机体缸盖和缸套学生详解.ppt

进排气道的布置 1、进气道产生的涡流与滚流（swirl tumble）GDI活塞 2、柴油机与汽油机进排气道布置 柴油机进气和进气分开，减小对新鲜空气加热 汽油机进排气同侧布置，加热进气，汽油蒸发 3、汽油机与柴油机的进气脉冲与排气脉冲的利用（不讲） 缸盖的结构形式 1、整体式 or 分开式 整机一缸盖：小缸径（130）、紧凑、刚度差、密封面 1缸、2缸或3缸共用一盖：刚度大，缸心距大（R160） 第三部分：缸套 缸套的工作条件 1、燃烧室气体压力、压紧载荷（减小缸套的变形）、活塞敲击 2、燃烧室高温：（缸套的温度场） 3、活塞（环）组的磨损 ：（缸套的润滑和表面处理） 缸套磨损量达到：0.25-0.5mm大修，镗缸孔， 缸套的结构形式 1、湿缸套：冷却好，更换方便。大缸径（D135） 2、干缸套：刚度大，散热差，加工精度高（D105,n3000) 3、无缸套：成本低，结构紧凑，不能更换 过去低速机：低速磨损小 现小汽车用汽油机 湿缸套 1、灰铁、合金铸铁 2、大缸径D135mm，冷却好，更换方便，刚度差 3、轴向定位、周向定位、密封水、密封燃气 3、 干缸套 1、 小型高速机，D105mm,n3000 rpm 2、合金铸铁2-3mm，压入铸铁缸套 3、灰铁（GrayCastIron）缸套铸入铝合金机体 4、铝合金缸套压入铝合金机体 无缸套 1、过去低速机，活塞平均速度小 2、汽油机：结构紧凑，加工简单 3、采用耐磨合金铸铁机体或者铝合金机体，缸孔镀多孔性铬 气缸垫 1、功能 密封燃气、水、机油 2、工作条件 高压气体、压紧载荷、高温 3、要求 不烧损、有一定弹性、 可重复使用 4、结构形式 铜皮+石棉、多层钢片组合、铝垫 高增压发动机双气缸垫 机体、缸盖、缸套的连接处（1） 1、机体、缸套、缸盖、缸垫连接处是最有挑战性设计部位之一 密封燃气、水、机油，气体力、热负荷对压紧载荷的影响 2、缸盖螺栓的总预紧力为2.6-3.2倍气缸最高爆发压力 3、缸盖螺栓受热伸长引起压紧载荷变化，长缸盖螺栓（柔性螺栓） 单位长度变化引起的载荷变化小，适用于热负荷变化。 4、气体力使得缸盖螺栓伸长，压紧载荷减小，长缸盖螺栓在单位拉力下伸长量大，压紧载荷减少大，和热负荷变化影响相矛盾，要综合考虑。（潍柴柔性缸盖螺栓） 5、湿缸套定位位置对压紧载荷的影响。（参见后面图） 机体、缸盖、缸套的连接处（2） 6、压紧载荷分布的测量：压感膜、带应变的缸垫 拧紧力矩和螺栓载荷关联性差 7、该连接处疲劳寿命分析 液压脉动疲劳试验（难考虑温度） FEA分析困难（边界条件困难） 8、连接处热负荷引起的应力 缸盖中央温度高，外周温度低，产生压应力 缸盖热膨胀大，机体顶面热膨胀小，产生拉、压应力 缸套的失效形式 1、缸套凸肩处裂纹：减少附加弯矩 2、缸套的磨损：（包括拉缸） 3、湿缸套的穴蚀 缸套的磨损 1、摩擦磨损（磨料磨损）：进气、机油杂质 2、腐蚀磨损：（亚）硫酸+水汽，一般不严重 上止点第一环对应处油膜覆盖不足、高温、磨损大 低温启动水汽凝结，形成酸 汽油机进气口对面缸套机油膜被冲刷 缸套温度要高于100℃，防止水汽凝结（冷却水温不过低） 3、粘着磨损：拉伤、拉缸、咬缸，高温微焊，防止 活塞上止点处高温、润滑差、活塞速度低（油膜薄） 4、减少拉伤的措施 a、活塞与缸套配合，减少缸套变形（螺栓拧紧） b、良好润滑 c、表面镀铬、氮化处理 d、粗糙度纹理 缸套的磨损 1、缸套的绗磨纹理 缸套的变形 1、机加工变形：合理的加工夹具（力矩盘） 2、缸盖螺栓变形 3、热膨胀变形 4、活塞敲缸引起的振动变形 缸套的穴蚀 1、缸套受活塞侧击两侧出现细深孔(轴承穴蚀） 2、穴蚀机理 机械振动---产生空泡现象 电化学腐蚀 3、影响因素 机械振动：活塞敲缸（间隙、偏置）压力升高率 电化学腐蚀：表面防腐、冷却液等 * * * * 第十章机体、缸盖、缸套 第一部分：机体 机体的总体结构（1） 整体式机体： 吊挂式曲轴：最常见 带机座的机体：潍柴R6160 分开式的机体 风冷发动机，建筑机械、通机、摩托车 部位名称： 气缸体、曲轴箱(裙部）、油底壳 主轴承隔板、油