[01072004]微型汽车发动机新型缸盖的研制

应用领域和技术原理：应用领域：该项目产品主要用于微型汽车发动机。技术原理：通过变常见的单顶置凸轮轴四缸八气门的结构设计为双顶置凸轮轴四缸十六气门（dOHc）结构设计，改摇臂式气门传动为挺柱式气门传动方式。增大了燃烧室的容积，气道的改变，增加了燃烧过程中的供气量，让油料燃烧更完全，借助这种结构设计的改变，课题组在同等排量、同等油耗的前提下，成功地将发动机功率从38.5Kw提高到了5050Kw，，扭矩从72牛米提高到98牛米，说明通过改变燃烧室结构和气道，能够达到提升发动机功率的目的。主要技术性能指标：项目主要技术特征产品：采用双顶置凸轮轴结构，四缸十六气门设计；模具：采用三维设计与金属铸造；产品制造：采用翻转浇铸设备对熔融的铝合金进行浇筑成型精加工：采用系列专利设备构成的生产线对产品进行精细加工。项目产品主要技术性能指标排气量（l）：1.05功率（kw/rPM）：52/5700最大扭矩（N·M/rPM）：88/3000-3500升功率（kw/l）：50排放标准：欧Ⅳ3、主要技术创新点创新1：产品结构设计的创新核心技术：变单顶置凸轮轴四缸八气门的结构设计为双顶置凸轮轴四缸十六气门（dOHc）结构设计；变摇臂式气门传动为挺柱式气门传动。创新效果：不仅有效的降低了发动机的油耗，而且还提高了发动机的功率和扭矩，减小了噪音。由于设计中采用了单缸四气门结构，使进气更加充分、排气更加流畅，可最大限度地使燃烧室的废气排除和最大限度地吸入新的雾化气体，使雾化气体在燃烧室的燃烧更加充分，从而有效地减少了汽车废气的排放。创新2、产品气道结构设计创新核心技术：改变了发动机缸盖进排气形状和过渡，增大气门通道截面积，改善换气条件，增加气道容积，减少进气阻力。创新效果：由于气道形状有一定的规则，气道的变化直接影响发动机的进排气量、压缩比等性能，进而影响发动机的燃烧，关系到发动机的功率、排放等指标。又因燃料燃烧需要空气，燃料与空气比较，后者更难以充入气缸，因此，通过改变了发动机缸盖进排气形状和过渡，改善换气条件，减少进气阻力增大气门通道截面积，减少混合气体在气道内残留，减少了负燃烧，具有燃烧效率高，发动机性能好，油耗低，尾气排放量小的特点。创新3、产品水道结构设计创新核心技术：优化改进水道形状和水道容积的大小，并将其出水口更改在汽缸盖的后端面，利用调温器调节水温。创新效果：由于发动机气缸盖的冷却水受戒结构复杂，又封闭在机体的内部，不易观察，而缸盖内部的冷却水道形状和容积大小，直接影响到发动机的使用寿命，水套的壁厚是否均匀直接关系到发动机的冷却性能、可靠性等等。因此，使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作至关重要，而该项目通过对水道砂芯模具的修改，优化改进水道形状和水道容积的大小，并将其水道出水口更改在汽缸盖的端面，装配时安装节温器，利用节温器来控制散热器冷却水的流量，当发动机在正常热状态下工作时，气缸盖内冷却水温度在80-100℃,缸壁的温度不超过200-300℃，缸盖的温度大约为300-400℃，根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度，提高了发动机缸盖工作时的冷却性能，具有冷却效果好、噪声小、使用方便等优点。创新4、材料应用的创新：主要核心技术及应用效果：由于常见的浇铸产品选用的覆膜砂粒度较粗，这就意味着所浇铸产品的表面粗糙度会很差，而该项目产品气道需达到Ｒa6.3，对于一般的铸件产品是很难满足此要求，因此，通过选用特殊的气道砂作为原料,控制其覆膜砂的平均粒度、灼减、热弯、冷弯、熔点、发气量，在提高模具表面粗糙度以及在模具上面喷一层特殊的涂料，将浇注表面粗糙度控制在Ｒa6.3以内，有效减少了进气阻力，增加进气的效率。创新5、清洁度控制的技术创新核心技术及创新效果：发动机的性能与寿命与气缸盖零件清洁度密切相关，它直接决定发动机产品的质量，因此产品零件清洁度通过产品设计、加工工艺来控制。通过在产品设计时考虑清洗、吹渣工艺的需要，将原有端面堵碗φ20更改为φ30，即增大端面堵塞孔，将型腔内部堵塞孔由一个增加至三个，即增加型腔内的堵塞孔，便于清除在残留在水油道内残留的细小铝渣。加工工艺方面通过控制水、油、气道内的型砂清理，清除飞边毛刺、氧化皮，采用细小料喷丸作为清理用的喷丸，以清除铸件死角。机械加工时设备、工装设计必须符合清洁度的要求，对重要的配合面、孔、道、内用人工或手吹枪吹、擦、刷除杂物。