汽車CKD氣缸并不是越少越省油
一、CKD氣缸有好多部件組成,每個部件都有不同的作用,氣缸蓋是內燃機零件中結構較為復雜的箱體零件,也是關鍵件,其精度要求高,加工工藝復雜,且加工質量直接影響發動機整體性能。下面簡單的說下氣缸蓋的4個基本功能。
1、CKD氣缸蓋罩第一個且最基本的功能是遮蓋并密封氣缸蓋, 將機油保持在內部, 同時將污垢和濕氣等污染物隔絕于外。這聽起來似乎簡單, 但通常是最難做好的一個方面。
2、CKD氣缸蓋罩的另一功能是充當機油加注口。這種結構可以簡單至一個孔, 在其中擰入機油加注口蓋即可;也可以是更加復雜的注油管。
3、CKD氣缸蓋罩的第三個功能是將機油與空氣隔離。在發動機的運行過程中會形成油霧。氣缸蓋罩較冷的內表面會聚集油霧, 使機油冷凝并向下流回機油殼。氣缸蓋罩還肩負曲軸箱通風的責任。當活塞在氣缸中運動時, 發動機內部會集聚壓力。如果置之不理, 此壓力會使各個密封件泄漏, 導致發動機效率降低。為了避免這種情況, 用一個管子連接氣缸蓋罩和進氣道, 以便燃燒通風空氣。該管可以使用帶槽軟管接頭、螺紋管接頭或快換接頭來連接。氣缸蓋罩內的擋油板或過濾器用來盡量避免機油流向進氣道。
4、CKD氣缸蓋罩還可以作為傳感器安裝支座, 包括凸輪軸位置和凸輪軸正時傳感器。當然, 是否包括這些傳感器取決于發動機的復雜程度。
二、對于內燃機氣缸蓋制造,其制造系統雖然不同,但加工工藝及工藝設計中所采用的工藝技術仍有許多共同之處。其進、排氣門座圈錐面與導管孔的加工是氣缸蓋加工中最關鍵的工序,精度一般為:高速發動機座圈底孔與其導管底孔的同軸度為φ0.03mm,座圈錐面對導管孔的同軸度為φ0.025mm,轉速低于3600r/min的內燃機可分別降為φ0.05mm,0.04mm,一般采用鉆--(復合擴)--半精譴氣門座孔、導管底孔—精譴氣門座底孔、槍鉸導管底孔—壓導管、座圈—精車座圈錐面、槍鉸導管孔工藝。根據零件結構、生產綱領及加工精度,以直列三缸、四缸柴油機灰口鑄鐵材料的氣缸蓋為例,結合國內外機械加工工藝的發展趨勢及萊動公司缸蓋生產的具體情況,對其進行探討分析。
1 氣門座圈錐面加工方式
目前,加工座圈錐面多采用車削工藝。而采用锪錐面的加工工藝,其缺點是在錐面上會復映惚刀切削刃的各種缺陷。另外,由于切削力較大,要求刀體的剛性好。但它具有刀具結構和運動簡單,生產效率高的特點。
此外,座圈材料的不同,也會影響加工方式的選擇。一般地,當座圈硬度在HRC40以上時,座圈硬度較高,只能采用車削錐面;當座圈硬度低于HRC40時,既可采用車削錐面,也可采用惚錐面工藝。
2 定位方式
工件的定位方式對其精度影響很大,一種是采用一面兩銷定位,但這種方式有一個缺點,由于存在導管孔及氣門座孔到銷孔的位置精度誤差,因此使加工余量不均勻,不易達到產品精度要求。而采用以平面和導管外圓表面定位,使導管和氣門座孔縱向軸線與機床主軸軸線相重合,則可使加工余量均勻,加工精度高。但是,這種工藝在一個工位上只能加工一個氣門座,生產率較低。因此,大批量生產時,仍然經常采用一面兩銷定位,作為加工線全線的統一精基準。然而,毛坯粗基準的選擇更加重要,在氣缸蓋生產線中,一般采用頂面。在萊動公司的氣缸蓋生產中,由于鑄造采用了整體氣道芯,整條加工線采用了兩螺栓孔在頂面的出口段作為工藝定位銷孔,因而選擇了已精銑后的底面、第1,3(4)進氣門座孔作為粗基準,加工工藝定位銷孔,較好地保證了氣門座孔和氣道質量。
3 氣門座底孔與導管孔底孔的加工
多年來,如何保證氣門座底孔與導管孔底孔的同軸度,一直困擾著眾多的內燃機生產廠家。常規方法一般采用鉆、擴、鉸工藝,采用前后兩端導向的刀具結構,由于刀具細長,刀具剛性不足,加工過程中,各種原因產生的徑向力不均勻,刀具易產生彎曲變形、讓刀,從而引起同軸度超差。近年來,通過對刀具的研究、改進,采用了一些新工藝,較好地解決了這一問題。如適當縮短導管孔鉸刀到座孔鉸刀的距離,先采用刀柄導向鉸導管孔,然后用導管孔鉸刀的導向部分導向和刀柄雙導向鉸氣門座孔,采用這樣的無間隙導向,可強制氣門座孔鉸刀修正上面工序的微量不同軸度。另外,通過對座圈孔和導管孔復合擴刀幾何角度的改進,把常規的擴刀變為鏜擴刀、鏜鉸刀,也收到了很好的效果。
