气缸盖的类型: 常见的发动机气缸盖有整体式和分体式两种类型。整体式气缸盖(图6-1)的所有气缸共用一个气缸盖,分体式气缸盖中的三个或三个以上气缸共用一个气缸盖。整体式气缸盖广泛应用在小排量发动机上,一些大排量发动机的气缸盖则采用分体式。
气缸盖的材料与结构:
气缸盖一般由优质铸铁或铝合金材料铸造而成,现在越来越多的发动机采用铝合金气缸盖,因其具有质量小、易浇铸、散热好等特点。气缸盖是气门机构的安装基体,与气缸及活塞顶部组成燃烧室。气缸盖上端面与气门室盖相连接,下端面通过气缸衬垫与气缸体上端面连接,并由气缸盖螺栓固定。气缸盖的上部钻有火花塞安装孔、喷油器安装孔,侧面铸有进、排气通道孔,内部还加工有气门导管及冷却液通道。若凸轮轴安装在气缸盖上,则气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔或凸轮轴轴承座及其润滑油道。
1.燃烧室活塞位于上止点时,活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。根据发动机对混合气燃烧的要求,燃烧室有许多形式。汽油发动机燃烧室主要有半球形、楔形、浴盆形、多球形和篷形等,如图6-2所示。
(1)半球形燃烧室半球形燃烧室结构最紧凑,燃烧室表面积与其容积之比最小,进、排气门呈两列倾斜布置,气门直径较大,气道较平直,但火焰传播距离较短,不易产生进气涡流。
(2)楔形燃烧室楔形燃烧室结构比较紧凑,气门相对气缸轴线倾斜,进气道比较平直,进气阻力小,压缩行程终了时易产生进气涡流。
(3)浴盆形燃烧室浴盆形燃烧室结构简单,气门与气缸轴线平行,进气道弯度较大,压缩行程终了易产生进气涡流。
(4)多球形燃烧室多球形燃烧室由两个以上半球形凹坑组成,其结构紧凑,燃烧室表面积与其容积之比较小,火焰传播距离短,气门直径较大,气道比较平直,能产生进气涡流。
(5)篷形燃烧室篷形燃烧室的优点是火花塞安装在燃烧室中间,有利于混合气的点燃,广泛应用在高性能多气门轿车发动机上。
2.气缸垫气缸体和气缸盖之间的结合面不可能绝对平整,因此需要在它们之间增加气缸盖衬垫(简称气缸垫)来保证结合面的密封性。气缸垫位于气缸盖与气缸体之间,用来填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封,防止气缸盖漏气和漏水。
发动机气缸垫有金属石棉衬垫、金属复合材料衬垫和全金属衬垫等多种类型。气缸垫上面一般标有朝向标记(图6-3),安装气缸垫时要保证有标记的一面朝上。
3.进、排气道进气道(图6-4)是空气进入发动机机体、通向气缸的一段通道,排气道是排气门到排气歧管之间的通道。为了获得更好的进、排气效率,大多数发动机的进、排气道对称分布在气缸盖的两侧,这样可以防止排气高温影响进气温度,因为进气温度升高将会减少发动机进气量,从而降低发动机的输出功率。
4.冷却液通道发动机气缸盖上加工有很多较大的通孔,方便冷却液从气缸体流向气缸盖。这些冷却液通道(图6-5)也称为水套。铸造气缸盖时,必须保证这些冷却液通道畅通,气缸盖铸造完成后,需将这些通道打通,去除铸造时残留的金属,最后通过膨胀螺塞或软性螺塞将通孔堵住,将发动机内部冷却液通道与外部隔开。