发动机 之 曲柄连杆

1、1 第二章第二章 汽车发动机汽车发动机 2 第一节第一节 发动机概述发动机概述 风车、水轮机、风帆风车、水轮机、风帆热机：热机：17001700年蒸汽机（英国人纽卡年蒸汽机（英国人纽卡 姆）；姆）；17631763年蒸汽机进入实用阶段（英国人瓦特）；年蒸汽机进入实用阶段（英国人瓦特）；18661866年年 煤气机（德国人奥托）；煤气机（德国人奥托）；18831883年汽油机（英国人斯派尔）；年汽油机（英国人斯派尔）； 18971897年柴油机（德国人狄赛尔）。年柴油机（德国人狄赛尔）。 汽车发动机：是汽车的动力来源，被称为汽车的心脏。汽车发动机：是汽车的动力来源，被称为汽车的心脏。 3 桑塔纳

2、发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图 4 二、发动机的类型二、发动机的类型 1按使用的燃料分按使用的燃料分 汽油机（点燃式）；汽油机（点燃式）； 柴油机（压燃式）；柴油机（压燃式）； 代用燃料发动机（点燃式有甲醇、乙醇、代用燃料发动机（点燃式有甲醇、乙醇、CNG、LPG等，压等，压 燃式有二甲醚）。燃式有二甲醚）。 汽油机与柴油机比较各有特点：汽油机与柴油机比较各有特点：汽油机汽油机转速高，质量小，噪音转速高，质量小，噪音 小，起动容易，制造成本低；小，起动容易，制造成本低；柴油机柴油机压缩比大，热效率高，经济性压缩比大，热效率高，经济性 能和排放性能都比汽油机好。能和排放性能都比汽油机好。

3、 5 2. 按完成一个工作循环所需的活塞行程数分按完成一个工作循环所需的活塞行程数分 四冲程发动机；四冲程发动机； 二冲程发动机。二冲程发动机。 四冲程四冲程二冲程二冲程 6 3按冷却方式分按冷却方式分 水冷式发动机；水冷式发动机； 风冷式发动机。风冷式发动机。 7 4按气缸数分按气缸数分 单缸发动机；单缸发动机； 多缸发动机。多缸发动机。 8 5按气缸排列方式分按气缸排列方式分 直列式发动机（所有气直列式发动机（所有气 缸排成一列）；缸排成一列）； V型发动机（有两排气型发动机（有两排气 缸，排列成缸，排列成V型）；型）； 对置式发动机。对置式发动机。 9 6按进气方式分按进气方式分 非增压

4、发动机非增压发动机（空气依靠活塞运动而被吸入气缸内）；（空气依靠活塞运动而被吸入气缸内）； 增压发动机增压发动机（空气经增压器加压后再送入气缸内）。（空气经增压器加压后再送入气缸内）。 增压发动机又可分为：增压发动机又可分为：低增压低增压发动机，压比发动机，压比K1.7；中增压中增压机，机， K=1.72.5；高增压高增压机，机，K2.5。 10 7按活塞平均速度（或曲轴转速）分按活塞平均速度（或曲轴转速）分 低速机低速机：Cm 6 m/s 或或 n 500 r/min： 中速机中速机：Cm= 69 m/s 或或 n = 5001000 r/min： 高速机高速机：Cm 9 m/s 或或 n1

5、000 r/min。 11 二、发动机的总体构造二、发动机的总体构造 奥迪轿车发动机奥迪轿车发动机 12 1. 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 把活塞的往复直线运动转换为把活塞的往复直线运动转换为 曲轴的旋转运动，对外输出功。曲轴的旋转运动，对外输出功。 由活塞连杆组、曲轴飞轮组两由活塞连杆组、曲轴飞轮组两 部分组成。部分组成。 在车辆工程专业中，广义的曲在车辆工程专业中，广义的曲 柄连杆机构柄连杆机构还包括气缸体、气缸还包括气缸体、气缸 盖、曲轴箱等机体组零件。盖、曲轴箱等机体组零件。 13 2配气机构配气机构 准时地打开和关闭进、排气门，以保证新鲜气体及时地充入气准时地打开和关闭进、排气门，以保

