曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的工作原理
曲柄连杆机构的工作原理
曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，其主要作用是将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成，其中曲柄是一个旋转的轴，连杆是连接曲柄和活塞的杆状物，活塞则是一个可在直线方向上运动的零件。曲柄连杆机构的工作原理可以简单地概括为：曲柄的旋转运动通过连杆传递到活塞上，使活塞在直线方向上做往复运动。
曲柄连杆机构的工作原理可以从以下几个方面来详细阐述：
1. 曲柄的旋转运动
曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，其作用是将旋转运动转化为直线运动。曲柄的旋转运动可以通过电机、发动机等动力源来提供。当曲柄开始旋转时，连杆就会跟随着曲柄的运动而做出相应的运动。
2. 连杆的运动
连杆是连接曲柄和活塞的杆状物，其作用是将曲柄的旋转运动转化为连杆的直线运动。当曲柄开始旋转时，连杆就会跟随着曲柄的运动而做出相应的运动。连杆的运动轨迹是一个椭圆形，其两个端点分别与
曲柄和活塞相连。
3. 活塞的运动
活塞是曲柄连杆机构中的一个重要部件，其作用是将连杆的直线运动转化为活塞的往复运动。当连杆开始运动时，活塞就会跟随着连杆的运动而做出相应的往复运动。活塞的运动轨迹是一个直线，其运动方向与连杆的方向相同。
4. 工作循环
曲柄连杆机构的工作循环可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。在进气阶段，活塞向下运动，使气门打开，进入空气和燃料混合物。在压缩阶段，活塞向上运动，将气门关闭，并将混合物压缩到燃烧室中。在燃烧阶段，混合物被点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下运动。在排气阶段，活塞向上运动，将废气排出燃烧室。
曲柄连杆机构的组成和作用
曲柄连杆机构的组成和作用
曲柄连杆机构主要由曲柄、连杆、小端连结件和大端连结件组成。其中，曲柄是弯曲的轴，通过曲柄的转动，使连杆带动小端和大端进行相应的运动。连杆是轴的一端连接曲柄，另一端连接小端和大端的零部件，起到转换直线运动为旋转运动的作用。小端和大端则是连接连杆和其他零部件的部件，实现了机构的运动传递。整个曲柄连杆机构的作用是将输入的旋转运动转换为输出的直线运动，或将输入的直线运动转换为输出的旋转运动。在机械传动中广泛应用，例如汽车发动机中的活塞、摇臂装置、离合器和传动系统等。
叙述曲柄连杆机构的组成及功用
叙述曲柄连杆机构的组成及功用
曲柄连杆机构是机械传动中，将轴的旋转运动转化为摆动运动的常用机构之一。它主要由下面三个部分组成：
1. 曲柄：曲柄是一个刚性的轴，它的一端与动力源连接，通过旋转带动整个机构运动，另一端则安装连杆。
2. 连杆：连杆通常是一个长条形构件，一端连接曲柄，另一端连接摆杆或者活塞。它在机构的运动中起到承载和转动的作用。
3. 活塞或摆杆：活塞或摆杆连接连杆的另一端，它的作用是将曲柄的旋转运动转化为线性或者摆动运动。根据不同的应用，活塞或摆杆可以装配成各种不同的形状和结构。
曲柄连杆机构的主要功用是将旋转运动转化为摆动运动，用于驱动各种需要周期性或往复运动的机械设备。例如，内燃机中的活塞运动、机器人的关节运动、锻压和冲压机床的上下运动等。曲柄连杆机构还可以通过改变其构造和尺寸，实现不同形式的运动，如直线运动、椭圆运动、倾斜运动等，具有很强的可塑性和适应性。
曲柄连杆的计算
曲柄连杆的计算
曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，由曲柄和连杆组成，常用于发动机和运动机械中。它通过转动曲柄来产生直线运动，实现力的传递和转换。本文将介绍曲柄连杆机构的计算方法和相关概念。
1. 曲柄连杆的基本结构
曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成。曲柄是一个非常重要的零件，它的形状决定了连杆和活塞的运动轨迹。连杆则连接着曲柄和活塞，通过转动曲柄实现活塞的往复运动。
