气缸

发动机的气缸盖具体有哪些作用

发布时间:2024/9/17 13:02:44   
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单缸发动机或双缸发动机一般有两个主轴承,一个位于前端,另一个位于后端,靠近飞轮部位。四缸发动机通常有三个主轴承:一个在前端,一个在2缸和3缸中间,一个在后端。但也有些四缸发动机有五个主轴承:分别位于前端,后端以及每两个曲拐之间。直列式六缸发动机有三个或五个主轴承。V型六缸发动机有四个主轴承,V型八缸发动机,可以有三个主轴承,但一般有五个。前面曾谈到气缸体变形问题。如果曲轴箱变形,则会造成发动机各主轴承彼此不同心,其后果将是很严重的。缸数小于8个的发动机,习惯上每一气缸都设置一个连杆轴颈。而V形发动机则把两连杆并排布置,共用一个连杆轴颈,汽车发动机曲轴上的轴承有两种类型。一种叫做浇注式或整体式。这种形式现已过时。另一种叫做精密插入式或滑动轴承。各种型式的轴承表面均有一层具有良好的导热性,摩擦系数低的软金属。这种金属所以选择软质材料,是以便使磨粒得以嵌进轴承中,而不是夹在轴承与轴颈之间,把轴颈磨坏。修理时只需更换价格便宜得多的轴承,而不需更换较贵的曲轴。整体式或浇注式轴承是把熔化的巴氏合金,或轴承金属浇注在轴承座里。轴承座先镀一层锡,这样,轴承金属就永久地附着在座上,除非把它熔化,不过,汽车发动机上现已不再使用这类轴承了。精密轴承精密轴承或滑动轴承。这种轴承用得越来越多,因为现代发动机的转速和负荷增大,需要采用比巴氏合金具有更高强度的金属材料。这种轴承目前在大多数汽车发动机中被用在主轴承和连杆轴承上。轴承材料是若干种金属的合金,包括有铅、锡、铜、银、镉等等。各种金属的比例相差很大。它的研制和利用,是大量试验和经验的结果。轴瓦是由一硬的钢瓦或铜瓦(有的还采用一层附加的金属衬层)和一薄层减摩轴承合金组成。轴承合金用于轴承的内表面。这些轴瓦的尺寸制造得很精确,必须小心轻放,以免损坏。如果安装得当,这种轴瓦很耐用,磨损后,只需将旧轴瓦敲出,更换新瓦即可。此外,还有一种精密型轴瓦,它的尺寸要求很精确。在装配时,要精确测量,因为它们不能调节,安装时必须细心。主轴承盖及轴承密封典型的V-8型发动机曲轴及其轴承。应注意到,每个轴承盖有两只螺栓,大型发动机常用四只螺栓。中央主轴承靠凸缘法兰可承受轴向推力。为防止漏油,后主轴承上装有密封圈,密封件可以是油绳式的或用人造橡胶制成。有些发动机,如雪佛兰,半个密封圈延伸到轴承盖的螺栓附近。织女星发动机后主轴承盖的密封方法是用特殊的注入器把密封剂注入槽穴中的,在多数情况下,上密封圈可以不预先拆除,只要先松开主轴承盖螺栓,上密封圈就可绕曲轴推动,直到一端推出密封圈槽为止。然后用钳子夹住露出的这一端,再把密封圈拉出来。对高性能发动机,主轴承盖除垂直方向有螺栓固紧外,横向还有螺栓,凸轮轴轴承凸轮轴轴承通常用青铜制成,它们是衬套,而不是剖分式轴承,有时凸轮轴直接支承在曲轴箱箱体上镗出的孔内,而没有衬套。凸轮轴衬套不可调节,磨损后就得更换。更换磨损的凸轮轴衬套主要看存油间隙大小,而不是噪音大小。室气缸盖发动机气缸盖用来封盖气缸上端面,而且又是燃烧室的组成部分。对于顶置式气门的发动机来讲,气缸盖又是气门座,摇臂等气门传动件的安装基体。气门在发动机上的位置是设计者需要考虑的基本要素之一。一般来讲,有四种基本设计,常用的有三种:L型缸盖,I型缸盖和F型缸盖。L型缸盖的气门孔和气道都设置在气缸体上;I型缸盖的发动机的气门孔和气道都在缸盖上F型缸盖发动机则一个气门在缸盖上,另一个气门在缸体上。气道需设在缸盖和缸体之间。气缸盖衬垫气缸盖衬垫有各种型式,每种型式均有各自的优点。一般来说,它的结构是这样的:用一片厚约0.76mm的石棉板,其两面都用薄钢片或薄铜皮(约0.25mm的厚度)覆盖,再将整个表面涂上硝基漆或清漆,直涂至垫片孔边缘,金属片要卷边,以保护石棉。