[发明专利]一种发动机缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机组件，具体为一种发动机缸盖。

背景技术

发动机是汽车的心脏，而缸体是发动机的骨架和外壳。缸体在工作中承受气压力的拉伸和气压力与惯性力联合作用下的倾覆力矩的扭转和弯曲以及螺栓预紧力的综合作用。在这些大小、方向变化的力和力矩作用下、使机体产生横向和纵向的变形，变形超过许用值时将影响与机座相联零部件的可靠性和工作能力，尤其是活塞、连杆等零件的工作可靠性和耐磨性会受到严重影响，并导致发动机不能正常工作。因此，要求气缸体材料具有良好的综合性能，即应具有良好的强韧性、导热性、耐磨性、耐蚀等性能。而缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。

发动机缸盖结构复杂，且直接与燃烧室接触,随着功率密度的提高,缸盖所承受的机械负荷和热负荷不断增加。燃烧室压强升至18~20MPa,进出气口温度接近300℃。为了适应发动机功率密度不断提高的要求,发动机缸盖铸造合金应满足以下要求[:从室温至250℃之间高的拉伸强度及抗蠕变性能,好的热导率,高的韧性及伸长率,低的孔隙率,良好的铸造性能,低的热裂倾向。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。汽油机的气缸盖上有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。因此还需要承受交大的机械负荷以及冲击所产生的热应力。

缸盖常用的材料有灰铁和铝合金两种。铝合金的密度小，重量轻，但刚度差、强度低、成本高。但是大型卡车的柴油发动机，目前的铝合金很难达到要求。主要是使用铸铁作为缸盖。目前灰铸铁的主要牌号是HT250、HT300等。为了适应大型卡车载重增加的需要，发动机的排量越来越大，对缸盖的要求也有了更高的要求。

因此，我们倾向于开发一种新型材质的发动机缸盖。

发明内容

本发明为了解决高性能的大型发动机缸盖的制备问题，提供了一种发动机缸盖。

本发明的技术方案是，一种发动机缸体，其铸造合金中各个元素成分百分比含量如下：

炭（C）3.7～3.8、硅（Si）2.3～2.4、锰（Mn）0.5～0.55、铜（Cu）1-3,锡（Sn,1-2，

铈(Ce）0.03～0.15，钇(Y）0.04～0．30，铒(Er）0．01～0．03，钛（Ti）0．15～0．25、锑（Sb）0．25～0．50、铋（Bi)0．15～0．25、铌（Nb）0．12～0．20。

本发明所述的缸盖材料中添加了大量的稀土金属及其合金，在炼钢中起脱氧脱硫作用，能使两者的含量都降低到0.001%以下，并改变夹杂物的稀土金属形态，细化晶粒，从而改善钢的加工性能，提高强度、韧性、耐腐蚀和抗氧化性，以及耐高温冲击性等。稀土金属及其合金用于制造球墨铸铁、高强灰铸铁和蠕墨铸铁，加入的少量稀土等元素对高碳当量灰铸铁的抗拉强度、硬度以及金相组织的影响十分明显。多种稀土元素在铸铁中使奥氏体中的溶解度增加，因而阻碍铁素体生核成长，是很强的珠光体促成元素。此外还可以细化珠光体组织，显著提高灰铸铁的强度。防止浇注后冷却时间长造成的晶粒和石墨片粗大的倾向，使铸件强度基本不变，硬度却有所提高，降低奥氏体临界转变温度和强化铁素体基体，并可细化珠光体和石墨片。能改变铸铁中石墨的形态，改善铸造工艺，提高铸铁的常温机械性能和高温下的机械性能。

具体实施方式

试验目的及内容试验目的：调整在铁水中各个成分含量，测试对缸体铸件力学性能的影响。

试验内容：(1)分别以不同的元素比例制备三批铁水，并浇注缸体。并浇注1根标准试棒(#30x330mm)进行拉伸试验，测量其不同温度下的硬度、抗拉强度、延伸率等指标。(2)在缸盖铸件上取缸盖表面试样，然后检测其布氏硬度。

（3）上述内容分别在常温下测试，然后再在高温下测试一次。

实施例1、一种发动机缸体，其铸造合金中各个元素成分百分比含量如下：

炭（C）3.7、硅（Si）2.4、锰（Mn）0.5、铜（Cu）3,锡（Sn）,1，铈(Ce）0.15，钇(Y）0.04，铒(Er）0.03，钛（Ti）0.15、锑（Sb）0.50、铋（Bi)0.15、铌（Nb）0.20。

实施例2、一种发动机缸体，其铸造合金中各个元素成分百分比含量如下：