第二章第二节-机体组的构造与工作原理

第二节机体组机体（气缸套、主轴承盖）（※）气缸盖（※）气缸盖罩与气缸衬垫油底壳发动机的支承汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修1考点•1.气缸体的结构形式及特点：3种•2.气缸的排列方式及特点：3种•3.气缸的结构形式（气缸套）：3种•4.气缸盖的结构型式：3种•5.汽油机燃烧室及特点：3种•6.柴油机燃烧室及特点：2类4种汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修2机体组的功用•机体组是发动机的支架•是各机构与系统的装配机体•在气缸盖密封下形成燃烧室•机体与气缸盖内水套—冷却系统•机体与气缸盖内油道—润滑系统汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修3一、机体•1.机体的组成•（1）机体是气缸体—曲轴箱的连铸体•通常简称气缸体•多缸发动机的各个气缸合铸成一个整体•（2）风冷发动机气缸体与曲轴箱分别铸成•气缸体为单体汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修42.机体工作条件、要求及材料•（1）应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、适当冷却（以免损坏和变形）•发动机中最大的零件•承受拉、压、弯、扭等机械负荷•承受高温燃气很大的热负荷•发动机大部分零件安装在机体上•（2）力求结构紧凑、质量轻•尽量减小整机的重量（发动机最大的零件）•加强筋（减小质量、保证刚度与强度）•（3）机体材料•一般高强度灰铸铁、铝合金•合金铸铁汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修5汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修6汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修73.气缸体（曲轴箱）的结构型式（※）汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修8•平底式•龙门式•隧道式三种气缸体结构型式的比较汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修9平底式龙门式隧道式概念曲轴轴线与缸体下平面共面曲轴轴线高于缸体下平面主轴承座孔不分开特点便于机械加工但刚度较差刚度强度较好工艺性较差结构刚度大但最重应用多用于中小型发动机中型及重型车用发动机机械负荷大柴油机实例夏利富康发动机，BJ492Q捷达/高尔夫CA61026135Q滚动主轴承4.气缸的排列方式（发动机形式）（※）汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修10•直列式•V型式•对置式（1）气缸直列式汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修11结构简单、加工容易宽度较小、长度较大、高度较大一般多用于6缸以下发动机L3、L4、L5、L6（2）气缸V型式汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修12缩短长度、缩短高度、刚度增加、重量减轻形状复杂、宽度加大、加工困难一般多用于6缸以上发动机V6、V8、V10、V12还有V3、V5、V16（3）气缸对置式汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修13重心低：增加行驶稳定性，高速过弯减小侧翻的可能，操纵性好振动小：活塞上下振动的力可以互相抵消。转速高功率大缺点：润滑、冷却系统不太理想；成本高代表品牌：斯巴鲁（Subaru）、保时捷（Porsche）保时捷911GT3汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修14厂商指导价：165(万元)长/宽/高：4435/1770/1275(mm)油耗：13.6(L/100km)排量：3.6(L)发动机型式：水平对置6缸最大功率：280/7400最大扭矩：385/5000压缩比：11.7:1缸径：100(mm)冲程：76.4(mm)气缸W型式汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修15大众W12•由两个夹角为15°的VR6发动机，以72°的夹角组成•它拥有5.6升的排量最新推荐：德国大众VR6和W型发动机详解5.气缸的结构形式（气缸套）（※）汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修16（1）无气缸套式优点：•缩短气缸中心距，减小机体尺寸质量•机体刚度大、工艺性好缺点：•耐磨合金铸铁•成本高无气缸套式铝合金缸体•气缸表面多孔镀铬，提高耐磨性干式缸套汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修17灰铸铁或铝合金缸体可卸干式缸套（2）干式缸套式1~3干式缸套汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修18特点•与缸体紧配合•不与冷却水接触•合金铸铁离心铸造：2~3mm•精密拉伸钢制缸套：1.0~1.5mm优点•机体刚度大•气缸中心距小•质量轻•加工工艺简单缺点•传热较差•温度不均易变形可卸干式缸套汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修19•与缸体动配合（间隙：0.017~0.037mm）•可拆卸更换•上端有凸缘汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修20（3）湿式缸套式普通铸铁或铝合金缸体•AB环带：径向定位•凸缘C：轴向定位•缸套顶面略高于缸体平面：0.05~0.15mm•密封圈：下部1~3道密封圈ABC0.05~0.155~9湿式缸套汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修21特点•与缸体动配合•与冷却水直接接触•合金铸铁湿式缸套：5~8mm•广泛应用车用柴油机上优点•机体没有封闭水套，容易铸造•传热好，温度分布均匀•修理更换方便缺点•机体刚度差•容易漏水干、湿式缸套比较汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修22和冷却水直接接触与缸体配合较松壁厚5～9mm不直接和冷却水接触与缸体紧配合壁厚1～3mm缸套材料：合金铸铁或合金钢6.水冷和风冷气缸体汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修23（1）水冷气缸体利用水套中的冷却水流过高温零件的周围带走多余热量（2）风冷气缸体汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修24•缸体与曲轴箱分开铸•缸体和缸盖铸有散热片•如有风扇可加强散热二、气缸盖•1.