气缸体设计说明书

479Q汽油机气缸体总成设计

摘要

主要阐述了汽油机缸体各部分设计的要求、方法及其在479气缸体设计中的应用。对缸体重要表面的尺寸、几何形状、相互位置提出了严格的公差要求。在结构设计中通过采用龙门式缸体结构、合金铸铁材料以及结构细节的设计来保证其有足够的强度和刚度，尤其是有足够的刚度。还特别注减轻其质量，改善铸造和加工工艺性，以求尽量降低成本。

关键词：汽油机,缸体,设计

The Design of 479Q Gasoline Engine Block Assembly

Abstract

This thesis is concerned with the request and approach of each part of the engine cylinder block in design as well as the use of the 479QA cylinder bloc k‘s design. It presents strict tolerance in the principal surface size, geometry and mutual position. When designing, it has sufficient intensity and rigidity, especially the latter. It satisfies the need by adopting these means -the material of the cast -iron of alloy, detailed design of structure etc. The thesis focuses on reducing the cost by means of reducing the quantity, improving foundry and processing.

Key words: gasoline engine, cylinder block;,design

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

第一章概述 (5)

1.1气缸分类 (5)

1.2气缸体冷却方式 (6)

1.3气缸数量 (6)

第二章缸体的工作情况和设计要求 (8)

2.1 缸体的工作情况 (8)

2.2 缸体的设计要求 (8)

第三章气缸体方案确定 (10)

3.1 缸体的结构型式的选择 (10)

3.2 缸体结构细节的设计 (10)

3.3机体的支承形式 (11)

3.4 气缸的排列方式 (12)

3.5 曲轴箱的设计 (13)

3.6 机体冷却水套 (13)

3.7 机体润滑油道 (14)

3.8 机体材料 (18)

3.9降噪处理方面 (19)

第四章缸体基本尺寸的确定 (20)

第五章气缸结构设计 (21)

第六章缸体的结构工艺性 (23)

6.1 铸造工艺性 (23)

6.2 机械加工方便性 (23)

第七章提高缸体可靠性的措施 (26)

7.1为了提高气缸套的耐磨性，可以从以下几方面选择改进措施： (26)

7.2 提高缸体铸件精度 (26)

7.21 基准选择 (26)

7.22 水套芯做工艺基准 (27)

7.23 正确选择收缩率 (27)

7.3 气缸体铸件气孔缺陷的防止措施 (27)

7.31 气孔的产生分析 (27)

7.32 气孔缺陷的防止措施 (27)

7.33 浇注系统的设计 (28)

7.34 降低造型材料的发气量，提高发气速度 (28)

参考文献 (31)

总结与展望 (33)

致谢 (34)

附录：翻译 (35)

第一章概述

气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。汽缸体一般用灰铸铁铸成，汽缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支撑曲轴的曲轴箱，气内腔为衢州运动的空间，在汽缸体内部铸有许多加强肋，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：一般是气缸体，龙门式气缸体，隧道式气缸体。

气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。因此，它应具有以下性能：

①有足够的强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。

②有良好的冷却性能，在缸筒的四周有冷却水套，以便让冷却水带走热量。

③耐磨，以保证气缸体有足够的使用寿命。

气缸体上部是并列的气缸筒，目前多镶有气缸套。气缸体的下部是曲轴箱，用来安装曲轴，其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成，铝合金缸体成本较高，但重量轻、冷却性能好，得到越来越广泛的应用。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。

1.1气缸分类

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。