課件培訓(xùn)N12 N14發(fā)動(dòng)機(jī)

1、除了工作手冊(cè)外，信息中所包含的信息也是售后服務(wù)培訓(xùn)資料的組成部分。有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)方面的更改 / 補(bǔ)充情況請(qǐng)參見 MINI 售后服務(wù)的最新相關(guān)信息。信息狀態(tài)：2006 年 7 月地址：conceptinfobmw.de© 2006 BMW AG慕尼黑，德國BMW AG（慕尼黑）的VS -12 售后服務(wù)培訓(xùn)不得本手冊(cè)的信息N12 / N14發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)高剛度輕型發(fā)殼體具有最佳摩擦特性的曲軸傳全新氣門機(jī)構(gòu)構(gòu)有關(guān)本信息的說明所用符號(hào)為了便于理解內(nèi)容并突出重要信息，在本信息中使用了下列符號(hào)：所包含的信息有助于更好地理解所述系統(tǒng)及其功能。? 表示某項(xiàng)說明內(nèi)容結(jié)束。當(dāng)前狀況和規(guī)格MINI 車輛滿足最高

2、的安全和質(zhì)量要求。環(huán)保、客戶利益、設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)方面的變化促使我們繼續(xù)開發(fā)車輛的系統(tǒng)和組件。因此本 與培訓(xùn)所用車輛情況可能會(huì)不一致。信息中的內(nèi)容本文件僅介紹了歐規(guī)左側(cè)駕駛型車輛。右側(cè)駕駛型車輛部分操作元件或組件的布置位置與本信息的圖示情況不同。不同市場(chǎng)和出口的配置型號(hào)可能還有其它不同之處。其它信息來源有關(guān)各主題的其它信息請(qǐng)參見：- 用戶手冊(cè)- MINI 診斷系統(tǒng)- 車間系統(tǒng)文件- MINI 售后服務(wù)技術(shù)。目錄N12 / N14發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)簡介高強(qiáng)度金屬材料11系統(tǒng)概覽相互關(guān)系778910發(fā)殼體曲軸傳氣門機(jī)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)組件曲軸箱帶有端蓋的氣缸蓋油底殼曲軸箱通風(fēng)帶有軸承的曲軸帶有軸承的連桿帶有活塞環(huán)和活塞銷

3、的活塞扭轉(zhuǎn)減振裝置凸輪軸傳動(dòng)裝置（鏈條傳凸輪軸搖臂和壓桿1515283738495559677176818486構(gòu)）氣門間隙補(bǔ)償器（HVA） 帶有導(dǎo)向件和彈簧的氣門服務(wù)信息簡介系統(tǒng)組件總結(jié)要點(diǎn)9393949797測(cè)驗(yàn)問題問題目錄問題103103107序言N12 / N14 發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)高強(qiáng)度金屬材料發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)始終是所有發(fā)的基滿足了基本運(yùn)行安全要求后，初期階段的主礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)將燃油內(nèi)的化學(xué)能量通過一要目標(biāo)是提高輸出功率并減小結(jié)構(gòu)。對(duì)個(gè)熱力學(xué)過程轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)。油氣混合氣的燃運(yùn)行平穩(wěn)性、重量、耗油量和環(huán)保方面的要求也越來越高。從機(jī)械角度來看，主要可以通過改進(jìn)所用材料來滿足這些要求。但也可以通過后繼開發(fā)設(shè)計(jì)

4、方法和制造工藝改進(jìn)上燒促使活塞移動(dòng)。曲軸傳構(gòu)使活塞的這種直線往復(fù)移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。曲軸箱裝有曲軸傳構(gòu)且限制了燃燒室的范圍。最后在氣缸蓋內(nèi)通況。門和通道換氣情述特性。由于在發(fā)結(jié)構(gòu)方面的經(jīng)驗(yàn)越來帶有底板結(jié)構(gòu)的鋁合金曲軸箱具有獨(dú)特的剛度和噪音特性。通過在曲軸傳構(gòu)內(nèi)采用最佳軸承設(shè)計(jì)方案并將氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)的所有機(jī)械傳動(dòng)元件改為滾動(dòng)摩擦部件，在同級(jí)發(fā)中實(shí)現(xiàn)了最小摩擦功率損失。由于在氣缸蓋和曲軸箱內(nèi)集成了大量功能和安裝件，因此減少了安裝件數(shù)量、 了噪音特性、減輕了重量并節(jié)省了安裝空間。越豐富，因此也改變了結(jié)構(gòu)形式。尤其在氣缸蓋和氣門機(jī)構(gòu)方面還存在很大的改進(jìn)空間。自 1876 年 Nikolaus August

5、 Otto 研發(fā)出使用點(diǎn)燃式裝置和活塞式傳動(dòng)裝置的四沖程燃?xì)獍l(fā)以來一直采用這種方法。但對(duì)發(fā)的要求發(fā)生了變化?；靖拍钕铝谢靖拍钸m用于所有類型的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)的技術(shù)數(shù)據(jù)中，排量通常是指發(fā)的總排量?？偱帕考此袣飧椎膯蝹€(gè)排量之和。壓縮室指的是活塞到達(dá)上止點(diǎn)位置時(shí)活塞上方的空間。此時(shí)燃燒室的容積最小。燃燒室燃燒室的邊界由氣缸蓋、活塞和氣缸壁構(gòu)成。到達(dá)上止點(diǎn)位置時(shí)，燃燒室即壓縮室。到達(dá)下止點(diǎn)位置時(shí)，燃燒室由壓縮室缸徑缸徑是指一個(gè)氣缸的直徑。行程活塞在氣缸內(nèi)上下止點(diǎn)之間的移動(dòng)距離稱為行程。止點(diǎn)止點(diǎn)是指活塞移動(dòng)的終點(diǎn)，活塞在止點(diǎn)處改變移動(dòng)方向。止點(diǎn)分為上止點(diǎn)（TDC ）和下止點(diǎn)（BDC）。到達(dá)上止點(diǎn)

6、時(shí)燃燒室的容積最小，到達(dá)下止點(diǎn)時(shí) 容積最大。排量一個(gè)氣缸的排量是指活塞在一個(gè)行程過程中所經(jīng)過的空間。即活塞上止點(diǎn)與下止點(diǎn)位置之間的氣缸空間。lllll和排量。壓縮比（）壓縮比是指排量和壓縮室容積之和與壓縮室容積之比。ll1行程缸/徑比指的是行程與缸徑之比。根據(jù)發(fā)規(guī)定的發(fā)轉(zhuǎn)速ll類型。發(fā)轉(zhuǎn)速是指曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)?？煞譃殚L行程發(fā)和短行程發(fā)每個(gè)發(fā)都有多個(gè)不同的重要轉(zhuǎn)速：起動(dòng)轉(zhuǎn)速是發(fā)長行程發(fā)的行程大于氣缸內(nèi)徑，短行起動(dòng)時(shí)所需的最低轉(zhuǎn)程發(fā)的行程小于或等于氣缸內(nèi)徑。缸速。達(dá)到怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，已起動(dòng)的發(fā)可自動(dòng)徑與行程相等的發(fā)屬于短行程發(fā)動(dòng)繼續(xù)運(yùn)行。處于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)機(jī)。這種發(fā)也稱為等徑程發(fā)。達(dá)到最大功率。最

