發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),氣缸蓋各部分溫度很不均勻,氣缸蓋底面燃燒室部分(一般稱為火力岸)溫度很高,而冷卻水套或散熱片部分的溫度很低,進(jìn)氣道和排氣道的溫度也不相同,因此,氣缸蓋的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力都很大。特別是由于高溫和溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復(fù)作用。這些裂紋通常出現(xiàn)在氣門(mén)座和噴油器(或火花塞)座之間,特別是進(jìn)、排氣門(mén)座之間的地區(qū)(一般稱為鼻梁區(qū)) 很容易形成熱疲勞裂紋,再加上鑄造殘余應(yīng)力也很大,因此氣缸蓋的工作條件十分嚴(yán)酷。同時(shí),氣缸蓋受熱時(shí)引起的變形如果過(guò)大,會(huì)影響與氣缸的接合面和氣門(mén)座接合面的密封,加速氣門(mén)座的磨損,產(chǎn)生氣門(mén)桿“咬死”,甚至造成漏氣、漏水和漏油等現(xiàn)象,使內(nèi)燃機(jī)無(wú)法工作。高性能氣缸蓋設(shè)計(jì),支持更高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。鹽城鑄鐵氣缸蓋廠家
氣缸蓋冷卻水道的設(shè)計(jì),應(yīng)能使冷卻水首先進(jìn)入熱負(fù)荷較高的地方,然后再流向熱負(fù)荷較低的地方。為此,有些氣缸蓋上制有導(dǎo)水筋片或噴水管。噴水管可埋鑄在氣缸蓋中或與氣缸蓋鑄成一體。氣門(mén)座之間的鼻梁區(qū)以及噴油器座或火花塞座與氣門(mén)之間,或氣門(mén)與渦流室、預(yù)燃室之間的狹壁,是氣缸蓋中比較容易產(chǎn)生熱裂的地方,應(yīng)首先保證有足夠的冷卻,其冷卻水通道的**小半徑R應(yīng)不小于3mm,狹壁也不宜過(guò)高,或者在鼻梁區(qū)中鉆水孔以加強(qiáng)冷卻。在設(shè)計(jì)水腔時(shí),水流不應(yīng)有死區(qū),否則會(huì)使局部溫度過(guò)高;也應(yīng)防止水流短路,流進(jìn)水腔的水應(yīng)經(jīng)過(guò)有組織的冷卻后再?gòu)某鏊诹鞒觥?jì)南單缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋升級(jí)氣缸蓋時(shí),需考慮與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的兼容性。
試驗(yàn)表明,氣門(mén)口的前面在氣流拐彎的中心一側(cè)增加一塊圓滑的突起,可以減小進(jìn)氣阻力。這個(gè)突起使進(jìn)氣流擠向彎道的外壁,使氣流轉(zhuǎn)彎更好,并使進(jìn)氣門(mén)環(huán)狀開(kāi)口更均勻地為氣流所通過(guò),實(shí)際上提高了進(jìn)氣門(mén)通過(guò)斷面的利用率。在進(jìn)氣門(mén)口加一文氏管形環(huán),可使高速時(shí)的進(jìn)氣量增加。文氏管斷面的收縮率對(duì)空氣流量的影響,一般來(lái)說(shuō),對(duì)契形燃燒室,較扁平的氣門(mén)頭較有利;對(duì)半球形燃燒室,過(guò)渡半徑較大的氣門(mén)頭有利。適當(dāng)?shù)募哟筮M(jìn)氣道后可以減小進(jìn)氣阻力,避免急劇轉(zhuǎn)彎也能減小氣流的阻力。現(xiàn)代設(shè)計(jì)師們業(yè)已利用CAE技術(shù)來(lái)進(jìn)行充量更換計(jì)算,設(shè)計(jì)進(jìn)排氣管路
