缸體又稱為發(fā)動機機體，它是發(fā)動機的“骨架”，是發(fā)動機上各機構和系統(tǒng)的裝配基礎，其內、外安裝了發(fā)動機所有的主要零部件及附件，承受各種載荷。因此，缸體必須有足夠的強度和剛度。安裝在缸體上的主要零件有缸蓋、曲軸、油底殼、活塞連桿總成等，連接在缸體上的主要附件有水泵、油泵、發(fā)電機和起動機等。同時缸體也是發(fā)動機冷卻液和機油的主要通道載體。
缸體的結構和特點
結構：形狀復雜、薄壁、箱體類零件
特點：
有足夠的強度和剛度
具有良好的密封性
外型為六面體，多孔薄壁零件
冷卻可靠
液體流動通暢
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關于缸體的分類
缸體外型結構分類
乘用車常用的發(fā)動機缸體結構形式有直列發(fā)動機和V形發(fā)動機。
直列發(fā)動機是指所有氣缸均肩并肩排列成一個平面。而V形發(fā)動機是將所有氣缸分成兩組，把相鄰氣缸以一定的夾角（多為60°）布置在一起，使兩組氣缸形成兩個有一定夾角的平面，從側面看氣缸呈V字形，故稱V形發(fā)動機。一般來說，V形發(fā)動機至少有6個或8個以上的氣缸，排量達到2.5L以上，常被配置于中，高檔以上乘用車。直列發(fā)動機氣缸呈一字排開，缸體，缸蓋和曲軸結構相對簡單，制造成本較低，燃油消耗小，故在家用車上應用廣泛。
主軸承孔結構來分類
根據缸體主軸承孔結構的不同，通常把缸體分為以下兩種形式：
① 龍門式缸體（deep skirt）：
特點是主軸承孔由缸體和分體式瓦蓋安裝構成。這種缸體的優(yōu)點是強度和剛度好，結構比較簡單，制造成本相對較低。結構如圖所示。
② 隧道式缸體（bedplate）：
這種形式缸體的主軸承孔由缸體和整體式瓦蓋（下缸體）安裝構成。其優(yōu)點是剛度和強度好，提高了瓦蓋的強度，所以一般更適用于一些大馬力的發(fā)動機。但是制造成本較高。結構如圖所示。
缸體的材料來分類
發(fā)動機缸體一般用灰鑄鐵鑄造，具有足夠的韌性，良好的耐磨性、耐熱性、減震性和良好的鑄造性能以及可切削性，且價格便宜。但近年來為了達到減輕整車整備質量的要求，發(fā)動機缸體大量采用了合金材料，其中應用最廣泛的合金材料就是鋁合金。要注意的是，在鋁合金缸體中，氣缸的材料并不是鋁合金，而仍然是鑄鐵。這主要是出于成本方面的考慮。雖然全鋁合金缸體的重量還要輕一些，但由于氣缸壁摩擦系數大，如果使用鋁合金氣缸孔，則需要使用硅鋁合金和氣缸內壁金屬離子噴涂等昂貴的材料和工藝，這樣將大大增加發(fā)動機缸體的成本。因此，在鋁合金缸體中，氣缸孔一般鑲嵌鑄鐵氣缸套，確保了缸孔的耐磨性，同時也減輕了缸體的重量。
灰鑄鐵（左圖）|鋁合金（右圖）
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缸體主要部位介紹
缸體頂-平面
缸體頂平面又稱燃燒室面，如圖所示。這個面用于安裝發(fā)動機缸蓋，與缸蓋一起形成燃燒室。高溫、高壓的混合氣體在里面燃燒。因此，缸體頂平面的質量要求非常高。
例：一般缸體頂平面的平面度精度要0.05mm，表面粗糙度除了有Rz要求外，還有Wt要求。
缸體-氣缸孔：
以直列4缸發(fā)動機為例，缸體有4個氣缸孔。發(fā)動機在工作時，活塞會在氣缸孔內作上下往復運動，因此氣缸孔的孔徑大小、表面粗糙度、垂直度、圓度、圓柱度等特征都十分重要，它們將直接影響到發(fā)動機的使用性能。下面是LGE缸體關于氣缸孔的相關參數指標：
缸體氣缸孔
缸體-曲軸孔：
與氣缸孔一樣，曲軸孔也是缸體中最重要的孔系。在發(fā)動機裝配線中，曲軸孔內先要安裝主軸瓦（相當于滑動軸承），然后安裝軸。其中，曲軸的主軸頸就支撐在軸瓦中。為了保證曲軸能在軸瓦中正常地旋轉，曲軸的主軸頸與軸瓦之間會留有一定的間隙，但這個間隙不能太大，否則會增大發(fā)動機的噪聲并導致發(fā)動機振動過大。因此，有些產品會要求對軸瓦進行分組選配，即在安裝軸瓦前，先要測量出缸體曲軸孔的直徑以及曲軸的主軸頸直徑，根據這兩個直徑的實際值來選擇合適厚度的軸瓦。曲軸孔是由上，下兩個半圓孔組成的：上半圓孔在上缸體中，而下半圓孔的結構，不同產品在設計上會有所不同，有的是在下缸體中，有的是在軸承蓋上。但無論是下缸體還是軸蓋，他們都是通過螺栓固定在上缸體上，從而使上下半圓孔形成一個完整的曲軸孔。
