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 AssemblyAbstractThis 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。

(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。

1.2气缸体冷却方式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。

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。

1.3气缸数量气缸数：汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。

排量1升以下的发动机常用三缸，1～2.5升一般为四缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。

一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。

1.4课题研究意义从经济学角度出发，汽车工业作为支柱产业，自从1885年德国工程师卡尔.奔驰设计制造了第一辆单缸四冲程内燃机汽车以来，世界汽车工业从当初年产量不足千台到如今汽车工业已经年产量超过5000万辆的现代大工业。

在各个汽车大国中，汽车产业在其国民经济中有着很快的生产发展；它带有很强的连锁效应，诱导了许多新产业的崛起；同时它对其所处地区的经济结构和发展变化有着深刻而广泛的影响。

从环境的角度讲，作为节能减排的主要手段之一，汽车的轻量化已成为各大汽车厂商所追求的目标。

从发动机角度来讲机体是发动机中单件质量最大的零件，一般都超过发动机质量的1/4，甚至接近1/3。

如此一来，世界范围内，针对汽车发动机直至发动机机体等的很多轻量化研究和技术正在不断地被研究和改进。

2009年，我国的汽车销量以1350万的成绩，超过美国、日本和欧洲大陆，名列榜首。

但是这些销量中的绝大多数品牌为与我国企业合作的跨国公司。

造成这一局面的主要原因是我国缺少对汽车核心技术的掌握。

所以目前汽车的核心技术和自主研发是我国汽车业所要努力的方向，对我国汽车业有着至关重要的意义。

我国轿车用汽油发动机是伴随着轿车的引进而引进。

目前我国轿车汽油发动机主要有三种生产方式：一种是整车生产企业自己生产发动机：如上海大众、东风本田上海通用；第二种是由专业汽油发动机厂生产供应汽车整车企业。

如沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司生产4G63、4G64发动机供给中华2.0L、2.4L、东方之子等车。