发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体类零件,其将缸盖、油底壳、曲轴等相关零件连接成一个整体,使这些零件相互之间保持正确的相对位置,彼此能够协调工作,其制造精度要求较高,加工工艺复杂。缸体作为箱体类零件,其加工特点对加工精度有很大的影响,而加工精度直接影响发动机的装配质量,进而影响发动机整机的使用性能和寿命。因此,要根据缸体加工特点,来制定加工工艺规则和精度控制计划。汽车发动机缸体的加工技术要求有:主要孔的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度;主要孔与孔、孔与平面的位置公差,孔与孔间的尺寸公差、平行度、同轴度、垂直度以及孔与平面的垂直度等;主要平面的尺寸公差、平面度和表面粗糙度;主要平面与平面的垂直度等。
缸体、缸盖作为发动机****核心的零部件,是几乎所有发动机厂家必选的自制件项目。目前缸体、缸盖等箱体类零件的机械加工发展大趋势是,以数控机床和加工中心组成的柔性生产线逐步替代以组合机为主的刚性生产线。为了适应大批量生产的需要,先后开发了可换箱式柔性制造单元(FMC)和多台加工中心组成的柔性加工系统(FMS),适应不同品种和批量的制造业需要。随着CNC控制系统的推广和刀具新材料的开发,高速模块化加工中心在90年代取得突破性进展,由高速加工中心组成的柔性加工系统已广泛用于实际生产。
发动机是由汽缸体和汽缸盖两大部分组成,通过螺栓相互连接起来。
缸体材料应具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性,且价格要低,因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。铸铁有着很多先天的不足,例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等。所以发动机厂商都在寻找更适合的材料,例如密度比铁小的铝。 现在铝合金的缸体使用越来越普遍,因为铝合金缸体重量轻,导热性良好,冷却液的容量可减少。启动后,缸体很快达到工作温度,并且和铝活塞热膨胀系数完全一样,受热后间隙变化小,可减少冲击噪声和机油消耗。而且和铝合金缸盖热膨胀相同,工作可减少冷热冲击所产生的热应力。同样铝也存在着缺点,就是容易和燃烧时产生的水发生化学反应,耐腐性不及铸铁缸体。
汽缸与汽缸套水冷式式发动机汽缸有三种结构型式:无缸套、干式缸套、湿式缸套。无缸套汽缸:汽缸筒与缸体制成一体,与活塞接触的内表面没有镶套,多数铸铁缸体汽油机采用这种型式,它结构简单,加工面少,汽缸刚度也较好。