發(fā)動機(jī)工作時,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,氣缸蓋受熱時引起的變形如果過大,會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。負(fù)責(zé)冷卻液的流通,起到散熱的關(guān)鍵作用,保證氣缸蓋在高溫環(huán)境下也能正常工作。江蘇直噴式氣缸蓋
試驗表明,氣門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)氣門環(huán)狀開口更均勻地為氣流所通過,實際上提高了進(jìn)氣門通過斷面的利用率。在進(jìn)氣門口加一文氏管形環(huán),可使高速時的進(jìn)氣量增加。文氏管斷面的收縮率對空氣流量的影響,一般來說,對契形燃燒室,較扁平的氣門頭較有利;對半球形燃燒室,過渡半徑較大的氣門頭有利。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)計師們業(yè)已利用CAE技術(shù)來進(jìn)行充量更換計算,設(shè)計進(jìn)排氣管路河南單缸柴油機(jī)氣缸蓋哪家好精確控制氣缸蓋的溫度分布,可優(yōu)化燃燒效率。
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)在滿足工作要求的條件下,應(yīng)盡量使工藝性良好,鑄造和機(jī)械加工方便。內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋內(nèi)部形狀復(fù)雜,設(shè)計過程中必須考慮到型芯的分模與強(qiáng)度以及取放型芯的方便和內(nèi)部型芯的可能。分型面的位置要既能分型又不能處在加工面上。為此,氣缸蓋的側(cè)壁和上部都要開設(shè)一定大小和數(shù)目的出砂口,而在鑄造時還可以作為型芯的支撐孔。為使這些工藝孔不至過多的削弱氣缸蓋的強(qiáng)度,一般其直徑不大于40mm,并盡量避免開在受熱嚴(yán)重的區(qū)域。
氣缸蓋鑄造采用低壓砂型工藝,砂模硬度控制在85-90單位以*尺寸精度。澆注溫度穩(wěn)定在720±10℃,配合模溫機(jī)保持模具恒溫。每批次鑄件進(jìn)行熒光滲透檢測,可識別0.3mm以上表面缺陷。針對鋁合金材料特性,設(shè)計**冒口系統(tǒng)使縮孔率低于0.5%。鑄件毛坯需經(jīng)24小時自然時效才可轉(zhuǎn)入加工環(huán)節(jié)。機(jī)加工執(zhí)行ISO10791標(biāo)準(zhǔn),主軸承孔采用三點支撐鏜削工藝。氣門導(dǎo)管孔加工使用PCD刀具,表面粗糙度Ra≤0.8μm。每個加工單元配備在線測量儀,關(guān)鍵尺寸每2小時抽檢。針對不同材料設(shè)定**切削參數(shù),鑄鐵件線速度控制在180m/min,鋁合金件為350m/min。高性能氣缸蓋設(shè)計,支持更高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
由于鑄鐵氣缸蓋的工作溫度較高,并且在常用溫度范圍內(nèi),熱強(qiáng)度已能滿足設(shè)計要求。同時價格低廉,所以一般水冷式內(nèi)燃機(jī)多數(shù)采用HT21一40、HT25一47等鑄鐵來制造氣缸蓋或者采用合金鑄鐵來制造,以提高拉伸極限強(qiáng)度和耐熱性。只有一些汽油機(jī):考慮到鋁合金氣缸蓋導(dǎo)熱性比鑄鐵好,有利于提高壓縮比,采用鋁合金來制造。目前對鋁缸蓋來說,AlSi6Cu4是比較通用和合適的材料。另外,AlSi7Mg0.3也是較為普遍的材料。雖然由于鋁合金機(jī)械強(qiáng)度較低,設(shè)計中須將壁厚選得比鑄鐵的大一些,但因其密度小,增加壁厚之后,其重量一般也只有鑄鐵氣缸蓋的一半左右。輕量化氣缸蓋設(shè)計有助于提升燃油經(jīng)濟(jì)性和車輛性能。福建單缸發(fā)動機(jī)氣缸蓋哪家好
不同的發(fā)動機(jī)布局要求不同的氣缸蓋設(shè)計。江蘇直噴式氣缸蓋
氣缸蓋是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱形零件。其上加工有進(jìn)、排氣門座孔,氣門導(dǎo)管孔,火花塞安裝孔(汽油機(jī))或噴油器安裝孔。在氣缸蓋內(nèi)還鑄有水套、進(jìn)排氣道和燃燒室或燃燒室的一部分。若凸輪軸安裝在氣缸蓋上,則氣缸蓋上還加工有凸輪軸承孔或凸輪軸承座及其潤滑油道。水冷式發(fā)動機(jī)的氣缸蓋有整體式、分塊式和單體式三種結(jié)構(gòu)形式。在多缸發(fā)動機(jī)中,全部氣缸共用一個氣缸蓋的,則稱該氣缸蓋為整體式氣缸蓋;若每兩缸一蓋或三缸一蓋,則該氣缸蓋為分塊式氣缸蓋;若每缸一蓋,則為單體式氣缸蓋。風(fēng)冷發(fā)動機(jī)均為單體式氣缸蓋。江蘇直噴式氣缸蓋