一功用和组成任务三发动机曲柄连杆机构功用将作用于活塞顶

一、功用和组成1.功用：将作用于活塞顶部的气体压力转变为扭矩对外输出功率；贮能，克服辅助行程的阻力。

2.由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。任务三、发动机曲柄连杆机构机体组曲轴飞轮组活塞连杆组二、机体组教学要求：

1.概括曲柄连杆机构功用与组成；2.简述机体组组成及安装要求；3.归纳油底壳的结构特点。重点：曲柄连杆机构功用与组成；

机体组组成及安装要求。难点：曲柄连杆机构各部件的连接关系。机体是发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸垫等组成。二、机体组气缸盖气缸垫气缸体油底壳（一）气缸体与曲轴箱水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。1.气缸体结构型式（1）一般式气缸体

油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。油底壳安装面安装主轴承盖的加工面（2）龙门式气缸体

油底壳安装平面低于曲轴旋转中心平面。安装主轴承盖的加工面油底壳安装面（3）隧道式气缸体

主轴承孔为整体式，采用滚动轴承。主轴承座孔（1）直列式单列式用于六缸以下发动机。2.气缸的排列型式（2）V型用于六缸以上发动机，

<1800。（3）对置式应用很少。V型对置式3.气缸套：圆柱形空腔，活塞运动的轨道。（1）干式缸套

缸套不直接与冷却水接触，与气缸体的内表面采用过盈配合。气缸套水套气缸体优点：缸体刚度好，不易漏水漏气缺点：散热性差，不易拆装适用：汽油机铸铁缸体,如CA6102、EQ6100水套气缸体气缸套垫圈密封圈（2）湿式缸套

缸套外表面直接与冷却水接触。

优点：铸造易，更换易，散热性好。

缺点：缸体刚度差，易漏水、漏气。

适用：主要用于柴油机（工作粗暴、热负荷大）、大缸径的发动机（D﹥104mm）和铝合金缸体（BJ492Q）。安装:径向定位——两凸缘环带轴向定位——凸缘高出缸体上平面0.05～0.15mm密封:上端凸缘处有紫铜垫片下端有1～3个橡胶环水套气缸体气缸套垫圈密封圈作用：封闭气缸上部，构成燃烧室。材料：铸铁，铝合金。（三）气缸盖与气缸盖衬垫1.气缸盖构造：燃烧室、水套、喷油器孔（火花塞）、进排气道等。形式：单体式；分开式；整体式。2.汽油机燃烧室定义：活塞顶部和气缸盖上相应的凹坑所组成。要求：结构紧凑、火焰传播距离短、冷却面积小等。形式：半球形、楔形、盆形等。半球形楔形盆形保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水、漏油。一定的弹性；耐热性要好；耐压性要好。3．气缸盖衬垫（1）作用（2）要求（3）材料铜皮——石棉冷扎钢片钢丝为骨架，两面粘结石棉。（4）缸盖与缸体的安装①由中间向外四周对称拧紧螺栓，分几次进行，最后一次要符合扭力数；③铝合金缸盖冷态一次拧紧；②铸铁缸盖热态再拧紧一次；④分解按反顺序进行。12345678910（四）油底壳作用：贮存、冷却机油并封闭曲轴箱。结构：放油塞稳油挡板衬垫采用薄钢板冲压而成；最低处有磁性放油螺塞；壳内装有稳油挡板；与缸体接合面之间装有衬垫。机体组小结气缸套气缸盖气缸垫油底壳机体组气缸体一般式气缸体龙门式气缸体隧道式气缸体干式缸套湿式缸套教学要求：1.概括活塞连杆组的作用及组成；2.归纳铝合金活塞的结构特点；4.熟悉活塞环的类型和结构。重点：活塞连杆组的作用与组成；铝合金活塞的结构特点。难点：活塞环的密封原理。三、活塞连杆组3.阐述活塞环的密封原理；三、活塞连杆组

