汽油发动机气缸垫失效原因分析及设计预防研究
2021-04-17高跃胡斌
柴油机设计与制造 2021年1期
关键词:发动机
高跃,胡斌
(泛亚汽车技术中心有限公司,上海 201201)
0 引言
汽油发动机气缸垫位于缸体和缸盖之间,靠多个高强度的缸盖螺栓提供夹紧力,密封发动机各个燃烧室、高压油道、低压油道、冷却液通道和链轮箱等。发动机在工作时燃烧室的最大爆发压力可达8~15 MPa,最高温度可达2 000~2 500 K。在这种苛刻的工作环境下,必须保证缸体与缸盖及各部分之间的密封可靠。缸垫失效可能导致燃烧气体窜入冷却液通道,造成冷却液温度报警;气缸与气缸之间窜气;还可能造成油水混合以及机油或者冷却液泄漏等问题。这些问题都会对发动机造成不同程度的损坏,甚至导致整个发动机报废。
气缸垫一般为多层金属片密封,其多层金属片上有模具冲压的全凸筋和半凸筋,缸口位置还设有增厚层,可以增大分配在缸口位置的密封力。在气缸垫的四周往往也有增厚凸筋,主要起到补偿缸盖变形的作用。为了实现对缸体和缸盖上各个泄漏通道的密封,需要缸盖螺栓提供适当的夹紧力。一般每个缸口周围分布不少于四个或以上的螺栓,要求螺栓的预紧力大小适当且分布均匀。如果预紧力过小,则分布在缸口位置的密封力就小,发动机工作时高温高压烧气会从一个气缸窜入相邻气缸或者冷却液通道,造成发动机损坏、冷却液温度报警等。在设计气缸垫时,需要选择适合等级的螺栓提供适当的夹紧力,通过合理的螺栓装配工艺来保证装配质量,从而保证密封的可靠性。……
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