7、高轉(zhuǎn)速是避免造成發(fā)連桿曲軸比（ l）指的是連桿長度（兩個(gè)連桿頭中點(diǎn)之間的距離）與曲軸半徑（主軸承軸頸軸線與曲柄軸頸軸線之間的距離）之比。l機(jī)械損傷的最大轉(zhuǎn)速。慣性力慣性力是指物體用以克服運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的阻力。換句話來說，它是物體慣性反作用l平均活塞速度即使發(fā)轉(zhuǎn)速保持不變，活塞也會(huì)不斷l(xiāng)于度的結(jié)果。和。到達(dá)上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)，活以一杯水在桌面上滑過的試驗(yàn)為例可以非常清楚地說明這種現(xiàn)象。如果緩慢均勻地塞瞬時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。處于這兩個(gè)位置之間時(shí)，活塞速度增至最大值隨后減至最小值。由于活塞速度不斷變化，因此采用平均活塞速度進(jìn)行計(jì)算。該速度是一個(gè)恒定的理論速度，即活塞的平均速度。平均活塞速度通常是指額定轉(zhuǎn)速時(shí)

8、的速度，用作發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的衡量標(biāo)準(zhǔn)。最大活塞速度連桿與曲軸半徑形成直角時(shí)，活塞速度最大。最大活塞速度大約是平均活塞速度的推動(dòng)水杯，水便溢出。如果突然推動(dòng)或擋住水杯，水便會(huì)溢出。水的慣性對(duì)移動(dòng)變化產(chǎn)生了反作用力。對(duì)于固體而言，必須施加相應(yīng)的力才能使物體或。慣性力取決于物體質(zhì)量和度。往復(fù)式運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)是指物體沿著一個(gè)軸線反復(fù)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)lll1.6倍。轉(zhuǎn)動(dòng)是指物體在一個(gè)圓形軌道上中軸運(yùn)動(dòng)。一個(gè)21 運(yùn)動(dòng)形式索引說明索引說明2行程6缸徑4連桿長度8排量33下止點(diǎn)（BDC）7壓縮室1上止點(diǎn)（TDC ）5曲軸半徑發(fā)結(jié)構(gòu)形式V 型發(fā)（兩個(gè)氣缸列，一個(gè)曲軸）的兩在 120 多年的內(nèi)燃機(jī)歷史中提出過很多種氣缸

9、布置方案。在汽車領(lǐng)域內(nèi)僅保留下來幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。人們按照安裝位置、氣缸布置個(gè)氣缸列通常60 至 90° 的夾角。兩個(gè)氣缸列的每對(duì)對(duì)置連桿共用曲軸的一個(gè)曲 柄軸頸。和氣缸數(shù)對(duì)發(fā)進(jìn)行分類。水平對(duì)置發(fā)與 180° 氣缸夾角 V 型發(fā)安裝位置安裝位置根據(jù)氣缸軸線的位置來確定。分為的區(qū)別就在于此。前者曲柄軸頸采取對(duì)置方式布置。因此活塞進(jìn)行相向和分離運(yùn) 動(dòng)。這就是取名為水平對(duì)置發(fā)（boxer engine） 的 活塞好像在相互“擊打”。立式和臥式布置的發(fā)。以傾斜方式安裝的發(fā)也屬于立式布置的發(fā)。氣缸布置氣缸布置有很多種組合方式，其中一些直接通過代碼表示出來。VR 型發(fā)（縮短了的直列發(fā)）是

10、V型發(fā)與直列發(fā)的組合。這種發(fā)具有一個(gè)氣缸列，但兩組氣缸的對(duì)置夾角為15°。每個(gè)連桿在曲軸上都有各自的曲柄軸頸。下面列出了汽車制造領(lǐng)域中重要的發(fā)構(gòu)形式。結(jié)W 型發(fā)有三個(gè)氣缸列和一個(gè)曲軸。每三直列發(fā)具有一個(gè)氣缸列和一個(gè)曲軸。所個(gè)連桿連接在曲軸的一個(gè)曲柄軸頸上。帶有有氣缸都以氣缸軸線平行的方式依次排成一行。兩個(gè) VR 氣缸列的 V 型發(fā)稱為 VVR發(fā)，也稱為 W 型發(fā)。為了節(jié)省安裝空間，主要采用 VR 型和 W型發(fā)。MINI 車輛僅采用直列發(fā)。旋轉(zhuǎn)方向規(guī)定順時(shí)針旋轉(zhuǎn)式發(fā)是指曲軸向順時(shí)針方向（朝動(dòng)力輸出端看去向右旋轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。這是正規(guī)的表述方式。簡單來說就是：從相同方向看去，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

11、式發(fā)時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。向逆從前方看去，MINI 發(fā)轉(zhuǎn)。向順時(shí)針方向旋4氣缸編號(hào)順序多氣缸列發(fā)基本上都采用這種排序方式，按照上述方式向發(fā)看去，首先看到的是氣缸 1。隨后向動(dòng)力輸出端方向依次為氣缸編號(hào)。從第一個(gè)氣缸列開始排序，隨后是第二個(gè)氣缸 列。從相同方向看去，第一個(gè)氣缸列位于左側(cè)。?2 編號(hào)順序索引說明索引說明BV 型發(fā)5氣缸 52氣缸 27氣缸 753氣缸 38氣缸 81氣缸 16氣缸 6A直列發(fā)4氣缸 46系統(tǒng)概覽N12 / N14 發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)相互關(guān)系發(fā)l 發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)分為三大系統(tǒng)。殼體首先介紹對(duì)發(fā)系：l 點(diǎn)火間隔l 點(diǎn)火順序l 質(zhì)量平衡。特性有重要影響的相互關(guān)l 曲軸傳構(gòu)l 氣門機(jī)構(gòu)。這三個(gè)系

12、統(tǒng)始終處于相互配合的狀態(tài)。發(fā)機(jī)械機(jī)構(gòu)主要分為三個(gè)總成，即發(fā)殼體、曲軸傳和氣門機(jī)構(gòu)。這三個(gè)總成 密，必須相互匹配。構(gòu)緊點(diǎn)火間隔點(diǎn)火間隔是指兩次連續(xù)點(diǎn)火之間的曲軸轉(zhuǎn)角。在一個(gè)工作循環(huán)過程中每個(gè)氣缸點(diǎn)火一次。在氣缸數(shù)越多，點(diǎn)火間隔越小。點(diǎn)火間隔越小，發(fā)運(yùn)行越平穩(wěn)。至少從理論上來講，質(zhì)量平衡因素也起到了一定作用，該因四沖程發(fā)的工作循環(huán)（進(jìn)氣、壓縮、做素取決于發(fā)結(jié)構(gòu)形式和點(diǎn)火順序。功、排氣）中曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)整整兩圈，即曲軸轉(zhuǎn)角為 720°。點(diǎn)火間隔相同可在所有轉(zhuǎn)速情況下確保發(fā)運(yùn)行平穩(wěn)。點(diǎn)火間隔計(jì)算方式如下：點(diǎn)火間隔 = 720° : 氣缸數(shù)例如：為了使氣缸能夠充分點(diǎn)火，必須使相關(guān)活塞處于“