6、证新鲜气体及时地充入气 缸，废气及时地排出。缸，废气及时地排出。 包括凸轮轴、正时齿轮、推杆、摇臂、进气门、排气门、气门包括凸轮轴、正时齿轮、推杆、摇臂、进气门、排气门、气门 弹簧等。弹簧等。 14 3. 3. 燃料供给系统燃料供给系统 汽油机汽油机：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气， 供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。 柴油机柴油机：把柴油：把柴油 和空气分别供入气缸，和空气分别供入气缸， 在燃烧室内形成混合在燃烧室内形成混合 气并燃烧，最后将燃气并燃烧，最后将燃

7、 烧后的废气排出。烧后的废气排出。 15 4. 润滑系统润滑系统 向作相对运动的零件表向作相对运动的零件表 面输送定量的清洁润滑油，面输送定量的清洁润滑油， 以实现液体摩擦，减小摩擦以实现液体摩擦，减小摩擦 阻力，减轻机件的磨损。并阻力，减轻机件的磨损。并 对零件表面进行清洗和冷却。对零件表面进行清洗和冷却。 包括机油泵、机油滤清包括机油泵、机油滤清 器、机油散热器、管路和仪器、机油散热器、管路和仪 表等。表等。 发动机润滑系示意图发动机润滑系示意图 16 5. 冷却系统冷却系统 将受热零件吸收的热量及时散发出去，保证发动机在最适宜将受热零件吸收的热量及时散发出去，保证发动机在最适宜 的温度状

8、态下工作。的温度状态下工作。 水冷系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组水冷系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组 成。风冷系统包括散热片、风扇、导流罩等。成。风冷系统包括散热片、风扇、导流罩等。 17 6起动系统起动系统 使发动机由静止状态过渡到正常运转状态。使发动机由静止状态过渡到正常运转状态。 一般采用电动机起动，由起动电机和控制电路组成。一般采用电动机起动，由起动电机和控制电路组成。 18 一般的柴油机和汽油机都包含上述两个（曲柄连杆、配气）机一般的柴油机和汽油机都包含上述两个（曲柄连杆、配气）机 构和四个（燃料供给、润滑、冷却、起动）系统。构和四个（燃料供给、润滑

9、、冷却、起动）系统。 但只有汽油机才具有点火系统。但只有汽油机才具有点火系统。 7. 点火系统点火系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合在汽油机中，气缸内的可燃混合 气是靠电火花点燃的，为此在汽油机气是靠电火花点燃的，为此在汽油机 的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部 伸入燃烧室内。伸入燃烧室内。 能够按时在火花塞电极间产生电火能够按时在火花塞电极间产生电火 花的全部设备称为点火系。花的全部设备称为点火系。 点火系通常由蓄电池、发电机、分点火系通常由蓄电池、发电机、分 电器、点火线圈和火花塞等组成。电器、点火线圈和火花塞等组成。 19 三、发动机的常用术语三、发动机的常

10、用术语 上止点上止点(上死点，上死点，TDC)：活塞在气缸内作往复运动所能达到的：活塞在气缸内作往复运动所能达到的 距曲柄回转中心最远的位置。距曲柄回转中心最远的位置。 下止点下止点(下死点下死点)：活塞在气缸内作往复运动所能达到的距曲柄：活塞在气缸内作往复运动所能达到的距曲柄 回转中心最近的位置。回转中心最近的位置。 行程行程：上、下止点间的距离，用：上、下止点间的距离，用 S 表示。若用表示。若用 R 表示曲柄半表示曲柄半 径，则径，则 S2R。活塞移动一个行程相当于曲柄转动。活塞移动一个行程相当于曲柄转动180A。 燃烧室容积燃烧室容积：活：活 塞位于上止点时，其顶塞位于上止点时，其顶

