安徽单缸气缸盖

时间:2024年10月09日 来源:

气缸盖在工作中受到低周热疲劳损伤、高周热疲劳损伤和蠕变损伤,其寿命和可靠性是发动机的重要指标。在发动机的启动—停车过程中(启动循环),气缸盖被急剧的加热和冷却,产生较大的循环热应力, 受到低周热疲劳损伤。在发动机启动后的每个工作循环中(吸气—压缩—做功—排气循环过程),气缸盖发生较小幅度的温度变化,遭受高周热疲劳损伤。气缸盖局部材料在高于蠕变温度的环境中长期工作,受到蠕变损伤。

1)从理论上分析了气缸盖的低周热疲劳损伤、高周热疲劳损伤和蠕变损伤,引起气缸盖失效的主要是低周热疲劳损伤,启动次数是其主要的寿命指标;

2)蠕变对气缸盖的直接损伤较小,但能够影响低周热疲劳的平均应力,因此可以把发动机的蠕变—低周热疲劳可等效为恒定应变幅、一定平均应力的热—机械疲劳,用热机械疲劳试验代替蠕变—热疲劳试验可一定程度上降低试验时间。


缸盖上的冷却水出口温度,是监测发动机状态的重要指标。安徽单缸气缸盖

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在保证必要的刚度和强度的条件下,火力面壁厚尽可能取小一些,以避免发生热疲劳裂纹,但要适当增加顶面和侧面的壁厚。气缸盖其它部分的壁厚主要决定于铸造工艺。在铸造工艺许可的条件下应尽可能减薄壁厚,一般约为5~6mm。气缸盖水道的高度取决于冷却的需要和铸造砂芯的强度,一般不应小于4~5mm,尤其排气道外壁和气缸盖底板之问水道的高度不能太小,以保证可靠冷却。对於缩孔和气孔的直径小於2.0mm,且两个相邻的单个的孔间距大於10mm的铸造缺陷是可以接受的。气缸盖不允许焊接,粘接,螺塞堵头等修复工艺。但是铸件允许喷砂处理,铸铁气缸盖价格气缸盖上的喷油嘴布局影响燃油雾化效果。

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由于铸铁气缸盖的工作温度较高,并且在常用温度范围内,热强度已能满足设计要求。同时价格低廉,所以一般水冷式内燃机多数采用HT21—40、HT25—47等铸铁来制造气缸盖或者采用合金铸铁来制造,以提高拉伸极限强度和耐热性。只有一些汽油机:考虑到铝合金气缸盖导热性比铸铁好,有利于提高压缩比,采用铝合金来制造。目前对铝缸盖来说,AlSi6Cu4是比较通用和合适的材料。另外,AlSi7Mg0.3也是较为普遍的材料。虽然由于铝合金机械强度较低,设计中须将壁厚选得比铸铁的大一些,但因其密度小,增加壁厚之后,其重量一般也只有铸铁气缸盖的一半左右。

发动机中为了减轻进气被预热的程度,提高充量系数,通常把进气道和排气道分别布置在气缸盖的两侧。在以前使用化油器的汽油机中,为了加快燃油与空气的混合,利用排气的热量加热进气,将进排气道一般布置在气缸盖的同侧。为了防止气门导管的变形以及保持与气门座的同心度,气门导管孔不宜钻在气道的斜壁上,如果它一定要通过斜壁,则应该在斜壁上做出一个直径稍大的下沉支承面。进气门的导管可以伸到气道中,而排气门导管则比较好不要伸到排气道中,因为导管的下端会因受热胀大,在胀大的导管间隙中容易形成积碳,导致气门杆卡死在气门导管中。维修时需注意气缸盖与缸体的配合间隙,确保密封性。

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气缸盖的作用是密封气体,与活塞共同形成燃烧空间,并承受高温高压燃气的作用。气缸盖的工作情况是:

(1)气缸盖受到高温高压燃气作用,承受很大的螺栓预紧力,导致机械应力大。

(2)气缸盖结构复杂,温度场严重不均匀,导致热应力大,严重时会引起气缸盖出现裂纹和整体变形

因此气缸盖的设计要求是

(1)有足够的刚度和强度,工作变形小,保证密封。

(2)合理布置燃烧室、气门、气道,保证发动机的工作性能。

(3)工艺性良好,温度场尽量均匀,减少热应力,避免热裂现象。

升级气缸盖时,需考虑与现有发动机的兼容性。安徽单缸气缸盖

气缸盖的设计需考虑发动机的整体布局和散热需求。安徽单缸气缸盖

翘曲和扭曲是气缸盖常常出现的问题,也是造成气缸垫屡烧的主要原因。特别是铝合金气缸盖表现得更为突出,这是因为铝合金材料具有很高的热传导效率,同时气缸盖与气缸体相比,又显得比较小和薄,铝合金气缸盖的温度上升得快。当气缸盖变形时,它与缸体平面接合就会不严实,气缸的密封质量就下降,造成漏气而烧坏气缸垫,从而进一步使气缸的密封质量恶化。如果气缸盖出现严重的翘曲变形的话,就必须将其更换掉。气缸表面不均匀冷却会形成局部热点。局部热点会导致气缸盖或气缸体上小区域的金属产生过度膨胀,这种膨胀会使气缸盖密封垫遭到挤压并损坏。由于气缸垫的损坏导致泄露和腐蚀的产生,并被烧穿。安徽单缸气缸盖

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