汽车构造ppt3

1、汽车构造汽车构造 第七讲主讲教师：冯原学时：主讲教师：冯原学时：第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组概述概述 第一节第一节 概述概述 把燃气作用在活塞顶上把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩的力转变为曲轴的转矩。 1 1、机体组、机体组 2 2、活塞连杆组、活塞连杆组 3 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组一、功用一、功用二、组成二、组成多缸发动机的曲柄连杆机构演示多缸发动机的曲柄连杆机构演示 三、工作特点三、工作特点高温、高压、高速和化高温、高压、高速和化学腐蚀，各种变力学腐蚀，各种变力 。四、受力分析四、受力分析曲柄连杆机构受的曲柄连杆机

2、构受的力主要有力主要有气体压力气体压力P，往复惯性力，往复惯性力Pj，旋转离心力旋转离心力Pc和和摩擦力摩擦力F。PPjPCF1、气体压力：气体压力：气体压力的集中力气体压力的集中力P分解为分解为侧压力侧压力NP和和SP，SP分解为分解为RP和和TP，RP使曲使曲轴主轴颈处受压，轴主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。为周向产生转矩的力。(1)作功行程：作功行程：侧压力侧压力NP向左，活塞的左侧向左，活塞的左侧面压向气缸壁，面压向气缸壁，左侧左侧磨损严重。磨损严重。NPSPPRPTP(2)压缩行程：压缩行程：侧压力侧压力NP向右，活向右，活塞的右侧面压向气塞的右侧面压向气缸壁，右侧磨损严缸壁，

3、右侧磨损严重。重。NPPSPRPTP2、往复惯性力往复惯性力Pj：活塞在上半行程时，惯活塞在上半行程时，惯性力都向上，下半行程性力都向上，下半行程时，惯性力都向下。在时，惯性力都向下。在上下止点活塞运动方向上下止点活塞运动方向改变，速度为零，加速改变，速度为零，加速度最大，惯性力也最大；度最大，惯性力也最大；在行程中部附近，活塞在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。为零，惯性力也等于零。Pj3、离心惯性力离心惯性力PC：旋转机件的圆周运动旋转机件的圆周运动产生离心惯性力，方产生离心惯性力，方向背离曲轴中心向外。向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与轴离

4、心力加速轴承与轴颈的磨损，也引起发颈的磨损，也引起发动机振动而传到机体动机振动而传到机体外。外。Pc4、摩擦力、摩擦力F：指相互运动件之间指相互运动件之间的摩擦力，它是造的摩擦力，它是造成配合表面磨损的成配合表面磨损的根源。根源。F第二节第二节 机机 体体 组组机机体体组组组组成成气缸盖气缸盖气缸垫气缸垫气缸体气缸体油底壳油底壳一、气缸体一、气缸体水冷发动机的气缸水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸成一体，称为气缸体体曲轴箱，简曲轴箱，简称气缸体。一般用称气缸体。一般用灰铸铁或铝合金铸灰铸铁或铝合金铸成成 。油底壳油底壳安装平安装平面和曲面和曲轴旋转轴旋转中心在中心

5、在同一高同一高度度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气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为1 1、气缸体结构形式、气缸体结构形式一般式龙门式隧道式名名 称称性性 能能应应 用用一般式一般式机体高度小、重量轻、机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。卸。刚度和强度差。492Q492Q汽油机，汽油机，9090系列柴油机。系列柴油机。龙门式龙门式强度和刚度较好。工艺强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工性差、结构笨重、加工困难。困难。捷达

6、轿车、富捷达轿车、富康轿车、桑塔康轿车、桑塔纳轿车纳轿车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和强度结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴负荷较大的柴油机上油机上 。性能与应用比较性能与应用比较根据冷却方式不同分根据冷却方式不同分：水冷、风冷水冷、风冷散热片散热片冷却水冷却水2 2、气缸体冷却形式、气缸体冷却形式3 3、气缸的排列方式、气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；

