第二章第二节-机体组的构造与工作原理ppt课件.pptx

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1、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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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

2、机体与气缸盖内油道润滑系统汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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

3、 （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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修8 平底式平底式龙门式龙

4、门式隧道式隧道式v 三种气缸体结构型式的比较汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修9平底式平底式龙门式龙门式隧道式隧道式概概念念曲轴轴线与缸曲轴轴线与缸体下平面体下平面共面共面曲轴轴线曲轴轴线高于高于缸体下平面缸体下平面主轴承座主轴承座孔孔不分开不分开特特点点便于机械加工便于机械加工但但刚度较差刚度较差刚度强度较好刚度强度较好工艺性较差工艺性较差结构刚度结构刚度大大但但最重最重应应用用多用于中小型多用于中小型发动机发动机中型及重型车中型及重型车用发动机用发动机机械负荷机械负荷大柴油机大柴油机实实例例夏利富康发动夏利富康发动机，机，BJ4

5、92Q捷达捷达/高尔夫高尔夫CA61026135Q滚滚动主轴承动主轴承4. 气缸的排列方式（发动机形式）汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修10直列式直列式V型式型式对置式对置式（1）气缸直列式汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修11结构简单、加工结构简单、加工容易容易宽度较小、长度宽度较小、长度较大、高度较大较大、高度较大一般多用于一般多用于6 6缸以缸以下发动机下发动机L3、L4、L5、L6（2）气缸V型式汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维

6、修第二章曲柄连杆机构构造与维修12缩短长度、缩短高度、缩短长度、缩短高度、刚度增加、重量减轻刚度增加、重量减轻形状复杂、宽度加大、形状复杂、宽度加大、加工困难加工困难一般多用于一般多用于6 6缸以上缸以上发动机发动机V6、V8、V10、V12还有还有V3、V5、V16 （3）气缸对置式汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修13重心低：重心低：增加行驶稳定增加行驶稳定性，高速过弯减小侧翻性，高速过弯减小侧翻的可能，操纵性好的可能，操纵性好 振动小：振动小：活活塞上下振动塞上下振动的力可以互相抵消。转的力可以互相抵消。转速高功率大速高功率大

7、缺点：缺点：润滑、冷却系统润滑、冷却系统不太理想；成本高不太理想；成本高 代表品牌：代表品牌：斯巴鲁斯巴鲁（Subaru）、保时捷）、保时捷（Porsche） 保时捷911 GT3汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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：厂商指导价：165(万元万元) 长长/宽宽/高：高：4435/1770/1275(mm) 油耗：油耗：13.6(L/100km) 排量：排量：3.6(L)发动机型式：水平对置发动机型式：水平对置6缸缸最大功率：最大功率：280/7400最大扭矩：最大扭矩：385/5000压缩比：压缩比：11.7:1缸径：缸

8、径：100 (mm)冲程：冲程：76.4 (mm) 气缸W型式汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修15大众大众W12由两个夹角为由两个夹角为15的的VR6发动发动机，以机，以72的夹的夹角组成角组成它拥有它拥有5.6升的升的排量排量l最新推荐：最新推荐：德国大众德国大众VR6和和W型发动机详解型发动机详解5. 气缸的结构形式（气缸套）汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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）无气缸套式 优点：优点： 缩短气缸中心距，减小缩短气缸中心距，减小机体尺寸质量机体尺寸

9、质量 机体刚度大、工艺性好机体刚度大、工艺性好 缺点：缺点： 耐磨合金铸铁耐磨合金铸铁成本高成本高无气缸套式铝合金缸体无气缸套式铝合金缸体气缸表面多孔镀铬，提气缸表面多孔镀铬，提高耐磨性高耐磨性干式缸套汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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灰铸铁或铝合金缸体可卸干式缸套可卸干式缸套（2）干式缸套式）干式缸套式13干式缸套汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修18特点特点与缸体紧配合与缸体紧配合不与冷却水接触不与冷却水接触合金铸铁离心铸造：合金铸铁离心铸造：2

