机体组的组成部分
发动机缸体由缸体、曲轴箱、缸套和缸盖组成。气缸体和曲轴箱气缸体的作用气缸体是发动机的骨架,是各种发动机机构和系统的安装基础。发动机的所有主要零件和附件都安装在气缸体内外,以承受各种载荷。
气缸体的结构发动机气缸体的结构如下图所示。发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体,称为气缸体-曲轴箱,也可以称为气缸体。气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔,称为气缸;下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑,在侧壁上钻有主油道,前后壁和中间隔板上钻有分油道。气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱,是气缸修理的加工基准。发动机气缸体的结构缸体的分类根据缸体和油底壳安装平面的不同位置,缸体通常分为三种形式:等分式、龙门式和隧道式,如下图所示。
气缸和气缸套汽车发动机气缸的基本排列形式是直列式、V型和水平对置,如下图所示。
直列式发动机主要用于六缸以下的发动机。所有气缸排成一排,所有气缸共用一个曲轴和一个气缸盖,大多数气缸垂直排列。直列式发动机结构简单,制造容易,成本低,但长度和高度都很大。例如,宝马的大多数车型都使用直列发动机。
v型发动机将气缸排成两排,气缸中心线夹角为γ180°,一般为60°~90°。v型发动机使用曲轴驱动两个气缸中的活塞运动。曲轴的每个连杆轴颈都与两个连杆相连,因此发动机必须至少有两个气缸盖。这种发动机的优点是缩短了发动机的长度和高度,增加了气缸体的刚性和稳定性,运行稳定,结构紧凑。缺点是宽度增加一定量,形状复杂,加工困难。多发动机用于具有大量气缸的大功率发动机。如雷克萨斯、日产天籁(查成交价|参配|优惠政策)等多缸车型均采用这种布置。
其实水平对置发动机可以看作是一种特殊的V型发动机,夹角γ=180°。这种类型的发动机高度最小,适用于一些垂直尺寸非常小的车辆空。
与直列发动机相比,V型发动机缩短了发动机的长度和高度,增加了气缸体的刚性,在一定程度上减轻了重量,但增加了发动机的宽度,形状复杂,加工难度大。一般来说,V型发动机多用于气缸数量较多的大功率发动机。为了满足一些多缸发动机的需要,也采用了W型气缸布置。
气缸的工作面经常与高温高压气体接触,有活塞在里面高速往复运动,所以必须耐高温、耐磨、耐腐蚀。为满足上述要求,一般从材料、加工精度、结构等方面采取措施。气缸有两种冷却方式:水冷和风冷。水冷发动机广泛应用于汽车。
当发动机用冷却液冷却时,气缸周围和气缸盖内有空空腔,称为水套。缸体和缸盖的水套相互连接。当发动机用空蒸汽冷却时,气缸体和气缸盖的外表面会铸造许多散热片,以增加散热面积,保证足够的散热。通常,风冷发动机的气缸体和曲轴箱是分开铸造的。
气缸套有两种类型:干式和湿式。干式气缸套不与冷却液直接接触,壁厚一般为1~3mm;湿式气缸套与冷却液直接接触,其壁厚一般为5~9mm,湿式气缸装入座孔后,气缸套顶面通常比缸体上平面略高0.05~0.15mm,这是为了在拧紧缸盖螺栓时将缸盖垫片压得更紧,以保证气缸的气密性,防止冷却液和缸内高压气体泄漏。
气缸盖气缸盖的主要功能是密封气缸的上部,并与活塞顶部和气缸壁形成燃烧室。气缸盖内部还有一个冷却水套,气缸盖端面的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通,可以利用循环冷却液对燃烧室等高温部位进行冷却。
发动机气缸盖具有进气和排气气门座、气门导管、进气和排气气门通道、进气和排气通道等。,如下图所示。汽油发动机的气缸盖有安装火花塞的孔,而柴油发动机的气缸盖有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴发动机的气缸盖上加工有凸轮轴轴承孔,用于安装凸轮轴。
气缸盖可分为两种:分体式气缸盖和整体式气缸盖。分体式气缸盖是指同一台发动机上有多个气缸盖,一个气缸可以有一个盖,也可以两个或三个气缸共用一个盖。分体式气缸盖主要用于一些重量大、热负荷大的柴油机或汽油机。整体缸盖是指发动机的所有气缸共用一个缸盖,这种类型的缸盖多用于热负荷相对较轻的发动机。
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