2. 曲柄的计算
曲柄的计算是曲柄连杆机构设计的基础。在计算曲柄时，需要确定曲柄的长度和转角。曲柄的长度取决于设计需求和空间限制，一般要考虑活塞往复运动的行程和工作角度的范围。曲柄的转角是指曲柄从初始位置到末端位置的旋转角度，一般根据实际需求和运动机构的特点确定。
曲柄的计算可以采用几何法或动力学法。几何法是最常用的方法，通过绘制运动曲线和连杆运动轨迹图来计算曲柄的参数。动力学法则是通过应用动力学原理和平衡条件来计算曲柄的参数，适用于复杂的曲柄连杆机构。
3. 连杆的计算
连杆是曲柄连杆机构中起关键作用的零件，它将曲柄的旋转运动转
换为活塞的往复运动。连杆的计算需要确定连杆长度和连杆角度。连
杆长度一般根据工作行程和曲柄长度来确定。连杆角度是指连杆与曲
柄和活塞的夹角，一般根据设计需求和活塞运动的要求来确定。
连杆的计算可以采用解析法或图解法。解析法主要是通过应用三角
函数和几何关系求解连杆的参数，适用于简单的连杆机构。图解法则
是通过绘制连杆运动轨迹图和使用平行四边形法则来计算连杆的参数，适用于复杂的连杆机构。
4. 活塞的计算
活塞是曲柄连杆机构中的另一个重要零件，它接受曲柄的动力传递，实现往复运动。活塞的计算主要涉及活塞直径和活塞往复行程的确定。活塞直径一般根据发动机功率和气缸内径来选择。活塞往复行程一般
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构分类：中心曲柄连杆机构、偏心曲柄连杆机构、主副式曲柄连杆机构
偏心曲柄连杆机构特点：气缸中心线垂直于曲轴回转中心线，但有一偏移量，这种曲柄连杆机构可以减小膨胀行程中活塞与气缸壁间的最大侧压力，使活塞在膨胀行程与压缩行程时作用在气缸壁两侧的侧压力大小较均匀。
连杆比：λ=R/L 现代内燃机的λ值一般在1/3---1/5 (即0.33—0.20)，它是影响内燃机的一个重要特性参数
曲柄转角从0—90的活塞位移值比曲柄转角从90—180的活塞位移大，而且λ值越大，其差值也越大
偏心曲连杆机构：k=e/R k值一般取0.05---0.15
活塞销轴线偏离气缸中心线的距离0.01D---0.03D
曲柄连杆运动零件的质量换算
曲柄组：进行换算的条件简化后的集中质量所产生的旋转惯性力和原来实际系统不平衡量所产生的旋转惯性力相等
连杆组：简化后的当量系统与原来实际系统的质量系统力学效果相等,必须满足3个条件：
1、质量不变所有简化后的质量总和等于原连杆组质量总和
2、系统的质心位置不变所有简化后的质量的质心与连杆组原来的质心相重合
3、系统对质心的转动惯量不变所有简化后的质量对于连杆组质心的转动惯量之和应等于原来的转动惯量
曲柄连杆机构的动力传递过程
曲柄连杆机构是一种常见的机械结构，用于将旋转运动转化为直线运动或反之。它通常包括曲柄、连杆和活塞三个主要部分，以下是曲柄连杆机构的动力传递过程：
1. 曲柄（Crank）：曲柄是一个旋转部件，通常是一个旋转轴，它以固定的圆周半径绕着中心点旋转。曲柄的运动是连续的，通常是驱动部分。
2. 连杆（Connecting Rod）：连杆是一个连接曲柄和活塞的杆状部件，通常具有一个端点连接在曲柄上，另一个端点连接在活塞上。连杆在曲柄的旋转作用下来回运动。
3. 活塞（Piston）：活塞是一个直线运动的部件，通常位于某种封闭容器（如汽缸）内。活塞通过连杆与曲柄相连，从而获得了由曲柄传递的运动。
动力传递的过程如下：
- 当曲柄旋转时，它会通过连杆传递旋转运动到连杆上的连接点。
- 连杆的另一端连接到活塞，因此连杆的运动将驱动活塞在容器内做直线运动。
- 这个直线运动可以用于各种应用，例如在内燃发动机中，活塞的运动可用来产生压缩空气和燃料的混合物，从而推动活塞返回，执行功。
曲柄连杆机构的应用广泛，包括内燃发动机、液压缸、某些工程机械和制造机械等领域。它是将旋转运动转化为直线运动或反之的重要机械结构之一。
简述曲柄连杆机构的作用与组成
简述曲柄连杆机构的作用与组成
曲柄连杆机构是一种广泛应用于机械装置中的传动机构，它的作用是将旋转运动转化为往复运动，或者将往复运动转化为旋转运动。在各种机械设备中，如发动机、压缩机、液压泵等，都能看到曲柄连杆机构的身影。