复合式垫片有一个金属内层,在内层两面覆盖橡胶石棉层,这种垫片常作为损坏件的替换件,对冷却水有很好的密封效果,并且对缸体表面与缸盖表面光洁度要求不高。压花钢片垫片已广泛应用于小汽车发动机上,它由冷轧钢板(0.~0.mm厚)制成,并用在气缸孔周围和水道周围。通常用大约kg/c㎡的压力压紧。这种结构传热快,同时给缸盖以牢固的支撑。然而,它不能适应缸盖和缸体密封面不规则或有污物的情况。平钢片衬垫用于柴油发动机,用2~2.5mm的钢板制成并在气缸孔周围压花。而水道的密封则靠橡胶环片进行。载荷圈实际上是一个密封圈。每个气缸各有一个,而水道用O型橡胶垫圈密封。气缸盖衬垫的安装在安装气缸盖衬垫时,首先应确定其规格是否与气缸一致。它必须与所有的螺孔和杆孔、水道孔、润滑油孔、气缸孔以及轴孔等等相配。还要检查衬垫是否在保存期内,有无折损或变形。在安装气缸衬垫前,应冲洗缸盖,冲洗缸体和散热器上所有的冷却水道,清扫气缸盖和缸体接触面使其干净,光滑。再用一平直刃口检查缸盖与缸体表面是否变形。还要用钢刷刷净所有安装螺纹上的污物。否则,螺母固紧力矩读数会不正确,从而产生松动。有一些发动机没有排气管垫片,由于工作时反复的冷热交替作用,其表面附近会产生变形或腐蚀。因此要在排气口上安装垫片。同样,进气口泄漏会引起不正确的混气比例,影响功率的发挥,能源的浪费,甚至造成安全事故。当衬垫安装得不够正确,或进、排气口与气缸盖表面变形曲翘、腐蚀,不干净等时都会造成进气口泄漏。要保证进气口垫片正确安装,螺栓固紧力要达到设计要求。燃烧室燃烧室是活塞顶部以上由活塞顶和缸盖组成的空间。混合气体在这个空间里燃烧,近年来燃烧室结构已得到很大的改进,但进一步的研究还在继续进行。一直到今天,燃烧室的设计关键都在于如何把膨胀产生的压力集中在活塞顶部。这就避免了力在做功方向上没有消耗。前面所述的顶置气门结构已接近了这一目标,而且优于其它结构。另一个设计趋势是产生和控制涡流方向,即在燃烧室内的空气和油的运动会产生更均匀的混合气。国外一位名叫吕卡图的工程师设计了一种燃烧室,现已用于L型缸盖的发动机,这对于压缩比很低的发动机是十分成功的。然而,压缩比不变,气门的大小却被限制了。随着燃油质量的提高,压缩比也大大地增加了。过去的L型缸盖发动机已为顶置气门发动机取代了。顶置气门结构可以使进、排气气门尺寸增加,从而增加压缩比。这将使发动机在相同排量下能产生更大功率。顶置气门式发动机燃烧室有许多形状,从平顶筒状到楔形和半球形都有,在现代许多发动机上获得了应用,日本丰田发动机就采用了这种形式。半球形燃烧室的单凸轮轴顶置式发动机。道奇·小马发动机采用的是这种燃烧室。燃烧室为半球形楔形燃烧室在美国的某些汽车中得到了很好的应用,它的显著特点是在压缩冲程中,当活塞上移时,混合气体产生涡流,利于燃烧。半球形燃烧室在一定的尺寸条件下,为安排更大的气门提供了空间。另外,球形燃烧室可以把火花塞置于中心,这就产生了高效的燃烧,较小的热损失,较高的热效率。应注意排出的废气中未燃烧完的碳氢化合物含量是与燃烧室面积成正比的。若面积减少,则未燃烧尽的碳氢化合物也减少。在半球形燃烧室中,其面积是最小的。另外,楔形和半球形燃烧室都有减少爆燃的趋势。这种适应性可以由最小表面积的燃烧室获得,球形燃烧室与V型布置进、排气门可以很好地满足这一要求。若发动机的气门以V型布置,可有两个顶置式凸轮轴,这样就产生另一种形式的球形燃烧室。这种结构可以采用较大的气门,从而可以提高功率。如果气缸盖和燃烧室是用铝合金制成的,气门的工作温度比铸铁缸体低约℃,压缩比可以比铸铁缸盖增加1.0。这是一个重要的增加,因为应用无铅汽油可以大大提高排出废气清洁度。燃烧室的材料与冷却系统的效率,对一定结构的发动机增加压缩比关系很大。例如,铝制缸盖和铝制活塞的压缩比,可以大于铸铁或钢制的。这是由于铝有良好的导热性能,使得燃烧的热在冷却水或空气中更快地消散掉。

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