曲柄连杆机构与机体组件

教学目标与要求掌握机体组件组成与结构特点学会机体组件的拆装掌握曲柄连杆机构组成，各部件的作用、结构与工作原理学会曲柄连杆机构的拆装掌握多缸四冲程内燃机的工作过程分析理解可变气缸控制技术学会曲柄连杆机构与机体组件日常维护

12.1机体组件机体（气缸体、曲轴箱）气缸盖气缸垫油底壳第2章曲柄连杆机构与机件组件国家十一五规划教材22.1.1机体

1.作用：整个发动机的“骨骼”，支承所有另部件。（内有油、水道）2.构造：3气缸：燃烧作功的场所，活塞在其间高速往复运动。气缸套：节省贵金属材料，降低成本，方便维修。干式气缸套：外壁不直接与冷却水接触。湿式气缸套：外壁直接与冷却水接触。

4风冷发动机气缸体散热片气缸53．气缸体型式（1）一般式(无裙式)；（2）龙门式（拱桥式、有裙式）；（3）隧道式a)一般式b)龙门式c)隧道式1-气缸体2-水套3-气缸4-湿式气缸套5-凸轮轴座孔6-加强筋7-主轴承座8-主轴承座孔9-油底壳座面62.1.2气缸盖

1．作用：封闭气缸体的上端面，安装进排气门、火花塞（喷油嘴）、燃烧室等构件。72．型式：单体式；整体式；块状。3.构造：复杂的铸件（孔道、燃烧室），一般用铝合金或优质铸铁材料。安装时注意各螺钉由内及外、对称、多次、拧紧到转矩。8燃烧室半球形燃烧室

楔形燃烧室浴盆形燃烧室

9燃烧室多球形燃烧室蓬形燃烧室102.1.3气缸垫（气缸床)1．作用：防止漏气、漏油、漏水。2．构造：铜皮-石棉结构；实心弹性金属片。

3．安装注意：铜皮光滑面朝缸体，机油孔与缸体和缸盖对正。112.1.4油底壳122.1.5发动机的支承

三点支承和四点支承三点支承四点支承132.2曲柄连杆机构活塞环活塞活塞销连杆连杆轴承曲轴曲轴齿轮曲轴带轮曲轴轴承飞轮142.2.1活塞连杆组件1－活塞

2－活塞环3－活塞销

4－连杆

5－连杆螺栓

6－连杆盖

7－连杆轴瓦

151.活塞（1）作用：①与气缸、缸盖组成燃烧室和工作容积；②传力；③传热。（2）工作条件：高温、高压、高速、润滑不良、加速度、惯性力、侧向力。（3）材料：铝合金；铸铁。16（4）活塞构造171）活塞顶部平顶凸顶凹顶18活塞顶标志192）活塞头部（防漏部）

203）活塞槽部214）活塞裙部从油环槽下端面起至活塞最下端的部分。用于导向和承受侧压力。22活塞裙部制成椭圆（其长轴垂直于活塞销座）活塞裙部直径较防漏部、顶部都大，所以活塞作成锥形或阶梯形。裙部椭圆锥形阶梯形桶形

23裙部开切槽拖鞋式活塞24裙部铸恒范钢

25镶筒形钢片的活塞26（4）活塞的冷却27（5）活塞销孔偏置结构

282.活塞环（气环、油环）（1）气环1）作用密封传热。2）构造293）工作原理304）气环类型（按截面分）a)矩形环b)锥面环c)、d)上内切正扭曲环e)下外切正扭曲环f)下内切反扭曲环g)梯形环h)楔形环i)桶面环j)开槽环k)l)顶岸环31矩形气环的泵油作用

活塞下行

活塞上行

32锥面环

锥面(0.5°～1.5°)，减小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。活塞下行时，便于刮油；活塞上行时，由于锥面的“油楔”作用，能在油膜上“飘浮”过去，减小磨损。安装时，不能装反，否则会引起机油上窜。33活塞环安装标记34扭曲环

内切环：在环的内圆部分切槽或倒角。外切环：在环的外圆部分切槽或倒角。作用原理：产生了扭曲力矩，使活塞环发生扭曲变形。安装注意：内切口朝上，外切口朝下，不能装反35梯形环

能自动清除环槽中的积炭：在压缩行程和作功行程，随着活塞受侧压力的方向不同而不断地改变位置，把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环槽中而折断。梯形环机油36桶面环

外圆为凸圆弧形。桶面环上下运动时，均能与气缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封。37槽环在外圆面上加工出环形槽，在槽内填充能吸附机油的多孔性氧化铁，有利于润滑、磨合和密封。38顶岸环391）作用：刮油，布油，传热。2）类型：槽孔式、槽孔撑簧式、钢带组合式

（2）油环40槽孔式油环41槽孔撑簧式油环42组合油环43活塞环安装注意活塞环开口应错开，开口不宜对活塞销及活塞销垂直位置和涡流穴方向。第一道气环有的镀了铬，不能错装。注意锥形环、扭曲环的方向。边间隙和开口间隙适当。443.活塞销(1)作用：连接活塞与连杆、传递动力。(2)构造：空心，二边卡环定位。(3)连接方式全浮式半浮式(4)安装454.连杆46连杆(1)作用：连接活塞与曲轴，并传递动力。(2)材料(3)构造：1）连杆小头（衬套）2）连杆杆身（“工”字形断面）

1-连杆衬套2-连杆小头3-连杆杆身4-连杆螺钉5-连杆大头6-连杆轴瓦7-连杆盖8-连杆轴瓦凸键9-凹槽473）连杆大头（分整体式和分开式两种；分开式又有平分和斜分两种）

