汽车构造--第2章--机体组及曲柄连杆机构(稻谷书店)
第二章 曲柄连杆机构
四、连杆
图2-20
连杆轴瓦
四、连杆
图2-21 V形发动机的连杆 a)并列连杆式 b)主副连杆式 c)叉形连杆式
第三节 曲轴飞轮组
一、曲轴
二、飞轮 三、曲轴扭转减振器
第三节 曲轴飞轮组
1—曲轴 2—键
图2-22 曲轴飞轮组 3—带轮 4—正时齿轮 5—轴承 6—组合止推轴承 7—滚针轴承 8—飞轮
1.一般式气缸体
•图22a所示为一般式气缸体，其特点是油底壳安装平面和曲轴旋 转中心在同一高度。这种气缸体的优点是整体高度小、质量轻、结 构紧凑、便于加工及曲轴拆装方便，缺点是刚度和强度较差，一般 适用于中、小型发动机。
2.龙门式气缸体
•图22b〖ＢＦＱ〗所示为龙门式气缸体，其特点是油底壳安装平 面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度较好，能承受较大 的机械负荷，缺点是工艺性较差、结构笨重、加工较困难。采用这 种气缸体的发动机较多，如捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车的发 动机都采用这种形式的气缸体。
3.隧道式气缸体
图2-3 气缸套结构图 a)干式 b)湿式 1—气缸体 2—冷却水套 3—气缸套 4—橡胶密封环 5—圆环带
二、曲轴箱
图2-4 油底壳结构示意图 1—密封圈 2—放油螺塞 3—密封垫 4—螺栓 5—油底壳
三、气缸盖
图2-5 EQ6100发动机气缸盖结构 1—水堵 2—气缸盖 3—出水口 4—气门 摇臂架安装平面 5—火花塞螺孔
三、曲轴扭转减振器
图2-28 飞轮 1—螺栓 2—上止点记号 3—定位销 4—齿圈 5—螺母 6—润滑脂油嘴
三、曲轴扭转减振器
图2-29 曲轴扭转减振器 1—螺母 2—波形垫片 3—带轮固定盘 4、6—带轮 5—调节垫片 7—双头螺栓 8—大螺栓 9—螺栓 10—带轮总成
汽车构造课后题答案
汽车构造课后题答案第二章机体组及曲柄连杆机构1、为什么说多缸发动机机体承受拉、压、弯、扭等各种形式的机械负荷答：机体组是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体;发动机工作时,各部件均在高速运动,有上下往复运动,摆动、旋转运动等;因此,对发动机产生不同形式的机械负荷;2、无气缸套式机体有何利弊为什么许多轿车发动机都采用无气缸套式机体答：优点：可以缩短气缸中心距,从而使机体的尺寸和质量减少;机体的刚度大,工艺性好;不足：为了保证气缸的耐磨性,整个铸铁机体需用耐磨的合金铸铁制造,这既浪费贵重材料,又提高制造的成本;充分利用了无气缸套机体的优点;3、为什么要对汽油机气缸盖的鼻梁区和柴油机气缸盖的三角区加强冷却在结构上如何保证上述区域的良好冷却答：这些部位如果冷却不良会导致汽油发生不正常燃烧,柴油机不正常过热,气缸盖开裂,进排气门座变形,漏气并最终损坏气门;汽油机：气缸盖内铸出导流板,将来自机体的冷却液导向鼻梁区;柴油机：气缸盖多采用分水管或分水孔形式,将冷却液直接喷向三角区;4、曲柄连杆机构的功用如何有哪些主要零件组成答：将活塞的往复运动转变为由曲轴的旋转运动,同时将作用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,及驱动汽车车轮转动;组成：活塞、活塞环、活塞鞘、连杆、连杆轴承、曲轴、飞轮;5、为什么要把活塞的横断面制成椭圆形,而将其纵断面制成上小下大的锥形或桶形答：发动机在工作时,活塞有两种变形,①气体力和侧向力的作用下,发生机械变形,受热时发生热变形,使得在活塞销孔轴线方向的尺寸增大;为保证圆柱度,将活塞制成椭圆形,其长轴与活塞销孔轴线垂直;②活塞上的温度是在轴线方向上上高下低,其变形量是上大下小,因此,为使活塞工作的裙部接近圆柱形,须把活塞制成上小下大的圆锥形;第三章配气机构1、试比较凸轮轴下置式、中置式和上置式配气机构的优缺点及其各自的应用范围答：优点：下：凸轮轴离曲轴近,可以简单地用一对齿轮传动;中：减少了传动机构的零件,减轻机构往复运动质量,增大了机构的刚度,适用了高转速发动机;上：运动机件少,传动链短,整个机构刚度大,高速发动机;缺点：下：零件多,传动链长,整个机构刚度差,高转速下可能破坏气门的运动规律和气门的定时启闭;2、进、排气门为什么要早开晚关答：为使进入气缸内的新气量增加,提高发动机的动力性,进气门要早开晚关;为使燃烧后的废气从气缸内排除的更彻底,提前开启排气门,利用气缸内较高的压力,排除废气,延迟关闭是利用新气扫除废气;3、为什么在采用机械挺柱的配气机构中要预留气门间隙怎样调整气门间隙为什么采用液力挺柱或气门间隙补偿器的配气机构可以实现气门间隙答：因为这种配气机构在发动机工作时,会受热膨胀,尺寸变大,破坏气门与气门座之间的密封,造成气缸漏气,使发动机功率下降,启动困难,甚至不能正常工作,因此要预留气门间隙;调整气门间隙调整螺钉,即可调整间隙;液力挺柱或气门间隙补偿器的尺寸是可变的,用来补偿机构零件的尺寸变化;4、如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序答：凸轮轴上各同名凸轮各进气凸轮或各排气凸轮的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及气缸数或做功间隙角有关;如果从发动机风扇端看凸轮轴逆时针方向旋转,则工作顺序为1-3-4-2的四缸发动机其作功间隔角720°/4=180°曲轴转角,相当于90°凸轮轴转角,即各同名凸轮间的夹角为90