汽车构造第02章曲柄连杆机构PPT演示文稿
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汽车构造课件第二章曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的优 化设计
提高发动机的输 出功率
降低发动机的燃 油消耗
提高发动机的可 靠性和耐用性
降低发动机的噪 声和振动
提高发动机的环 保性能
提高发动机的经 济性
优化曲柄连杆机构的设计参数，如曲柄半径、连杆长度等 采用先进的材料和制造工艺，提高曲柄连杆机构的强度和耐磨性 优化曲柄连杆机构的运动轨迹，提高发动机的输出功率和燃油经济性
汽车构造课件第二章 曲柄连杆机构
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曲柄连杆机构概述
曲柄连杆机构的运 动学分析
曲柄连杆机构的受 力分析
曲柄连杆机构的优 化设计
曲柄连杆机构的故 障诊断与维护
添加章节标题
曲柄连杆机构概述
连接发动机曲 轴和活塞，实
现动力传递
控制活塞往复 运动，实现发
动机做功
调节发动机转 速和扭矩，实 现发动机性能
06
曲柄连杆机构的受力平衡条件是保证发动机正常工作的重要因素 曲柄连杆机构的受力平衡条件主要包括曲柄、连杆、活塞等部件的受力平衡 曲柄连杆机构的受力平衡条件需要满足力矩平衡、力平衡和位移平衡等条件 曲柄连杆机构的受力平衡条件可以通过计算和实验方法进行验证和优化
静力分析：分析曲柄连杆机构在静止状态下的受力情况 动力分析：分析曲柄连杆机构在运动状态下的受力情况 应力分析：分析曲柄连杆机构在受力状态下的应力分布 疲劳分析：分析曲柄连杆机构在长期受力状态下的疲劳寿命 振动分析：分析曲柄连杆机构在振动状态下的受力情况 热力分析：分析曲柄连杆机构在受热状态下的受力情况
优化
保护发动机， 防止活塞撞击 缸壁，延长发
动机寿命
曲柄：连接活塞连杆，传递动力 连杆：连接活塞和曲柄，传递动力 活塞：在气缸内上下运动，压缩气体
汽车技术文档——第2章 曲柄连杆机构课件
❖ 活塞环的分类和功用
气环（压缩环）：防止气缸内的混合气及爆发气体、废气泄漏（密 封和导热作用）。
油环：将残留在气缸壁面上的润滑油刮掉，并在气缸壁上铺涂一层 均匀的机油膜（刮油，布油、辅助封油）。
❖ 工作条件
高温、高压、高速及润滑困难。
❖ 材料：要求耐热、耐磨及高的强度和冲击韧性
活塞环材料是合金铸铁。第一道气环的工作表面一般都镀上多孔性 铬。其硬度高，并能储存少量机油，以改善润滑，其余气环一般镀 锡或者磷化（改善磨合性能）。还可用喷钼来提高活塞环的耐磨性。
作用下不烧损、不变质。 具有一定弹性，能补偿结合面的不平度，以保证密封。 拆装方便，能重复使用，寿命长。
❖ 结构
金属-石棉衬垫—石棉中间夹有金属丝或金属屑，外覆铜皮或钢皮 金属-复合材料衬垫 全金属衬垫
❖ 安装方向：
把气缸垫光滑的一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏
汽缸垫
活 塞 连 杆 组 的 组 成 ：
连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。
❖ 工作条件及结构：
活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件较差（一般 靠飞溅润滑），因而要求有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽 可能小。为此，活塞销通常做成空心圆柱体。内孔形状有：两段截 锥形、圆柱形、两段截锥和一段圆柱的组合形。
❖ 材料：
6000rpm，活塞的平均速度可达10～14m/s。
❖ 要求
要求活塞质量小，热膨胀系数小，导热性好和耐磨。
❖ 材料
汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金。在个别的汽油机上 采用高级铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的顶部
活塞头部
❖ 活塞环槽以上的部分。 ❖ 主要作用：
承受气体压力，并传给 连杆；
气环（压缩环）：防止气缸内的混合气及爆发气体、废气泄漏（密 封和导热作用）。
油环：将残留在气缸壁面上的润滑油刮掉，并在气缸壁上铺涂一层 均匀的机油膜（刮油，布油、辅助封油）。
❖ 工作条件
高温、高压、高速及润滑困难。
❖ 材料：要求耐热、耐磨及高的强度和冲击韧性
活塞环材料是合金铸铁。第一道气环的工作表面一般都镀上多孔性 铬。其硬度高，并能储存少量机油，以改善润滑，其余气环一般镀 锡或者磷化（改善磨合性能）。还可用喷钼来提高活塞环的耐磨性。
作用下不烧损、不变质。 具有一定弹性，能补偿结合面的不平度，以保证密封。 拆装方便，能重复使用，寿命长。
❖ 结构
金属-石棉衬垫—石棉中间夹有金属丝或金属屑，外覆铜皮或钢皮 金属-复合材料衬垫 全金属衬垫
❖ 安装方向：
