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。先进的气缸盖技术有助于减少排放,提升环保性能。常州多缸气缸盖厂家
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,济南单缸柴油机气缸盖生产厂家气缸盖上的进排气道布局直接影响发动机呼吸效率。
发动机的进、排气门座圈是控制燃气吸入与废气排出的重要工作部件,其在工作过程中将在高温下经受气流的冲蚀和气门的冲击磨擦,工作条件十分恶劣:正常工作时,气门座圈长期处于(600~800)℃的高温下,高温气体腐蚀和零件变形等因素都会造成气门导管和座圈锥面破损加剧,致使气门密封不严,大量能量随着高温气体的排出而白白浪费,从而一定程度上降低发动机的功率。因此,气门座圈和导管孔应具有良好的高温耐磨性、耐蚀性、传热性和高温强度、抗高温蠕变性能以及与气缸盖匹配的热膨胀系数。同时,发动机工作时若气门中心与气门座圈中心偏离过大,在发动机功率下降、油耗上升的同时,还将加快气门和导管孔的磨损。因此,气门座圈和导管孔的加工精度特别是气门座圈工作锥面对导管孔的跳动规定了严格的公差限制。
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。定期检查气缸盖表面是否有裂纹或变形现象。
气缸盖螺的栓数目应该尽可能多一些。因为,气缸盖总预紧力是一定的,螺栓数日愈多,则分配给每一个螺栓的预紧力就愈小,这样可以避免由于气缸体中产生安装应力而引起气缸盖底面的变形以及气门座的变形。同时,螺栓数目多时,螺栓直径可以相应减小,相对于气缸盖的柔性变大,这可以减小螺栓负荷的交变分量,因而可以减小预紧力。此外,螺栓数目多,两螺栓之间的距离减小,对气缸盖衬垫的压紧力就较均匀,从而保证气缸盖衬垫的密封性。气缸盖上的水套设计,确保冷却水均匀流动。福建内燃机气缸盖生产厂家
缸盖上的冷却水出口温度,是监测发动机状态的重要指标。常州多缸气缸盖厂家
螺栓的布置还应尽量对气缸中心均匀分布,否则,可能使气缸体因受力不均匀产生局部变形,引起漏水、漏气等现象,导致冲坏气缸盖衬垫。各螺栓所分配的压紧面也要基本相同,以保证压力的均匀性。在分体式和整体式气缸盖中,由于两缸之间共用的螺栓要比其它螺栓承受更大的力,它们之间的距离应该小一些。现代内燃机气缸盖螺栓的间距一般在(0.32—0.875)D之间,D为气缸直径。气缸盖螺栓的预紧力要足够大,以保证必要的密封压力.防止长期工作后发生松动,但预紧力过大则会使气缸盖、气缸体过度变形,反而影响密封。经验表明,当每缸周围所有螺栓的总预紧力等于作用在此缸气缸盖上比较大的气体作用力的3倍以上时,才能保证得到可靠的密封。常州多缸气缸盖厂家