°,;对于工作顺序为的六缸发动机;第四章汽油机燃油系统1、何谓汽油的抗爆性汽油的抗爆性用何种参数评价汽油的牌号与其抗爆性有何关系答：汽油在发动机气缸内不发生爆燃的能力即为抗爆性;利用辛烷值作为抗爆性参数的评价;汽油牌号高,说明辛烷值大,抗爆能力强;从书表4-1可知2、汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求答：各运行工况对混合气成分的要求：1)冷起动～2)怠速～3)小负荷～4)中负荷～5)大负荷、全负荷～6)加速在原有的基础上,增加一定数量的汽油3、何谓发动机化油器特性何为理想化油器特性它有何实际意义答：通常把混合气成分随发动机负荷的变化关系称发动机化油器特性;对于经常在中等负荷下工作的汽车发动机,为了保持其正常的运转,从小负荷到中等负荷要求化油器能随着负荷的增加,供给由浓逐渐变稀的混合气,知道供给经济混合气,以保证发动机工作的经济性;从大负荷到全负荷阶段,又要求混合气由稀变浓,最后加浓到功率混合气,以保证发动机发出最大功率;满足上述要求的化油器特性成为理想化油器特性;5、试比较多点与单点喷射系统的优缺点答：单点喷射需要的喷射压力低,而多点的压力高;因此,单点的制造成本低;单点的混合气形成质量较好,相对多点要差;多点的发动机的运行质量较好,排污小,更省油;6、试比较各种空气流量计的优缺点答：翼片式：工作可靠,但有一定的进气阻力,有运动零件,易损坏;热线式：进气阻力小,反应快,测量精度高;受空气中灰尘的污染影响测量精度,装有自洁电路;热模式：在热片式的基础上,提高了流量计的可靠性和耐用性;卡门涡流式：流量计反应速度快,同步;测量精度高;进气阻力小,无磨损;成本高;第五章柴油机燃油系统1、什么叫风险率10％的最低气温为什么按当地当月风险率10％的最低气温选用轻柴油答：这是一个根据历史的统计数据;柴油能通过特点滤网的最低温度;要保证所选用的轻柴油在当地使用时具有较好的流动性;2、柱塞式喷油泵与分配式喷油泵供油量的计量和调节方式有何差别答：柱塞式喷油泵：是计量柱塞的有效行程,即柱塞由下向上移动时,以柱塞项封闭,柱塞套油孔到螺旋槽打开,柱塞套油孔的柱塞行程;分配式喷油泵：是以柱塞上的柴油分配孔与柱塞套上的出油孔相通的时刻起,至泄油移出油量调节套筒的时刻止,为有效行程;差异：柱塞式喷油泵：是通过改变调节齿杆的初始位置来调节供油量,且在专门设备上操作; 分配式喷油泵：通过节气门开度,发动机转速的变化自动调节油量,调节套筒位置来调节供油量;4、何谓调速器的杠杆比可变杠杆比有和优点在RQ型调速器上是如何实现可变杠杆比的答：在调速中,有一套杠杆系统,通过该系统中的滑块将调速杠杆分成两段,依杠杆原理实现增减喷油器的供油量,这两段长度的比值称为杠杆比;可随着发动机工况变化,自动调整杠杆比,以适应发动机转速、负荷的变化;提供不同的燃料;工况的变化,使重锤的离心力,位置发生变化,使调速齿杆摆动,改变杠杆比;5、试述PT燃油系统的特点及其工作原理答：单位时间内提供一定压力的油量的泵,PT泵;第七章冷却系1、冷却系的功用是什么发动机的冷却强度为什么要调节如何调节答：冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内;冷却系统既要防止发动机过热,也要防止冬季发动机过冷;在发动机冷起动之后,冷却系统还要保证发动机迅速升温,尽快达到正常的工作温度;冷却强度调节的作用：在发动机工作期间,最高燃烧温度可能达到2500℃,即使在怠速或中等转速下,燃烧室的平均温度也在1000℃以上;因此,与高温燃气接触的发动机零件收到强烈的加热;在这种情况下,若不进行适当的冷却,发动机将会过热,工作过程恶化,零件强度降低,机油变质,零件磨损加剧,最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性的全面下降;但是冷却过度也是有害的;过度冷却或使发动机长时间在低温下工作,均会使散热损失及摩擦损失增加,零件磨损加剧,排放恶化,发动机工作粗暴,发动机功率下降及燃油消耗率增加;通过节温器、散热器、百叶窗、风扇来调节;2、若发动机正常工作一段时间后停机,冷却系统中的冷却液会发生什么现象答：当发动机停机后,冷却液的温度下降,冷却系内的压力也随之降低;当压力降到大气压力一下出现真空时,真空阀开启,补偿水桶内的冷却液部分地流回散热器,可以避免散热器被大气压力压坏;3、为什么在汽车空调系统运行时,电动风扇需连续不停地工作答：由于压缩机压缩的氟利昂是高温、高压的,经散热器散热,再到蒸发器,因此,风扇工作是将氟利昂降温;4、如果蜡式节温器中的是拉漏失,节温器将处于怎样的工作状态发动机会出现什么故障5、答：石蜡漏失,发动机冷却系统将一直处在小循环状态,温度会迅速上升,出现开锅现象;第八章润滑系1、润滑系统一般由哪些零部件组成安全阀、旁通阀和止回阀各有何功用2、答：组成：机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器、机油压力表、油道、限压阀、旁通阀、止回阀;安全阀：交转速下流量过大,冷起动黏度大;油路压力大,安全阀开启;旁通阀：油路堵塞,机油压力过高,超限值,旁通阀打开,机油直接进入主油路;止回阀：发动机停机后,止回阀关闭,防止机油滤清器流回油底壳;2、机油有哪些功用机油SAE5W—40和SAE10W—30有什么不同答：机油的功用：润滑、减少摩擦、冷却、清洁、密封、防锈;不同点：在高、低温使用时的温度限值不同;3、凸齿较多的转子式机油泵有何利弊答：转子式机油泵的优点是结构紧凑,供油量大,供油均匀,噪声小,吸油真空度高;因此,当