把气缸垫光滑的一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏
汽缸垫
活 塞 连 杆 组 的 组 成 ：
连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。
❖ 工作条件及结构：
活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件较差（一般 靠飞溅润滑），因而要求有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽 可能小。为此，活塞销通常做成空心圆柱体。内孔形状有：两段截 锥形、圆柱形、两段截锥和一段圆柱的组合形。
❖ 材料：
6000rpm，活塞的平均速度可达10～14m/s。
❖ 要求
要求活塞质量小，热膨胀系数小，导热性好和耐磨。
❖ 材料
汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金。在个别的汽油机上 采用高级铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的顶部
活塞头部
❖ 活塞环槽以上的部分。 ❖ 主要作用：
承受气体压力，并传给 连杆；
汽车构造课件第二章曲柄连杆机构
汽车构造课件第二章曲柄 连杆机构
曲柄连杆机构是汽车发动机的核心部分之一，它由曲轴、连杆、活塞、活塞 销组成，掌控着发动机的能量，是发动机运转的关键。
曲柄连杆机构的概述
定义和作用
曲柄连杆机构是将热能转化为机械能的重要部 件，通过连杆和曲轴的配合，将活塞的往复运 动转化为连续的旋转。
组成部分
曲柄连杆机构包括曲轴、连杆、活塞、活塞销 等零部件。这些零部件的配合精度直接决定了 发动机的性能。
曲柄连杆机构的构造
曲轴
它是曲柄连杆机构的核心部件，完成了能量转化的 关键步骤。曲轴的质量和配合精度直接影响着发动 机的性能。
连杆
它连接了活塞和曲轴，通过连杆小头和大头分别与 活塞销和曲轴配合，将活塞的往复运动转化为了曲 轴的旋转。
活塞
它是曲柄连杆机构的动力源，负责将内燃机燃烧产
曲柄连杆机构的运动分析
1
活塞运动规律
活塞在缸体内做往复直线运动，并在上下止点处停留。
2
连杆运动规律
连杆的小头与活塞销配合，大头与曲轴销配合，实现了从往复运动到旋转运动的 转换。
3
曲轴运动规律
曲轴将连续的活塞运动，曲柄连杆机构的应用
在汽车发动机中的应用
曲柄连杆机构的保养
对发动机进行长期保养，采取科学的驾驶方式，注 意及时更换机油和油滤器，定期送车厂进行维修。
思考题
1 如何改变曲柄连杆机构的运动规律？
可以通过更改连杆长度或者改进曲轴形态，来调整曲柄连杆机构的运动规律。
2 如何设计适合不同工况的曲柄连杆机构？
需要深入了解每种工况下的负载特点，并根据负载特点进行优化设计，以提高曲柄连杆 机构的工作效率和寿命。
曲柄连杆机构是汽车内燃机的核心部分之一，掌控着车辆的动力输出，是汽车发动机的重要 组成部分。
曲柄连杆机构是汽车发动机的核心部分之一，它由曲轴、连杆、活塞、活塞 销组成，掌控着发动机的能量，是发动机运转的关键。
曲柄连杆机构的概述
定义和作用
曲柄连杆机构是将热能转化为机械能的重要部 件，通过连杆和曲轴的配合，将活塞的往复运 动转化为连续的旋转。
组成部分
曲柄连杆机构包括曲轴、连杆、活塞、活塞销 等零部件。这些零部件的配合精度直接决定了 发动机的性能。
曲柄连杆机构的构造
曲轴
它是曲柄连杆机构的核心部件，完成了能量转化的 关键步骤。曲轴的质量和配合精度直接影响着发动 机的性能。
连杆
它连接了活塞和曲轴，通过连杆小头和大头分别与 活塞销和曲轴配合，将活塞的往复运动转化为了曲 轴的旋转。
活塞
它是曲柄连杆机构的动力源，负责将内燃机燃烧产
曲柄连杆机构的运动分析
1
活塞运动规律
活塞在缸体内做往复直线运动，并在上下止点处停留。
2
连杆运动规律
连杆的小头与活塞销配合，大头与曲轴销配合，实现了从往复运动到旋转运动的 转换。
3
曲轴运动规律
曲轴将连续的活塞运动，曲柄连杆机构的应用
在汽车发动机中的应用
曲柄连杆机构的保养
对发动机进行长期保养，采取科学的驾驶方式，注 意及时更换机油和油滤器，定期送车厂进行维修。
思考题
1 如何改变曲柄连杆机构的运动规律？
可以通过更改连杆长度或者改进曲轴形态，来调整曲柄连杆机构的运动规律。
2 如何设计适合不同工况的曲柄连杆机构？
需要深入了解每种工况下的负载特点，并根据负载特点进行优化设计，以提高曲柄连杆 机构的工作效率和寿命。
曲柄连杆机构是汽车内燃机的核心部分之一，掌控着车辆的动力输出，是汽车发动机的重要 组成部分。
第二单元机体曲柄连杆结构演示文稿
2.有的发动机油底壳
制成上下两部分，上 部为铝合金制成，下部为
钢板压成，称为两段式油
底壳。
第十八页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.3活塞连杆组
活塞连杆组构成：
第十九页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.3.1 活塞与活塞销
