现代汽车发动机机体组及其结构特点

现代汽车发动机的机体组主要由(由上至下顺序)气缸盖罩、气缸盖、气缸垫、机体(气缸体、曲轴箱、气缸套)、油底壳等组成,如图1-2所示。

图1-2 机体组的组成

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,并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外,气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。

1.机体

机体是气缸体与曲轴箱的连铸体,如图1-3所示。绝大多数水冷发动机的气缸体与曲轴箱铸在一起,并且多缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体。风冷发动机几乎无一例外地将气缸体与曲轴箱分别铸制。

机体是发动机中最重要的部件,应该力求结构紧凑、质量轻,以减小整机的尺寸和质量。机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。近些年,在轿车上采用铝合金机体的发动机越来越普遍。

2.气缸盖

气缸盖承受气体压力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷,同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封,气缸盖既不能损坏,也不能变形。为此,气缸盖应具有足够的强度和刚度。为了使气缸盖的温度分布得尽可能均匀,避免进、排气门座之间产生热裂纹,应对气缸盖进行良好的冷却。

气缸盖一般由优质灰铸铁或合金铸铁铸造,轿车用的汽油机则多采用铝合金气缸盖。

图1-3 发动机机体结构

图1-4 气缸盖的结构

气缸盖是结构复杂的箱形零件。其上加工有进、排气门座孔,以及气门导管孔、火花塞安装孔(汽油机)或喷油器安装孔(柴油机)。在气缸盖内还铸有水套,以及进、排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。若凸轮轴安装在气缸盖上,则气缸盖上还加工有凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其机油道。(www.xing528.com)

水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3种结构,如图1-4所示。

气缸盖罩的作用是密封配气机构等零部件,防止灰尘进入污染机油,加快气门传动机构的磨损。有的气缸盖罩上有加机油口和曲轴箱通风管接口。

气缸盖罩用铝合金铸造或薄钢板冲压而成,与气缸盖结合的面上加有橡胶衬垫。

3.气缸垫

气缸垫安装在气缸盖和气缸体之间,保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气、漏水和漏油。

气缸衬垫应该具有足够的强度,并且要耐压、耐热和耐蚀,另外,还需要有一定的弹性,以补偿机体顶面和气缸盖底面的粗糙度和平面度误差以及发动机工作时反复出现的变形。

气缸垫按所用材料的不同,可分为金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫和全金属衬垫等多种,其结构如图1-5所示。

图1-5 气缸垫的结构

当换用新的气缸垫时,有标记(“OPEN”、“TOP”)的一面应朝向气缸盖。

4.油底壳

油底壳的主要作用是储存机油和封闭机体或曲轴箱,如图1-6所示。

油底壳用薄钢板冲压或用铝铸制而成。油底壳内设有挡板,用以减轻汽车颠簸时油面的震荡。此外,为了保证汽车倾斜时机油泵能正常吸油,通常将油底壳局部做得较深。油底壳底部设放油螺塞。有的放油螺塞带磁性,可以吸附机油中的铁屑。