集成排气岐管式三缸机缸盖.pdf

本发明涉及一种集成排气岐管式三缸机缸盖，包括气缸盖，所述气缸盖上设置有排气喉口和排气口，在所述排气喉口和所述排气口之间的缸盖壁上设置有连接所述排气喉口和所述排气口的排气岐管；所述气缸盖上还设置有临近所述排气岐管的冷却水套；所述排气口上设置有排气口法兰面，而所述排气口法兰面上安装有用于连接排气管的气缸盖双头螺柱。本发明的缸盖提高了发动机的拆装维修性，缩小了空间，减小了发动机整机质量；提高了排气系统的可靠性，改善了发动机NVH性能；解决了排气歧管的开裂失效问题，也降低成本。

权利要求书
1.  一种集成排气岐管式三缸机缸盖，包括气缸盖，其特征在于：所述气缸盖上设置有排气喉口和排气口，在所述排气喉口和所述排气口之间的缸盖壁上设置有连接所述排气喉口和所述排气口的排气岐管；所述气缸盖上还设置有临近所述排气岐管的冷却水套；所述排气口上设置有排气口法兰面，而所述排气口法兰面上安装有用于连接排气管的气缸盖双头螺柱。

2.  根据权利要求1所述的成排气岐管式三缸机缸盖，其特征在于：所述气缸盖的内壁上形成有加强筋。

3.  根据权利要求1所述的成排气岐管式三缸机缸盖，其特征在于：所述排气岐管和排气喉管为3个。

4.  根据权利要求1所述的成排气岐管式三缸机缸盖，其特征在于：所述气缸盖由铝合金铸造加工形成。

5.  根据权利要求4所述的成排气岐管式三缸机缸盖，其特征在于：所述铝合金的合金元素的组成为：4.5～5.0wt％的Si、1.0～1.2wt％的Cu、0.45～0.50wt％的Mg、0.55～0.60wt％的Mn、0.20～0.30wt％的Fe、0.12～0.15wt％的Zr、0.03～0.05wt％的Te、0.03～0.05wt％的Sr，和余量的Al。