一、概述 1）活塞在汽缸中做往复
运动，将燃烧产生的动力 经活塞销及连杆，传到 曲轴，使曲轴做旋转运动 如图所示。
做功行程时动力冲击面的 受力较大，称为主推力面
如图所示。
第二十二页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
1.按照活塞断面形状分类
正圆活塞：其材质多采用铸铁或 合金钢，制成正圆筒形，现已不 采用。
椭圆活塞：其材质多采用铝合 金，且活塞的裙部加工成椭圆 形。即活塞销孔方向的外径较 小，与销孔成90度方向的外径
2.活塞销的固定方式
固定式：活塞销以螺栓固定在活塞上，连杆小头 与活塞销之间可以滑动。
第三十四页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
半浮式：活塞销固定在连杆小头上，活塞与活塞 销之间可以滑动。
一般汽油发动机常采用半浮式，
即将活塞销直接压入连杆小头孔 中。
第三十五页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
（3）风冷式发动机气缸盖的周围装有很多散热片，来帮助发
动机散热。
第六页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.2.2 气缸垫
（1）气缸盖与气缸体之间必须使用气缸垫来保持密封，以防
止漏气、漏水或漏油。气缸垫必须具备良好的强度，耐压性 和耐热性。
（2）全不锈钢片式气缸垫，由三层不锈钢薄片组成，以承受燃
第二十页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
制成上下两部分，上 部为铝合金制成，下部为
钢板压成，称为两段式油
底壳。
第十八页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.3活塞连杆组
活塞连杆组构成：
第十九页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.3.1 活塞与活塞销
一、概述 1）活塞在汽缸中做往复
运动，将燃烧产生的动力 经活塞销及连杆，传到 曲轴，使曲轴做旋转运动 如图所示。
做功行程时动力冲击面的 受力较大，称为主推力面
如图所示。
第二十二页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
1.按照活塞断面形状分类
正圆活塞：其材质多采用铸铁或 合金钢，制成正圆筒形，现已不 采用。
椭圆活塞：其材质多采用铝合 金，且活塞的裙部加工成椭圆 形。即活塞销孔方向的外径较 小，与销孔成90度方向的外径
2.活塞销的固定方式
固定式：活塞销以螺栓固定在活塞上，连杆小头 与活塞销之间可以滑动。
第三十四页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
半浮式：活塞销固定在连杆小头上，活塞与活塞 销之间可以滑动。
一般汽油发动机常采用半浮式，
即将活塞销直接压入连杆小头孔 中。
第三十五页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
（3）风冷式发动机气缸盖的周围装有很多散热片，来帮助发
动机散热。
第六页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
2.2.2 气缸垫
（1）气缸盖与气缸体之间必须使用气缸垫来保持密封，以防
止漏气、漏水或漏油。气缸垫必须具备良好的强度，耐压性 和耐热性。
（2）全不锈钢片式气缸垫，由三层不锈钢薄片组成，以承受燃
第二十页，共74页。
单元2 曲柄—连杆结构
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第3页
26.01.2021
气Байду номын сангаас作用力
在每个工作循环的四个行 程中，气体压力始终存在。但 由于进气、排气两行程中气体 压力较小，对机件影响不大， 故这里主要研究作功和压缩行 程中的气体作用力。
第4页
第二节 机体组
26.01.2021
▪ 一、气缸体 ▪ 二、气缸盖与气缸衬垫 ▪ 三、油底壳 ▪ 四、发动机的支承
26.01.2021
第10页
26.01.2021
二、气缸盖与气缸衬垫
它们的优 缺点是什
么呢？
▪ 气缸盖
气缸盖的主要功用是 密封气缸上部，并与 活塞顶部和气缸壁一 起形成燃烧室。
▪ 气缸衬垫
气缸盖与气缸体之间 置有气缸盖衬垫，以 保证燃烧室的密封 。
第11页
26.01.2021
气缸盖的材料
气缸盖由于形状复杂，一般都采用灰铸铁或合金铸铁铸成，有 的汽油机气缸盖用铝合金铸造，因铝的导热性比铸铁好，有利于提 高压缩比。铝合金盖的缺点是刚度低，使用中容易变形。
▪ 其形状决定于发动机总 体布置和机油的容量。
▪ 散热肋片。 ▪ 后部较深。挡油板。 ▪ 底部装有放油塞。 ▪ 有的放油塞是磁性的。