4 導管孔的加工方式
一般采用單刃鉸刀(即槍鉸刀)進行加工,這種刀具設有兩個導向條,在切削過程中可起導向作用,對加工余量不均勻的敏感性低。另外,在槍鉸刀基礎上發展起來一種槍譴刀,與槍鉸刀十分類似,它采用三個導向條。這樣,在譴刀切入工件后,其中一個導向條立即起支撐作用,提高了鏜刀的剛性,這種槍鏜刀也用于加工導管孔。
在大批量生產中,氣缸一般采用一面兩銷定位,同時提高導管底孔及氣門座底孔對定位銷孔位置精度,減少定位誤差,使加工余量均勻,保證產品精度要求。另外,槍鉸冷卻液分為高壓、低壓兩種,高壓冷卻液主要用于加工過程冷卻,其壓力為5 MPa,流量80L/min,過濾精度5-10μm。低壓冷卻主要用于沖屑,其壓力為0.2-0.3MPa,流量80L/min,過濾精度30μm。
CKD氣缸數有3、4、5、6、8、10、12、16。當下流下的1.0T渦輪增壓(例如福特EcoBoost)和1.0L自然吸氣是采用直列3缸(L3),而世界上大多數汽車采用的經濟實用的直列4缸(連寶馬730Li也是L4)。
從6缸開始就步入了小康社會,而8缸、10缸肯定是富裕人家,至于12缸(V12、W12)肯定是貴族了。
CKD氣缸雖然渦輪增壓年代,以前6缸能做的事4缸能勝任,V10、V8加上渦輪增壓已經太奢侈,但我們還是不要被車廠忽悠。
因為氣缸越多動力輸出越平順,氣缸越多性能越好,只不過一般氣缸越多成本越高。
不過如果同級別,豪華配置差不多的競爭車型,自己的4缸車敢賣別是6缸的,你應該懂得怎么選了。
CKD氣缸現在主流的宣傳方向是排量越小越好,越小越先進……我告訴你,別被人家騙了。小排量對于吃瓜群眾來說除了某些時候稅費有優惠外,甚至小排量都不一定省油。
排量是指發動機氣缸的最大容積,容積越大做功時的混合氣就越多,所以排量越大每次行程做功便越大。排量通常用立方厘米(ml)、毫升(CC)和升(L)表示,例如寶馬320Li發動機排量為1998cc,或者稱為2.0L。
為什么小排量不一定省油?
排量小發動機每個做功沖程做功輸出就會小,但如果車輛本身太大、太重,發動機就需要提升轉速來滿足動力的輸出,別人大排量轉1次能滿足的動力,小排量就轉1.5~2次才能滿足,所以轉速提升油耗必定就會增加。
另外通常說的小排量多是指4缸或以下,這類發動機在高轉速時震動較大,舒適性天然比6缸及以上要差。所以選車盡量避開“小馬拉大車", 如果你為了省一點錢買了一輛排量特別小的大車,即使是渦輪增壓讓動力勉強夠用(例如1.4T),但小排量也不會比大排量省油,而且加速時的平順性和噪聲都比較差。
CKD氣缸在部分人買車都不用關心這個問題,因為現在大部分經濟型車氣缸都是直列排列,就看是直列3缸、4缸或是5缸。就連寶馬7系、奧迪A8L和捷豹XJ都用直列4缸的年代,很少有車廠良心發現給你一副6缸機。
絕大部分4缸發動機都是直列設計,但如果你買的是保時捷718或者斯巴魯,就會遇到水平對置4缸設計,但它們都是好發動機,放心使用。
6缸或以上絕大部都是V型氣缸,V型也是最容易發揮性能的設計。
除了V型,偶爾你會遇到直列、水平對置和W型設計,無所謂那種排列方式最好,因為如果有車廠敢采用特殊的設計,它們肯定是專家來的。
例如直列6缸是一種更古老的設計,一般車廠早已經棄之不用,但寶馬和奔馳還在堅持,說明他們有能力把這種古老的設計發揮得比別人好。
如果你的發動機是W16,那你一定是最貴跑車布加迪威龍的車主,遇到這種情況請告訴我你的。
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