曲柄连杆机构主要由曲柄、连杆、轴承、活塞等部件组成。这些部件各自承担着不同的功能，共同完成整个机构的运转。
1.曲柄：曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，它与连杆相连，负责将旋转运动传递给连杆。曲柄的设计需要考虑到强度、刚度和轻量化等因素，以承受来自活塞的高压力和冲击力。
2.连杆：连杆的作用是将曲柄的旋转运动转化为活塞的往复运动。连杆的设计需要考虑到材料的选择、杆长和杆径的合理搭配，以确保其在承受高压力的同时，具有良好的运动平稳性和较长的使用寿命。
3.轴承：轴承是曲柄连杆机构中用于支撑和定位曲柄、连杆的重要部件。轴承的选择需要根据工作条件和使用要求来确定，以保证其在高速、高负荷工况下具有良好的润滑性能和耐磨性。
4.活塞：活塞是曲柄连杆机构的终端执行部件，负责完成实际的作业任务。活塞的设计需要考虑到材料、尺寸和冷却等方面的因素，以确保其在高温、高压等恶劣环境下具有良好的性能。
曲柄连杆机构在各类机械设备中的应用具有显著的优势，如高效、节能、紧凑和耐用等。随着科技的不断进步，曲柄连杆机构的设计和制造技术也在不断提高，使其在更广泛的领域发挥更大的作用。
总之，曲柄连杆机构是一种重要的机械传动装置，它通过各部件的协同作用，实现了旋转运动与往复运动的相互转换。
曲柄连杆机构
第一节曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是柴油机的主要运动件，主要包括曲轴和连杆，对于十字头式柴油机还包括十字头组件。曲柄连杆机构的主要作用是将活塞的往复运动转换成回转运动，并输出动力。
一、十字头组件
1．十字头组件的作用及工作条件
十字头组件是船用二冲程十字头式柴油机的特有部件。它的主要作用是将活塞组件和连杆组件连接起来，把活塞的气体力和惯性力传给连杆，承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向。主要包括十字头本体，十字头滑块和十字头轴承（连杆小端轴承）等。如图2-26所示。
十字头组件的工作条件是比较苛刻的。十字头本体和轴承要承受周期性的气体爆发压力；十字头滑块要承受侧推力的作用。特别是十字头头轴承，由于单向受力及连杆只作摆动，不易形成良好的润滑，工作条件更为恶劣。
图2-26十字头的构造
2．十字头的构造
十字头的结构有以下几种类型。根据十字头滑块的结构形式可分为单滑块结构、圆筒形滑块结构和双滑块结构。双滑块结构的正倒车承压面相同，比较安全可靠。导板设在机架的横隔板上(见图2-27)，使连杆摆动平面宽敞，由机器的两侧进行检修工作比较方便，因此应用广泛。单滑块式十字头结构简单，制造与安装容易，以前应用较多，现在已很少采用。圆筒形滑块仅为个别机型使用。
根据十字头与活塞杆的连接方式有两种，一种是活塞杆穿过十字头上的孔用螺帽固定，
另一种是利用活塞杆下部凸缘和螺栓与十字头连接。第一种形式由于活塞杆穿过十字头，连杆小端必须采用分岔形式，使十字头轴承工作可靠性降低，现在已基本不用。而第二种形式由于连杆小端采用全支撑式结构，扩大了轴承的承载面积，改善了轴承的受力状况，使十字头轴承的工作可靠性大大提高。目前MAN B&W和SULZER公司最新生产的柴油机都采用这种结构。
曲柄连杆机构装配的步骤与注意事项
曲柄连杆机构装配的步骤与注意事项
一、概述
曲柄连杆机构是一种十分常见的机械结构，在各种机械设备中都有广
泛的应用。其结构简单、运动可靠，因此在设计和制造中备受青睐。
然而，在实际的装配过程中，由于其结构特点，曲柄连杆机构的装配
并不简单。今天我们将重点探讨曲柄连杆机构的装配步骤与注意事项，希望能够为大家在实际操作中提供一些帮助。
二、曲柄连杆机构装配步骤
1. 准备工作
在进行曲柄连杆机构的装配之前，首先要做好充分的准备工作。包括
清洁工作台、准备所需工具和零配件，确保工作环境整洁、工具齐全。
2. 确定零件位置
根据图纸或者装配说明，对曲柄连杆机构的各个零部件进行初步的排
序和摆放，确定它们的相对位置，为后续的装配工作做好准备。
3. 轴承安装
将需要安装的轴承依次放置在对应的位置上，并且要确保其安装稳固、位置正确。轴承的正确安装对于曲柄连杆机构的后续运动十分关键，
因此在这一步骤中需要特别注意。
