1.机体组的功用与组成；
2.机体组主要部件的结构特点。
1.能够解答客户关于发动机机体组方面的咨询；
2.能够对发动机机体组主要部件的结构进行分析；
3.树立以客户为中心的理念，增强服务意识；
4.具有与客户沟通交流的能力；
5.具备基本识图的能力；
6.具备信息搜集和处理的能力。
我们通常看到的发动机是一个比较复杂的机器，外围有很多的附件，这些附件都是装配在机体组上的。那么机体组的功用有哪些呢？机体组是由哪些部件构成的呢？这些都是客户和汽车维修服务人员比较关注的问题，相信通过下面的学习，你会找到答案。
请你针对某一型号车辆的参数配置表，向客户解释有关发动机机体组的相关参数的含义及对发动机性能的影响；针对某一具体车辆发动机的实物或图片，向客户说明该发动机机体组的结构及特点。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶及气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套、油道及油底壳分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。
发动机机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸盖罩盖、气缸垫及油底壳等组成。装气缸套的发动机还包括干式或湿式气缸套。
一、气缸体
1.气缸体的结构特点
绝大多数水冷发动机的气缸体与曲轴箱连铸在一起，而且多缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体（图2-1（a）），风冷发动机通常将气缸体和曲轴箱分开制造，再用螺栓连接起来（图2-1（b））。在发动机工作时，气缸体承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还承受很大的热负荷。因此，气缸体应具有足够的强度和刚度，并且耐磨损和耐腐蚀。为减小整机的质量，应力求结构紧凑、质量小，以减小整机的尺寸和质量。气缸体内部引导活塞做往复运动的圆柱形空腔称为气缸。其工作表面除承受燃气的高温高压外，还有活塞在其中做高速往复运动，故必须耐高温、高压、磨损和化学腐蚀。通常从气缸的材料、加工精度和结构形式等方面予以保障。
图2-1 发动机气缸体
（a）水冷发动机气缸体；（b）风冷发动机气缸体
2.气缸体材料
气缸体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金气缸体的现象越来越普遍，如奥迪A8发动机。
3.气缸体结构
气缸体是结构极为复杂的箱形零件，其大部分壁厚均为铸造工艺所允许用的最小壁厚。在气缸体侧壁和前后壁的内外表面及缸间的横隔板上均有加强肋，旨在减小气缸体质量的同时，保证气缸体有足够的强度和刚度。在气缸体的前后壁和缸间横隔板上铸有支承曲轴的主轴承座或主轴承座孔及满足润滑需要的纵、横油道。在水冷发动机气缸的外壁铸有冷却水套和布水室，以此增强散热。
4.气缸体种类
缸体的构造与曲轴箱结构形式、气缸排列形式和气缸结构形式有关。
①根据气缸体的曲轴箱结构形式的不同，可将其分为三种：一般式（平底式）气缸体、龙门式气缸体和隧道式气缸体，如图2-2所示。
发动机的主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上的为一般式气缸体（图2-2（a）），其特点是机体高度小、质量小、便于机械加工，但刚度较差，并且前后端与油底壳接合处的密封性较差，多用于中小型发动机。
发动机的主轴承座孔中心线高于气缸体下表面的机体称为龙门式气缸体（图2-2（b）），为目前大多数发动机所采用。其特点是结构刚度较好，密封简单可靠，维修方便，但工艺性差。广州丰田凯美瑞、上汽大众帕萨特、一汽奥迪A4L/A6L、一汽-大众高尔夫/迈腾等轿车及解放J6、J7系列发动机均为此形式。
隧道式气缸体的主轴承座孔不分开（图2-2（c）），其特点是结构刚度大，主轴承的同轴度易保证，但拆装不便，多用于主轴承采用滚动轴承的负荷较大的柴油机，如黄河JN1181C13型汽车装用的6135Q型发动机。
图2-2 气缸的结构形式
（a）一般式；（b）龙门式；（c）隧道式
②根据气缸体的排列形式的不同，有直列式、V形、对置式、W形等，如图2-3所示。
图2-3 气缸的排列形式
（a）单列式（直列式）；（b）V形；（c）对置式
各气缸排成一直列的形式称为直列式气缸排列，其特点是机体的宽度小而高度和长度大，一般只用于六缸以下的发动机。通常把采用直列式气缸排列的发动机称为直列式发动机。六缸直列式发动机的平衡性最好，发动机工作时不产生振动。
两列气缸排成V形的称为V形气缸排列。通常把采用这种排列形式的发动机称为V形发动机。V形发动机机体宽度大，而长度和高度小，形状比较复杂。但机体的刚度大，质量和外形尺寸较小。
对置式发动机是指两列气缸相对水平排列，其优点是重心低，并且水平对置式发动机的平衡性好。