10、3mm精密拉伸钢制缸套：精密拉伸钢制缸套：1.01.5mm优点优点机体刚度大机体刚度大气缸中心距小气缸中心距小质量轻质量轻加工工艺简单加工工艺简单缺点缺点传热较差传热较差温度不均易变形温度不均易变形可卸干式缸套汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修19与缸体动配合与缸体动配合（间隙：间隙：0.0170.037mm）可拆卸更换可拆卸更换上端有凸缘上端有凸缘汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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）湿式缸套式普通铸铁或铝合金缸体普通铸铁或铝合金缸体AB环带：径向环带

11、：径向定位定位凸缘凸缘C：轴向：轴向定位定位缸套顶面略高缸套顶面略高于缸体平面：于缸体平面：0.050.15mm密封圈：下部密封圈：下部13道密封圈道密封圈ABC0.050.1559湿式缸套汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修21特点特点与缸体动配合与缸体动配合与冷却水直接接触与冷却水直接接触合金铸铁湿式缸套：合金铸铁湿式缸套：58mm广泛应用车用柴油广泛应用车用柴油机上机上优点优点机体没有封闭水套，机体没有封闭水套，容易铸造容易铸造传热好，温度分布传热好，温度分布均匀均匀修理更换方便修理更换方便缺点缺点机体刚度差机体刚度差容易漏水容

12、易漏水干、湿式缸套比较汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修22和冷却和冷却水直接水直接接触接触与缸体与缸体配合较配合较松松壁厚壁厚 59mm 不直接不直接和冷却和冷却水接触水接触与缸体与缸体紧配合紧配合壁厚壁厚 13mm 缸套材料：合金铸铁或合金钢缸套材料：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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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）水冷气缸体利用利用水套水套中的中的冷却冷却水水流过流过高高温零件温零件的的周围带走周围带走多余多余热量热量（2）风冷气缸体汽车

13、发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修24缸体与曲轴缸体与曲轴箱分开铸箱分开铸缸体和缸盖缸体和缸盖铸有散热片铸有散热片如有风扇可如有风扇可加强加强 散热散热二、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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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

14、与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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示意图气缸盖实物气缸盖实物2. 气缸盖的结构型式汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修31整体整体式式能覆盖全部气缸能覆盖全部气缸缩

15、短气缸中心距缩短气缸中心距缩短发动机总长度缩短发动机总长度刚性较差刚性较差单体单体式式块状块状式式只覆盖一个气缸只覆盖一个气缸能覆盖部分气缸能覆盖部分气缸（两个以上）（两个以上）缸体较大缸体较大发动机发动机 常采用常采用多用于缸径多用于缸径105mm发发动机动机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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修324.

16、 气缸盖的材料汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修33灰铸灰铸铁或合铁或合金铸铁金铸铁高温强度高、铸造性能好、高温强度高、铸造性能好、价格低、应用广泛价格低、应用广泛导热性差、重量大导热性差、重量大铝合铝合金金导热性好，有利于提高压缩比导热性好，有利于提高压缩比铸造性能好、重量轻铸造性能好、重量轻高温强度低、易变形、成本高高温强度低、易变形、成本高轿车汽油机多采用轿车汽油机多采用5. 燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修34（1）燃烧室基本要求燃烧室基本要求 结构经凑：

17、结构经凑：（表面积（表面积/ /容积）要小，减小容积）要小，减小热损失，提高热效率热损失，提高热效率 能增大进气门直径或进气道通道面积：能增大进气门直径或进气道通道面积：增增加进气量，提高发动机转矩和功率加进气量，提高发动机转矩和功率 能在压缩行程终点产生挤气涡流：能在压缩行程终点产生挤气涡流：以提高以提高混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧 汽油机燃烧室：汽油机燃烧室：应保证火焰传播距离最短，应保证火焰传播距离最短，以防止发生不正常燃烧以防止发生不正常燃烧 柴油机燃烧室：柴油机燃烧室：应与燃油喷射、空气涡流应与燃油喷射、空气涡流运动进行良好配合运动进行良好配合

