第二節　機體組的維修

一、機體組的結構

機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊和油底殼組成，如圖2-3所示。

1 氣缸體

氣缸體是發動機的裝配基體，其結構復雜，一般采用鑄鐵或鋁合金材料鑄造而成。氣缸為圓柱形空腔，活塞在其內部作往復直線運動，多個氣缸組合成一體即為氣缸體，如圖2-4所示。

根據氣缸的排列形式，氣缸體有直列式、對置式（也稱臥式）和V型三種結構形式，如圖2-5所示。直列式氣缸體的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置；對置式氣缸體的氣缸通常排成兩列，兩列氣缸之間的夾角γ=180°；V型氣缸體的氣缸也排成兩列，但兩列氣缸之間的夾角γ＜180°（一般為60°或90°）。對置式和V型氣缸體與缸數相同的直列式氣缸體相比，高度降低，長度縮短，但寬度增大。

氣缸體下部包圍著曲軸的部分稱曲軸箱。為安裝曲軸，在曲軸箱內加工有若干個同心的主軸承座孔。

曲軸箱有三種結構形式，如圖2-6所示。

2 氣缸套

氣缸內表面由于受高溫高壓燃氣的作用并與高速運動的活塞接觸而極易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結構形式和表面處理方法。

氣缸套實物如圖2-7所示。

如圖2-8（a）所示，干式氣缸套不與冷卻液接觸，壁厚一般為2～3mm，外表面和氣缸套座孔內表面均需精加工，以保證必要的精度和便于拆裝。優點是機體剛度大，氣缸中心距小，質量小，加工工藝簡單。缺點是傳熱較差，溫度分布不均勻，容易發生局部形變。

如圖2-8（b）所示，濕式氣缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚一般為5～8mm，利用上下定位環帶實現徑向定位，軸向定位靠氣缸套上部凸緣與機體頂部相應的支承面配合實現。濕式氣缸套的優點是機體上沒有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發動機從汽車上拆下就可更換氣缸套。缺點是機體剛度差，容易漏水。

如圖2-8（c）所示，無氣缸套式機體即不鑲嵌任何氣缸套的機體，在機體上直接加工出氣缸，優點是可以縮短氣缸中心距，使機體尺寸和質量減小，但成本較高。

3 氣缸蓋

氣缸蓋的功用是封閉氣缸上部，并與活塞頂構成燃燒室。氣缸蓋結構復雜，一般采用鑄鐵或鋁合金材料鑄造而成。對具體發動機而言，氣缸蓋的結構各異，但有許多共同點。氣缸蓋如圖2-9所示。

氣缸蓋與氣缸體接合平面上的凹坑是燃燒室的組成部分。

在水冷式發動機的氣缸蓋內設有水套，氣缸蓋端面上的冷卻水孔與氣缸體上的冷卻水孔相通，以便用循環冷卻水對燃燒室等高溫機件進行冷卻。汽油發動機的氣缸蓋上還加工有火花塞安裝座孔，柴油發動機氣缸蓋上則加工有噴油器安裝座孔。

在缸心距較大、缸數較多的發動機上，為制造和維修方便、減小缸蓋變形對氣缸密封性的影響，有些采用分開式氣缸蓋，即一缸一蓋、兩缸一蓋或三缸一蓋。

4 氣缸墊

氣缸墊如圖2-10所示，安裝在氣缸蓋與氣缸體之間，功用是保證氣缸體與氣缸蓋的接合面密封。

目前應用的氣缸墊多數由金屬與石棉及粘接劑壓制而成，具有一定的彈性，用以補償氣缸體和氣缸蓋平面的平面度誤差。

5 油底殼

油底殼如圖2-11所示。油底殼的主要功用是儲存機油并封閉曲軸箱。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀決定于發動機的總體布置和機油的容量。為保證在發動機縱向傾斜時機油泵能吸到機油，油底殼后部一般做得較深。油底殼底部裝有放油螺塞。有的放油螺塞是磁性的，能吸附機油中的金屬屑，以減少發動機運動零件的磨損。

二、機體組的檢修

1 氣缸體的檢修

（1）氣缸體裂損的檢查與修理　氣缸體裂損一般發生在水套或其他壁厚較薄的部位。

水壓或氣壓試驗的壓力為0.3～0.4MPa。如圖2-12所示，水壓試驗時，首先將氣缸體、氣缸墊和氣缸蓋裝配好，密封水套的出水口，然后從水套進水口將水壓入，查看漏水部位，即為氣缸體裂損部位。氣壓試驗與水壓試驗方法類似，將壓縮空氣壓入氣缸體水套后，將氣缸體放入水池或在氣缸體表面涂遍肥皂水，查看冒氣泡的部位，即為氣缸體裂損部位。檢查出氣缸體裂損部位后，應做好標記，以便修理。