13、點(diǎn)火 TDC ”位置，即所屬進(jìn)氣門和排氣門必須關(guān)閉。只有曲軸和凸輪軸的相對(duì)位置正確時(shí)才能實(shí)現(xiàn)上述目的。點(diǎn)火間隔由曲柄軸頸偏置（曲柄角距）決定，即由兩個(gè)依次點(diǎn)火氣缸（由點(diǎn)火順序決定）曲柄軸頸之間的夾角決定。l 4l 6l 8：180° 曲軸轉(zhuǎn)角（CR）：120° 曲軸轉(zhuǎn)角：90° 曲軸轉(zhuǎn)角：60° 曲軸轉(zhuǎn)角。缸發(fā)缸發(fā)缸發(fā)l 12 缸發(fā)點(diǎn)火順序點(diǎn)火順序是指發(fā)各氣缸點(diǎn)火的順序。點(diǎn)火順序通常由第一個(gè)氣缸開始排序。下面列出了 MINI 發(fā)的點(diǎn)火順序。點(diǎn)火順序?qū)Πl(fā)運(yùn)行平穩(wěn)性負(fù)有直接責(zé)任。它由發(fā)結(jié)構(gòu)形式、氣缸數(shù)和點(diǎn)火間隔決定。發(fā)類型 / 氣缸數(shù)曲柄軸頸偏置點(diǎn)火間隔點(diǎn)火

14、順序74 缸直列發(fā)180°180° 曲軸轉(zhuǎn)角1-3-4-2發(fā)殼體 索引說明2氣缸蓋4底板發(fā)殼體由圖中所示的主要部分。此殼體外還需要密封墊和螺栓才能確保發(fā)實(shí)現(xiàn)功能。這些功能主要包括：發(fā)承受發(fā)殼體將發(fā)與外界隔開并運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種作用力。l 吸收發(fā)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種作用力l 對(duì)燃燒室、發(fā)用l 固定曲軸傳件。油和冷卻液起到密封作構(gòu)、氣門機(jī)構(gòu)以及其它部1 N12 發(fā)殼體85油底殼3曲軸箱1氣缸蓋罩曲軸傳曲軸傳構(gòu)構(gòu)是一個(gè)將燃燒室轉(zhuǎn)化為動(dòng)因慣性力使轉(zhuǎn)速受限在工作循環(huán)過程中動(dòng)力輸出不均衡產(chǎn)生扭振，從而使傳動(dòng)系統(tǒng)和曲軸承受負(fù)荷各種摩擦面的共同作用。l能的功能分組。在此過程中將活塞的往復(fù)

15、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。從功效、效率和技術(shù)l實(shí)用性方面來看，曲軸傳目的的最佳選擇。構(gòu)是實(shí)現(xiàn)上述l曲軸傳 構(gòu)負(fù)責(zé)將燃燒過程中產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)化為有效運(yùn)動(dòng)。同時(shí)使活塞直線 。連桿將這種運(yùn)動(dòng)傳至曲軸，曲軸將其轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)。但是仍需解決下列技術(shù)缺陷和設(shè)計(jì)不足問題：l下圖展示了曲軸傳構(gòu)的組成部分：2 N12 和 N14 發(fā)的曲軸傳構(gòu)索引說明索引說明2活塞BN14發(fā)構(gòu)3連桿的曲軸傳 1曲軸9AN12 發(fā)的曲軸傳構(gòu) 氣門機(jī)構(gòu)必須以循環(huán)方式為發(fā)供應(yīng)新鮮空氣并排為了能夠在這些條件下正常運(yùn)行，氣門機(jī)構(gòu)組件必須滿足下列要求：出燃燒過程中所產(chǎn)生的廢氣。四沖程發(fā)吸入新鮮空氣和排出廢氣的過程稱為換氣過程。在換氣過程中，進(jìn)氣和排氣通

16、道通過進(jìn)氣門和排氣門周期性地開啟和關(guān)閉。進(jìn)氣門和排氣門使用提升式氣門。氣門運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和順序由凸輪軸決定。在整個(gè)發(fā)使用強(qiáng)度低摩擦特性過程中具有較高的ll氣門散熱能力達(dá)到所需要求。l傳統(tǒng)發(fā)的曲軸和凸輪軸通過一個(gè)正時(shí)帶氣門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé) 換氣過程。當(dāng)前MINI 發(fā) 僅采用每缸四氣門的dohc 氣門機(jī)構(gòu)。間接通過滾子式或正時(shí)鏈以純機(jī)械方式連接在一起。在這種情況下正時(shí)時(shí)間是固定不變的。而現(xiàn)代氣門機(jī)構(gòu)需要能夠改變正時(shí)時(shí)間和氣門行程。負(fù)責(zé)通過凸輪行程稱為氣門機(jī)構(gòu)。氣門機(jī)構(gòu)承受較高的產(chǎn)生的慣性力隨發(fā)氣門運(yùn)行的機(jī)械機(jī)構(gòu)氣門搖臂進(jìn)行。度和度。由此為此引入了可變凸輪軸裝置（VANOS）轉(zhuǎn)速增加而增大并使和 VALVETR

17、ONIC （參見 VANOS VALVETRONIC ）。和結(jié)構(gòu)承受很大負(fù)荷。此外，排氣門必須能夠承受高溫廢氣產(chǎn)生的熱量。結(jié)構(gòu)氣門機(jī)構(gòu)由下列部件l 凸輪軸：下圖展示了帶有滾子式氣門搖臂和間隙補(bǔ)償器的四氣門氣缸蓋結(jié)構(gòu)。氣門l 傳動(dòng)元件（壓桿、挺桿）l 氣門（整個(gè)總成）l 可能包括（HVA）。氣門間隙補(bǔ)償器103 N14 發(fā)的氣缸蓋索引說明索引說明滾子式氣門搖臂進(jìn)氣門27氣門導(dǎo)管4HVA 元件9結(jié)構(gòu)形式氣門機(jī)構(gòu)有多種形式。根據(jù)下列幾點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分：l 氣門的數(shù)量和位置l 凸輪軸的數(shù)量和位置l 向氣門傳遞運(yùn)動(dòng)的方式l 氣門間隙調(diào)節(jié)方式。氣門機(jī)構(gòu)的名稱由前兩點(diǎn)決定。下面列出了一些氣門機(jī)構(gòu)。115氣門彈簧3

18、排氣凸輪軸8噴射閥1進(jìn)氣凸輪軸6排氣門縮寫名稱說明ohvOverh ead Valves（頂置氣門）頂置氣門，凸輪軸位于下方。底置凸輪軸安裝在氣缸蓋和發(fā)方。缸體分界線的下dohcDouble Overhead Camshaft （雙頂置凸輪軸）頂置氣門，每個(gè)氣缸列有兩個(gè)頂置凸輪軸。進(jìn)氣門和排氣門各用一個(gè)凸輪軸。MINI 發(fā)W11 發(fā)僅采用四氣門設(shè)計(jì)。W10和為了確保凸輪軸凸輪與所謂的凸輪隨動(dòng)件（例 如滾子式氣門搖臂）之間保持正確間隙，需要是最后兩款采用每氣缸四氣門及單凸輪軸（ohc ）形式的 MINI發(fā)頂置凸輪軸。一個(gè)氣門間隙調(diào)節(jié)裝置或（HVA）。氣門間隙補(bǔ)償器N12 和 N14（dohc）。

