2.2.2 氣缸與氣缸套

1.氣缸及氣缸的排列形式

氣缸是指氣缸內引導活塞作往復運動的圓柱形空腔。氣缸在發動機上的排列形式主要有三種，如圖2-5所示，即直列式、V型、水平對置式。

直列式發動機多用于六缸以下的發動機。各個氣缸排成一列，所有氣缸共用一根曲軸和一個氣缸蓋，氣缸多采用垂直布置（極少量采用斜置布置）。直列式發動機結構簡單，易于制造，成本較低，但長度和高度都較大。如寶馬的大部分車型均采用直列式發動機。

V型發動機將氣缸排成兩列，其氣缸中心線夾角γ<180°，一般為60°～90°。V型發動機采用一根曲軸驅動兩列氣缸中的活塞運動，曲軸上每個連桿軸頸上連接兩個連桿，所以發動機必須至少有兩個以上的氣缸蓋。該類型發動機的優點是縮短了發動機的長度和高度，增加了氣缸體的剛度及穩定性，運轉平穩，結構緊湊。缺點是寬度有一定量增大、形狀復雜、加工困難。多用于缸數較多的大功率發動機。如雷克薩斯、日產天籟等多數車型采用的是這種排列方式。

一些制造廠設計了一種特殊的V型結構的發動機，即W型發動機。圖2-6所示為W12型發動機的結構。它的運用實例有：布加迪概念車上的W12型發動機、大眾集團的W16和最早被裝配在大眾帕薩特汽車上的W8等。W型發動機結構與V型發動機類似，但每一側的氣缸數目是V型的兩倍。此類發動機結構比V型發動機更為緊湊，動力強勁，主要應用在一些負荷較重或者功率要求特別大的車輛上。

水平對置式發動機實際上可以看成是一種特殊的V型發動機，其夾角γ=180°。該類型發動機高度最小，應用在一些垂直空間非常小的車輛上。

圖2-5 氣缸的排列形式

a）直列式 b）V型 c）水平對置式

圖2-6 W12型發動機

圖2-7 氣缸套

a）干式氣缸套 b）濕式氣缸套 1—氣缸套 2—水套 3—氣缸體 4—密封圈

2.氣缸套

氣缸工作表面要承受高溫高壓燃氣的作用，同時受到作高速運動的活塞及活塞環的摩擦力作用，因此氣缸表面必須耐高溫、耐高壓、耐磨損和耐化學腐蝕。部分氣缸利用表面處理（如表面淬火、鍍鉻等）方式來提高氣缸表面的各方面性能，但表面磨損后性能快速下降，且難以修復；也有部分發動機采用優質材料，但成本高。目前普遍采用的是在氣缸體內鑲入優質合金鑄鐵或合金鋼制造的耐磨性優越的氣缸套。

根據是否與冷卻液相接觸，氣缸套可以分為干式氣缸套（圖2-7a）和濕式氣缸套（圖2-7b）兩種類型，如圖2-7所示。

干式氣缸套不直接與冷卻液接觸，干式氣缸套是用專用儀器壓入缸體孔中，由于缸套自上而下都支撐在缸體上，所以可以加工得很薄，壁厚一般為1～3mm。

濕式氣缸套則直接與冷卻液接觸，也是用專用儀器壓入缸體孔中。冷卻液接觸到缸套的中部，由于它只在上部和下部有支撐，所以必須比干式氣缸套厚，壁厚一般為5～9mm。為了保證徑向定位，氣缸套外表面有兩個凸出的圓環帶，即上支承定位帶A和下支承定位帶B（圖2-7b）；軸向定位則利用上端凸緣實現。為防止漏液，缸套下部設有1～2個耐油耐熱橡膠密封圈。濕式氣缸套裝入氣缸孔后，其頂面一般高出氣缸體0.05～0.15mm，主要目的是在緊固氣缸蓋螺栓時，可將氣缸墊壓得更緊，以保證氣缸良好的密封性，防止冷卻液和氣缸內高壓氣體竄漏。濕式氣缸套具有散熱性好、缸體鑄造方便、易拆卸等優點，缺點是氣缸體剛度較差，易于漏液、漏氣。