c第二章 曲柄连杆机构

（1） 橡胶扭转减震器
（2）硅油扭转减震器 （3）硅油—橡胶扭转减震器
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3、 飞轮
用于储存发动机的能量。 要求转动惯量尽量大。
是离合器的主动件。
有用于起动的飞轮齿圈。 飞轮上刻有上止点记号。
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4、 曲轴的止推轴承
用于保证曲轴的轴向定位。 （1）翻边轴瓦
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（2）半圆环止推片
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（3）止推轴承环
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顶岸环，密封性好。
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（2） 油环
A 作用：刮油 － 靠自身弹力
－ 环形集油槽，刮油唇
－ 回油孔
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B 类型：槽孔式、槽孔撑簧式、钢带组合
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（3）活塞环组合
依各环的特点，从提高密封性、刮油能力和润滑性角度出发， 可选择不同的组合方式。
3、 活塞销 用于连接活塞和连杆小头，并将活塞 承受的气体作用力传给连杆。 要有足够强度、刚度和耐磨性，质量 要轻。 一般用低碳钢或低碳合金钢制造。 内孔形状有圆柱形、两段截锥形、组
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（4） 气缸盖冷却 气缸盖的冷却水套与气缸体冷却水套相通，利用循环水冷却燃烧室等高温部分。
4、气缸衬垫
保持气缸密封不漏气，保证机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄漏。 （1）工作条件：高温、高压、一定的腐蚀。 （2）要求：足够强度；耐热耐腐蚀；具有一定弹性；拆装方便。 （3）种类： a 金属－石棉衬垫：使用多（石棉包铜皮，扎孔钢板覆粘接剂石棉，孔包 边） b 金属－复合材料衬垫：钢板粘覆复合材料，孔不锈钢包边 c 全金属衬垫：铝， 橡胶环密封孔
－ 材料：优质灰铸铁、合金铸铁、铝合金 － 结构：箱形，对顶置式发动机，一般应有进、排气门座，气门导管、
冷却水套、火花塞或喷油泵安装孔等。
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（2） 气缸盖的结构形式-------------------单体气缸盖：只覆盖一个气缸，>140mm 分块气缸盖：覆盖两个以上气缸
整体气缸盖：覆盖所有的一列气缸，小直径<105，小缸数<6
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A 、按曲拐连接方式：整体式和组合式
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B 、按支承方式：全支承和非全支承
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（3）润滑性：对实心结构，其润滑靠内部油道，对空心，靠其中油管。

