曲柄连杆机构 (2)

1、机体组机体组活塞连杆组活塞连杆组本讲综述本讲综述曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述12曲轴飞轮组曲轴飞轮组3本本讲讲引引入入曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构冷却系冷却系润滑系润滑系点火系点火系启动系启动系燃料供给系燃料供给系占到发动机占到发动机8080的的主体结构和配件主体结构和配件辅助配合两大机辅助配合两大机构工作的构工作的5 5大系统大系统汽车发动机总结构汽车发动机总结构构成了发动机构成了发动机2 2大机构、大机构、5 5大系大系统的复杂结构。统的复杂结构。提问：发动机的作用？提问：发动机的作用？通过？燃料燃烧的化学能！燃料燃烧的化学能！可驱动车轮旋转的动能。可驱动车轮旋转的动能。本

2、本讲讲展展开开一、曲柄连杆机构的功用一、曲柄连杆机构的功用功用：发动机产功用：发动机产生并传递动力的生并传递动力的机构，通过它把机构，通过它把燃料燃烧后的热燃料燃烧后的热能转化为机械能。能转化为机械能。组成组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。活塞连杆组机体组曲轴飞轮组二、曲柄连杆连杆机构组成二、曲柄连杆连杆机构组成1 1、机体组、机体组功用：功用：是内燃机的骨架。是内燃机的骨架。组成：气缸体、曲组成：气缸体、曲轴箱、气缸套、气轴箱、气缸套、气缸垫及油底壳等。缸垫及油底壳等。会了吧？会了吧？2 2、活塞连杆组、活塞连杆组组成：由活塞、活组成：由活塞、活塞环、活

3、塞销、连塞环、活塞销、连杆等运动件杆等运动件 组成。组成。通过活塞的往复运通过活塞的往复运动实现曲轴的旋转动实现曲轴的旋转运动运动 。3 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组组成：组成：u 曲轴、曲轴、u 飞轮、飞轮、u 扭转减震器扭转减震器 功用：功用：均匀输出扭矩和转速。均匀输出扭矩和转速。化学腐蚀作用高速旋转运动三、曲柄连杆连杆机构的工作条件三、曲柄连杆连杆机构的工作条件工作条件相当恶劣。工作条件相当恶劣。 难以润滑高温高压气体高温：高温：20002000度以上度以上 高压：高压：3MPa5MPa 3MPa5MPa 高速：高速：30006000 30006000 r/min r/min 化学腐蚀：

4、可燃混化学腐蚀：可燃混合气和燃烧废气的合气和燃烧废气的直接接触。直接接触。 本本讲讲展展开开汽缸盖、汽缸垫汽缸体、汽缸套曲轴箱、油底壳 机体组是发动机的骨架机体组是发动机的骨架一、机体组总体介绍一、机体组总体介绍汽缸体汽缸体上曲轴箱上曲轴箱汽缸体曲轴汽缸体曲轴箱（也称为箱（也称为汽缸体）汽缸体）二、汽缸体和曲轴箱结构二、汽缸体和曲轴箱结构水冷发动机汽缸体和上曲水冷发动机汽缸体和上曲轴箱铸成一体，称为汽缸轴箱铸成一体，称为汽缸体曲轴箱，也可称为汽缸体曲轴箱，也可称为汽缸体。体。作用：是发动机各机构和作用：是发动机各机构和系统的装配基体系统的装配基体。机滤座孔机滤座孔汽缸汽缸水道水道轴承座轴承座汽

5、缸体上部设有汽缸体上部设有汽汽缸缸和和水道水道，下部设，下部设有安装曲轴的有安装曲轴的轴承轴承座座，也就是下曲轴，也就是下曲轴箱，在汽缸体侧面箱，在汽缸体侧面还设有安装辅助装还设有安装辅助装置的置的座孔座孔。1 1、汽缸的结构型式、汽缸的结构型式一般式一般式油底壳安装平面油底壳安装平面和曲轴旋转中心和曲轴旋转中心在同一高度。在同一高度。龙门式龙门式油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心。旋转中心。隧道式隧道式汽缸汽缸体上曲轴体上曲轴的主轴承孔为的主轴承孔为整体式。整体式。名名 称称性性 能能应应 用用一般式机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸，刚度和强度差。492Q汽油

6、机，90系列柴油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车。隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴油机上 。三种汽缸三种汽缸性能与应用比较性能与应用比较2 2、汽缸的排列方式、汽缸的排列方式结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机体的缩短了机体的长度和高度，长度和高度，增加了刚度，增加了刚度，减轻了发动机减轻了发动机重量；形状复重量；形状复杂，加工困难。杂，加工困难。高度小，总高度小，总体布置方便。体布置方便。V6V6发动机发动机直列直列4 4缸发动机缸发动