机油泵安装在曲轴箱以外或安装位置较高时,采用转子式机油泵比较合适;其缺点是内、外转子啮合表面的滑动阻力比齿轮泵大,因此,功率消耗较大;4、采用双机油滤清器时,它们是并联还是串联于润滑油路中为什么答：粗滤器串联,细滤器并联;大部分机油经粗滤器进入主油道,参与润滑,保证供油量,少量的机油经细滤器细致过滤,再回到油底壳,与经粗滤器的机油混合,提高机油品质;经过一段时间,全部机油可完全经过细滤器过滤一次;5、为什么在机油中加入各种添加剂答：汽车发动机广泛使用的机油,以从石油中提炼出来的润滑油为基础油,再加入各种添加剂混合而成;发动机机油应具有以下使用性能：1)适当的黏度机油的黏度随温度而变化;为了使机油在较宽的温度范围内都有适当的黏度,必须在基础油中加入增稠剂;2)由于德氧化安定性指机油抵抗氧化作用不是其性质发生永久变化的能力;为此,要在机油中添加氧化抑制剂;3)良好的防腐性机油在使用过程中不可避免地被氧化而生成各种有机酸;这会对零件起腐蚀作用;为提高机油的防腐性,除加深机油的精致程度外,还有在机油中加入防腐添加剂;4)较低的气泡性由于机油的润滑系中快速循环和飞溅,必然会产生泡沫;这将造成摩擦表面供油不足;需要在机油中添加泡沫抑制剂;5)强烈的清净分散性机油的清净分散性是指机油分散、疏松和移走附着零件表面上的积炭和污垢的能力;为使机油具有清净分散性,必须加入清净分散添加剂; 6)高度的挤压性把高温、高压下的边界润滑称为极压润滑;为了提高集邮的极压性,避免在极压润滑的条件下机油被挤出摩擦表面,必须在机油中加入极压添加剂;第九章汽车发动机增压1、何谓增压增压有几种基本类型各有何优缺点答：所谓增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术;由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率;同时,增压还可以改善燃油经济性;实践证明,在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压,当汽车以正常的经济车速行驶时,不仅可以获得相当好的燃油经济性,而且还由于发动机功率增加,可以得到驾驶员所期望的良好的加速性;类型：涡轮增压、机械增压和气波增压;涡轮增压的优点：是经济性比机械增压和非增压发动机都好,并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平;涡轮增压的缺点：是低速时转矩增加不多,而且在发动机工况发生变化时,瞬态响应差,致使汽车加速性,特别是低速加速性较差;2、汽油机增压有何困难如何克服3、答：汽车机增压比柴油机增压要困难得多,主要原因是：1)汽油机增压后爆燃倾向增加;2)由于汽油机混合气的过程空气系数小,燃烧温度高,因此增压之后汽油机和涡轮增压的热负荷大;3)车用汽油机工况变化频繁,转速和功率范围宽广,致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难;4)涡轮增压汽油机的加速性较差;为了克服汽油机增压的困难,在汽油机增压系统中采用了许多措施,其中有：1)在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压,成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难;2)应用点火提前角自适应控制,来克服由于增压而增加的燃料倾向;3)对增压后的空气进行中间冷却;4)采用增压压力调节装置;4、为什么要控制增压压力在涡轮增压系统中是如何控制或调节增压压力的5、答：增压压力与涡轮增压器的转速有关,而增压器转速又取决于废气能量;发动机在高转速、大负荷工作时,废气能量多,增压压力高；相反,低转速、小负荷时,废气能量少,增压压力低;因此,涡轮增压发动机的低速转矩小,加速性差;为了获得低速、大转矩和良好的加速性,轿车用涡轮增压器的设计转速常为标定转速的40%;但在高转速时,增压压力将会过高,增压器可能超速;过高的增压压力使汽油机热负荷过大并发生爆燃,为此必须采用增压压力调节装置,以控制增压压力;最为简单而又十分有效的这类装置是进、排气旁通阀或放气阀;6、如何对涡轮增压器进行冷却若冷却不良会产生什么后果7、答：来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油进口进入增压器,润滑和冷却增压器轴和轴承;然后,机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳;在增压器轴上装有油封,用来防止机油窜入压气机或涡轮及蜗壳内;如果油封损坏,将导致机油消耗量增加和排气冒蓝烟;第十章发动机点火系统1、点火系统的基本功用和基本要求有哪些答：点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下,在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花,以点燃可燃混合气,使发动机做功;基本要求：1)能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压;2)电火花应具有足够的点火能量;3)点火时刻应与发动机的工作状况相适应;2、试说明传统点火系统有哪些部分组成各组成部分的作用是什么3、答：传统点火系统的组成：电源、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线;1)点火开关用