缸體作為發動機本體，它的設計過程是和整機設計最基本的一個部分。

一般來說，在設計整機時，綜合考慮到佈置、效能，以及即將匹配的各種技術以後，需要做的第一步是骨架的建立。定義各個系統的座標系，給出各個零部件的位置以及大致的邊界，再分配給各個零部件工程師，每個人在自己的位置上去設計自己的零件，後續慢慢調整干涉問題，以及因為效能原因需要造成的修改等等。

最基本的引數是什麼呢------各個引數是怎麼來的就不提了，要說太多，我也不懂，請不要繼續問下去，實際上翻翻內燃機設計大家能得到的答案比我說的好太多------當然是缸徑、衝程以及氣缸數了，這三個引數決定了一臺發動機的基本尺寸，透過曲軸曲柄進行基本佈置確定缸心距，另外比較重要的是連桿組的運動包絡，同時對曲柄連桿機構進行基本佈置確定缸體高。

對了，缸體頂面的一些缸蓋螺栓孔的佈置是比較簡單的，但也不要忘記。連桿大頭隨著曲軸做旋轉運動，曲軸箱是需要保證連桿的正常工作空間的，如此外形就差不多定下來了，下圖紅圈的是包絡，別的小零部件很多，就不挨個說了，主要都是定座標、給出基本的骨架示意就可以，比如某個軸的軸線，某個孔的位置，等等，流程大體如下。下面就針對缸體簡單說說吧。

缸體總成其實是很簡單的，但也很複雜。之所以簡單是因為它基本是一個不動的本體，它是一個Servant，需要計算各種力的活塞連桿曲軸才是Master，它是什麼樣的是由別的零部件來決定的；之所以複雜，是因為它是一個Host，其他的一切都是Guest，缸體為所有的系統提供了一個工作的空間，它做成什麼樣，別的零部件就只能什麼樣。

缸體之所以叫做缸體總成的原因是因為它Host的身份，需要考慮的有：1.缸體的外形設計，這就包括了外形的前端、中部以及後端，前端是考慮飛輪輸出的，後端是考慮附件輪系佈置的，輪系的佈置又由水泵、空調等等附件的位置決定，中部的形狀考慮的是水套油道的走向以及工藝問題（比如樣件鑄造的過程中水套油道需要準備一些清砂孔），還有一些附件的安裝，比如給增壓器、空調、一些支架留安裝點等等。2.缸體油套和缸體水套，這分別對應了潤滑和冷卻兩個系統，如何潤滑、如何冷卻，我都不懂，請不要繼續往下問，總之需要和設計潤滑、冷卻系統的工程師確認潤滑油和冷卻水的流動方式，比如橫流還是縱流，更比如使用了整合式排氣歧管以後缸蓋缸體分別有一套冷卻系統，又怎麼辦，等等。

剩餘的其他考慮因素都比較次要。

設計的時候基本上是要分開設計的。

逆向畫圖的話什麼都不需要Care，能畫出來一個缸體就OK，這樣做出來的缸體也不會好。

真的要規範畫好一個缸體，把設計的理念體現在畫圖當中的話，還是需要一些步驟的。

以上提到的外形、油道、水套一般需要分開畫，最後再透過布林運算合併到一起。

這個步驟在Creo裡比較好實現，前期都畫曲面，最後合併完再生成實體，在Catia裡就比較複雜了…

但外形、油道、水套的中部主體都比較單調，也可以分別再細分為前中後來畫，最後進行合併，如此，每個小部分的特徵數量就比較少了，模型質量和修改的便利性都可以得到提高。

比如這樣：

當然具體分塊怎麼分，看情況，不拘泥。

有一些小建議，不要覺得缸體的曲面複雜，實際上分解成小模組以後，特徵都不難，拉伸、拔模、倒圓角都能解決，甚至不需要什麼複雜曲面造型之類的操作。

設計的過程儘可能考慮到一些工藝能否實現的因素，可能一個地方拔模角過小導致脫模困難，可能一個地方管道過長導致刀具難以一次削完，等等，後續會節省很多功夫。

畫圖的時候，前期的特徵倒圓角儘量倒大一些，否則後期的特徵無法倒圓角，或者只能倒0.1/0.5這種意思意思的一點意思都沒有的意思。

做減法永遠比做加法容易，複雜的地方寧可畫兩個曲面來相減，也不要指望做兩個曲面來疊加。

初期畫的是毛坯，各個加工面要留一些餘量，比如缸體頂面透過缸墊與缸蓋相接，要保證氣密性，加工面要求是比較高的，缸體前後端兩面，為了防止漏油，加工也是有要求的，這些最好都體現在數模裡。初期畫的時候，在這些地方都可以留1~3mm左右的餘量，比如70mm的尺寸畫成了73mm，最後毛坯實體化以後，再額外做一些加工把這些餘量切削掉，透過簡單渲染來標註加工表面，比如下面所示。