11、部与气缸盖之间的容积，部与气缸盖之间的容积， 用用 Vc 表示表示。 20 工作容积工作容积：活塞从上：活塞从上 止点移动到下止点时所扫止点移动到下止点时所扫 过的气缸空间容积，用过的气缸空间容积，用Vh 表示。表示。 气缸总容积气缸总容积：燃烧室：燃烧室 容积容积Vc与工作容积与工作容积Vh 之和，用之和，用 Va 表示。表示。 Va = Vc + Vh 排量排量：多缸发动机各气缸的工作容积之和，用：多缸发动机各气缸的工作容积之和，用V 表示。当多缸机表示。当多缸机 的缸数为的缸数为 i 时，则时，则V= Vhi 压缩比压缩比：气缸总容积：气缸总容积 Va 与燃烧室容积与燃烧室容积 Vc 之

12、比，用之比，用表示。表示。 即即 VaVc 压缩比越大，热效率也越高，但会增大机械负荷，影响发动机使压缩比越大，热效率也越高，但会增大机械负荷，影响发动机使 用寿命。一般地，汽油机用寿命。一般地，汽油机612；柴油机；柴油机1224。 21 活塞平均速度活塞平均速度Cm ：活塞在气缸中各处的运动速度实际上是不相等的，：活塞在气缸中各处的运动速度实际上是不相等的， 为了分析问题的方便，常用活塞的平均速度来表示活塞运动的快慢。为了分析问题的方便，常用活塞的平均速度来表示活塞运动的快慢。 Cm = 2Sn /60 = nS/30 式中，式中，Cm 为活塞平均速度，为活塞平均速度，m/s；n 为发动机

13、转速，为发动机转速，r/min；S 为活塞行程，为活塞行程， m。 有效功率有效功率 Pe ：发动机曲轴飞轮端对外输出的功率。：发动机曲轴飞轮端对外输出的功率。 Pe 越大，发动越大，发动 机动力性能越好。机动力性能越好。 有效扭矩有效扭矩 Te ：发动机曲轴飞轮端对外输出的扭矩。：发动机曲轴飞轮端对外输出的扭矩。Te 越大，发动越大，发动 机动力性能越好。机动力性能越好。 有效燃油消耗率有效燃油消耗率 be ：发动机每发出一千瓦小时的有效功所消耗的：发动机每发出一千瓦小时的有效功所消耗的 燃油量，单位为燃油量，单位为“g/kWh”。 be 越大，发动机的经济性越差。一般汽油机越大，发动机的经

14、济性越差。一般汽油机 为为280320 g/kWh，柴油机为，柴油机为220250 g/kWh。 额定转速额定转速 nH 最低稳定转速（怠速转速）最低稳定转速（怠速转速）nmin 最高转速最高转速 nmax 22 1. 进气行程进气行程 2. 压缩行程压缩行程 3. 作功行程作功行程 4. 排气行程排气行程 单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程 四、四冲程汽油机的工作原理四、四冲程汽油机的工作原理 排气门排气门 进气门进气门 23 1. 进气行程进气行程 排气门关闭排气门关闭 进气门开启进气门开启 活塞活塞 温度：温度：100130 压力：压力：0.070.09MPa 24 2

15、. 压缩行程压缩行程 进气门关闭进气门关闭 排气门关闭排气门关闭 活塞活塞 压缩比压缩比 =Va / Vc 温度：温度：330430 压力：压力：0.61.2 MPa 25 3.作功行程作功行程 进气门关闭进气门关闭 排气门关闭排气门关闭 活塞活塞 瞬时最高温度：瞬时最高温度：20002500 瞬时最大瞬时最大 压力：压力：35 MPa 作功终了：作功终了： 温度：温度：10001300 压力：压力：0.30.5 MPa 26 4. 排气行程排气行程 进气门关闭进气门关闭 排气门打开排气门打开 活塞活塞 温度：温度：600900 压力：压力：0.1050.125 MPa 残余废气残余废气 27

