為什么SMC氣缸體與氣缸蓋會產生裂紋

　　關于SMC氣缸體的作用，氣缸體是發(fā)動機的主體，它將各個氣缸和曲軸箱連成一體，是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架。

　　SMC氣缸體的工作條件十分惡劣。它要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化以及活塞運動的強烈摩擦。因此，它應具有以下性能：

　?、儆凶銐虻膹姸群蛣偠?，變形小，確保各運動零件位置正確，運轉正常，振動噪聲小。

　　②有良好的冷卻性能，在缸筒的四周有冷卻水套，以便讓冷卻水帶走熱量。

　　③耐磨，以確保氣缸體有足夠的使用壽命。

　　氣缸體上部是并列的氣缸筒，目前多鑲有氣缸套。氣缸體的下部是曲軸箱，用來安裝曲軸，其外部還可安裝發(fā)電機、extension cord發(fā)動機支架等各種附件。氣缸體大多用鑄鐵或鋁合金鑄造而成，鋁合金缸體成本較高，但重量輕、冷卻性能好，得到越來越廣泛的應用。

　　機體是構成發(fā)動機的骨架，是發(fā)動機各機構和各系統(tǒng)的安裝基礎，其內、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

　　SMC氣缸體結構

　　1、SMC氣缸體上部圓柱形空腔為氣缸。它和氣缸蓋、活塞一起組成燃燒室，并引導活塞作往復運動。

　　2、缸體內壁鑄有儲存和流通冷卻液的空腔，稱為水套，用以冷卻高溫工作的零件。為了延長缸體使用壽命、便于維修，缸體內鑲人用優(yōu)質耐磨材料制成的氣缸套。氣缸套有濕式氣缸套和干式氣缸套兩種，其中缸套外壁直接與冷卻液接觸的為濕式氣缸套，多用于柴油發(fā)動機;不與冷卻液直接接觸的為干式氣缸套，常用于汽油發(fā)動機上。

　　3、SMC氣缸體側面設挺桿室，用以安裝氣門傳動件。下部有主軸承座孔，用以安裝曲軸飛輪組，缸體內加工有機油道、冷卻水道及其他各種座孔，用以安裝各附件或零件。

　　4、SMC氣缸形式常采用單排直列、V形排列。前者由于結構簡單，廣泛用于六缸以下的發(fā)動機;后者由于可 V短長度，提高剛度，常用于八缸以上的發(fā)動機。某些大客車和轎車，為了降低發(fā)動機高度而采用平臥式。

　　5、SMC氣缸蓋氣缸蓋用來封閉氣缸上部并與氣缸、活塞構成燃燒室。發(fā)動機工作時，氣缸蓋燃燒室壁承受高溫、高壓燃氣所造成的熱負荷及機構負荷。由于它接觸燃氣時間長、溫度變化大，因此氣缸蓋承受的熱負荷更為嚴重。氣缸蓋的結構因氣門的布置、冷卻方式以及燃燒室的形式不同而異。

　　SMC氣缸體與氣缸蓋容易發(fā)生裂紋的部位往往與它們的結構有關，不同形式的發(fā)動機出現裂紋的部位各自有一定的規(guī)律性。氣缸體出現裂紋的原因有：

　?、僖恍└倪M型發(fā)動機是強化機型，其功率較原發(fā)動機顯著提高，轉速也提高。在高轉速時，慣性力大，應力較大，易出現裂紋。

　　②氣缸體結構復雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現裂紋。

　?、鄹咿D速時，曲軸產生振動，增加了缸體的負荷，在薄弱部位易產生裂紋。

　?、芗庸げ课慌c未加工部位，壁厚不同部位的過渡處都將產生應力集中。當應力集中與鑄造時白贊殘余內應力疊加時，易產生裂紋。

　?、菔褂貌划?，如發(fā)動機長時間在超負荷條件下工作，缸體內應力過大，則氣缸體也易產生裂紋。

　?、拊诎l(fā)動機處于高溫狀態(tài)下突然加人冷水，造成缸體熱應力過大，使氣缸體易產生變形或裂紋。

　　⑦水套中水垢過厚，減小了冷卻液通過面積，同時由于水垢傳熱性差，降低了發(fā)動機散熱性能，特別是氣缸之間、氣門座之間的水道被堵塞之后，嚴重影響它的傳熱，使局部工作溫度升高，熱應力過大，易出現裂紋。

　?、嘣诙?，停車后沒有及時放水而發(fā)生凍裂。有人還先起動，后加冷卻液，造成局部熱應力過大，或在嚴寒冬季，驟加高溫熱水而炸裂。

　　SMC氣缸體的檢修

　　氣缸體的檢查。

　　找到氣缸磨損的檢查部位,瀏量用50～l00mm量缸表進行,如圖2所示,測量結果與標準尺寸的偏差,其大值為0.08r當缸體用VW540裝配架固定在裝配臺上時,不能測量,因為夾緊變形會使測量不準。

　　缸體上平面變形的栓查同氣缸蓋平面變形的栓查.栓查螺紋孔周囤及螺栓緊固部位附近時,若發(fā)現龜裂應修整或更換缸體.若發(fā)現水套積垢、銹蝕嚴重,應及時修整。

　　缸體的修理.

　?、俑鶕y量結果,判斷氣缸磨損程度,可采用鏜磨加工,使其與加大尺寸的活塞相配,并可采用激光熱處理等工藝,提高缸壁內表面硬度,延長其使用壽命。

　?、诟渍仙掀矫孀冃纬^極限值時,可在平面磨床上磨削,平面度磨損極限為0.lmm.

　?、鬯姿篙^多時,用60℃

　　左右的專用溶液進行清洗除垢。

　?、軞飧啄p采用栓查壓縮壓力法檢查。

　　SMC氣缸體的結構形式

　　SMC氣缸體應具有足夠的強度和剛度，根據氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。

　　(1)一般式氣缸體其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機體高度小，重量輕，結構緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便;但其缺點是剛度和強度較差 。

　　(2)龍門式氣缸體其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心。它的優(yōu)點是強度和剛度都好，speaker cable能承受較大的機械負荷;但其缺點是工藝性較差，結構笨重，加工較困難。

　　(3)隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，power cable主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結構緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加工精度要求高，工藝性較差，SMC氣缸曲軸拆裝不方便。