我們經常說“汽車發(fā)動機是一種精密的機器”。但是它究竟有多精密，很多人可能就語焉不詳了。下面老侯來給大家說說發(fā)動機上各種零部件的制造精度參數(shù)以及裝配數(shù)據(jù)，你就知道制造發(fā)動機究竟有多難了。

汽車發(fā)動機整體構造可以分為兩大機構、五大系統(tǒng)，分別是曲柄連桿機構、配氣機構，潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)，其中的曲柄連桿機構和配氣機構是發(fā)動機的基礎機械構件，下面我就以它為例，來說說它究竟有多精密。需要說明的是：不同車型發(fā)動機參數(shù)略有不同，這里給出的都是通用數(shù)據(jù)，具體參數(shù)請參考本車型的維修手冊。

首先來看看發(fā)動機缸體。缸體作為發(fā)動機的基礎件，是各零部件的安裝基礎，所以對它的加工精度及位置精度有嚴格的要求。

比如氣缸體上端面平面度誤差，要求在100mm長度上不得超過0.05mm，整個端面平面度誤差不得超過0.15mm；氣缸蓋下端面平面度誤差，在100mm長度上不得超過0.03mm，整個端面平面度誤差不得超過0.10mm；

曲軸承孔是安裝曲軸的位置，四缸發(fā)動機有五個承孔，要求這幾個承孔同軸度誤差不得超過0.10mm，每個承孔的圓度誤差不得超過0.02mm；它與凸輪軸承孔之間必須平行，平行度誤差不得超過0.02；

直列四缸發(fā)動機四個氣缸軸線之間必須平行，平行度誤差不得超過0.02，四個氣缸軸線與曲軸軸線之間必須垂直，垂直度誤差不得超過0.01；

此外，氣缸體的前后端面與曲軸軸線的垂直度、兩個端面之間的平行度等也都有嚴格的要求，一般都在0.02以下。尺寸精度都是非常高的。

在這里給大家說說缸體的材質。氣缸體有鑄鐵和鋁合金兩種材質，一般都認為鋁合金更好，更先進。但是在實際應用中，鑄鐵缸體的穩(wěn)定性更好，強度也更高，更不容易變形。而鋁合金缸體很容易因為過熱、負荷過大等因素變形甚至拉缸等。所以從實用的角度出發(fā)，鑄鐵缸體其實更好，這也是還有部分車型堅持使用鑄鐵缸體的原因之一。而柴油機由于扭矩大，負荷大，基本都采用強度更高的鑄鐵缸體。

再來看看幾個主要的軸件。曲軸是發(fā)動機上最重要的軸類部件，它是一個細長、曲折的部件，各主軸頸必須在同一直線上，同軸度誤差不得超過0.05mm；連桿軸頸與主軸頸之間必須平行，不得彎曲、扭曲；各主軸頸、連桿軸頸的圓度誤差不得超過0.02mm，圓柱度誤差不得超過0.01mm，磨損量不得超過0.05mm，與主軸瓦、連桿瓦的配合間隙一般在0.04~0.08mm之間。

凸輪軸是驅動氣門機構的軸類部件，它一端被正時皮帶或者正時鏈條驅動，軸上的各凸輪驅動氣門運動，很容易發(fā)生彎曲、扭曲以及凸輪磨損。一般要求凸輪軸的徑向圓跳動不得超過0.04mm，凸輪磨損量不得超過0.4mm，凸輪基圓圓柱度誤差不得超過0.015mm。凸輪軸扭曲角度不得超過0.5°，否則會導致配氣相位的變化，凸輪磨損量過大會導致氣門開度不足，進氣過少、排氣不暢等。

再來看看活塞連桿組。連桿的大頭連接曲軸連桿軸頸上，小頭通過活塞銷與活塞相連。連桿本身不得有彎曲和扭曲，大頭與小頭的軸線必須完全平行；活塞銷與活塞之間采用過渡配合，冷車時有0.0025~0.0075mm的過盈，熱車時有微量的間隙；活塞與氣缸之間冷車間隙一般在0.05~0.15mm之間，熱車間隙減小；同時活塞本身并不是純圓，而是有一定的橢圓度，這個是在活塞加工制造過程中專門做出來的，目的是讓活塞受熱膨脹后趨于圓形，更好的與氣缸配合；活塞環(huán)安裝在活塞上，緊貼氣缸壁，與活塞之間有端隙、側隙與背隙，一般都在0.2~0.5mm之間；當活塞處于排氣上止點時，進排氣門疊開，此時氣門與活塞之間的間隙只有0.5mm左右。

配氣機構也是極為精密的。氣門與氣門座之間是研磨密封的，即使是滲透性極好的汽油都無法從這里滲透出去；氣門與氣門導管之間的間隙只有0.05mm左右，與氣門油封之間緊密貼合；氣門間隙一般在0.2~0.5mm之間。

還有發(fā)動機的一些附屬部件，精密度也是非常高的。比如柴油機燃油供給系統(tǒng)中的噴油器，它里面的柱塞偶件是成對修磨的，間隙只有0.001~0.003mm，幾乎可以密封空氣；潤滑系統(tǒng)的機油泵，齒輪間隙一般在0.10mm以下，各限壓閥、安全閥的壓力精度控制在0.01MPa以內。等等。

此外，發(fā)動機上各旋轉部件還需要有高精度的平衡，比如曲軸、凸輪軸、飛輪、皮帶輪、離合器組件等。一般要求這些零部件動平衡和靜平衡都是完美的，動平衡一般要求在10g.cm以下。高速運動部件還有重量差限制，比如多缸發(fā)動機的活塞連桿組，要求各氣缸重量差不得超過10克，否則會導致發(fā)動機運轉不平衡、抖動嚴重等。

從上面這些數(shù)據(jù)可以看出，發(fā)動機的制造精度是非常高的，一般都是以零點零幾毫米計算，也就是我們俗稱的“絲”或者“道”，要知道一根頭發(fā)的直徑大約是0.08mm左右，而發(fā)動機的精密度比頭發(fā)還要高。如此精密的發(fā)動機，制造過程需要精度較高的加工設備、合理的加工工藝以及優(yōu)良的材料，這也是限制我國發(fā)動機制造的門檻之一。理論上都懂，結構上也知道是怎么回事，但工廠就是做不出來，就是因為設備與材料的限制。這就好像原子彈的原理每個人都懂，但是世界上能造原子彈的國家卻屈指可數(shù)，很大程度上也是受這些條件的限制。