26.01.2021
第18页
四、发动机的支承
26.01.2021
第19页
26.01.2021
第三节 活塞连杆组
活塞连杆组的组成
活塞 活塞环 活塞销 连杆
第20页
26.01.2021
▪ 湿缸套（图2-9 d~h）则与冷却水直 接接触，壁厚一般为5~9mm。
▪ 湿缸套的优点是在气缸体上没有密闭 的水套，铸造方便，容易拆卸更换， 冷却效果也较好；其缺点是气缸体的 刚度差，易于漏气、漏水。湿缸套广 泛应用于汽车柴油机上。
▪ 在某些负荷比较小，缸径又不大的柴 油机中，为使结构紧凑，可以不另外 安装气缸套，而是直接在气缸体上加 工出气缸内壁。
第5页
26.01.2021
一 、 气 缸 体
第6页
26.01.2021
▪ 气缸工作表面必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。
为了满足以上要求，一般可以从气缸的材料、加工精度和结构等方面来 采取措施。 为了保证气缸表面能在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖随时加以 冷却。
第7页
26.01.2021
多缸发动机的气缸排列形式
《汽车构造》电子教案
第二章 曲柄连杆机构
第一节 概述
26.01.2021
▪ 曲柄连杆机构的功用，是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转
矩，以向工作机械输出机械能。
▪ 曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆以及曲
轴飞轮组。
▪ 曲柄连杆机构的工作条件的特点是高温、高压、高速和化学腐蚀。
CA6102型发动机采用铜钼低合金铸铁铸造的整体式气缸盖。
汽油机的燃烧室
汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。 燃烧室形状对发动机的工作影响很大。（柴油机燃烧室将在“柴油机供
给系”一章中讨论。）
▪ 对燃烧室的基本要求 汽油机常用燃烧室形状的分类
第12页
26.01.2021
1. 结构尽可能紧凑，表面积要小，以减少热量损
对
失及缩短火焰行程；
燃
2. 要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，保证混合气得到及时
烧
和充分的燃烧。
室
的
基
本
要
求
第13页
26.01.2021
汽 油 机 燃 烧 室 的 形 状
第14页
气缸盖衬垫的构造
26.01.2021
目前应用较多的是金属—石棉衬垫，如图2-12a、b所示。石棉之间 加有金属丝或金属屑，而外覆铜皮或钢皮。水孔和燃烧室孔周围另用镶 边增强，以防被高温燃气烧坏。这种衬垫压紧厚度为1.2~2mm，有很好 的弹性和耐热性，能重复使用，但厚度和质量的均一性较差。安装气缸 衬垫时，应注意把光滑的一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏。有的发 动机还采用在石棉中心用编织的钢丝网（图2-12c）或有孔钢板（冲有 带毛刺小孔的钢板）（图2-12d）为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压 成的气缸盖衬垫。近年来，国内还正在试验采用膨胀石墨作为衬垫的材 料。很多强化的汽车发动机采用实心的金属片作为气缸盖衬垫（图212e）。这种气缸垫由单块光整冷轧的低碳钢板制成，在需要密封的气 缸孔和水孔、油孔周围冲压出一定高度的凸纹，利用凸纹的弹性变形来 实现密封。
活塞
活塞的主要作用是承受气缸中的气体压力，并将 此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶 部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
气缸盖用螺栓固紧在气缸
（1）在高温、高压燃气作用下有足够 体上。拧紧螺栓时，必须按由
的强度，不易损坏。
中央对称地向四周扩展的顺序
（2）耐热和耐腐蚀，即在高温、高压 分几次进行。最后一次要用扭
燃气下或有压力的机油和冷却水 力扳手按工序规定的拧紧力矩
的作用下不烧损、不变质。
值拧紧，以免损坏气缸垫和发
（3）具有一定弹性，能补偿结合面的 生漏水现象。如果气缸盖由铝
不平度，以保证密封。
合金制成，则最后必须在发动
（4）拆装方便，能重复使用，寿命长。 机冷的状态下拧紧，这样热起
来时会增加密封的可靠性，因
为铝气缸盖的膨胀比钢螺栓的
大；铸铁气缸盖则可以在发动
机热态时最后拧紧。
第16页
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第17页
三、油底壳
▪ 主要功用是贮存机油并 封闭曲轴箱。油底壳受 力很小。
对于多 缸发动机， 气缸的排列 形式决定了 发动机外形 结构，对于 发动机气缸 体的刚度和 强度也有影 响，并关系 到汽车总体 布置情况。
第8页
