《汽车发动机维修技术 （初级）》-单元2

任务一发动机缸体的结构组成缸体组包括气缸盖罩、气缸盖、气缸体、曲轴箱、气缸套、气缸盖衬垫和油底壳等机件，如图２－１所示。一、气缸盖罩气缸盖罩，又被称作气缸盖板，或气门板，它构成了发动机缸体的顶部。气缸盖罩有以下几种功能：（１）密封气缸盖顶端。（２）隔音。（３）提供曲轴箱排气口。（４）固定机油分离系统。（５）固定曲轴箱通风阀。（６）固定电缆导管。下一页返回任务一发动机缸体的结构组成（７）防止点火线圈产生的电磁波向外辐射。一般发动机的气缸盖罩由铝合金或塑料材料制作而成。铝合金材料的强度特性比较好，能够起到较好的密封效果。塑料材料可以减轻发动机自重，而且还具有较突出的隔音特性，能够根据不同的发动机制作成不同的几何形状，有较好的电磁兼容性。二、气缸盖气缸盖（简称缸盖）的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室，如图２－２所示。气缸盖内部有冷却水套，其端面上的冷却水孔与气缸体上端面的冷却水孔相通，以利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。上一页下一页返回任务一发动机缸体的结构组成发动机的气缸盖上应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。汽油机的气缸盖上设有火花塞孔，有些电控发动机的气缸盖和柴油机的气缸盖上设有安装喷油器的座孔。在多缸发动机中的一列中，只覆盖一个气缸的气缸盖，称为单体气缸盖；能覆盖部分（两个以上）气缸的气缸盖称为块状气缸盖；能覆盖全部气缸的气缸盖则称为整体气缸盖。采用整体气缸盖可以缩短气缸中心距和发动机的总长度；其缺点是刚性较差，在受热和受力后容易变形，从而影响密封，损坏时需整个更换。此种形式的气缸盖多用于发动机缸径小于１０５ｍｍ的汽油发动机上。缸径较大的汽油机或柴油机常采用单体气缸盖或块状气缸盖。由于气缸盖形状复杂，故一般均采用灰铸铁或合金铸铁铸成。目前很多高端品牌汽油机的气缸盖使用铝合金铸造，因铝的导热性比铸铁好，有利于提高压缩比。上一页下一页返回任务一发动机缸体的结构组成三、燃烧室燃烧室是由活塞顶部及气缸盖上相应的凹部空间组成的，如图２－５所示。燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，所以对燃烧室有两点基本要求：一是结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；二是使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气的燃烧速度，保证混合气得到及时、完全和充分地集中燃烧。四、气缸盖衬垫气缸盖衬垫如图２－６及图２－７所示，安装在气缸盖和气缸体之间，其功用是防止发动机机油和冷却液及高温、高压气体泄漏。气缸盖衬垫是易损件，通常是一次性使用的。上一页下一页返回任务一发动机缸体的结构组成五、气缸体水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体（简称缸体）。气缸体不仅承受高温、高压的气体作用力，而且是发动机各个机构和系统的装配基体，因而要求气缸体具有足够的刚度和强度。为减轻发动机的质量，还要求气缸体的结构紧凑、质量轻。根据气缸体与油底壳安装平面位置的不同，其具体结构形式分为三种，如图２－８所示。六、气缸套气缸套（简称缸套）有干式和湿式两种形式，如图２－９所示。上一页下一页返回任务一发动机缸体的结构组成七、油底壳油底壳的主要功用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，为了保证行车中气流对机油的冷却，一般采用薄钢板冲压而成。