大众汽车公司生产的奥迪A8发动机为W12气缸体。它实际是两个六缸发动机呈V形排列。每个六缸发动机又呈小角度V形排列。其活塞曲拐分布如图2-4所示。此发动机结构更紧凑，动力更强劲，工作更平稳。(www.xing528.com)
图2-4 奥迪A8W12活塞曲拐分布
二、气缸盖
气缸盖是用来封闭气缸的上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。
气缸盖内有与气缸体相通的冷却水套、燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机）、进排气道等。为制造和维修方便、减小变形对密封的影响，功率较大的柴油机多采用分开式气缸盖，即一缸、二缸或三缸一盖。而汽油机因缸径较小、缸盖负荷较轻，多采用整体式气缸盖。风冷发动机均为单体式气缸盖。图2-5所示为各种形式的气缸盖。
图2-5 各种形式的气缸盖
（a）整体式气缸盖；（b）分开式气缸盖；（c）单体式气缸盖
汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及气缸盖上相应的凹部空间组成的。常用汽油机燃烧室有以下5种，如图2-6所示。
图2-6 汽油机燃烧室的种类
（a）半球形；（b）楔形；（c）盆形；（d）多球形；（e）篷形
（1）半球形燃烧室
这种燃烧室结构最为紧凑，并且散热面积小，有利于促进燃料的完全燃烧、排气及净化，但配气机构较复杂。目前国外轿车发动机多采用这种形式的燃烧室。二汽-富康轿车发动机的燃烧室即为半球形，其大部分在气缸盖上，小部分在活塞顶上。
（2）楔形燃烧室
楔形燃烧室的结构较简单、紧凑，进气道较平直，进气阻力小。在压缩终止时能形成挤气涡流。楔形燃烧室常用于每缸两气门发动机上。
（3）盆形燃烧室
盆形燃烧室结构也较紧凑、简单，气门与气缸轴线平行，进气弯道较大，燃烧速度快，热效率高，在压缩终止时能形成挤气涡流，常用于每缸两气门发动机上。
（4）多球形燃烧室
多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结构紧凑，面容比小，火焰传播距离较短，气门直径较大，并且能产生挤气涡流。
（5）篷形燃烧室
篷形燃烧室是近年来高性能多气门轿车发动机上广泛应用的燃烧室，特别是小气门夹角的浅篷形燃烧室，近年来得到了较大的发展。欧宝V6、奔驰320E、三菱3G81、富士EJ20等车型的发动机均为篷形燃烧室。这类汽车广泛采用4气门发动机。
三、气缸垫
气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封。气缸垫因接触高温、高压燃气，在使用中易被烧蚀，故要求它能耐热、耐腐蚀、有足够的强度和一定的弹性，并且拆装方便，能重复使用，寿命长。按所用材料的不同，气缸垫可分为金属-石棉气缸垫、金属-复合材料气缸垫和全金属气缸垫，如图2-7所示。
金属-石棉气缸垫通常由夹有金属丝或全金属屑的石棉外覆铜皮组成。为了防烧蚀，制造厂家在水孔及燃烧室孔周围用镶边增强。中间的石棉耐热性很高，并且具有一定的弹性，可提高气缸的密封性，如图2-7（a）～（d）所示。
纯金属气缸垫是由单层或多层金属片（低碳钢或铜）制成的。为了加强密封，制造厂家在缸口、水孔和油孔周围冲压形成弹性凸纹，如图2-7（e）所示。金属气缸垫强度高，抗腐蚀能力强，多用于强化程度较高的发动机上。近年来，国外一些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫，这就要求气缸盖和气缸体的接合面有较高的加工精度。
图2-7 气缸垫的种类与结构
（a）～（d）金属-石棉气缸垫；（e）纯金属气缸垫
四、油底壳
油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。一般为薄钢板冲压而成，也有的发动机为达到良好的散热效果，而采用带有散热片的铝合金铸造而成的轻金属油底壳。
为保证发动机纵向倾斜时机油泵仍能吸到机油，油底壳中部或后部做得较深。有时在油底壳中还设有挡油板，以减轻油面波动。底部装有磁性的放油螺栓，以吸附润滑油中的铁屑，减少发动机的磨损。油底壳的结构如图2-8所示。
图2-8 油底壳的结构
随堂测试
1.曲柄连杆机构由________、________和________三部分组成。
2.发动机机体组主要由________、________、气缸盖罩盖、气缸垫及油底壳等组成。
3.根据气缸体的曲轴箱结构形式的不同，可将其分为三种：________、________和________。
4.气缸盖用来封闭气缸的上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成________。
5.发动机的燃烧室主要有半球形、楔形、________、________、________等5种类型。
任务实施
任务工单
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