最新《汽车发动机构造与维修》第二章曲柄连杆机构的构造与维修
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汽车发动机构造与维：第二章+曲柄连杆机构的构造与维修
2.5 机体的构造和检修
2.5.1 气缸体和曲轴箱
一、基本结构与作用
1.结构： 气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，
称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。
EQ6100-1气缸体图
2.5 机体的构造和检修
2.气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。
2.5 机体的构造和检修
3.整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。上平面
磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异，一般是前后或左右方向
磨损最大。
气缸的锥形磨损图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
2.5 机体的构造和检修
二、气缸体与气缸盖的检修
1.检查气缸盖及气缸体平面 将气缸盖翻过来，把刀形样板尺放到气缸盖下表面上，用塞尺检查气
缸盖的平面度。
气缸盖的平面度最大不得超过0.1mm。如超过最大极限值，应予以修
3.材料：气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。 4.燃烧室：汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。
2.5 机体的构造和检修
对燃烧室的基本要求：
结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；
混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速
2.6 曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除
2.原因
（1）连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断。 （2）轴承合金烧毁或脱落。 （3）连杆轴承与轴颈磨损过甚，而使径向间隙过大。 （4）轴颈失圆，使轴与轴承间接触不良而造成的早期损坏。 （5）轴承接触面积太小，单位面积上压力过大。 （6）机油压力太低或机油变质。
度，保证混合气能及时充分燃烧。
燃烧室图
2.5 机体的构造和检修
2.5.1 气缸体和曲轴箱
一、基本结构与作用
1.结构： 气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，
称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。
EQ6100-1气缸体图
2.5 机体的构造和检修
2.气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。
2.5 机体的构造和检修
3.整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。上平面
磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异，一般是前后或左右方向
磨损最大。
气缸的锥形磨损图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
2.5 机体的构造和检修
二、气缸体与气缸盖的检修
1.检查气缸盖及气缸体平面 将气缸盖翻过来，把刀形样板尺放到气缸盖下表面上，用塞尺检查气
缸盖的平面度。
气缸盖的平面度最大不得超过0.1mm。如超过最大极限值，应予以修
3.材料：气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。 4.燃烧室：汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。
2.5 机体的构造和检修
对燃烧室的基本要求：
结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；
混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速
2.6 曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除
2.原因
（1）连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断。 （2）轴承合金烧毁或脱落。 （3）连杆轴承与轴颈磨损过甚，而使径向间隙过大。 （4）轴颈失圆，使轴与轴承间接触不良而造成的早期损坏。 （5）轴承接触面积太小，单位面积上压力过大。 （6）机油压力太低或机油变质。
度，保证混合气能及时充分燃烧。
燃烧室图
2.5 机体的构造和检修
曲柄连杆机构的构造和工作原理
向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
结构措施 （1）活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 （2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，
即侧压力方向。 （3）销座处凹陷0.5～1.0 mm。 （4）裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或“∏”形槽），其中横
燃烧室
