發(fā)動機(jī)中為了減輕進(jìn)氣被預(yù)熱的程度,提高充量系數(shù),通常把進(jìn)氣道和排氣道分別布置在氣缸蓋的兩側(cè)。在以前使用化油器的汽油機(jī)中,為了加快燃油與空氣的混合,利用排氣的熱量加熱進(jìn)氣,將進(jìn)排氣道一般布置在氣缸蓋的同側(cè)。為了防止氣門導(dǎo)管的變形以及保持與氣門座的同心度,氣門導(dǎo)管孔不宜鉆在氣道的斜壁上,如果它一定要通過斜壁,則應(yīng)該在斜壁上做出一個直徑稍大的下沉支承面。進(jìn)氣門的導(dǎo)管可以伸到氣道中,而排氣門導(dǎo)管則比較好不要伸到排氣道中,因為導(dǎo)管的下端會因受熱脹大,在脹大的導(dǎo)管間隙中容易形成積碳,導(dǎo)致氣門桿卡死在氣門導(dǎo)管中。維修時,需正確安裝氣缸蓋螺栓,防止漏水漏氣。淄博鑄鐵氣缸蓋
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)排氣管路青島氣缸蓋精確測量氣缸蓋平面度,確保密封效果。
螺栓的布置還應(yīng)盡量對氣缸中心均勻分布,否則,可能使氣缸體因受力不均勻產(chǎn)生局部變形,引起漏水、漏氣等現(xiàn)象,導(dǎo)致沖壞氣缸蓋襯墊。各螺栓所分配的壓緊面也要基本相同,以保證壓力的均勻性。在分體式和整體式氣缸蓋中,由于兩缸之間共用的螺栓要比其它螺栓承受更大的力,它們之間的距離應(yīng)該小一些。現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋螺栓的間距一般在(0.32—0.875)D之間,D為氣缸直徑。氣缸蓋螺栓的預(yù)緊力要足夠大,以保證必要的密封壓力.防止長期工作后發(fā)生松動,但預(yù)緊力過大則會使氣缸蓋、氣缸體過度變形,反而影響密封。經(jīng)驗表明,當(dāng)每缸周圍所有螺栓的總預(yù)緊力等于作用在此缸氣缸蓋上比較大的氣體作用力的3倍以上時,才能保證得到可靠的密封。
氣缸蓋總長度大,接合面的平面度在工藝上不容易保證;沿氣缸蓋長度方向的剛度差,當(dāng)受力不均勻或受熱不均勻時,氣缸蓋容易翹曲變形,從而破壞對氣缸的密封性。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。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氣缸蓋;分體式是每兩個或三個氣缸共用一個氣缸蓋;單體式是每一個氣缸有一個單獨(dú)的氣缸蓋;連體式是氣缸蓋和氣缸體不分開,連成一整體。不同的發(fā)動機(jī)布局要求不同的氣缸蓋設(shè)計。
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。氣缸蓋上的氣門座經(jīng)過特殊處理,耐磨性增強(qiáng)。福建單缸氣缸蓋哪家好
缸蓋內(nèi)的水道布局對發(fā)動機(jī)熱管理至關(guān)重要。淄博鑄鐵氣缸蓋
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—40、HT25—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。淄博鑄鐵氣缸蓋