4. 连杆与曲柄装配
根据装配图纸，将曲柄和连杆逐一装配到轴上，并且进行相应的连接
和固定。在这一步骤中，需要特别注意曲柄与连杆的相互间隙和角度，确保装配的准确性。
5. 调试与测试
完成曲柄连杆机构的装配之后，需要进行调试和测试工作。确保曲柄
连杆机构的运动顺畅、不卡滞，并且没有异常噪音。如果发现问题，
需要及时进行排查和修正。
三、曲柄连杆机构装配注意事项
1. 注意安全
在进行曲柄连杆机构的装配工作时，首先要确保自身的安全。包括正
确使用工具、注意操作规范、避免受伤等。还要注意保护零部件，避
免因为操作不当导致零配件的损坏。
2. 严格按照图纸操作
曲柄连杆机构
一、概述
（一）曲柄连杆机构组成
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组及曲轴飞轮组组成。
（二）曲柄连杆机构的工作条件与受力分析
1.功用：将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2.曲柄连杆机构的组成
(1)机体组：由气缸体、气缸套、气缸垫、气缸盖和油底壳等不动件组成。
(2)活塞连杆组：由活塞、活塞环、活塞销和连杆运动件组成。
(3)曲轴飞轮组：由曲轴、飞轮、扭转减震器等组成。
3.受力分析
曲柄连杆机构受的力主要有气压力，往复惯性力，旋转离心力和摩擦力。
(1)气压力F p：气压力的集中力分解为F p1和F p2，F p1称侧压力，它使活塞的一个侧面压向气缸壁，造成该侧磨损严重；F p1经连杆传给曲柄销，分解为F R和
F
S ，F R使曲轴主轴颈处受压，F S为周向产生转矩的力。
(2)往复惯性力F j：活塞在上半行程时，惯性力都向上，下半行程时，惯性力都向下。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；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。
(3)离心惯性力F c：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。
(4)摩擦力：指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。
活塞压缩机—活塞式压缩机的动力学
ms' ms mmss''
r r
2 sin：无法平衡 2cos I1 : 平衡
图3-42 单列压缩机
① 垂直分量与一阶往复惯性力大小相同，方向相反，因此，可以将一阶往复惯性力 全部平衡掉。水平分量垂直作用在气缸中心线方向，无法平衡，该力在水平方向 周期性的变化能引起水平方向的振动。
② 在单列压缩机中设置平衡重，只能使一阶往复惯性力在转向90°而不能平衡，实 际中因加平衡块的方法简单，常将部分惯性力转向90°，使不平衡的惯性力均匀 一些。 对卧式压缩机可以减小水平振动。
② L型压缩机一阶往复惯性力的计算
垂直一列的一阶往复惯性力为： I1 ' ms ' r2 cos
水平一列的一阶往复惯性力为： I1 '' ms '' r2 cos(90o ) ms '' r2 sin
则一阶往复惯性力的合力为：
I1 I1 '2 I1 ''2
当 ms ' ms" 时（I1定值）:
一、往复惯性力
1. 往复惯性力的计算
往复惯性力的大小，等于往复运动的质量与往复加速度的乘积，见公式3-61,3-62。
I s ms j msr 2 (cos cos 2 ) msr 2 cos msr 2 cos 2
曲柄连杆机构
0.050.15mm （轴向定位） （2）湿式缸套：图（b）所示，气缸体水套敞开，缸 套与冷却水直接接触，薄厚（5-9mm），缸套下端带 气缸套 （径向定位） 橡胶封水圈，气缸套外圆上大，下小（因为气缸套下 端带1-3道橡胶封水圈），且上端与气缸体内孔配合 水套 紧，下端配合松，以方便推入气缸体内孔。 气缸体 湿式缸套压配在气缸体内孔时，上部凸肩顶 面高出气缸体顶面0.05-0.15 mm，这样紧固缸盖 橡胶封水圈 时，可将缸垫压得更紧，以密封燃气。 （径向定位） 湿式缸套优点是：气缸套冷却好；制造成本 低；气缸体铸造工艺性好；缸心距短，曲轴不易弯 曲。 图 2-6 （b）湿式气缸套 湿式缸套缺点是：气缸体刚性差，容易变形， 易漏气、漏水；气缸套外圆表面易产生穴蚀现象， 常见涂漆。 直立 4、按气缸排 单列 平卧 列形式分 V型（，相邻两缸的连杆大头共用一个曲柄销） 双列 水平对置（=，每缸的连杆大头各占用一个曲柄销）
