汽车汽缸的制造工艺涉及多个关键步骤和工艺技术,其中材料选择至关重要。常见的材料包括铸铁和铝合金。随着汽车行业的轻量化趋势,铝合金的使用逐渐增多。然而,为了确保缸壁的耐磨性,通常会在铝制气缸体内镶入灰铸铁气缸套。
在缸体的加工过程中,特别需要注意缸体上表面与缸盖的接合面。由于涉及不同金属材料,因此需要选择合适的刀具。例如,对于大面积的铝材加工,应使用具有良好切削性能和低切屑黏附性的PCD刀片。
为了提高气缸体的散热性能,缸体上通常设计了多个冷却孔。在加工过程中,要解决切屑残存的问题,需要开发出专门的集屑方法,以确保加工质量和效率。
在结构设计方面,气缸体和上曲轴箱通常会铸成一体,形成不同的结构形式,如一般式和龙门式。一般式气缸体的优点在于高度低、重量轻,但其刚度和强度相对较差。而龙门式气缸体则具有更好的强度和刚度,能够承受较大的机械负荷,但其工艺性和结构相对笨重。
除了基本的结构设计外,气缸筒的加工还涉及先进的表面处理技术,如等离子体涂层和珩磨加工。等离子体技术利用其极高的热能密度,可以熔化粉末状材料并进行特定用途的喷涂,从而提升气缸筒的性能。这种技术不仅适用于汽油机,也适用于柴油机,能够降低活塞环和气缸筒表面的摩擦系数,减少机油消耗,提高耐磨强度,并且还能缩小气缸间距,降低整体重量和占地面积。
气缸筒的涂敷材料多样,包括铁碳合金、铁基合金(添加铬和钼)等,还可以加入陶瓷粉末以增强性能。涂敷过程通常采用APS法,涂敷前气缸筒需要进行刚玉喷砂处理,以确保涂层的质量。
最后,汽车发动机的气缸内表面为圆柱形,活塞通过活塞销与连杆铰接,而连杆的另一端则连接到曲轴,形成曲柄连杆机构。该机构使活塞实现往复运动,同时带动曲轴旋转。气缸顶端由汽缸盖封闭,汽缸盖上装有进气门和排气门,由凸轮轴驱动,凸轮轴则由曲轴带动。