发动机主要部件的材质材料简单介绍
发动机由发动机机体、曲轴连杆机构、配气机构、润滑系、冷却系、燃料供给系、点火系、(柴油机没有点火系)和启动装置组成.
1、机体:包括汽缸盖、汽缸体、汽缸垫、曲轴箱、油底壳等.机体是发动机各机构、各系统和部件的安装基础.
2、曲轴连杆机构:包括活塞、活塞环、活塞、连杆、曲轴、轴瓦、飞轮等.它是将热能转换成机械能的机构,并把活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动输出动力.
3、配气机构:包括进气门、排气门、摇臂、推杆、挺杆、凸轮轴、曲轴齿轮及凸轮轴正时齿轮等.
4、润滑系:包括机油泵、集滤器、限压阀、机油粗滤清器、机油细滤清器、油道、机油压力表、油管和机油冷却系等.
5、冷却系:包括水泵、风扇、散热器、分水管、汽缸体及盖的水套、节温器、百叶窗、水温表、放水阀等.
6、供给系:包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进气管、汽油表、排气管、排气消声器等.
7、点火系:包括蓄电池、发电机、断电器、分电器、点火线圈,点火开关、电流表、高压线、火花塞等.8启动装置:包括起动机及其附属装置.
下面要说的只是1、2、3、这三个方面的内容:
缸体:缸体材料应具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性,且价格要低,因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。铸铁有着很多先天的不足,重量大、散热性差、摩擦系数高等等。
铝合金缸体重量轻,导热性良好,冷却液的容量可减少。启动后,缸体很快达到工作温度,
并且和铝活塞热膨胀系数完全一样,受热后间隙变化小,可减少冲击噪声和机油消耗。而且和铝合金缸盖热膨胀相同,工作可减少冷热冲击所产生的热应力。同样铝也存在着缺点,就是容易和燃烧时产生的水发生化学反应,耐腐性不及铸铁缸体。
汽缸与汽缸套水冷式式发动机汽缸有三种结构型式:无缸套、干式缸套、湿式缸套。无缸套汽缸:汽缸筒与缸体制成一体,与活塞接触的内表面没有镶套,多数铸铁缸体汽油机采用这种型式,它结构简单,加工面少,汽缸刚度也较好。
干式缸套的外表不直接和冷却液接触,缸套的强度和刚度大,但缸套与缸体采用过盈配合,拆装不方便。中小负荷汽油机广泛的采用干式缸套。
湿式缸套的外表直接和冷却液接触,散热好、易拆装,但是缸套的强度和刚度不如干式缸套,且易漏水漏气;柴油机多采用湿式缸套。
为了防止湿式缸套水道内的冷却液进入油底壳,在湿式缸套的下部设有密封圈,也称为阻水圈。同时缸套在装入缸体后,缸套的上平面高于缸体的上平面约0.05-0.15mm,安装缸盖后,可以将缸套压紧,防止漏水和漏气 。玉柴发动机
缸盖:气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,由于铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。
缸盖安装在缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部有冷却水套,缸盖下端面的冷却
水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
气门:气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。分为进气门和排气门。气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高(进气门570~670K,排气门1050~1200K),而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力,其润滑、冷却条件差,要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。
气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。一般是使用平顶的。平顶气门头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量较小、进排气门都可以使用。球面顶气门适用于排气门,其强
度高、排气阻力小、废气消除效果好,但其受热面积大,质量和惯性大、加工复杂。喇叭型有一定的流线型,可减少进气阻力,但其头部受热面积大,只适合进气门。
气门锥角是气门密封面的角度,一般是45°,有些是30°。30°的气门是考虑升程相同的情况下,气门锥度小,气门通过端面大,进气阻力小,但由于锥度小的气门头部边缘较薄,刚度小,密封性与导热性差,一般用于进气门。气门边缘的厚度一般为1~3mm,以防止工作中与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。为了减少进气阻力,提高气缸进气效率,多数发动机进气门比排气门大。用过的进气门与排气门颜也不同。