楔形燃烧室 1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高； 2)有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。
26
第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
盆形燃烧室 1）气门平行于气缸轴线； 2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和 HC排放较高而NO排放较低。
气缸垫
作用：保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。 构造： (1)金属—石棉垫 (2)金属骨架—石棉垫 (3)纯金属垫 安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应 朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面 造成压痕变形。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
• 汽缸垫
第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
气环的断面形状
（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。
（2）锥形环 1）特点 与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油
作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。 2）安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；
（3）扭曲环
将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。
（3） 背隙Δ3：是活塞环装入气缸后，活塞环背
面与环槽底部的间隙。一般为0.5～1mm。
曲柄连杆机构的构造与维修
图2-12 油底壳
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 2．活塞连杆组
活塞连杆组主要由活 塞、活塞环、活塞销 和连杆等部件组成， 如图2-13所示。
图2-13 活塞连杆组
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
1）活塞 活塞的主要功用是承 受汽缸中的燃烧压力， 并将此力通过活塞销 和连杆传给曲轴。此 外，活塞还与汽缸盖、 汽缸壁共同组成燃烧 室。 活塞是由活塞顶部、 活塞头部和活塞裙部 三部分组成，如图214所示。
图2-5 V形式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
③对置式（图2-6）。对置式发动机是指两列汽缸水平相 对排列，其优点是重心低，而且对置式发动机的平衡性较 好。
图2-6 对置式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（2）汽缸体的冷却 汽车发动机多采用水冷的方式（见图2-3），利用水套中 的冷却水流过高温零件的周围而带走多余的热量。风冷发 动机一般将汽缸体与曲轴箱分开铸造，为增强散热效果， 在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有散热片，如图2-7所示。
图2-9 汽缸盖分解图
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及汽 缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室如图210所示。
图2-10 汽油机燃烧室
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（1）盆形燃烧室。由于断面形状像澡盆，由此得名。盆 形燃烧室上面有进气门、排气门，弯曲的进气歧管和排气 歧管，容易产生进气涡流，但进气效率较低。 （2）倾斜盆形燃烧室。燃烧室上部是倾斜的，能产生较
图2-4 直列式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
②V形式（图2-5）。两列汽缸排成V形的称为V形式汽缸 排列，V形发动机汽缸体宽度大，而长度和高度小，形状 比较复杂。但汽缸体的刚度大，质量和外形尺寸较小，多 用于六缸以上大功率发动机上，通常把此种发动机称为V 形发动机。V形的打 开角度被称为V形汽 缸夹角，为了平衡， V6发动机的汽缸平 角最好为90°，V8 发动机的汽缸夹角最 好为60°。
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 2．活塞连杆组
活塞连杆组主要由活 塞、活塞环、活塞销 和连杆等部件组成， 如图2-13所示。
图2-13 活塞连杆组
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
1）活塞 活塞的主要功用是承 受汽缸中的燃烧压力， 并将此力通过活塞销 和连杆传给曲轴。此 外，活塞还与汽缸盖、 汽缸壁共同组成燃烧 室。 活塞是由活塞顶部、 活塞头部和活塞裙部 三部分组成，如图214所示。
图2-5 V形式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
③对置式（图2-6）。对置式发动机是指两列汽缸水平相 对排列，其优点是重心低，而且对置式发动机的平衡性较 好。
图2-6 对置式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（2）汽缸体的冷却 汽车发动机多采用水冷的方式（见图2-3），利用水套中 的冷却水流过高温零件的周围而带走多余的热量。风冷发 动机一般将汽缸体与曲轴箱分开铸造，为增强散热效果， 在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有散热片，如图2-7所示。