（2）活塞在下半行程时的惯性力 （1）活塞在上半行程时的惯性力 图2-2往复惯性力和离心力作用情况示意图 2、往复惯性力与离心力：活塞加速度：在上止点前后活塞加速度是正值，往 复惯性力朝上；在下止点前后活塞加速度是负值，往复惯性力朝下。如图 （2-2）。 偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯 性力，其方向沿曲柄半径向外。 曲轴转速愈高，往复惯性质量和旋转惯性质量愈大，则往复惯性力与离 心力愈大，惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈（轴承）受周期性变 化的附加负荷，加快磨损。若不加以平衡，惯性力传到气缸体外，引起发动 机的振动。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。活塞组:1活塞:活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。2活塞环:分为气环和油环气环的主要功用是密封和传热。保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热。油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。连杆组:连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。习惯上常常把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆，有时也称连杆体为连杆。曲轴飞轮组:主要以曲轴和飞轮组成1曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。2飞轮:飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。在作功行程中发动机传输给曲轴的能量，除对外输出外，还有部分能量被飞轮吸收，从而使曲轴的转速不会升高很多。在排气、进气和压缩三个行程中，飞轮将其储存的能量放出来补偿这三个行程所消耗的功，从而使曲轴转速不致降低太甚。
签名:
解释区:工作页设计者:绘图者:和报告者:
曲柄连杆机构
连杆弯曲或断裂 连杆是连接活塞和 曲轴的重要部件， 若连杆弯曲或断裂， 会导致活塞wenku.baidu.com法正 常运动，严重时会
导致发动机损坏
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.2 维护与保养
为了延长曲柄连杆机构的使用寿命和提高发动机的性能 ，以下是一些建议的维护与保养措施
定期更换机油：机油是发动机的润滑剂，定期更换 机油有助于减少机件的摩擦和磨损 检查机体组：定期检查机体组各部位是否松动、变 形或损坏，如有异常应及时修复 检查活塞环：定期检查活塞环是否磨损严重、老化 或断裂，如有问题应及时更换 检查气缸：定期对气缸进行测量和检查，如发现气 缸磨损超限应更换气缸套或进行修理
气缸磨损：气缸是活塞连杆组在其中运动的场所，若气缸磨损严重，会影响发动机的 运转平稳性和燃油经济性
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲轴磨损 曲轴是发动机的 核心部件之一， 若曲轴磨损严重， 会影响发动机的 动力输出和运转
平稳性
飞轮损坏 飞轮是储存和释放动力的关键部件，若飞轮损坏，会
影响发动机的动力输出和运转平稳性
曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成
曲柄连杆机构的组成
1.1 机体组
机体组是曲柄连杆机 构的主体，包括气缸 体、气缸盖、气缸垫 等部件。机体组作为 发动机的基础框架， 承载着整个机构的运 转，同时还是散热、 减震的重要部分
曲柄连杆机构
