試驗表明,氣門口的前面在氣流拐彎的中心一側(cè)增加一塊圓滑的突起,可以減小進氣阻力。這個突起使進氣流擠向彎道的外壁,使氣流轉(zhuǎn)彎更好,并使進氣門環(huán)狀開口更均勻地為氣流所通過,實際上提高了進氣門通過斷面的利用率。在進氣門口加一文氏管形環(huán),可使高速時的進氣量增加。文氏管斷面的收縮率對空氣流量的影響,一般來說,對契形燃燒室,較扁平的氣門頭較有利;對半球形燃燒室,過渡半徑較大的氣門頭有利。適當?shù)募哟筮M氣道后可以減小進氣阻力,避免急劇轉(zhuǎn)彎也能減小氣流的阻力。現(xiàn)代設(shè)計師們業(yè)已利用CAE技術(shù)來進行充量更換計算,設(shè)計進排氣管路裝配時,若氣缸蓋螺栓擰緊力矩過大或過小,在發(fā)動機工作過程中,容易使氣缸蓋產(chǎn)生裂紋。福建單缸氣缸蓋廠家
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)與氣門和氣道的布置以及冷卻水套或散熱片的安排等有密切關(guān)系,同時,還要考慮裝在氣缸蓋上的機件的布置問題。以下分別介紹缸蓋重要部位設(shè)計中應(yīng)考慮的一些問題。進排氣道的設(shè)計對內(nèi)燃機的性能有很大的影響,進氣道影響進氣阻力和充氣效率排氣道影響排氣阻力和廢氣能量的利用(如廢氣渦輪增壓)。為了保證內(nèi)燃機有盡可能高的充氣效率,進排氣道通常有足夠大的面積,氣道斷面要避免突變,比較好由氣道口起向進氣道的進口和排氣道的出口通道面積分別均勻增大20%左右,同時鑄出的氣道表面要盡量光滑。因此,要選若干進排氣道截面,繪制圖形,計算通過面積,并按要求對它們的形狀和大小進行修正設(shè)計,直到滿足要求為止。福建鑄鐵氣缸蓋廠家缸蓋上的冷卻水出口溫度,是監(jiān)測發(fā)動機狀態(tài)的重要指標。
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形狀十分復雜,承受著氣體爆發(fā)力和氣缸蓋螺栓的預緊力。氣缸蓋用來密封氣缸的上面部分,它與活塞頂及氣缸內(nèi)壁共同組成燃燒空間。氣缸蓋上還布置有進、排氣道,同時為了潤滑裝在氣缸蓋上的配氣機構(gòu)零件,還設(shè)有潤滑油道等。在水冷式內(nèi)燃機中,氣缸蓋上設(shè)有冷卻水道,而在風冷式內(nèi)燃機中,氣缸蓋設(shè)有散熱片。同時,在氣缸蓋上還裝有噴油器或火花塞、進排氣管和氣門及其傳動件等。在采用分開式燃燒室的內(nèi)燃機中,在氣缸蓋上還布置有燃燒室。適用活塞往復式內(nèi)燃機。
發(fā)動機中為了減輕進氣被預熱的程度,提高充量系數(shù),通常把進氣道和排氣道分別布置在氣缸蓋的兩側(cè)。在以前使用化油器的汽油機中,為了加快燃油與空氣的混合,利用排氣的熱量加熱進氣,將進排氣道一般布置在氣缸蓋的同側(cè)。為了防止氣門導管的變形以及保持與氣門座的同心度,氣門導管孔不宜鉆在氣道的斜壁上,如果它一定要通過斜壁,則應(yīng)該在斜壁上做出一個直徑稍大的下沉支承面。進氣門的導管可以伸到氣道中,而排氣門導管則比較好不要伸到排氣道中,因為導管的下端會因受熱脹大,在脹大的導管間隙中容易形成積碳,導致氣門桿卡死在氣門導管中。每個氣缸蓋都需要單獨制造,制作工藝相對復雜,對制造精度要求較高,導致生產(chǎn)成本增加。
氣缸蓋的結(jié)構(gòu)在滿足工作要求的條件下,應(yīng)盡量使工藝性良好,鑄造和機械加工方便。內(nèi)燃機氣缸蓋內(nèi)部形狀復雜,設(shè)計過程中必須考慮到型芯的分模與強度以及取放型芯的方便和內(nèi)部型芯的可能。分型面的位置要既能分型又不能處在加工面上。為此,氣缸蓋的側(cè)壁和上部都要開設(shè)一定大小和數(shù)目的出砂口,而在鑄造時還可以作為型芯的支撐孔。為使這些工藝孔不至過多的削弱氣缸蓋的強度,一般其直徑不大于40mm,并盡量避免開在受熱嚴重的區(qū)域。升級氣缸蓋時,需考慮與現(xiàn)有發(fā)動機的兼容性。安徽武蕾牌氣缸蓋廠家
氣缸蓋上的進排氣道布局直接影響發(fā)動機呼吸效率。福建單缸氣缸蓋廠家
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,氣缸蓋高度有適當加大的趨勢,有的高度己達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?shù)募訌娊睿黾邮芰Σ课槐容^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,福建單缸氣缸蓋廠家