19、發(fā)均采下圖展示了帶有滾子式氣門搖臂和 HVA 元件的 N14 氣門機(jī)構(gòu)。該發(fā)VANOS。裝有進(jìn)氣通過搖臂或壓桿兩種方式將凸輪軸運(yùn)動(dòng)傳遞到氣門上。MINI 的 N12滾子式氣門搖臂。和 N14發(fā)采用12ohcOverh ead Camshaft頂置氣門，凸輪軸位于上方。（頂置凸輪軸）頂置凸輪軸位于氣缸蓋和發(fā)缸體分界線的上方。svS ide Valves （側(cè)置氣氣缸側(cè)面的立式氣門，由位于下方的凸輪軸。門）立式氣門表示氣門頭位于上部。4 N14 發(fā)的氣門機(jī)構(gòu)組件索引說明索引說明HVA 元件下部氣門彈簧座284氣門桿密封件10氣門導(dǎo)管進(jìn)氣門排氣凸輪軸612135氣門鎖銷11排氣門3滾子式氣門搖臂9上

20、部氣門彈簧座1進(jìn)氣凸輪軸7氣門彈簧14系統(tǒng)組件械機(jī)構(gòu)N12 / N14 發(fā)機(jī)曲軸箱概述曲軸箱又稱發(fā)和曲軸傳執(zhí)行這些功能時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種疊加在一起的拉壓、彎曲和扭曲應(yīng)力。具體包括：缸體，包括氣缸、冷卻水套構(gòu)殼體。由于現(xiàn)在“高科技”發(fā)N12 和 N14 發(fā)的曲軸箱僅采用硅鋁合金材料。以前的 W10 和 W11 發(fā)采用鑄鐵曲軸箱。通過使用底板提高曲軸箱剛度。的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，因此曲軸箱基本上不需要執(zhí)行復(fù)雜功能。但曲軸箱的后繼開發(fā)工作一 直在不斷進(jìn)行，特別是因?yàn)樵S多新系統(tǒng)或改進(jìn) 系統(tǒng)都帶有曲軸箱接口。下面總結(jié)了曲軸箱的主要功能：l 吸收作用力和扭矩由氣缸蓋螺栓連接件和曲軸軸承承受的氣壓由旋轉(zhuǎn)、往復(fù)式慣性力產(chǎn)

21、生的內(nèi)部慣性力矩（彎曲力矩）各氣缸之間的內(nèi)部扭轉(zhuǎn)力矩（扭矩）llll 固定曲軸傳l 固定和連接氣缸l 支撐曲軸構(gòu)曲軸扭矩和由此在發(fā)作用力支撐內(nèi)產(chǎn)生的反l自由慣性力和由往復(fù)式慣性力產(chǎn)生的慣性ll 固定冷卻液和潤滑油輸送通道l 集成一個(gè)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)l 固定各種附屬總成力矩（由發(fā)支撐承受）。N12 和 N14 曲軸箱具有出色特性，可與質(zhì)量較重的鑄鐵殼體相媲美，是鋁合金曲軸箱發(fā)中的佼佼者。l 使曲軸空間與外界密封。結(jié)構(gòu)造發(fā)可根據(jù)下列部件的設(shè)計(jì)方式劃分不同的曲軸箱結(jié)構(gòu)類型：l 蓋板l 主軸承座區(qū)域l 氣缸。以來，曲軸箱的基本結(jié)構(gòu)始終變化不大。主要是在細(xì)節(jié)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，例如曲軸箱的部件數(shù)量或曲軸箱各

22、部分的結(jié)構(gòu)。15蓋板蓋板有兩種不同的結(jié)構(gòu)類型。即封閉式端蓋和 敞開式端蓋。結(jié)構(gòu)類型既會(huì)影響澆鑄方法也會(huì) 影響曲軸箱剛度。采用封閉式端蓋結(jié)構(gòu)時(shí)，曲軸箱蓋板基本上在相對(duì)于敞開式端蓋來說，封閉式端蓋具有以下優(yōu)點(diǎn)：l 蓋板剛度較強(qiáng)，因此蓋板不易變形l 氣缸不易變形l 噪音較小。采用敞開式端蓋結(jié)構(gòu)時(shí)，環(huán)繞在氣缸周圍的水套向上敞開。因此，可使氣缸上部達(dá)到更好的冷卻效果?，F(xiàn)在可通過使用金屬氣缸蓋密封墊在很大程度上彌補(bǔ)剛度較低的不足。氣缸附近閉合。留有用于油、機(jī)油回流、冷卻液、曲軸箱通風(fēng)和氣缸蓋螺栓連接件的開 孔和通道口。冷卻液通道口連接環(huán)繞在氣缸周圍的冷卻液室 和氣缸蓋內(nèi)的水套。目前 MINI構(gòu)。發(fā)僅采用敞

23、開式端蓋結(jié)這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是 TDC果差。附近的氣缸冷卻效1 蓋板結(jié)構(gòu)類型 索引說明索引說明主軸承座區(qū)域主軸承座區(qū)域的結(jié)構(gòu)形式非常重要，因?yàn)樗惺苁┘釉谇S軸承上的作用力。可根據(jù)曲軸箱與油底殼之間的分界面以及主軸承蓋板結(jié)構(gòu)分為不同的類型。16A封閉式端蓋結(jié)敞開式端蓋結(jié)構(gòu)為此 N12 和 N14 發(fā)根據(jù)分界面分為：l 油底殼凸緣在曲軸中心上方l 油底殼凸緣在曲軸中心下方。根據(jù)主軸承蓋板的結(jié)構(gòu)類型分為：的主軸承和氣缸內(nèi)徑之間留有通道。在底板和軸承座內(nèi)也留有較大開孔。這些通道和開孔可使活塞上下運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的往復(fù)式空氣柱保持衡。平的主軸承蓋板ll 主軸承蓋板集成在一個(gè)梯狀框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。軸承座軸承座是指

24、曲軸箱內(nèi)曲軸軸頸支撐位置的上半部分。軸承座始終集成在曲軸箱鑄件內(nèi)。軸承座的數(shù)量取決于發(fā)類型，尤其是氣缸數(shù)和氣缸布置情況。由于減振方面的要求，現(xiàn)在幾乎都采用曲軸軸承。軸承表示曲軸的每個(gè)曲柄旁都有一個(gè)主軸承。發(fā)運(yùn)行時(shí)，曲軸空間內(nèi)的氣體始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?；钊\(yùn)動(dòng)對(duì)氣體產(chǎn)生的作用就像泵裝置一樣。為了減少泵動(dòng)作用造成的能量損耗，現(xiàn)在許多發(fā)的軸承座內(nèi)都留有通道和開孔。這樣有助于保持整個(gè)曲軸箱內(nèi)的平衡。2 曲軸箱軸承座 索引說明2軸承座4用于曲軸的開孔175主軸承蓋板3通道1曲軸箱（上部件）3 N12 發(fā)底板上的通道索引說明索引說明181通道2開孔分界面曲軸箱與油底殼之間的分界面 凸緣。有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式