活塞连杆组是曲柄连杆机构的传力机件,主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆轴承盖等组成。活塞环活塞活塞销连杆连杆轴承（轴瓦）连杆衬套卡环连杆轴承盖连杆小头连杆大头（一）活塞功用：承压、传力，与气缸盖气缸壁共同构成燃烧室。工作条件：高温高压高速润滑差（顶部达600～700K）（8～12m/s）要求有足够的刚度、强度传热好、膨胀系数小重量轻、耐磨材料：高级铸铁、铝合金。1.结构由顶部、头部、裙部组成。裙部顶部头部（1）活塞顶部直接与气体接触的部分。平顶凹顶凸顶凹顶凹顶凹顶作用：构成燃烧室；承受气体压力。形状：平顶、凸顶、凹顶（2）活塞头部活塞油环槽以上的部分。作用：安装活塞环；与活塞环一起密封气缸、传热、刮油。形状：上小下大的阶梯形或锥形。由于活塞头部材料厚、温度高，因而热胀量大。（3）活塞裙部活塞油环槽以下部分。作用：导向、承受侧向力、通过活塞销座传递气体力。形状：椭圆形。半拖板式拖板式2.防止“冷敲热拉”的结构措施（1）活塞制成上小下大的阶梯形、锥形或上小中大的桶形。（2）裙部沿圆周近似呈椭圆形原因：金属量使销座孔方向变形量大。侧压力气体力长短轴之差≈0.5mm长轴垂直于销座轴线短轴平行于销座轴线制成：（3）活塞裙部开有隔热槽和膨胀槽

隔热槽作用：减少头部热量向裙部传导，从而减少裙部的热膨胀。

膨胀槽作用：使裙部有一定弹性，在热态时能起补偿作用。隔热槽膨胀槽膨胀槽膨胀槽（4）销座孔处铸入防胀钢片恒范钢片自动调节式筒形钢片式镶筒形钢片镶恒范钢片自动调节式3.活塞的换向敲击活塞销对中布置

向作功行程中受主侧压力的一方偏移1—2mm（左偏），在安装时不能装反。活塞销偏移布置（二）活塞环1.功用与分类（1）气环：密封、传热2.材料（2）油环：刮油、布油因工作条件恶劣，要求活塞环弹性好、强度高、耐磨损。（1）气环:合金铸铁。第一道环镀铬。普通油环：优质灰铸铁制（2）油环组合油环：钢片冲压3.气环的密封原理与结构（1）活塞环“三隙”：端隙、侧隙、背隙。弹力使环贴于缸壁（Ⅰ），摩擦力使环贴于环槽端面（Ⅱ）。气压力使环与缸壁压紧，多道气环，开口错开。（2）密封原理（3）气环断面形状（1）矩形环：断面为矩形“泵油作用”：燃烧室积炭；机油消耗量增大；环槽内积炭可能使环卡死。活塞环的泵油作用(2)锥面环(3)桶面环(4)梯形环密封性、刮油性好，易磨合但加工困难，安装时“0”记号向上。密封性好，易磨合，不易刮伤缸壁。但加工困难。密封性好，有“自洁”作用。但加工困难。(5)扭曲环密封性、磨合性及刮油性好、加工较容易。扭曲原理：截面不称，产生变形应力，使环扭曲。扭曲环作用原理a)矩形环F2F1b)扭曲环MF2F1F2F1自由状态下：Ф环﹥Ф缸，气环压入气缸后，在自身弹力P0作用下紧贴缸壁。扭曲效果：三线接触,接触面小，单位面积压力增加。安装要求内切槽向上外切槽向下装反则加速磨损和漏气①②③①②③4.油环（1）普通油环又称整体式油环。外圆柱面中间有凹槽，槽中切槽或钻小孔；外侧上边制有倒角：活塞上行时布油；活塞下行时刮油能力强。（2）组合式油环由2—3片起刮油作用的刮油片和产生径向、轴向弹力作用的衬簧组成。刮片衬簧刮片刮片优点：接触压力高，适应性好；回油通路大；重量小；刮油效果好。安装时各道活塞环的端口之间应相互错开，三道环相互错开120度。东风EQ6BT5.9第一环：球铁梯形桶面环，镀铬第二环：合金铸铁锥面扭曲环，内切扭曲环，内切槽向上。第三环：组合式带螺旋衬环的铸铁油环。5.活塞销（1）作用：连接活塞和连杆小头；把活塞承受的气体力传给连杆。（2）要求：具有足够的强度和刚度；表面耐磨性要好；重量要轻。（3）结构特点：空心圆柱体；低碳钢或低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度；精加工后磨光以提高尺寸精度和表面光洁度。（4）型式全浮式、半浮式（1）全浮式：活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由转动。两端装有卡簧：防销轴向窜动。冷状态为过度配合：先把活塞放在温度700C-900C水或油中加热后，再装入销。工作间隙为：0.01—0.02mm。活塞销连杆卡簧卡簧（2）半浮式：与连杆小头用紧固螺栓（或压配合）连接;与活塞座孔为间隙配合。活塞销连杆6.连杆（1）作用：把活塞承受的气体压力传给曲轴；连接活塞与曲轴。（2）要求：强度要高、刚度要大、重量要轻。（3）材料：中碳钢或合金钢锻造，然后经机加工或热处理而成。连杆小头杆身连杆大头连杆轴瓦连杆轴承盖连杆衬套活塞连杆组小结活塞连杆组活塞活塞环活塞销连杆（铝合金）放冷敲热拉措施活塞制成上小下大的锥形活塞裙部呈椭圆形活塞裙部开槽销座孔处铸入防胀钢片喷油冷却油环气环矩形环扭曲环锥面环梯形环桶面环教学要求：重点：曲轴的基本结构；

