針對高原地區(qū)氧氣稀薄環(huán)境,我們開發(fā)了可變壓縮比氣缸蓋系統(tǒng)。內(nèi)置液壓調(diào)節(jié)裝置可根據(jù)海拔高度自動調(diào)整燃燒室容積,保持比較好空燃比。該裝置與ECU聯(lián)動,通過壓力傳感器實時優(yōu)化點火正時。實地測試顯示在5000米海拔地區(qū),發(fā)動機功率損耗從常規(guī)的35%降低至12%。我們建立了行業(yè)**的NVH實驗室,配備激光多普勒振動分析儀和聲學照相機。通過分析氣缸蓋在運轉(zhuǎn)中的振動頻譜,優(yōu)化螺栓預緊力分布方案,將高頻噪音降低15分貝。針對柴油機特有的燃燒噪音,開發(fā)了諧振腔式消聲結(jié)構(gòu),在不影響進氣流量的前提下實現(xiàn)聲壓級優(yōu)化。先進的氣缸蓋技術(shù)有助于減少排放,提升環(huán)保性能。德州內(nèi)燃機氣缸蓋
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—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(yīng)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—壓縮—做功—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(yīng)力,因此可以把發(fā)動機的蠕變—低周熱疲勞可等效為恒定應(yīng)變幅、一定平均應(yīng)力的熱—機械疲勞,用熱機械疲勞試驗代替蠕變—熱疲勞試驗可一定程度上降低試驗時間。河南單缸發(fā)動機氣缸蓋針對不同燃料類型,氣缸蓋材質(zhì)和設(shè)計有所區(qū)別。
在裝配氣缸蓋時,首先要把氣缸蓋與氣缸的接合表面及氣缸體螺栓孔內(nèi)的油污、炭粒、鐵銹和其它雜質(zhì)用高壓氣體吹干凈。以免產(chǎn)生螺栓對缸蓋的壓緊力不足。在緊固氣缸蓋螺栓時,應(yīng)分3—4次由中間向兩邊對稱擰緊,一次要達到規(guī)定的扭力矩,且誤差≯2%,對于鑄鐵氣缸蓋在熱機溫度達到80℃后,應(yīng)按規(guī)定力矩再重新擰緊連接螺栓。而對于雙金屬材料發(fā)動機,就應(yīng)該在發(fā)動機冷卻以后,再進行這樣的重新擰緊操作。有一些機手因怕發(fā)動機熄火,故在啟動發(fā)動機時,總是連續(xù)猛轟油門,或當發(fā)動機一啟動時就讓發(fā)動機高速運轉(zhuǎn),以此來維持發(fā)動機的工作狀態(tài);在行駛過程中,經(jīng)常脫檔熄火滑行,而后掛檔強制啟動發(fā)動機。在這樣情況下工作的發(fā)動機不僅增加了發(fā)動機的磨損,而且使氣缸內(nèi)的壓力急劇上升,極易沖壞氣缸墊,導致密封性能下降。另外,發(fā)動機經(jīng)常超負荷地工作(或點火過早),長時間爆震燃燒,造成氣缸內(nèi)的局部壓力和溫度過高,此時也損壞氣缸墊,使其密封性能下降。
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,以提高拉伸極限強度和耐熱性。只有一些汽油機:考慮到鋁合金氣缸蓋導熱性比鑄鐵好,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。雖然由于鋁合金機械強度較低,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。高性能氣缸蓋采用好的合金材料鑄造,增強耐用性。
氣道有切向氣道,螺旋氣道和帶導向屏的氣道。切向氣道:切向氣道比較平直,在氣門座前強烈收縮,引導氣流以單邊切線方向進入汽缸。切向氣道結(jié)構(gòu)較簡單,由於在氣門口速度分布不均,氣門的流通面積實際得不到充分利用,在渦流高時,進氣阻力將會很快增加。所以,切向氣道一般用在渦流要求不高的發(fā)動機。螺旋氣道:在氣門座上方的氣門腔內(nèi)形成做成螺旋形.使氣流在螺旋氣道內(nèi)就形成一定強度的旋轉(zhuǎn),其氣門口處的氣流情況相當于在平直氣道出口速度分布的基礎(chǔ)上增加一個切向速度.螺旋渦流氣道對鑄造工藝和加工的要求較高。氣缸蓋內(nèi)部設(shè)計復雜的冷卻水道,有效控制溫度。鹽城多缸氣缸蓋
好的氣缸蓋材料能抵抗腐蝕,延長使用壽命。德州內(nèi)燃機氣缸蓋
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。現(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,水套砂芯工藝不當(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,使?jié)沧r鐵水鉆入排氣通道而堵死排氣道;砂芯砂粒偏細,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,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。德州內(nèi)燃機氣缸蓋