机体组教学课件PPT.ppt
,第二节 机 体 组,组成：气缸体、气缸盖 、气缸盖罩与气缸衬垫 、油底壳,一、气缸体,1. 气缸体的组成 （1）水冷发动机的气缸体与曲轴箱连铸，通常简称气缸体 多缸发动机的各个气缸合铸成一个整体 （2）风冷发动机气缸体与曲轴箱分别铸成,气缸体为单体,1. 气缸体的功用 气缸体是发动机的支架，最大的零件。 是各机构与系统的装配基体 与气缸盖密封气缸、形成燃烧室 气缸体与气缸盖内水套冷却系统 气缸体与气缸盖内油道润滑系统,（1）应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、适当冷却（以免损坏和变形） 承受拉、压、弯、扭等机械负荷 承受高温燃气很大的热负荷 发动机大部分零件安装在气缸体上 （2）力求结构紧凑、质量轻 尽量减小整机的重量（发动机最大的零件） 加强肋（减小质量、保证刚度与强度） （3）气缸体材料 一般高强度灰铸铁、铝合金 合金铸铁,2.气缸体工作条件、要求及材料,灰铸铁或合金铸铁,高温强度高、铸造性能好、价格低、应用广泛 导热性差、重量大,铝合金,导热性好，有利于提高压缩比铸造性能好、重量轻 高温强度低、易变形、成本高 轿车汽油机多采用,3. 曲轴箱（气缸体）的结构型式,一般式,龙门式,隧道式,龙门式,隧道式,三种气缸体结构型式的比较,4. 气缸的排列方式（发动机形式）,气缸直列式,结构简单加工容易 宽度较小长度较大高度较大 一般多用于6缸以下发动机,气缸V型式,缩短长度缩短高度刚度增加重量减轻 形状复杂宽度加大加工困难 一般多用于6缸以上发动机,气缸W型式,大众W12 由两个夹角为15°的VR6发动机，以72°的夹角组成 它拥有5.6升的排量,气缸对置式,气缸水平相对排列重心低 高度较小 布置方便平衡性好 对风冷发动机有利,5. 气缸的结构形式（气缸套）,（1）无气缸套式,优点： 缩短气缸中心距，减小气缸体尺寸质量 气缸体刚度大、工艺性好 缺点： 耐磨合金铸铁 工艺难，成本高 无气缸套式铝合金缸体 气缸表面多孔镀铬，提高耐磨性,（2）干式缸套式,可卸干式缸套,干式缸套,特点 与缸体紧配合 不与冷却水接触 合金铸铁离心铸造：23mm 精密拉伸钢制缸套：1.01.5mm 优点 气缸体刚度大 气缸中心距小 质量轻 加工工艺简单 缺点 传热较差 温度不均易变形,可卸干式缸套,与缸体动配合（间隙：0.0170.037mm） 可拆卸更换 上端有凸缘,（3）湿式缸套式,AB环带：径向定位; 凸缘C：轴向定位 缸套顶面略高于缸体平面：0.050.15mm 密封圈：下部13道密封圈,湿式缸套,特点 与缸体动配合 与冷却水直接接触 合金铸铁湿式缸套：59mm 广泛应用车用柴油机上 优点 气缸体没有封闭水套，容易铸造 传热好，温度分布均匀 修理更换方便 缺点 气缸体刚度差 容易漏水,干、湿式缸套比较,和冷却水直接接触 与缸体配合较松 壁厚 59mm,不直接和冷却水接触 与缸体紧配合 壁厚 13mm,缸套材料：合金铸铁或合金钢,6. 水冷和风冷气缸体,（1）水冷气缸体,利用水套中的冷却水流过高温零件的周围带走多余热量,缸体与曲轴箱分开铸 缸体和缸盖铸有散热片 如有风扇可加强散热,（2）风冷气缸体,二、气缸盖,1. 气缸盖的组成 密封气缸上部形成燃烧室 冷却水套与缸体水套相通 设有进排气座、气门导管孔 设有进排气通道 汽油机缸盖：设有火花塞座孔 柴油机缸盖：设有喷油器座孔,气缸盖,气缸盖实物,2. 气缸盖的结构型式,整体式,能覆盖全部气缸 缩短气缸中心距 缩短发动机总长度 刚性较差,单体式,块状式,只覆盖一个气缸 140mm,能覆盖部分气缸 （两个以上）,缸体较大发动机常采用,多用于缸径105mm发动机,（1）应具有足够的强度和刚度 承受燃气压力和气缸盖螺栓等机械负荷 承受高温燃气很大的热负荷 保证气缸的良好密封，不能损坏和变形 （2）进行良好冷却 保证气缸盖温度分布尽可能均匀 避免进排气门座之间产生热裂纹,3. 气缸盖工作条件及要求,4. 气缸盖的材料（与缸体相似）,灰铸铁或合金铸铁,高温强度高、铸造性能好、价格低、应用广泛 导热性差、重量大,铝合金,导热性好，有利于提高压缩比铸造性能好、重量轻 高温强度低、易变形、成本高 轿车汽油机多采用,5. 燃烧室,（1）燃烧室基本要求 1.结构紧凑：（表面积/容积）要小，减小热损失，提高热效率 2.能增大进气门直径或进气道通道面积：增加进气量，提高发动机转矩和功率 3.能在压缩行程终点产生运动气流：以提高混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧 汽油机燃烧室：应保证火焰传播距离最短，以防止发生不正常燃烧 柴油机燃烧室：应与燃油喷射、空气涡流运动进行良好配合,（2）汽油机燃烧室,楔形燃烧室,结构简单紧凑 能形成挤气涡流,盆形燃烧室,结构简单紧凑 能获得较好涡流 缸盖工艺较好,半球形燃烧室,结构最为紧凑;散热面积小;燃烧完全; 配气机构复杂,（3）柴油机燃烧室,直喷式燃烧室,形燃烧室,球形燃烧室,燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内,直喷柴油机燃烧室缸盖,分开式燃烧室,涡流燃烧室,预燃燃烧室,喷油器,加热塞,加热塞,喷油器,涡流室,预燃室,涡流燃烧室,空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动 小部分柴油在涡流室内预燃烧形成二次涡流混合后进入主燃烧室燃烧,预燃燃烧室,空气被挤入预燃室产生无规则紊流 小部分柴油在预燃室内燃烧产生二次紊流混合完全燃烧,三、气缸盖罩与气缸衬垫,1.气缸盖罩 位置 气缸盖上部 功用 起封闭及防尘作用 材料 一般为薄钢板冲压而成 2.缸盖螺栓 功用 用于固定缸盖 要求 用规定力矩 按规定顺序分23 次拧紧,3.气缸衬垫,功用,保证缸体与缸盖结合面的密封,种类,金属石棉气缸垫 常用石棉中间夹杂金属丝，外包铜皮制成,纯金属气缸垫 单层或多层金属片(低碳钢或铜或不锈钢),使用耐热密封胶取代气缸垫 要求结合面精度更高,四、油底壳,功用,储存机油并封闭曲轴箱,种类,一般为薄钢板冲压而成,也有铝合金铸造(带散热片),要求,中部或后部较深,有时设有挡油板,底部有磁性放油螺塞,油底壳,铝合金油底壳,五、发动机支承,思考题（续）,1.曲柄连杆机构的功用和组成？ 2.气缸体的结构形式及概念比较? 3.气缸的三种排列方式及特点? 4.比较干式和湿式缸套的特点? 5.汽油机和柴油机燃烧室的种类？,课外,
