R16V280ZJ型柴油机气缸盖的设计

作者：仲怀清， ZHONG Huai-qing

作者单位：戚墅堰机车车辆厂,江苏,常州,213011

刊名：

内燃机车

英文刊名：DIESEL LOCOMOTIVES

年，卷(期)：2005(8)

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柴油机部件气缸盖的分类

气缸盖是柴油机构造的主要部件，用来封闭机体上部，与活塞、气缸套构成燃烧室空间并保证柴油机进、排气过程的顺利进行，其基本结构如图1所示。气缸盖是柴油机的固定不动机件，一般采用铸铁或铝合金铸造。为了散热，气缸盖的内部都铸有水套。冷却液在水泵的压力作用下从水箱(或散热器)进入气缸体水套，然后经过气缸垫出水孔进入气缸盖内部水套，再从气缸盖端面上的出水孔排出，进入气缸盖出水管，最后回到水箱。图1气缸盖基本结构 1.气缸盖螺栓孔 2.喷泊器座孔 3.回水孔 4.窜汹孔 5.气门推杆孔 6.冷却液箱 7.气门导管孔 8.气道 9.出气孔气缸盖的结构形式多种多样，其分类方法也较多。 1.按气缸数目分类 (1)单体式气缸盖单体式气缸盖是指每一个气缸有一个单独的气缸盖，如单缸S1100型、S195型柴油机的气缸盖，多缸190系列柴油机的气缸盖。 (2)组合式气缸盖组合式气缸盖，即每两个气缸共用一个气缸盖，如135系列柴油机的气缸盖和120系列柴油机的气缸盖等。 (3)整体式气缸盖

整体式气缸盖，即每四缸或六缸共用一个气缸盖，目前广泛使用的康明斯系列柴油机的气缸盖就属于整体式气缸盖。 2.按气门数目分类 (1)二气门气缸盖二气门气缸盖的每个气缸上有两个气门，即进气门和排气门。二气门气缸盖多用于缸径较小的小型或低增压高速柴油机，如康明斯系列柴油机、斯太尔系列柴油机和120系列柴油机等。 (2)四气门气缸盖四气门气缸盖在每个气缸上安装了四个气门，即进、排气门各两个，如图2所示。进、排气通道分别布置在气缸盖两侧。四气门气缸盖的气道布置一般有串联式和并联式两种，如图3所示。串联式布置方式的两个同名气门共用一个气道，如190系列柴油机的气缸盖；并联式布置方式的两同名气门分别与一个独立气道相通，如12V150系列柴油机的气缸盖。图2 6150系列柴油机气缸盖

GB3801-83汽车发动机气缸体与气缸盖修理技术条件

GB3801-83汽车发动机气缸体与气缸盖修理技术条件中华人民共和国国家标准GB3801-83 UDC621.431.72.222.004.124 本标准适用于国产往复活塞式汽车发动机铸铁及铝合金气缸体与气缸盖的修理。其他汽车发动机气缸体与气缸盖可参照执行。通过修理的气缸体与气缸盖应符合本标准的要求。 1技术要求 1.1气缸体与气缸盖不应有油污、积炭、水垢及杂物。 1.2水冷式气缸体与气缸盖用3.5-4.5kgf/cm2的压力作连续5min水压试验,不得渗漏。 1.3汽油发动机气缸体上平面到曲轴轴承承孔轴线的距离,不小于原设计差不多尺寸0.40mm。注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件(下同〉。 1.4所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕或缺损。气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度公差应符合表1的规定。 1.5气缸体曲轴、凸轮轴轴承承孔的同轴度公差应符合原设计规定。凡能用减磨合金补偿同轴度误差的,以气缸体两端曲轴轴承承孔公共轴线为基准,所有曲轴轴承承孔的同轴度公差为0.15mm,以气缸体两端凸轮轴轴承承孔公共轴线为基准,所有凸轮轴轴承承孔的同轴度公差为ф0.15mm。