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与关;2)点火线圈相当于自耦变压器,用来将电源供给的12V、24V或6V的低压直流电转变为15～20kV的高压直流电;3)断电器为了保证发动机在一个工作循环内曲轴转两周各缸轮流点火一次,断电器凸轮的凸棱数与发动机的气缸数相等;4)配电器用来将点火线圈产生的高压电分配到各个缸的火花塞;5)电容器安装在分电器壳上,与断电器触点并联,用来减少断电器断开瞬间,在触点所产生的点火花;6)点火提前调节装置用来在发动机工作时随发动机工况的变化而自动调整点火提前角;7)火花塞安装在发动机燃烧室中,用来点燃燃烧室内的可燃混合气;8)电源提供点火系统工作时所需的能量;4、画出传统点火系统线路图,并指出高、低压电路中电流流动的方向答：在书269页,图10—2;5、汽车发动机的点火系统为什么必须设置真空点火提前和离心点火提前调节装置它们是怎样工作的6、答：当发动机转速一定时,随着负荷增加,节气门开赌增大,单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量增加,压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高;同时残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少,混和气燃烧速度加快,点火提前角应适当减小,反之,发动机负荷减小时,点火提前角应当加大;在汽车运行中,发动机的负荷和转速是经常变化的;为了使发动机在各种工况下都能适时的点火,汽油发动机的点火系统必须设置真空点火提前和离心点火提前两套调节装置;1)离心点火提前调节装置在发动机转速变化时,自动的改变断电器凸轮与分电器轴之间的相位关系,以改变点火提前角;2)真空点火提前调节装置在发动机负荷即节气门开度变化时,自动的调节点火提前角;用改变断电器触点与凸轮之间的相位关系的方法,在发动机负荷增大时自动地减小点火提前角;7、什么是点火提前角影响点火提前角的因素有哪些8、答：从点火时刻起到活塞到达下止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角,即点火时曲轴的曲拐所在位置,与压缩行程终了活塞到达上止点时曲拐位置之间的夹角;影响因素：发动机转速、混合气的燃烧速度、节气门开度发动机负荷;9、点火过迟或过早会对发动机造成哪些危害答：危害：发动机的动力性、经济性下降,排放污染物增加;10、无触点式电子点火系统有哪些部分组成各组成部分的作用如何11、答：组成：点火发生器和点火控制其;作用：替代凸轮、触点;12、无触点式电子点火系统常用的传感器有哪些类型说明它们的结构和工作原理13、。
《汽车构造》第二章曲柄连杆机构
3）按排列形式分
直列式（＜6缸），V型＞8缸），水平对置式 优缺点： 优缺点： 直列式：结构简单、长度、 高度较大（垂直、倾斜、 水平）。 V型：刚度大、缩短发动 机的长度、高度、质量。 水平对置式：高度最小、 使轿车和大客车总布置更 方便。
(c)水平对置式 水平对置式
(a)直列式 直列式
(b)V型 型
2.活塞的变形与防治措施 2.活塞的变形与防治措施
活 塞 受 力 情 况
采用的措施： 采用的措施：
（1）冷态下,将活塞裙部加工成断面为长轴垂直于活塞销的 椭圆。
采用的措施： 采用的措施：
（2）上小下大的阶梯形、近似圆锥形、阶梯型或 桶形（任何情况下都能得到良好润滑，但加工困难）。
采用的措施： 采用的措施：
扭曲环
锥面环
梯形环
桶面环
气环的泵油作用
活塞 汽 汽 活塞
缸
缸
2.油环 2.油环 种类 普通油环
上刮片
组合油环
示 意 图
刮片
油环的刮油作用
2.2.3 活塞销
作用： 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: 材料与工艺:优质低碳钢，表面淬火、精磨。
1.活塞销的形状 1.活塞销的形状
1.连杆的结构 1.连杆的结构
连杆主要由连杆 小头、连杆杆身、连 杆螺栓、连杆大头、 连杆轴瓦和连杆盖等 组成
2.1 机体组
机体是构成发动机的骨架，是 发动机各机构和各系统的安装基础， 其内、外安装着发动机的所有主要 零件和附件，承受各种载荷。因此， 机体必须要有足够的强度和刚度。 机体组由汽缸体、曲轴箱、 汽缸盖、汽缸垫和油底壳等固定机 件组成。
图2-1 机体组的组成部件 1—汽缸盖； 2—汽缸体； 3—汽缸垫； 4—汽缸体—曲轴箱； 5—油底壳
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
汇报人：PPT
目录
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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
汽车构造 第二章机体组及曲柄连杆机构
0.05~0.15mm
密封： 上部：缸套顶面高出缸体 0.05mm～0.15mm，当气缸 盖螺栓拧紧后，缸套与缸体 凸台接合处、缸套与缸垫接 合处，承受较大的压紧力。
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第二章
机体组及曲柄连杆机构
下部：1～3个耐热耐油的橡胶密封圈
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第二章
机体组及曲柄连杆机构
二 气缸盖与气缸衬垫 ⒈ 气缸盖