说明书集成排气岐管式三缸机缸盖
技术领域
本发明涉及汽车发动机结构设计的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种集成排气岐管式三缸机缸盖。
背景技术
现有技术中，采用缸盖排气侧安装独立排气歧管，并设计排气歧管隔热罩对其进行隔热。其缺点为：(1)使用独立排气歧管增加系统开发成本；(2)拆装复杂，装配成本高，占用空间大，增加发动机整机质量；(3)高温、高压的废气对独立排气歧管产生极大的热应力和热应变，极易造成排气歧管的开裂失效问题；(4)独立排气歧管隔热罩等受热后刚性变差，降低了排气系统的可靠性，导致发动机NVH性能差。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种集成排气岐管式三缸机缸盖。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种集成排气岐管式三缸机缸盖，包括气缸盖，其特征在于：所述气缸盖上设置有排气喉口和排气口，在所述排气喉口和所述排气口之间的缸盖壁上设置有连接所述排气喉口和所述排气口的排气岐管；所述气缸盖上还设置有临近所述排气岐管的冷却水套；所述排气口上设置有排气口法兰面，而所述排气口法兰面上安装有用于连接排气管的气缸盖双头螺柱。
其中，所述气缸盖的内壁上形成有加强筋。
其中，所述排气岐管和排气喉管为3个。
其中，所述气缸盖由铝合金铸造加工形成。
其中，所述铝合金的合金元素的组成为：4.5～5.0wt％的Si、1.0～1.2wt％的Cu、0.45～0.50wt％的Mg、0.55～0.60wt％的Mn、0.20～0.30wt％的Fe、0.12～0.15wt％的Zr、0.03～0.05wt％的Te、0.03～0.05wt％的Sr，和余量的Al。
与现有技术相比，本发明所述的集成排气岐管式三缸机缸盖具有以下有益效果：
(1)本发明的缸盖提高了发动机的拆装维修性，缩小了空间，减小了发动机整机质 量；提高了排气系统的可靠性，改善了发动机NVH性能；解决了排气歧管的开裂失效问题，也降低成本。
(2)本发明所述的缸盖使用的铝合金，不仅铸造加工性好，而且形成的气缸盖热稳定性好，热变形量小，在冷却液以及汽油等浸没的条件下均具有优异的耐腐蚀性，而且具有良好的抗疲劳性能。
附图说明
图1为实施例1所述集成排气岐管式三缸机缸盖第一截面的示意图；
图2为实施例1所述集成排气岐管式三缸机缸盖第二截面的示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的集成排气岐管式三缸机缸盖做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
如图1～2所示，本实施例所述的集成排气岐管式三缸机缸盖1，所述气缸盖1上设置有3个排气喉口6和1个排气口7，在所述排气喉口6和所述排气口7之间的缸盖壁上设置有连接所述排气喉口6和所述排气口7的排气岐管8；所述气缸盖1上还设置有临近所述排气岐管的冷却水套5；所述排气口上设置有排气口法兰面3，而所述排气口法兰面3上安装有用于连接排气管的气缸盖双头螺柱4，为了加强排气侧的刚度和强度，所述气缸盖的内壁上形成有加强筋2。本实施例通过集成排气歧管于缸盖排气侧，节省了独立排气系统的开发、生产及后期维护成本，规避了排气歧管维修、更换的风险。集成排气歧管通过冷却液进行冷却，从排气歧管出来的废气温度、压力大大降低，从而降低了与排气歧管相连接的三元催化器等部件的热应力和热应变。集成的排气歧管可有效避免振动及热疲劳问题，增加排气系统可靠性和NVH性能。通过排气歧管中排气温度可以让发动机的升温速度更快并更快达到工作温度，促进热循环，从而降低冷启动时废气中CO和CH化合物的排放。另外，本实施例可有效节省排气侧布置空间，系统结构更加紧凑。
实施例2
在本发明中所述的气缸盖具有排气歧管等复杂的内部结构，因而所述气缸盖使用的铝合 金需要在熔融条件下具有良好的流动性。在本发明中，所述的铝合金的合金元素的组成为：4.5～5.0wt％的Si、1.0～1.2wt％的Cu、0.45～0.50wt％的Mg、0.55～0.60wt％的Mn、0.20～0.30wt％的Fe、0.12～0.15wt％的Zr、0.03～0.05wt％的Te、0.03～0.05wt％的Sr，和余量的Al。所述的铝合金可以通过熔炼铝锭(例如Al99.90、Al99.9、Al99.85)或铝基母合金等为主原料，通过添加合金元素在熔炉中制备熔体，并利用惰性气体例如N2等进行吹扫脱气和净化。通过将铝合金熔融浇铸得到所需形状的缸盖属于本领域的现有技术。简单地说，将熔融的铝合金浇铸在蜡模或金属模中凝固，对于本发明所述的铝合金合适的浇铸温度为790℃，然后打开模具把铸件取出，然后通过X射线检查判断是否由于收缩而产生了孔隙(对于本发明所述的合金组成一般没有收缩问题)，对于合格产品接着进行T6热处理，具体为在500℃固溶8～10小时，然后在70～80℃进行淬火，并在200℃时效处理10～12个小时。表1给出了几个具体的铝合金的样品、对照样品的组成。表2给出了它们的性能。
表1余量为Al
 SiCuMgMnFeZrTeSr样品14.51.20.500.600.250.120.030.05样品25.01.00.450.550.200.150.050.03对照样品15.01.00.450.550.20//0.03对照样品24.51.20.500.600.250.120.05/对照样品39.81.80.500.550.250.15Ti0.050.03对照样品47.21.00.450.500.300.70Ni0.050.03
表2
 样品1样品2对照样品1对照样品2对照样品3对照样品4室温抗拉强度，MPa310290250240250250300℃抗拉强度，MPa220220180190190180300℃热膨胀系数，10-6/K8.010.036.042.032.035.0可铸造性优良优良差差合格合格
其中，在本发明中所述的可铸造性，对于100件铸件如果有5件或5件以上通过X射线 检查发现了孔隙，则可铸造性差，对于100件铸件如果有2～5件通过X射线检查发现了孔隙，则可铸造性为合格，对于100件铸件如果有1件或以下，则可铸造性为优良。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。