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汽缸体

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汽缸体是发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。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置。

发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。

为了保证气缸表面能在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖随时加以冷却。冷却方式有两种:一种用冷却液来冷却(水冷);另一种用空气来冷却(风冷)。

汽车发动机上采用较多的是水冷却。发动机用水冷却时,气缸周围和气缸盖中均有充入冷却液的空腔,称为水套,气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。


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气缸排列方式

发动机用空气冷却时,在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片,以增加散热面积,保证散热充分。一般风冷发动机的缸体与曲轴箱是分开铸造的。

对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外形结构,对于发动机气缸体的刚度和强度也有影响,并关系到汽车的整体布局情况。汽车发动机气缸排列基本上有以下三种形式:

直列式发动机

发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至是水平的。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。

V型发动机

气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ<180°,称为V型发动机,V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,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,一般用于8缸以上的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。

对置式发动机

气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ=180°。

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气缸体性能

气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。因此,它应具有以下性能:   

有足够的强度和刚度,变形小,保证各运动零件位置正确,运转正常,振动噪声小。   

有良好的冷却性能,在缸筒的四周有冷却水套,以便让冷却水带走热量。   

耐磨,以保证气缸体有足够的使用寿命。气缸体上部是并列的气缸筒,目前多镶有气缸套。气缸体的下部是曲轴箱,用来安装曲轴,其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成,铝合金缸体成本较高,但重量轻、冷却性能好,得到越来越广泛的应用。机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。

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气缸体气缸分类

水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。   

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位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。   

(1)一般式气缸体:其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是刚度和强度较差。 

(2)龙门式气缸体:其特点是油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都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困难。   

(3)隧道式气缸体:这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。

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气缸体冷却方式

气缸排成两列,左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角γ=180°,称为对置式。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。   

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,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,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。

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