[发明专利]天然气发动机专用缸体缸盖环保制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然气发动机专用缸体缸盖环保制造工艺，属于发动机缸盖制造技术领域。

背景技术

发动机缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。随着节能环保及新能源汽车的快速发展，国际国内发动机所用能源除柴油、汽油外，液化石油气、天然气、甲醇、乙醇等新能源在汽车领域得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气发动机专用缸体缸盖环保制造工艺，以便更好地生产制造天然气发动机专用缸体缸盖。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种天然气发动机专用缸体缸盖环保制造工艺，通过不同能源汽车发动机的能源燃烧特性研究，对发动机缸体缸盖结构进行三维模拟计算，逐步完善制造工艺，生产出节能环保发动机专用的主要零部件—缸体、缸盖，其技术先进性主要体现在以下几个方面：

(1)由于发动机缸盖进气道的结构参数对其流通性和涡流比有直接影响，而流通性和涡流比又是影响发动机能源燃烧过程的关键因素，能源燃烧越充分，不但能源损失越小，发动机的功率也会提高，而且使发动机的尾气排放越低，对环境的污染越小。由于不同能源的流通性和涡流比不同，采用三维模拟设计，对不同能源发动机缸盖的进气道分别设计，最终达到汽车发动机节能环保的目的。

(2)由于发动机燃烧室的结构和大小，对发动机动力性能和排放有很大影响，通过利用三维燃烧分析软件FAIR，进行不同能源发动机燃烧过程的模拟计算，分析其燃烧特性，通过数值计算和试验研究获得了兼顾动力性、经济性、排放指标和可靠性的缸盖燃烧室设计，使其发动机缸体达到节能环保的目的。

(3)由于缸体缸盖的生产过程资源和能源耗量较大，实施新工艺后，使缸体缸盖的生产过程达到节能环保的目的。淘汰生产效率低，能耗高的设备,全部采用自动化程度高和低耗能设备，并设计连续循环生产工艺流程，减少能源消耗达到节能目的。产品外型尺寸和结构设计遵循高机械性能的原则，尽量减少资源耗用量，达到节约资源的目的。缸盖生产采用铁覆膜砂铸造工艺，增加覆膜砂回收再生设备，既大大的降低了覆膜砂的耗用量，又减少废砂的污染。由于缸体采用冷硬树脂砂的生产工艺，通过树脂砂回收再生设备对已使用过的树脂砂进行回收再生利用，大大地降低了树脂砂的耗用量，也减少传统生产工艺所产生废砂对环境的污染。

上述工艺中，需要涉及以下主要原辅材料供应

(1)生铁：缸体、缸盖以生铁为原料进行熔炼，然后浇注成型。生铁的主要成分为C、Si、Mn、S、P，根据产品材质的不同牌号选用含不同成分的生铁。

(2)废钢：缸体、缸盖以废钢和生铁为主要原料进行熔炼，然后浇注成型。产品加入废钢可增加产品的延塑性，减少产品脆断。同时利用废料符合环保要求。

(3)覆膜砂：覆膜砂是用天然石材加工而成，具有烧结后强度高，透气性好的特点，易保证铸件外观质量，烧结时无腐蚀性气体，对人体无害。

(4)硅、锰铁：硅、锰铁是孕育的主要材料，用于调整铁水的Si、Mn含量，达到控制铸件材料的目的。

(5)稀土镁：稀土镁是孕育球铁产品的主要材料，用于调整铁水中的稀土成分，达到使铁水球化的目的，从而生产出优质球铁产品。

(6)水玻璃粘接剂：水玻璃粘接剂用于粘接砂型，防止铁水浇注时渗入模型其他部位。

(7)石棉滤网：石棉滤网用于过滤铁水中的杂质，从而净化铁水质量，使铸铁杂质少，提高铸件强度与质量。

(8)石英砂：石英砂是铸造成型的主要材料，石英砂加入纯碱、煤粉、水，经混碾后，用于在模型中舂紧成型，具有湿强度高，透气性好的特点。

(9)白泡石、砂：白泡石是熔炼必不可少的材料，具有耐热温度高的特点，白泡砂是敷制浇包、手浇包的主要材料，主要防止铁水遇冷铁飞溅，同时耐高温，可延长浇包使用寿命。