汽車(chē)CKD氣缸并不是越少越省油
一、CKD氣缸有好多部件組成,每個(gè)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(guān)鍵件,其精度要求高,加工工藝復雜,且加工質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機整體性能。下面簡(jiǎn)單的說(shuō)下氣缸蓋的4個(gè)基本功能。
1、CKD氣缸蓋罩第一個(gè)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(shí)將污垢和濕氣等污染物隔絕于外。這聽(tīng)起來(lái)似乎簡(jiǎn)單, 但通常是最難做好的一個(gè)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(jiǎn)單至一個(gè)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(gè)功能是將機油與空氣隔離。在發(fā)動(dòng)機的運行過(guò)程中會(huì )形成油霧。氣缸蓋罩較冷的內表面會(huì )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(fēng)的責任。當活塞在氣缸中運動(dòng)時(shí), 發(fā)動(dòng)機內部會(huì )集聚壓力。如果置之不理, 此壓力會(huì )使各個(gè)密封件泄漏, 導致發(fā)動(dòng)機效率降低。為了避免這種情況, 用一個(gè)管子連接氣缸蓋罩和進(jìn)氣道, 以便燃燒通風(fēng)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(lái)連接。氣缸蓋罩內的擋油板或過(guò)濾器用來(lái)盡量避免機油流向進(jìn)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(shí)傳感器。當然, 是否包括這些傳感器取決于發(fā)動(dòng)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(shù)仍有許多共同之處。其進(jìn)、排氣門(mén)座圈錐面與導管孔的加工是氣缸蓋加工中最關(guān)鍵的工序,精度一般為:高速發(fā)動(dòng)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(mén)座孔、導管底孔—精譴氣門(mén)座底孔、槍鉸導管底孔—壓導管、座圈—精車(chē)座圈錐面、槍鉸導管孔工藝。根據零件結構、生產(chǎn)綱領(lǐng)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(fā)展趨勢及萊動(dòng)公司缸蓋生產(chǎn)的具體情況,對其進(jìn)行探討分析。
1 氣門(mén)座圈錐面加工方式
目前,加工座圈錐面多采用車(chē)削工藝。而采用锪錐面的加工工藝,其缺點(diǎn)是在錐面上會(huì )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(dòng)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
此外,座圈材料的不同,也會(huì )影響加工方式的選擇。一般地,當座圈硬度在HRC40以上時(shí),座圈硬度較高,只能采用車(chē)削錐面;當座圈硬度低于HRC40時(shí),既可采用車(chē)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(xiāo)定位,但這種方式有一個(gè)缺點(diǎn),由于存在導管孔及氣門(mén)座孔到銷(xiāo)孔的位置精度誤差,因此使加工余量不均勻,不易達到產(chǎn)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(mén)座孔縱向軸線(xiàn)與機床主軸軸線(xiàn)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(gè)工位上只能加工一個(gè)氣門(mén)座,生產(chǎn)率較低。因此,大批量生產(chǎn)時(shí),仍然經(jīng)常采用一面兩銷(xiāo)定位,作為加工線(xiàn)全線(xiàn)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(chǎn)線(xiàn)中,一般采用頂面。在萊動(dòng)公司的氣缸蓋生產(chǎn)中,由于鑄造采用了整體氣道芯,整條加工線(xiàn)采用了兩螺栓孔在頂面的出口段作為工藝定位銷(xiāo)孔,因而選擇了已精銑后的底面、第1,3(4)進(jìn)氣門(mén)座孔作為粗基準,加工工藝定位銷(xiāo)孔,較好地保證了氣門(mén)座孔和氣道質(zhì)量。
3 氣門(mén)座底孔與導管孔底孔的加工
