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6 教学教案
一、机体组
发动机机体组包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸盖罩、气缸垫和油底壳等，如图4-2-1所示。
图4-2-1 机体组的组成
二、气缸体和曲轴箱
1. 气缸体基本结构
水冷发动机的气缸体和曲轴箱常制成一体，而且多缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体，称为气缸体—曲轴箱，简称气缸体，如图2-1-2所示。
图4-2-2 发动机的气缸体
气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴旋转的空间。侧壁上铸有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。
气缸体的上、下两个平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，是气缸修理的加工基准。
气缸体承受较大的机械负荷和较复杂的热负荷，因此，要求气缸体具有足够的强度、刚度和良好的耐热性及耐腐蚀性等。
气缸体和上曲轴箱一般采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁铸造而成。有些发动机为了减轻质量、加强散热而采用铝合金缸体。
2. 曲轴箱的形式
上曲轴箱有3种基本结构，如图4-2-3所示。
（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。
图4-2-3 曲轴箱体的基本结构
3.气缸和气缸套
整体式气缸直接在气缸体上镗出圆柱形气缸。整体式气缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，但对材料要求高，成本高。
将气缸制造成单独的圆筒形零件（即气缸套），然后镶嵌装入气缸体内。气缸套采用优质耐磨材料制成，气缸体则可用价格较低的一般材料制造，从而降低了制造成本。同时，气缸套可以从气缸体中取出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种，如图4-2-4。
①干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，与气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。它具有整体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。
②湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象，因而需采取一些防漏措施。
图4-2-4 干式和湿式气缸套
4.气缸的排列形式
现代汽车发动机气缸排列形式主要有直列式、V型和水平对置式三种，而常见的主要是前两种。
（1）直列式（L型）
所有气缸排成一列，体积紧凑应用广泛，多见于小排量车型，如图4-2-5所示。成本低、保养维护方便，发动机舱布局灵活，但不适合气缸数量超过6个的发动机使用。
图4-2-5 直列式
（2）V型
所有气缸分为两列，成一定夹角布置，侧面看呈V字型，如图4-2-6所示。发动机运转时震动、噪音较小，在布置相同数量气缸条件下，发动机总长度小，因而利于布局多气缸发动机，但构造较复杂，维护成本高。
图4-2-6 V型
（3）水平对置式
两列气缸呈180度水平相接，活塞做水平的往复运动，如图4-2-7所示。重心低、操控极佳，行驶稳定性好，但制造成本高，制造难度大，后期维护成本高。
图4-2-7 水平对置式
气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油，如图4-2-8所示。
图4-2-8 气缸垫
气缸垫的材料要有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，以确保密封，同时要有好的耐热性和耐压性，在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是金属复合材料的气缸垫，气缸垫的中部是金属片，两面粘覆耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。