發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門(mén)座圈是控制燃?xì)馕肱c廢氣排出的重要工作部件,其在工作過(guò)程中將在高溫下經(jīng)受氣流的沖蝕和氣門(mén)的沖擊磨擦,工作條件十分惡劣:正常工作時(shí),氣門(mén)座圈長(zhǎng)期處于(600~800)℃的高溫下,高溫氣體腐蝕和零件變形等因素都會(huì)造成氣門(mén)導(dǎo)管和座圈錐面破損加劇,致使氣門(mén)密封不嚴(yán),大量能量隨著高溫氣體的排出而白白浪費(fèi),從而一定程度上降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。因此,氣門(mén)座圈和導(dǎo)管孔應(yīng)具有良好的高溫耐磨性、耐蝕性、傳熱性和高溫強(qiáng)度、抗高溫蠕變性能以及與氣缸蓋匹配的熱膨脹系數(shù)。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)若氣門(mén)中心與氣門(mén)座圈中心偏離過(guò)大,在發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升的同時(shí),還將加快氣門(mén)和導(dǎo)管孔的磨損。因此,氣門(mén)座圈和導(dǎo)管孔的加工精度特別是氣門(mén)座圈工作錐面對(duì)導(dǎo)管孔的跳動(dòng)規(guī)定了嚴(yán)格的公差限制。 缸蓋內(nèi)的水道布局對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理至關(guān)重要。
氣缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)中扮演著至關(guān)重要的角色,它不僅與活塞共同構(gòu)建了燃燒空間,還需承受由高溫高壓燃?xì)猱a(chǎn)生的力量。為了確保氣缸的密封性能,氣缸蓋必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度,以防止損壞或變形。
在材料選擇上,氣缸蓋通常采用好的灰鑄鐵或合金鑄鐵制成。而對(duì)于轎車(chē)所用的汽油機(jī),則更傾向于使用鋁合金氣缸蓋。這主要?dú)w功于鋁合金出色的導(dǎo)熱性能,它有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。此外,鋁合金還具有良好的鑄造性能,非常適合制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。但值得注意的是,鋁合金氣缸蓋需要特別注意冷卻問(wèn)題,必須將其底平面溫度控制在300℃以下,以避免因過(guò)熱而產(chǎn)生的塑性變形。 輕量化氣缸蓋設(shè)計(jì)有助于提升燃油經(jīng)濟(jì)性和車(chē)輛性能。安徽武蕾牌氣缸蓋定制
先進(jìn)的涂層技術(shù),提升氣缸蓋的耐磨和耐腐蝕性能。鹽城鑄鐵氣缸蓋廠家
但螺栓數(shù)目過(guò)多,不僅會(huì)使氣缸蓋的結(jié)構(gòu)及安裝復(fù)雜,而且在氣缸中的布置也有困難,因?yàn)檫@受到氣道、水道、挺桿孔以及氣缸中心距等很多條件的限制。通常每缸的螺栓數(shù)目在4—8個(gè)之間,多數(shù)為5—6個(gè)。在氣體壓力較低、氣缸直徑較小時(shí),宜采用較少的螺栓數(shù)。螺栓數(shù)目也可根據(jù)每缸螺栓較小的總斷面積和活塞面積比值來(lái)選擇,此比值一般為,0.065—0.158,多數(shù)取為0.08—0.1。氣缸蓋螺栓的布置應(yīng)盡量靠近氣缸中心線以減小螺栓之間的距周,從而減小氣缸蓋的彎曲應(yīng)力和變形,但不能大靠近氣缸中心線,因?yàn)樘拷擞謺?huì)引起氣缸套上部的變形。鹽城鑄鐵氣缸蓋廠家
整體式氣缸蓋可以縮短氣缸中心距,結(jié)構(gòu)緊湊零部件數(shù)量少,內(nèi)燃機(jī)剛度好,重量輕,水腔容易布置,成本較低。但是,鑄造復(fù)雜,形狀誤差大,制造廢品率較高;氣缸蓋局部損壞時(shí),整個(gè)氣缸蓋即成廢品;氣缸蓋總長(zhǎng)度大,接合面的平面度在工藝上不容易保證;沿氣缸蓋長(zhǎng)度方向的剛度差,當(dāng)受力不均勻或受熱不均勻時(shí),氣缸蓋容易翹曲變形,從而破壞對(duì)氣缸的密封性。為了克服后一缺點(diǎn),有的內(nèi)燃機(jī)將整體式氣缸蓋相鄰兩缸中間銑出橫槽,以增加彈性,減小因受力或受熱不均勻而引起氣缸蓋的翹曲變形。由于每個(gè)氣缸都有單個(gè)的氣缸蓋,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的整體重量增加。青島水冷氣缸蓋生產(chǎn)廠家氣缸蓋不加工表面上允許有個(gè)別氣孔,其總數(shù)部多于3個(gè),氣孔內(nèi)經(jīng)不大于5m...