25、。另一種結(jié)構(gòu)形式是油底殼凸緣位于曲軸中心下方。這種曲軸箱又分為側(cè)壁向下延伸的曲軸箱和包括上下部件的曲軸箱，其中曲軸箱下部件稱為底板，稍后將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。了油底殼一種結(jié)構(gòu)形式是分界面位于曲軸中心。雖然這種結(jié)構(gòu)便于制造，但在剛度和噪音方面存在明顯不足，因此 MINI種結(jié)構(gòu)。發(fā)并不采用這4 曲軸箱結(jié)構(gòu)形式索引說明索引說明B曲軸的側(cè)壁向下延伸3主軸承蓋板1曲軸箱（上部件）5油底殼19C分為上下部件的曲軸箱4曲軸箱下部件（底板）A曲軸箱的分界面在曲軸中心上方 2用于曲軸的開孔主軸承蓋板主軸承蓋板主軸承蓋板專門用灰口鑄鐵制成。雖然將其與了連接軸承座的下部端蓋并鋁合金曲軸箱一起對(duì)我們的工作提出了挑通過螺

26、栓與主軸承座固定在一起。制造曲軸戰(zhàn)，但現(xiàn)在已可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。將鋁合金曲 軸箱與灰口鑄鐵主軸承蓋板組合在一起具有材 料方面的優(yōu)勢(shì)。由于灰口鑄鐵的熱膨脹系數(shù)較低，因此限制了 運(yùn)行狀態(tài)下的曲軸軸承間隙。同時(shí)由于灰口鑄 鐵剛度較大，減小了軸承座區(qū)域產(chǎn)生的噪音。主軸承蓋板既可以單獨(dú)制造，也可以集成在一 個(gè)梯狀框架內(nèi)。與曲軸箱下部件（底板）不同，梯狀框架形成外部界面和連接油底殼箱時(shí)對(duì)軸承座和主軸承蓋板一起進(jìn)行。因此必須準(zhǔn)確確定彼此的相對(duì)位置。通常利用套或軸承座側(cè)面。如果曲軸箱和軸承蓋板所用材料相同，也可以采用斷裂方式加工蓋板（鋸齒狀）。另一種準(zhǔn)確的方法是對(duì)軸承座與主軸承蓋板之間的接觸面進(jìn)行模壓。通過確定

27、相對(duì)位置可確保在主軸承的開孔 內(nèi)，軸承座與主軸承蓋板之間的過渡面始終保持非常光滑，即使是進(jìn)行重新組裝后。的凸緣。MINI 發(fā)不采用梯狀框架結(jié)構(gòu)。底板底板以梯狀框架形式將主軸承蓋板與曲軸箱下 部件組合在一起。這樣可以增加整個(gè)曲軸箱的W10 和 W11 發(fā)N12 和 N14 發(fā)的底板由鑄鐵制成， 的底板主要由輕合金制成。曲軸箱上部件通常也由同一種輕合金制成。剛度。起初只在跑車發(fā)和型發(fā)上采用這種結(jié)構(gòu)。但 W10 發(fā)將底板結(jié)構(gòu)引入了 MINI 標(biāo)配發(fā)。該結(jié)構(gòu)在 N12 和 發(fā)底板材料N14 發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)。上的應(yīng)用為同級(jí)別車輛樹立了全W11GGG底板與曲軸箱上部件的分界面在曲軸中心上方。曲軸箱下部件的底側(cè)的

28、界面。了與油底殼凸緣N14AlSi9Cu3 20N12AlSi9Cu3W10GGG5 N14 發(fā)的底板為了承受主軸承作用力，N14 發(fā)內(nèi)使用了鋼制燒結(jié)嵌入件。的底板6 N12 發(fā)的密封面 索引說明N12 和 N14 發(fā)軸箱上部件與下部件通過使用準(zhǔn)確。套確保曲2底板 / 油底殼密封面密封件必須發(fā)揮重要作用。由于需要對(duì)主軸承蓋板進(jìn)行精確，因此不使用傳統(tǒng)密封件。進(jìn)行維修保養(yǎng)時(shí)必須遵守維修說明，只能使用維修說明中的密封劑。?現(xiàn)在采用一種具有時(shí)效硬化效果的液體密封劑，將其擠入發(fā)殼體與底板之間以及底板為了確保曲軸正常運(yùn)行，必須按照正確順 序連接底板螺栓。否則會(huì)造成曲軸箱密封不嚴(yán)和發(fā)損壞。?與油底殼之間進(jìn)行

29、密封。在生產(chǎn)過程中對(duì)曲軸箱與底板之間進(jìn)行密封時(shí) 使用 Rhodia 公司的密封劑 CAF 50。對(duì)油底殼與底板之間進(jìn)行密封時(shí)使用 Rhodia司的密封劑 CAF 33。公211曲軸箱 / 底板密封面氣缸氣缸和活塞一起內(nèi)運(yùn)行。經(jīng)過精所用材料為硅含量超過 12 % 的 AlSi 合金燃燒室。活塞在氣缸套的氣缸套工作表面與活時(shí)，進(jìn)行機(jī)械后，酸洗和珩磨會(huì)使氣缸套區(qū)域內(nèi)的硅材料顯露出來。從而形成一個(gè) 堅(jiān)固、耐磨的 Alusil 氣缸套表面。由于硅含量較高，因此這種曲軸箱通常更不容易加工。制造過程更復(fù)雜、成本更高。AlSi 合金的硅含量不足 12 % 時(shí)，可對(duì)氣缸套進(jìn)行涂層處理。至今為止，進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)僅

30、使用電鍍鎳分散層的方法。這種叫做Nicasil 的涂層由一種均勻嵌入碳化硅顆粒的塞環(huán)相互配合，共同確保良好的滑動(dòng)和密封作用。此外還負(fù)責(zé)將熱量傳輸至曲軸箱或直接傳輸至冷卻液。根據(jù)所用材料可分為以下氣缸類型：l 單一金屬結(jié)構(gòu)類型（氣缸套和曲軸箱使用相同材料）l 嵌入技術(shù)（氣缸套和曲軸箱使用不同材料，以物理方式相連）l 復(fù)合技術(shù)（氣缸套和曲軸箱使用不同材料，以金屬化合 物方式相連）鎳基質(zhì)。因此氣缸套具有非常好的運(yùn)行特性和低磨損特性。也可以配合使用由普通材料制成的活塞和活塞環(huán)。但使用含硫燃油時(shí)存在冷腐蝕孔穴，從而造成發(fā)W10 和 W11 發(fā)。這會(huì)使氣缸套出現(xiàn)沖蝕損壞。由單一金屬鑄鐵制成。必須注意氣缸套