（2）氣缸體上平面變形的檢查與修理　氣缸體上平面變形多是由于發動機長期過熱等原因引起，影響與氣缸蓋接合的密封性。

檢查氣缸體上平面的平面度時，應分別檢查如圖2-13所示的六個方向的平面度。檢查時，如圖2-14所示，在氣缸體上平面上放置直尺，并用塞尺測量直尺與氣缸體上平面之間的間隙，測得的最大值即為氣缸體上平面的平面度誤差。其使用極限：鋁合金氣缸體一般為0.25mm，鑄鐵氣缸體一般為0.10mm。

（3）氣缸缸徑的檢查

① 測量部位　選用適當量程的內徑百分表，按圖2-15所示的部位和要求進行測量。在氣缸體上部距氣缸上平面10mm處，氣缸中部和氣缸下部距缸套下部10mm處三點，按軸向和推力兩個方向分別測量氣缸的直徑，如圖2-16所示。

② 氣缸圓度的測量　選擇合適的測桿，并使其壓縮1～2mm以留出測量余量。將測桿伸入氣缸中，微微擺動表桿，使測桿與氣缸中心線垂直，內徑百分表指示最小讀數，即為正確的氣缸直徑位置。用內徑百分表在垂直于曲軸方向測量，旋轉表盤，使零刻度對準大表針，然后，將測桿在此橫截面上旋轉一圈，此時表針所指刻度與零刻度之差的1/2即為該缸的圓度誤差。如果測量值大于規定尺寸，則更換氣缸體。

③ 氣缸圓柱度的測量　用內徑百分表在b部位推力方向測量并找出正確的氣缸直徑位置。旋轉表盤，使零刻度對準大指針。然后，依次測出其他五個數值，取六個數值中最大差值之半作為該氣缸的圓柱度誤差。如果測量值大于規定尺寸，則更換氣缸體。

④ 氣缸磨損尺寸的測量　一般發動機最大磨損尺寸在前后兩缸的上部，應重點測量這兩缸。測量時，用內徑百分表在b部位推力方向測量并找出正確的氣缸直徑位置。旋轉表盤，使零刻度對準大指針，并注意觀察小指針所處位置。取出內徑百分表，將測桿放置于外徑千分尺的兩測頭之間，旋轉外徑千分尺的活動測頭，使內徑百分表的大指針指向零刻度，且小指針處于原來的位置（在氣缸中所指示的位置）。此時，外徑千分尺的尺寸即為氣缸的磨損尺寸，按此找出該發動機氣缸的最大磨損尺寸。

2 氣缸蓋的檢修

① 氣缸蓋裂損的檢查與修理　氣缸蓋裂損一般發生在水套薄壁處或氣門座等處，會導致漏水或漏氣。裂損的原因一般是鑄造引起的殘余應力或使用不當。氣缸蓋裂損可參照氣缸體裂損進行檢查與修理。

② 氣缸蓋平面變形的檢查與修理　氣缸蓋平面變形多發生在與氣缸體的接合平面上，會影響密封性，其原因一般是熱處理不當、缸蓋螺栓擰緊力矩不均或放置不當。檢查方法與氣缸體上平面變形檢查基本相同，平面度誤差一般不能超過0.05mm，否則應進行修理或更換。

③ 清除燃燒室積炭　氣缸蓋上燃燒室內的積炭過多，會使燃燒室有效容積變小，改變發動機的壓縮比。拆下氣缸蓋后，若發現燃燒室積炭過多，應采用機械方法或化學方法進行清理。

④ 火花塞安裝座孔的修理　汽油發動機的火花塞為易損零件，使用中經常拆裝。頻繁拆裝有時會導致火花塞安裝座孔螺紋損壞，可采用鑲套法修理，即將損壞的火花塞安裝座孔鉆大（約10mm）并攻制細螺紋，再用與氣缸蓋相同的材料加工一個合適的螺堵擰入已加大的火花塞安裝座孔，緊固后在螺堵上加工火花塞安裝座孔。

⑤ 氣缸蓋的拆裝　為避免氣缸蓋變形，拆卸氣缸蓋時，氣缸蓋螺栓應按由四周向中央的順序，分2～4次逐漸擰松，氣缸蓋螺栓拆裝順序如圖2-17所示。

安裝氣缸蓋時，按與拆卸相反的順序分次逐漸擰緊氣缸蓋螺栓，擰緊力矩必須符合原廠規定。

3 氣缸墊的檢修

氣缸墊的常見故障是燒蝕擊穿，其原因主要是氣缸蓋和氣缸體平面不平、氣缸蓋螺栓擰緊力矩不足、氣缸墊質量不好。氣缸墊燒蝕擊穿部位一般在水孔或燃燒室孔周圍，會導致發動機漏氣或冷卻水進入潤滑油中。