汽车构造课件-曲柄连杆机构

一、概述二、机体组三、活塞连杆组四、曲轴飞轮组第二章曲柄连杆机构一、概述1）功用：将燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴旋转运动而向工作机输出机械能。2）组成：（1）机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动件。（2）活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。（3）曲轴飞轮组:

主要包括曲轴、飞轮等运动件。二、机体组1、气缸体与曲轴箱2、气缸与气缸套3、气缸盖与气缸垫机体组的组成:1、气缸体(cylinderblock)与曲轴箱(crankcase)2）油底壳（下曲轴箱）气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动部件相互之间的准确位置关系。1）气缸体2）油底壳（下曲轴箱）2、气缸与气缸套(cylinderliner)气缸体气缸套气缸水套强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。2、气缸与气缸套(cylinderliner)不镶缸套、散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度好，要求加工工艺（热处理）高2、气缸与气缸套(cylinderliner)3、气缸盖(cylinderhead)与气缸垫(gasket)

（燃烧室）1）气缸盖的形式分开式：（一缸一盖、二缸一盖、三缸一盖等）多用于缸径较大、缸盖负荷较轻的发动机整体式：缸径较小的发动机采用气缸盖与气缸体之间对应3）燃烧室:

汽油机燃烧室、柴油机燃烧室2）气缸垫汽油机燃烧室(combustionchamber)要求：结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失和缩短火焰行程使混和气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，以保证混合气得到及时和充分燃烧。汽油机燃烧室比较与应用名称特点示意图应用半球形结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、热效率高桑塔纳夏利富康楔形结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长切诺基盆形工艺性好、成本低，但结构不够紧凑，进排气效果不如半球形燃烧室捷达奥迪油底壳(Oilpan):存储机油并封闭曲轴箱采用薄钢板冲压而成油底壳(Oilpan)密封衬垫三、活塞连杆组1、活塞2、活塞环3、活塞销4、连杆5、连杆轴承1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。

2、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达600～700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3～5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。3、材料：铝合金：质量小导热性好；

灰铸铁1、活塞（piston）活塞应具备的特点A刚度和强度应足够大，传力可靠。B导热性能好，耐高压、高温、磨损C质量较小，尽可能减少往复惯性力D耐热的活塞顶及弹性的活塞裙E活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数1、活塞（piston）（1）活塞顶部

功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。4、结构

顶部：构成燃烧室，承受气体压力。头部:安装活塞环，制作较厚。

裙部：导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。1、活塞（piston）（1）活塞顶部结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。头部（2）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。工作条件最恶劣，应离顶部远些。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。作用：（3）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。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，防治破坏油膜。裙部气环油环活塞环(pistonrings)活塞环(pistonrings)

气环：密封、导热，兼起刮油和布油的 辅助作用

油环：刮油、布油，兼起密封作用

工艺性好

密封性好但工艺性较差锐角部位易折损作用：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。材料与工艺:优质低碳钢，表面淬火、精磨。3、活塞销构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，及两段截锥与一段圆柱的组合形。4、连杆小头杆身大头连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受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。连杆组件分解图连杆小头杆身连杆大头连杆大头的连接形式平切式斜切式四、曲轴飞轮组1、曲轴2、飞轮功用：将做功冲程从连杆传来的力转变为转矩经飞轮传到传动机构；在其他冲程，靠惯性反过来经过连杆推动各缸活塞进行进气、压缩、排气，并驱动配气机构和其他附属装置。1、曲轴连杆轴颈曲轴轴颈平衡重曲拐曲柄曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲轴实物图前端轴平衡重主轴颈曲柄连杆轴颈油孔曲轴形状和曲拐的布置形式，由什么决定？曲拐的布置一般规律

在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火做功一次，而且各缸发火的间隔时间应力求均匀。具体要求：1）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。2）连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。比如：四缸机：1-3-4-2或1-2-4-3

六缸机：1-5-3-6-2-4；3）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。常见曲轴曲拐的布置对缸数为i的发动机而言，其发火间隔角为：四行程：720°/4=180°

六行程：720°/6=120°四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置曲轴转角（度）

一缸二缸三缸四缸0～180180～360360～540540～720功功功功排进压排进压排进压排进压1↓3↓4↓2四缸四行程发动机的曲拐布置直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置曲轴转角（度）601201802403003604204805406006607200～180180～360360～540540～720一缸二缸三缸四缸五缸六缸排进压进压排进压排进压排进压排进压排发火顺序：1-5-3-6-2-4功功功功功功六缸四行程发动机的曲拐布置

发动