31、與活塞所用材料是否匹配。?嵌入技術(shù)曲軸箱材料不一定都滿足氣缸的要求。因此氣缸通常由另一種材料制成，與鋁合金曲軸箱配合使用。單一金屬結(jié)構(gòu)類型采用單一金屬結(jié)構(gòu)類型時(shí)，氣缸與曲軸箱所用材料相同。單一金屬結(jié)構(gòu)類型的曲軸箱主要采用鑄鐵和 AlSi所需表面質(zhì)量。材料。通過多次達(dá)到223. 材料l 鑄鐵l 鋁合金。濕式氣缸套與冷卻液水套即氣缸套和曲軸箱鑄按照以下方式區(qū)分氣缸套：1. 曲軸箱與氣缸套的連接方式l 澆鑄式l 壓裝式l 熱壓式l 推入式氣缸套。2. 曲軸箱功能l 濕式l 干式氣缸套。件的冷卻液室直接接觸。與單一金屬結(jié)構(gòu)類型相同，使用干式氣缸套時(shí)，冷卻液水套完全封裝在曲軸箱鑄件內(nèi)。氣缸套不直接接觸冷

32、卻液水套。7 濕式和干式氣缸套索引說明索引說明B使用濕式氣缸套的氣缸3冷卻液室濕式氣缸套具有散熱方面的優(yōu)點(diǎn)，而干式氣N12和 N14 發(fā)采用澆鑄式干式氣缸套。缸套的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在制造和過程中。鑄鐵氣缸套上部嵌入氣缸蓋密封面內(nèi)。通常情況下，批量較大時(shí)使用干式氣缸套可節(jié)省成本。231曲軸箱A使用干式氣缸套的氣缸2氣缸套復(fù)合技術(shù)還可以采用復(fù)合技術(shù)制造鋁合金曲軸箱的氣缸套。這種方法也是在澆鑄過程中嵌入氣缸套。但由于采用了特殊工藝（例如高壓）， 因此氣缸套會(huì)與曲軸箱形成金屬間化合物。從而無法分離氣缸套和曲軸箱。這種技術(shù)限制了可用的澆鑄方法，從而限制了曲軸箱的結(jié)構(gòu)類型。氣缸套的表面特性決定了氣缸套與活塞及活塞

33、 環(huán)之間油膜的結(jié)構(gòu)和分布情況。因此，氣缸套的粗糙度在很大程度上決定著耗油量和發(fā)磨損度。氣缸套的最后一道工序是珩磨。進(jìn)行珩磨時(shí)，在結(jié)合間歇式縱向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí) 進(jìn)行切削。這樣可以達(dá)到極小的氣缸變形度及微小、均勻的表面粗糙度。目前 MINI 發(fā)并不采用這種技術(shù)。進(jìn)行時(shí)必須盡可能地采取材料保護(hù)措施，以免造成邊緣和毛邊破損及壓縮變形。氣缸套氣缸套面。了活塞和活塞環(huán)的工作面及密封材料至今為止，曲軸箱仍是整個(gè)車輛質(zhì)量最重的單 個(gè)部件之一。因此人們也嘗試盡可能地減輕曲但重量減輕并不是使用新材料帶來的唯一優(yōu)勢(shì)。聲音特性，腐蝕特性，對(duì)制造、維修工作提出的要求也發(fā)生了相應(yīng)變化。和軸箱重量?，F(xiàn)在的 MINI 發(fā)幾

34、乎都不再使用灰口鑄鐵這種幾十年來唯一的曲軸箱材 料。而是將鋁合金應(yīng)用于標(biāo)配發(fā)，因?yàn)檫@種材料可以顯著減輕曲軸箱重量。0,2 % 伸拉極限N/mm2抗拉強(qiáng)度N/mm2密度g/cm 3彈性模量kN/mm 2材料硅鋁合金140-240200-3102.7574-7824球墨鑄鐵件_(390-700)175鑄鐵鑄鐵是一種鐵合金，其中碳含量超過 2 %（W10 和 W11 發(fā)為 3 - 4 %）， 硅含由于具有優(yōu)質(zhì)特性、較高強(qiáng)度和生產(chǎn)性，鑄鐵曲軸箱至今仍占據(jù)有利的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。但隨著車用發(fā)重量要求的不斷提高，將來只有輕合金才能符合要求。量超過 1.5 %（W10 和 W11 發(fā)為1.8 2.8 %）。鑄鐵中多

35、余的碳以石墨形式存在。因此也叫做黑色鑄鐵。鋁合金MINI 首次將鋁合金曲軸箱應(yīng)用于 N12 和MINI 發(fā)的曲軸箱一直都采用球墨鑄鐵，N14 發(fā)。這種鑄鐵因其所含石墨嵌入形式而得名。合金的其它成分包括鎂、鈰和鈣，但含量都很低。這種材料的重量優(yōu)勢(shì)非常突出?？杀?W10和 W11 發(fā)平均減輕 50 % 以上。鋁合金的密度大約是灰口鑄鐵的三分之一。但是不能簡單地對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為重量優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殇X合金材料強(qiáng)度較低，因此曲軸箱必須加厚。鋁合金還具有其它特性：起初時(shí)鑄鐵合金適于用作標(biāo)配發(fā)的曲軸箱材料，因?yàn)檫@種材料易于提供、滿足所需材料特性而且生產(chǎn)過程可以得到。在很長時(shí)間內(nèi)，輕合金都這些要求。由于球墨鑄鐵具備非常有

36、利的特性，因此MINI發(fā)使用這種材料。較好的散熱能力較好的化學(xué)耐腐蝕性有利的強(qiáng)度特性l具體特性如下：l 較好的散熱能力l 較好的強(qiáng)度特性l 較好的切削特性l 較好的澆鑄性l 較好的減振特性。減振特性是鑄鐵的一個(gè)重要特性。該特性是指吸收振動(dòng)并通過內(nèi)部摩擦減振的能力。由ll較好的切削特性l純鋁并不適于用作曲軸箱的鑄造材料，因?yàn)槠鋸?qiáng)度不夠。與灰口鑄鐵不同，鋁合金的主要合金成分含量都較高。此可以明顯發(fā)的振動(dòng)和噪音情況。25添加少量的鎂（0.2 -.5 %）主要可提高合金強(qiáng)度值。N12 和 N14 發(fā)動(dòng)機(jī)使用 AlSi9Cu3 鋁合金。從 AlSi9Cu3 的名稱就能看出，這種合金的硅含量為 9 % 、

37、銅含量為 3 %。其特點(diǎn)是具有非常好的澆鑄性和有益的加工特性。但無法達(dá)到氣缸套所需的表面耐磨損要求。因此， AlSi9Cu3 曲軸箱的缸筒需要進(jìn)行涂層處理或安裝氣缸套（參見氣缸一章）。按照含量較高的合金成分可分為四種合金。這些合金成分包括：l 硅（Si）l 銅（Cu）l 鎂（Mg）l 鋅（Zn）。MINI 發(fā)動(dòng)機(jī)的鋁合金曲軸箱只采用 AlSi合金材料。這種材料通過添加少量的銅或鎂得到進(jìn)一步提煉。硅可以增強(qiáng)合金強(qiáng)度。硅含量不超過 12 %時(shí)，還具有突出的鑄造特性。在硅含量低于 12 % 時(shí)添加銅（2-4 % ）主要可改善合金的澆鑄性。概覽表W11GGG-XGGG單一金屬結(jié)構(gòu)N14AlSi9Cu3

