氣缸蓋的作用是密封氣體,與活塞共同形成燃燒空間,并承受高溫高壓燃氣的作用。氣缸蓋的工作情況是:
(1)氣缸蓋受到高溫高壓燃氣作用,承受很大的螺栓預緊力,導致機械應力大。
(2)氣缸蓋結構復雜,溫度場嚴重不均勻,導致熱應力大,嚴重時會引起氣缸蓋出現(xiàn)裂紋和整體變形
因此氣缸蓋的設計要求是
(1)有足夠的剛度和強度,工作變形小,保證密封。
(2)合理布置燃燒室、氣門、氣道,保證發(fā)動機的工作性能。
(3)工藝性良好,溫度場盡量均勻,減少熱應力,避免熱裂現(xiàn)象。
好的氣缸蓋能承受高溫高壓,延長發(fā)動機壽命。德州單缸發(fā)動機氣缸蓋生產(chǎn)廠家缸蓋的油路一般布置是有一個油道和缸體油道相連,潤滑油從此油道進入缸蓋。如果沒有VVT系統(tǒng),則直接分配到需潤滑的元件。如果有VVT系統(tǒng),則通過一個節(jié)流閥把潤滑油分成高壓油路系統(tǒng)和低壓油路系統(tǒng)。高壓油路系統(tǒng)是潤滑和驅動VVT系統(tǒng),低壓油路系統(tǒng)是潤滑凸輪軸和氣門機構元件。另外缸蓋上還需要有泄油孔,讓潤滑油回到油底殼中。氣缸蓋上的氣缸蓋螺栓數(shù)目及其布置不僅關系到氣缸蓋本身的構造,而且涉及內燃機的長度尺寸和剛度,還對氣缸蓋和氣缸體的受力情況、氣缸套與氣缸體之間的密封性以及氣缸套的變形大小有直接影響,因此氣缸蓋螺栓的數(shù)目及其布置直接影響內燃機工作的可靠性和耐久性。德州單缸發(fā)動機氣缸蓋生產(chǎn)廠家先進的鑄造技術使氣缸蓋結構更緊湊,強度更高。
氣缸蓋高度一般為H=(0.9~1.2)D,D為氣缸直徑。近代內燃機向高速、高功率方向發(fā)展,氣缸蓋高度有適當加大的趨勢,有的高度己達1.5D,這直接影響了內燃機的高度。在氣缸蓋高度一定的情況下,為增加剛度,有些內燃機采用帽式氣缸蓋或上部帶凸邊的氣缸蓋。此外,還可以在氣缸蓋內壁設置適當?shù)募訌娊睿黾邮芰Σ课槐容^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,
氣缸蓋為了便于加工,其硬度不能太大,也不能太小,太大對刀具壽命有影響,太小加工的時候容易粘刀,一般在硬度控制在80HB到100HB范圍內比較合適.由此熱處理一般采用T7處理:1)在最高溫度525°C下加熱6小時達到勻化。2)T=70°C下淬火。3)T=200°C下退火,保溫4小時。4)空冷。缸蓋和氣門機構裝配在一起,要保證氣門機構正常的工作,缸蓋和氣門機構件之間的間隙配合必須合適。一般說來,缸蓋和凸輪軸的軸承的配合選用H7(f7);缸蓋和氣門導管之間采用過盈配合;缸蓋和氣門座圈采用過盈配合。氣缸蓋內部設計復雜的冷卻水道,有效控制溫度。
氣缸墊是裝在發(fā)動機氣缸體和氣缸蓋之間,它的作用是保證燃燒室的密封,防止燃氣、冷卻水和潤滑油躥漏。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,就會影響氣缸蓋的密封質量。氣缸蓋的輕微跳動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果。這些壓力拉長了氣缸蓋連接螺栓,因此導致氣缸蓋相對與缸體有一個輕微的跳動。這種輕微的跳動就會使氣缸蓋密封墊發(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。精密加工的氣缸蓋確保燃燒室密封,提升動力輸出。德州單缸發(fā)動機氣缸蓋生產(chǎn)廠家
維修氣缸蓋時,需注意保護缸體表面不受損傷。德州單缸發(fā)動機氣缸蓋生產(chǎn)廠家
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)動機的重要指標。在發(fā)動機的啟動一停車過程中(啟動循環(huán)),氣缸蓋被急劇的加熱和冷卻,產(chǎn)生較大的循環(huán)熱應力, 受到低周熱疲勞損傷。在發(fā)動機啟動后的每個工作循環(huán)中(吸氣一壓縮一做功一排氣循環(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,啟動次數(shù)是其主要的壽命指標;
2)蠕變對氣缸蓋的直接損傷較小,但能夠影響低周熱疲勞的平均應力,因此可以把發(fā)動機的蠕變一低周熱疲勞可等效為恒定應變幅、一定平均應力的熱一機械疲勞,用熱機械疲勞試驗代替蠕變一熱疲勞試驗可一定程度上降低試驗時間。
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