7、机对置发动机对置发动机 牛！牛！3 3、汽缸的冷却、汽缸的冷却水道水道散热片散热片4 4、汽缸构造方式、汽缸构造方式整体式整体式镶嵌式镶嵌式类型类型构造构造性能及应用性能及应用整体式整体式汽缸直接镗在汽缸体上。强度和刚度好，能承受大负荷。成本高。镶嵌式镶嵌式用耐磨优质材料制成汽缸套，再装到一般材料制成的汽缸体内。降低了制造成本，便于修理和更换汽缸套，延长了汽缸体的使用寿命。汽缸构造与应用汽缸构造与应用5 5、曲轴箱的结构、曲轴箱的结构曲轴箱曲轴箱组成：组成：由汽缸体下半部和油底壳由汽缸体下半部和油底壳组成。组成。气门室罩盖气门室罩盖汽缸盖汽缸盖汽缸垫汽缸垫三、汽缸盖与汽缸垫结构三、汽缸盖与汽缸

8、垫结构1 1、汽缸盖、汽缸盖（1 1）功用：密封汽缸的上部，与活塞、汽缸等共同构成燃烧室。）功用：密封汽缸的上部，与活塞、汽缸等共同构成燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 （2 2）工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷）工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷 很大。很大。冷却水套进气门座排气门座火花塞座主油道孔燃烧室缸盖螺丝孔（3）基本结构基本结构：汽缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导汽缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷

9、油器座孔。（4）材料材料：铝合金、灰铸铁、合金铸铁。铝合金、灰铸铁、合金铸铁。是这样是这样滴呀？滴呀？（5 5）结构型式：水冷发动机有整体式、分块式、单体式。结构型式：水冷发动机有整体式、分块式、单体式。整体式分块式单体式（6）燃烧室燃烧室燃烧室：汽缸盖的一部分与汽缸体的一部分组成燃烧室。：汽缸盖的一部分与汽缸体的一部分组成燃烧室。2 2、汽油机燃烧室常见的三种形式、汽油机燃烧室常见的三种形式半球形楔形盆形名称名称 优点优点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、排气效果好火焰行结构紧凑、排气效果好火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、程短、燃烧速率高、热损失小、热效率高。热效率高。桑塔纳桑塔纳

10、 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、散热面积小、结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长最高处，火焰传播距离长, ,燃燃烧速度较快。烧速度较快。切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、进排气效工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室果不如半球形燃烧室, ,燃烧速燃烧速度较低。度较低。捷达捷达各种形状燃烧室特点比较各种形状燃烧室特点比较3 3、汽缸罩盖、汽缸垫汽缸罩盖、汽缸垫（1）汽缸罩盖汽缸罩盖机油加注口汽缸罩盖垫曲轴箱通风口汽缸罩盖内挡板（2）汽缸垫汽缸垫汽缸垫汽缸垫功用：功用：填补汽缸体与汽缸盖填补汽缸体与汽缸盖孔隙，

11、保持不漏气、不孔隙，保持不漏气、不漏水、不漏油。漏水、不漏油。作用大作用大哟！哟！种类：种类：金属石棉衬垫金属石棉衬垫金属复合材料金属复合材料全金属全金属汽缸垫上的一些孔汽缸垫上的一些孔冷却水道缸盖螺丝孔机油主油道本本讲讲引引入入活塞连杆在发动机燃烧过程中起活塞连杆在发动机燃烧过程中起什么作用呢？什么作用呢？本本讲讲展展开开油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖活塞销卡活塞销卡环环气环气环一、活塞连杆组总体介绍一、活塞连杆组总体介绍材料：材料：铝合金：质量小 ；导热性好； 热膨胀系数大。灰铸铁或耐热钢：耐磨、强度高、热膨胀系数低，但质量较大，很少使用；

12、功用功用1 1、与气缸盖、气缸壁等共同组成燃组成燃烧室烧室；2 2、承力传力承力传力：承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。二、活塞二、活塞头部顶部裙部活塞结构：活塞结构：活塞头部安装活塞环，制作较厚。活塞裙部导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。活塞结构活塞结构活塞顶部构成燃烧室，承受气体压力1 1、活塞头部、活塞头部头部头部位置：位置：工作条件最恶工作条件最恶劣，应离顶部劣，应离顶部远些。远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。作用：作用：1 1、活塞头部、活塞

