一阀接收部分与第二阀接收部分之间并且至少一个通道设置为穿过桥接部的至少一部分。热传递体定位在至少一个通道内，该热传递体具有与所述汽缸盖的第二热导率不同的第一热导率，并且汽缸盖由具有所述第二热导率的母材形成。所述热传递体在所述汽缸盖的所述至少一个通道内形成至少一个杆。进一步包括：喷射接收部分，其设置在所述第一阀接收部分与所述第二阀接收部分之间，所述喷射接收部分设置在所述汽缸盖的所述安装表面上。所述至少一个通道从所述喷射接收部分沿定向垂直于所述喷射接收部分的方向轴向地延伸。所述至少一个通道从所述喷射接收部分延伸到所述汽缸盖内的另一个喷射接收部分。根据本技术的另一方面，汽缸盖包括安装表面、第一阀接收部分和第二阀接收部分，每一个阀接收部分设置在安装表面上。桥接部设置在第一阀接收部分与第二阀接收部分之间并且至少一个通道设置为穿过桥接部的至少一部分。至少一个通道位于安装表面上方并且热传递体定位在至少一个通道内。热传递体具有与所述汽缸盖的第二热导率不同的第一热导率，并且汽缸盖由具有所述第二热导率的母材形成。本技术设于汽缸盖中的热传递体可以用来调节和改善桥接部以及周围的热导率以有效地传递热负荷，减小桥接部与周围结构之间的温差，从而减少桥接部由热应力引起的损坏。根据本技术的另一方面，一种用于改进发动机汽缸盖中的热导率的方法包括在汽缸盖内汽缸盖安装表面的上方形成至少一个通道，并且将至少一种热传递材料定位到在汽缸盖内的至少一个通道中。该至少一种热传递材料具有与汽缸盖的热导率不同的第一热导率。附图说明图1提供了根据本技术的一方面所限定的发动机的侧视图。图2提供了示例性常规汽缸盖的安装表面的底视图。图3提供了沿着图2的线III-III所截取的汽缸盖的剖面图。图4提供了汽缸盖某部分的详细视图，该部分包含在图2中用附图标记IV表示的圆圈内。图5提供了沿着图2的线III-III所截取的汽缸盖的剖面图，该剖面图根据本技术的一方面进行了修改。图6提供了根据本技术的一方面的汽缸盖的侧视图。图7提供了沿着图6的线VII-VII所截取的汽缸盖的剖面图。具体实施方式现在将参照附图对本技术的各个方面进行详细说明，其中全文中相同的附图标记指代相同的元件，另外说明除外。图1示出了具有汽缸体102的发动机100。发动机100还包括汽缸盖104、由汽缸体102、汽缸盖104和活塞燃烧面（未示出）限定的燃烧室106。冷却系统108也包括在发动机100中，并且可以具有热交换器110、用于将热交换器110连接至发动机100的上软管112和下软管114。热交换器110可以连接至下软管114和与冷却传递泵118相通的通路116。冷却系统108可以进一步包括多个通路120和出口歧管122。如在图2中更清楚地示出，发动机100的汽缸盖104包括设置在汽缸盖104的安装表面上的各种端口或者接收部分，下文称为安装到汽缸体102的安装表面202。在图2中的汽缸盖104中绘出的端口包括缸盖螺栓口204，其可以接收紧固件（如螺栓等）用于将汽缸盖104安装到汽缸体102。在本技术的一个方面，汽缸盖104可具有用于传输机油的缸盖回油口206。此外，汽缸盖104可具有水通路端口208，其可允许发动机冷却剂穿过汽缸盖104，从而将热量从汽缸盖104带走传输到图1的热交换器100并冷却汽缸盖104。汽缸盖端口还可包括进气阀端口210和排气阀端口212，每个分别对应于一个或多个进气阀和排气阀。此外，汽缸盖104可具有用于每组进气阀端口210和排气阀端口212的一个或多个喷射端口216。当图2的汽缸盖104具有一个喷射端口216时，本技术的替代方面可包括用于每组进气阀端口210和排气阀端口212的两个或多个喷射端口216。每个燃烧室106（图1）可以与进气阀中的一个或多个和排气阀中的一个或多个相关联。在图2的示例性方面，每个燃烧室106与对应于一对进气阀端口210的一对进气阀，以及对应于一对排气阀端口212的一对排气阀相关联。汽缸盖104配置为接收与每个燃烧室106相关联的一组阀。进气阀端口210和排气阀端口212分别接收进气阀和排气阀。进气阀选择性地封闭每个进气阀端口210并且可以通过凸轮轴相应的凸轮致动以移动阀元件以打开和关闭相关联的进气阀端口210。