图2-9 汽缸盖分解图
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及汽 缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室如图210所示。
图2-10 汽油机燃烧室
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（1）盆形燃烧室。由于断面形状像澡盆，由此得名。盆 形燃烧室上面有进气门、排气门，弯曲的进气歧管和排气 歧管，容易产生进气涡流，但进气效率较低。 （2）倾斜盆形燃烧室。燃烧室上部是倾斜的，能产生较
图2-4 直列式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
②V形式（图2-5）。两列汽缸排成V形的称为V形式汽缸 排列，V形发动机汽缸体宽度大，而长度和高度小，形状 比较复杂。但汽缸体的刚度大，质量和外形尺寸较小，多 用于六缸以上大功率发动机上，通常把此种发动机称为V 形发动机。V形的打 开角度被称为V形汽 缸夹角，为了平衡， V6发动机的汽缸平 角最好为90°，V8 发动机的汽缸夹角最 好为60°。
第二章 曲柄连杆机构构造与维修
种类
普通油环
刮油片
组合式油环
示 意 图
轴向衬环
刮油片
径向衬环
（三）活塞销
作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气 体压力传递给连杆。 材料与工艺:优质低碳钢，表面淬火、精磨。
构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形， 以及两段截锥与一段圆柱的组合形。
圆柱形
两段截锥与一段圆柱结合
两段截锥形
2、气缸盖罩和气缸垫
气缸盖罩
气缸盖
衬垫 安装火花塞
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。
3、燃烧室
名称
半球形
特点
结构紧凑、火焰行程短、 燃烧速率高、热损失小、 热效率高
示意图
应用
桑塔纳 夏利 富康 切诺基
楔形
结构简单、紧凑、散热 面积小、热损失少；火 花塞臵于燃烧室最高处， 火焰传播距离长
连杆大头的连接形式
斜切式
平切式
V型发动机连杆的布臵形式
并列式
主副式
叉型式
1、并列式
（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 体布臵方便。
a、直列式-----最初设计的发动机都是直列的，有3、 4、5、6缸等。
b、V型-------工艺复杂，发动机体积比同缸数的直列式小， 左右两排的气缸夹角小于180°。6、8、10、12缸常见 W型-----是V型的一种变化形式
三、汽缸的磨损与检修 汽缸的磨损程度是决定发动机是否需要大修的主要依 据。所以，掌握汽缸磨损规律，分析汽缸磨损原因，提高 检测和维修质量，并在使用中减轻汽缸磨损，是延长发动 机使用寿命的重要措施。 (1)汽缸磨损规律。汽缸正常的磨损特点是不均匀磨损： 在汽缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，最大磨 损部位在第一道活塞环上止点稍下的部位；在汽缸最上沿 不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损，形成一明显的台 阶，通常称为“缸肩” 。
第2章,曲柄连杆构造
1.气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造 提高其耐磨性，采用表面处理，如表面淬火和镀铬
2.气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。
气缸套使用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，气缸体则可以用 价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。 3.气缸套有干式和湿式两种形式
气缸套图
2.5 机体的构造和检修
（1）湿式缸套的优点 缸体上没有封闭的水套，铸造较容易 便于修理更换，且散热效果较好
间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；
间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故பைடு நூலகம்。 2.变形主要原因：热膨胀
2.2 活塞连杆组构造和维修
3.采取措施 活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆
活塞将销座附近的裙部外表制成下陷0.5～1.0mm
油冷活塞 偏置销座等
活塞环类型图
2.2 活塞连杆组构造和维修
2.2.3 活塞销
一、功用
连接活塞和连杆小端，将活塞承受的气压力传给连杆
二、结构
厚壁管状体
三、连接方式
全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定的配合间隙。 半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固定，一处浮动。
活塞销连接方式图
2.2 活塞连杆组构造和维修
1.曲轴的常见损伤
轴颈磨损 曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的，且磨损部位有一定的规
律性。
弯扭变形 所谓曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于0.05mm。
裂纹
曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处。
2.4 曲轴飞轮组构造和维修
2.曲轴的检修