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第二章
机体组及曲柄连杆机构
（4）偏臵销座 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。
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第二章
机体组及曲柄连杆机构
3、原理：因销座偏臵，在接近 上止点时，作用在活塞销座轴 线以右的气体压力大于左边， 使活塞倾斜，裙部下端提前换 向。而活塞在越过上止点，侧 压力反向时，活塞才以左下端 接触处为支点，顶部向左转（ 不是平移），完成换向。可见 偏臵销座使活塞换向分成了两 步，第一步是在气体压力较小 时进行，且裙部弹性好，有缓 冲作用；第二步虽气体压力大 ，但它是个渐变过程。为此， 两步过渡使换向冲击力大为减 弱。 车辆工程教研室
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第二章 机体组及曲柄连杆机构 五 作用在曲柄连杆机构和机体的各有关 零件上的力有：
P
气体作用力，运动质量 往复惯性力和离心力，摩 擦力。
F
Pj
PC
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第二章
机体组及曲柄连杆机构
1、 气压力：气压力P的集中力PP分解为侧 压力NP和SP， SP分解为RP和TP，RP使曲轴 主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。 (1)作功行程：侧压力 NP向左，活塞的左侧 面压向气缸壁，左侧 磨损严重
第二章-发动机机体组及曲柄连杆机构
（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。
气环
切口
第二章 机体组及曲柄连杆机构 将2～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
第二章 机体组及曲柄连杆机构 气环的泵油原理：
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（2）油环：刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁
①质量轻，比全裙式活塞 轻10％～10％，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。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
4．活塞的冷却
振荡冷却法： 从连杆小头 上的喷油孔 将机油喷入 活内壁的 环形油槽中， 由于活塞的 运动使机油 在槽中产生 振荡而冷却 活塞。
气缸体上曲 轴的主轴承 孔为整体式
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 三、气缸盖 功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成 燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的 热负荷很大。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式
椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活 塞工作时趋近正圆。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（3）活塞裙部开槽 横向绝热槽
纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 留有膨胀余地 活塞强度降低
绝热槽 膨胀槽
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（4）为了减小铝合金活 塞裙部的热膨胀量，有些 汽油机活塞在活塞裙部或 销座内嵌入钢片。
困难。
高度小， 总体布置 方便。
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
类型 整体式
镶嵌式
构造
气缸直接镗在气 缸体上
性能及应用
强度和刚度好，能 承受大负荷。成本 高。
用耐磨优质材料 制成气缸套，再 装到一般材料制 成的气缸体内。
降低了制造成本， 便于修理和更换气 缸套，延长了气缸 体的使用寿命。
（5）干缸套和湿缸套
名称
特点
外壁不直接与冷却 干缸套 水接触。壁厚
1~3mm。
示意图
结构紧凑、火焰行程段、
半球形 燃烧速率高、热损失小、
热效率高
应用
桑塔纳 夏利 富康
楔形
结构简单、紧凑、散热 面积小、热损失少；火 花塞置于燃烧室最高处， 火焰传播距离长
切诺基
盆形
工艺性好、成本低、进 排气效果不如半球形燃 烧室
捷达 奥迪
5、柴油机燃烧室
• 统一式：相对散热面积小，经济性好， 工作粗暴。
组成：连杆大头、小头、杆身
连杆组件构造分解图
V型发动机连杆的布置形式
并列式
主副式
叉式
油槽润滑
连杆轴瓦
减磨合金层
定位凸键
连杆大头的连接形式
平分式
斜分式
四、 曲轴飞轮组
飞轮
一）、曲轴飞轮组的组成
正时齿轮
皮带轮
扭转减振器
起动爪
曲轴
主轴瓦
飞轮螺栓
二）、曲轴