气缸盖的组成•密封气缸上部形成燃烧室•冷却水套与缸体水套相通•设有进排气座、气门导管孔•设有进排气通道•汽油机缸盖：设有火花塞座孔•柴油机缸盖：设有喷油器座孔汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修25汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修26汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修27汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修28汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修29气缸盖汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修30气缸盖示意图气缸盖实物2.气缸盖的结构型式（※）汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修31•整体式能覆盖全部气缸缩短气缸中心距缩短发动机总长度刚性较差•单体式•块状式只覆盖一个气缸能覆盖部分气缸（两个以上）缸体较大发动机常采用多用于缸径105mm发动机3.气缸盖工作条件及要求•（1）应具有足够的强度和刚度•承受燃气压力和气缸盖螺栓等机械负荷•承受高温燃气很大的热负荷•保证气缸的良好密封，不能损坏和变形•（2）进行良好冷却•保证气缸盖温度分布尽可能均匀•避免进排气门座之间产生热裂纹汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修324.气缸盖的材料汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修33•灰铸铁或合金铸铁高温强度高、铸造性能好、价格低、应用广泛导热性差、重量大•铝合金导热性好，有利于提高压缩比铸造性能好、重量轻高温强度低、易变形、成本高轿车汽油机多采用5.燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修34（1）燃烧室基本要求•结构经凑：（表面积/容积）要小，减小热损失，提高热效率•能增大进气门直径或进气道通道面积：增加进气量，提高发动机转矩和功率•能在压缩行程终点产生挤气涡流：以提高混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧•汽油机燃烧室：应保证火焰传播距离最短，以防止发生不正常燃烧•柴油机燃烧室：应与燃油喷射、空气涡流运动进行良好配合汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修35（2）汽油机燃烧室（※）•楔形•盆形•半球形1）楔形燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修36结构简单紧凑，面容比小气门相对气缸轴线倾斜，进气道平直，进气阻力小压缩终点能形成挤气涡流2）盆形燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修37结构简单紧凑，面容比较大气门与气缸轴线平行，进气道弯度较大压缩终点能形成挤气涡流缸盖工艺较好3）半球形燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修38结构最为紧凑，面容比最小气门呈两列倾斜布置，气门较大，气道较平直，容易实现多气门机构的布置不能产生挤气涡流（3）柴油机燃烧室（※）汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修39①直喷式燃烧室•ω形燃烧室•球形燃烧室②分开式燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修40•涡流燃烧室•预燃燃烧室喷油器加热塞加热塞喷油器涡流室预燃室1）直喷式燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修41燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内燃烧室凹坑形状多种多样孔式喷油器2）涡流室燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修42空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动大部分柴油在涡流室内燃烧燃油顺气流方向喷射高速性能好，多用于轿车和轻型汽车的柴油机上3）预燃室燃烧室汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修43空气被挤入预燃室产生无规则紊流燃油迎着气流方向喷射，并在预燃室顶部预先发生燃烧三、气缸盖罩与气缸衬垫汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修44汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修45汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修46汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修47•1.气缸盖罩•位置气缸盖上部•功用起封闭及防尘作用•材料一般为薄钢板冲压而成•2.缸盖螺栓•功用用于固定缸盖•要求用规定力矩按规定顺序分2~3次拧紧汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修483.气缸衬垫汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修49•功用保证缸体与缸盖结合面的密封•种类金属—石棉气缸垫常用石棉中间夹杂金属丝，外包铜皮制成纯金属气缸垫单层或多层金属片(低碳钢或铜)使用耐热密封胶取代气缸垫要求结合面精度更高汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修50气缸衬垫汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修51四、油底壳汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修52•功用储存机油并封闭曲轴箱•种类一般为薄钢板冲压而成也有铝合金铸造(带散热片)•要求中部或后部较深有时设有挡油板底部有磁性放油螺塞汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修53汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修54油底壳汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修55考点•1.气缸体的结构形式及特点：3种•2.气缸的排列方式及特点：3种•3.气缸的结构形式（气缸套）：3种•4.气缸盖的结构型式：3种•5.汽油机燃烧室及特点：3种•6.柴油机燃烧室及特点：2类4种汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修56