气缸盖是结构复杂的箱形零件。其上加工有进、排气门座孔,气门导管孔,火花塞安装孔(汽油机)或喷油器安装孔。在气缸盖内还铸有水套、进排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。若凸轮轴安装在气缸盖上,则气缸盖上还加工有凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。水冷式发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式三种结构形式。在多缸发动机中,全部气缸共用一个气缸盖的,则称该气缸盖为整体式气缸盖;若每两缸一盖或三缸一盖,则该气缸盖为分块式气缸盖;若每缸一盖,则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体式气缸盖。气缸盖内部设计复杂的冷却水道,有效控制温度。江苏内燃机气缸盖
但螺栓数目过多,不仅会使气缸盖的结构及安装复杂,而且在气缸中的布置也有困难,因为这受到气道、水道、挺杆孔以及气缸中心距等很多条件的限制。通常每缸的螺栓数目在4—8个之间,多数为5—6个。在气体压力较低、气缸直径较小时,宜采用较少的螺栓数。螺栓数目也可根据每缸螺栓较小的总断面积和活塞面积比值来选择,此比值一般为,0.065—0.158,多数取为0.08—0.1。气缸盖螺栓的布置应尽量靠近气缸中心线以减小螺栓之间的距周,从而减小气缸盖的弯曲应力和变形,但不能大靠近气缸中心线,因为太靠近了又会引起气缸套上部的变形。盐城水冷气缸盖定制气缸盖上的水套设计,确保冷却水均匀流动。
如果气缸盖连接螺栓没有拧紧到规定的扭矩数值,那么由这种轻微跳动而引起的气缸垫磨损就会发生得更快、更严重。若连接螺栓过松,就会导致气缸盖相对与缸体的跳动量增加。如果连接螺栓被拧的过紧,那么就会造成连接螺栓的受力超过它的屈服强度极限,从而导致连接螺栓的拉长超过它的设计容限值,这样也会造成气缸盖的跳动量增加,加速气缸盖密封垫的磨损。使用正确的扭矩规定值,且按照正确的次序拧紧连接螺栓,就可以使气缸盖相对与缸体的跳动降低到很小,从而保证气缸盖的密封质量。
气缸盖冷却水道的设计,应能使冷却水首先进入热负荷较高的地方,然后再流向热负荷较低的地方。为此,有些气缸盖上制有导水筋片或喷水管。喷水管可埋铸在气缸盖中或与气缸盖铸成一体。气门座之间的鼻梁区以及喷油器座或火花塞座与气门之间,或气门与涡流室、预燃室之间的狭壁,是气缸盖中比较容易产生热裂的地方,应首先保证有足够的冷却,其冷却水通道的**小半径R应不小于3mm,狭壁也不宜过高,或者在鼻梁区中钻水孔以加强冷却。在设计水腔时,水流不应有死区,否则会使局部温度过高;也应防止水流短路,流进水腔的水应经过有组织的冷却后再从出水口流出。气缸盖上的进排气道布局直接影响发动机呼吸效率。
气缸盖高度一般为H=(0.9~1.2)D,D为气缸直径。近代内燃机向高速、高功率方向发展,气缸盖高度有适当加大的趋势,有的高度己达1.5D,这直接影响了内燃机的高度。在气缸盖高度一定的情况下,为增加刚度,有些内燃机采用帽式气缸盖或上部带凸边的气缸盖。此外,还可以在气缸盖内壁设置适当的加强筋,增加受力部位比较大处的断面系数;也可以将气缸盖螺栓孔壁做成X形,以增加螺栓固定时的刚度。气缸盖的小壁厚取决于铸造的可能性,一般小为4mm。但是有气门座圈的气缸盖底面或燃烧室壁面,定期检查气缸盖密封垫的老化情况,及时更换。涡流式气缸盖价格
轻量化气缸盖设计有助于提升燃油经济性和车辆性能。江苏内燃机气缸盖
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。江苏内燃机气缸盖