检验项目主要是：
（1）裂纹的检验 （2）变形的检验
活塞销偏置图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
2.气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。
气缸套使用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，气缸体则可以用 价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。 3.气缸套有干式和湿式两种形式
气缸套图
2.5 机体的构造和检修
（1）湿式缸套的优点 缸体上没有封闭的水套，铸造较容易 便于修理更换，且散热效果较好
间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；
间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故பைடு நூலகம்。 2.变形主要原因：热膨胀
2.2 活塞连杆组构造和维修
3.采取措施 活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆
活塞将销座附近的裙部外表制成下陷0.5～1.0mm
油冷活塞 偏置销座等
活塞环类型图
2.2 活塞连杆组构造和维修
2.2.3 活塞销
一、功用
连接活塞和连杆小端，将活塞承受的气压力传给连杆
二、结构
厚壁管状体
三、连接方式
全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定的配合间隙。 半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固定，一处浮动。
活塞销连接方式图
2.2 活塞连杆组构造和维修
1.曲轴的常见损伤
轴颈磨损 曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的，且磨损部位有一定的规
律性。
弯扭变形 所谓曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于0.05mm。
裂纹
曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处。
2.4 曲轴飞轮组构造和维修
2.曲轴的检修
检验项目主要是：
（1）裂纹的检验 （2）变形的检验
活塞销偏置图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
《汽车发动机构造与维修》第二章曲柄连杆机构的构造与维修
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1.曲轴的构造 曲轴的构造 2.工作条件和要求 工作条件和要求 3.材料 材料 4.构造 构造 1）整体式曲轴的构造 （1）主轴颈和连杆轴颈 （2）曲柄和平衡重 （3）曲拐的布置 （4）前端轴与后端轴 2）组合式曲轴的构造与装 配
1-前端轴；2—主轴颈；3-连杆轴颈； 4—曲柄；5-平衡重；6—后凸缘盘
• •
2.材料 材料 3.组成 组成
根据活塞作用，其分 为顶部、环槽部、裙部 和活塞销座四部分。
图2-22 活塞的基本结构1-活塞顶；2-活 塞头；3-活塞环；4-活塞销座；5-活塞销；6-活塞销锁环； 7-活塞裙部；8-加强肋；9-环槽
• 4.活塞的变形及应采取措施 活塞的变形及应采取措施
• 1）活塞的变形原因及规律 • 活塞变形的主要原因是受热膨胀，其次是侧压力。 • 活塞变形的规律是： • (1) 活塞与汽缸的配合间隙变小。 • (2)活塞自上而下膨胀量由大而小。 • (3) 活塞裙部圆周方向近似椭圆形变化，且长轴沿着销 座孔轴线方向。 • 2）结构措施 • 采取不同的措施，应该与变形相适应或尽可能控制变形 。
• 2.1.2 工作条件及受力 分析
• 1.气体压力 气体压力 • 2.往复惯性力和离心力 往复惯性力和离心力 • 3. 摩擦力
2.2 机体的构造与工作原理
•
机体组是发动机的骨架，主要有汽缸体、汽缸垫、汽缸 盖、曲轴箱和油底壳等组成。发动机工作时，机体承受着 大小和方向呈周期性变化的气体压力、惯性力和力矩的作 用，并将所受的力和力矩通过机体传给机架。发动机各机 构和系统及其它附件均装在机体上。
2.6 曲轴飞轮组的构造与工作原理
• 2.6.1 曲轴飞轮组的构造
• 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、 正时齿轮(或链轮)等组成。
单元二 曲柄连杆机构之三 曲轴飞轮组的构造与工作原理与检修汇总
曲拐和发火次序
1、曲轴的形状与各曲拐的相对位置取决于缸数、气缸 的排列方式和发火次序。
(1)连续作功的两缸相距尽可能远； (2)作功间隔应力求均匀。并且须动平衡。 (3)四行程发动机的点火间隔角为720°/i，(i为气缸数目)
2.四冲程直列四缸发动机的曲拐布置与工作顺序：
发火间隔角为180°。 发火次序为1-2-4-3；1-3-4-2 。 工作循环如表2-2
6.曲轴平衡重
作用：使曲轴运转时平衡，稳定。 形式：在曲柄的平衡重上钻孔，减轻重量。
或在曲柄上较轻部位打上钢珠，加重重量，如夏 利。 （一般的曲柄上的钢珠为油道的堵头）
(三)曲轴前端与后端
1.曲轴前端的结构
2.曲轴前端的密封
曲轴前端借助甩油4、正时齿轮 5、甩油盘 6、油封 7、皮带轮 8、起动爪
曲轴转角 第一缸
0~180
作功
180~360 排 气
360~540 进 气 540~720 压 缩
第三缸 压缩 作功 排气 进气
直列四缸发动机的曲拐布置
直列四缸四冲程发动机工作循环表 （点火顺序：1－2－4－3）
曲轴转角 /(℃)
1~180
第一缸
作功
第二缸 第三缸
压缩
排气
第四缸 进气
180~360
排气
作功
进气
压缩
360~540 540~720
进气 压缩
排气 进气
压缩
作功
作功
排气
四冲程四缸发动机点火顺序