一個缸體的總特徵數大概在2000個左右，看情況，主要還是外形複雜，油道、水套大概一兩百個，加工大概兩三百個。當然了，處理缸體毛坯的時候，說是外形和水套、油道合併再實體化，可是即便在設計外形的過程中，也是需要把水套、油道先畫一遍的，不然很多地方沒辦法處理。2D圖紙體現的東西太多了，我也不懂，請不要繼續往下問。

總之，就這樣吧。

發動機的製造工藝非常複雜，工藝流程之多，具體流程：模具→造型→熔鍊→澆築→拋丸→清理→檢驗，每個品牌的發動機製造工藝會有一定差異

說到發動機缸體，這個技術含量太高了，寫多了你們也沒心看，說深奧了，大家也不懂。現在汽車生產都是模組化。也就是部分部件都是標準件，通用件，各大汽車生產廠商都是全球化招標採購，拼湊一輛汽車，有的廠家甚至是張三的發動機李四的外殼加在一起，改個名字，就是一個品牌汽車誕生！這就是所謂的合資！作為汽車的核心部件之一，發動機的要性自然不言而喻。而發動機的研發製造更是汽車廠商安身立命之本，因此每個廠商都有自己獨創的發動機技術，而這些技術也為我們帶來了更優秀的汽車。

咱們接下來要說的這款發動機並不是某汽車廠商的流水線上的批次產品，而是一位機械愛好者的業餘之作，其精緻程度已經不亞於量產發動機了，足夠讓我們瞭解整個發動機的構造、加工、裝配的過程。

在加工之前，先要準備一大塊鋁塊。然後再透過刨床、銑床，將它慢慢的打磨，加工成發動機的缸體。

為了降低加工難度，加工者將曲軸設計成了同步的，即曲軸在執行時都處於同一位置。雖然降低了加工的難度，但是這種做法卻放大了動力輸出的缺陷，讓動力輸出的空白部分更大，而且也不利於解決發動機的抖動問題。

這隻小巧的化油器可是要費很多功夫的，不僅要求加工的精度高，而且還要考慮到對進氣道和進氣壓力的影響，還是有些技術難度的。

成型的發動機缸體和氣缸襯套，旁邊放置了一枚硬幣，可以做個參考，以此推測整機的大小。而氣缸襯套，對加工精度的要求非常高，這是保證發動機可靠性和正常執行的基本條件，活塞也是一樣。

發動機氣門，這是控制發動機“呼吸”的“咽喉”，無論是柴油發動機還是汽油發動機，都少不了這個配件。

而控制氣門運轉的就是凸輪軸了，上圖就是正在加工中的凸輪軸，可以看到，原本光滑的鐵桿上被加工出了幾個凸起，氣門的開合就是靠它們來控制。

將加工好的零配件組裝起來，發動機就基本成型了，不過這時的發動機並不能執行，還需要更多的零件來配合。

為了保證發動機能順利的運轉起來，在加工零部件時還需要經過一些測試工序，以保證零件的精度和可靠性。

這隻精緻的風扇葉片將被安裝在散熱水箱的後方，充當散熱風扇，完全手工製作的葉片就像是一件工藝品，讓人忍不住的想將它收藏起來。

完 全成型的發動機還不能立刻工作，需要對它進行一些調整，看看凸輪軸與曲軸活塞的相位是否符合執行時的角度、氣門是否能將氣缸密封、化油器的進油量和霧化效果、冷卻系統是否能將發動機的溫度控制好等，這才是真正考驗製作者技術的時候。

來看看一具完整的發動機到底需要多少配件！這臺V4發動機完全拆解之後，其零件鋪滿了整個桌面，要想製作一臺發動機可真是不容易呢！

一具完整的發動機必須擁有以下配件：缸體、曲軸、凸輪軸、活塞、活塞連桿、氣缸、氣缸襯套、氣門、氣門連桿、缸蓋、油底殼、燃油供給裝置、密封環、散熱裝置、飛輪等。當然，這些只是作為發動機的基本配置。

如果想讓發動機擁有更強勁的動力和更高的執行效率，還必須擁有這些技術：渦輪增壓、缸內直噴、高壓共軌、氣門正時、多點電噴、石墨塗層、變迴圈、變壓縮比、稀薄燃燒、分層燃燒等（PS：柴油發動機和汽油發動機的技術都有提及）。然而，這些技術必須要雄厚的資金來支援研發，所以雖然發動機的發燒友能製作出一臺精緻的發動機，但是缺少後續執行的配備技術，離發動機的正常投入使用還是有一定的距離。

獨立的設計並製造出一具發動機，需要對發動機的結構非常瞭解，並且還要有精湛的數控加工能力，零部件也需要很有耐心的去製作。加工出這具發動機的高手想必也是一位資深的業內人士了，看到這裡，你是否也想動手來一具呢？樂趣無窮哦！