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（4）曲拐的布置：取决于气缸数、气缸排列形式、发动机工作
顺序
在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点： 1) 应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远，以减轻主轴承载荷 和避免在进气行程中发生抢气现象。 2) 各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计 则称发火间隔角。 3) 在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作 功一次。对于气缸数为 i 的四冲程发动机，其发火间隔角应为 720°/i，即曲轴每转720°/i 时，就有一缸发火作功，以保证发
－A，B， C。湿式气缸套下部用1～3道耐热耐油的橡胶密封 圈进行密封，防止冷却液泄漏。湿式气缸套上部的密封是利 用气缸套装入机体后，气缸套顶面高出机体顶面0.05～ 0.15mm。
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3、气缸盖
（1） 作用及组成 － 封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。
－ 要求有高强度、刚度。冷却，
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（3） 燃烧室：当活塞位于上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下
所形成的空间称为燃烧室。在汽油机气缸盖底面通常铸有形状各异的凹 坑，习惯上称这些凹坑为燃烧室。
对燃烧室的要求： a 结构尽可能紧凑，冷却面积小； b 压缩终了气体具有一定涡流运动，提高燃烧速度； c 增大进气门面积。
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汽油机燃烧室种类： 楔形：充气效率高， 燃烧速度快，动力性和 经济性好，但工作粗暴。 浴盆形：结构简单， 进气阻力大。 半球形：充气效率 高，散热损失小。 蓬形：与半球形相 仿，高速性好。 多球形：结构紧凑， 气道平直，可产生挤气 涡流。
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工作循环中活塞往复运动的行程数：
四冲程、二冲程
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三、活塞连杆组
活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、 连杆等。
1、 活塞
（1）作用：承受气体压力，并将其传给活塞 销。 （2）工作条件：高压，高温、高速。 要求：具有一定强度和刚度，质量小 ； 冷却； 热膨胀系数小； 导热性好；耐磨性好。 （3）材料：广泛采用铝合金
无缸套机体：
合金铸铁，内表面珩磨
铝合金，多孔镀铬
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干气缸套式机体是在一般灰 铸铁机体的气缸套座孔内压 入或装入干式气缸套，气缸 套不与冷却液接触。 干式气缸套的外圆表面和气 缸套座孔内表面均须精加工， 以保证必要的形位精度和便 于拆装。
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－ 湿式气缸套：气缸套外壁与冷却液直接接触。用合金铸铁 制造的湿式气缸套的壁厚一般为5～8mm。
动机运转平稳。
4) V型发动机左右两列气缸应交替发火。
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发动机曲拐的相对位置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序
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（5） 曲轴的密封性 A、曲轴前端：借甩油盘和橡胶油封密封。
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B、曲轴后端：有多种形式。
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2、 曲轴扭转减震器 在发动机前端装扭转减震器衰 减曲轴扭矩。
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二、机体组
1 、机体组的功用及组成
主要由机体、气缸盖罩、气缸盖、油底壳、主轴承盖等组成。 机体组是曲柄连杆机构、配气机构和其他各系的装配基体。
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发动机工作时，机体承受 很大的机械负荷 与高温燃气直接接触而承受很大的热负荷 因此，机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀， 并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。 应力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。
机体材料 高强度灰铸铁 铝合金铸造
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2 、机体结构 （1）曲轴箱与气缸体的结构形式
a 平底式（一般式）：机体的底平面与曲轴轴线齐平 b 龙门式：底平面下沉到曲轴轴线以下的机体，由于高度增加，其弯曲刚度和
扭转刚度均比平底式机体有显著提高，与油底壳的密封也较简单。
c 隧道式：主轴承孔不剖分的机体结构。刚度大，主轴承孔的同轴度好，但是
由于大直径滚动轴承的圆周速度不能很大，且滚动轴承较贵，因此限制了隧道式机体 在高速发动机上的应用。
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（2）气缸排列形式 直列式、V型、对置式
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（3）气缸套形式
气缸内表面：受高温高压燃气
作用、与高速运动的活塞接触、 易磨损
为提高耐磨性、延长气缸的寿
命：不同的气缸结构和表面处理 方法
无缸套、干缸套、湿缸套
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2、 活塞环:
活塞环包括气环和油环。 活塞环的结构： 活塞环的工作条件是高温、高压、高速和交变应力。
材料：耐磨、耐热、导热、韧性、强度 － 球墨铸铁、合金铸铁、 钢带。
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（4）构造：活塞包括顶部、头部和裙部
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（1）气环 A 作用：密封和传热 B 密封原理：在环的弹力和燃气压力的作用下，使燃气不能通过环与缸 壁接触面及环与槽的接触面窜到曲轴箱。
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5、平衡机构
用来平衡发动机不平衡的离心力和力矩、往复惯性力及力矩。
对旋转惯性力的平衡采用安装在曲柄延长线上的平衡重来平衡，而 对往复惯性力和力矩的平衡则需要专门的平衡机构。
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λ=R/L，连杆比
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EQ6100-I型发动机，气缸的点火次序为15-3-6-2-4。求：
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（4）构造：活塞包括顶部、头部和裙部
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a 顶部
顶部形状与选用的燃烧室形式、压缩比有关。
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b 头部：
－ 活塞环槽以上的部分。
－ 上气环、下气环、油环，－槽 作用：承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现密封；将活塞顶 吸收的热量通过环传到气缸壁。
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活塞环槽－－耐热护圈
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c 裙部：
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C 开口形状：直开口、阶梯形和斜开口
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D 断面形状：
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矩形环：工艺和导热性好，但会产生泵油现象；
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锥面环，磨合性好，泵油作用小，但传热差；
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扭曲环，不泵油，易磨合，广泛应用；
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梯形环，可将环槽中杂质挤出，抗粘结性好，用于柴油机，第一道活塞环；
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桶面环，密封好，但工艺复杂；
（1）发火间隔角；
（2）当第二缸作功时，列出它的工作循 环表。
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5、油底壳（薄钢板制）
（1）作用：储存机油并封闭曲轴箱 （2）特点：a 局部做的较深； b 内设挡板； c 下设放油塞。
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机体组的功用及组成
主要由机体、气缸盖罩、气缸盖、油底壳、主轴承盖等组成。 机体组是曲柄连杆机构、配气机构和其他各系的装配基体。
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3、 工作循环中活塞往复运动的行程数：
第二章 机体组和曲柄连杆机构
一、概述 1 、曲柄连杆机构的作用
把燃气作用在活塞顶的力转变为曲轴的转矩。
2 、组成 机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组 3 、气体作用力 进气、排气气体压力较小，对机件影响不大。
气体作用力随活塞位移而变化，造成曲轴轴径等 处磨损不均匀和气缸壁磨损不均匀。
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4 、往复惯性力和离心力 （1）往复惯性力与活塞、活塞销、连杆小头质量及曲轴转速有关； （2）离心力与曲柄半径、旋转部分质量及曲轴转速有关。
四冲程、二冲程
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6、发动机支承
（1）形式：三点或四点支承 （2）特点：支承必须是弹性
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第三节 曲柄连杆机构 一、曲柄连杆机构的功用及组成

曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。

功用：活塞的往复运动－－曲轴的旋转运动，
活塞上的力－－曲轴对外输出的转矩 以驱动汽车车轮转动

组成：活塞连杆组和曲轴飞轮组的零件。
－ 油环槽下端面至活塞底面 的部分。为活塞在气缸内作往
复运动导向和承受侧压力。
－ 由于活塞裙部在受热后会 产生变形，因此，为保证活塞
与气缸壁之间适当的间隙，活
塞裙部在冷态下具有一定的形 状，椭圆裙，N为侧向力。
－ 上小下大
－ 另一方面，为减小裙部的 热变形，可采取一些措施。
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在现代汽车发动机上, 活塞广泛采用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部。
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四、曲轴飞轮组
主要由曲轴、飞轮及其他不同作用的零件和附件组成。
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1、 曲轴
（1）作用：曲轴承受连杆传来的力，从而产生绕其本身轴线的力矩
工作条件：承受周期性的弯曲和扭转载荷。 要求：足够的抗弯、抗扭、疲劳强度，足够刚度；耐磨、质量小
材料：一般用中碳钢或中碳合金钢模锻；球墨铸铁。
（2） 构造 曲轴由曲柄销、曲柄臂及主轴颈构成的单元曲拐组成。
半拖鞋式裙部
拖鞋式裙部 优点： ① 质量轻，比全裙式活塞轻10 ％～20％，适应高速发动机减小 往复惯性力的需要。
② 裙部弹性好，可以减小活塞 与气缸的配合间隙。
③ 能够避免与曲轴平衡重发生 运动干涉
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- 为减少敲缸，活塞销座轴线向在作功行程中受侧压力的一面偏1－2mm。
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为减小活塞头部和顶部的热负荷，对活塞可进行油冷却。主要有自由喷 射冷却、振荡冷却法和强制冷却法。
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B 杆身
做成工字形，有些加工有油道。
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C 连杆大头
与曲轴的曲柄销连接。
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一般做成剖分式的：平切口和斜切口。
两种切口方式有不同的定位。
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D 连杆轴瓦 是装在连杆大头的分成两半的滑动轴承。一般厚1－3mm。 轴瓦背面冲出凸台，以防止轴向移动或转动。 有些内表面加工油槽。
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E V型发动机连杆 左右两列气缸连杆支于同一个曲柄销上。 a 并列连杆式：可通用，活塞运动规律相同，但增加发动机长度； b 主副连杆式：不能互换，运动规律及受力不同。 c 叉形连杆：运动规律相同，但刚度不高，工艺复杂。
合形。
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4、 连杆
（1）作用：将活塞承受的力传 给曲轴。 （2）受力：承受压缩、拉伸和 弯曲等的交变载荷，要求足够 强度、刚度，质量小。 一般用中碳钢或合金钢模 锻而成。 （3）构造：一般由连杆衬套、 连杆小头、杆身、连杆大头、 连杆轴瓦、连杆盖和螺栓组成。
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A 连杆小头 与活塞销连接，有全浮和半浮两种连接方式。