为了保证在汽车爬坡发动机纵向倾斜时机油泵能正常吸到机油，油底壳后部一般做得比较深。油底壳内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油面波动过大。油底壳底部装有磁性的放油塞，能吸聚机油中的金属屑，以减少发动机运动零件的磨损。八、曲轴箱强制通风系统发动机运转时，气体（所谓的泄漏气体）由气缸进入曲轴空间内。泄漏气体中包含未燃烧的燃油蒸气和所有废气成分。其在曲轴空间内与油雾形式的发动机润滑油混合。上一页下一页返回任务一发动机缸体的结构组成泄漏气体量取决于发动机负荷。曲轴空间内通过活塞运动产生的压力也取决于转速，这个压力出现在所有与曲轴空间相连的空腔内（例如机油回流管路、正时链箱等）且会将润滑油挤向密封位置处的出油口。为了避免发生这种情况，在此引入了曲轴箱通风装置。开始时只是简单地将泄漏气体与发动机油的混合气释放到大气中，后来出于环保的考虑采用了封闭式曲轴箱通风装置。曲轴箱通风装置将不含发动机油的绝大部分泄漏气体送入进气系统内并确保曲轴箱内不会产生压力。上一页返回任务二发动机缸体故障形式及测量检修一、气缸体与气缸盖的检修（一）气缸体与气缸盖变形的检修气缸体与气缸盖的主要耗损有气缸体上下平面的翘曲变形、气缸体和气缸盖裂纹、气缸的磨损、气缸体上螺纹孔的损坏以及水道孔边缘处的腐蚀等。气缸体与气缸盖在使用过程中会有变形现象。气缸体的变形破坏了零件的正确几何形状，影响了发动机的装配质量和工作能力。如气缸体与气缸盖平面度误差逾限，将造成气缸密封不严，漏气、漏水，严重时将冲坏气缸盖衬垫。气缸轴线垂直度误差如果达到０.１ｍｍ，气缸磨损可能增大４０％左右，并严重影响气缸的密封性，增大机油的消耗量。如果曲轴轴承孔同轴度误差逾限，曲轴轴承下片的磨损量就会按同轴度的逾限量成倍数关系增大。上一页下一页返回任务二发动机缸体故障形式及测量检修由此可见，气缸体变形后在修理中未进行整形修理，是影响发动机大修后耐久性的一个重要因素。气缸体、气缸盖平面度的检测，多采用刀形样板尺和厚薄规来进行。如图２－１４所示，利用等于或略大于被测平面全长的刀形样板尺，沿气缸体或气缸盖平面的纵向、横向和对角线方向进行测量，从而测得其平面度误差。（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修气缸体与气缸盖容易产生裂纹的部位往往与它们的结构和工作条件有关。常见的裂纹有曲轴箱的共振裂纹；水套的冰冻裂纹；修理尺寸级数过多和镶装气缸套过盈量过大，压装工艺不当等造成的裂纹。上一页下一页返回任务二发动机缸体故障形式及测量检修气缸体与气缸盖的裂纹通常采用水压试验法检查，如图２－１５所示。其方法是：将气缸盖及气缸盖衬垫装在气缸体上，将水压机出水管接头与气缸前端水泵入水口处连接好，堵住其他水道口，然后将水压入水套，在３００～４００ｋＰａ的压力下保持５ｍｉｎ，气缸体和气缸盖应无渗漏。如气缸体或气缸盖由里向外有水珠渗出，即表明该处有裂纹。（三）气缸的磨损气缸经长期使用后，其尺寸和形状将会发生改变。虽然引起发动机技术状况变坏的因素有很多，但气缸磨损程度是决定发动机是否需要大修的主要依据。所以，掌握气缸磨损的规律，分析气缸磨损的原因，提高检测和维修质量，并在使用中减轻气缸磨损，是延长发动机使用寿命的重要措施。上一页下一页返回任务二发动机缸体故障形式及测量检修气缸正常的磨损特点是不均匀磨损，即在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，最大磨损部位在第一道活塞环上止点稍下的部位；在气缸最上方沿不与活塞环接触的部位几乎没有磨损，形成明显台阶，通常称为“缸肩”，如图２－１６所示；在断面上的磨损呈不规则的椭圆形，磨损最大部位往往随气缸的结构和使用