氣缸蓋是柴油發(fā)動機(jī)中的關(guān)鍵部件之一,它是燃燒室的組成部分也是進(jìn)氣、排氣的通道,連接著許多配氣供油裝置。缸蓋必須保證這些裝置保持正確的相對位置,并且能夠協(xié)調(diào)的工作。因此缸蓋的質(zhì)量直接影響到整機(jī)的使用性能和壽命,技術(shù)要求高,加工工藝過程復(fù)雜。氣缸蓋的顯微組織應(yīng)以小顆粒形的珠光體為基體,在基體上有少分布均勻的細(xì)片狀和個別中等片狀的石墨允許有單個小的單夾雜體或不呈連續(xù)網(wǎng)狀的磷化物供晶體以及不超過磨片面積的10%的鐵素鐵素體。氣缸蓋內(nèi)部設(shè)計復(fù)雜的冷卻水道,有效控制溫度。德州氣缸蓋定制
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。青島柴油機(jī)氣缸蓋批發(fā)缸蓋上的冷卻水出口溫度,是監(jiān)測發(fā)動機(jī)狀態(tài)的重要指標(biāo)。
氣孔通常是汽缸蓋鑄件常見缺陷,往往占鑄件廢品的較高比例。如何防止氣孔,是鑄造工作者一個長久的課題。汽缸體的氣孔多見于上型面的水套區(qū)域?qū)?yīng)的外表面(含缸蓋面周邊),例如出氣針底部(這時冒起的氣針較短)或凸起的筋條部。以及缸筒加工后的內(nèi)表面。嚴(yán)重時由于型芯的發(fā)氣量大而又未能充分排氣,使上型面產(chǎn)生嗆火現(xiàn)象,導(dǎo)致大面積孔洞與無規(guī)律的砂眼。在現(xiàn)產(chǎn)條件下,反應(yīng)性氣孔與析出性氣孔較為少見,較為多見的是侵入性氣孔?,F(xiàn)對侵入性氣孔分析出如下:1.1原因1.1.1型腔排氣不充分,排氣系統(tǒng)總載面積偏小。1.1.2澆注溫度較低。1.1.3澆注速度太慢;,鐵液充型不平穩(wěn),有氣體卷入。1.1.4型砂水份偏高;砂型內(nèi)灰分含量高,砂型透氣性差。1.1.5對于干式氣缸套結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī),水套砂芯工藝不當(dāng)(如未設(shè)置排氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)不完善;或因密封不嚴(yán),使?jié)沧r鐵水鉆入排氣通道而堵死排氣道;砂芯砂粒偏細(xì),透氣不良;上涂料后未充分干燥;砂芯砂與涂料發(fā)氣量太大,或發(fā)氣速度不當(dāng),涂料的屏蔽性差……).經(jīng)驗證明,干式缸套的缸體的氣孔缺陷,很大程度上與水套工藝因素相關(guān)連。
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。高性能氣缸蓋設(shè)計,支持更高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
連體式氣缸蓋保證了密封的可靠性,而且剛度大,但制造工藝性差。一般氣缸直徑較小的水冷式內(nèi)燃機(jī)通常采用整體式氣缸蓋,個別采用分體式氣缸蓋。對于直徑稍大一些的水冷式內(nèi)燃機(jī),則往往采用二缸一蓋或三缸一蓋的分體式氣缸蓋,個別也有采用單體式氣缸蓋的;但有些內(nèi)燃機(jī)為了提高結(jié)構(gòu)緊湊性和簡化工藝,還有采用整體式氣缸蓋的。對于直徑再大一些的水冷式內(nèi)燃機(jī)(D>150mm),大多數(shù)采用單體式氣缸蓋。連體式氣缸蓋則在個別強化的水冷式內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用。先進(jìn)的鑄造技術(shù)使氣缸蓋結(jié)構(gòu)更緊湊,強度更高。常州武蕾牌氣缸蓋生產(chǎn)廠家
氣缸蓋的設(shè)計需考慮發(fā)動機(jī)的整體布局和散熱需求。德州氣缸蓋定制
在布置氣缸蓋的進(jìn)水口位置與各股冷卻水流時,不應(yīng)使其互相作用而形成很強的渦流。因為在渦流區(qū)易形成蒸氣,引起局部過熱。布置進(jìn)水口時,還必須注意要與氣缸蓋螺栓孔或機(jī)油通道有適當(dāng)距離,否則不易互相密封。氣缸蓋頂板應(yīng)略有傾斜,出水口應(yīng)該布置在比較高處,以避免形成空氣囊和蒸氣囊而影響散熱,如果出水口不是布置在比較高處,為了避免形成空氣囊和蒸氣囊而影響散熱,則應(yīng)該在水套的比較高部位加工一個出氣口。水腔較熱部分的通道不應(yīng)太窄(不窄于4mm)否則就會有強烈的蒸氣產(chǎn)生,使水垢加速形成而堵塞通道。必須注意,過分增加通道斷面會使水的流速減低影響散熱而使局部溫度增加。德州氣缸蓋定制