汽車構(gòu)造(上冊)-發(fā)動機構(gòu)造（第2版）-羅燈明課件 3章2節(jié) 機體組

第二節(jié)機體組主要內(nèi)容機體（※）氣缸蓋（※）發(fā)動機支承（了解）機體組的功用發(fā)動機的支架各機構(gòu)與系統(tǒng)裝配機體在氣缸蓋密封下形成燃燒室機體與氣缸蓋內(nèi)水套—冷卻系統(tǒng)機體與氣缸蓋內(nèi)油道—潤滑系統(tǒng)本章課程任務(wù)氣缸體的結(jié)構(gòu)形式及特點：3種氣缸的排列方式及特點：3種氣缸的結(jié)構(gòu)形式（氣缸套）：3種氣缸蓋的結(jié)構(gòu)型式：3種汽油機燃燒室及特點：3種柴油機燃燒室及特點：2類4種一、機體

機體的組成及工作條件

氣缸體（曲軸箱）結(jié)構(gòu)形式（※）氣缸的排列方式（※）氣缸的結(jié)構(gòu)形式（氣缸套）（※）水冷與風冷機體油底殼1.機體的組成及工作條件

機體的組成機體是氣缸體—曲軸箱的連鑄體通常簡稱氣缸體多缸發(fā)動機的各個氣缸合鑄成一個整體風冷發(fā)動機氣缸體與曲軸箱分別鑄成氣缸體為單體機體工作條件、要求及材料（1）應(yīng)具有足夠的強度和剛度、耐磨損和耐腐蝕、適當冷卻（以免損壞和變形）發(fā)動機中最大的零件承受拉、壓、彎、扭等機械負荷承受高溫燃氣很大的熱負荷發(fā)動機大部分零件安裝在機體上（2）力求結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕盡量減小整機的重量（發(fā)動機最大的零件）加強筋（減小質(zhì)量、保證剛度與強度）（3）機體材料一般高強度灰鑄鐵、鋁合金合金鑄鐵機體的組成及工作條件2.氣缸體（曲軸箱）結(jié)構(gòu)型式（※）三種氣缸體結(jié)構(gòu)型式的比較平底式龍門式隧道式概念曲軸軸線與缸體下平面共面曲軸軸線高于缸體下平面主軸承座孔不分開特點便于機械加工但剛度較差剛度強度較好工藝性較差結(jié)構(gòu)剛度大但最重應(yīng)用多用于中小型發(fā)動機中型及重型車用發(fā)動機機械負荷大柴油機實例夏利富康發(fā)動機，BJ492Q捷達/高爾夫CA61026135Q滾動主軸承3.氣缸排列方式（發(fā)動機形式）（※）（1）氣缸直列式結(jié)構(gòu)簡單、加工容易寬度較小、長度較大、高度較大一般多用于6缸以下發(fā)動機L3、L4、L5、L6（2）氣缸V型式縮短長度、縮短高度、剛度增加、重量減輕形狀復雜、寬度加大、加工困難一般多用于6缸以上發(fā)動機V6、V8、V10、V12

還有V3、V5、V16（3）氣缸對置式重心低：增加行駛穩(wěn)定性，高速過彎減小側(cè)翻的可能，操縱性好振動小：活塞上下振動的力可以互相抵消。轉(zhuǎn)速高功率大缺點：潤滑、冷卻系統(tǒng)不太理想；成本高代表品牌：斯巴魯（Subaru）、保時捷（Porsche）保時捷911GT3廠商指導價：165萬

長/寬/高：4435/1770/1275(mm)油耗：13.6(L/100km)排量：3.6(L)發(fā)動機型式：水平對置6缸最大功率：280/7400最大扭矩：385/5000壓縮比：11.7:1缸徑：100(mm)沖程：76.4(mm)氣缸對置式（4）氣缸W型式大眾W12由兩個夾角為15°的VR6發(fā)動機，以72°的夾角組成它擁有5.6升的排量4.氣缸的結(jié)構(gòu)形式（※）

無氣缸套有氣缸套干式氣缸套濕式氣缸套（1）無氣缸套式機體

優(yōu)點：縮短氣缸中心距，減小機體尺寸質(zhì)量機體剛度大、工藝性好缺點：耐磨合金鑄鐵成本高鋁合金缸體氣缸表面多孔鍍鉻，提高耐磨性（2）干氣缸套式機體

特點與缸體緊配合不與冷卻水接觸合金鑄鐵離心鑄造：2~3mm精密拉伸鋼制缸套：1.0~1.5mm優(yōu)點機體剛度大氣缸中心距小質(zhì)量輕加工工藝簡單缺點傳熱較差溫度不均易變形干氣缸套式機體（3）濕氣缸套式機體

1）濕式氣缸套結(jié)構(gòu)

AB環(huán)帶徑向定位凸緣C軸向定位缸套頂面略高于缸體平面0.05~0.15mm密封圈下部1~3道缸體材料普通鑄鐵鋁合金缸體ABC0.05~0.155~92）濕式氣缸套特點