(点火顺序：各缸完成同名行程的次序。)
4、曲轴主轴承
俗称“大瓦”，装在轴承座孔内，用来保护曲 轴主轴颈和轴承座孔。
①结构：钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。 ②要求：其在工作时承受着较大的交变载荷、高速摩 擦、低速大负荷时润滑困难等苛刻条件,要求足够的疲劳强度、 足够的结构强度和良好的耐磨性。 ③材料：白合金、铜铅合金和铝基合金。
汽车发动机构造与维修：第二章+曲柄连杆机构的构造与维修
活塞环开口间隙检查图
活塞环侧隙检查图
2.2 活塞连杆组构造和维修
三、活塞销的选配
1.发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有余 地。
2.选配活塞销的原则是：同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺
寸的成组活塞销。
2.2 活塞连杆组构造和维修
四、连杆组的检修
连杆组的检修项目主要有：
中间主轴颈的径向圆跳动误差值，若大于0.15mm，则应进行压力校正， 低于此限，可结合磨削主轴颈予以修正。
请点击图片观看该图片对应的教学动画
三、曲拐的布置
直立四缸 1 3 4 2 （1 2 4 3） 直立六缸 1 5 3 6 2 4 （1 4 2 6 3 5）
全支承曲轴、非全支承曲轴图
2.4 曲轴飞轮组构造和维修
四、多缸发动机曲拐的布置
1.直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。 曲轴曲拐对称布置于同一平面内，作功间隔720°/4=180°，各缸的
2.2.4 连杆
一、连杆组件：
连杆体 连杆盖 连杆螺栓 连杆轴瓦
二、连杆体构成:
小端
杆身 大端
连杆组件图
2.2 活塞连杆组构造和维修
三、定位方式：
连杆螺栓定位 锯齿形定位
套销定位
止口定位
四、连杆的安装：
配对安装 标记安装
2.2 活塞连杆组构造和维修
（1）选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。 活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级， 也要选用哪一级修理尺寸的活塞。 只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨
气缸。
（2）同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。 （3）在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。
汽车发动机构造与维修课件
顶部：构成燃烧室， 承受气体压力。
头部:安装活塞环，制 作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力销座孔 处制有加强筋。
（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。
偏置销座 1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图 示左侧）偏移1mm～2mm。 2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击
二 活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 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）
（1）气环
作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。
e
扭曲环的特点 具有锥形环的特点； 减小了泵油作用； 作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利于散热。 安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、
三道环槽。 安装：注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能
装反。
4） 桶形环：其特点为 a 环的外圆面为凸圆弧形； b 环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷；
锥面环
减少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。
梯形环 加工困难，精度要求高
示意图
桶面环 外圆为凸圆弧形
（2）油环
种类
普通油环
组合式油环
刮油片
轴向衬环
示
径向衬环
刮油片
意
图
1） 整体式 其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。
头部:安装活塞环，制 作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力销座孔 处制有加强筋。
（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。
偏置销座 1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图 示左侧）偏移1mm～2mm。 2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击
二 活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 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）
（1）气环
作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。
e