1.6气缸体后端面对曲轴两端轴承承孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm。 1.7燃烧室容积不小于原设计最小极限值的95%。同一台发动机的气缸盖燃烧室容积之差应符合原设计规定。 1.8气缸体、气缸盖各结合面经加工后的表面光洁度应不低于▽6。 1.9气缸盖上装火花塞或喷油嘴和预热塞的螺孔螺纹损害不多于一牙,气缸体与气缸盖上其他螺孔螺纹损害不多于两牙。修复后的螺孔螺纹应符合装配要求。各定位销、环孔及装配基准面的尺寸和形位公差应符合原设计规定。 1.10选用的气缸套、气门导管、气门座圈及密封件应符合相应的技术条件,并应满足本标准的有关装配要求。 1.11气门导管承孔内径应符合原设计尺寸或分级修理尺寸(见表2)。气门导管与承孔的配合过盈一样为0.02-0.06mm。 1.12进、排气门座圈承孔内径应符合原设计尺寸或修理尺寸(见表2)。气门座圈承孔的表面光洁度不低于▽5,圆度公差为0.0125mm,与座圆的配合过盈一样为0.07-0.17mm。 1.13镶装干式气缸套的承孔内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(如表2)。承孔表面光洁度不低于▽6,圆柱度公差为0.0lmm。气缸套与承孔的配合过盈应符合原设计规定;无规定者,一样为0.05-0.10mm。有突缘的气缸套配合过盈可采纳0.05-0.07mm;无突缘的气缸套可采纳0.07-0.l0mm。气缸套上端面应不低于气缸体上平面,亦不得高出0.l0mm。 1.14湿式气缸套承孔的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(见表2)。湿式气缸套与承孔的配合间隙为0.05-0.15mm,安装后气缸套上端面应高出气缸体上平面,并应符合原设计规定。 1.15同一气缸体各气缸或气缸套的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(见表2),缸壁表面光洁度不低于气78。干式气缸套的气缸圆度公差为0.005mm,圆柱度公差为0.0075mm;湿式气缸套的气缸圆柱度公差为0.0125mm。

船舶柴油机复习资料

1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

383柴油机气缸盖设计开题报告

XXXX大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）学院：车辆与动力工程学院 2011年 3 月 20 日课题名称383柴油机设计（缸盖）学生姓名XXX专业班级热发XXX课题类型工程设计指导教师XXX职称副教授课题来源生产1. 设计（或研究）的依据与意义柴油机与汽油机相比热效率高，可降低油耗20%~30%，同时其在低速时扭矩大，动力性、加速性好。柴油机的普遍转速低，故磨损等小，使用寿命长[1]。此外，由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高，因此，柴油机在配套使用中将更进一步显示出其优越性 [2]。随着我国经济的发展，能源消耗速度加快，大气污染，环境污染加剧。对于内燃机行业，这两大问题也相当重要。所以需要对提高对能源的利用，同时对排放污染物的成分及含量加以控制[3]。三缸发动机却比较好的结合其他动力系统，达到能源的高效利用。本次设计的是383小型柴油机。该383柴油机为三缸、直喷式燃烧室，标定功率为20kw。与直喷式燃烧室对应的是分隔式燃烧室。由于相对于分隔式燃烧室，直喷式具有结构简单，燃烧迅速，对转速变化比较敏感，排放中微粒含量低。所以采用直喷式能够提高经济性、降低燃油消耗率，其较小的表面积与体积比使得散热损失小，冷启动性能好，没有分隔式中的流动损失[4]。三缸柴油机相对于四缸机而言机体长度要小，在采用相同的材料的情况下，就减少了发动机的重量，对发动机的加速性能有一定的提升；另外三缸机更利于混合动力的使用，可以更充分的利用发动机所输出的功，与相同小排量的其它发动机相比，经济性要好；同时三缸机的使用可以减少摩擦功，降低泵气损失，进而提高发动机的有效功率；缸盖上有进排气气道，水道等等。缸盖气道的性能影响着柴油机的动力性，根据自然吸气的特点，最大限度多进气，多排气，从结构上考虑，主要是气道的布置及结构能降低流动损失，同时不影响进气涡流的形成及质量[5]。进气涡流的质量影响着燃烧室中可燃混合气的形成质量，进而影响燃烧质量，影响发动机的动力性。而进气涡流的性能会增大进气阻力损失。在缸盖上的“鼻梁区”是热负荷比较高的地方，应力比较集中。缸盖中水道的布置不仅仅要考虑水道结构对水的流动性的影响，保证水的正常循环，同时要注意对“鼻梁区”的冷却，避免“鼻梁区”的破裂。水道的布置不

