汽车构造中的机体组与气缸体-曲轴箱

1.主要功用

机体的作用是作为发动机的支架、两大机构和发动机各系统的装配基体，而且气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分，冷却系和润滑系的组成部分，是承受高温（T_max≈2800K）、高压[P_max=10MPa（汽油机）、16MPa（柴油机）]、化学腐蚀、润滑不良的机件。因此气缸体应具有足够的强度和刚度。

2.基本组成

机体组由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸垫、主轴承盖及油底壳等零件组成。如图2-10所示为发动机机体组组件。

图2-9 曲柄连杆机构组件

2.4.2.1 气缸体

1.机体构成

水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为机体，也称气缸体-曲轴箱，如图2-11所示为发动机机体。

图2-10 发动机机体组组件

图2-11 发动机机体

2.常见机体构造形式

1）根据气缸的排列形式不同有如图2-12所示气缸的排列形式。

图2-12 发动机的气缸排列形式

2）根据气缸的结构形式不同，其各自的特点见表2-5。

表2-5 气缸缸套特点

3）根据冷却方式不同分为水冷和风冷。发动机冷却方式如图2-13所示。

4）按气缸体（曲轴箱）结构形式不同和气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为三种形式，发动机气缸体的三种结构形式如图2-14所示。

图2-13 发动机冷却方式

图2-14 发动机气缸体的三种结构形式

2.4.2.2 气缸盖

1）功用：密封气缸上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。

2）材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。

3）工作条件：

①接触高温燃气，承受的热负荷很大。(www.xing528.com)

②气体力和气缸盖螺栓的机械负荷。

4）工作要求：密封良好、不能变形、有足够强度和刚度、有良好的冷却。

气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞安装孔（汽油机）或喷油器安装孔。发动机气缸盖结构如图2-15所示。

图2-15 发动机气缸盖结构

水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3种结构形式。在多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖的，则称该气缸盖为整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。发动机气缸盖类型如图2-16所示。风冷发动机均为单体式气缸盖。

图2-16 发动机气缸盖类型

气缸盖与气缸垫和气缸体及活塞等形成发动机燃烧室。如图2-17所示为汽油发动机各机件形成的各类燃烧室。

图2-17 汽油发动机各机件形成的各类燃烧室

2.4.2.3 气缸垫

1.发动机气缸垫工况

1）气缸垫功用：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。

2）气缸垫工作条件：缸盖螺栓压力；气体高温、高压；冷却液腐蚀。

3）气缸垫材料要求：有弹性（补偿结合面的不平度以确保密封）、耐热性、耐压性、耐腐蚀。

2.四缸发动机气缸垫结构

如图2-18所示。

图2-18 四缸发动机气缸垫结构

2.4.2.4 油底壳

1.发动机油底壳工况

1）功用：储存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。

2）使用特点：曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。

3）材料：薄钢板冲压（图2-19b）或铝铸造（图2-19a）

2.发动机油底壳结构

如图2-19所示

图2-19 发动机油底壳结构