1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外 输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装 置。 2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交 变载荷的冲击。 3、材料：45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻 而成。
散热片
风冷机体和气缸盖
（3）根据气缸的排列方式
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。
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。
汽车发动机之——第二章 机体组及曲柄连杆机构
2.3 活塞连杆组
气环断面形状：
形状
特点
矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应 用面广
扭曲环
断面不对称，受力不平衡，使活塞环 扭曲
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
2.3 活塞连杆组
（2）油环：刮除飞溅到汽缸壁上的多余的机油，并在汽缸壁
2.3 活塞连杆组
隔断由活塞顶传向第一 道活塞环的热流。
2.3 活塞连杆组
增加环 槽的耐 磨性。
增加活塞的 强度，提高 第一道环槽 的耐磨性。
2.3 活塞连杆组
（3）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
销座孔。 作用：对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用，并承
受侧向力，防止破坏油 膜。
2.2 机体组
• 在风冷汽缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积， 增强散热能力。
2.2 机体组
• 二、汽缸盖 功用：密封汽缸的上部，与活塞、汽缸等共同构成燃
烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃汽，所以承受的热
负荷很大。
2.2 机体组
2.2 机体组
• 水冷发动机的汽缸盖有整体式、分块式和单体
活塞顶与高温燃汽直接接触，使活塞顶的温度很高。 活塞在侧压力的作用下沿汽缸壁面高速滑动，由于润 滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重。 •2 • 广泛采用铝合金，只在极少数汽车发动机上采用铸铁 或耐热钢。
2.3 活塞连杆组
•3
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。
汽车构造-第二章(简化)
往复惯性力和离心力
往复惯性力方向与加速度方向相反 活塞向下运动时，其方向为前半行程朝上，后半行程向下。 曲轴每转一圈，活塞在气缸上半部时， 往复惯性力总向上 ； 活塞在气缸下半部时，往复惯性力总向下 。 Fj=-m j〃j mj——活塞组及连杆作往复运动部分的质量 大小、方向呈 （一般等于连杆总重的20% ～ 30%） 周期性变化 j—活塞加速度 Fj沿气缸中心线作用在活塞销上，通过连杆和曲轴传到内燃机 机体和机架上，引起内燃机振动 。 离心惯性力 Fc=-m j〃 ω 2〃r ——（大小恒定，方向由连杆轴颈圆心指向外 ） Fc始终沿曲柄臂方向并垂直于曲轴轴线向外，此力主要由 曲轴主轴承 承受 。
丰田佳美3S-FE发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序
第三节
1、连杆 2、连杆衬套 3、连杆轴瓦 4、连杆端盖 5、螺栓 6、定位销 7、活塞销 8、档圈 9、活塞 10、油环 11、气环 12、气环 13、气环
活塞连杆组
1.活塞
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成
（1）功用 : ① 承受燃气压力，并通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转 ② 活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 （2）工作条件 ： 高温、高压、高速、润滑不良。活塞直接与高温气体接触，温度分布 不均匀，瞬时高达2000℃以上；活塞顶部承受压力很大，作功行程最 大压力高达6～9MPa，使活塞承受较大冲击，并承受侧压力作用；活 塞在缸内以高速(8～12米/秒)往复运动，速度不断地变化，惯性力很 大，使活塞受很大的附加载荷。 （3）要求： （1）活塞质量小 —— 往复惯性力小 （2）热膨胀系数小 —— 冷态装配间隙小，减轻敲缸现象 （3）导热性好 —— 减轻热负荷，第一环槽不易积碳， 活塞顶不热裂 （4）耐磨 —— 环槽与裙部不易磨损 （5）耐高温 ——机械强度不会随温度有较大变化 （6）足够刚度和强度 —— 销座不会弯曲变形；活塞顶不会压碎
汽车发动机机体组及曲柄连杆机构资料PPT课件
第二密封面
46
汽车构造
2.2 气环的断面形状
a)矩形环；b)锥形环；c)内切口扭曲环； d)外切口扭曲环；e)梯形环；f )桶形环
.
47
汽车构造
2.3 矩形环的泵油作用
.
48
汽车构造
2.4 油环 1 槽孔式油环
.
49
汽车构造
2 组合式
1-钢片；2-衬簧；3-径向衬簧；4-轴向衬簧；5-活塞
.