船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施解析

重庆交通大学应用技术学院 2013届航运工程系毕业生论文论文题目：船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施班级：10级轮机7班姓名：陈红雨指导教师：谭显坤日期：2013—5—20 重庆交通大学应用技术学院航运工程系

船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施轮机7班陈红雨 [摘要]:在简要介绍船舶柴油机气缸盖恶劣的工作环境基础上，指出它容易产生的故障，并针对常出现的裂纹故障，分析其裂纹产生的原因，并指出如何检查裂纹，以及一些应急修理方法，最后给出预防气缸盖裂纹产生的处理措施。 [关键词]:船舶；柴油机；气缸盖；裂纹；检查；处理；预防 [Abstract] This essay firstly introduces the abominable working environment in which the diesel engine cylinder cover works，points out it easy to be in trouble and analyzes the causes leading to cracks．It also tells how to repair the cracks just by checking the cracks and preventing its appearance damage.Some measures are given here. [Keywords] Ship;Diesel Engine;Cylinder Cover;Crack;Check;Repair;Prevent 引言气缸盖是柴油机的一种紧固件，也是柴油机燃烧室的组成部分。船用柴油机各种型式的气缸盖的共同特点是结构复杂，孔道较多，壁厚不均。它不仅受到高温高压气体的强烈作用，而且周期性地承受较高的机械负荷与热负荷，也受到因冷却水造成的局部冷热不均影响，同时还由于螺栓预紧力使气缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同作用使气缸盖受到弯曲作用，此外，还在截面变化处容易产生应力集中等，正是由于气缸盖如此恶劣的工作条件，致使气缸盖很容易失效损坏。通常失效损坏形式为：其底面和冷却水腔产生裂纹，这是柴油机经常出现的损坏现象，还有气阀底面和导套容易磨损，冷却水侧被腐蚀等。本文主要针对船舶柴油机气缸盖最经常出现的损坏现象——裂纹，进行详细叙述，分析其裂纹产生原因极其修理、预防措施等。

如何检查柴油机气缸压缩压力

一、气缸压缩压力的检测检测活塞到达压缩终了上止点时气缸压缩压力的大小可以表明气缸的密封性。检测方法有，用气缸压力表检测和用气缸压力测试仪检测。 1．用气缸压力表检测气缸压力表如图2-3所示。由于用气缸压力表检测气缸压缩压力（以下简称气缸压力）具有价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点，因而在汽车维修企业中应用十分广泛。图2-3 气缸压力表（1）检测方法发动机正常运转，使水温达75℃以上。停机后，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物，然后卸下全部火花塞或喷油器，并按气缸次序放置。对于汽油发动机，还应把分电器中央电极高压线拔下并可靠搭铁，以防止电击和着火，然后把气缸压力表的橡胶接头插在被测缸的火花塞孔内，扶正压紧。节气门和阻风门置于全开位置，用起动机转动曲轴3～5s（不少于四个压缩行程），待压力表头指针指示并保持最大压力后停止转动。取下气缸压力表，记下读数，按下单向阀使压力表指针回零。按上述方法依次测量各缸，每缸测量次数不少于两次。就车检测柴油机气缸压力时，应使用螺纹接头的气缸压力表。如果该机要求在较高转速下测量，此种情况除受检气缸外，其余气缸均应工作。其它检测条件和检测方法同于汽油机。（2）诊断参数标准

气缸压缩压力标准值一般由制造厂提供。根据GB／《汽车修理质量检查评定标准·发动机大修》附录B的规定：大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机不超过8％，柴油机不超过10％。常见几种车型发动机气缸压缩压力的标准值如表2-1所示。表2-1 常见几种车型气缸压缩压力值（3）结果分析测得结果如高于原设计规定，可能是由于燃烧室积碳过多、气缸衬垫过薄或缸体与缸盖结合平面经多次修理加工过甚造成。测得结果如低于原设计规定，可向该缸火花塞或喷油器孔内注入适量机油，然后用气缸压力表重测气缸压力并记录。 ①如果第二次测出的压力比第一次高，说明气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因造成气缸不密封。 ②如果第二次测出的压力与第一次相近，说明进、排气门或气缸衬垫不密封。 ③如果两次检测某相邻两缸压力均较低，说明该两缸相邻处的气缸衬垫烧损窜气。柴油机运行常见故障的检查位置分析