發動機的進、排氣門座圈是控制燃氣吸入與廢氣排出的重要工作部件,其在工作過程中將在高溫下經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,氣門座圈長期處于(600~800)℃的高溫下,高溫氣體腐蝕和零件變形等因素都會造成氣門導管和座圈錐面破損加劇,致使氣門密封不嚴,大量能量隨著高溫氣體的排出而白白浪費,從而一定程度上降低發動機的功率。因此,氣門座圈和導管孔應具有良好的高溫耐磨性、耐蝕性、傳熱性和高溫強度、抗高溫蠕變性能以及與氣缸蓋匹配的熱膨脹系數。同時,發動機工作時若氣門中心與氣門座圈中心偏離過大,在發動機功率下降、油耗上升的同時,還將加快氣門和導管孔的磨損。因此,氣門座圈和導管孔的加工精度特別是氣門座圈工作錐面對導管孔的跳動規定了嚴格的公差限制。輕量化氣缸蓋設計有助于提升燃油經濟性和車輛性能。福建渦流式氣缸蓋批發
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的加強筋,增加受力部位比較大處的斷面系數;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,鹽城鑄鐵氣缸蓋定制先進的鑄造技術使氣缸蓋結構更緊湊,強度更高。
氣缸蓋的結構相當復雜,它是一個箱形零件,上面加工有各種孔洞,如進、排氣門座孔、氣門導管孔、火花塞安裝孔(或噴油器安裝孔)等。同時,氣缸蓋內部還鑄有水套、進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,那么氣缸蓋上還會加工有凸輪軸承孔或凸輪軸承座及其潤滑油道。在分類上,水冷式發動機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氣缸蓋的情況。而分塊式氣缸蓋則是每兩個或三個氣缸共用一個氣缸蓋。如果每個氣缸都有一個單獨的氣缸蓋,那么它就被稱為單體式氣缸蓋。值得一提的是,風冷發動機通常都采用單體式氣缸蓋設計。
但螺栓數目過多,不僅會使氣缸蓋的結構及安裝復雜,而且在氣缸中的布置也有困難,因為這受到氣道、水道、挺桿孔以及氣缸中心距等很多條件的限制。通常每缸的螺栓數目在4—8個之間,多數為5—6個。在氣體壓力較低、氣缸直徑較小時,宜采用較少的螺栓數。螺栓數目也可根據每缸螺栓較小的總斷面積和活塞面積比值來選擇,此比值一般為,0.065—0.158,多數取為0.08—0.1。氣缸蓋螺栓的布置應盡量靠近氣缸中心線以減小螺栓之間的距周,從而減小氣缸蓋的彎曲應力和變形,但不能大靠近氣缸中心線,因為太靠近了又會引起氣缸套上部的變形。精確加工的氣缸蓋,減少燃燒室積碳問題。
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,避免熱裂現象。氣缸蓋上的水套設計,確保冷卻水均勻流動。河南發動機氣缸蓋生產廠家
維修氣缸蓋時,需徹底清理舊密封材料殘留。福建渦流式氣缸蓋批發
在保證必要的剛度和強度的條件下,火力面壁厚盡可能取小一些,以避免發生熱疲勞裂紋,但要適當增加頂面和側面的壁厚。氣缸蓋其它部分的壁厚主要決定于鑄造工藝。在鑄造工藝許可的條件下應盡可能減薄壁厚,一般約為5~6mm。氣缸蓋水道的高度取決于冷卻的需要和鑄造砂芯的強度,一般不應小于4~5mm,尤其排氣道外壁和氣缸蓋底板之問水道的高度不能太小,以保證可靠冷卻。對於縮孔和氣孔的直徑小於2.0mm,且兩個相鄰的單個的孔間距大於10mm的鑄造缺陷是可以接受的。氣缸蓋不允許焊接,粘接,螺塞堵頭等修復工藝。但是鑄件允許噴砂處理,福建渦流式氣缸蓋批發