28
汽车构造
3、气缸垫的维修 气缸垫常见损伤是烧蚀。部位一般在水道孔、油道孔与
气缸孔之间，导致油、水、气相互渗透，致使发动机不能 正常工作。气缸垫损坏后只能更换。 4、气缸垫的安装
气缸垫安装时，应注意将卷边朝向易修整的接触面或硬 平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖 （易修整）；当气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边 应朝向气缸体（硬平面）。换用新的气缸垫时，有标记 （“OPEN”、“TOP”——顶部的意思）的一面朝向气 缸盖，如所示。
A、根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，装入量缸 表的下端，并使伸缩杆有1～2mm的压缩量。
B、将量缸表的测杆伸入到气缸中的相应部位，微微摆 动表杆，使测杆与气缸中心线垂直，量缸表指示的最小读 数即为正确的气缸直径。用量缸表在上部A向测量，旋转 表盘使“0”刻度对准大表针，然后将测杆在此截面上旋转 90°，此时表针所指刻度与“0”位刻度之差的1/2即为该 截面的圆度误差。
21
汽车构造
3）气缸磨损的检验 在进行测量时，测
量部位的选择很重要， 气缸的测量位置如图 所示，在气缸体上部 距气缸上平面10mm 处，气缸中部和气缸 下部距缸套下口 10mm处的三个截面， 按A、B两个方向分别 测量气缸的直径。
汽车构造第02章曲柄连杆机构
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
哈尔滨工业大学（威海）
第13页
2020/3/6
汽 油 机 燃 烧 室 的 形 状
哈尔滨工业大学（威海）
第14页
气缸盖衬垫的构造
2020/3/6
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。
裙部断面为长轴垂直于活塞销方向的椭圆形。
▪ 为了减少销座附近处的热变形量，有的活塞将销座附近的裙部外表 面制成下陷 0.5～1.0mm。
▪
为了使裙部适应活塞的温度分布，并且裙部与承受侧压力的一边
的缸壁之间容易形成双向“油楔”，使活塞无论向上或向下运动时，
都能保证裙部有良好的润滑及较高的承载能力，活塞裙部形状可以做
哈尔滨工业大学（威海）
第19页
2020/3/6
第二章 机体组及曲柄连杆机构
永职汽车技术系汽车教研室
18
（5）干缸套和湿缸套
名称
特点
外壁不直接与冷却 干缸套 水接触。壁厚
2~3mm。
示意图
强度和刚 度都较好， 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
性能如 何？
外壁直接与冷却水 湿缸套 接触。壁厚5~9mm
。
2019/9/16
永职汽车技术系汽车教研室
散热良好、 冷却均匀、 加工容易。 强度和刚度 不如干缸套， 易漏水。
2019/9/16
永职汽车技术系汽车教研室
15
高度小，总体布置 方便。轿车中应用 不多
2019/9/16
水平对置气缸式发动机
永职汽车技术系汽车教研室
16
（3）根据气缸的排列方式
名称 特点
形状
直列 结构简单、加工容易，但 式 发动机长度和高度较大。
汽 V型
车
水平 对置 式
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。
--上小下大的永圆职锥汽形车技形术状系汽。车教研室
39
开槽活塞（汽油机）
圆槽
2019/9/16
绝热槽 膨胀槽
永职汽车技术系汽车教研室
40
活塞裙部结构
上小下大的圆锥形 裙部椭圆形,长轴垂直与销座孔方向; 桶形活塞 开槽活塞
2019/9/16
永职汽车技术系汽车教研室
41
5.活塞的冷却 1)自由喷射冷却法; 2)振荡冷却法; 3)强制冷却法.(广为增压发动机采用) 汽 6.活塞的表面处理
27
五 发动机的支撑
一般为三点支撑(前一后二,例解放CA6102 型;前二后一北京492QA型),四点支撑,例跃 进NJ1061A型.