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要紧运动机构。其功用是将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变成曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。
二、活塞组
(一)活塞
1．活塞的功用及工作条件活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。活塞是发动机中工作条件最严酷的零件。作用在活塞上的有气体力和往复惯性力。活塞顶与高温燃气直接接触，使活塞顶的温度很高。活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动，由于润滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重。
2．活塞材料现代汽车发动机不论是汽油机仍是柴油机普遍采纳铝合金活塞，只在极少数汽车发动机上采纳铸铁或耐热钢活塞。
3．活塞构造活塞可视为由顶部、头部和裙部等3部分构成。1)活塞顶部。汽油机活塞顶部的形状与燃烧室形状和压缩比大小有关。大多数汽油机采用平顶活塞，其优点是受热面积小，加工简单。采用凹顶活塞，可以通过改变活塞顶上凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比。柴油机活塞顶部形状取决于混合气形成方式和燃烧室形状。在分隔式燃烧室柴油机的活塞顶部设有形状不同的浅凹坑，以便在主燃烧室内形成二次涡流，增进混合气形成与燃烧。柴油机还有另一类燃烧室，称为直喷式燃烧室。其全部容积都集中在气缸内，且在活塞顶部设有深浅不一、形状各异的燃烧室凹坑。在直喷式燃烧室的柴油机中，喷油器将燃油直接喷入燃烧室凹坑内，使其与运动气流相混合，形成可燃混合气并燃烧。
曲柄连杆机构的拆装标准流程
曲柄连杆机构的拆装标准流程曲柄连杆机构的拆装标准流程如下：
１．曲柄拆卸。先将发动机从车辆中取出并放置在工作台上，用梅花扳手卸下发动机正时链条或齿轮，用扳手拧下曲轴前端盖螺丝并取下前端盖，用卡尺或量具测量曲轴主轴颈直径和圆度，如不符合规定尺寸应更换新的曲轴。
２．连杆拆卸。将连杆盖板螺丝依次拧下并取下连杆盖板，用扳手拆下连杆螺栓并取下连杆和活塞组件，用卡尺或量具测量连杆轴颈直径和圆度，如不符合规定尺寸应更换新的连杆。
３．曲柄及连杆安装。将新的曲轴放入曲轴箱中并安装前端盖，安装曲轴前端盖螺丝并用扳手拧紧，将新的连杆放入曲轴箱中并用扳手拧上螺栓，用扭矩扳手按照规定扭矩拧紧螺栓，安装活塞组件并将连杆盖板安装在曲轴箱上，然后依次拧紧螺丝。
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气缸直列式
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
结构简单
加工容易
长度较大 高度较大
一般多用 于6缸以 下发动机
气缸V型式
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
缩短长度 缩短高度 刚度增加 重量减轻
形状复杂 宽度加大 加工困难
一般多用 于8缸以 上发动机
气缸对置式
高度较小
布置方便
对风冷发 动机有利
第二章 曲柄连杆机构
紧
次拧
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
3、气缸衬 垫 •功用 保证缸体与缸盖结合面的密封
金属—石棉气缸垫 常用石棉中 间夹杂金属丝，外包铜皮制成
•种类
纯金属气缸垫 单层或多层 金属片(低碳钢或铜)
使用耐热密封胶取代气缸垫 要求结合面精度更高
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
四、油底壳
•功用 •种类
•要求
储存机油并封闭曲轴箱
一般为薄钢板冲压而成
也有铝合金铸造(带散热片)
中部或后部较深 有时设有挡油板 底部有磁性放油螺塞
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
课
思考题?
