（一）气缸体
图2-1 发动机气缸体
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，用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2-1所示。气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支撑曲轴的上曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上有主轴承座孔。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。
1.工作条件和材料
气缸体承受较大的机械负荷和较复杂的热负荷，所以要求气缸体具有足够的强度、刚度和良好的耐热性及耐腐性。根据其工作条件和结构特点，一般采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁制成。有些发动机为了减轻质量，采用铝合金。
2.气缸的排列形式
发动机气缸的排列形式一般有直列式、V形和对置式三种结构形式，如图2-2所示。
直列式发动机的各个气缸排成一列，所有气缸共用一根曲轴和一个缸盖，气缸一般垂直布置。直列式结构简单，易于制造，从而在一定程度上降低了成本，但长度和高度较大，故有些发动机为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的。一般六缸以下发动机多采用直列式。
V形发动机将气缸排成两列，其气缸中心线的夹角γ＜180°，最常见的是60°～90°这种设计。采用一根曲轴驱动两列气缸中的活塞运动，曲轴的每个轴颈上连接两个连杆，发动机必须有两个缸盖。V形结构缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，改善了车辆外部空气动力学特性，且增加了气缸体的刚度，但发动机宽度增大，形状复杂，加工困难，一般多用于气缸数多的大功率发动机上。
图2-2 气缸体的结构形式
一些制造厂也设计了一种特殊类型的V形结构，称作W形发动机。它看上去与V形结构很相像，但与V形结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，尺寸较小，却有较大的动力。W形结构用于负荷较重的车辆，这些车辆需要十缸或十二缸的动力，但要求尺寸较小。
对置式发动机两列气缸之间的夹角为180°，包括一根曲轴、两个缸盖，曲轴的每个轴颈上连接两个连杆。这种发动机高度最小，用于发动机垂直空间很小的车辆上。
3.曲轴箱的形式
曲轴箱的主要功用是保护和安装曲轴，曲轴箱有三种结构形式，如图2-3所示。
图2-3 曲轴箱的基本结构形式
1—气缸；2—水套；3—凸轮轴座孔；4—加强肋；5—湿式缸套；6—主轴承座；7—主轴承座孔；8—安装油底壳的加工面；9—安装主轴承盖的加工面
下曲轴箱（油底壳）的结构如图2-4所示。其主要功用是储存机油并封闭曲轴箱。由于油底壳受力不大，一般用薄钢板冲压而成。
（二）气缸与气缸套的构造
缸体材料一般用优质灰铸铁。为了提高气缸的耐磨性，有时在铸铁中加入少量的合金元素，如镍、钼、铬、磷等，还有的采用表面淬火、镀铬等。气缸套有干式和湿式两种，如图2-5所示。
图2-4 油底壳
1—衬垫（密封垫）；2—加强板；3—油底壳；4—放油塞
图2-5 气缸套的结构图
1—气缸套；2—水套；3—气缸体；4—橡胶密封圈；A—下支承定位带；B—上支承定位带；C—定位凸缘
干式气缸套不直接与冷却水接触，冷却效果较差，但加工和安装都比较方便，壁厚一般为1～3mm。
湿式气缸套靠上支承定位带和下支承定位带保证径向定位，而轴向定位则利用定位凸缘来保证。为保证水套的密封，湿式缸套下端的密封带与座孔之间一般装有1～3道橡胶密封圈，有的在定位凸缘下面还装有铜垫片。安装湿式气缸套后，一般其顶端高出气缸体上平面0.05～0.15mm，以便气缸盖将气缸垫压得更紧，从而提高气缸的密封性。
在气缸体的侧壁上加工有主油道，在主油道与需润滑的部位（如主轴承等）之间用分油道连通。发动机工作时，润滑油经主油道和分油道输送到各摩擦表面。
在凸轮轴下置或中置的发动机气缸体上，还加工有安装凸轮轴的轴承座孔。
气缸体的上、下平面分别用于安装气缸盖和油底壳。在对气缸进行维修加工时，一般也以其上平面或下平面作为定位基准面。
水冷式气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔，称为水套。气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的，利用水套中的冷却水流过高温零件的周围而将热量带走。
（三）气缸体的修理
气缸体的主要耗损形式有裂纹、磨损和变形等。(www.xing528.com)
