2.2机体组的构造与维修 (课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

任务二 机体组的构造与维修 机体是发动机的骨架和外壳，许多零部件和辅助系统的元件都安装在机体上。它是发动机的固定件，是发动机形状尺寸的主要决定因素。 机体组主要由气缸盖、气缸体、曲轴箱、气缸垫、油底壳和气缸套等不动件组成。 一、气缸体 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体，简称气缸体，如图2-2所示。 图2-2 气缸体 1.气缸体的结构形式 气缸体有三种结构形式，即一般式、龙门式和隧道式，如图2-3所示。 (a)一般式 (b)龙门式 (c)隧道式 图2-3 气缸的结构形式 1）一般式气缸体其发动机的曲轴轴线与气缸体下平面在同一平面上。其特点是便于机械加工，但刚度较差，曲轴前后端的密封性较差，多用于中小型发动机。 2）龙门式气缸体其发动机的曲轴轴线高于气缸体下平面。其特点是结构刚度和强度较好，密封简单可靠，维修方便，但工艺性较差，大中型发动机采用。 3）隧道式气缸体主轴承孔不分开，其特点是结构刚度最大，其质量也最大，主轴承的同轴度易保证，但拆装比较麻烦，多用于主轴承采用滚动轴承的组合式曲轴。 2.气缸的排列方式 发动机气缸排列方式基本上有三种：直列式、V形和对置式，如图2-4所示。 图2-4　多缸发动机气缸的排列形式 1）直列式：发动机的各气缸排成一列，一般是垂直布置。单列式气缸体结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大，一般六缸以下发动机多采用单列式。 2）对置式：气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角等于180°。它的特点是高度小，总体布置方便，有利于风冷；但其宽度太大，维护保养不方便，这种气缸应用较少。 3）V型：将气缸排成两列，其气缸中心线的夹角小于180°，相对直列发动机，V型发动机缩短了机体长度和高度，增加了气缸体的刚度，减轻了发动机的重量，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难，一般用于8缸以上的发动机。 3．气缸与气缸套 气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔称为气缸。气缸工作表面承受燃气的高温、高压作用，且活塞在其中作高速运动，因此要求其耐高温、耐高压、耐磨损和耐腐蚀。为了提高耐磨性，有时在铸铁中加入了一些合金元素如镍、钼、铬和磷等。如果气缸体全部采用优质耐磨材料，则成本太高，因为除与活塞配合的气缸壁表面外，其他部分对耐磨性要求并不高，所以现代汽车发动机广泛采用在气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。这样，气缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，而气缸体则用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。 气缸有三种结构，即无气缸套式、干气缸套式和湿气缸套式，如图2-5所示。 图2-5 气缸套 (a)无气缸套式 (b)干气缸套式 (c)湿气缸套式 1-气缸套；2-水套；3-机体；4-密封圈 1）无气缸套式。即不镶嵌任何气缸套的机体，在机体上直接加工出气缸，优点是可以缩短气缸中心距，使机体尺寸和质量减小。 2）干式气缸套。不直接与冷却液接触，由于缸套自上而下都支撑在缸体上，所以可以加工得很薄，壁厚一般为1～3mm。干式气缸套的优点是不会引起漏水、漏气现象，气缸体结构刚度大、缸心距小，整体结构紧凑，缺点是传热较差，温度分布不均匀，容易发生局部形变。 3）湿式气缸套。与冷却液直接接触，也是被压入缸体的。冷却水接触到缸套的中部，由于它只在上部和下部有支撑，所以必须比干式缸套厚一点，一般壁厚为5～9mm。湿式气缸套的优点是机体上没有密封水套，容易铸造，传热好，温度分布比较均匀，修理方便，不必将发动机从汽车上拆下就可更换气缸套。 二、气缸盖与汽缸垫 气缸盖的作用是封闭气缸的上部，并与处于上止点时的活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。它经常与高温、高压燃气相接触，因此要承受很大的热负荷和机械符合。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。 1.气缸盖的基本结构 气缸盖是发动机上最复杂的零件之一。气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套；有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道；有燃烧室、火花塞座孔或喷油器座孔；上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。结构如图2-6所示。 图2-6 发动机气缸盖的结构 整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸盖。整体式缸盖结构紧凑，零件数少，可缩短气缸中心距和发动机总长度，制造成本低。当气缸数不超过6个，气缸直径小于105mm时，均采用整体式