有人知道发动机的工作原理和组成吗？

发动机机体是发动机的骨架，是发动机各种机构和系统的安装基础。发动机的主要零部件全部安装在内外，承受各种载荷。因此，车身必须具有足够的强度和刚度。发动机缸体主要由缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫组成。

一.气缸体

水冷式发动机的气缸体和上曲轴箱往往铸造成一体，称为气缸体-曲轴箱，也可称为缸体。气缸体通常由灰铸铁制成。缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下部是支撑曲轴的曲轴箱，其内腔是曲轴活动的空间。许多加强肋、冷却水套和润滑油通道被铸造在气缸体内。

气缸体应具有足够的强度和刚度。根据气缸体和油底壳安装平面位置的不同，气缸体通常分为以下三种形式。

(1)一般气缸体的特点是油底壳的安装平面与曲轴的旋转中心在同一高度。这种缸体的优点是高度小，重量轻，结构紧凑，加工方便，曲轴拆装方便；但是它的缺点是刚性和强度差。

(2)龙门式气缸体的特征在于，油底壳的安装平面低于曲轴的旋转中心。其优点是强度和刚度好，能承受较大的机械载荷。但其缺点是工艺性差，结构笨重，加工困难。

(3)隧道式气缸体这种气缸体的曲轴主轴承孔是整体式的，带有滚动轴承。主轴承孔较大，曲轴从气缸体后面加载。其优点是结构紧凑，刚度和强度好，缺点是加工精度高，工艺性差，曲轴拆装不便。

为了使气缸内表面在高温下正常工作，需要对气缸和气缸盖进行适当的冷却。冷却方式有两种，一种是水冷，一种是风冷。水冷发动机的气缸和气缸盖周围加工有冷却水套，气缸体和气缸盖相互连通。冷却水在水套中不断循环，带走一部分热量，冷却气缸和气缸盖。

现代汽车基本都用水冷多缸发动机。对于多缸发动机来说，气缸的排列方式决定了发动机的外形尺寸和结构特点，也影响着发动机机体的刚度和强度，与汽车的整体布局有关。根据气缸排列的不同，气缸体也可分为单排、V型和对置三种。

(1)内嵌类型

发动机的气缸通常垂直地排成一排。单排气缸体结构简单，易于加工，但发动机的长度和高度较大。一般六缸以下的发动机多为单排发动机。比如捷达、富康、红旗轿车用的发动机都是采用这种直列式缸体。有些汽车将发动机倾斜一个角度，以降低发动机的高度。

(2) V型

气缸排成两排，左右两排气缸中心线的夹角γ < 180，称为V型发动机。与直列发动机相比，V型发动机缩短了机体的长度和高度，增加了机体的刚度，减轻了发动机的重量，但增加了发动机的宽度，形状复杂，加工困难。一般用于8缸以上的发动机，这种类型的缸体也用于6缸发动机。

(3)反对

圆柱体排成两排，左右圆柱体在同一水平面上，即左右圆柱体中心线之间的夹角为γ = 180，称为对立。其特点是高度小，整体布局方便，有利于空气冷却。这种气缸很少使用。

直接在气缸体上钻孔的气缸称为整体气缸。整体式气缸具有良好的强度和刚度，能够承受较大的载荷。这种气缸需要很高的材料和成本。如果气缸作为单独的圆柱形零件(即气缸套)制造，然后安装在气缸体中。这样，气缸套由耐磨的优质材料制成，缸体可以由价格低廉的通用材料制成，降低了制造成本。同时，气缸套可以从缸体中取出，便于维修和更换，可以大大延长缸体的使用寿命。缸套有两种:干式缸套和湿式缸套。

干式气缸套的特点是气缸套装入缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而是直接与缸体壁接触，壁厚比较薄，一般为1 ~ 3 mm，具有整体缸体的优点，强度和刚度较好，但加工复杂，内外表面需要精加工，拆装不便，散热性差。

湿式气缸套的特点是气缸套放入缸体后，其外壁与冷却水直接接触，气缸套只与缸体上下接触，壁厚一般为5 ~ 9mm。散热好，冷却均匀，易于加工。通常只需对内表面进行精加工，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便。但其强度和刚度不如干式气缸套，容易造成漏水。应该采取一些措施来防止渗漏。

二。曲轴箱

用于安装曲轴的缸体下部称为曲轴箱，分为上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体是一体的，下曲轴箱用来储存润滑油和密封上曲轴箱，所以也叫油底壳图(图2-6)。油底壳承受的力很小，一般由薄钢板冲压而成。它的形状取决于发动机的总体布局和机油容量。油底壳内装有稳油挡板，防止汽车颠簸时油位波动过大。油底壳底部还有一个放油塞。通常在放油塞上安装永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。垫圈安装在上曲轴箱和下曲轴箱的结合面之间，以防止润滑油泄漏。

三。气缸盖

气缸盖安装在气缸体上，从上部密封气缸，形成燃烧室。它经常与高温高压气体接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内设有冷却水套，气缸盖下端面的冷却水孔与气缸体的冷却水孔连通。循环水用于冷却燃烧室等高温部件。

气缸盖还配有进气门座和排气门座、用于安装进气门和排气门的气门导管孔以及进气道和排气道。汽油机的气缸盖上有安装火花塞的孔，柴油机的气缸盖上有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴发动机的气缸盖上也有凸轮轴轴承孔，用于安装凸轮轴。

气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁，铝合金导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖的使用越来越多。

气缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发动机的工作有很大的影响。由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同，气缸盖组成燃烧室的零件也有很大的不同。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上，柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的坑里。这里只介绍汽油机的燃烧室，柴油机的燃烧室在柴油供给系统中介绍。

汽油机燃烧室的三种常见形式。

(1)半球形燃烧室

半球形燃烧室结构紧凑，火花塞设置在燃烧室中央，火焰行程短，燃烧率高，散热低，热效率高。这种燃烧室的结构也允许气门排成两排，进气口直径更大，所以充气效率更高。虽然配气机构变得更加复杂，但有利于排气净化，在汽车发动机上应用广泛。

(2)楔形燃烧室

楔形燃烧室结构简单紧凑，散热面积小，热损失小，能保证混合气在压缩冲程形成良好的涡流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。气门排成一排，使得配气机构简单，但火花塞放在楔形燃烧室的高度，火焰传播距离更长。这种类型的燃烧室用于切诺基汽车发动机。

(3)盆式燃烧室

盆形燃烧室，气缸盖工艺性好，制造成本低，但由于气门直径容易受限，进排气效果比半球形燃烧室差。捷达车发动机和奥迪车发动机采用盆式燃烧室。

四。汽缸垫密片

气缸垫安装在气缸盖和气缸体之间，其作用是保证气缸盖和气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。

气缸垫的材料要有一定的弹性，可以补偿结合面的不平整，保证密封，同时要有良好的耐热性和耐压性，在高温高压下不燃烧不变形。目前广泛使用的是铜皮棉结构的气缸垫。由于铜皮-棉气缸垫翻边处有三层铜皮，与石棉相比压制时不易变形。有些发动机还采用石棉中央以编织钢网或穿孔钢板为骨架，两侧用石棉和橡胶粘合剂压制而成的气缸垫。

安装气缸垫时，首先检查气缸垫的质量和完整性，气缸垫上的所有孔都要对准气缸体上的孔。其次，气缸盖螺栓要严格按照说明书的要求安装。拧紧气缸盖螺栓时，必须按由中心向四周对称膨胀的顺序分2 ~ 3次进行，最后拧紧至规定扭矩。