一般结构及铸造工艺性分析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：采用这种气缸套能增加整个气缸排的结构强度及刚性。在凝固过程中，“热节”周围的补缩通道会被堵塞，不易得到充分补缩，容易产生内部缩松缺陷及渗漏。为了消除“热节”和节约金属，应尽量使壁厚均匀。

一、气缸套的一般结构

气缸套按在气缸内安装方法不同，可分为干式、湿式气缸套两种。

1.干式气缸套

干式气缸套一般尺寸较小，外形简单而均整，紧密地安装在气缸体上部的圆孔中，并且冷却液不直接流过来进行强制冷却，主要用于小功率的发动机。采用这种气缸套能增加整个气缸排的结构强度及刚性。因此当发动机工作时，其变形较小。小功率风冷式柴油机气缸套不具备水冷式柴油机的水冷条件，故采用散热片结构，气缸套外表面设有许多薄壁散热片，从而增加了铸造难度。

2.湿式气缸套

湿式气缸套的周围有强制冷却水流过，套壁的热量能更好地传给冷却水，以降低缸套上部的温度，故被广泛用于大功率发动机。湿式气缸套的外形结构因经受循环冷却水的冷却，故一般设有水密封环槽，或在气缸套上部钻有许多冷却水孔。由于环槽或冷却水孔的影响，其在设计上均采用局部加厚的方法来增加强度，以满足工作需要。这样会使缸套的外形结构复杂，缸套侧壁厚度上下相差很大，使得在厚截面一段内极易产生局部缩松缺陷。

气缸套可通过许多方法固定在气缸体上，一般是以气缸套上部承肩与气缸上部的相应肩座相配合。缸套下部则插在缸体下端的圆孔内，可以自由伸长。

二、铸造工艺性分析

低速大功率回流扫气柴油机气缸套的结构最为复杂，如图2-1所示。这种缸套的侧壁上设有两排气口：排气口2和扫气口3。为使换气良好，空气能达到气缸顶部和更好地将气缸上部的燃烧产物排出，换气口通常制成倾斜式。铸造时须严格保证各气口几何形状及尺寸的准确性，以免影响燃烧室内的燃烧效果。

气口的上、下方设有环形水腔4、5，各气口间设有贯通于上下水腔的细长贯通水孔6（直径为18mm），以便流过循环冷却水。此孔可以直接铸出，但铸造难度大，须具备较高的铸造技术，也可采用机械钻孔的方法加工。这种气缸套气口区域的壁厚很不均匀，易形成局部“热节”。在凝固过程中，“热节”周围的补缩通道会被堵塞，不易得到充分补缩，容易产生内部缩松缺陷及渗漏。为了消除“热节”和节约金属，应尽量使壁厚均匀。例如，在气口的对面壁上、观察孔7的周围，套壁D区厚度很大，形成局部金属聚积，可以将它改为F所示结构，这样更有利于保证该区的铸造质量。

图2-1 低速大功率回流扫气柴油机气缸套

a）零件结构简图 b）铸造工艺简图

1—环形槽 2—排气口 3—扫气口 4—上水腔 5—下水腔 6—贯通水孔 7—观察孔 8—雨淋式顶注浇注系统 9—底注式浇注系统 10—圆筒砂芯 11—上水腔砂芯

12—气口砂芯13—贯通水孔砂芯14—下水腔砂芯15—排气道

一般结构及铸造工艺性分析

相关推荐