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。不同的发动机布局要求不同的气缸盖设计。江苏武蕾牌气缸盖
气缸盖的结构形状十分复杂,承受着气体爆发力和气缸盖螺栓的预紧力。气缸盖用来密封气缸的上面部分,它与活塞顶及气缸内壁共同组成燃烧空间。气缸盖上还布置有进、排气道,同时为了润滑装在气缸盖上的配气机构零件,还设有润滑油道等。在水冷式内燃机中,气缸盖上设有冷却水道,而在风冷式内燃机中,气缸盖设有散热片。同时,在气缸盖上还装有喷油器或火花塞、进排气管和气门及其传动件等。在采用分开式燃烧室的内燃机中,在气缸盖上还布置有燃烧室。适用活塞往复式内燃机。江苏武蕾牌气缸盖改装爱好者常通过更换气缸盖来提升车辆性能。
气缸盖冷却水道设计应用拓扑优化算法,在保持流速前提下减少压损。流道截面采用渐变式设计,入口处20mm²逐渐扩展至出口35mm²。CFD模拟显示该结构使流量均匀性提升18%,局部热点温度下降40℃。密封性测试系统模拟实际工况压力曲线,采用分级增压模式。从5Bar开始每5分钟升压10Bar,直至达到设计压力的1.5倍。氦质谱检漏仪灵敏度达1×10^-7mbar·L/s,可检测微观泄漏路径。测试数据自动生成PDF报告,包含压力-时间曲线和泄漏率数值。
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。精密的气缸盖加工,确保各部件间的精确配合。
气孔通常是汽缸盖铸件常见缺陷,往往占铸件废品的较高比例。如何防止气孔,是铸造工作者一个长久的课题。汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面(含缸盖面周边),例如出气针底部(这时冒起的气针较短)或凸起的筋条部。以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气,使上型面产生呛火现象,导致大面积孔洞与无规律的砂眼。在现产条件下,反应性气孔与析出性气孔较为少见,较为多见的是侵入性气孔。现对侵入性气孔分析出如下:1.1原因1.1.1型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。1.1.2浇注温度较低。1.1.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。1.1.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。1.1.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善;或因密封不严,使浇注时铁水钻入排气通道而堵死排气道;砂芯砂粒偏细,透气不良;上涂料后未充分干燥;砂芯砂与涂料发气量太大,或发气速度不当,涂料的屏蔽性差……).经验证明,干式缸套的缸体的气孔缺陷,很大程度上与水套工艺因素相关连。为内部组件提供必要的润滑,确保各个部件之间的摩擦减小,延长使用寿命。河南铸铁气缸盖定制
好的气缸盖能承受高温高压,延长发动机寿命。江苏武蕾牌气缸盖
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。江苏武蕾牌气缸盖