7、形状复重量；形状复杂，加工困难杂，加工困难。高度小，总体高度小，总体布置方便。布置方便。4 4、气缸套、气缸套名称名称特特 点点示意图示意图干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接与冷却与冷却水接触。壁厚水接触。壁厚1 13mm3mm。湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水与冷却水接触。壁厚接触。壁厚5 59mm9mm。强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良散热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易。容易。 强度强度和刚度不如干和刚度不如干缸套，易漏水。缸套，易漏水。二、气缸盖二、气缸盖功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃

8、烧室。密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：工作条件：接触温度很高的燃气，承受的热负荷很大接触温度很高的燃气，承受的热负荷很大。1 1、气缸盖、气缸盖2 2、燃烧室、燃烧室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行结构紧凑、火焰行程短、燃烧速率高、程短、燃烧速率高、热损失小、热效率热损失小、热效率高高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、结构简单、紧凑、散热面积小、热损散热面积小、热损失少；火花塞置于失少；火花塞置于燃烧室最高处，火燃烧室最高处，火焰传播距离长焰传播距

9、离长切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、工艺性好、成本低、进排气效果不如半进排气效果不如半球形燃烧室球形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞三、气缸垫三、气缸垫丰田佳美丰田佳美3S-FE3S-FE发动机气缸发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序盖螺栓的拆、装卸顺序气缸盖螺栓的拧紧次序气缸盖螺栓的拧紧次序：必须由中央对称地向四周扩展必须由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行，最后一次的顺序分几次

10、进行，最后一次要用扭力扳手按工厂规定的数要用扭力扳手按工厂规定的数值拧紧，一则保证密封性，二值拧紧，一则保证密封性，二则避免损坏气缸垫，三则保证则避免损坏气缸垫，三则保证压缩比的一致性。铝合金制成压缩比的一致性。铝合金制成的气缸盖到最后必须在发动机的气缸盖到最后必须在发动机冷的状态冷的状态下拧紧，这样，发动下拧紧，这样，发动机热起来时会增加密封性，因机热起来时会增加密封性，因为铝合金气缸盖的热膨胀比钢为铝合金气缸盖的热膨胀比钢螺栓的大；铸铁气缸盖则一般螺栓的大；铸铁气缸盖则一般在发动机热车时最后拧紧，因在发动机热车时最后拧紧，因为装配时拧紧的螺栓在发动机为装配时拧紧的螺栓在发动机工作初始后不久

11、会松弛。工作初始后不久会松弛。四、油底壳四、油底壳1 1、作用：、作用： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2 2、使用特点：、使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。发动机的磨损。3 3、材料：、材料： 薄钢板冲压薄钢板冲压 支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳支承方法：三点支承、四点支承支承方法：三点支承、四点支承三点支承：前一后二、前二后一三点支承：前一后二、前二后一

12、 例如：解放例如：解放CA6102CA6102、东风、东风EQ6100Q-1EQ6100Q-1等等四点支承：前后各有两个支承点四点支承：前后各有两个支承点 例如：例如：NJ1061ANJ1061A五、发动机的支承五、发动机的支承第三节第三节 活塞连杆组活塞连杆组气环气环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1 1、功用：、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 2 2、工作环境：、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达高温、散热条件差；顶部工作温度高达600600 700K700K，且，

13、且分布不均匀；高速，线速度达到分布不均匀；高速，线速度达到10m/s10m/s， 承受很大的惯性力。活塞承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达顶部承受最高可达3 35MPa5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联接。联接。3 3、材料：、材料： 铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁活塞应具活塞应具备的特点备的特点 A A 刚度和强度应足够大，传力可靠。刚度和强度应足够大，传力可靠。 B B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损 C C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力 D D

