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1、学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,一、知识准备 曲柄连杆机构是发动机完成工作循环、实现能量转换的传动机构， 其功用是将燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴旋转运动的转矩， 对外输出动力。 曲柄连杆机构由气缸体与曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。 （一） 气缸体与曲轴箱组 气缸体与曲轴箱组是发动机的骨架， 是发动机各机构和系统的安装基础， 其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件， 承受着各种载荷。气缸体与曲轴箱组主要由气缸体、气缸盖、曲轴箱、气缸套、气缸垫和油底壳等机件组成。,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,.气缸体 （） 气缸体的功用。 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基础
2、， 由它来保证发动机各运动机件相互之间的准确位置关系。 （） 气缸体的结构。 气缸体一般用灰铸铁或铝合金铸成。气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔， 称为气缸。下半部为支撑曲轴的曲轴箱， 其内腔为曲轴运动的空间。机体大部分壁厚均为铸造工艺允许的最小壁厚， 在机体的前后壁和缸间横隔板上铸有支承曲轴的主轴承座以及满足润滑所需要的纵横油道。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,气缸体要承受较大的机械负荷和较为复杂的热负荷， 因此， 要求气缸体具有足够的强度、刚度， 良好的冷却性能， 良好的耐热性、耐磨性以及良好的耐腐蚀性等。 （） 气缸体的类型。 ） 按气缸
3、体与油底壳安装平面的位置不同分为一般式气缸体、龙门式气缸体和隧道式气缸体， 如图 所示。 一般式气缸体的特点： 发动机的曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上， 其高度小、重量轻、结构紧凑， 便于加工， 曲轴拆装方便， 但刚度和强度较差。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,龙门式气缸体的特点： 气缸体下表面移至曲轴轴线以下， 其强度和刚度好， 能承受较大的机械负荷， 但工艺性较差， 结构笨重， 加工困难。 隧道式气缸体的特点： 气缸体分界面远低于曲轴轴线， 曲轴主轴承座孔为整体式结构， 多采用滚动轴承， 主轴承孔较大， 曲轴从气缸体后部装入， 其结构紧凑， 强度和刚度好， 但
4、加工精度要求高， 工艺性较差， 曲轴拆装不方便。 ） 按发动机的冷却方式分为水冷式气缸体和风冷式气缸体， 如图 和图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,水冷式气缸体的特点： 气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套， 并与气缸体和气缸盖冷却水套相通， 冷却水在水套内不断循环， 带走部分热量， 对气缸和气缸盖起冷却作用。 风冷式气缸体的特点： 在气缸体和气缸盖外表面有许多散热片， 以增加散热面积， 保证散热充分， 一般风冷发动机的气缸体和曲轴箱是分开铸造的。 ） 按气缸的排列方式分为直列式气缸体、 型气缸体和对置式气缸体， 如图所示。 直列式气缸体的特点： 发动机的各个气
5、缸排成一列， 一般是垂直布置， 其结构简单、加工容易， 但发动机长度和高度较大。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装, 型气缸体的特点： 气缸排成两列， 左、右两列气缸中心线的夹角小于， 其机体长度和高度较短， 刚度较好， 重量较轻， 但增加了发动机的宽度， 且形状较为复杂。 对置式气缸体的特点： 气缸排成两列， 左、右两列气缸在同一水平面上， 即左、右两列气缸中心线的夹角等于， 其高度小， 总体布置方便， 有利于风冷， 但应用较少。 ） 按气缸的布置分为整体式气缸、干缸套气缸和湿缸套气缸， 如图图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,整体式气缸
