以中小型乘用發(fā)動機主要鑄件汽缸體(汽缸蓋)生產(chǎn)為例,眾多汽車發(fā)動機鑄造企業(yè)都有采用了粘土砂高壓造型(少數(shù)為自硬樹脂砂造型),制芯則普遍采用覆膜砂熱芯或冷芯工藝,而在熔煉方面大都采用雙聯(lián)熔煉或電爐熔煉,所生產(chǎn)的發(fā)動機均為薄壁鐵件。許多廠家為滿足**度薄壁鑄鐵件的工藝要求,紛紛引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備,如高效混砂機,高壓造型線,高度自動化的制芯中心,強力拋丸設(shè)備,大多采用整體浸涂,烘干,并且自動下芯。在過程質(zhì)量控制方面,許多企業(yè)實現(xiàn)了在線檢測與控制,如配備了型砂性能在線檢測,熱分析法鐵水質(zhì)量檢測與判斷裝置,真空直讀光譜議快速檢測。清潔度檢查的工業(yè)內(nèi)窺鏡等。相當(dāng)一部分企業(yè)還在產(chǎn)品開發(fā)方面應(yīng)用了計算機模式擬技術(shù)??梢院敛豢鋸埖卣f,就硬件配件而言,我國發(fā)動機鑄造水平絲毫不亞于當(dāng)今世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家,一句話,具備了現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)條件。氣缸蓋是發(fā)動機的關(guān)鍵部件,負(fù)責(zé)密封并引導(dǎo)氣體流動。鹽城鑄鐵氣缸蓋批發(fā)
氣缸蓋高度一般為H=(0.9~1.2)D,D為氣缸直徑。近代內(nèi)燃機向高速、高功率方向發(fā)展,氣缸蓋高度有適當(dāng)加大的趨勢,有的高度己達(dá)1.5D,這直接影響了內(nèi)燃機的高度。在氣缸蓋高度一定的情況下,為增加剛度,有些內(nèi)燃機采用帽式氣缸蓋或上部帶凸邊的氣缸蓋。此外,還可以在氣缸蓋內(nèi)壁設(shè)置適當(dāng)?shù)募訌娊?,增加受力部位比較大處的斷面系數(shù);也可以將氣缸蓋螺栓孔壁做成X形,以增加螺栓固定時的剛度。氣缸蓋的小壁厚取決于鑄造的可能性,一般小為4mm。但是有氣門座圈的氣缸蓋底面或燃燒室壁面,柴油機氣缸蓋生產(chǎn)廠家氣缸蓋上的進(jìn)排氣道布局直接影響發(fā)動機呼吸效率。
由于鑄鐵氣缸蓋的工作溫度較高,并且在常用溫度范圍內(nèi),熱強度已能滿足設(shè)計要求。同時價格低廉,所以一般水冷式內(nèi)燃機多數(shù)采用HT21—40、HT25—47等鑄鐵來制造氣缸蓋或者采用合金鑄鐵來制造,以提高拉伸極限強度和耐熱性。只有一些汽油機:考慮到鋁合金氣缸蓋導(dǎo)熱性比鑄鐵好,有利于提高壓縮比,采用鋁合金來制造。目前對鋁缸蓋來說,AlSi6Cu4是比較通用和合適的材料。另外,AlSi7Mg0.3也是較為普遍的材料。雖然由于鋁合金機械強度較低,設(shè)計中須將壁厚選得比鑄鐵的大一些,但因其密度小,增加壁厚之后,其重量一般也只有鑄鐵氣缸蓋的一半左右。
發(fā)動機工作時,氣缸蓋各部分溫度很不均勻,氣缸蓋底面燃燒室部分(一般稱為火力岸)溫度很高,而冷卻水套或散熱片部分的溫度很低,進(jìn)氣道和排氣道的溫度也不相同,因此,氣缸蓋的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力都很大。特別是由于高溫和溫度分布不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復(fù)作用。這些裂紋通常出現(xiàn)在氣門座和噴油器(或火花塞)座之間,特別是進(jìn)、排氣門座之間的地區(qū)(一般稱為鼻梁區(qū)) 很容易形成熱疲勞裂紋,再加上鑄造殘余應(yīng)力也很大,因此氣缸蓋的工作條件十分嚴(yán)酷。同時,氣缸蓋受熱時引起的變形如果過大,會影響與氣缸的接合面和氣門座接合面的密封,加速氣門座的磨損,產(chǎn)生氣門桿“咬死”,甚至造成漏氣、漏水和漏油等現(xiàn)象,使內(nèi)燃機無法工作。氣缸蓋內(nèi)部設(shè)計復(fù)雜的冷卻水道,有效控制溫度。
氣缸蓋冷卻水道的設(shè)計,應(yīng)能使冷卻水首先進(jìn)入熱負(fù)荷較高的地方,然后再流向熱負(fù)荷較低的地方。為此,有些氣缸蓋上制有導(dǎo)水筋片或噴水管。噴水管可埋鑄在氣缸蓋中或與氣缸蓋鑄成一體。氣門座之間的鼻梁區(qū)以及噴油器座或火花塞座與氣門之間,或氣門與渦流室、預(yù)燃室之間的狹壁,是氣缸蓋中比較容易產(chǎn)生熱裂的地方,應(yīng)首先保證有足夠的冷卻,其冷卻水通道的**小半徑R應(yīng)不小于3mm,狹壁也不宜過高,或者在鼻梁區(qū)中鉆水孔以加強冷卻。在設(shè)計水腔時,水流不應(yīng)有死區(qū),否則會使局部溫度過高;也應(yīng)防止水流短路,流進(jìn)水腔的水應(yīng)經(jīng)過有組織的冷卻后再從出水口流出。升級氣缸蓋時,需考慮與現(xiàn)有發(fā)動機的兼容性。青島內(nèi)燃機氣缸蓋生產(chǎn)廠家
高性能氣缸蓋設(shè)計,支持更高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。鹽城鑄鐵氣缸蓋批發(fā)
翹曲和扭曲是氣缸蓋常常出現(xiàn)的問題,也是造成氣缸墊屢燒的主要原因。特別是鋁合金氣缸蓋表現(xiàn)得更為突出,這是因為鋁合金材料具有很高的熱傳導(dǎo)效率,同時氣缸蓋與氣缸體相比,又顯得比較小和薄,鋁合金氣缸蓋的溫度上升得快。當(dāng)氣缸蓋變形時,它與缸體平面接合就會不嚴(yán)實,氣缸的密封質(zhì)量就下降,造成漏氣而燒壞氣缸墊,從而進(jìn)一步使氣缸的密封質(zhì)量惡化。如果氣缸蓋出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲變形的話,就必須將其更換掉。氣缸表面不均勻冷卻會形成局部熱點。局部熱點會導(dǎo)致氣缸蓋或氣缸體上小區(qū)域的金屬產(chǎn)生過度膨脹,這種膨脹會使氣缸蓋密封墊遭到擠壓并損壞。由于氣缸墊的損壞導(dǎo)致泄露和腐蝕的產(chǎn)生,并被燒穿。鹽城鑄鐵氣缸蓋批發(fā)
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