14、 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙耐热的活塞顶及弹性的活塞裙 E E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数一、活一、活 塞塞4 4、结构、结构 顶部：顶部：构成燃烧室，承构成燃烧室，承 受气体压力。受气体压力。头部头部: :安装活塞环，制作安装活塞环，制作 较厚。较厚。 裙部：裙部：导向，传力。承受侧压导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。力销座孔处制有加强筋。 汽车构造汽车构造 第八讲主讲教师：冯原学时：主讲教师：冯原学时：活塞顶部形状活塞顶部形状结构简单、制造容易、结构简单、制造容易、受热面积小、应力分受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽布较均匀，多用在汽油机上。油机

15、上。凸起呈球状、顶部强凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、度高，起导向作用、有利于改善换气过程。有利于改善换气过程。凹坑的形状、位置必须凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止烧；提高压缩比，防止碰气门。碰气门。（1 1）活塞顶部）活塞顶部 功用：功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。头部头部（2 2）活塞头部）活塞头部位置：位置：第一道活塞环槽与活塞销孔之间的部分。第一道活塞环槽与活塞销孔之间的部分。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。1 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸；

16、、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸； 2 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内；、防止可燃混合气漏到曲轴箱内； 3 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。裙裙部部活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示（2 2）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度很不均活塞沿高度方向

17、的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。塞制成上小下大的阶梯形、锥形。 5 5、常见活塞结构：、常见活塞结构：为使活塞在各种工况下均能为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列塞是通常采取下列结构措施：结构措施：（1 1）预先做成椭圆形）预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销

18、座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。趋近正圆。（3 3）活塞裙部开槽）活塞裙部开槽横向绝热槽横向绝热槽减少裙部受热减少裙部受热有的兼作油环回油孔有的兼作油环回油孔纵向膨胀槽纵向膨胀槽留有膨胀余地留有膨胀余地活塞强度降低活塞强度降低绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽（4 4）为了减小铝合金）为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，活塞裙部的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片。裙部或销座内嵌入钢片。 恒范钢片式活塞的恒范钢片式活塞的结构特点就是这样的，结构特点就是这样的，由于恒范钢为含镍由于恒范钢为含镍

19、33%33%36%36%的低碳铁镍合的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝金，其膨胀系数仅为铝合金的合金的1/101/10，而销座通，而销座通过恒范钢片与裙部相连，过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨胀变牵制了裙部的热膨胀变形量。形量。6 6、活塞在工作时的保护措施、活塞在工作时的保护措施（1 1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性；合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。（2 2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向时的敲击声，且使裙方向装，以减少换向时的敲

20、击声，且使裙部减小磨损；部减小磨损； 例如有的汽油机上，例如有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的塞中心线平面的， 向作功行程中受主侧压力的向作功行程中受主侧压力的一方偏移了一方偏移了1 12mm2mm。对中布置对中布置偏移布置偏移布置 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左

21、转（不是平移），完成换向。端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。 可见偏置销座可见偏置销座使活塞换向分成了两使活塞换向分成了两步，第一步是在气体步，第一步是在气体压力较小时进行，且压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体作用；第二步虽气体压力大，但它是个渐压力大，但它是个渐变过程。为此，两步变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大过渡使换向冲击力大为减弱。为减弱。 二、活塞环二、活塞环是具有弹性的开口环，分为是具有弹性的开口环，分为气环气环和和油环油环。 工作条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：平均寿命：

22、 6 6万公里万公里材料：材料：合金铸铁，且第一道环镀铬。合金铸铁，且第一道环镀铬。 切口切口气环气环1 1、气环、气环 作用：作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气；并把活保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气；并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。带走。活塞环安装的三活塞环安装的三隙隙侧隙侧隙背隙背隙端隙端隙端隙端隙1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为后开口处的间隙。一般为0.25mm0.50mm；1侧隙侧隙2：又称边隙，是环高方向上与环槽：又称边隙，是环高方向上与环槽之