16、 四冲程汽油机工作原理总结四冲程汽油机工作原理总结 进气行程进气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程 进进 气气 门门 火火 花花 塞塞 排排 气气 门门 终了：终了： 100130 0.070.09MPa 终了：终了： 330430 0.61.2 MPa 瞬时：瞬时： 20002500 35MPa 终了：终了： 10001300 0.30.5MPa 终了：终了： 600900 0.1050.125MPa 28 柴油粘度汽油，不易蒸发，柴油粘度汽油，不易蒸发，必须采用喷油器将柴油呈雾状喷入气缸。必须采用喷油器将柴油呈雾状喷入气缸。 又又柴油的自燃温度汽油，容易自行燃烧，柴油的自

17、燃温度汽油，容易自行燃烧，柴油机不需采用点火系统。柴油机不需采用点火系统。 柴油机与汽油机的区别：柴油机与汽油机的区别：进气冲程进入气缸内的是纯空气；进气冲程进入气缸内的是纯空气；喷油泵将柴喷油泵将柴 油加压后（油加压后（15MPa），在压缩行程的末期，通过喷油器喷入气缸；），在压缩行程的末期，通过喷油器喷入气缸；柴油机的柴油机的 压缩比大，压缩比大，pc=3.55.0MPa，Tc=500700（在标准大气状态下，柴油的自燃（在标准大气状态下，柴油的自燃 温度约为温度约为330）；）；pz=610MPa，Tz=17002200。 纯纯 空空 气气 喷喷 油油 器器 五、四冲程柴油机的工作原理五

18、、四冲程柴油机的工作原理 29 二冲程发动机作功能力强，运转均匀，可省去气门及其传动装置，维二冲程发动机作功能力强，运转均匀，可省去气门及其传动装置，维 护保养简单。但换气过程新气损失多，排气不干净，存在气口损失，造护保养简单。但换气过程新气损失多，排气不干净，存在气口损失，造 成油耗大、污染严重。成油耗大、污染严重。 1.1.辅助行程（扫气、压缩、预进气）辅助行程（扫气、压缩、预进气）2.2.作功行程（作功、预压缩、扫气）作功行程（作功、预压缩、扫气） 火花塞火花塞排气孔排气孔 换气孔换气孔进气孔进气孔 压缩混合气压缩混合气 进气进气 点火燃烧点火燃烧 排气排气 六、二冲程汽油机的工作原理六

19、、二冲程汽油机的工作原理 30 1中小型发动机型号的构成中小型发动机型号的构成 按所用燃料类型命名（如柴油机、汽油机、天然气发动机等），由汉语按所用燃料类型命名（如柴油机、汽油机、天然气发动机等），由汉语 拼音字母和阿拉伯数字组成，包括拼音字母和阿拉伯数字组成，包括“企业名称代号企业名称代号 + 缸数符号缸数符号 + 机器型号代机器型号代 号号 + 机器特征代号机器特征代号 + 设计变型符号设计变型符号”五部分内容。五部分内容。 （1）企业名称代码，由）企业名称代码，由23个汉语拼音字母组成，与汽车编号相同。个汉语拼音字母组成，与汽车编号相同。 （2）缸数符号：用阿拉伯数字表示发动机的缸数。）

20、缸数符号：用阿拉伯数字表示发动机的缸数。 （3）机器型号代号：分为三个部分。第一部分表示气缸排列方式，）机器型号代号：分为三个部分。第一部分表示气缸排列方式，VV 形；形；P平卧形；缺位时为直列式。第二部分表示冲程数，平卧形；缺位时为直列式。第二部分表示冲程数，E二冲程（缺位二冲程（缺位 时为四冲程）。第三部分表示缸径，单位为时为四冲程）。第三部分表示缸径，单位为mm。 （4）机器特征代号：分为两个部分，用汉语拼音字母表示。第一部分表）机器特征代号：分为两个部分，用汉语拼音字母表示。第一部分表 示结构特征，示结构特征，F风冷；风冷；Z增压；增压；DZ可逆转；缺位时为水冷。第二部分表可逆转；缺位

