氣缸蓋的結(jié)構(gòu)與氣門和氣道的布置以及冷卻水套或散熱片的安排等有密切關(guān)系,同時(shí),還要考慮裝在氣缸蓋上的機(jī)件的布置問題。以下分別介紹缸蓋重要部位設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些問題。進(jìn)排氣道的設(shè)計(jì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的性能有很大的影響,進(jìn)氣道影響進(jìn)氣阻力和充氣效率排氣道影響排氣阻力和廢氣能量的利用(如廢氣渦輪增壓)。為了保證內(nèi)燃機(jī)有盡可能高的充氣效率,進(jìn)排氣道通常有足夠大的面積,氣道斷面要避免突變,比較好由氣道口起向進(jìn)氣道的進(jìn)口和排氣道的出口通道面積分別均勻增大20%左右,同時(shí)鑄出的氣道表面要盡量光滑。因此,要選若干進(jìn)排氣道截面,繪制圖形,計(jì)算通過面積,并按要求對(duì)它們的形狀和大小進(jìn)行修正設(shè)計(jì),直到滿足要求為止。氣缸蓋上的氣門座經(jīng)過特殊處理,耐磨性增強(qiáng)。德州柴油機(jī)氣缸蓋廠家
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,它是一個(gè)箱形零件,上面加工有各種孔洞,如進(jìn)、排氣門座孔、氣門導(dǎo)管孔、火花塞安裝孔(或噴油器安裝孔)等。同時(shí),氣缸蓋內(nèi)部還鑄有水套、進(jìn)排氣道和燃燒室或部分燃燒室。如果凸輪軸安裝在氣缸蓋上,那么氣缸蓋上還會(huì)加工有凸輪軸承孔或凸輪軸承座及其潤(rùn)滑油道。在分類上,水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋可分為整體式、分塊式和單體式三種。整體式氣缸蓋是指所有氣缸共用一個(gè)氣缸蓋的情況。而分塊式氣缸蓋則是每?jī)蓚€(gè)或三個(gè)氣缸共用一個(gè)氣缸蓋。如果每個(gè)氣缸都有一個(gè)單獨(dú)的氣缸蓋,那么它就被稱為單體式氣缸蓋。值得一提的是,風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)通常都采用單體式氣缸蓋設(shè)計(jì)。德州內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋定制精密加工的氣缸蓋確保燃燒室密封,提升動(dòng)力輸出。
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。氣門座之間的鼻梁區(qū)以及噴油器座或火花塞座與氣門之間,或氣門與渦流室、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)使局部溫度過高;也應(yīng)防止水流短路,流進(jìn)水腔的水應(yīng)經(jīng)過有組織的冷卻后再從出水口流出。
水冷式內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)型式可分為整體式、分體式、單體式以及連體式四種。整體式是整列氣缸共用一個(gè)氣缸蓋;分體式是每?jī)蓚€(gè)或三個(gè)氣缸共用一個(gè)氣缸蓋;單體式是每一個(gè)氣缸有一個(gè)單獨(dú)的氣缸蓋;連體式是氣缸蓋和氣缸體不分開,連成一整體。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。好的氣缸蓋材料能抵抗腐蝕,延長(zhǎng)使用壽命。
翹曲和扭曲是氣缸蓋常常出現(xiàn)的問題,也是造成氣缸墊屢燒的主要原因。特別是鋁合金氣缸蓋表現(xiàn)得更為突出,這是因?yàn)殇X合金材料具有很高的熱傳導(dǎo)效率,同時(shí)氣缸蓋與氣缸體相比,又顯得比較小和薄,鋁合金氣缸蓋的溫度上升得快。當(dāng)氣缸蓋變形時(shí),它與缸體平面接合就會(huì)不嚴(yán)實(shí),氣缸的密封質(zhì)量就下降,造成漏氣而燒壞氣缸墊,從而進(jìn)一步使氣缸的密封質(zhì)量惡化。如果氣缸蓋出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲變形的話,就必須將其更換掉。氣缸表面不均勻冷卻會(huì)形成局部熱點(diǎn)。局部熱點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致氣缸蓋或氣缸體上小區(qū)域的金屬產(chǎn)生過度膨脹,這種膨脹會(huì)使氣缸蓋密封墊遭到擠壓并損壞。由于氣缸墊的損壞導(dǎo)致泄露和腐蝕的產(chǎn)生,并被燒穿。選用原廠配件的氣缸蓋,保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。淄博鑄鐵氣缸蓋生產(chǎn)廠家
缸蓋上的冷卻水出口溫度,是監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的重要指標(biāo)。德州柴油機(jī)氣缸蓋廠家
發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門座圈是控制燃?xì)馕肱c廢氣排出的重要工作部件,其在工作過程中將在高溫下經(jīng)受氣流的沖蝕和氣門的沖擊磨擦,工作條件十分惡劣:正常工作時(shí),氣門座圈長(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)造成氣門導(dǎo)管和座圈錐面破損加劇,致使氣門密封不嚴(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)若氣門中心與氣門座圈中心偏離過大,在發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升的同時(shí),還將加快氣門和導(dǎo)管孔的磨損。因此,氣門座圈和導(dǎo)管孔的加工精度特別是氣門座圈工作錐面對(duì)導(dǎo)管孔的跳動(dòng)規(guī)定了嚴(yán)格的公差限制。德州柴油機(jī)氣缸蓋廠家