汽车发动机构造-3章24学时88页PPT

类型 整体式
构造
性能及应用
气缸直接镗在气缸体 强度和刚度好，能承受
上
大负荷。成本高。
镶嵌式
用耐磨优质材料制成 降低了制造成本，便于 气缸套，再装到一般 修理和更换气缸套，延 材料制成的气缸体内。长了气缸体的使用寿命。
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4、镶嵌式气缸套 目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气 缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量 轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命， 又节省了好材料。 分类：干式缸套、湿式缸套
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（2）楔型燃烧室： 优点：结构简单，较紧凑，散热面积
小、热损失少；能形成挤气流气门 斜置，气流导流较好，充气效率高； 缺点：火花塞置于燃烧室最高处，火 焰传播距离长, 燃烧速度较快， CO和HC排放较低而NO的排放稍 高。 使用车型：解放CA6102发动机 采用。
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2）、往复惯性力Pj： 指活塞组件和连杆小头在气缸
中作往复直线运动所产生的惯 性力。
Fj
其大小：与机件的质量及加速
度成正比；
其方向：总是与加速度的方向
相反。
往复惯性力使发动机产生上下震动
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规律：a）当活塞向下运动时，前半程是加 速运动，惯性力向上；后半程是减速运动， 惯性力向下
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（3）半球形燃烧室： 优点：气门成横向V型排列，气门头部直径
较大，换气效果好；火焰行程短、燃烧 速率高、热损失小、热效率高，动力性、 经济性最好。 CO和HC排放最少，而NO 的排放较高。
缺点：配气机构复杂，工作较粗暴。 使用车型：多用于高速汽油机。在轿车发
形成良好的涡流运动
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2）、几种典型汽油机燃烧室 （1）盆型燃烧室： 优点：结构简单，工艺性好、成本低，
可形成挤气涡流。 缺点：结构不够紧凑；换气质量较差；
燃烧速度较低，CO和HC排放较 高而NO的排放较低。 使用车型：捷达EA827发动机、奥 迪100发动机有采用 。
气缸体 上曲轴 的主轴 承孔为 整体式。
油底壳安 装平面低 于曲轴的
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名称
性能
应用
一般式 （平分式）
机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于 加工拆卸。刚度和强度差。
492Q汽油机，90系 列柴油机。（中小 型）
龙门式
强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、 捷达轿车、富康轿
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A 干式气缸套
外表面不直接与冷却水接触；壁厚1～
3mm；外表面加工精度高，与气缸孔配合紧
密，不易漏水、漏气。多用于功率较小的汽油
机上。
1~3
mm
0.05~0. 15mm
B 湿式气缸套
干式气缸套
外表面直接与冷却水直接接触；壁厚5～
5~9
9mm；外表面加工较粗糙；设置有漏水
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第3章 曲柄连杆机构
作用：将燃料燃烧的热能转换为机械能，将活塞的往复运动 转变为曲轴的旋转运动，并将能量传输出去
本章主要内容： 1、 曲柄连杆机构基本组成 2、 机体组 3、 活塞连杆组 4、 曲轴飞轮组
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§1 曲柄连杆机构的基本组成
组 成： 机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组
多缸一盖安装时：由中央对称向四周扩展拧紧螺栓分2～3 次 。拆卸相反顺序。
对角、分次、由内向外（拆卸时是由外向内）
铝合金缸盖冷机拧紧即可； 铸铁缸盖冷机拧紧后热机还需拧紧一次
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6、汽油机燃烧室（柴油机燃烧室在柴油机燃料供给系中详细介绍） 1）、要求 （1）有利于提高热效率 （2）有利于排气净化 （3）有利于换气 （4）有利于燃烧平静 （5）有利于组织气流运动，使混合气在压缩行程中
mm
密封装置；冷却效果优于干式；刚性差；
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湿式气缸套
多用于车用柴油机上。
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三、气缸盖
1、作用 封闭气缸上部；与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室；是配气机
构的多数零件的安装机体。 2、组成
气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排 气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。
3、工作条件和材料 1）工作条件：受到高温、高压的冲击；
受到腐蚀作用。 2）材料：灰铸铁、合金铸铁、铝合金
（汽油机用）
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4、结构形式 1）整体缸盖：一台发 动机一个气缸盖。
结构较紧凑，零件数 目少，成本低，发动机的 总长度减少；但刚性差， 易变形，使得发动机的密 封性下降，系列化程度差， 加工报废率高；适用于缸 径<105mm的发动机。
b）活塞向上运动时，前半程是减速运动， 惯性力向下；后半程是加速运动，惯性力 向上
c）在上下止点：活塞运动方向改变，速度 为零，加速度最大，惯性力也最大；
d）在行程中部：活塞运动速度最大，加速 度为零，惯性力也等于零
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3）、离心惯性力Fk： 旋转机件的圆周运动 产生离心惯性力，方 向背离曲轴中心向外。 离心力加速轴承与周 颈的磨损，也引起发 动机振动而传到机体 外。
风冷式
发动机用空气冷却时，在 汽缸体和汽缸盖外表面铸有 许多散热片，以增加散热面 积，保证散热充分
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1-汽缸 2-水套 3-汽缸 盖 4-燃烧室 5-汽缸垫
1-汽缸体西华大2-学汽交缸通盖与汽3车-散工热程片学院
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4）按机体与气缸的装配关系分为 (1)、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 (2)、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
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3、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮
皮带轮 扭转减振器 起动爪
曲轴
5
正时齿轮
飞轮
飞轮螺栓 主轴瓦
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§2 曲柄连杆机构的受力及运动分析 一、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。
工作条件:高温,高压,高速,化学腐蚀
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二、受力分析
曲柄连杆机构受的
力主要有气体压力 Fg ， 往 复 惯 性 力 Fj ， 旋 转 离 心 力 Fk 和 摩 擦力Fm。
Fg
Fm
Fj
活塞上的总作用力 F 等 于 Fg 与 Fj 的 代 数和。
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Fk
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组成：机体组由机体、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
15 式气缸套。
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二、机体
1、机体的工作条件及要求 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸 成一体，称为机体
工作条件：承受拉、压、弯、扭 等不同形式的机械负荷，同时还 因为气缸壁面与高温燃气直接接 触而承受很大的热负荷。
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1、气体压力：
气体压力Fg的集中力FP分解 为侧压力FN和FS， FS分解为 FR和FT，FR使曲轴主轴颈处 受压，FT为周向产生转矩的 力。
FN
FS
Fg
(a)作功行程：侧压力 FN向左，活塞的左侧 面压向气缸壁，左侧
FR FT
FS
磨损严重
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结构简单、加 工容易，但发 动机长度和高
度较。
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缩短了机体的长度和 高度，增加了刚度， 减轻了发动机的重量； 形状复杂，加工困难。
高度小，总体布 置方便。
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2）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
油底壳安 装平面和 曲轴旋转 中心在同 一高度。
生较大的波动。
(3)最低处有放油塞(磁性)
(4) 曲轴箱与油底壳之间有密
封衬垫。
稳油板
放油螺塞
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六、发动机的支承
4、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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五、油底壳
密封垫
1、功用：
贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。
2、构造：
（1）用薄钢板冲压而成。
（2）内部设有稳油挡板，以
防止汽车振动时油底壳油面产
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2）块状缸盖：2缸或2缸以上共用一个缸盖。 适用于105mm<缸径<160mm的发动机。
3) 单体缸盖：一缸一个缸盖。
缸径>105mm可用；缸径>120mm的优先采 用；缸径>160mm 都采用