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第9页
气缸套
▪ 气缸套有干式和湿式两种，如图2-9 所示。
▪ 干缸套（图2-9 b~c）不直接与冷却 水接触，壁厚一般为1~3mm。
▪ 曲柄连杆机构在高压下作变速运动，因此它在工作中的受力情况很
复杂，其中有气体作用力、运动质量惯性力、摩擦力以及外界阻力等。
第2页
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对曲柄连杆机构进行受力分析
1. 气体作用力 2. 往复惯性力与离心力 3. 摩擦力（摩擦力主要取决于运动零件的制造质量与润滑情况，
其数值相对较小，在对机构进行受力分析时可忽略。）
解放CA1091型汽车6102型发动机的气缸垫，就采用了这种较先进 的加强型无石棉气缸垫，其结构如图2-12f所示，在气缸口密封部位采 用五层薄钢板组成，并设计成圆形，没有石棉夹层，从而消除了气囊的 产生，也减少了工业污染。在油孔和水孔周围均包有钢护圈以提高密封 性。
第15页
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气缸盖衬垫应满足的要求：
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气Байду номын сангаас作用力
在每个工作循环的四个行 程中，气体压力始终存在。但 由于进气、排气两行程中气体 压力较小，对机件影响不大， 故这里主要研究作功和压缩行 程中的气体作用力。
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第二节 机体组
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▪ 一、气缸体 ▪ 二、气缸盖与气缸衬垫 ▪ 三、油底壳 ▪ 四、发动机的支承
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第10页
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二、气缸盖与气缸衬垫
它们的优 缺点是什
么呢？
▪ 气缸盖
气缸盖的主要功用是 密封气缸上部，并与 活塞顶部和气缸壁一 起形成燃烧室。
▪ 气缸衬垫
气缸盖与气缸体之间 置有气缸盖衬垫，以 保证燃烧室的密封 。
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气缸盖的材料
气缸盖由于形状复杂，一般都采用灰铸铁或合金铸铁铸成，有 的汽油机气缸盖用铝合金铸造，因铝的导热性比铸铁好，有利于提 高压缩比。铝合金盖的缺点是刚度低，使用中容易变形。
▪ 其形状决定于发动机总 体布置和机油的容量。
▪ 散热肋片。 ▪ 后部较深。挡油板。 ▪ 底部装有放油塞。 ▪ 有的放油塞是磁性的。
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四、发动机的支承
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第三节 活塞连杆组
活塞连杆组的组成
活塞 活塞环 活塞销 连杆
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▪ 湿缸套（图2-9 d~h）则与冷却水直 接接触，壁厚一般为5~9mm。
▪ 湿缸套的优点是在气缸体上没有密闭 的水套，铸造方便，容易拆卸更换， 冷却效果也较好；其缺点是气缸体的 刚度差，易于漏气、漏水。湿缸套广 泛应用于汽车柴油机上。
▪ 在某些负荷比较小，缸径又不大的柴 油机中，为使结构紧凑，可以不另外 安装气缸套，而是直接在气缸体上加 工出气缸内壁。
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一 、 气 缸 体
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▪ 气缸工作表面必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。
为了满足以上要求，一般可以从气缸的材料、加工精度和结构等方面来 采取措施。 为了保证气缸表面能在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖随时加以 冷却。
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多缸发动机的气缸排列形式
《汽车构造》电子教案
第二章 曲柄连杆机构
第一节 概述
26.01.2021
▪ 曲柄连杆机构的功用，是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转
矩，以向工作机械输出机械能。
