自上期扒了汽油机的总体构造之后,今天起就要开始细致的聊聊各个系统的事儿了,先说块儿最大的机体组,它主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫及油底壳。
气缸体
气缸体就是发动机的骨架,也是发动机最任劳任怨的部件。它不但要容纳几乎发动机所有的零件,还要承受高温高压的气体作用力,所以要求它要有足够的强度和刚度。为了减轻发动机的整体重量,还要求气缸体结构紧凑、重量较轻,基本上就是既让马儿跑又不让马儿吃草。
根据气缸体的结构可以将其分为三种形式:一般式气缸体、龙门式气缸体和隧道式气缸体(图为左视图,就是从侧面看的图)。
一般式气缸体的刚度较差,前后端与油底壳结合处的密封性较差,但便于机械加工,难度系数低,多用于中小型发动机,比如夏利。
龙门式气缸体刚度较好、密封简单可靠,维修方便,是主流配置,比如宝来、桑塔纳、捷达等主流家用车。
隧道式气缸体结构刚度大,不过拆装很不方便,多用于主轴承采用滚动轴承的负荷较大的柴油机。
气缸盖
气缸盖用来封闭气缸的上部,并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。
气缸盖内有与气缸体相同的冷却水套(可理解为冷却液流动的通道)、燃烧室、火花塞座孔(汽油机)或者喷油器座孔(柴油机)、进排气道等。为了制造和维修的方便、减小变形对密封的影响,功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式气缸盖,即一缸、二缸或三缸一盖,而汽油机因缸径较小,缸盖的负荷较轻,一般采用整体式气缸盖。
这就是整体式气缸盖,只有一个。
气缸盖的材料多采用灰铸铁或者合金铸铁,不过现在越来越多的车型采用铝合金缸盖,这样有利于提高压缩比和高速负荷时发动机更好的散热。气缸盖的下平面用于密封气缸同时构成燃烧室,上部空间主要用于安装配气机构的凸轮轴(后期会讲到)。
气缸垫
气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封,装配在气缸体与气缸盖之间。工作环境比较恶劣,接触高温高压燃气,容易被烧蚀,所以要求气缸垫耐热耐腐蚀,还要有足够的强度和一定的弹性。
目前有两种气缸垫,一种是金属石棉气缸垫,就是由夹有金属丝或者金属屑的石棉外面再包一层铜皮或者钢皮,中间的石棉耐热性很高,且具有一定弹性。另一种是纯金属气缸垫,由单层或多层金属片(低碳钢或铜)制成,为加强密封,在气缸孔、水道孔和机油通道孔周围冲有弹性凸纹,利用凸纹的弹性变形实现密封,这种缸垫的使用越来越普遍。
油底壳
油底壳的作用是贮存机油并封闭曲轴箱。一般为薄钢板冲压而成,有的发动机为达到良好的散热效果(机油在发动机润滑一圈回来之后温度是很高的机油有降温散热的作用哦),采用带有散热肋片的铝合金铸造而成的轻金属油底壳。
为保证发动机倾斜时机油泵仍能够吸到机油,机油泵所在部位的油底壳中部或后部做的比较深。在油底壳中会有挡油板,减轻颠簸路面带来的油面波动,在底部装有磁性的放油螺栓,用来吸附机油中的铁屑,减少发动机的磨损。
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