21、时为水冷。第二部分表 示用途特征，示用途特征，T拖拉机用；拖拉机用；M摩托车用；摩托车用；Q汽车用；汽车用；J铁路机车用；铁路机车用； D发电机组用；发电机组用；C船用主机；缺位时为通用型。船用主机；缺位时为通用型。 （5）设计变型符号：用数字表示。缺位）设计变型符号：用数字表示。缺位标准设计；标准设计；1第一种变形设计；第一种变形设计； 2第二种变形设计；第二种变形设计；。 七、发动机型号编制规则七、发动机型号编制规则 31 2编制型号举例编制型号举例 BN492Q： 北京内燃机厂生产，直列式，北京内燃机厂生产，直列式，4缸，缸， 四冲程，缸径为四冲程，缸径为92mm，水冷式，汽车用发动机。

22、，水冷式，汽车用发动机。 12V110F： 12缸，缸，V形排列，四冲程，缸径形排列，四冲程，缸径 110mm，风冷式，非增压，通用型发动机。，风冷式，非增压，通用型发动机。 1E65FM： 单缸，二冲程，缸径为单缸，二冲程，缸径为65mm，风冷，风冷， 摩托车用发动机。摩托车用发动机。 4100Q-4： 4缸，直列式，四冲程，缸径为缸，直列式，四冲程，缸径为 100mm，水冷，汽车用，第，水冷，汽车用，第4种变型发动机。种变型发动机。 32 组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分。组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分。 第二节第二节 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 一、机体组一、机体组

23、是发动机的骨架，包括气缸盖、气缸垫、气缸体、曲轴箱、气缸是发动机的骨架，包括气缸盖、气缸垫、气缸体、曲轴箱、气缸 套、油底壳套、油底壳。 气缸盖气缸盖 气缸垫气缸垫 气缸体气缸体 气缸套气缸套 油道和水道油道和水道 曲轴箱曲轴箱 油底壳油底壳 33 1气缸体及缸套气缸体及缸套 用铸铁或铸铝制造，制有气缸套安用铸铁或铸铝制造，制有气缸套安 装孔，铸有冷却水腔和润滑油道，下部装孔，铸有冷却水腔和润滑油道，下部 有主轴承座。有主轴承座。 气缸套分两种：气缸套分两种： 干式气缸套干式气缸套：水密性好，避免了：水密性好，避免了 冷却水对缸套外壁的腐蚀，刚度好；但冷却水对缸套外壁的腐蚀，刚度好；但 散热差

24、，加工精度要求高。散热差，加工精度要求高。 湿式气缸套湿式气缸套：散热好，缸套与缸：散热好，缸套与缸 体容易配合，制造和更换方便；但缸套体容易配合，制造和更换方便；但缸套 外壁易穴蚀，对定位（轴向、径向）和外壁易穴蚀，对定位（轴向、径向）和 水密要求高。水密要求高。 34 2.气缸盖气缸盖 装于气缸体上部，由铸铁或铝合金制成，装于气缸体上部，由铸铁或铝合金制成，汽油机多为整体式；汽油机多为整体式； 柴油机多为分开式柴油机多为分开式。其上制有水套、燃烧室、火花塞（或喷油器）。其上制有水套、燃烧室、火花塞（或喷油器） 安装孔、进排气道等，上部安装气门机构和凸轮轴，用气缸盖罩安装孔、进排气道等，上部

25、安装气门机构和凸轮轴，用气缸盖罩 密封。密封。 35 汽油机燃烧室要求：汽油机燃烧室要求：结构紧凑，冷却面积小；能使混合气在压结构紧凑，冷却面积小；能使混合气在压 缩行程中形成良好的涡流运动。缩行程中形成良好的涡流运动。 类型类型 特特 点点示意图示意图 半球形半球形 燃烧室燃烧室 结构紧凑，充气性能好（气门成两行倾斜布置，结构紧凑，充气性能好（气门成两行倾斜布置， 气道转弯，气道转弯，气门直径）且高速的适应性强，面气门直径）且高速的适应性强，面 容比小，经济性和动力性容比小，经济性和动力性。但燃烧速度快，工作。但燃烧速度快，工作 粗暴。配气机构复杂（气门两行排列），多用于粗暴。配气机构复杂（

