水冷式内燃机气缸盖的结构型式可分为整体式、分体式、单体式以及连体式四种。整体式是整列气缸共用一个气缸盖;分体式是每两个或三个气缸共用一个气缸盖;单体式是每一个气缸有一个单独的气缸盖;连体式是气缸盖和气缸体不分开,连成一整体。整体式气缸盖可以缩短气缸中心距,结构紧凑零部件数量少,内燃机刚度好,重量轻,水腔容易布置,成本较低。但是,铸造复杂,形状误差大,制造废品率较高;气缸盖局部损坏时,整个气缸盖即成废品。气缸盖上的喷油嘴布局影响燃油雾化效果。青岛内燃机气缸盖
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。常州单缸发动机气缸盖厂家定期检查气缸盖密封垫的老化情况,及时更换。
气缸盖在发动机中扮演着至关重要的角色,它不仅与活塞共同构建了燃烧空间,还需承受由高温高压燃气产生的力量。为了确保气缸的密封性能,气缸盖必须具备足够的强度和刚度,以防止损坏或变形。在材料选择上,气缸盖通常采用好的灰铸铁或合金铸铁制成。而对于轿车所用的汽油机,则更倾向于使用铝合金气缸盖。这主要归功于铝合金出色的导热性能,它有利于提高发动机的压缩比。此外,铝合金还具有良好的铸造性能,非常适合制造结构复杂的零件。但值得注意的是,铝合金气缸盖需要特别注意冷却问题,必须将其底平面温度控制在300℃以下,以避免因过热而产生的塑性变形。
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。缸盖内的水道布局对发动机热管理至关重要。
缸盖需要将燃烧产生的热量部分传导到整机的冷却系统中,保证发动机在一定的温度下工作,避免由於过高的温度将发动机的零部件损坏或产生老化变形。缸盖水套主要作用是冷却气缸盖,避免缸盖过热。水套的设计要考虑到本身的容积和流通性能。同时考虑缸盖的较小壁厚等因素。在水套的流通能力需要经过FEA计算,找出临界点并进行优化,主要是优化圆角增加流通性。缸盖需要润滑和它装配在一起的气门机构。对于有VVT系统的发动机缸盖必须有专门的油路来润滑和驱动VVT系统。气缸盖上的凸轮轴安装位置对发动机性能有重要影响。涡流式气缸盖生产厂家
高性能气缸盖采用好的合金材料铸造,增强耐用性。青岛内燃机气缸盖
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。青岛内燃机气缸盖