38、XXGG干式氣缸套26S曲軸箱材料敞開式蓋板曲軸箱帶有下部件（底板）氣缸套材料氣缸套制造方法 /結(jié)構(gòu)類型N12AlSi9Cu3XXGG干式氣缸套W10GGG-XGGG單一金屬結(jié)構(gòu)材料的電化學(xué)特性金屬分為貴金屬和普通金屬。例如金是一種貴金屬，而鈉是一種非常普通的金屬。其它金屬介于這兩種金屬之間。將兩種相互接觸的金屬（例如鐵和鋁）放入一種導(dǎo)電溶液（例如鹽溶液）內(nèi)時(shí)，普通金屬（非貴金屬）就會(huì)溶解并溶入溶液內(nèi)。同時(shí)電流會(huì)從貴金屬流向普通金屬。在某些情況下，普通金屬會(huì)附著在貴金屬上。在電解液中，兩種金屬之間會(huì)產(chǎn)生電壓。所有金屬都可以按照該電壓進(jìn)行分類。鐵在電壓排序中位于中間位置，而鋁則屬于普通金屬。金屬

39、之間的電壓差越大，電化學(xué)腐蝕過程進(jìn)行得越快。當(dāng)兩種金屬直接接觸且接觸面被飛濺的水等如果接觸面之間有積聚濕氣的間隙，就會(huì)加速接觸腐蝕的出現(xiàn)。保持接觸面干燥或使用非導(dǎo)電發(fā)處理可避免出現(xiàn)接觸腐蝕。因此，發(fā)油濕潤內(nèi)的所有鋁合金和鋼制接觸面都問題。產(chǎn)生任何弄濕時(shí)，在發(fā)上也會(huì)出現(xiàn)上述情況。即所謂的接觸腐蝕。8 - N14 發(fā)曲軸箱（打開）仰視圖 索引說明2噴油嘴4連桿材料的物理特性鋁的膨脹系數(shù)大約是鋼膨脹系數(shù)的兩倍：l 鋁：0.0023 % /l 鋼：0.0011 % /。鋁和鋼的熔化溫度為：l 鋁：660l 鋼：1.750.鋁的導(dǎo)電性遠(yuǎn)勝于鋼。因此這種材料非常適于電磁干擾（例如來自點(diǎn)火火花）。273活塞

40、1曲柄臂帶有端蓋的氣缸蓋概述幾乎沒有任何一個(gè)發(fā)組件像組裝式氣缸氣缸上部界面l蓋那樣，可以對(duì)發(fā)運(yùn)行特性（如輸出功l 向冷卻液散熱l 固定附屬總成和傳感器。直接噴射式 W11 和 N14 發(fā)率、扭矩和尾氣排放特性、耗油量和噪音等特性）產(chǎn)生決定性影響。全部發(fā)制功能幾乎都在氣缸蓋內(nèi)執(zhí)行。因此氣缸蓋需要完成多項(xiàng)任務(wù)：l 吸收作用力l 固定氣門機(jī)構(gòu)l 固定換氣通道l 固定火花塞l 固定冷卻液和潤滑油輸送通道正時(shí)控以及進(jìn)氣管噴射式 N12 發(fā)嘴。執(zhí)行這些任務(wù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生下列應(yīng)力和負(fù)荷：的氣缸蓋內(nèi)裝有噴整個(gè)氣門機(jī)構(gòu)都安裝在氣缸蓋 內(nèi)。此外還有換氣通道、冷卻液通道和機(jī)油通道。氣缸蓋作為燃燒室的頂部了燃燒室頂。l 由

41、氣缸蓋螺栓連接件吸收的氣體l 凸輪軸扭矩l 凸輪軸軸承力。氣缸內(nèi)的燃燒過程對(duì)氣缸蓋和活塞施加相同的作用力。結(jié)構(gòu)隨著發(fā)氣門機(jī)構(gòu)方案對(duì)氣缸蓋形狀的影響最大。為了的不斷開發(fā)，氣缸蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)變提高發(fā)功率、減小污染物排放量和耗油化很大。氣缸蓋形狀在很大程度上取決于所包 含的相關(guān)部件。氣缸蓋形狀主要受到以下因素影響：l 氣門的位置和數(shù)量l 凸輪軸的位置和數(shù)量l 火花塞的位置和數(shù)量l 噴射器的位置l 換氣通道的形狀。量，必須采用盡可能靈活、高效的換氣方式， 而且必須達(dá)到較高的容積效率。為了在這些方面進(jìn)行優(yōu)化，過去主要進(jìn)行過下列改進(jìn)工作：頂置氣門 頂置凸輪軸4 氣門技術(shù)VANOS VALVETRONIC 。

42、lllll增大進(jìn)氣和排氣通道流量也可以提高換氣效率。28此外，還要求氣缸蓋采用盡可能緊湊的結(jié)構(gòu)形 式。由于還要考慮到用于氣門間隙補(bǔ)償或盡量 減小摩擦的元件、以及燃燒室形狀和火花塞位置，因此氣缸蓋結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。主要根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣缸蓋進(jìn)行分類：l 部件數(shù)量l 氣門數(shù)量l 冷卻方式。直接噴射式發(fā)還須安裝噴射閥。噴射閥位置也會(huì)影響到燃燒是否充分。這一點(diǎn)同樣適用需要再次強(qiáng)調(diào)的是，此處僅氣缸蓋這個(gè)于氣缸蓋內(nèi)裝有噴射閥的進(jìn)機(jī)。噴射式發(fā)動(dòng)部件。由于氣缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且與相關(guān)部件非常緊密，因此通常將氣缸蓋及其組件看作一個(gè)完整的總成。因此有關(guān)氣缸蓋其它組件的介紹參見相關(guān)章節(jié)。9 N14 發(fā)的氣缸蓋索引說明索引說明

43、2滾子式氣門搖臂7進(jìn)氣門4HVA 元件9氣門導(dǎo)管295氣門彈簧3排氣凸輪軸8噴射閥1進(jìn)氣凸輪軸6排氣門10 N12 發(fā)的氣缸蓋索引說明索引說明2固定架9排氣門4進(jìn)氣凸輪軸11氣門導(dǎo)管6排氣凸輪軸13伺服電機(jī)部件數(shù)量如果氣缸蓋主要由單一大型鑄件氣門數(shù)量在初期的四沖程，則稱發(fā)上每個(gè)氣缸通常為一體式氣缸蓋。在此不考慮凸輪軸軸承蓋等小部件。分體式氣缸蓋由多個(gè)單一部件組成。凸輪軸軸承座以螺栓方式連接的氣缸蓋就是一種常見的分體式氣缸蓋。配有兩個(gè)氣門：即一個(gè)排氣門和一個(gè)進(jìn)氣門。近幾年來趨向于采用多氣門方案，因?yàn)檫@樣可以效率。其圖所示。換氣效果并提高燃燒室的容積是氣門的橫截面積增大，如下307排氣 HVA14