6、的特点： 气缸直接镗在气缸体上， 其强度和刚度好， 能承受较大的载荷， 但对材料要求高， 成本高。 干缸套气缸的特点： 将气缸制成单独的圆筒形零件，使其装入缸体后， 外壁不直接与冷却液接触， 而和气缸体的壁面直接接触， 壁厚较薄， 一般为， 其强度和刚度较好； 但加工比较复杂， 内、外表面都需要精加工， 拆装不方便， 散热不良。 湿缸套气缸的特点： 将气缸制成单独的圆筒形零件，使其装入缸体后， 外壁直接与冷却液接触， 气缸套仅在上、下各有一圆环地带与气缸体接触， 壁厚一般为， 其散热好， 冷却均匀， 加工容易， 通常只加工内表面， 而与水接触的外表面不需要加工， 拆装方便； 但强度和刚度较差，
7、 容易产生漏水现象。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,.气缸盖 （） 气缸盖的功用。 气缸盖的功用是封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室。 （） 气缸盖的结构。 气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套， 并应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等（如图 所示）。汽油机的气缸盖上设有火花塞孔， 而柴油机气缸盖上设有安装喷油器的座孔。 （） 气缸盖的类型。 气缸盖分为单体气缸盖、块状气缸盖和整体式气缸盖， 如图图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,） 单体气缸盖的特点： 只覆盖一个气缸的气缸盖， 用于大缸径的发动机上。 ） 块状气缸盖的
8、特点： 能覆盖部分（两个以上） 气缸的气缸盖， 用于较大缸径的发动机上。 ） 整体式气缸盖的特点： 能覆盖全部气缸的气缸盖， 多用于缸径小于105 的汽油机上， 它可以缩短气缸中心距和发动机的总长度； 但缺点是刚性较差， 在受热和受力后容易变形而影响密封性。 （） 气缸盖的材料。 气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁铸成。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,有些汽油机气缸盖用铝合金铸造， 铝的导热性比铸铁好， 有利于提高压缩比， 但其刚度低， 使用中容易发生变形。 气缸盖用螺栓紧固在气缸体上。在拧紧螺栓时， 必须按照由中央对称向四周扩展的顺序分 次进行， 最后一次要用扭力扳手
9、按原厂规定的拧紧力矩值拧紧， 如图 和图 所示。若气缸盖为铝合金材料， 则最后必须在发动机的冷状态下拧紧， 这样在热状态下会增加密封的可靠性， 这是因为铝合金气缸盖的膨胀比钢螺栓大； 而铸铁气缸盖必须在发动机热状态时最后拧紧， 这是因为铸铁气缸盖的膨胀比钢螺栓小。 （） 燃烧室的类型。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,） 汽油机燃烧室分为楔形燃烧室、盆形燃烧室、半球形燃烧室、扁球形燃烧室和蓬形燃烧室， 如图 所示。 楔形燃烧室的特点： 气门斜置， 气道导流较好， 充气效率较高； 结构简单、紧凑， 在压缩终了时能形成挤气涡流， 燃烧速度快， 燃烧质量较好， 但存在较大的激
10、冷面积， 对排放不利。 使用车型： 红旗轿车发动机、北京切诺基轿车发动机和解放 型发动机。 盆形燃烧室的特点： 气门平行于气缸轴线， 可形成挤气涡流； 但气门尺寸受到限制，影响换气质量， 燃烧速度稍差， 燃烧质量稍低， 结构较为简单， 但不紧凑。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,使用车型： 北京 型发动机、 型发动机和捷达及奥迪轿车发动机。 半球形燃烧室的特点： 气门成横向 形排列， 其尺寸可做得较大， 换气好； 火花塞通常位于燃烧室的中部， 因而火焰形成短， 燃烧迅速而且完全； 没有挤气涡流， 低速性能较差， 配气机构复杂， 现代发动机上用得较多。 使用车型： 富康
