為了保證氣缸表面能在高溫下正常工作,必須對氣缸和氣缸蓋隨時加以冷卻。冷卻方式有兩種:一種用冷卻液來冷卻(水冷);另一種用空氣來冷卻(風冷)。
汽車發(fā)動機上采用較多的是水冷卻。發(fā)動機用水冷卻時,氣缸周圍和氣缸蓋中均有充入冷卻液的空腔,稱為水套,氣缸體和氣缸蓋上的水套是相互連通的。
發(fā)動機用空氣冷卻時,在氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片,以增加散熱面積,保證散熱充分。一般風冷發(fā)動機的缸體與曲軸箱是分開鑄造的。
對于多缸發(fā)動機,氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外形結構,對于發(fā)動機氣缸體的剛度和強度也有影響,并關系到汽車的整體布局情況。汽車發(fā)動機氣缸排列基本上有以下三種形式:
直列式發(fā)動機
發(fā)動機的各個氣缸排成一列,一般是垂直布置的。但為了降低發(fā)動機的高度,有時也把氣缸布置成傾斜的甚至是水平的。單列式氣缸體結構簡單,加工容易,但發(fā)動機長度和高度較大。一般六缸以下發(fā)動機多采用單列式。例如捷達轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動機均采用這種直列式氣缸體。
V型發(fā)動機
氣缸排成兩列,左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°,稱為V型發(fā)動機,V型發(fā)動機與直列發(fā)動機相比,縮短了機體長度和高度,增加了氣缸體的剛度,減輕了發(fā)動機的重量,但加大了發(fā)動機的寬度,且形狀較復雜,加工困難,一般用于8缸以上的發(fā)動機,6缸發(fā)動機也有采用這種形式的氣缸體。
對置式發(fā)動機
氣缸排成兩列,左右兩列氣缸中心線的夾角γ=180°
氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸,整體式氣缸強度和剛度都好,能承受較大的載荷,這種氣缸對材料要求高,成本高。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套),然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣,氣缸套采用耐磨的優(yōu)質材料制成,氣缸體可用價格較低的一般材料制造,從而降低了制造成本。同時,氣缸套可以從氣缸體中取出,因而便于修理和更換,并可大大延長氣缸體的使用壽命。氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種 干式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后,其外壁不直接與冷卻水接觸,而和氣缸體的壁面直接接觸,壁厚較薄,一般為1~3mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點,強度和剛度都較好,但加工比較復雜,內(nèi)、外表面都需要進行精加工,拆裝不方便,散熱不良。 濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后,其外壁直接與冷卻水接觸,氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸,壁厚一般為5~9mm。它散熱良好,冷卻均勻,加工容易,通常只需要精加工內(nèi)表面,而與水接觸的外表面不需要加工,拆裝方便,但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好,而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應該采取一些防漏措施。