氣缸蓋在工作中受到低周熱疲勞損傷、高周熱疲勞損傷和蠕變損傷,其壽命和可靠性是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)—停車過程中(啟動(dòng)循環(huán)),氣缸蓋被急劇的加熱和冷卻,產(chǎn)生較大的循環(huán)熱應(yīng)力,受到低周熱疲勞損傷。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的每個(gè)工作循環(huán)中(吸氣—壓縮—做功—排氣循環(huán)過程),氣缸蓋發(fā)生較小幅度的溫度變化,遭受高周熱疲勞損傷。氣缸蓋局部材料在高于蠕變溫度的環(huán)境中長(zhǎng)期工作,受到蠕變損傷。1)從理論上分析了氣缸蓋的低周熱疲勞損傷、高周熱疲勞損傷和蠕變損傷,引起氣缸蓋失效的主要是低周熱疲勞損傷,啟動(dòng)次數(shù)是其主要的壽命指標(biāo);2)蠕變對(duì)氣缸蓋的直接損傷較小,但能夠影響低周熱疲勞的平均應(yīng)力,因此可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的蠕變—低周熱疲勞可等效為恒定應(yīng)變幅、一定平均應(yīng)力的熱—機(jī)械疲勞,用熱機(jī)械疲勞試驗(yàn)代替蠕變—熱疲勞試驗(yàn)可一定程度上降低試驗(yàn)時(shí)間。高性能氣缸蓋采用好的合金材料鑄造,增強(qiáng)耐用性。濟(jì)南鑄鐵氣缸蓋定制
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)在氣門座和噴油器(或火花塞)座之間,特別是進(jìn)、排氣門座之間的地區(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)引起的變形如果過大,會(huì)影響與氣缸的接合面和氣門座接合面的密封,加速氣門座的磨損,產(chǎn)生氣門桿“咬死”,甚至造成漏氣、漏水和漏油等現(xiàn)象,使內(nèi)燃機(jī)無法工作。濟(jì)南單缸柴油機(jī)氣缸蓋哪家好好的氣缸蓋設(shè)計(jì),減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和振動(dòng)。
氣缸蓋螺的栓數(shù)目應(yīng)該盡可能多一些。因?yàn)椋瑲飧咨w總預(yù)緊力是一定的,螺栓數(shù)日愈多,則分配給每一個(gè)螺栓的預(yù)緊力就愈小,這樣可以避免由于氣缸體中產(chǎn)生安裝應(yīng)力而引起氣缸蓋底面的變形以及氣門座的變形。同時(shí),螺栓數(shù)目多時(shí),螺栓直徑可以相應(yīng)減小,相對(duì)于氣缸蓋的柔性變大,這可以減小螺栓負(fù)荷的交變分量,因而可以減小預(yù)緊力。此外,螺栓數(shù)目多,兩螺栓之間的距離減小,對(duì)氣缸蓋襯墊的壓緊力就較均勻,從而保證氣缸蓋襯墊的密封性。
氣缸墊是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體和氣缸蓋之間,它的作用是保證燃燒室的密封,防止燃?xì)狻⒗鋮s水和潤(rùn)滑油躥漏。所以,氣缸墊的使用與安裝不合乎要求,就直接影響氣缸蓋的密封可靠性和氣缸墊使用壽命。為了保證密封質(zhì)量,選用的氣缸墊必須與原氣缸所配的規(guī)格和厚度相同,表面應(yīng)平整,包邊貼合牢固,并且沒有劃痕、凹陷、折皺以及銹污等現(xiàn)象。否則,就會(huì)影響氣缸蓋的密封質(zhì)量。氣缸蓋的輕微跳動(dòng)是在壓縮和燃燒壓力的作用下,氣缸蓋試圖從缸體上分離所造成的結(jié)果。這些壓力拉長(zhǎng)了氣缸蓋連接螺栓,因此導(dǎo)致氣缸蓋相對(duì)與缸體有一個(gè)輕微的跳動(dòng)。這種輕微的跳動(dòng)就會(huì)使氣缸蓋密封墊發(fā)生放松和壓緊的過程,從而加快了氣缸蓋密封墊的損壞,影響其密封性能。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)布局要求不同的氣缸蓋設(shè)計(jì)。
氣缸蓋高度一般為H=(0.9~1.2)D,D為氣缸直徑。近代內(nèi)燃機(jī)向高速、高功率方向發(fā)展,氣缸蓋高度有適當(dāng)加大的趨勢(shì),有的高度己達(dá)1.5D,這直接影響了內(nèi)燃機(jī)的高度。在氣缸蓋高度一定的情況下,為增加剛度,有些內(nèi)燃機(jī)采用帽式氣缸蓋或上部帶凸邊的氣缸蓋。此外,還可以在氣缸蓋內(nèi)壁設(shè)置適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋,增加受力部位比較大處的斷面系數(shù);也可以將氣缸蓋螺栓孔壁做成X形,以增加螺栓固定時(shí)的剛度。氣缸蓋的小壁厚取決于鑄造的可能性,一般小為4mm。但是有氣門座圈的氣缸蓋底面或燃燒室壁面,精密加工的氣缸蓋確保燃燒室密封,提升動(dòng)力輸出。淄博水冷氣缸蓋哪家好
選用強(qiáng)化型氣缸蓋,可應(yīng)對(duì)更惡劣的工況條件。濟(jì)南鑄鐵氣缸蓋定制
但螺栓數(shù)目過多,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。濟(jì)南鑄鐵氣缸蓋定制
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...