18、汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修35（2）汽油机燃烧室汽油机燃烧室楔形楔形盆形盆形半球半球形形1）楔形燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修36l结构简单紧结构简单紧凑，凑，面容比小面容比小 l气门相对气气门相对气缸轴线倾斜，缸轴线倾斜，进气道平直，进气道平直，进气阻力小进气阻力小l压缩终点能压缩终点能形成挤气涡流形成挤气涡流2）盆形燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修37l结构简单紧凑，结构简单紧凑，

19、面容比较大面容比较大 l气门与气缸轴气门与气缸轴线平行，进气道线平行，进气道弯度较大弯度较大l压缩终点能形压缩终点能形成挤气涡流成挤气涡流l缸盖工艺较好缸盖工艺较好3）半球形燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修38l结构最为紧凑，结构最为紧凑，面容比最小面容比最小l气门呈两列倾气门呈两列倾斜布置，气门较斜布置，气门较大，气道较平直，大，气道较平直，容易实现多气门容易实现多气门机构的布置机构的布置 l不能产生挤气不能产生挤气涡流涡流（3）柴油机燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆

20、机构构造与维修39直喷式燃烧室直喷式燃烧室形燃烧形燃烧室室球形燃烧球形燃烧室室分开式燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修40涡流燃烧涡流燃烧室室预燃燃烧预燃燃烧室室喷油器喷油器加热塞加热塞加热塞加热塞喷油器喷油器涡流涡流室室预燃预燃室室1）直喷式燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修41l燃烧室容积燃烧室容积集中于活塞顶集中于活塞顶上的燃烧室凹上的燃烧室凹坑内坑内l燃烧室凹坑燃烧室凹坑形状多种多样形状多种多样l孔式喷油器孔式喷油器 2）涡流室燃烧室汽车发动机构造与维

21、修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修42l空气被挤入涡流空气被挤入涡流室形成强烈有规室形成强烈有规则涡流运动则涡流运动l大部分柴油在涡大部分柴油在涡流室内燃烧流室内燃烧l燃油顺气流方向燃油顺气流方向喷射喷射 l高速性能好，多高速性能好，多用于轿车和轻型用于轿车和轻型汽车的柴油机上汽车的柴油机上3）预燃室燃烧室汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修43l空气被挤入空气被挤入预燃室产生无预燃室产生无规则紊流规则紊流l燃油迎着气燃油迎着气流方向喷射，流方向喷射，并并在预燃室顶在预燃室顶部预先发生燃部预

22、先发生燃烧烧三、气缸盖罩与气缸衬垫 汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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23 次拧紧汽

23、车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修49功用功用保证缸体与缸盖结合面的密封保证缸体与缸盖结合面的密封种类种类金属金属石棉气缸垫石棉气缸垫 常用石棉中常用石棉中间夹杂金属丝，外包铜皮制成间夹杂金属丝，外包铜皮制成纯金属气缸垫纯金属气缸垫 单层或多层单层或多层金属片金属片( (低碳钢或铜低碳钢或铜) )使用耐热密封胶取代气缸垫使用耐热密封胶取代气缸垫 要求结合面精度更高要求结合面精度更高汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二

24、章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修52功用功用储存机油并封闭曲轴箱储存机油并封闭曲轴箱种类种类一般为薄钢板冲压而成一般为薄钢板冲压而成也有铝合金铸造也有铝合金铸造(带散热片带散热片)要求要求中部或后部较深中部或后部较深有时设有挡油板有时设有挡油板底部有磁性放油螺塞底部有磁性放油螺塞汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构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汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与维修56