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1、曲柄连杆机构,汽车工程学院,基本内容,曲轴飞轮组,活塞连杆组,机体组,曲柄连杆机构基础,一、曲柄连杆机构基础,1、曲柄连杆机构构成,一、曲柄连杆机构基础,2、曲柄连杆机构作用,曲柄连杆机构是往复活塞式内燃机将热能转变为机械能的主要机构。它把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转矩，向工作机械输出机械能。,一、曲柄连杆机构基础,二、机体组,二、机体组,1、气缸体,二、机体组,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。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑
2、油道等。,一般式,龙门式,隧道式,分类 （1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为,二、机体组,二、机体组,（2）根据气缸的排列方式,结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。,缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。,高度小，总体布置方便。,二、机体组,气缸套,二、机体组,气缸套,二、机体组,气缸套,二、机体组,性能如何？,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。,二、机体组,2、气缸盖,二、机体组,气缸盖,二、机体组,2、气缸盖,二、机体组,2、气缸盖,组成：由活塞顶面及气缸盖相应凹
3、坑共同组成。 技术要求： （1）结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失及缩短火焰行程。 （2）使混合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，保证混合气及时和充分燃烧。,燃烧室,二、机体组,二、机体组,燃烧室,二、机体组,燃烧室,3、气缸垫,要求：强度和弹性 耐压、耐高温、耐腐蚀,气缸垫,材料：铜、金属与石棉,二、机体组,气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。,二、机体组,3、气缸垫,4、气缸盖罩,气缸盖罩,二、机体组,5、油底壳,概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以
4、吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。 材料： 薄钢板冲压、铝合金。,二、机体组,三、活塞连杆组,1、活塞,三、活塞连杆组,三、活塞连杆组,活塞结构,三、活塞连杆组,（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。,三、活塞连杆组,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
5、缸壁。,作用：,三、活塞连杆组,（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， 防止破坏油膜。,裙 部,三、活塞连杆组,活塞在工作时的保护措施,（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。,（2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的， 向作功行程中受主 侧压力的一方偏移了12mm。,三、活塞连杆组,活塞销偏置,三、活塞连杆组,2、活塞环,工作条件： 高温、高压、高速、极难
6、润滑。 平均寿命： 6万公里 材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）,三、活塞连杆组,活塞环种类,矩形环、扭曲环、梯形环、鼻型环（迈腾）等,三、活塞连杆组,2、活塞环,活塞环三隙,三、活塞连杆组,2、活塞环,活塞环泵油,三、活塞连杆组,2、活塞环,油环的刮油作用,油环的刮油作用,三、活塞连杆组,2、活塞环,气环密封原理,三、活塞连杆组,2、活塞环,3、连杆,三、活塞连杆组,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。,三、活塞连杆组,3、连杆,连杆与活塞的连接形式,全浮式：活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。,半浮式：活塞中
7、部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动。多用于小轿车,三、活塞连杆组,3、连杆,连杆大头的连接形式,斜切式,平切式,三、活塞连杆组,3、连杆,连杆轴瓦,三、活塞连杆组,3、连杆,V型发动机连杆的布置形式,并列式,主副式,叉型式,三、活塞连杆组,3、连杆,连杆螺栓定位方式 锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 套或销定位：依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。 止口定位,三、活塞连杆组,3、连杆,三、曲轴飞轮组,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动 发动机的配气机构及其他各种辅助装置。 工作条件：受气体压力、惯性力、惯
8、性力矩。承受交变载荷的冲击。,三、曲轴飞轮组,1、曲轴,曲轴上的油路,三、曲轴飞轮组,1、曲轴,曲轴的轴向限位,通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,曲轴轴承,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,曲轴支承形式,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,平衡轴,平衡轴简单地说是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动力，使发动机获得良好的平衡，降低发动机的振动。,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,曲拐的布置,各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。 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-
9、4-2或1-2-4-3 六缸机：1-5-3-6-2-4；,（1）一般规律,V型发动机左右气缸尽量交替作功。 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,（2）常见曲轴曲拐的布置,对缸数为i的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：720/i 二行程：360/i,四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置,点火顺序：各缸完成同名行程的次序。,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,功,功,功,功,1 3 4 2,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,1、曲轴,三、曲轴飞轮组,2、飞轮,三、曲轴飞轮组,能量存储器，保证发动机运转平稳,摩擦式离合器的主动件,轮缘上镶嵌起动用飞轮齿圈,飞轮功用,2、飞轮,三、曲轴飞轮组,
