汽车构造第二章概要课件

第二章

机体组及曲柄连杆机构第二章

机体组及曲柄连杆机构主要内容曲柄连杆机构中的作用力及力矩机体组曲柄连杆机构平衡机构主要内容曲柄连杆机构中的作用力及力矩2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用力：气体力，Fg：活塞->连杆->曲柄销->主轴承气缸盖->气缸盖螺栓->机体运动质量惯性力往复惯性力，Fj-活塞组和连杆小头质量旋转惯性力（离心力），Fk-曲柄和连杆大头质量总作用力F=Fg+Fj，分解为侧向力FN和连杆力FS2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用力：2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩翻倒力矩：侧向力FN使活塞和气缸壁加剧磨损，同时对曲轴旋转轴线的力矩称为翻倒力矩。发动机转矩连杆力FS使连杆受到压缩或拉伸，FS分解为切向力FT和径向力FR切向力产生发动机转矩T，径向力使轴承承受载荷。2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩翻倒力矩：2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩往复惯性力、旋转惯性力、翻倒力矩、发动机转矩的周期性变化将引起发动机在支承上的振动，从而降低了汽车行驶的平顺性和舒适性。尽量减小运动件质量以减小惯性力，或在曲轴上加平衡重来平衡惯性力。2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩往复惯性力、旋转惯性力、翻2.2机体组

2.2.1机体组的功用和组成

2.2.2机体

2.2.3气缸盖

2.2.4气缸衬垫

2.2.5油底壳

2.2.6发动机的支承2.2机体组

2.2.1机体组的功用和组成

2.2.22.2.1机体组的组成和功用组成：机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖、油底壳干式或湿式气缸套