平分斜分连杆装配标志

机油喷孔

连杆盖装配标志

48连杆大端定位锯齿定位圆销定位套筒定位止口定位49连杆螺栓：采用优质合金钢并经精加工和热处理特制而成，损坏后绝不能用其它螺栓来代替。

50（4）连杆安装注意1）连杆与连杆盖配对好，不得更换或调头（在杆身侧面打有记号）。2）各缸连杆不得互换（根据平衡要求，同一发动机连杆重量差不得超过允许范围）。3）安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力板手分2～3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后还应可靠的锁紧。4）斜剖连杆应注意安装方向。51（1）作用：减磨。（2）材料：薄壁钢背，在内表面浇铸有耐磨合金层（巴氏、铜基合金和铝基合金

）（3）结构

1-钢背2-油槽3-定位凸键4-减磨合金层5.连杆轴瓦526.V型发动机连杆布置形式并列式主副式叉式

532.2.2曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成。1-曲轴皮带轮2-曲轴正时齿轮皮带轮3-曲轴链轮4-曲轴前端5-曲轴主轴颈6-曲柄臂7-曲柄销（连杆轴颈）8-平衡重块9-转速传感器脉冲轮10-飞轮11-主轴瓦12-主轴承盖13-螺母14-止推垫片15-主轴瓦16-止推垫片

541.曲轴（1）作用：传力。（2）材料与加工：（3）结构形式整体式组合式55（4）结构原理一般由主轴颈、主轴瓦、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄臂、平衡重块等组成。

561）主轴颈非全支承：全支承：572）曲柄销（连杆轴颈）直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。583）曲柄臂连接主轴颈和连杆轴颈。铸有(或紧固有)平衡重块。

59曲柄连杆机构运动惯性力60曲轴平衡

4缸发动机受力与平衡受力平衡614）曲轴前端1、2-滑动推力轴承3-止推片4-定时齿轮5-甩油盘6-油封7-带轮8-起动爪62曲轴皮带轮记号635）曲轴后端安装飞轮。在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。有的电喷发电机还安装有转速传感器脉冲轮。646）曲轴轴向定位657）曲轴润滑在轴颈上钻有油孔，并有斜油道相通，再与机体的主油道联通。

66（6）多缸机曲柄布置与点火顺序分析1）4缸机4个曲柄布置在同一平面内。两种发火顺序：1-2-4-3；1-3-4-267曲柄转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功排气压缩进气180～360排气进气作功压缩360～540进气压缩排气作功540～720压缩作功进气排气68曲柄转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功压缩排气进气180～360排气作功进气压缩360～540进气排气压缩作功540～720压缩进气作功排气692）6缸机6个曲柄布置在3个平面内。两种发火顺序：1-5-3-6-2-41-4-2-6-3-570曲柄转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～18060作功排气进气作功压缩

进气120

压缩

排气

180

进气作功180～360240排气

压缩300作功

进气

360

压缩排气360～540420进气作功480排气压缩540作功进气540～720600压缩

排气660进气作功720排气压缩716缸四冲程V型发动机点火顺序为R1-L3-R3-L2-R2-L172732.曲轴扭转减震器

（1）作用：消减曲轴扭转振动。（2）分类橡胶扭转减振器硅油扭转减振器硅油-橡胶扭转减振器74（1）橡胶扭转减振器75（2）硅油与硅油-橡胶扭转减振器763.飞轮1．作用：储存能量，使转速均匀，帮助克服短时超负荷。2．构造：园盘齿圈77飞轮记号782.3可变气缸控制技术2.3.1可变气缸控制的意义1.可变气缸控制技术随汽车外界负荷变化，让部分气缸停止工作的控制技术。如广州本田第八代雅阁3.5L发动机能根据需要，控制发动机在3、4、6缸三种模式工作。2.意义降低燃油消耗。792.3.2可变气缸控制发动机基本结构原理1.基本结构（以广州本田第八代雅阁VCM发动机为例）80VTEC系统812.工作原理全负荷工作模式：在发动机启动、加速或者低挡位爬山时，发动机会启动所有的6个汽缸工作，以满足发动机对动力输出的需求。怠速及低负荷工作模式：当发动机怠速或汽车处于中低速运行时，关闭发动机一侧的三个汽缸的进、排气，并且切断供油，完成从V6发动机到直列3缸发动机工作模式的切换。中负荷工作模式：在中等速度、高速巡航和缓坡行驶时，发动机将会用4个气缸来运转。822.4机体组件与曲柄连杆机构

的使用维护2.4.1日常使用维护1.及时清除机体组件外表面油污；2.注意检查发动机与汽车底盘的连接应可靠，工作时发动机应无过大振动；833.发动机工作时，注意检查机体组件外表面应无漏油、漏水、漏气现象，如有应及时排除；4.发动机工作时，注意倾听曲柄连杆机构应无异响，如有异响，应立即停机检查并排除；5.根据汽车发动机使用说明书要求，定时进行机体组件和曲柄连杆机构各系统和零部件检查调整。84本章小结1.曲柄连杆机构包括机体组件、活塞连杆组件及曲轴飞轮组件。2.机体分平底式、龙门式、隧道式三种；气缸套有干式、湿式两种；汽油机燃烧室常见有半球形燃烧室、楔形燃烧室、浴盆形燃烧室、多球形燃烧室和蓬形燃烧室。3.活塞一般都采用高强度铝合金制成。其顶部有各种凹坑，组成各种燃烧室；头部有的加工有隔热槽、纤维增强合金环等；头部有活塞环槽；裙部起导向作用，并承受侧压力。整个活塞呈上小下大，裙部椭圆形；有的开有膨胀槽、采用拖鞋式