扭曲环的特点 具有锥形环的特点； 减小了泵油作用； 作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利于散热。 安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、
三道环槽。 安装：注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能
装反。
4） 桶形环：其特点为 a 环的外圆面为凸圆弧形； b 环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷；
锥面环
减少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。
梯形环 加工困难，精度要求高
示意图
桶面环 外圆为凸圆弧形
（2）油环
种类
普通油环
组合式油环
刮油片
轴向衬环
示
径向衬环
刮油片
意
图
1） 整体式 其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。
汽车维修与发动机构造——第二章 机体组及曲柄连杆机构
第二章机体组及曲柄连杆机构功用：曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。
工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。
总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。
通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。
工作条件：发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。
可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
组成：曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
第一节曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用在曲柄连杆机构上的力有气体力和运动质量惯性力。
气体力作用于活塞顶上，在活塞的四个行程中始终存在，但只有作功行程中的气体力是发动机对外作功的原动力。
气体力通过连杆、曲柄销传到主轴承。
气体力同时也作用于气缸盖上，并通过气缸盖螺栓传给机体。
作用于活塞上和气缸盖上的气体力大小相等、方向相反，在机体中相互抵消而不传至机体外的支承上，但使机体受到拉伸。
曲柄连杆机构可视为由往复运动质量和旋转运动质量组成的当量系统。
往复运动质量包括活塞组零件质量和连杆小头集中质量，它沿气缸轴线作往复变速直线运动，产生往复惯性力；旋转运动质量包括曲柄质量和连杆大头集中质量，它绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力，也称离心力。
往复惯性力和旋转惯性力通过主轴承和机体传给发动机支承。
第二节机体组一、机体组的功用及组成现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。
镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。
第2章曲柄连杆机构构造与维修
1. 机体组件积碳清除
危害：积炭经常发生在气缸顶部、气缸盖底部，它会引起汽 油机早燃和爆燃，增加气缸磨损。 清除方法：①机械法直接采用钢丝刷或刮刀清除（注意不要 刮伤机体组件）；②化学法是采用化学溶剂对机体组件积炭 处进行浸泡2～3h，加热浸泡效果更好，使积炭软化，再用 刷子刷洗去除。
2.2.2 机体组的检修
1） 发动机气缸体类型
（a）水冷 （b）风冷 发动机冷却方式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
活塞标记 1-安装方向 2-生产日期 3-厂家标志 4-活塞直径 5-装配间隙
2.3.1 活塞连杆组的构造
1.活塞
活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端 的部分，包括装活塞销的销座孔。 活塞裙部作用：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。
活塞裙 部侧压 力
2.3.1 活塞连杆组的构造
（a）直开口 （b）阶梯形
（c）斜开口（d）带防转销钉槽
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 1）气环 气环的断面形状：
（a）矩形
（b）锥形
（c）扭曲形1
（d）扭曲形2
（e） 梯形
（f）桶形
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 2）油环
油环有普通油环和组合油环两种。
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.2.1 机体组的构造
3. 气缸盖 气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
危害：积炭经常发生在气缸顶部、气缸盖底部，它会引起汽 油机早燃和爆燃，增加气缸磨损。 清除方法：①机械法直接采用钢丝刷或刮刀清除（注意不要 刮伤机体组件）；②化学法是采用化学溶剂对机体组件积炭 处进行浸泡2～3h，加热浸泡效果更好，使积炭软化，再用 刷子刷洗去除。
2.2.2 机体组的检修
1） 发动机气缸体类型
（a）水冷 （b）风冷 发动机冷却方式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
活塞标记 1-安装方向 2-生产日期 3-厂家标志 4-活塞直径 5-装配间隙
2.3.1 活塞连杆组的构造
1.活塞