曲軸孔的關鍵特性有直徑，曲軸孔之間的同軸度及曲軸孔的表面粗糙度等。其中，曲軸孔的直徑公差一般控制在0.01mm以內，同軸度公差一般控制在0.05mm以內，表面粗糙度Ra公差要求小于1.6um。
缸體-前端面
缸體前端面一般要安裝水泵和機油泵總成（含曲軸前油封）等發(fā)動機重要附件，因此該面的平面度，垂直度和表面粗糙度很重要。
例：LKG缸體前端面平面度公差小于0.1，垂直度公差小于0.15，表面粗糙度除了有Rz要求外，還有Wt要求。
缸體-后端面
缸體后端面通常要安裝飛輪或變速器，因此，與缸體的前端面一樣，該面會控制平面度，垂直度和表面粗糙度等參數，精度與前端面的要求基本一致。
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缸體工藝如何安排和定位基準選擇
首先從大表面切除多余的加工層，以便保證精加工后變形量很小。
容易發(fā)現內部缺陷的工序應安排在前。
把各深孔加工盡量安排在較前面的工序以免因較大的內力，影響后序的精加工或導致斷刀。
工藝過程擬定
先基準后其它：比如先加工一面兩銷
先面后孔：先加工平面，切去表面的硬質層，可避免因表面凸瘤、毛刺及硬質點的作用而引起的鉆偏和打刀現象，提高孔的加工精度。
粗、精分開：有利于消除粗加工時產生的熱變形和內應力，提高精加工的精度。有利于及時發(fā)現廢品，避免工時和生產成本浪費。
工序集中：為了減少工序，減少機加工設備降低成本。應最大限度的集中在一起加工，提高生產效益和加工精度。相關孔集中在一臺機床上加工還可以減少重復定位產生的定位誤差，尤其是提高位置精度。
缸體加工定位基準
缸體加工中常見的有三種定位基準：毛坯基準、粗基準和精基準。在機加工中，一般會在生產線的第一道工序以毛坯基準進行定位來加工出粗基準，在后續(xù)的工序中，需要以粗基準進行定位來加工出精基準。
1. 毛坯基準：
毛坯基準的作用是以其定位，把缸體的粗基準加工出來。不同的缸體產品，其毛坯基準可能會有所不同，一般地，毛坯基準需要限制住缸體三個直線方向上的自由度和三個旋轉方向上的自由度，如下圖所示。
缸體加工定位基準
2.粗基準：
粗基準的作用是完成缸體的粗加工，尤其是一些大余量、切削負荷大的加工，如粗加工缸體的底平面，頂平面，前端面，后端面，缸孔，曲軸孔等。不僅如此，粗基準的另一個作用是用來定位，從而加工出缸體的精基準。一般粗基準多為端面定位。
粗基準
3.精基準：
缸體常見的精基準形式一般有側面定位，油底殼面定位，下缸體結合面定位，曲軸孔定位。前三種類型都屬于“一面兩銷”的形式.在“一面兩銷”定位方式中，夾具上的兩個定位銷最好是一個圓形銷，另一個是菱形銷，其目的是為了防止過定位。菱形銷中的兩圓弧段的中心連線必須垂直于圓形銷，如下圖所示；否則會產生過定位，導致夾具的兩個定位銷無法正常進入到剛體的兩個定位銷孔中。
如果兩個定位銷都采用圓形銷，那么為了防止過定位，定位銷和銷孔的配合間隙必須加大，否則會導致定位銷無法進入工藝銷孔內。因此，采用兩個圓形銷的“一面兩銷”方案，由于圓形銷與工藝銷孔的配合間隙要大于一圓形銷一菱形銷的方案，故其定位精度要略低一些。
采用曲軸孔定位進行加工的特征一般都比較關鍵，并且和產品的功能運作息息相關，比如燃燒室面，前后端面，缸孔。
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缸體工藝加工順序表
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缸體刀具展示（部分）
銑削瓦蓋接合面
粗鏜曲軸孔
粗鏜缸孔