26、气门两行排列），多用于 6000r/min以上的汽油机。以上的汽油机。 楔形楔形 燃烧室燃烧室 结构简单，充气性能好（气门倾斜布置，结构简单，充气性能好（气门倾斜布置，气道气道 转弯，转弯，气门直径），但初期燃烧过快，工作粗暴，气门直径），但初期燃烧过快，工作粗暴， 难以使用多气门（气门只能单行排列），高性能难以使用多气门（气门只能单行排列），高性能 轿车上少用。轿车上少用。 盆形盆形 燃烧室燃烧室 面容比大，挤气效果差，相对散热损失面容比大，挤气效果差，相对散热损失，经济，经济 性与动力性一般。但压升率小，工作柔和，曾广性与动力性一般。但压升率小，工作柔和，曾广 泛用于轻型汽车。泛用于轻型汽

27、车。 36 3气缸垫气缸垫 装于气缸体与气缸盖之间，装于气缸体与气缸盖之间， 有金属有金属石棉气缸垫、铝合石棉气缸垫、铝合 金气缸垫，制有气缸口、水金气缸垫，制有气缸口、水 孔、螺栓孔等，或用耐热密孔、螺栓孔等，或用耐热密 封胶取代气缸垫。封胶取代气缸垫。 4油底壳（机油盘）油底壳（机油盘） 常用薄钢板冲压制成，与常用薄钢板冲压制成，与 气缸体结合，制有集油池、气缸体结合，制有集油池、 稳油挡板、放油螺塞。稳油挡板、放油螺塞。 37 二、活塞连杆组二、活塞连杆组 由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。 38 1活塞活塞 铝合金制成，由顶部、头部、裙部三部分组成

28、。铝合金制成，由顶部、头部、裙部三部分组成。 （1）活塞顶部）活塞顶部 顶部制有气门避撞凹坑。四冲程汽油机多用平顶。二冲程汽油顶部制有气门避撞凹坑。四冲程汽油机多用平顶。二冲程汽油 机多用凸顶。四冲程柴油机多用凹顶，凹顶形状有浅盆形、深机多用凸顶。四冲程柴油机多用凹顶，凹顶形状有浅盆形、深形、形、 浅浅形、深形、深U形、球形等。形、球形等。 39 （2）活塞头部（密封部）活塞头部（密封部） 用于安装活塞环、密封气缸、将顶部的吸热量传给气缸壁。用于安装活塞环、密封气缸、将顶部的吸热量传给气缸壁。 开有活塞环槽，一般有气环槽开有活塞环槽，一般有气环槽23道，油环槽道，油环槽12道（道（n越低、越低

29、、 越大，则环数越多）。油环槽底面钻有回油孔。越大，则环数越多）。油环槽底面钻有回油孔。 活塞头部应制成上小下大的锥形或阶梯形。活塞头部应制成上小下大的锥形或阶梯形。 气环槽气环槽 油环槽油环槽 活塞销孔活塞销孔 工作条件最工作条件最 恶劣，应离恶劣，应离 顶部远些。顶部远些。 40 （3）活塞裙部（导向部）活塞裙部（导向部） 对活塞在气缸内的往复运动起导对活塞在气缸内的往复运动起导 向作用，并承受侧压力。向作用，并承受侧压力。制有活塞销制有活塞销 座孔，销座孔内车有卡环槽。座孔，销座孔内车有卡环槽。 活塞裙部制成椭圆形，椭圆长轴垂活塞裙部制成椭圆形，椭圆长轴垂 直于销座孔轴线。直于销座孔轴线

