發(fā)動(dòng)機(jī)是由汽缸體和汽缸蓋兩大部分組成,通過(guò)螺栓相互連接起來(lái)。所以在發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中兩這者可以采用不同的材料。
缸體:缸體材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、良好的澆鑄性和切削性,且價(jià)格要低,因此常用的缸體材料是鑄鐵、合金鑄鐵。但鋁合金的缸體使用越來(lái)越普遍,因?yàn)殇X合金缸體重量輕,導(dǎo)熱性良好,冷卻液的容量可減少。啟動(dòng)后,缸體很快達(dá)到工作溫度,并且和鋁活塞熱膨脹系數(shù)完全一樣,受熱后間隙變化小,可減少?zèng)_擊噪聲和機(jī)油消耗。和鋁缸蓋熱膨脹相同,工作可減少冷熱沖擊所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。 汽缸與汽缸套水冷式式發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸有三種結(jié)構(gòu)型式:無(wú)缸套、干式缸套、濕式缸套。無(wú)缸套汽缸:汽缸筒與缸體制成一體,與活塞接觸的內(nèi)表面沒(méi)有鑲套,多數(shù)鑄鐵缸體汽油機(jī)采用這種型式,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工面少,汽缸剛度也較好。為了提高汽缸表面的抗磨性,整體式結(jié)構(gòu)缸體全部采用合金鑄鐵,不象有缸套的汽缸只需缸套采用較好的耐磨材料,而其缸體則采用一般鑄鐵或鋁合金。干式缸套:干式缸套是一個(gè)耐磨性好的薄壁套筒,將缸套壓入汽缸,再對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行精加工。干式缸套不與冷卻水直接接觸,所以導(dǎo)熱性較差,汽缸套與汽缸孔加工要求較高,但缸體可采用一般鑄鐵,汽缸直徑小于120mm的高速發(fā)動(dòng)機(jī)多采用干式缸套。濕式缸套:濕式缸套是一個(gè)直接與冷卻水接觸的厚壁套筒,壁厚應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和剛度,一般為缸徑的5%~10%。濕式缸套導(dǎo)熱性好,便于更換,集體鑄造簡(jiǎn)單,材料可按需選擇。缺點(diǎn)是集體剛度差,容易漏水。
最早的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋和缸體的材料一樣,都是由鑄鐵制造,但是相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體而言,缸蓋不需要太復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)而且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,所以鋁被用作缸蓋材料比用作缸體材料實(shí)現(xiàn)的要早一些。所以有一些發(fā)動(dòng)機(jī)用鋁代替鑄鐵做汽缸蓋,就出現(xiàn)了鑄鐵缸體鋁制缸蓋這種結(jié)構(gòu),但是這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)很少被采用了。全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不再是只屬于少數(shù)大廠的特有技術(shù),在當(dāng)今的汽車上越來(lái)越多的被采用。