23、间的间隙。第一道之间的间隙。第一道0.04mm0.10mm；其；其它气环它气环0.03mm0.07mm。油环一般侧隙较。油环一般侧隙较小，小，0.025mm0.07mm；背隙背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm； 23气环的密封原理气环的密封原理将将2 23 3道气环道气环的切口的切口相互错相互错开形成开形成“迷宫迷宫式式”布布置。置。气环的断面形状气环的断面形状 气环的断面形状气环的断面形状a)a)矩形环；矩形环；b)b)锥形环；锥形环；c)c)内切口扭曲环；内切口扭曲环；d)d)外切口扭曲环；外切口扭曲环

24、；e)e)梯形环；梯形环；f)f)桶形环桶形环 但是矩形环随活塞往复运动时，会把气但是矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中。这种缸壁面上的机油不断送入气缸中。这种现象称为现象称为“气环的泵油作用气环的泵油作用 。 矩形环矩形环 断面为矩形，其结构简单，制造方便，断面为矩形，其结构简单，制造方便，易于生产，应用最广。易于生产，应用最广。泵油作用原因：泵油作用原因：（1 1）存在侧隙）存在侧隙和背隙；和背隙；（2 2） 环运动时环运动时在环槽中靠上靠在环槽中靠上靠下。下。危害：危害：增加了润滑油的消耗；增加了润滑油的消耗；火花塞沾油不跳火；火花塞沾油不跳火；燃烧室积炭增多，燃

25、烧性能变坏；燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性；密封性；加剧了气缸的磨损。加剧了气缸的磨损。 锥形环锥形环 1）特点：与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。2） 安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；安装时，不能装反，否则会引起机油上窜 锥形环传热性差，常装到第二、三道环槽上。 扭曲环扭曲环：将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。 扭曲原理：当活塞环装入气缸后，环受到压缩产生弯曲变形，断面中性层以外产生拉应力，矩形环由于中性层内外断面不对称，使F和F不在同一平面内，

26、从而形成力偶M，在力偶的作用下，活塞环发生微量的扭曲变形。 eFFM特点具有锥形环的特点；减小了泵油作用；作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利于散热。安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、三道环槽。 安装时注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能装反。 桶形环桶形环环的外圆面为凸圆弧形；环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷；环上下运动时，均能形成楔形油膜。 梯形环梯形环当活塞在侧压力作用下左、右换向时，环的侧隙和背隙将不断变化，使胶状油焦不断从环槽中被挤出。梯形环用于热负荷较大的柴油机的第一道环。 气环断面形状气环断面形状形状形状特点特点示意图示意图矩形环矩形

27、环 结构简单、制造方便、易于生产、应结构简单、制造方便、易于生产、应用面广用面广扭曲环扭曲环断面不对称，受力不平衡，使活塞环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲扭曲锥面环锥面环减少了环与气缸壁的接触面，提高了减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。表面接触压力，有利于磨合和密封。梯形环梯形环 加工困难，精度要求高加工困难，精度要求高桶面环桶面环 外圆为凸圆弧形外圆为凸圆弧形2 2、油环、油环（一般为一道，柴油机一般两道）1）作用：将气缸壁上多余的机油刮除，使其流回油底壳。油环的刮油作用活塞下行活塞下行活塞上行活塞上行2）类型普通油环（整体式）其外圆上切有环形槽，槽底开有

28、回油用的小孔或窄槽。组合式：由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。 1-钢片；2-衬簧；3-径向衬簧；4-轴向衬簧；5-活塞其特点为其特点为密封好：第一密封面，靠径向力，因衬簧长大于刮片长而产生径向力。第二密封面，靠轴向力，因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力。无侧隙，不窜油。刮油能力强：因钢片薄，对缸壁比压大。上下片可分别动作，适应性好。回油能力强。三、活塞销三、活塞销作用：作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞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。承受的气体压力传递给连杆。材料与工艺材料与工艺: :优质低碳钢，表面淬火、优质低碳钢，表面淬火、精磨。精磨。构造：构造：活