堂
1、指出右 图中各零 件的名称？
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
课
思考题（续）
外
●1、曲柄连杆机构的功用和组成？
●2、气缸体的结构形式及概念比 较?
•
Hale Waihona Puke Baidu
柴油机缸盖 设有喷油器座孔
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
2、气缸盖的结构型式
•整体 式
•单体 式 •块状 式
能覆盖全部气缸 缩短气缸中心距 缩短发动机总长度 刚性较差
只覆盖一个气缸
能覆盖部分气缸 （两个以上）
多用于缸 径
<105m m发动机
缸体较大 发动机 常采用
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
二、曲柄连杆机构的组成
1、机体组 气缸体 曲轴箱 气缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳等
2、活塞连杆组 活塞 活塞环 活塞销 连杆等
3、曲轴飞轮组 曲轴 飞轮等
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
三、曲柄连杆机构的受力分析
●1、气体作用力
（1）作功行程
FR 压紧力 FS 曲轴旋转力
曲柄连杆机构
活塞连 杆组
第二章 曲柄连杆机构
曲轴 飞轮
组
《汽车构造》
机体 组
第一节 概 述
➢曲柄连杆机构的功用 ➢曲柄连杆机构的组成 ➢曲柄连杆机构的受力分析
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
一、曲柄连杆机构的功用
热能
机械能
燃气压力
转矩
活塞 连杆 曲轴
曲柄连杆机构 能量转换
曲柄连杆机构 工作过程
能形成 挤气 涡流
盆形燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
结构简 单紧凑
能获得 较好 涡
流
缸盖工 艺较好
半球形燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
结构最 为紧凑
散热面 积小燃 烧完全
配气机 构复杂
直喷式燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
燃烧室 容积 集 中于活 塞顶上 的 燃烧 室凹坑
3、气缸盖的材料
•灰铸 铁或合 金铸铁
高温强度高、铸造性能好、 价格低、应用广泛 导热性差、重量大
•铝合 金
导热性好，有利于提高压缩比 铸造性能好、重量轻 高温强度低、易变形、成本高 有取代铸铁缸盖的趋势
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
4、燃烧室
（1）汽油机燃烧室
•楔形
•盆形
•半球 形
第二章 曲柄连杆机构
合金铸铁缸体 普通铸铁或铝合金缸体
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
•
干式缸
干套
式
缸
套
可卸干式缸套
1~3
普通铸铁或铝合金缸体 ❖干、湿式缸套比较
第二章 曲柄连杆机构
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6、水冷和风 冷 （1）水冷
利用水套 中的冷却 水流过高 温零件的 周围带走 多余热量
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
（2）风 冷
内
涡流燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
空气被挤 入涡流室 形成强烈 有规则涡 流运动 大 部分柴油 在涡流室 内燃烧形 成二次涡 流混合燃
烧
预燃燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
空气被挤 入预燃室 产生无规 则紊流 小部分柴 油在预燃 室内燃烧 产生二次 紊流混合 完全燃烧
气缸衬垫
第二章 曲柄连杆机构
例 机，BJ492Q CA6102
动主轴承
第二章 曲柄连杆机构
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4、气缸的排列方式（发动机形式）
•直列式
•对置式
•V型式
第二章 曲柄连杆机构
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5、气缸 套
•无缸套
•湿式缸套
0.05~0.15
C B
5~9
A
AB环带： 径向定位 凸缘C： 轴向定位 缸套顶面
略高于 缸体平面
密封圈
❖ 三种气缸体结构型式的比较
一般式
龙门式
隧道式
概 曲轴轴线与缸 曲轴轴线高于 主轴承座 念 体下平面共面 缸体下平面 孔不分开
特 便于机械加工 刚度强度较好 结构刚度 点 但刚度较差 工艺性较差 大但最重
应 多用于中小型 中型及重型车 机械负荷
用 发动机
用发动机
大柴油机
实 夏利富康发动 捷达/高尔夫 6135Q滚
干、湿式缸套比较
和冷却 水直接 接触
与缸体 配合 较
松
壁厚 5～9mm
不直接 和冷却 水接触
与缸体 紧配合
壁厚 1～ 3mm
缸套材料：合金铸铁或合金钢
第二章 曲柄连杆机构
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气缸盖
气缸盖示意图
