缸蓋簡介
缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座,氣門導(dǎo)管孔,用于安裝進(jìn)、排氣門,還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔,而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔,用以安裝凸輪軸。
氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成,鋁合金的導(dǎo)熱性好,有利于提高壓縮比。
氣缸蓋是燃燒室的組成部分,燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大,由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒方式不同,其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機(jī)的燃燒室主要在氣缸蓋上,而柴油機(jī)的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。
缸蓋缸蓋裂紋的措施
1、氣缸蓋螺栓要均勻上緊,并正確調(diào)整供油時(shí)間。
2、水箱內(nèi)應(yīng)加軟水,并盡可能少換水。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)避免長期在超負(fù)荷下工作。
4、發(fā)動(dòng)機(jī)正在工作而水箱偶而缺水時(shí),不得立即熄火,而應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)徐徐加水。不得在發(fā)動(dòng)機(jī)走熱后加冷水,停車后應(yīng)等水溫至40℃以下后再放水。寒冬季節(jié)起動(dòng)不能立即加開水,而應(yīng)先加熱水而加開水。
5、裝配時(shí)應(yīng)檢查各冷卻水孔是否暢通。定期用堿性溶液清洗冷卻系,及時(shí)清除水垢油污。
缸蓋氣缸蓋蠕變
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(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)—停車過程中(啟動(dòng)循環(huán)),氣缸蓋被急劇的加熱和冷卻,產(chǎn)生較大的循環(huán)熱應(yīng)力, 受到低周熱疲勞損傷。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的每個(gè)工作循環(huán)中(吸氣—壓縮—做功—排氣循環(huán)過程),氣缸蓋發(fā)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(huán)境中長期工作,受到蠕變損傷。[1]
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(dòng)次數(shù)是其主要的壽命指標(biāo);
2)蠕變對(duì)氣缸蓋的直接損傷較小,但能夠影響低周熱疲勞的平均應(yīng)力,因此可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的蠕變—低周熱疲勞可等效為恒定應(yīng)變幅、一定平均應(yīng)力的熱—機(jī)械疲勞,用熱機(jī)械疲勞試驗(yàn)代替蠕變—熱疲勞試驗(yàn)可大大降低試驗(yàn)時(shí)間。[2]
缸蓋加工工藝
發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)中最關(guān)鍵零件之一,其精度要求高,加工工藝復(fù)雜,加工的質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能和質(zhì)量,因此,發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的加工特別重要,其關(guān)鍵部位氣門座圈和導(dǎo)管孔的加工更是重中之重。
發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門座圈是控制燃?xì)馕肱c廢氣排出的重要工作部件,其在工作過程中將在高溫下經(jīng)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(shí),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(huì)造成氣門導(dǎo)管和座圈錐面破損加劇,致使氣門密封不嚴(yán),大量能量隨著高溫氣體的排出而白白浪費(fèi),從而大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。因此,氣門座圈和導(dǎo)管孔應(yīng)具有良好的高溫耐磨性、耐蝕性、傳熱性和高溫強(qiáng)度、抗高溫蠕變性能以及與氣缸蓋匹配的熱膨脹系數(shù)。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)若氣門中心與氣門座圈中心偏離過大,在發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升的同時(shí),還將加快氣門和導(dǎo)管孔的磨損。因此,氣門座圈和導(dǎo)管孔的加工精度特別是氣門座圈工作錐面對(duì)導(dǎo)管孔的跳動(dòng)規(guī)定了嚴(yán)格的公差限制。
發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門座圈和導(dǎo)管孔的加工精度一般要求為:汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的同軸度允差要求為(0.015~0.025)mm;而柴油機(jī)則僅為(0.01~0.015)mm,錐面跳動(dòng)為(0.03~0.05)mm,孔精度等級(jí)要求一般為H7 級(jí)。[3]