由于铝合金的工作温度较低,必须加强冷却,同时,由于铝合金不能耐冲击,耐磨性差,必须在气门座处镶有合金铸铁制造的气门座圈。设计气缸盖的基本尺寸时应能保证其具有足够的强度和刚度。影响气缸盖刚度主要的尺寸是气缸盖的高度。加大高度,可以增加刚度,改善气缸盖与气缸体之问的密封性,减少螺栓中的动应力及气缸盖的安装应力。气缸盖的高度与气门进、排气道布置、燃烧室型式及水腔高度等因素有关。现代内燃机均采用顶置气门。升级气缸盖时,需考虑与现有发动机的兼容性。盐城柴油机气缸盖
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。水冷气缸盖定制用来安置火花塞和燃油喷射器等重要元件,为发动机的点火和燃油供给提供基础。
连体式气缸盖保证了密封的可靠性,而且刚度大,但制造工艺性差。一般气缸直径较小的水冷式内燃机通常采用整体式气缸盖,个别采用分体式气缸盖。对于直径稍大一些的水冷式内燃机,则往往采用二缸一盖或三缸一盖的分体式气缸盖,个别也有采用单体式气缸盖的;但有些内燃机为了提高结构紧凑性和简化工艺,还有采用整体式气缸盖的。对于直径再大一些的水冷式内燃机(D>150mm),大多数采用单体式气缸盖。连体式气缸盖则在个别强化的水冷式内燃机中应用。
气缸盖通常由铸铁或铝合金制成,其结构复杂,上面有多个用于安装火花塞(汽油机)或喷油嘴(柴油机)的孔,以及进气门和排气门的安装座。它还包含有冷却水套,用于冷却液在其中循环,以冷却气缸盖,防止其过热。此外,还有用于安装摇臂轴或凸轮轴的支座等结构。在一些发动机中,气缸盖还集成了进气歧管和排气歧管的部分功能。气缸盖与气缸体共同构成了发动机的燃烧室。在发动机工作时,气缸盖密封气缸的顶部,承受着燃烧室内高温高压气体的作用。精密的气缸盖加工,确保各部件间的精确配合。
汽车、拖拉机、工程机械和农用内燃机的气缸盖都是采用铸造的方法来制造。根据制造方法、工作情况和设计要求,气缸盖的构料应该是:铸造性能良好,热强度高,并价格低廉。目前制造气缸盖的材料通常有铸铁和铝合金两种,这两种材料铸造性能都良好,但热强度和价格以及材料密度各异。众所周知,各种材料在变形受到限制时,所产生的热应力大小可以用热应力特性数来表示,其中a、E、λ分别为材料的线膨胀系数、弹性模量及导热系数。特性数越小,则材料受热时产生的热应力也越小。而温度高于250℃以上时,铸铁具有较高的热强度,不过当温度达到400℃时,铸铁的热强度也迅速下降。当某个气缸的气缸盖出现问题时,只需拆卸和更换该气缸的气缸盖。常州单缸柴油机气缸盖批发
好的气缸盖设计,减少发动机噪音和振动。盐城柴油机气缸盖
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。盐城柴油机气缸盖