2.2.1机体组的组成和功用组成：2.2.1机体组的组成和功用功用：发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。2.2.1机体组的组成和功用功用：2.2.2机体——铸铁机体2.2.2机体——铸铁机体2.2.2机体——铝合金机体2.2.2机体——铝合金机体2.2.2机体机体是气缸体和曲轴箱的连铸体工作条件机械负荷热负荷要求足够的刚度和强度耐磨损、耐腐蚀结构紧凑、质量轻材料高强度灰铸铁铝合金2.2.2机体机体是气缸体和曲轴箱的连铸体2.2.2机体-机体的构造按气缸排列形式分为直列V型水平对置按气缸结构形式分为无气缸套干气缸套湿气缸套按曲轴箱结构形式分为平底式龙门式隧道式2.2.2机体-机体的构造按气缸排列形式分为2.2.2机体——气缸排列形式2.2.2机体——气缸排列形式2.2.2机体构造——气缸排列形式直列式：各气缸排成一列特点：宽度小、高度和长度大，用于六缸以下V型：两列气缸排列成V形特点：宽度大，高度、长度小，形状复杂对置式：两列气缸水平相对排列特点：重心低2.2.2机体构造——气缸排列形式直列式：各气缸排成一列2.2.2机体——气缸的结构形式，气缸套2.2.2机体——气缸的结构形式，气缸套2.2.2机体——气缸套功用：提供空间供曲柄连杆机构运动传热工作条件：高温高压燃气，高速运动活塞接触要求：耐磨性分类：无气缸套式干气缸套式湿气缸套式2.2.2机体——气缸套功用：无气缸套式结构特点：在气缸体上直接加工气缸孔优点：结构简单，刚性较好，可缩小缸心距而缩小发动机长度尺寸和质量缺点：为了保证气缸的耐磨性，整个铸铁机体须采用耐磨的合金铸铁，机体制造成本升高；无气缸套式结构特点：在气缸体上直接加工气缸孔干气缸套式特点：不与冷却液接触，壁厚2-3mm优点刚度大、气缸中心距小、质量轻、工艺性好缺点传热较差、温度分布不均匀，易变形轴肩定位干气缸套式特点：不与冷却液接触，壁厚2-3mm轴肩定位湿式气缸套气缸套外壁与冷却液直接接触，壁厚5~8mm优点：机体工艺性好、传热好、温度分布均匀、修理方便缺点：机体刚度差、易漏水湿式气缸套气缸套外壁与冷却液直接接触，壁厚5~8mm风冷发动机气缸体结构 金属对空气的换热系数仅是金属对水的换热系数的1/33。因此必须在风冷气缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积，增强散热能力。风冷发动机气缸体结构 金属对空气的换热系数仅是金属对水的换2.2.2机体——机体的结构形式机体下底面和曲轴中心线位置不同，可将机体分为：平底式龙门式隧道式2.2.2机体——机体的结构形式机体下底面和曲轴中心线位置2.2.2机体——平底式结构特点：底平面与曲轴轴线齐平优点：高度小、质量轻、加工方便缺点：刚度较差、前后端与油底壳之间的密封复杂适用范围：轿车、轻型货车例子：BJ492Q2.2.2机体——平底式结构特点：底平面与曲轴轴线齐平2.2.2机体——龙门式结构特点：底平面下沉到曲轴轴线以下优点：刚度较好、与油底壳之间的密封简单缺点：高度高、质量较重适用范围：各种类型的汽车例子：解放CA6102、上海桑塔纳等2.2.2机体——龙门式结构特点：底平面下沉到曲轴轴线以下汽车构造第二章概要课件2.2.2机体——隧道式结构特点：主轴承孔不剖分优点：刚度大、主轴承孔的同轴度好缺点：成本高适用范围：由于成本较高，所以采用的较少例子：6135Q柴油机2.2.2机体——隧道式结构特点：主轴承孔不剖分2.2.3气缸盖2.2.3气缸盖2.2.3气缸盖工作条件：承受气体力和紧固螺栓产生的机械负荷；与高温燃气接触而承受热负荷要求：足够的刚度和强度、良好的冷却材料：优质灰铸铁或合金铸铁铝合金气缸盖的优点：导热性好，有利于提高压缩比；铸造性能好，适于浇铸结构复杂的零件2.2.3气缸盖工作条件：承受气体力和紧固螺栓产生的机械负2.2.3气缸盖——气缸盖构造气缸盖是结构复杂的箱形零件进、排气门座孔、气门导管孔火花塞安装孔、喷油器安装孔铸有水套、进排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。2.2.3气缸盖——气缸盖构造气缸盖是结构复杂的箱形零件2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造整体式气缸盖结构：多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖称为整体式气缸盖优点：结构紧凑，可缩短气缸中心距适用范围：气缸直径小于105mm，气缸数不超过6个分块式气缸盖结构：两缸或者三缸共用一个气缸盖优点：刚度大，变形小，易于产品系列化单体式气缸盖结构：每缸一盖优点：刚度大、修理制造方便适用范围：气缸直径大于140mm2.2.3气缸盖——气缸盖构造整体式气缸盖2.2.4气缸盖——汽油机燃烧室2.2.4气缸盖——汽油机燃烧室汽油机燃烧室浴盆形结构简单，气门与气缸轴线平行，散热面积小，工艺性较好。楔形结构比较紧凑，气门相对气缸轴线倾斜半球形燃烧室结构最紧凑，面容比最小，火焰传播距离短，一般配凸起锥台顶活塞。蓬形多球形汽油机燃烧室浴盆形结构简单，气门与气缸轴线平行，散热面积小汽油机燃烧室汽油机燃烧室2.2.4气缸盖——柴油机燃烧室2.2.4气缸盖——柴油机燃烧室柴油机燃烧室直接喷射式燃烧室浅盆形深坑形分隔式燃烧室涡流室预燃室柴油机燃烧室直接喷射式燃烧室2.2.4气缸盖——气缸盖冷却冷却不良：汽油机发生不正常燃烧，柴油机喷油器过热、气缸盖开裂，进排气门座变形、漏气、烧损气门鼻梁区：汽油机进排气门座之间三角区：柴油机进排气门座和喷油器安装孔之间汽油机：导流板柴油机：分水管或分水孔2.2.4气缸盖——气缸盖冷却冷却不良：汽油机发生不正常燃2.2.4气缸衬垫功用：密封燃烧室，防止燃气、冷却液、机油泄漏工作条件：机械负荷、热负荷及机油的腐蚀要求：足够的强度、耐压、耐腐蚀、有弹性结构：和气缸盖的下表面一样材料及分类：金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫、全金属衬垫2.2.4气缸衬垫功用：密封燃烧室，防止燃气、冷却液、机油2.2.5油底壳功用储存机油和封闭机体或曲轴箱材料用薄钢板冲压或铝铸造结构内装有稳油挡板局部做得较深底部还装有放油螺塞2.2.5油底壳功用第二章

机体组及曲柄连杆机构第二章

机体组及曲柄连杆机构主要内容曲柄连杆机构中的作用力及力矩机体组曲柄连杆机构平衡机构主要内容曲柄连杆机构中的作用力及力矩2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用力：气体力，Fg：活塞->连杆->曲柄销->主轴承气缸盖->气缸盖螺栓->机体运动质量惯性力往复惯性力，Fj-活塞组和连杆小头质量旋转惯性力（离心力），Fk-曲柄和连杆大头质量总作用力F=Fg+Fj，分解为侧向力FN和连杆力FS2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用力：2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩翻倒力矩：侧向力FN使活塞和气缸壁加剧磨损，同时对曲轴旋转轴线的力矩称为翻倒力矩。发动机转矩连杆力FS使连杆受到压缩或拉伸，FS分解为切向力FT和径向力FR切向力产生发动机转矩T，径向力使轴承承受载荷。2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩翻倒力矩：2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩往复惯性力、旋转惯性力、翻倒力矩、发动机转矩的周期性变化将引起发动机在支承上的振动，从而降低了汽车行驶的平顺性和舒适性。尽量减小运动件质量以减小惯性力，或在曲轴上加平衡重来平衡惯性力。2.1曲柄连杆机构中的作用力及力矩往复惯性力、旋转惯性力、翻2.2机体组

2.2.1机体组的功用和组成

2.2.2机体

2.2.3气缸盖

2.2.4气缸衬垫

2.2.5油底壳

2.2.6发动机的支承2.2机体组

2.2.1机体组的功用和组成

2.2.22.2.1机体组的组成和功用组成：机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖、油底壳干式或湿式气缸套

