2.2.1 氣缸體

1.氣缸體與曲軸箱的結(jié)構(gòu)

氣缸體是發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，并用它來保持發(fā)動機(jī)各運(yùn)動部件相互之間的準(zhǔn)確位置關(guān)系。由于氣缸體裝配部件較多，同時要承受高溫高壓氣體的作用力，因而要求氣缸體具有足夠的強(qiáng)度和剛度；為減輕發(fā)動機(jī)重量，還要求氣缸體結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。因此大部分氣缸體采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵和鋁合金材料鑄造。

發(fā)動機(jī)采用水冷式和風(fēng)冷式。汽車發(fā)動機(jī)多采用水冷式，利用冷卻液帶走發(fā)動機(jī)高溫部件的熱量（圖2-1a），其氣缸體冷卻液道和氣缸蓋內(nèi)的冷卻液套相通，與散熱器、水泵等組成冷卻系統(tǒng)。多數(shù)單缸內(nèi)燃機(jī)則采用風(fēng)冷的方式（圖2-1b），一般將氣缸體與曲軸箱分開鑄造，在氣缸體和氣缸蓋的外表面鑄有散熱片，用來增強(qiáng)散熱效果。

水冷式發(fā)動機(jī)氣缸體通常將氣缸體與上曲軸箱鑄成一體。如圖2-2所示，氣缸體的上半部有若干個氣缸，下半部為支承曲軸的上曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動的空間。在上曲軸箱上制主軸承座孔，用于軸承安裝。在側(cè)壁上有主油道，前后壁和中間隔板上有分油道，便于軸承的潤滑。下曲軸箱也稱油底殼，如圖2-3所示，主要用于儲存機(jī)油并密封曲軸箱，同時還可起到機(jī)油散熱的作用。油底殼一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀主要取決于發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)和機(jī)油容量。為保證發(fā)動機(jī)縱向傾斜時機(jī)油泵正常吸油，油底殼中部一般較深，并在最深處裝有放油螺塞，大部分的放油螺塞具有一定磁性，用于吸附機(jī)油中的金屬屑，以達(dá)到清潔潤滑油的目的，減少運(yùn)動機(jī)件的磨損。油底殼內(nèi)設(shè)有擋油板，用于防止汽車振動時油面波動過大。上下曲軸箱之間一般都有密封墊，有些也采用密封膠密封，主要是為了防止漏油。

2.氣缸體結(jié)構(gòu)形式

按氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，氣缸體可以分為一般式氣缸體、龍門式氣缸體和隧道式氣缸體三種形式。

圖2-1 氣缸體和氣缸蓋剖面圖

a）水冷式發(fā)動機(jī)的氣缸體與氣缸蓋 b）風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)的氣缸體與氣缸蓋 1—?dú)飧左w 2—水套 3—?dú)飧咨w 4—燃燒室 5—?dú)飧讐|6—散熱片

圖2-2 氣缸體與上曲軸箱

圖2-3 油底殼

a）薄鋼板油底殼 b）輕金屬油底殼

（1）平分式氣缸體（圖2-4a）平分式氣缸體也稱一般式氣缸體，其油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但剛度和強(qiáng)度較差。多用于中小型發(fā)動機(jī)。如夏利、富康等轎車發(fā)動機(jī)用的是一般式氣缸體。

（2）龍門式氣缸體（圖2-4b）油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷，密封簡單可靠、維修比較方便，缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。該類型的氣缸體應(yīng)用普遍。廣州標(biāo)致、上海桑塔納、一汽奧迪100、大眾捷達(dá)、解放CA1091型汽車使用的發(fā)動機(jī)氣缸體都為這一類型。

（3）隧道式氣缸體（圖2-4c）曲軸的主軸承孔為整體式，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，剛度和強(qiáng)度好；但加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。這種氣缸體多用于主軸承采用滾動軸承的負(fù)荷較大的柴油機(jī)，如黃河JN1181C13型汽車的6135Q型發(fā)動機(jī)采用的是隧道式氣缸體。

圖2-4 氣缸體的結(jié)構(gòu)形式

a）平分式 b）龍門式 c）隧道式 1—?dú)飧左w 2—水套 3—凸輪軸孔座 4—加強(qiáng)肋 5—?dú)飧滋?6—主軸承座 7—主軸承座孔 8—安裝油底殼的加工面 9—安裝主軸承蓋的加工面