可调式燃烧室模块在缸盖铸件燃烧室高度控制上的运用.docx
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1、.可调式燃烧室模块在缸盖铸件燃烧室高度控制上的运用-机械制造论文可调式燃烧室模块在缸盖铸件燃烧室高度控制上的运用 尧标1唐海云2罗颖洹2(1.温州瑞明工业股份有限公司,浙江温州325000;2.上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007)摘要:综述了燃烧室高度对发动机性能的影响及燃烧室高度主要影响因素,并运用可调式燃烧室模块来实现对缸盖铸件燃烧室高度的控制。关键词:燃烧室高度;发动机缸盖;影响;调整0引言压缩比是反映一台发动机性能的重要参数,直接影响着发动机的功率、扭矩输出。保持稳定且适当的压缩比才能使得发动机的运转平顺和稳定。压缩比是内燃机汽缸总容积与燃烧室容积的比值,是内燃机重要的
2、结构参数,而决定燃烧室容积的主要技术要求是燃烧室高度。如何控制燃烧室高度并保证其稳定性,对燃烧室容积稳定性起关键作用,也直接影响着发动机的压缩比,对提高发动机运转的稳定性有着重要的意义。一般而言,发动机缸盖在设计过程中充分考虑到压缩比,以保证汽车发动机稳定性。在发动机缸盖铸造行业,燃烧室高度的稳定性是一个重要的产品特性参数,它是保证发动机缸盖燃烧室容积的特性,控制燃烧室高度的稳定性是产品质量及合格率的重要保证。目前发动机缸盖一般采用铝合金材料,铝合金材料体收缩率大,且缸盖结构复杂,易在铸造及热处理过程中产生变形,使燃烧室高度超差。可调式燃烧室模块能在缸盖变形的基础上进行补偿,提高燃烧室高度的稳
3、定性。1燃烧室高度稳定性对发动机的作用压缩比与发动机性能有很大关系,汽油发动机在运转时,吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气,在压缩过程中活塞上行,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时也发生了涡流和紊流两种现象。当密闭容器中的气体受到压缩时,压力是随着温度的升高而升高。若发动机压缩比较高,压缩时所产生的汽缸压力与温度相对提高,混合气中的汽油分子能汽化得更完全,颗粒能更细密,再加上涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果,就能使得在下一刻运动中当火花塞跳出火花时混合气瞬间完成燃烧的动作,释放出最大的爆发能量,来成为发动机的动力输出。燃烧室容积过大,发动机压缩比过小;燃烧室容积过小,发动机压缩
4、比过高。当同一缸盖各缸燃烧室高度相差过大时,发动机单缸压缩比过大或过小易造成发动机爆震,影响发动机性能。2当前发动机缸盖设计对燃烧室高度的要求直喷式发动机缸盖设计要求每缸燃烧室容积差值控制在±0.5mL以内,以四缸发动机为例,四缸燃烧室容积最大值与最小值相差不得超过0.5mL,据此数值要求,燃烧室高度差一般控制在±0.3mm以内,高度极差0.3mm;涡轮增压发动机燃烧室高度差要求控制在±0.2mm以内,高度极差0.25mm。3影响燃烧室高度的主要因素3.1缸盖材料和结构目前国内开发的发动机缸盖均为铝合金材料,铝合金材料收缩率高,变形量大。缸盖设计结构复杂,壁厚不均
5、匀,在浇铸和热处理过程中极易变形,导致燃烧室高度变形量较大,尤其是目前使用在涡轮增压发动机缸盖上的AlSi7Mg0.3铝合金材料,其Cu含量少,收缩变形量较大,一般缸盖经过热处理之后,燃烧室高度与热处理前差值平均可达0.13mm。3.2模具燃烧室高度由于生产时每个缸燃烧室温度场均存在差异,每缸的模具燃烧室理论值不一致,需通过调整模具燃烧室镶块,摸索每缸的模具燃烧室高度理论值。因此,模具燃烧室高度也是影响产品燃烧室高度的主要因素之一。3.3涂料厚度模具燃烧室不同位置涂料厚度不同不仅影响燃烧室高度,且涂料厚薄不同会直接影响模具燃烧室模块温度,温度差异较大,铝液收缩不一致,也会影响燃烧室高度。3.4
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