2.2.1机体组的组成和功用组成：2.2.1机体组的组成和功用功用：发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。2.2.1机体组的组成和功用功用：2.2.2机体——铸铁机体2.2.2机体——铸铁机体2.2.2机体——铝合金机体2.2.2机体——铝合金机体2.2.2机体机体是气缸体和曲轴箱的连铸体工作条件机械负荷热负荷要求足够的刚度和强度耐磨损、耐腐蚀结构紧凑、质量轻材料高强度灰铸铁铝合金2.2.2机体机体是气缸体和曲轴箱的连铸体2.2.2机体-机体的构造按气缸排列形式分为直列V型水平对置按气缸结构形式分为无气缸套干气缸套湿气缸套按曲轴箱结构形式分为平底式龙门式隧道式2.2.2机体-机体的构造按气缸排列形式分为2.2.2机体——气缸排列形式2.2.2机体——气缸排列形式2.2.2机体构造——气缸排列形式直列式：各气缸排成一列特点：宽度小、高度和长度大，用于六缸以下V型：两列气缸排列成V形特点：宽度大，高度、长度小，形状复杂对置式：两列气缸水平相对排列特点：重心低2.2.2机体构造——气缸排列形式直列式：各气缸排成一列2.2.2机体——气缸的结构形式，气缸套2.2.2机体——气缸的结构形式，气缸套2.2.2机体——气缸套功用：提供空间供曲柄连杆机构运动传热工作条件：高温高压燃气，高速运动活塞接触要求：耐磨性分类：无气缸套式干气缸套式湿气缸套式2.2.2机体——气缸套功用：无气缸套式结构特点：在气缸体上直接加工气缸孔优点：结构简单，刚性较好，可缩小缸心距而缩小发动机长度尺寸和质量缺点：为了保证气缸的耐磨性，整个铸铁机体须采用耐磨的合金铸铁，机体制造成本升高；无气缸套式结构特点：在气缸体上直接加工气缸孔干气缸套式特点：不与冷却液接触，壁厚2-3mm优点刚度大、气缸中心距小、质量轻、工艺性好缺点传热较差、温度分布不均匀，易变形轴肩定位干气缸套式特点：不与冷却液接触，壁厚2-3mm轴肩定位湿式气缸套气缸套外壁与冷却液直接接触，壁厚5~8mm优点：机体工艺性好、传热好、温度分布均匀、修理方便缺点：机体刚度差、易漏水湿式气缸套气缸套外壁与冷却液直接接触，壁厚5~8mm风冷发动机气缸体结构 金属对空气的换热系数仅是金属对水的换热系数的1/33。因此必须在风冷气缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积，增强散热能力。风冷发动机气缸体结构 金属对空气的换热系数仅是金属对水的换2.2.2机体——机体的结构形式机体下底面和曲轴中心线位置不同，可将机体分为：平底式龙门式隧道式2.2.2机体——机体的结构形式机体下底面和曲轴中心线位置2.2.2机体——平底式结构特点：底平面与曲轴轴线齐平优点：高度小、质量轻、加工方便缺点：刚度较差、前后端与油底壳之间的密封复杂适用范围：轿车、轻型货车例子：BJ492Q2.2.2机体——平底式结构特点：底平面与曲轴轴线齐平2.2.2机体——龙门式结构特点：底平面下沉到曲轴轴线以下优点：刚度较好、与油底壳之间的密封简单缺点：高度高、质量较重适用范围：各种类型的汽车例子：解放CA6102、上海桑塔纳等2.2.2机体——龙门式结构特点：底平面下沉到曲轴轴线以下汽车构造第二章概要课件2.2.2机体——隧道式结构特点：主轴承孔不剖分优点：刚度大、主轴承孔的同轴度好缺点：成本高适用范围：由于成本较高，所以采用的较少例子：6135Q柴油机2.2.2机体——隧道式结构特点：主轴承孔不剖分2.2.3气缸盖2.2.3气缸盖2.2.3气缸盖工作条件：承受气体力和紧固螺栓产生的机械负荷；与高温燃气接触而承受热负荷要求：足够的刚度和强度、良好的冷却材料：优质灰铸铁或合金铸铁铝合金气缸盖的优点：导热性好，有利于提高压缩比；铸造性能好，适于浇铸结构复杂的零件2.2.3气缸盖工作条件：承受气体力和紧固螺栓产生的机械负2.2.3气缸盖——气缸盖构造气缸盖是结构复杂的箱形零件进、排气门座孔、气门导管孔火花塞安装孔、喷油器安装孔铸有水套、进排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。2.2.3气缸盖——气缸盖构造气缸盖是结构复杂的箱形零件2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造2.2.3气缸盖——气缸盖构造整体式气缸盖结构：多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖称为整体式气缸盖优点：结构紧凑，可缩短气缸中心距适用范围：气缸直径小于105mm，气缸数不超过6个分块式气缸盖结构：两缸或者三缸共用一个气缸盖优点：刚度大，变形小，易于产品系列化单体式