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。改裝愛好者常通過更換氣缸蓋來提升車輛性能。江蘇單缸氣缸蓋
氣缸蓋安裝在氣缸體上部,與氣缸壁、活塞頂部構成燃燒室。氣缸蓋的材料一般用灰鑄鐵或鋁合金鑄成,設有進排氣道、氣門座、氣門導管承孔,火花塞安裝孔(汽油機)或噴油器安裝孔(柴油機),還加工有冷卻水道和潤滑油道。水冷發動機的氣缸蓋有整體式、分塊式和單體式3種結構形式。在多缸發動機中,全部氣缸共用一個氣缸蓋的,則稱該氣缸蓋為整體式氣缸蓋。優點是結構緊湊零件少,但結構受力不會均勻,構形復雜。鑄造廢品率高。若每兩缸一蓋或三缸一蓋,則該氣缸蓋為分塊式氣缸蓋。優點是鑄造方便,有利于產品系列化和通用化,但零件數目增多。若每缸一蓋,則為單體式氣缸蓋。優點是密封性好,制造拆裝方便,容易解決熱變形。風冷發動機均為單體式氣缸蓋。山東內燃機氣缸蓋哪家好好的氣缸蓋材料能抵抗腐蝕,延長使用壽命。
氣缸蓋的結構與氣門和氣道的布置以及冷卻水套或散熱片的安排等有密切關系,同時,還要考慮裝在氣缸蓋上的機件的布置問題。以下分別介紹缸蓋重要部位設計中應考慮的一些問題。進排氣道的設計對內燃機的性能有很大的影響,進氣道影響進氣阻力和充氣效率排氣道影響排氣阻力和廢氣能量的利用(如廢氣渦輪增壓)。為了保證內燃機有盡可能高的充氣效率,進排氣道通常有足夠大的面積,氣道斷面要避免突變,比較好由氣道口起向進氣道的進口和排氣道的出口通道面積分別均勻增大20%左右,同時鑄出的氣道表面要盡量光滑。因此,要選若干進排氣道截面,繪制圖形,計算通過面積,并按要求對它們的形狀和大小進行修正設計,直到滿足要求為止。
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動機的重要指標。在發動機的啟動一停車過程中(啟動循環),氣缸蓋被急劇的加熱和冷卻,產生較大的循環熱應力,受到低周熱疲勞損傷。在發動機啟動后的每個工作循環中(吸氣一壓縮一做功一排氣循環過程),氣缸蓋發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力,因此可以把發動機的蠕變一低周熱疲勞可等效為恒定應變幅、一定平均應力的熱一機械疲勞,用熱機械疲勞試驗代替蠕變一熱疲勞試驗可一定程度上降低試驗時間。氣缸蓋的安裝質量直接影響發動機的整體性能。
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的油污、炭粒、鐵銹和其它雜質用高壓氣體吹干凈。以免產生螺栓對缸蓋的壓緊力不足。在緊固氣缸蓋螺栓時,應分3一4次由中間向兩邊對稱擰緊,一次要達到規定的扭力矩,且誤差≯2%,對于鑄鐵氣缸蓋在熱機溫度達到80℃后,應按規定力矩再重新擰緊連接螺栓。而對于雙金屬材料發動機,就應該在發動機冷卻以后,再進行這樣的重新擰緊操作。有一些機手因怕發動機熄火,故在啟動發動機時,總是連續猛轟油門,或當發動機一啟動時就讓發動機高速運轉,以此來維持發動機的工作狀態;在行駛過程中,經常脫檔熄火滑行,而后掛檔強制啟動發動機。在這樣情況下工作的發動機不僅增加了發動機的磨損,而且使氣缸內的壓力急劇上升,極易沖壞氣缸墊,導致密封性能下降。另外,發動機經常超負荷地工作(或點火過早),長時間爆震燃燒,造成氣缸內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。缸蓋上的氣門導管負責引導氣門運動,需保持順暢。山東內燃機氣缸蓋哪家好
維修時需注意氣缸蓋與缸體的配合間隙,確保密封性。江蘇單缸氣缸蓋
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,有的內燃機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。水冷式內燃機氣缸蓋的結構型式可分為整體式、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的氣缸蓋;連體式是氣缸蓋和氣缸體不分開,連成一整體。江蘇單缸氣缸蓋