31机体组构造与检修（曲柄连杆机构）(教育精品).ppt

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1、 气缸体是气缸气缸体是气缸的壳体，水冷发动机的壳体，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为常铸成一体，称为气气缸体缸体曲轴箱曲轴箱，也，也可简称为可简称为气缸体气缸体。气。气缸体一般用灰铸铁铸缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。轴运动的空间。第二节第二节 机体组的构造机体组的构造 一、一、气缸体气缸体 1.1.气缸体的形式气缸体的形式 气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的

2、位置不同，通常把气缸体分为以与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式：下三种形式：一般式气缸体一般式气缸体 其特点其特点是油底壳安装平面和曲是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差。是刚度和强度较差。龙门式气缸体龙门式气缸体 其特点是油其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；都好，

3、能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。笨重，加工较困难。隧道式气缸体隧道式气缸体 这种形式的这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。不方便。现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机，对于多缸发动现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机，对于多缸发动机，气缸的排列形

4、式决定了发动机外型尺寸和结构特点，对机，气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点，对发动机机体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布发动机机体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同，气缸体还可以分成直列式，置。按照气缸的排列方式不同，气缸体还可以分成直列式，V V型和对置式三种。型和对置式三种。2.2.气缸的排列形式气缸的排列形式直列式直列式 1）各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。2）单列式气缸体结构简单，加工容易，但发单列式气缸体结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多动机长度和高度较大。一般

5、六缸以下发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。3）有的汽车为了降低发动机的高度，把发动有的汽车为了降低发动机的高度，把发动机倾斜一个角度。机倾斜一个角度。V V型型 1.1.气缸排成两列，气缸排成两列，左右两列气缸中心线左右两列气缸中心线的夹角的夹角180180，称为称为V V型发动机。型发动机。2.2.V V型发动机与直列发动机相比，缩短了型发动机与直列发动机相比，缩短了机体长度和高度，增加了气缸体的刚度，机体长度和高度，增加了气缸体的刚度，减轻了发动机的重量

6、，但加大了发动机的减轻了发动机的重量，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难，一般用宽度，且形状较复杂，加工困难，一般用于于8 8缸以上的发动机，缸以上的发动机，6 6缸发动机也有采用缸发动机也有采用这种形式的气缸体。这种形式的气缸体。对置式对置式 1.1.气缸排成两列，气缸排成两列，左右两列气缸在同左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角夹角 180180，称为对置式。称为对置式。2.2.它的特点是高度小，总体布置方便，它的特点是高度小，总体布置方便，有利于风冷。这种气缸应用较少有利于风冷。这种气缸应用较少。3.3.气缸体冷却形式气缸体冷

7、却形式为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷水冷，另一种是，另一种是风冷风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，并且气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，并且气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。冷却水套 气缸直接镗在气缸体上叫做气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸整体式气缸

8、，整体式气，整体式气缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，这种气缸对缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，这种气缸对材料要求高，成本高。材料要求高，成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套即气缸套)，然后再装到气缸体内。这样，气缸套采用耐磨的优质然后再装到气缸体内。这样，气缸套采用耐磨的优质材料制成，气缸体可用价格较低的一般材料制造，从材料制成，气缸体可用价格较低的一般材料制造，从而降低了制造成本。同时，气缸套可以从气缸体中取而降低了制造成本。同时，气缸套可以从气缸体中取出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸体的使出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸

9、体的使用寿命。气缸套有用寿命。气缸套有干式气缸套干式气缸套(dry cylinder liner)(dry cylinder liner)和和湿式气缸套湿式气缸套(wet cylinder liner)两种。两种。4.4.气缸套气缸套(cylinder liner/sleeve)(cylinder liner/sleeve)干式气缸套的特点是干式气缸套的特点是气缸套装入气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触接触，而和气缸体的壁面直接接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为壁厚较薄，一般为1 13mm3mm。它具有。它具有整体式气缸体的优点，强度和刚度

10、整体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。便，散热不良。干式缸套干式气缸套干式气缸套(dry cylinder liner)(dry cylinder liner)湿式气缸套的特点是湿式气缸套的特点是气缸套装气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触水接触，气缸套仅在上、下各有，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为一般为5 59mm9mm。它散热良好，冷。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要却均

11、匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。缸套好，而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。应该采取一些防漏措施。湿式气缸套湿式气缸套(wet cylinder liner)湿式缸套二、气缸盖与气缸垫二、气缸盖与气缸垫 1.1.气缸盖气缸盖(cylinder head)(cylinder head)工作条件与结构：工作条件与结构：气缸盖气缸盖(cylinder head)安装在气缸体的上面，从上部密封气缸安装在气缸

