1. 气缸组成图
结构 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。
因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。 (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。 为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。 现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机,对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点,对发动机机体的刚度和强度也有影响,并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同,气缸体还可以分成单列式,V型和对置式三种。 (1) 直列式 发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单,加工容易,但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。有的汽车为了降低发动机的高度,把发动机倾斜一个角度。 (2) V型 气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ<180°,称为V型发动机,V型发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了气缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于8缸以上的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。 (3) 对置式 气缸排成两列,左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角 γ=180°,称为对置式。它的特点是高度小,总体布置方便,有利于风冷。这种气缸应用较少。 气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸,整体式气缸强度和刚度都好,能承受较大的载荷,这种气缸对材料要求高,成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套),然后再装到气缸体内。这样,气缸套采用耐磨的优质材料制成,气缸体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。 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,而和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。 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。应该采取一些防漏措施。二.曲轴箱 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳图(图2-6)。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞,通常放2. 气缸示意图
汽油机做功冲程图(示意图)如下图所示:
汽油机做功冲程是活塞由气缸顶端向低端运动。进气门和排气门都关闭。点火方式是点燃式,气缸顶端的火花塞产生电火花点燃高温高压的混合气体。做功冲程中是高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。做功冲程是四个冲程中唯一一个主动冲程。
3. 气缸结构原理图
1、优点:
(1)扇形气缸的原理及结构简单,易于安装维护,对于使用者的要求不高。
(2)引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
(3)空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
2、缺点:
(1)扇形汽缸是铸造而成的,汽缸出厂后都要经过时效处理,使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。
(2)如果时效时间短,那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形。
4. 气缸内部图
汽缸内部只有活塞和缸套还有气门和火花塞,活塞上有气环和油环,没有什么磁环。所以谈不上会不会脱落了。
5. 气缸体的结构形式有哪三种图片
气缸是气动系统中使用最多的一种气动执行元件,种类繁多。根据使用的条件不同,结构特征的不同,使用功能的不同,安装形式的不同比较分类如下:
一、 按气缸的结构特征分类
1. 活塞式气缸 。 包括:普通单作用气缸、普通双作用气缸、双活塞杆气缸、差动气缸、多位气缸、串联式气缸、冲击气缸、无杆气缸、磁性活塞气缸、步进气缸、增压气缸、气液增压缸、油阻尼气缸、齿轮齿条传动气缸、缆索气缸、特种气缸。
2. 薄膜式气缸 。 包括单作用薄膜气缸、双作用薄膜气缸。
3. 摆动式(或称叶片式)气缸。有单叶片摆动气缸、双叶片摆动气缸。
二、 按气缸的安装形式分类
1. 固定式气缸(安装在机体上固定不动)。有耳座式、凸缘式、法兰式、无杆式气缸等。
2. 轴销式气缸(缸体围绕固定轴作角度的摆动)有头部、尾部轴销式,中间轴销式气缸,转动式(活塞杆与机床主轴连接配气套不动)气缸。
3. 回转气缸
4. 嵌入式气缸。(气缸做在夹具体内)
三、 按气缸的功能类型分类
1. 常规类气缸
2. 缓冲类气缸
3. 回转气缸
4. 摆动气缸
5. 气液阻尼类气缸
6. 冲击气缸
7. 步进气缸
8. 特种气缸
6. 发动机气缸体结构图
单作用缸只有一个腔,可输入压缩空气体,其活塞杆只能靠外力将其推回。双动缸是指两室可分别输入压缩空气体实现双向运动的气缸。
气缸体上有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔,称为气缸,下部是支撑曲轴的曲轴箱。气缸体的材料通常采用优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和铝合金等。结构图如下:
7. 发动机气缸结构示意图
V8发动机有8个气缸,分为两排,呈V字形对称排列,角度为120度:1。V8发动机是内燃机的气缸排列形式之一。一般用于高端车辆。八个气缸分为两组,每组四个,呈V字形排列;2.是高级汽车运动中最常见的发动机结构,尤其是在美国。IRL、ChampCar、NASCAR都要求V8发动机;3.V8发动机的原理和其他发动机是一样的。V8代表发动机气缸的排列和数量。汽车上常用的有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸和12缸。