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发动机厂典型零件的结构及其工艺分析

1汽车发动机缸体加工工艺分析

1.1汽车发动机缸体结构特点及其主要技术要求

发动机是汽车最主要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，

故有汽车心脏之称。而发动机缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲柄

连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件)和配气机构(包括缸盖、凸轮轴、

进气门、排气门、进气歧管、排气歧管、气门弹簧，气门导管、挺杆、挺柱、摇

臂、摇臂支座、正时齿轮)以及供油、润滑、冷却等机构联接成一个整体。它的

加工质量会直接影响发动机的性能。

1.1.1缸体的结构特点

由于缸体的功用决定了其形状复杂、壁薄、呈箱形。其上部有若干个经机械

加的穴座，供安装气缸套用。其下部与曲轴箱体上部做成一体，所以空腔较多，

但受力严重，所以它应有较高的刚性，同时也要减少铸件壁厚，从而减轻其重量，

而气缸体内部除有复杂的水套外，还有许多油道。

1.1.2缸体的技术要求

由于缸体是发动机的基础件，它的许多平面均作为其它零件的装配基准，这

些零件之间的相对位置基本上是由缸体来保证的。缸体上的很多螺栓孔、油孔、

出砂孔、气孔以及各种安装孔都能直接影响发动机的装配质量和使用性能，所以

对缸体的技术要求相当严格。现将我国目前生产的几种缸体的技术要求归纳如下：

1）主轴承孔的尺寸精度一般为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral6—0.8μm，圆柱

度为0.007~0.02mm，各孔对两端的同轴度公差值为￠0.025～0.04mm。

2）气缸孔尺寸精度为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral.6～0.8μm，有止口时其

深度公差为0.03～0.05mm，其各缸孔轴线对主轴承孔轴线的垂直度为0.05mm。

3）各凸轮轴轴承孔的尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra3.2～0.8μm，

各孔的同轴度公差值为0.03～0.04mm。

4）各凸轮轴轴承孔对各主轴承孔的平行度公差值为0.05～0.1mm。

5）挺杆尺寸精度为ITO~IT7，表面粗糙度为Ral.6~0.4m,且对凸轮轴轴线的

垂直度为0.04～0.06mm。

6）以上各孔的位置公差为0.06～0.15mm。

7）顶面(缸盖的安装基面)及底面的平面度为0.05～0.10mm，顶面的表面粗

糙度为Ral.6～0.8μm，且对主轴承中心线的尺寸公差为0.1~0.15mm。

8）后端面(离合器壳安装面)粗糙度为Ra3.2～1.6μm，且与主轴承孔轴线垂

直度为0.05～0.08mm

9）主轴承座接合面粗糙度为Ra3.2～1.6μm，锁口的宽度公差为0.025～

0.05mm。

1.2缸体的材料和毛坯制造

1.2.1缸体的材料

根据发动机的原理可以知道缸体的受力情况很复杂，需要有足够的强度、刚

度，耐磨性及抗振性，因此对缸体材料有较高的要求。缸体的材料有普通铸铁、

合金铸铁及铝合金等。我国发动机缸体采用HT200、HT250灰铸铁、合金铸铁和

铝合金。灰铸铁具有足够的韧性和良好的耐磨性，多用于不镶缸套的整体缸体。

由于价格较低，切削性能较好，故应用较广。近年来随着发动机转速和功率的提

高，为了提高缸体的耐磨性，国内、外都努力推行铸铁的合金化，即在原有的基

础上增加了碳、硅、锰、铬、镍、铜等元素的比例，严格控制硫和磷的含量，其

结果不仅提高了缸体的耐磨性和抗拉强度，而且改善了铸造性能。用铝合金制

造缸体，不但重量轻、油耗少，而且导热性、抗磁性、抗蚀性和机械加工性均比

铸铁好。但由于铝缸体需镶嵌铸铁缸套或在缸孔工作表面上加以镀层，原材料价

格较贵等原因，因此其使用受到一定程度的限制。

1.2.2缸体的毛坯制造

由于缸体内部有很多复杂的型腔，其壁较薄(最薄达3