气缸盖实物
第二章 曲柄连杆机构
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楔形燃烧室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
结构简 单紧凑
Fp 燃气压力
Fp1 连杆分力
Fp2 侧压力
Fp T
Fp
Fp2
Fp2
Fp1
FR
FS
Fp1
第二章 曲柄连杆机构
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●（2）压缩行程
F´p 气体压力 F´p1 连杆分力 F´p2 侧压力 F´R 压紧力 F´S 旋转阻力
F´p F´p2
T´
F´S F´R
第二章 曲柄连杆机构
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F´p1
第二章 曲柄连杆机构
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缸体与 曲 轴箱 分开 铸造缸体 和缸盖铸 有 散热片 如有风扇 可加强 散
热
二、气缸盖
• 1、气缸盖的功用和组成
• （1）密封气缸上部 形成燃烧室
• （2）冷却水套与缸体水套相通
• （3）设有进排气座 气门导管孔
• （4）设有进排气通道
• （5）汽油机缸盖 设有火花塞座孔
● 2、往复惯性力和离心力
（1）活塞在上半行程时（向下运动）
Fj 惯性力（向上） Fc 离心力 Fcy 上下振动 Fcx 水平振动
Fj
Fc n
Fj
Fcy
Fcx
第二章 曲柄连杆机构
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●（2）活塞在下半行程时（向下运动）
F´j 惯性力(向下)
F´c 离心力
F´cy 上下振动 F´cx 水平振动
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湿式缸套
第二章 曲柄连杆机构
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缸体铸造 方便 容 易拆卸更 换 冷却 效果较好 刚度较差 易漏气 和漏水
干式缸套
第二章 曲柄连杆机构
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与缸体 紧 配合
刚度较好
制造工艺 复杂
拆卸困难
可卸干式缸套
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
与缸体 不是紧
配合
可拆卸 更换
上端有 凸缘
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
2、气缸体的工作条件
●（1）应具有足够的强度和刚度
•承受高温高压气体作用力
•发动机大部分零件安装在缸体上
●（2）为减轻整机的重量
•气缸体结构紧凑
•气缸体重量较轻
第二章 曲柄连杆机构
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3、气缸体的结构型式
• 一般式
•龙门式
•隧道式
第二章 曲柄连杆机构
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F´
F´j
jn
F´c
F´cx
F´cy
3、摩擦力 各相对运动件表面的摩擦阻力
第二章 曲柄连杆机构
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第二节 机 体 组
➢气缸体
➢气缸盖 ➢气缸盖罩与气缸衬垫 ➢油底壳
第二章 曲柄连杆机构
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一、气缸体
●1、气缸体的功用和组成 ●（1）发动机的基体和骨架 ●（2）称为气缸体—曲轴箱 •气缸体往往与曲轴箱铸成一体 •通常简称气缸体
●3、气缸的三种排列方式及特点?
●4、比较干式和湿式缸套的特点?
●5、机体组由哪些零件组成？ 第二章 曲柄连杆机构
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曲柄连杆机构能量转换
第二章 曲柄连杆机构
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热能 转变为 机械能
向工作 机构 输出
机械能
曲柄连杆机构工作过程
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
将活塞 顶上的
燃气 压力 转变为 曲轴 转矩
《汽车构造》
油底壳
第二章 曲柄连杆机构
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《汽车构造》
（2）柴油机燃烧 室
①直喷式燃烧室
•ω形燃烧 室
•球形燃烧 室
第二章 曲柄连杆机构
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②分开式燃烧室 •涡流燃烧
•预燃燃烧
室
室
喷油器 加热塞
预燃 室
涡流 室
第二章 曲柄连杆机构
《汽车构造》
三、气缸盖罩与气缸衬垫
●1、气缸盖罩 • 位置 气缸盖上部 • 功用 起封闭及防尘作用 • 材料 一般为薄钢板冲压而成 ●2、缸盖螺栓 • 功用 用于固定缸盖 • 要求 用规定力矩 按规定顺序分2~3