29、塞销的内孔形状有圆柱形，两活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。组合形。活 塞 销圆柱形两段截锥与一段圆柱结合两段截锥形连杆连杆活塞销活塞销全浮式：全浮式：活活塞销能在连塞销能在连杆衬套和活杆衬套和活塞销座中自塞销座中自由摆动，使由摆动，使磨损均匀。磨损均匀。半浮式：半浮式：活塞中部活塞中部与连杆小与连杆小头采用紧头采用紧固螺栓连固螺栓连接，活塞接，活塞销只能在销只能在两端销座两端销座内作自由内作自由摆动。多摆动。多用于小轿用于小轿车车形式形式: :全浮式（工作时自由转动）、半浮式全浮式（工作时自由转动）、半浮式1.全浮式（1）

30、定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。 (2)装配： 1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。 2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入。汽车构造汽车构造 第九讲主讲教师：冯原学时：主讲教师：冯原学时：2.半浮式(1)定义：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头）(2)装配：加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合。 四、连杆四、连杆1 1、功用：、功用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。1-1-小头；小头；2-2-杆身；杆身；3-3-

31、大头；大头；4 4、9-9-装配记号装配记号（朝前）；（朝前）；5-5-螺母；螺母；6-6-连杆盖；连杆盖；7-7-连杆螺连杆螺栓；栓；8-8-轴瓦；轴瓦；10-10-连杆体；连杆体；11-11-衬套；衬套；12-12-集集油孔油孔 2 2、 组成组成1)1)小头：用来安装活塞销，以连接活小头：用来安装活塞销，以连接活塞。（全浮式有油沟）塞。（全浮式有油沟）2)2)杆身：常做成杆身：常做成“工工”字形断面。字形断面。3)3)大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖和连杆盖。 连杆一般都采用中碳钢或合金钢锻连

32、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 （1 1） 切口形式切口形式有平切口有平切口( (汽油机汽油机) )和斜切口和斜切口( (柴油机柴油机) )两种。两种。3 3、连杆大头、连杆大头平切式平切式斜切式斜切式（2 2） 定位方式定位方式 连杆螺栓定位：靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔连杆螺栓定位：靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于平切口连杆。的配合来定位。其定位精度较差，用于平切口连杆。 锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 套筒或圆销定位：依靠套筒或圆销与连杆体（或盖）套筒或圆销定位：依靠套筒或圆销与

33、连杆体（或盖）的孔紧配合定位。的孔紧配合定位。 止口定位止口定位 4 4、连杆轴承、连杆轴承（俗称轴瓦）（俗称轴瓦）作用作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。：保护连杆轴颈及连杆大头孔。组成组成：由钢背和减磨层组成。钢背由：由钢背和减磨层组成。钢背由1mm1mm3mm3mm的低碳钢制成。的低碳钢制成。减磨层为减磨层为0.3mm0.3mm0.7mm0.7mm的减磨合金，层质较软能保护轴颈。的减磨合金，层质较软能保护轴颈。连杆轴瓦上制有定位凸键，供安装时嵌入连杆大头和连杆盖连杆轴瓦上制有定位凸键，供安装时嵌入连杆大头和连杆盖的定位槽中，以防轴瓦前后移动或转动，有的轴瓦上还制有的定位槽中，以防轴瓦前后移动

34、或转动，有的轴瓦上还制有油孔，安装时应与连杆上相应的油孔对齐。油孔，安装时应与连杆上相应的油孔对齐。 减磨层材料减磨层材料（1 1） 白合金（巴氏合金）：白合金（巴氏合金）：减磨性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用减磨性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。于负荷不大的汽油机。（2 2） 铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减磨性能热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减磨性能差。差。（3 3） 铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。高锡铝合金三种。铝锑镁合金