11、型发动机。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,扁球形燃烧室的特点： 燃烧室的一部分在气缸盖中， 一部分在活塞顶部， 从而构成了扁球形； 结构紧凑， 整个燃烧室位于缸筒内， 火焰传播距离短， 抗爆性能好； 在燃烧室内能形成强烈的涡流和挤流， 使混合气形成和燃烧得到改善， 发动机的经济性和排放性能都较好， 是两气门顶置式布置较好的燃烧室。 使用车型： 德国大众的高尔夫和奥迪轿车发动机、桑塔纳轿车和夏利 型发动机。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,蓬形燃烧室的特点： 它是近几年来高性能多气门轿车发动机广泛采用的一种燃烧室，火花塞一般布置燃烧室中央， 因此
12、火焰传播距离大致相等， 火焰传播距离短， 抗爆性能好，可采用较高的压缩比； 进气通道面积大， 形状合理、紧凑， 充气量大， 散热少， 发动机经济性、动力性都较高。 使用车型： 奔驰、欧宝、三菱 型发动机。 ） 柴油机燃烧室分为直接喷射式燃烧室和分隔式燃烧室， 分隔式燃烧室又可分为涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室， 如图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,直接喷射式燃烧室的特点： 直接喷射式燃烧室以凹形活塞顶与气缸盖底面所包围的单一内腔构成。这种燃烧室配用孔式喷油器， 将柴油直接喷射到燃烧室中， 借助喷射油柱和燃烧室形状的配合以及燃烧室内的空气涡流运动， 迅速形成可燃
13、混合气。常见的直接喷射式燃烧室有 形、球形和 形等， 并根据不同的燃烧室选用不同的活塞形状， 如图 （）和图 （） 所示。 分隔式燃烧室由两部分组成， 一部分位于缸盖底面与活塞顶之间， 称为主燃烧室； 另一部分在气缸盖内， 称为辅助燃烧室， 两者之间有一个或多个通道相通。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,其又可分为涡流室式燃烧室， 这种燃烧室能组织起较强的涡流， 在这种燃烧室中可以使用喷油压力较低的轴针式喷油器， 由于涡流与柴油机的转速成正比， 故适合在高速柴油机上使用）， 如图 （） 所示； 预燃室式燃烧室， 这种燃烧室内的涡流更强， 喷油压力还可以低些， 柴油机的噪
14、声较小， 但低温起动性能差， 如图 （） 所示。 .气缸垫 （） 气缸垫的功用。 气缸垫的作用是防止发动机机油以及冷却液、高压气体泄漏。 （） 气缸垫的结构。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,气缸垫分为金属石棉垫、金属骨架石棉垫、金属复合材料垫、纯金属垫和无石棉垫等。 ） 金属石棉垫。石棉中间夹金属丝或金属屑， 外覆铜皮或钢皮， 水孔和燃烧室孔周围另用镶边增强， 以防被高温高压燃气烧坏和冲坏。衬垫压紧厚度为.， 在安装气缸垫时， 应注意把光滑的一面朝向气缸体， 否则容易被冲坏， 如图 所示。 ） 金属骨架石棉垫。在石棉中心用编织的钢丝网或扎孔钢板（冲有带毛刺小孔的钢板）
15、 为骨架， 两面用石棉及橡胶黏结剂压成， 如图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,） 金属复合材料垫。在钢板的两面粘覆耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料， 在气缸孔、冷却液孔周围用不锈钢皮包边。 ） 纯金属垫。采用实心的金属片作为气缸垫。它由单块光整冷轧的低碳钢板制成， 在需要密封的气缸孔、冷却液孔和机油孔周围冲压出一定高度的凸纹， 利用凸纹的弹性变形实现密封， 如图 所示。 ） 无石棉垫。在气缸口密封部位采用五层薄钢板组成， 并设计成正圆形， 没有石棉夹层， 从而消除了气囊的产生， 在油孔和水孔处均包有钢护圈以提高密封性， 如图所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,在国外一些汽车发动机上开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫， 这种发动机对气缸盖和气缸体接合面平面度要求极高。 在安装气缸垫时， 应注意其安装方向。一般是衬垫卷边的一面朝气缸盖， 光滑面朝气缸体安装； 也可根据标记或文字要求进行安装， 如衬垫上的文字标记“” “” 表示朝上， “” 表示朝前等。 .油底壳 （） 油底壳的作用。 油底壳的作用是储存发动机润滑油并封闭曲轴箱， 如图 所示。,上一页,下一页,返回,学习任务 曲柄连杆机构结构与拆装,（） 油底壳的结构。 油底壳受力很小