30、。 41 裙部开隔热裙部开隔热膨膨 胀槽，其中横槽叫隔胀槽，其中横槽叫隔 热槽，竖槽叫膨胀槽。热槽，竖槽叫膨胀槽。 ( (柴油机一般不开柴油机一般不开) ) 活塞销座朝向活塞销座朝向 承受作功侧压力的承受作功侧压力的 一面（右图的左侧）一面（右图的左侧） 偏移偏移1mm2mm， 以减轻活塞换向时以减轻活塞换向时 对气缸壁的敲击。对气缸壁的敲击。 42 2活塞环活塞环 用合金铸铁或弹簧钢制成，表面镀铬，有一定的开口间隙。分为气环、用合金铸铁或弹簧钢制成，表面镀铬，有一定的开口间隙。分为气环、 油环两种。平均寿命油环两种。平均寿命6万公里。万公里。 （1）气环）气环 作用：密封；传热。作用：密封；

31、传热。 开口形式有：直切口、搭接切口、斜切口、半圆形切口。开口形式有：直切口、搭接切口、斜切口、半圆形切口。 截面形状有：矩形环、锥形环、梯形环、楔形环、桶面环。截面形状有：矩形环、锥形环、梯形环、楔形环、桶面环。 43 气环的密封机理：气环的密封机理： 应有一定的初始径向弹力（应有一定的初始径向弹力（0.2MPa）；）； 依靠燃气的背压；依靠燃气的背压； 利用迷宫效应：环的开口相互错开利用迷宫效应：环的开口相互错开120180。 44 气环的副作用：气环的副作用：向燃烧室泵入润滑油。向燃烧室泵入润滑油。 45 （2）油环）油环 作用：布油；刮油。作用：布油；刮油。 有两种结构形式：有两种结构

32、形式：普通油环（外圆面中间切有凹槽，槽的底部普通油环（外圆面中间切有凹槽，槽的底部 有排油小孔）；有排油小孔）；组合油环（由两个钢制刮片和一个衬簧组成）。组合油环（由两个钢制刮片和一个衬簧组成）。 46 3活塞销活塞销 用低碳合金钢制成，为中空圆柱体，多采用全浮式，必须用卡环用低碳合金钢制成，为中空圆柱体，多采用全浮式，必须用卡环 锁住销的两端。锁住销的两端。 47 4连杆连杆 连接活塞与曲轴，传递动力，把活塞的往复直线运动变为曲轴的连接活塞与曲轴，传递动力，把活塞的往复直线运动变为曲轴的 旋转运动。旋转运动。 用中碳钢或合金钢铸造而成，分为连杆小头、杆身、连杆大头三用中碳钢或合金钢铸造而成，

33、分为连杆小头、杆身、连杆大头三 部分。部分。 48 （1）连杆小头）连杆小头：铣有集油槽或集油孔，装：铣有集油槽或集油孔，装 有青铜衬套。有青铜衬套。 （2）连杆杆身）连杆杆身：呈：呈“工工”字形断面，有的字形断面，有的 钻有油道，杆身与大、小头用大圆弧连接。钻有油道，杆身与大、小头用大圆弧连接。 （3）连杆大头）连杆大头：分成叉形端和连杆盖两部：分成叉形端和连杆盖两部 分，用连杆螺栓连接；大头的剖分方式有直分，用连杆螺栓连接；大头的剖分方式有直 切口（汽油机）和斜切口（柴油机）两种；切口（汽油机）和斜切口（柴油机）两种； 大头内孔中装有制成两半的连杆轴承（滑动大头内孔中装有制成两半的连杆轴承

34、（滑动 轴承，其上有定位凸键和油孔）轴承，其上有定位凸键和油孔） 49 对于直列式发动机，一个连杆对应安装于一个连杆轴颈上；而对于直列式发动机，一个连杆对应安装于一个连杆轴颈上；而 对于对于V形发动机，左右两侧对应气缸的两个连杆安装于同一个连杆形发动机，左右两侧对应气缸的两个连杆安装于同一个连杆 轴颈上。轴颈上。 V型发动机连杆的布置型发动机连杆的布置 并列式并列式 主副式主副式 叉式叉式 50 三、曲轴飞轮组三、曲轴飞轮组 由曲轴、飞轮、减振器等组成。由曲轴、飞轮、减振器等组成。 飞轮飞轮 飞轮螺栓飞轮螺栓 正时齿轮正时齿轮 主轴瓦主轴瓦 曲轴曲轴 起动爪起动爪 扭转减振器扭转减振器 皮带轮