12、体的上面，从上部密封气缸并构成并构成燃烧室燃烧室(combustion chamber)。它经常与高温高压燃气相。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖。水冷发动机的气缸盖内部制有内部制有冷却水套冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装

13、门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔喷油器的孔。顶置。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔凸轮轴轴承孔，用以安装凸，用以安装凸轮轴。轮轴。材料：材料：气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。发动机的燃烧室是由活塞顶面（或凹坑）及气缸盖上相应发动机的燃烧室是由活塞

14、顶面（或凹坑）及气缸盖上相应的凹坑（或平面）共同组成的。的凹坑（或平面）共同组成的。要求：要求：面容比小，结构紧凑、能产生适当涡流、充气效率面容比小，结构紧凑、能产生适当涡流、充气效率高、表面光滑等。高、表面光滑等。面容比面容比（surface to volume ratiosurface to volume ratio）:发动机燃烧室表面发动机燃烧室表面积与其容积之比。积与其容积之比。补充说明补充说明：面容比越小越好，因为散热面积小，有利于促：面容比越小越好，因为散热面积小，有利于促进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气体。半球形燃进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气体。半球形燃烧室面容比最小

15、。烧室面容比最小。2.2.燃烧室燃烧室(combustion chamber)(combustion chamber)（1 1）、楔形燃烧室）、楔形燃烧室 楔形燃烧室结构简单、楔形燃烧室结构简单、紧凑，散热面积小，热损紧凑，散热面积小，热损失也小，能保证混合气在失也小，能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡压缩行程中形成良好的涡流运动，有利于提高混合流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。气小，提高了充气效率。气门排成一列，使配气机构门排成一列，使配气机构简单，但火花塞置于楔形简单，但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距燃烧室高处，火焰传播距离长些，

16、切诺基轿车发动离长些，切诺基轿车发动机采用这种形式的燃烧室。机采用这种形式的燃烧室。（2 2）、盆形燃烧室）、盆形燃烧室 盆形燃烧室，气缸盖工盆形燃烧室，气缸盖工艺性好，制造成本低，但艺性好，制造成本低，但因气门直径易受限制，进、因气门直径易受限制，进、排气效果要比半球形燃烧排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。燃烧室。半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，火焰行程短，故燃烧在燃烧室中央，火焰行程短，故燃烧速率高，散热少，热效率高。这种燃速率高，散热少，热效率高。这种燃烧室结

17、构上也允许气门双行排列，进烧室结构上也允许气门双行排列，进气口直径较大，故充气效率较高，虽气口直径较大，故充气效率较高，虽然使配气机构变得较复杂，但有利于然使配气机构变得较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上被广泛地排气净化，在轿车发动机上被广泛地应用。应用。（3）半球形燃烧室半球形燃烧室3 3、气缸垫、气缸垫 气缸垫装在气缸盖和气缸体之气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证间，其功用是保证气缸盖与气缸气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。水和漏油。气缸垫的材料要气缸垫的材料要有一定有一定的弹性的弹性，能补偿结合面的，能补偿结合面的不平度，以确保密

18、封，同不平度，以确保密封，同时要有好的时要有好的耐热性和耐压耐热性和耐压性性，在高温高压下不烧损、，在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的不变形。目前应用较多的是是铜皮铜皮棉结构棉结构的气缸的气缸垫，由于铜皮垫，由于铜皮棉气缸棉气缸垫翻边处有三层铜皮，压垫翻边处有三层铜皮，压紧时较之石棉不易变形。紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在有的发动机还采用在石棉石棉中心用编织的纲丝网或有中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。缸垫。安装气缸垫时，首先要检查气缸垫的质量和完安装气缸垫时，首先要检查气缸垫的质量和完好程度，

19、所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对好程度，所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向螺栓。拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分四周扩展的顺序分2 23 3次进行，最后一次拧紧到次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。规定的力矩。三、油底壳三、油底壳 气缸体下部用来安装曲轴的气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分部位称为曲轴箱，曲轴箱分上上曲轴箱和下曲轴箱曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，轴箱，故又称为油底壳故又称为油底壳。油底。油底壳受力很小，一般采用薄钢板壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。机的总体布置和机油的容量。油底壳底部还油底壳底部还装有放油螺塞装有放油螺塞，在上下曲轴箱接合面之间装有在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。衬垫，防止润滑油泄漏。机体组各构件布置图机体组各构件布置图