13、头部3 3、活塞裙部、活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力力 。位置位置裙裙部部从下面一道油环槽下端面起至活塞最下端的部从下面一道油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。分，包括销座孔。作用作用3 3、活塞裙部、活塞裙部引起活塞裙边变形引起活塞裙边变形热膨胀气体压力侧压力 不许不许睡觉！睡觉！三、活塞环三、活塞环 密封； 传热； 刮油、布油高温；高压；高速；极难润滑功用功用组成组成工作条件工作条件 气环； 油环要求要求： 弹性好，强度高，耐磨损；广泛采用的活塞环材料是合金铸铁。3 3、气环、气环气环尽量少（2-3道）；安装

14、时切口错开（迷宫）。气环的密封原理气环的密封原理（1）第一密封面的建立：（2）第二密封面的建立：第一密封面第一密封面PjFP1第二密封面第二密封面刮油片刮油片径向衬环径向衬环轴向衬环轴向衬环刮油片刮油片整体式油环整体式油环组合式油环组合式油环作用：作用：刮油，即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。3 3、油环、油环46油环的刮油作用油环的刮油作用：油环的刮油作用：组合油环的特点：组合油环的特点：刮油能力强刮油能力强不窜油不窜油回油能力强回油能力强密封好密封好无侧隙无侧隙适应性好适应性好因钢片薄，因钢片薄，对缸壁比对缸壁比压大；压大；上下片上下片可分别可分别动作。动作。四、活塞销四、活塞销结构、材结构

15、、材 料料 与工艺与工艺作用作用连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。优质低碳钢；表面淬火、精磨；制成的厚壁管状体。小头：小头：用来安装活塞销，以连接活塞。杆身：杆身：常做成“工”字形断面。 大头大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。结构结构五、连杆五、连杆作用：作用：连接活塞与曲轴，把活塞的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。材料：材料：连杆一般都采用中碳钢或合金钢锻连杆一般都采用中碳钢或合金钢锻造而成，少数球墨铸铁。造而成，少数球墨铸铁。本本讲讲引引入入请思考曲轴飞轮组在发动机中的地位和作用请思考曲轴飞轮组在发动机中的地位和

16、作用本本讲讲展展开开曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、减振器等组成曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、减振器等组成。一、曲轴飞轮概述一、曲轴飞轮概述起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮飞轮螺栓飞轮螺栓曲轴曲轴工作条件工作条件： 受气体压力、惯性力、惯性力矩。受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击承受交变载荷的冲击。材料：材料： 大多采用优质中碳钢大多采用优质中碳钢或中合金碳钢。有的采或中合金碳钢。有的采用球墨铸铁。用球墨铸铁。二、曲轴结构二、曲轴结构功用功用l把活塞连杆组传来的气把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外体压力转变为扭矩对外输出。输出。l驱

17、动配气机构及其它附驱动配气机构及其它附属装置。属装置。前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄1 1、构造、构造2 2、曲拐形式与点火顺序、曲拐形式与点火顺序使各缸作使各缸作功间隔角功间隔角尽量相等尽量相等 连续作功连续作功的两缸相的两缸相隔尽量远隔尽量远 V V型发动机型发动机左右两气缸左右两气缸尽量交替作尽量交替作功功布置原则布置原则56（1 1）直列四冲程四缸发动机）直列四冲程四缸发动机曲拐对称布置于同一平面内。曲拐对称布置于同一平面内。相邻作功气缸的曲拐夹角为相邻作功气缸的曲拐夹角为720720度度/4=180/4=180度。度。发动机工作顺

18、序有：发动机工作顺序有：13421243n工作顺序：工作顺序：各缸完成同各缸完成同名行程的次名行程的次序。序。按按1342发火顺序的发火顺序的直直列四冲程四缸列四冲程四缸发动机发动机按按1243发火顺序的发火顺序的直直列四冲程四缸列四冲程四缸发动机发动机（2 2）直列）直列四冲程六缸发动机四冲程六缸发动机发动机工作顺序发动机工作顺序有：有：153624 ; 153624 ; 142635 142635 曲拐对称布置于三个曲拐对称布置于三个平面内。平面内。相邻作功气缸的曲拐相邻作功气缸的曲拐夹角为夹角为720720度度/6=120/6=120度。度。直列式：直列式：分左手排列和右手分左手排列和右手排列两种形式。排列两种形式。点火顺序：点火顺序：左手曲轴为左手曲轴为1515一一36243624。右手曲轴为右手曲轴为l l一一4426352635两种还真两种还真不一样。不一样。v v型，左右排的相对气缸共用一道曲柄销，使用四道轴颈，型，左右排的相对气缸共用一道曲柄销，使用四道