汽车构造(上册)第2章 曲柄连杆机构
• 2、活塞销座：用以安装活塞销。在销座孔两端有卡环 槽，用以安装卡环。
活塞裙部
• 为活塞运动导向和承受侧压 力。
• 其型式有 （1） 全裙式：裙部为一薄 壁圆筒。
• （2） 拖板式：将非承压 面的裙部全部去掉。
（四）活塞的变形及采取的相应措施
• 1、变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力
SP NP
轴瓦的定位
2.4 曲轴飞轮组
由曲轴、飞轮、减振器等组成。
2.4.1曲轴
（一）功用
1.把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。 2.驱动配气机构及其它附属装置。 材料：大多采用优质中碳钢或中合金碳钢。有的采用球
墨铸铁。
（二）构造：
曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重 、后端轴等，一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈 构成一个曲拐。
开有回油用的小孔或窄槽。
（2） 组合式：
由上下刮油片和产 生径向、轴向弹力 的衬簧组成。
2.3.3 活塞销
• （一）作用：连接活塞和 连杆，并传递活塞的力给 连杆。
• （二）结构：用低碳钢或 低碳合金钢制成的厚壁管
状体。
（三）连接方式
• 1.全浮式 • （1）定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆
2.3.4 连杆
（一）功用：
将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转 运动。
（二）组成：
连杆组由连杆体、连杆盖、 连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。
（三）构造
1、小头：用来安装活塞销，以连接活塞。 2、杆身：常做成“工”字形断面。 3、大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开
用的结果。
3.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
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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。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、 质量轻，以减小整机的尺寸和质量。
2．机体材料
机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，
在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。
内容展示
5
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 在风冷气缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积， 增强散热能力。
内容展示
11
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 3）按曲轴箱结构形式
平底式
龙门式
隧道式
油底壳安装 平面和曲轴 旋转中心在
同一高度
油底壳安装平
面低于曲轴的
旋转中心
内容展示
气缸体上曲 轴的主轴承 孔为整体式12
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 三、气缸盖 功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃
3、材料： 薄钢板冲压
内容展示
21
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 六、
• 发动机一般通过机体和飞轮壳或变速器壳上的支承 支撑在车架上。发动机的支承方法，一般有三点支 承和四点支承两种。三点支承可布置成前一后二或 前二后一。采用四点支承法时，前后各有两个支承 点。
内容展示
22
第二章 机体组及曲柄连杆机构
3．机体构造
内容展示
6
第二章 机体组及曲柄连杆机构
1）气缸的排列形式
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。
高度小杆机构
• 2）气缸结构形式
内容展示
8
第二章 机体组及曲柄连杆机构
示意图
盆形
工艺性好、成本低、
进排气效果不如半球
形燃烧室
内容展示
应用
桑塔纳 夏利 富康
切诺基
捷达 奥迪
16
第二章 机体组及曲柄连杆机构
内容展示
17
第二章 机体组及曲柄连杆机构
柴油机的分隔式燃烧室
内容展示
18
第二章 机体组及曲柄连杆机构
•
• 功用:保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖 的冷却液和机油不泄漏。
内容展示
3
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 2.2 机体组 • 一、机体组的功用及组成
内容展示
4
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 二、机体
• 1．机体的工作条件及要求 机体是气缸体与曲轴箱的连铸体。
发动机工作时，机体承受拉、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。
汽车构造
内容展示
1
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 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，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲
轴的旋转运动而对外输出动力。
• 组成：
•
1、机体组
•
2、活塞连杆组
•
3、曲轴飞轮组
内容展示
2
第二章 机体组及曲柄连杆机构
2.1
气体力 Fg 往复惯性力 Fj
旋转惯性力 Fk
特点：外 壁不直接 与冷却水 接触。壁 厚1～ 3mm。
强度和刚 度都较好， 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
内容展示
9
第二章 机体组及曲柄连杆机构
特点：外壁直接与冷却水接触。壁厚5～9mm。
散热良好、冷却均匀、加 工容易。 强度和刚度不如 干缸套，易漏水。
内容展示
10
第二章 机体组及曲柄连杆机构
•2
• 广泛采用铝合金，只在极少数汽车发动机上采用铸 铁或耐热钢。
内容展示
27
第二章 机体组及曲柄连杆机构
•3
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。
内容展示
28
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体 压力。
• 工作条件:承受拧紧气缸盖螺栓时造成的压力，并受 到气缸内燃烧气体高温、高压的作用以及机油和冷 却液的腐蚀。
• 要求:具有足够的强度，并且要耐压、耐热和耐腐蚀。 还需要有一定的弹性，以补偿机体顶面和气缸盖底 面的粗糙度和不平度以及发动机工作时反复出现的 变形。
内容展示
19
第二章 机体组及曲柄连杆机构
内容展示
24
第二章 机体组及曲柄连杆机构
活塞 组
连杆 组
曲轴飞 轮组
内容展示
25
第二章 机体组及曲柄连杆机构
•二、活塞组
内容展示
气环
油环 活塞销 活塞
26
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• (一)
•1
• 功用：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。
• 工作条件：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。
内容展示
23
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 2.3 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：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。 • 组成：活塞组、连杆组和曲轴飞轮组。
烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热
负荷很大。
内容展示
13
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式
3种结构形式。在多缸发动机中，全部气缸共用一 个气缸盖的，则称该气缸盖为整体式气缸盖；若每 两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式气缸盖； 若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机均为 单体式气缸盖。
内容展示
14
第二章 机体组及曲柄连杆机构
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。
内容展示
15
第二章 机体组及曲柄连杆机构
3、 燃 烧 室
名称 半球形
楔形
特点
结构紧凑、火焰行程 段、燃烧速率高、热 损失小、热效率高
结构简单、紧凑、散 热面积小、热损失少； 火花塞置于燃烧室最 高处，火焰传播距离 长
按所用材料的不同，气缸衬垫可分为金属—石 棉衬垫、金属—复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。
内容展示
20
第二章 机体组及曲柄连杆机构
五、油底壳
1、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2、使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装 有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发 动机的磨损