35、和低锡铝合金：机械性能好，负载铝锑镁合金和低锡铝合金：机械性能好，负载能力强，但其减磨性能差。主要用于柴油机。能力强，但其减磨性能差。主要用于柴油机。高锡铝合金：具有较好的机械性能和减磨性能高锡铝合金：具有较好的机械性能和减磨性能，广泛应用于柴油机和汽油机。，广泛应用于柴油机和汽油机。轴瓦的自由弹势轴瓦的自由弹势（1 1）定义：轴瓦在自由状态下的曲率半径）定义：轴瓦在自由状态下的曲率半径略大于座孔半径，其直径之差称为自由弹势略大于座孔半径，其直径之差称为自由弹势或张开量。或张开量。（2 2） 配合过盈：因轴瓦外径周长较座孔周配合过盈：因轴瓦外径周长较座孔周长稍大，连杆螺栓紧固后，便产生一定的配

36、长稍大，连杆螺栓紧固后，便产生一定的配合过盈量。靠合适的过盈量保证轴瓦在工作合过盈量。靠合适的过盈量保证轴瓦在工作时不转、不移、不振，并可使轴瓦与座孔紧时不转、不移、不振，并可使轴瓦与座孔紧密贴合，以利散热。密贴合，以利散热。5 5、V V型发动机连杆的布置形式型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉型式叉型式第四节第四节 曲轴飞轮组曲轴飞轮组曲轴飞轮组组成曲轴飞轮组组成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曲轴曲轴一、曲轴一、曲轴1 1、功用：、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩对外输出。还用来驱动发动机

37、的配气为转矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构和其它各种辅助装置。机构和其它各种辅助装置。2 2、工作条件：、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。矩。承受交变载荷的冲击。3 3、材料：、材料：大多采用优质中碳钢或中碳合金大多采用优质中碳钢或中碳合金钢。有的采用球墨铸铁。钢。有的采用球墨铸铁。 4 4、结构：、结构：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拐：由一个连杆轴颈和它相邻两端曲曲拐：由一个连杆轴颈和它相邻两端曲柄及主轴颈构柄及主轴颈构成的单元。成的单元。曲柄曲柄（1 1）主轴颈：是曲轴的支承部分）

38、主轴颈：是曲轴的支承部分( (主轴承主轴承) )。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴；全支承曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。非全支承曲轴。支承形式支承形式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度和弯提高曲轴的刚度和弯曲强度，减轻主轴承曲强度，减轻主轴承的载荷的载荷曲轴的加工表面曲轴的加工表面增多，主轴承数增多，主轴承数增多，使机体加增多，使机体加长长柴油机一般多柴油机一般多采用此种支撑采用此种支撑方式方式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

39、机总体长度有使发动机总体长度有所减小所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的汽油机可以采用此种方式采用此种方式（2 2）连杆轴颈：）连杆轴颈：用来安装连杆大头。曲轴上有贯穿主用来安装连杆大头。曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈和连杆轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈和连杆轴颈。轴颈。 1-1-主轴颈；主轴颈；2-2-曲轴；曲轴；3-3-连杆轴颈；连杆轴颈；4-4-圆角；圆角；5-5-积污腔；积污腔；6-6-油管；油管；7-7-开口销；开口销；8-8-螺塞；螺塞；9-9-油道；油道；10-10-挡油盘；挡油盘；11-11-回油螺纹回油

40、螺纹 ；12-12-飞轮结合盘飞轮结合盘（3 3）曲柄）曲柄曲轴臂，用于曲轴臂，用于连接主轴颈和连杆连接主轴颈和连杆轴颈轴颈（4 4）平衡块）平衡块平衡离心力偶平衡离心力偶减轻或消除弯曲减轻或消除弯曲变形变形平衡重平衡重曲柄曲柄（5 5）前端轴和后端轴）前端轴和后端轴前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）1. . 2止推轴承止推轴承3. .止推片止推片4. .正时齿轮正时齿轮5. .甩油盘甩油盘6. .油封油封7. .皮带轮皮带轮8. .起动爪起动爪曲轴的前端7两止推两止推轴承轴承白金合面相背白金合面相背曲轴向前移曲轴向前移动，后止推轴承动，后止推轴承与曲