44、偏心軸5滾子式氣門搖臂12進(jìn)氣 HVA3中間推桿10進(jìn)氣門1扭轉(zhuǎn)彈簧8氣門彈簧雖然 2 氣門氣缸蓋的氣門直徑較大，但 4 氣門氣缸蓋的總氣門面積和氣流橫截面顯然更大。氣門面積與燃燒室頂面積之比：4 氣門氣缸蓋69 %此外，在 4 氣門氣缸蓋上可使火花塞位于燃燒室頂中心。這有助于縮短燃燒室內(nèi)的火焰行程。但隨著氣門數(shù)量的增加，氣缸蓋結(jié)構(gòu)也變得更11 2 氣門和 4 氣門氣缸蓋對(duì)比 索引說明加復(fù)雜。在批量生產(chǎn)中還有每個(gè)氣缸配有三個(gè)或五個(gè)氣門的氣缸蓋。跑車中甚至有六氣 門氣缸蓋。但依據(jù)目前的技術(shù)水平，4 氣門氣缸蓋是能夠滿足所有要求的最佳方案。N12B4 氣門氣缸蓋2氣門和 N14 發(fā)采用4氣門氣缸蓋

45、。13 N14 發(fā)的氣缸蓋 索引說明12 N12 發(fā)的氣缸蓋 索引說明2進(jìn)氣門2進(jìn)氣門4噴射器上圖為帶有兩氣門和四氣門的燃燒室頂對(duì)比。313燃燒室頂3燃燒室頂1火花塞1火花塞3燃燒室頂1火花塞位置A2 氣門氣缸蓋2 氣門氣缸蓋50 %冷卻方式本應(yīng)在單獨(dú)章節(jié)內(nèi)介紹冷卻系統(tǒng)主題。但氣缸蓋類型通過采用的冷卻方式進(jìn)行區(qū)分，因?yàn)橛卸喾N冷卻方式。l 橫流冷卻l 縱流冷卻l 兩種方案組合。采用橫流冷卻方式時(shí)，冷卻液由較熱的排氣側(cè)流向較涼的進(jìn)氣側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是在整個(gè)氣缸蓋內(nèi)熱量分布比較均勻。與之相反，采用縱流冷卻方式時(shí)，冷卻液沿MINI 發(fā)結(jié)合使用這兩種冷卻方式。氣缸蓋縱軸，即由端面一側(cè)流向動(dòng)力輸出端或相反。冷卻

46、液在流經(jīng)各個(gè)氣缸的過程中逐漸加熱，因此熱量分布非常不均衡。此14 橫流和縱流冷卻方式外還會(huì)造成冷卻循環(huán)回路內(nèi)降低。 索引說明2縱流冷卻321橫流冷卻燃燒室頂氣缸蓋作為氣缸頂部下圖是 4 氣門氣缸蓋三種不同燃燒室頂類型的簡化示意圖。該圖是沿氣門軸線的截面圖。雖然火花塞不在該平面內(nèi)，但仍在圖中標(biāo)明了 火花塞的位置。了燃燒室頂。它與活塞幾何形狀一起決定了燃燒室的形狀。燃燒室是由活塞、氣缸蓋和氣缸壁圍成的空間。15 4 氣門氣缸蓋的不同燃燒室類型索引說明索引說明B通過活塞和氣缸蓋燃燒室圖 A 中的整個(gè)燃燒室都通過活塞，圖B圖 C 是較好的布置方式，因?yàn)橛蜌饣旌蠚庵械娜紵矣苫钊蜌飧咨w?？梢苑浅８咝У?/p>

47、環(huán)繞火花塞。此外相對(duì)于燃燒室容積而言燃燒室表面較小，因此熱 力損耗較少。氣門傾斜角度最大可達(dá) 40°。33A完全通過活塞燃燒室C氣門位置傾斜的燃燒室氣缸蓋罩氣缸蓋罩通常也稱作氣缸蓋蓋板或氣門蓋。MINI 發(fā)的所有氣缸蓋罩均由制成。它了發(fā)殼體的頂部。生產(chǎn)氣缸蓋罩時(shí)使用減輕重量。此外而非鋁合金材料可氣缸蓋罩執(zhí)行以下功能：l 使氣缸蓋頂端與外部l 隔音l 提供曲軸箱排氣口l 固定機(jī)油分離系統(tǒng)l 固定曲軸箱通風(fēng)調(diào)壓閥l 固定傳感器l 固定電纜導(dǎo)管l 防止點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的電磁波向外輻射（電磁兼容性 EMV）l 固定點(diǎn)火線圈。還具有突出的隔音特性并能塑成非常復(fù)雜的幾何形狀。為了獲得較好的電磁兼容性

48、，在氣缸蓋罩上安裝了金屬板或在中添加了石墨。16 N12 發(fā)的氣缸蓋罩34氣缸蓋密封墊這樣可以增強(qiáng)氣缸蓋密封墊的負(fù)荷承受力。ZKD 上的燃燒室喉口帶有金屬邊，以承受相應(yīng)負(fù)荷。在冷卻液和機(jī)油通道處通常用一層橡 膠涂層進(jìn)行加固。金屬材料密封墊無論是發(fā)還是柴油發(fā)，氣缸蓋密封墊（ZKD）對(duì)于所有內(nèi)燃機(jī)來說都是一 個(gè)非常重要的部件。它要承受極大的熱負(fù)荷 和機(jī)械負(fù)荷。ZKD 必須能夠使以下四種介質(zhì)彼此l 燃燒室l 大氣：在承受高負(fù)荷的發(fā)上采用金屬材料密封墊?，F(xiàn)在這些密封墊由多層鋼板墊片制成。金 屬材料密封墊具有主要通過彈簧鋼板內(nèi)的集成 式卷邊和限位層實(shí)現(xiàn)密封作用的主要特點(diǎn)。金 屬 ZKD 的變形特性一方面

49、有助于緊密配合氣缸蓋內(nèi)部件進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，另一方面可通過較 高回彈力補(bǔ)償部件變形。承受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù) 荷時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種回彈力。l 發(fā)油通道l 冷卻液通道。氣缸蓋密封墊通常分為軟材料密封墊和金屬材料密封墊。軟材料密封墊這種密封墊由軟材料制成，但帶有金屬框或支撐板。支撐板將兩側(cè)的軟材料緊固在一起。在軟材料上通常敷有一層涂層。3517 N14 發(fā)的氣缸蓋密封墊索引說明索引說明2中間層361彈簧鋼層3彈簧鋼層油底殼概述油底殼是發(fā)殼體的底部。MINI 發(fā)油底殼凸緣始終位于曲軸中心下方。油底殼執(zhí)行以下功能：W10 和 W11 發(fā)一直使用帶有墊圈的橡的膠密封墊，可確定密封墊壓緊力。N12 和N14 發(fā) 使用液體密封劑（參見底板一節(jié)）。油底殼是發(fā)油的收集容器?？捎蓧鸿T鋁合金或鋼板制成。l 發(fā)油的收集容器l 回流發(fā)油的收集容器l 曲軸箱的底部l 加固發(fā)和變速