汽车构造课件：曲柄连杆机构 -

曲柄连杆机构曲柄连杆机构2.1概述2.1.1曲柄连杆机构的功用与组成曲柄连杆机构的功用主要表现在两个方面：一是形成发动机的基体，把组成发动机的各机构和系统联系成一个整体；二是将燃气作用在活塞顶上的力转变成曲轴的驱动转矩，对发动机内、外提供动力。一般曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。曲柄连杆机构2.1.2工作条件燃料在发动机燃烧室和汽缸内燃烧，产生高温（最高温度高于2500K）、高压（最高压力高达5～9MPa），燃气推动活塞高速运动（发动机转速在3000r/min时，活塞线速度可达8m/s）。由此可见，曲柄连杆机构的工作条件是很苛刻的，与燃气接触的零件需要耐高温、承受高压，做高速运动的零件还需要耐磨。

此外，有的零部件还将受到化学腐蚀。曲柄连杆机构2.1.2受力分析做功行程中，活塞受到燃烧气体的作用力（气体压力）Fg和活塞以及连杆小头的往复惯性力Fj，两作用力沿汽缸同轴方向，即活塞的总作用力F为Fg和Fj

的代数和，如右图所示。图2.1曲柄连杆机构的作用力曲柄连杆机构总作用力F在活塞销轴中心分解为Fp1和Fp2，如右图所示。分力Fp2把活塞压向汽缸壁，此力称为侧压力，承受此侧压力的汽缸壁面称为主承压面。侧压力会加剧活塞与汽缸壁之间的磨损，同时会产生使发动机倾翻的趋势，需要发动机支承来克服。分力Fp1沿连杆方向作用在曲柄销上，可分为两个分力FR和Fs。分力FR沿曲柄方向使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；分力Fs对曲轴形成转矩T，推动曲轴旋转。图2.2曲柄连杆机构的作用力曲柄连杆机构2.2机体组的组成1—汽缸盖罩2—汽缸盖3—汽缸体4—飞轮5—油底壳6—活塞环7—活塞8—活塞销9—曲轴10—连杆图2.3机体组的结构曲柄连杆机构2.2.1汽缸体汽缸体构成机体组的骨架，将汽缸盖、油底壳等联系起来，形成发动机的装配基体。1）发动机的布置a.直列式b.V形c.对置式图2.4发动机布置分类曲柄连杆机构2）气缸体的结构形式a.一般式b.龙门式c.隧道式1—汽缸体

2—水套

3—凸轮轴孔座

4—加强肋5—湿缸套

6—主轴承座7—主轴承座孔

8—安装油底壳的加工面

9—安装主轴承盖的加工面图2.5汽缸体结构形式曲柄连杆机构3）汽缸套1—汽缸套2—汽缸体3—O形橡胶密封圈图2.6直列式和V形发动机的汽缸套曲柄连杆机构1—冷却水套2—可卸式干缸套3—湿缸套4—橡腔密封圈图2.7汽缸套结构图曲柄连杆机构2.2.2气缸盖与气缸衬垫a）整体式

b）分段式1—汽缸盖2—气道3—汽缸垫4—汽缸盖螺栓

图2.8发动机汽缸盖图曲柄连杆机构a.盆形b.楔形c.半球形图2.8汽油机的燃烧室形状1—气门

2—火花塞孔3—燃烧室4—火花塞曲柄连杆机构a.汽缸垫b.膨胀石墨c.冲压钢板1—石墨

2—不锈钢板3—低碳钢钢板A—朝向汽缸面图2.9汽缸盖衬垫的构造曲柄连杆机构2.2.3油底壳1—油底壳

2—磁性放油螺塞功用：油底壳是来储存机油并封闭曲轴箱。曲柄连杆机构2.3活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成1—活塞2—活塞销

3—卡环

4—衬套5—连杆及连杆盖

6—连杆螺栓7—连杆轴瓦

8、9—组合油环10—第二道气环11—第一道气环图2.10发动机活塞连杆组曲柄连杆机构2.3.1活塞1—活塞2—活塞销

3—卡环

4—衬套5—连杆及连杆盖

6—连杆螺栓7—连杆轴瓦

8、9—组合油环10—第二道气环11—第一道气环曲柄连杆机构a.平顶b.凹坑(1)c.凹坑(2)活塞顶部形状1—凹坑2—缺口（活塞顶朝前记号）图2.11活塞顶部形状曲柄连杆机构活塞裙部图2.12活塞裙部的椭圆变形曲柄连杆机构2.3.2活塞环1—桶面气环

2—扭曲锥面气环

3—油环1）活塞环的安装图2.13活塞环的安装曲柄连杆机构2）油环图2.14普通单体油环图2.15组合油环1—刮油钢片

2—轴向衬环

3—径向衬环曲柄连杆机构2.3.4连杆1—连杆衬套2—连杆小头3—杆身

4—连杆大头5—连杆螺栓6—轴瓦

7—凹槽

8—连杆盖9—螺母图2.16连杆组件分解图曲柄连杆机构1—连杆衬套2—杆身油道3—杆身4—连杆大头5—连杆盖止口凸台6—轴瓦7—连杆盖

8—连杆螺栓2）斜切口连杆组件分解图曲柄连杆机构2.4曲轴飞轮组1—皮带轮2—扭转减振器

3—曲轴

4—连杆

5—活塞

6—飞轮7—齿环图2.18曲轴飞轮组的结构曲柄连杆机构1—前端轴2—主轴颈3—曲柄

4—连杆轴颈(曲柄销)

5—后端凸缘6—油孔

7—平衡重2.4.1曲轴与曲拐图2.19曲轴与曲拐曲柄连杆机构图2.21曲轴后端1—凸缘

2—回油螺纹槽

3—甩油环

图2.20曲轴前端的结构1—带轮2—扭转减振器3—甩油盘4—正时齿轮

5—键

曲柄连杆机构图2.22直列6缸发动机的曲拐布置曲柄连杆机构2.4.2扭转减振器图2.23橡胶摩擦式扭转减振器1—扭转减振惯性质量2—硫化橡胶层

3—曲轴皮带轮

4—带轮轮毂

5—曲轴6—螺栓7