▪ 曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆以及曲
轴飞轮组。
▪ 曲柄连杆机构的工作条件的特点是高温、高压、高速和化学腐蚀。
CA6102型发动机采用铜钼低合金铸铁铸造的整体式气缸盖。
汽油机的燃烧室
汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。 燃烧室形状对发动机的工作影响很大。（柴油机燃烧室将在“柴油机供
给系”一章中讨论。）
▪ 对燃烧室的基本要求 汽油机常用燃烧室形状的分类
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1. 结构尽可能紧凑，表面积要小，以减少热量损
对
失及缩短火焰行程；
燃
2. 要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，保证混合气得到及时
烧
和充分的燃烧。
室
的
基
本
要
求
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汽 油 机 燃 烧 室 的 形 状
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气缸盖衬垫的构造
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目前应用较多的是金属—石棉衬垫，如图2-12a、b所示。石棉之间 加有金属丝或金属屑，而外覆铜皮或钢皮。水孔和燃烧室孔周围另用镶 边增强，以防被高温燃气烧坏。这种衬垫压紧厚度为1.2~2mm，有很好 的弹性和耐热性，能重复使用，但厚度和质量的均一性较差。安装气缸 衬垫时，应注意把光滑的一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏。有的发 动机还采用在石棉中心用编织的钢丝网（图2-12c）或有孔钢板（冲有 带毛刺小孔的钢板）（图2-12d）为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压 成的气缸盖衬垫。近年来，国内还正在试验采用膨胀石墨作为衬垫的材 料。很多强化的汽车发动机采用实心的金属片作为气缸盖衬垫（图212e）。这种气缸垫由单块光整冷轧的低碳钢板制成，在需要密封的气 缸孔和水孔、油孔周围冲压出一定高度的凸纹，利用凸纹的弹性变形来 实现密封。
活塞
活塞的主要作用是承受气缸中的气体压力，并将 此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶 部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
气缸盖用螺栓固紧在气缸
（1）在高温、高压燃气作用下有足够 体上。拧紧螺栓时，必须按由
的强度，不易损坏。
中央对称地向四周扩展的顺序
（2）耐热和耐腐蚀，即在高温、高压 分几次进行。最后一次要用扭
燃气下或有压力的机油和冷却水 力扳手按工序规定的拧紧力矩
的作用下不烧损、不变质。
值拧紧，以免损坏气缸垫和发
（3）具有一定弹性，能补偿结合面的 生漏水现象。如果气缸盖由铝
不平度，以保证密封。
合金制成，则最后必须在发动
（4）拆装方便，能重复使用，寿命长。 机冷的状态下拧紧，这样热起
来时会增加密封的可靠性，因
为铝气缸盖的膨胀比钢螺栓的
大；铸铁气缸盖则可以在发动
机热态时最后拧紧。
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三、油底壳
▪ 主要功用是贮存机油并 封闭曲轴箱。油底壳受 力很小。
对于多 缸发动机， 气缸的排列 形式决定了 发动机外形 结构，对于 发动机气缸 体的刚度和 强度也有影 响，并关系 到汽车总体 布置情况。
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气缸套
▪ 气缸套有干式和湿式两种，如图2-9 所示。
▪ 干缸套（图2-9 b~c）不直接与冷却 水接触，壁厚一般为1~3mm。
▪ 曲柄连杆机构在高压下作变速运动，因此它在工作中的受力情况很
复杂，其中有气体作用力、运动质量惯性力、摩擦力以及外界阻力等。
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对曲柄连杆机构进行受力分析
1. 气体作用力 2. 往复惯性力与离心力 3. 摩擦力（摩擦力主要取决于运动零件的制造质量与润滑情况，
其数值相对较小，在对机构进行受力分析时可忽略。）
解放CA1091型汽车6102型发动机的气缸垫，就采用了这种较先进 的加强型无石棉气缸垫，其结构如图2-12f所示，在气缸口密封部位采 用五层薄钢板组成，并设计成圆形，没有石棉夹层，从而消除了气囊的 产生，也减少了工业污染。在油孔和水孔周围均包有钢护圈以提高密封 性。
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气缸盖衬垫应满足的要求：