一种缸盖、其设计方法和点燃式内燃机
本发明提供一种缸盖、其设计方法和点燃式内燃机，该方案包括进气门孔和排气门孔，进气门孔和排气门孔用于布置气门；一组进气门孔和排气门孔对应一个气缸，并配合活塞形成一个燃烧室，缸盖对应燃烧室的顶面，燃烧室的顶面为相对于缸盖的板面向内凹陷而成；其中，燃烧室的顶面的最大进气侧长度K和燃烧室的当量直径D’满足：0.5077≤K/D’≤0.5473。可见，本发明通过调整燃烧室的顶面的最大进气侧长度K与燃烧室的当量直径D’比值，并在合理范围内，优化了缸盖的强度，强化滚流运动，从而提高了可靠性。
发明专利
CN202311835570.8
2023-12-28
CN117469048A
2024-01-30
F02F1/24(2006.01)
潍柴动力股份有限公司
李卫;佟德辉;吕顺;陈相丞;王利雨;马庆镇;蔡海杰;谷允成;王启峰;王春晖;张政政
261001 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
北京集佳知识产权代理有限公司
杨华
山东;37
1.一种缸盖，其特征在于，包括进气门孔和排气门孔，所述进气门孔和所述排气门孔用于布置气门；一组所述进气门孔和所述排气门孔对应一个气缸，并配合活塞形成一个燃烧室，所述缸盖形成所述燃烧室的顶面，所述燃烧室的顶面为相对于所述缸盖的板面向内凹陷而成； 其中，所述燃烧室的顶面的最大进气侧长度K和所述燃烧室的当量直径D’满足：0.5077≤K/D’≤0.5473。 2.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述气门的气门盘的直径D2满足：0.75≤D2/K≤0.8。 3.如权利要求2所述的缸盖，其特征在于，所述气门的气门盘的侧面与所述燃烧室的燃烧壁之间的最小距离为避让间隙θ，满足：θ/D’＞0.06。 4.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述燃烧室的当量直径D’和所述燃烧室的顶面的最大进气侧长度K满足：0.5077≤K/D’≤0.5321。 5.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述燃烧室的直径D1满足：120mm≤D1＜140mm。 6.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述气门的有效长度C满足：C=（2.01-2.19）D’，包含端点值。 7.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于，所述气门的尺寸边界d满足：d=（0.26-0.72）D’，包含端点值。 8.如权利要求1至7中任一项所述的缸盖，其特征在于，一组所述进气门孔和所述排气门孔包括两个进气门孔和两个排气门孔； 两个所述进气门孔位于点燃式内燃机的进气侧，两个所述排气门孔位于点燃式内燃机的排气侧。 9.如权利要求1至7中任一项所述的缸盖，其特征在于，所述燃烧室的顶面还设置有挡风结构，所述挡风结构用于罩设火花塞的点火结构。 10.一种点燃式内燃机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的缸盖。 11.一种缸盖设计方法，其特征在于，用于设计如权利要求1至9中任一项所述的缸盖，所述设计方法包括： 缸盖初始仿真； 确定缸盖的配气机构的布置形式； 确认设计参数包括燃烧室的顶面的最大进气侧长度K和无量纲比值K/D’；基于相同原则，得到K的不同取值下缸盖的气道模型； 根据评定指标仿真，并根据仿真结果，调整K的取值，直至满足评定指标要求； 根据进气量、滚流比、疲劳强度进行综合评估，获得综合指标与无量纲比值的对应关系； 确定无量纲比值的初步范围； 根据点燃式内燃机边界，确认缸盖的尺寸边界，确定无量纲比值的目标取值范围； 将目标取值范围作为结果进行输出。 12.如权利要求11所述的缸盖设计方法，其特征在于，所述根据评定指标仿真，并根据仿真结果，调整K的取值，直至满足评定指标要求包括： 根据疲劳强度仿真调整K的取值，根据充量运动仿真调整K的取值，和/或根据进气量仿真调整K的取值。 13.如权利要求12所述的缸盖设计方法，其特征在于，综合指标与无量纲比值的对应关系ε（K/D’）满足： ε（K/D’）＝y1σ（K/D’）+y2τ（K/D’）+y3δ（K/D’） 其中，y1、y2和y3为常数，其中，y1满足：0.2~0.4；y2满足0.15~0.3；y3满足0.5~0.65； σ（K/D’）表示疲劳强度与K/D’的对应关系； τ（K/D’）表示滚流比与K/D’的对应关系； δ（K/D’）表示进气量与K/D’的对应关系。 14.如权利要求11所述的缸盖设计方法，其特征在于，所述评定指标还包括温度，所述根据评定指标仿真，并根据仿真结果，调整K的取值，直至满足评定指标要求还包括：根据温度仿真调整K的取值。