1.裂纹
发动机在使用过程中，若发现冷却液消耗异常或润滑油中有水，则表明气缸体、气缸盖或气缸垫可能有裂损（裂纹或蚀损穿洞）。气缸体裂损一般是由设计制造中的缺陷、冷却液结冰或意外事故等造成的。气缸体裂损会导致漏气、漏水、漏油，影响发动机的正常工作，必须及时修理或更换。
对于气缸体外部明显的裂纹，可直接观察。而对于细微裂纹和内部裂纹，一般采用气缸衬垫和气缸盖装合后进行水压试验，将气缸盖和气缸衬垫装在气缸体上，将水压机出水管接头与气缸前端水泵入水口处连接好，封闭所有水道口，然后将水压入水套，要求在0.3～0.4 MPa的压力下保持约5min，若无裂纹，应没有任何渗漏现象。如有水珠渗出，则表明该处有裂纹。气压试验与水压试验方法类似，将压缩空气压入气缸体水套后，将气缸体放入水池或在气缸体表面涂遍肥皂水，查看冒气泡的部位，即为气缸体裂损部位。检查出气缸体裂损部位后，应做好标记，以便修理。
在对气缸体裂纹进行修理时，凡涉及漏气、漏水、漏油等问题，一般予以更换。对未影响到燃烧室、水道、油道的裂纹，则根据裂纹的大小、部位、损伤程度等情况选择粘接、焊接等修理方法进行修补。
2.磨损
气缸体的磨损主要发生在气缸、气缸套承孔、曲轴轴承孔等部位。其中气缸的磨损程度是衡量发动机是否需要大修的依据之一。
（1）气缸磨损的特点。
气缸磨损是有规律的。由于气缸上部润滑较差，而且气缸内燃烧的高压产生在活塞上止点附近，所以气缸的磨损一般呈上大下小的圆锥形。由于活塞在上、下止点间运动时，其侧压力使活塞贴紧气缸的左右两侧，所以气缸在左右两侧方向上（发动机横向）磨损严重，而沿曲轴轴线方向上（发动机纵向）的磨损较轻。
造成上述不均匀磨损的原因是：活塞在上止点附近时各道环的背压最大，其中又以第一道环为最大，以下逐道减小；加之气缸上部温度高，润滑条件差，进气中的灰尘附着量多，废气中的酸性物质引起的腐蚀等，造成了气缸上部磨损较大。而圆周方向的最大磨损主要是由侧向力、曲轴的轴向窜动等造成的。
（2）气缸磨损的检查。
气缸的磨损程度一般用圆度和圆柱度表示，也有以标准尺寸和气缸磨损后的最大尺寸之差值来衡量，如桑塔纳、捷达等轿车。
圆度误差是指同一截面上磨损的不均匀性，用同一横截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆度误差。
圆柱度误差是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性，用被测气缸表面任意方向所测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆柱度误差。
图2-6 气缸磨损的检查
如图2-6所示，量缸表活动测杆在平行于曲轴轴线和垂直于曲轴轴线两个方位，沿气缸轴线方向上、中、下取三个位置，共测六个数值。测量时让量缸表的活动测头先进入气缸，分别测量气缸上（活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的位置）、中（气缸中部）、下（距气缸下边缘10mm左右）三个截面的横向和纵向的直径。
（3）气缸的修理。
气缸的修理就是按照修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工使气缸达到原来的技术要求。
①气缸的镗削。
a.确定气缸的修理尺寸和镗削量。
根据气缸的磨损情况和原厂规定的修理尺寸等级，确定其修理尺寸。
b.镗削设备和定心基准。
目前常用的镗削设备有两种：固定式和移动式。其中固定式比移动式的加工精度要高。气缸镗削的定心基准有同心法和偏心法两种。
c.气缸的磨削。
气缸磨削的目的是去除镗削刀痕，降低表面粗糙度，提高加工质量。气缸磨削一般使用固定式珩磨机。磨削时，应严格控制磨头的转速和往复速度。
②气缸的镶套。
无修理尺寸的气缸，或气缸虽有修理尺寸，但磨损后的尺寸已经接近或超过最后一级修理尺寸时，可用镶套法进行修理。
对无气缸套的气缸进行镶套前，必须先加工承孔，承孔内径与缸套外径采用过盈配合。
对镶有干式气缸套的气缸体，应用压力机压出旧缸套，并检查承孔与待换缸套过盈量是否符合要求。
对装有湿式缸套的气缸体，更换气缸套时，只需拆旧换新，不需对承孔进行加工。
3.变形
气缸体上平面变形多是由于发动机长期过热等原因引起的，从而影响与气缸盖接合的密封性。
检查气缸体上平面的平面度时，在如图2-7所示六个方向上放置直尺，并用塞尺测量直尺与气缸体上平面之间的间隙，测得的最大值即为气缸体上平面的平面度误差。其使用极限：铝合金气缸体一般为0.25mm，铸铁气缸体一般为0.10mm。
图2-7 气缸体上平面的平面度的检查
气缸体上平面的平面度误差若超过使用极限，应进行磨削或铣削加工，总加工量一般不允许超过0.30mm。
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