41、轴臂端面摩与曲轴臂端面摩擦；轴向后移动，擦；轴向后移动，前止推轴承与正前止推轴承与正时齿轮端面摩擦。时齿轮端面摩擦。4186325后端轴：安装飞轮后端轴：安装飞轮前后端轴都设有防漏装置：前后端轴都设有防漏装置：挡油盘、回油螺纹、油封等。挡油盘、回油螺纹、油封等。曲轴后端回油螺纹 结构：止推片止推片：在某一道主轴承的两侧装止推片。止推片由低碳钢背和减磨合金层组成。翻边轴瓦翻边轴瓦：翻边轴瓦的翻边部分 。（6 6）曲轴的轴向限位）曲轴的轴向限位 安装注意安装注意：止推片有减磨层的一面朝向转动件(有油槽一面)。当曲轴向前窜动时，后止推片承受轴向推力；向后窜动时，前止推片承受轴向推力。曲轴的轴向间隙的

42、调整曲轴的轴向间隙的调整：更换止推片的厚度。二、曲拐的布置二、曲拐的布置曲轴的形状和曲拐相对位置曲轴的形状和曲拐相对位置( (即曲拐的即曲拐的布置布置) )取决于气缸数、气缸排列和发动取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火次序。机的发火次序。发火次序：发火次序：即各个气缸作功行程的交即各个气缸作功行程的交替次序替次序 。（。（各缸完成同名行程的次各缸完成同名行程的次序。）序。）1 1、布置原则、布置原则（1 1）使连续作功的两缸相距尽可能）使连续作功的两缸相距尽可能远远, ,以减轻主轴承的载荷以减轻主轴承的载荷,同时避免同时避免可能发生的进气重叠现象可能发生的进气重叠现象( (即相邻两即相邻两缸

43、进气门同时开启缸进气门同时开启) )以免影响充气；以免影响充气； （2 2）作功间隔应力求均匀，）作功间隔应力求均匀，以保证以保证发动机运转平稳。发动机运转平稳。（3 3）V V型发动机左右两气缸尽量型发动机左右两气缸尽量交替作功。交替作功。2 2、常见曲轴曲拐的布置、常见曲轴曲拐的布置对缸数为对缸数为i i的发动机而言，其的发动机而言，其发火发火间隔角间隔角为：为：720720/ / i i例如四缸机：例如四缸机： 720720/4=180/4=180 六缸机：六缸机： 720720/6=120/6=120四缸机发火次序的排列有两种可能，四缸机发火次序的排列有两种可能，即为即为1-3-4-2

44、1-3-4-2或为或为1-2-4-3 1-2-4-3 。 直列四缸四行程发动机的发火顺直列四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置序和曲拐布置曲轴转角曲轴转角（度（度） 一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸四四 缸缸0180180360360540540720功功功功功功功功排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压1 13 34 42 2工作循环表工作循环表四缸四行程发动机的曲拐布置四缸四行程发动机的曲拐布置直列四冲程六缸发动机发火次序和曲拐布置直列四冲程六缸发动机发火次序和曲拐布置曲轴转角曲轴转角（度）（度）601201802403003604204805406006607200180180360360540540720一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸 四四 缸缸 五五 缸缸 六六 缸缸排排进进压压进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排发火次序：发火次序：1-5-3-6-2-4功功功功功功功功功功功功六缸四行程发动机的曲拐布置六缸四行程发动机的曲拐布置八缸四行程发动机的曲拐布置八缸四行程发动机的曲拐布置1-8-4-3-6-5-7-21-8-4-3-6-5-7-2曲柄转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸第七缸第八缸018090作功作功进气压缩排气进气排气压