曲拐的布置与发动机作功顺序。难点：曲拐的布置与发动机作功顺序。四、曲轴飞轮组1.概括曲轴飞轮组的作用与组成；2.说明曲轴基本结构；3.说明曲拐的布置与发动机作功顺序.功用:变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动，并驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。四、曲轴飞轮组组成：曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮和正时齿轮等。扭转减震器曲轴上轴承曲轴下轴承前端油封后端油封飞轮正时齿轮（一）曲轴1.功用1.将连杆传来的气体力转换成转矩对外输出；2.驱动发动机的配气机构和其它辅助装置。2.工作条件1.周期性气体力（主要是作功、压缩冲程）；2.往复的惯性力；3.扭矩和弯矩。3.要求1.要有足够的刚度和强度；2.表面要耐磨；3.中空轴颈（减小离心力）；4.合理布置（运转平稳）。4.曲轴结构一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端组成。一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈组成一个曲拐。主轴颈连杆轴颈曲柄前端后端主轴颈（1）主轴颈①作用：支承曲轴②支承形式：全支承曲轴：非全支承曲轴：曲轴主轴颈数比气缸数目多一个。曲轴主轴颈数少于或等于气缸数。③受力情况：前、后、中受力较大,前后中三个轴承宽。（2）连杆轴颈（又称曲柄销）①作用：连接曲轴与连杆②结构特点：连杆轴颈通常做成空心的

——减小惯性力。与曲柄连接处用圆弧过渡

——减少应力集中。③连杆轴颈数目：直列发动机：与气缸数相等。V型发动机：是气缸数的一半。（3）曲柄与平衡重①曲柄：

又称曲轴臂，是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形。②平衡重：

平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心力及其力矩；平衡活塞连杆组的往复惯性力及其力矩。（4）曲轴前端起动爪皮带轮正时齿轮甩油盘自紧式油封（5）曲轴后端主轴承盖主轴承主轴颈飞轮结合盘密封条甩油盘回油螺纹（6）曲轴的轴向定位受到各种轴向力作用——前后窜动；在曲轴前、后、中部安装止推轴承。受热伸长——须有膨胀余地；主轴承盖主轴颈连杆轴颈止推垫片轴向间隙（0.05~0.25）

止推垫片有减磨合金的一面朝向转动件。（7）曲拐的布置①一个单元曲拐：两个主轴颈、一个连杆轴颈、两个曲柄。②曲拐数目：直列式发动机：与气缸数相同；V型发动机：是气缸数的一半。a、连续作功两缸尽可能远工作顺序:六缸机：1-5-3-6-2-4；四缸机：1-3-4-2或1-2-4-3

b、各缸作功间隔要相等四冲程：720°/i（减轻主轴承载荷；避免进气重叠）二冲程：360°/i③曲拐布置原则：(保证发动机运转平稳）④曲拐的布置：四缸发动机（1—3—4—2或1—2—4—3）1、4同一位置；2、3同一位置。1缸进气时，4缸作功。着火间隔角为：1800。四缸机（1、3、4、2）的工作循环曲轴转角（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六缸发动机（1—5—3—6—2—4）11—612002—53—4234