35、皮带轮 51 1曲轴曲轴 将连杆传来的气体压力转变成转矩对外输出，并驱动其他机构和辅助装将连杆传来的气体压力转变成转矩对外输出，并驱动其他机构和辅助装 置。置。 组成：主轴颈、连杆轴颈、曲臂、前端轴、后端轴。（当一个连杆轴颈组成：主轴颈、连杆轴颈、曲臂、前端轴、后端轴。（当一个连杆轴颈 和它两端的曲臂以及前后两个主轴颈合在一起时，称为曲拐或单位曲柄。）和它两端的曲臂以及前后两个主轴颈合在一起时，称为曲拐或单位曲柄。） 曲拐曲拐曲臂曲臂 后端轴后端轴 平衡重平衡重 主轴颈主轴颈连杆轴颈连杆轴颈 前端轴前端轴 曲轴的组成曲轴的组成 前端前端 曲柄臂曲柄臂 主轴颈主轴颈 曲柄销曲柄销 后端后端 对于

36、直列式发动机，曲轴的曲拐数目等于气缸数；对于直列式发动机，曲轴的曲拐数目等于气缸数； 对于对于V型发动机，曲拐数等于气缸数的一半。型发动机，曲拐数等于气缸数的一半。 52 （1 1）主轴颈和连杆轴颈）主轴颈和连杆轴颈 主轴颈是曲轴的支承点主轴颈是曲轴的支承点( (主轴承主轴承) )；连杆轴颈用于安装连杆大头。；连杆轴颈用于安装连杆大头。 每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴；主轴颈每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴；主轴颈 数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。 优点优点缺点缺点应用应用 全支承曲轴全支承曲轴 提高曲轴的刚

37、度和弯提高曲轴的刚度和弯 曲强度，减轻主轴承的曲强度，减轻主轴承的 载荷载荷 曲轴的加工表面曲轴的加工表面 增多，主轴承数增增多，主轴承数增 多，使机体加长多，使机体加长 多用于柴油机多用于柴油机 非全支承曲轴非全支承曲轴 缩短了曲轴的长度，缩短了曲轴的长度， 使发动机总体长度有所使发动机总体长度有所 减小减小 主轴承载荷较大主轴承载荷较大 承受载荷较小承受载荷较小 的汽油机可以采的汽油机可以采 用此种方式用此种方式 53 曲轴上有贯穿主轴颈、曲臂和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈曲轴上有贯穿主轴颈、曲臂和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈 和连杆轴颈。和连杆轴颈。 54 （2）曲臂）曲臂 用来连接

38、主轴颈和连杆轴颈。用来连接主轴颈和连杆轴颈。 曲臂的延长部分构成平衡重，可曲臂的延长部分构成平衡重，可 以平衡各机件产生的离心惯性力以平衡各机件产生的离心惯性力 及其力矩。及其力矩。 （3）前端轴与后端轴）前端轴与后端轴 前端轴用来安装正时齿轮、前端轴用来安装正时齿轮、 皮带轮、扭转减振器及起动爪等；皮带轮、扭转减振器及起动爪等； 后端轴有飞轮结合盘后端轴有飞轮结合盘(法兰盘法兰盘)， 用来安装飞轮。用来安装飞轮。 前后端的密封：前后端的密封：曲轴前后端曲轴前后端 都伸出曲轴箱，为了防止润滑油都伸出曲轴箱，为了防止润滑油 沿轴颈流出，在曲轴前后都设有沿轴颈流出，在曲轴前后都设有 防漏装置。防漏装置。 曲轴前后端密封装置结构曲轴前后端密封装置结构 (a)填料式填料式 (b)橡胶骨架式橡胶骨架式 (c)甩油盘甩油盘 (d)挡油螺纹挡油螺纹 55 2飞轮飞轮 用于储能、起动、盘车、输出动力。由铸铁或铸钢制成，边缘厚用于储能、起动、盘车、输出动力。由铸铁或铸钢制成，边缘厚 中间薄，