什麼是氣缸體?

1.氣缸體

簡介:

是發動機的主體,它將各個氣缸和曲軸箱連成一體,是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架。現代汽車上基本都采用水冷多缸發動機,對於多缸發動機,氣缸的排列形式決定瞭發動機外型尺寸和結構特點,對發動機機體的剛度和強度也有影響,並關系到汽車的總體佈置。

性能:

氣缸體的工作條件十分惡劣。它要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化以及活塞運動的強烈摩擦。因此,它應具有以下性能:   

有足夠的強度和剛度,變形小,保證各運動零件位置正確,運轉正常,振動噪聲小。   
有良好的冷卻性能,在缸筒的四周有冷卻水套,以便讓冷卻水帶走熱量。   

耐磨,以保證氣缸體有足夠的使用壽命。氣缸體上部是並列的氣缸筒,目前多鑲有氣缸套。氣缸體的下部是曲軸箱,用來安裝曲軸,其外部還可安裝發電機、發動機支架等各種附件。氣缸體大多用鑄鐵或鋁合金鑄造而成,鋁合金缸體成本較高,但重量輕、冷卻性能好,得到越來越廣泛的應用。機體是構成發動機的骨架,是發動機各機構和各系統的安裝基礎,其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件,承受各種載荷。因此,機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

氣缸分類:

水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,稱為氣缸體mdash;mdash;曲軸箱,也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成,氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸,下半部為支承曲軸的曲軸箱,其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋,冷卻水套和潤滑油道等。   
氣缸體應具有足夠的強度和剛度,根據氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同,通常把氣缸體分為以下三種形式。   

(1)一般式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。這種氣缸體的優點是機體高度小,重量輕,結構緊湊,便於加工,曲軸拆裝方便;但其缺點是剛度和強度較差。 

(2)龍門式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面低於曲軸的旋轉中心。它的優點是強度和剛度都好,能承受較大的機械負荷;但其缺點是工藝性較差,結構笨重,加工較困難。   

(3)隧道式氣缸體:這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式,采用滾動軸承,主軸承孔較大,曲軸從氣缸體後部裝入。其優點是結構緊湊、剛度和強度好,但其缺點是加工精度要求高,工藝性較差,曲軸拆裝不方便。

氣缸體冷卻方式:

氣缸排成兩列,左右兩列氣缸在同一水平面上,即左右兩列氣缸中心線的夾角gamma;=180deg;,稱為對置式。它的特點是高度小,總體佈置方便,有利於風冷。這種氣缸應用較少。   

為瞭能夠使氣缸內表面在高溫下正常工作,必須對氣缸和氣缸蓋進行適當地冷卻。冷卻方法有兩種,一種是水冷,另一種是風冷。水冷發動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套,並且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通,冷卻水在水套內不斷循環,帶走部分熱量,對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。

氣缸排列方式: 

現代汽車上基本都采用水冷多缸發動機,對於多缸發動機,氣缸的排列形式決定瞭發動機外型尺寸和結構特點,對發動機機體的剛度和強度也有影響,並關系到汽車的總體佈置。按照氣缸的排列方式不同,氣缸體還可以分成單列式,V型和對置式三種: 

(1) 直列式   

發動機的各個氣缸排成一列,一般是垂直佈置的。單列式氣缸體結構簡單,加工容易,但發動機長度和高度較大。一般六缸以下發動機多采用單列式。   
例如捷達轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發動機均采用這種直列式氣缸體。有的汽車為瞭降低發動機的高度,把發動機傾斜一個角度。   

(2) V型   

氣缸排成兩列,左右兩列氣缸中心線的夾角gamma;lt;180deg;,稱為V型發動機,V型發動機與直列發動機相比,縮短瞭機體長度和高度,增加瞭氣缸體的剛度,減輕瞭發動機的重量,但加大瞭發動機的寬度,且形狀較復雜,加工困難,一般用於8缸以上的發動機,6缸發動機也有采用這種形式的氣缸體。   

(3) 對置式

氣缸排成兩列,左右兩列氣缸在同一水平面上,即左右兩列氣缸中心線的夾角gamma;=180deg;,稱為對置式。它的特點是高度小,總體佈置方便,有利於風冷。這種氣缸應用較少。

汽缸套兩種形式: 

氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸,整體式氣缸強度和剛度都好,能承受較大的載荷,這種氣缸對材料要求高,成本高。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套),然後再裝到氣缸體內。這樣,氣缸套采用耐磨的優質材料制成,氣缸體可用價格較低的一般材料制造,從而降低瞭制造成本。同時,氣缸套可以從氣缸體中取出,因而便於修理和更換,並可大大延長氣缸體的使用壽命。

氣缸套有幹式氣缸套和濕式氣缸套兩種:

 

幹式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後,其外壁不直接與冷卻水接觸,而和氣缸體的壁面直接接觸,壁厚較薄,一般為1~3mm。它具有整體式氣缸體的優點,強度和剛度都較好,但加工比較復雜,內、外表面都需要進行精加工,拆裝不方便,散熱不良。   

濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後,其外壁直接與冷卻水接觸,氣缸套僅在上、下各有一圓環地帶和氣缸體接觸,壁厚一般為5~9mm。它散熱良好,冷卻均勻,加工容易,通常隻需要精加工內表面,而與水接觸的外表面不需要加工,拆裝方便,但缺點是強度、剛度都不如幹式氣缸套好,而且容易產生漏水現象。應該采取一些防漏措施。

氣缸數量:

汽缸數:汽車發動機常用缸數有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發動機常用三缸,1~2.5升一般為四缸發動機,3升左右的發動機一般為6缸,4升左右為8缸,5.5升以上用12缸發動機。一般來說,在同等缸徑下,缸數越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸數越多,缸徑越小,轉速可以提高,從而獲得較大的提升功率。

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