同样地，排气阀选择性地封闭每个排气阀端口212并且可以通过相同的或另一个凸轮轴上的另一个凸轮致动以打开和关闭相关联的排气阀端口212。每个燃烧室106也与喷射端口216相关联，该喷射端口216延伸穿过汽缸盖104的安装表面202。喷射端口216接收燃料喷射器以将燃料喷射通过汽缸盖104进入燃烧室106。应该注意到，尽管描述为用于柴油发动机的汽缸盖104，但本技术不限于这种应用。汽缸盖104可根据本技术的多个方面可选地进行构造，用于需要这种点火源的汽油或其它燃料发动机。如图3所示，汽缸盖104中的进气阀端口210和与燃烧室106相关联的喷射端口216各自延伸穿过安装表面202。材料的窄桥接部302位于端口之间。桥接部302可由结构上适合本应用的材料构成，例如诸如，铝、镁、铁、钢以及其他合金、碳纤维等。这些材料具有有益特性，但由于在发动机100运行期间温度的改变，还可具有桥接部302的区域中不理想的热导率。部分由于端口的尺寸以及桥接部302中相对有限的材料用量，桥接部302与其他桥接部302传递热量的能力有限。因此，桥接部302和/或发动机100的其他部件的损坏可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机（100），其特征在于，包括：汽缸体（102），其具有至少一个汽缸孔；活塞，其定位在所述汽缸体（102）中；以及汽缸盖（104），其配置成在所述汽缸体（102）的安装表面处附接到所述汽缸体（102），所述汽缸盖（104）包括：安装表面（202）；第一阀接收部分（210）和第二阀接收部分（212），每一个阀接收部分（210，212）设置在所述汽缸盖（104）的所述安装表面（202）上；桥接部（302），其位于所述第一阀接收部分（210）与所述第二阀接收部分（212）之间；至少一个通道（404，406），其设置为穿过所述桥接部（302）的至少一部分；以及热传递体（408），其定位在所述至少一个通道（404，406）内，所述热传递体（408）具有第一热导率，形成所述汽缸盖（104）的母材具有不同于所述第一热导率的第二热导率。

【技术特征摘要】
2015.05.22 US 14/7197871.一种发动机（100），其特征在于，包括：汽缸体（102），其具有至少一个汽缸孔；活塞，其定位在所述汽缸体（102）中；以及汽缸盖（104），其配置成在所述汽缸体（102）的安装表面处附接到所述汽缸体（102），所述汽缸盖（104）包括：安装表面（202）；第一阀接收部分（210）和第二阀接收部分（212），每一个阀接收部分（210，212）设置在所述汽缸盖（104）的所述安装表面（202）上；桥接部（302），其位于所述第一阀接收部分（210）与所述第二阀接收部分（212）之间；至少一个通道（404，406），其设置为穿过所述桥接部（302）的至少一部分；以及热传递体（408），其定位在所述至少一个通道（404，406）内，所述热传递体（408）具有第一热导率，形成所述汽缸盖（104）的母材具有不同于所述第一热导率的第二热导率。2.根据权利要求1所述的发动机（100），其特征在于，所述热传递体（408）在所述汽缸盖（104）的所述至少一个通道（404，406）内形成至少一个杆。3.根据权利要求1所述的发动机（100），其特征在于，进一步包括：喷射接收部分（216），其设置在所述第一阀接收部分（210）与所述第二阀接收部分（212）之间，所述喷射接收部分（216）设置在所述汽缸盖（104）的所述安装表面（202）上。4.根据权利要求3所述的发动机（100），其特征在于，所述至少一个通道（404，406）从所述喷射接收部分（216）沿垂直于所述喷射接收部分（216）的方向轴向地延伸。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·D·杨，C·J·格雷厄姆，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国;US