特點與缸體動配合與冷卻水直接接觸合金鑄鐵濕式缸套：5~8mm廣泛應(yīng)用車用柴油機上優(yōu)點機體沒有封閉水套，容易鑄造傳熱好，溫度分布均勻修理更換方便缺點機體剛度差容易漏水（4）干、濕式缸套比較和冷卻水直接接觸與缸體配合較松壁厚5～9mm

不直接和冷卻水接觸與缸體緊配合壁厚1～3mm

缸套材料：合金鑄鐵或合金鋼5.水冷與風冷機體（1）水冷式機體功用利用水套中的冷卻水流過高溫零件的周圍帶走多余熱量水冷系統(tǒng)組成部分（2）風冷式機體特點缸體與曲軸箱分開鑄缸體和缸蓋鑄有散熱片如有風扇可加強散熱6.油底殼功用儲存機油并封閉曲軸箱種類一般為薄鋼板沖壓而成也有鋁合金鑄造(帶散熱片)要求中部或后部較深有時設(shè)有擋油板底部磁性放油螺塞二、氣缸蓋

氣缸蓋組成及工作條件

氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式（※）汽油機燃燒室（※）柴油機燃燒室（※）氣缸蓋罩與氣缸墊1.氣缸蓋組成及工作條件

氣缸蓋的組成密封氣缸上部形成燃燒室冷卻水套與缸體水套相通設(shè)有進排氣座、氣門導管孔設(shè)有進排氣通道汽油機缸蓋：設(shè)有火花塞座孔柴油機缸蓋：設(shè)有噴油器座孔氣缸蓋工作條件、要求（1）應(yīng)具有足夠的強度和剛度承受燃氣壓力和氣缸蓋螺栓等機械負荷承受高溫燃氣很大的熱負荷保證氣缸的良好密封，不能損壞和變形（2）進行良好冷卻保證氣缸蓋溫度分布盡可能均勻避免進排氣門座之間產(chǎn)生熱裂紋氣缸蓋組成及工作條件氣缸蓋的材料灰鑄鐵或合金鑄鐵高溫強度高、鑄造性能好、價格低、應(yīng)用廣泛導熱性差、重量大鋁合金導熱性好，有利于提高壓縮比鑄造性能好、重量輕高溫強度低、易變形、成本高轎車汽油機多采用氣缸蓋組成及工作條件2.氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式（※）

整體式能覆蓋全部氣缸縮短氣缸中心距縮短發(fā)動機總長度剛性較差多用于缸徑<105mm發(fā)動機單體式只覆蓋一個氣缸缸體較大發(fā)動機常采用塊狀式能覆蓋部分氣缸（兩個以上）缸體較大發(fā)動機常采用3.氣缸蓋上燃燒室（※）

對燃燒室的基本要求結(jié)構(gòu)經(jīng)湊，表面積/容積之比要小減小熱損失，提高熱效率能增大進氣門直徑或進氣道通道面積增加進氣量，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和功率能在壓縮行程終點產(chǎn)生擠氣渦流以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣充分燃燒汽油機燃燒室應(yīng)保證火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x最短，以防止發(fā)生不正常燃燒柴油機燃燒室應(yīng)與燃油噴射、空氣渦流運動進行良好配合（1）汽油機燃燒室（※）楔形盆形半球形汽油機燃燒室1）楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡單緊湊，面容比小

氣門相對氣缸軸線傾斜，進氣道平直，進氣阻力小壓縮終點能形成擠氣渦流2）盆形燃燒室結(jié)構(gòu)簡單緊湊，面容比較大

氣門與氣缸軸線平行，進氣道彎度較大壓縮終點能形成擠氣渦流缸蓋工藝較好3）半球形燃燒室結(jié)構(gòu)最為緊湊，面容比最小氣門呈兩列傾斜布置，氣門較大，氣道較平直，容易實現(xiàn)多氣門機構(gòu)的布置不能產(chǎn)生擠氣渦流（2）柴油機燃燒室（※）直噴式燃燒室（活塞結(jié)構(gòu)）燃燒室設(shè)在柴油機活塞頂部ω形燃燒室球形燃燒室分隔式燃燒室（※）燃燒室設(shè)在氣缸蓋和柴油機活塞頂部渦流室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室1）直噴式燃燒室ω形燃燒室球形燃燒室直噴式燃燒室燃燒室容積集中于活塞頂上的燃燒室凹坑內(nèi)燃燒室凹坑形狀多種多樣孔式噴油器

2）分隔式燃燒室①渦流室式燃燒室空氣被擠入渦流室形成強烈有規(guī)則渦流運動大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒燃油順氣流方向噴射高速性能好，多用于轎車和輕型汽車的柴油機上②預(yù)燃室燃燒室空氣被擠入預(yù)燃室產(chǎn)生無規(guī)則紊流燃油迎著氣流方向噴射在預(yù)燃室頂部預(yù)先發(fā)生燃燒4.氣缸蓋罩與氣缸墊

氣缸蓋罩位置：氣缸蓋上部功用：封閉及防塵材料：一般為薄鋼板沖壓而成氣缸墊功用：保證缸體與缸蓋結(jié)合面密封種類金屬—石棉氣缸墊：常用石