活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端 的部分，包括装活塞销的销座孔。 活塞裙部作用：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。
活塞裙 部侧压 力
2.3.1 活塞连杆组的构造
（a）直开口 （b）阶梯形
（c）斜开口（d）带防转销钉槽
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 1）气环 气环的断面形状：
（a）矩形
（b）锥形
（c）扭曲形1
（d）扭曲形2
（e） 梯形
（f）桶形
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 2）油环
油环有普通油环和组合油环两种。
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.2.1 机体组的构造
3. 气缸盖 气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
第二章曲柄连杆机构的构造与维修
•
2.作业准备
•（ 1 ）汽车进入工位前，将工位清理干净，
准备好相关的器材。 •（2）将汽车停放在举升机中央位置。 •（ 3 ）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速 杆置于空挡或驻车挡（P挡）位置（见图119）。 •（ 4 ）套上转向盘护套、变速杆手柄套和 座位套，铺设脚垫。 •（ 5 ）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车 外打开并支撑发动机舱盖（见图1-20）。 •（6）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。
•②如图所示，拆下2个螺栓。
•③如图所示，拆下螺栓和输油管分总成。
•④如图所示，拆下2个1号输油管隔垫。
•（6）拆卸喷油器总成。 •①如图所示，从燃油输油管分总成中拉出 4
个喷油器总成。
•②如图2-49 所示，重新安装时，在喷油器
轴上贴上标签。注意：用塑料袋将喷油器 包起来，以防异物进入。
查并确认齿形带应正确安装在楔形槽中。 用手检查，以确认齿形带没有从曲轴齿 形带轮底部的凹槽中滑脱。
•（ 3 ）如图所示，检查齿形带的偏移量和张紧
力。新齿形带的偏移量：7.5～8.6mm；用过的 齿形带偏移量： 8.0 ～ 10.0mm 。新齿形带的张 紧 力 ： 637 ～ 735N ； 用 过 的 齿 形 带 张 紧 力 ： 392～588N。
•图 2-39 拆装汽缸盖衬垫相关部件分解图（ 7
）
•
1.实训器材
•（1）车辆：卡罗拉（1.6L）车型。 •（ 2 ）普通工具：举升机、磁力护裙、转
向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套、 组合扳手、螺丝刀、钳子、扭力扳手、发 动机台架、起重机、塑料袋、 10mm 的双六 角扳手、棉丝抹布或一块布。
•（3）专用工具： SST09213-58013 曲轴皮带轮
固定工具、 09330-00021 结合法兰固定工具、 SST09301-00110 、 09051-1C110 塑料锤 420g 、 SST09268-21010 燃油软管拉出器、 SST0995050013 拉出器 C 组件、 09951-05010 吊架 150 、 09952-05010 滑 动 臂 、 09953-05020 中 心 螺 栓 150 、 09954-050212 号卡爪、“TORX”套筒扳 手（E8）。 •（4）其他：丰田原厂黑密封ThreeBond1207B 或同等产品、丰田原厂粘合剂1324、 ThreeBond1324或同等产品、丰田原厂ATFWS 自动变速器油（自动变速器车型）、丰田超长 效冷却液（SLLC）。
汽车发动机构造与维修第2章 曲柄连杆机构
第2章 曲柄连杆机构
对于偏离曲轴轴线的曲柄，曲柄销和连杆大端绕曲轴轴线 旋转，产生旋转惯性力，即离心力，其方向沿曲柄半径向外， 其大小与曲柄半径、旋转部分质量及曲轴转速有关。曲柄半径 长，旋转部分质量大，曲轴转速高，则离心力大。如图2-3所示， 离心力Fc在垂直方向的分力Fcy与往复惯性力Fj的方向总是一致 的，因而加剧了发动机的上下振动。 水平方向的分力Fcx则使 发动机产生水平方向的振动。离心力使连杆大端的轴承和曲柄 销、曲轴主轴颈及其轴承受到又一附加载荷，更增加了它们的 变形和磨损。
设活塞所受总压力为Fp,传到活塞销上，可分解为Fp1与Fp2。Fp1
通过活塞销传给连杆，并沿连杆方向作用在曲柄销上后，又分
解为R和S两个力。R沿曲柄方向使曲轴主轴颈与主轴承间产生 压紧力，S与曲柄垂直， 并对曲轴形成转矩T，推动曲轴旋转； Fp2把活塞压向气压壁，形成活塞与缸壁间的侧压力，有使机体
翻倒的趋势， 故机体下部两侧应固定在车架上。
第2章 曲柄连杆机构 图2-1 曲柄连杆机构
第2章 曲柄连杆机构 1. 机体组 机体组包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、 油底壳等机件。 2. 活塞连杆组 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。 3. 曲轴飞轮组 曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮和扭转减振器等机件。
第2章 曲柄连杆机构
第2章 曲柄连杆机构
V形式发动机将气缸排成两列，其气缸中心线的夹角 γ<180°，其特点是缩短了机体长度和高度，增加了气缸体的 刚度，减轻了发动机质量，但加大了发动机宽度， 且形状较 复杂，加工困难。一般V形式发动机多用于缸数多的大功率发 动机,例如用于6缸和6缸以上的轿车发动机。
气缸对置式发动机高度比其他形式的小得多，在某些情况 下，使得汽车（特别是大型客车）的布置更为方便。
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