多年來(lái),如何保證氣門(mén)座底孔與導管孔底孔的同軸度,一直困擾著(zhù)眾多的內燃機生產(chǎn)廠(chǎng)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(cháng),刀具剛性不足,加工過(guò)程中,各種原因產(chǎn)生的徑向力不均勻,刀具易產(chǎn)生彎曲變形、讓刀,從而引起同軸度超差。近年來(lái),通過(guò)對刀具的研究、改進(jìn),采用了一些新工藝,較好地解決了這一問(wèn)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(mén)座孔,采用這樣的無(wú)間隙導向,可強制氣門(mén)座孔鉸刀修正上面工序的微量不同軸度。另外,通過(guò)對座圈孔和導管孔復合擴刀幾何角度的改進(jìn),把常規的擴刀變?yōu)殓M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(jìn)行加工,這種刀具設有兩個(gè)導向條,在切削過(guò)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(fā)展起來(lái)一種槍譴刀,與槍鉸刀十分類(lèi)似,它采用三個(gè)導向條。這樣,在譴刀切入工件后,其中一個(gè)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(chǎn)中,氣缸一般采用一面兩銷(xiāo)定位,同時(shí)提高導管底孔及氣門(mén)座底孔對定位銷(xiāo)孔位置精度,減少定位誤差,使加工余量均勻,保證產(chǎn)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(guò)程冷卻,其壓力為5 MPa,流量80L/min,過(guò)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(guò)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(chē)采用的經(jīng)濟實(shí)用的直列4缸(連寶馬730Li也是L4)。
從6缸開(kāi)始就步入了小康社會(huì ),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(jīng)太奢侈,但我們還是不要被車(chē)廠(chǎng)忽悠。
因為氣缸越多動(dòng)力輸出越平順,氣缸越多性能越好,只不過(guò)一般氣缸越多成本越高。
不過(guò)如果同級別,豪華配置差不多的競爭車(chē)型,自己的4缸車(chē)敢賣(mài)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(jìn)……我告訴你,別被人家騙了。小排量對于吃瓜群眾來(lái)說(shuō)除了某些時(shí)候稅費有優(yōu)惠外,甚至小排量都不一定省油。
排量是指發(fā)動(dòng)機氣缸的最大容積,容積越大做功時(shí)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(fā)動(dòng)機排量為1998cc,或者稱(chēng)為2.0L。
為什么小排量不一定省油?
排量小發(fā)動(dòng)機每個(gè)做功沖程做功輸出就會(huì )小,但如果車(chē)輛本身太大、太重,發(fā)動(dòng)機就需要提升轉速來(lái)滿(mǎn)足動(dòng)力的輸出,別人大排量轉1次能滿(mǎn)足的動(dòng)力,小排量就轉1.5~2次才能滿(mǎn)足,所以轉速提升油耗必定就會(huì )增加。
另外通常說(shuō)的小排量多是指4缸或以下,這類(lèi)發(fā)動(dòng)機在高轉速時(shí)震動(dòng)較大,舒適性天然比6缸及以上要差。所以選車(chē)盡量避開(kāi)“小馬拉大車(chē)", 如果你為了省一點(diǎn)錢(qián)買(mǎi)了一輛排量特別小的大車(chē),即使是渦輪增壓讓動(dòng)力勉強夠用(例如1.4T),但小排量也不會(huì )比大排量省油,而且加速時(shí)的平順性和噪聲都比較差。
CKD氣缸在部分人買(mǎi)車(chē)都不用關(guān)心這個(gè)問(wèn)題,因為現在大部分經(jīng)濟型車(chē)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(chē)廠(chǎng)良心發(fā)現給你一副6缸機。
絕大部分4缸發(fā)動(dòng)機都是直列設計,但如果你買(mǎi)的是保時(shí)捷718或者斯巴魯,就會(huì )遇到水平對置4缸設計,但它們都是好發(fā)動(dòng)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(fā)揮性能的設計。
除了V型,偶爾你會(huì )遇到直列、水平對置和W型設計,無(wú)所謂那種排列方式最好,因為如果有車(chē)廠(chǎng)敢采用特殊的設計,它們肯定是專(zhuān)家來(lái)的。
例如直列6缸是一種更古老的設計,一般車(chē)廠(chǎng)早已經(jīng)棄之不用,但寶馬和奔馳還在堅持,說(shuō)明他們有能力把這種古老的設計發(fā)揮得比別人好。
如果你的發(fā)動(dòng)機是W16,那你一定是最貴跑車(chē)布加迪威龍的車(chē)主,遇到這種情況請告訴我你的。
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