02-机体组及曲柄连杆机构
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第二章机体组与曲柄连杆机构
2)楔形燃烧室，结构比较紧凑，气门相对气缸轴线倾斜， 进气道比较平直，进气阻力小。压缩行程终了时能产生 挤气涡流。
3)半球形燃烧室，结构最紧凑，燃烧室表面积与其容积 之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置，气门直 径较大，气道较平直。火焰传播距离较短，不能产生挤 气涡流。
4)多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结 构紧凑，面容比小，火焰传播距离短，气门直径较大，
㈣、油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。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。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
§第三节 曲柄连杆机构
凹坑形状、位置必 须有利于可燃混合 气的燃烧；提高压 缩比，防止碰气门
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用：
⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
4 、活塞结构
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，销座孔处有加强筋。
销座
（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.
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
凸起呈球状、顶 部强度高，起导 向作用、有利于 改善换气过程。
（3）活塞裙部
1）位置:油环槽下端面至活塞最下端的部分。裙
3)半球形燃烧室，结构最紧凑，燃烧室表面积与其容积 之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置，气门直 径较大，气道较平直。火焰传播距离较短，不能产生挤 气涡流。
4)多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结 构紧凑，面容比小，火焰传播距离短，气门直径较大，
㈣、油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。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。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
§第三节 曲柄连杆机构
凹坑形状、位置必 须有利于可燃混合 气的燃烧；提高压 缩比，防止碰气门
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用：
⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
4 、活塞结构
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，销座孔处有加强筋。
销座
（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.
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
凸起呈球状、顶 部强度高，起导 向作用、有利于 改善换气过程。
（3）活塞裙部
1）位置:油环槽下端面至活塞最下端的部分。裙
第02章曲柄连杆机构与机体组
第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
Байду номын сангаас图2-12 发动机的汽缸排列形式 汽缸排列形式有直列式、
对置式、V型和W型
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-9汽缸套
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-10湿式缸套的穴蚀
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
一、曲柄连杆机构的组成 1．曲柄连杆机构的作用 曲柄连杆机构的作用是将活塞顶上燃气压力转换为动力，
对外输出；同时将活塞的往返直线运动，转换为曲轴的 旋转运动，如图2-1所示。 在发动机工作过程中，燃料燃烧产生的气体压力直接作 用在活塞顶上，推动活塞作往复直线运动。经活塞销、 连杆和曲轴，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转 运动。发动机产生的动力，大部分经由曲轴后端的飞轮 输出，还有一部分用以驱动本机其他机构和系统。
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-38 气环和油环
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-46连杆的结构
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-49连杆轴承
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
图2-4曲轴飞轮组
2019/12/7
第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
曲柄连杆机构的作用是将 活塞顶上燃气压力转换为动力， 对外输出；同时将活塞的往返 直线运动，转换为曲轴的旋转 运动。
[精]第2章机体组及曲柄连杆机构
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第二章 机体组及曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构中的作用力 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构 作业
第一节 曲柄连杆机构中的作用力
作用在曲柄连杆机构上的力:气体力和惯性力 气体力：Fg一方面作用于活塞顶上, 通过连杆、曲柄销传
到主轴承；另一方面作用于气缸盖上，通过螺栓传给机体。 作用于活塞和气缸盖上的力相平衡。对外不传给机体支承。 惯性力：往复惯性力Fj和旋转惯性力Fk 往复惯性力：往复运动质量包括活塞组质量和连杆小头集 中质量，沿气缸轴线作往复变速直线运动 旋转惯性力：旋转惯性质量包括曲柄质量和连杆大头集中 质量，绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力
周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧 到规定的力矩。
返回
密封垫
返回
油底壳
功用：储存机油和封闭机体或曲轴箱 结构：用薄钢板冲压或铝铸造，内装有稳油挡板，
底部还装有放油螺塞
返回
发动机的支承
支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳 支承方法：三点支承、四点支承 三点支承：前一后二、前二后一
例如：解放CA6102、东风EQ6100Q-1等 四点支承：前后各有两个支承点
例如：NJ1061A
补充：发动机的支承
探秘别克凯越的发动机与变速箱
绝招二：NTA(中间轴悬置)令发动机宁静顺畅
凯越的4缸机如何续写别克宁静顺畅的神话？ 如果说高效运作令该款发动机举重若轻是其宁静 顺畅的根本，那么NTA(Neutral Torque Axis)则 是附加的振动过滤功能。除了用弹性软连接悬置 发动机，以减少传入车厢的振动之外，NTA还巧妙 运用翘翘板的杠杆原理，在发动机底端，以单点 支撑化解左右两边的高频振动，由此突破了直列4 缸噪音过滤的瓶颈。加上该款发动机采用全铝合 金油底壳，配合液压减震系统和各种隔音密封材 质，使凯越得以续写别克特有的宁静篇章
第一节 曲柄连杆机构中的作用力 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构 作业
第一节 曲柄连杆机构中的作用力
作用在曲柄连杆机构上的力:气体力和惯性力 气体力：Fg一方面作用于活塞顶上, 通过连杆、曲柄销传
到主轴承；另一方面作用于气缸盖上，通过螺栓传给机体。 作用于活塞和气缸盖上的力相平衡。对外不传给机体支承。 惯性力：往复惯性力Fj和旋转惯性力Fk 往复惯性力：往复运动质量包括活塞组质量和连杆小头集 中质量，沿气缸轴线作往复变速直线运动 旋转惯性力：旋转惯性质量包括曲柄质量和连杆大头集中 质量，绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力
周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧 到规定的力矩。
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密封垫
返回
油底壳
功用：储存机油和封闭机体或曲轴箱 结构：用薄钢板冲压或铝铸造，内装有稳油挡板，
底部还装有放油螺塞
返回
发动机的支承
支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳 支承方法：三点支承、四点支承 三点支承：前一后二、前二后一
例如：解放CA6102、东风EQ6100Q-1等 四点支承：前后各有两个支承点
例如：NJ1061A
补充：发动机的支承
探秘别克凯越的发动机与变速箱
绝招二：NTA(中间轴悬置)令发动机宁静顺畅
凯越的4缸机如何续写别克宁静顺畅的神话？ 如果说高效运作令该款发动机举重若轻是其宁静 顺畅的根本，那么NTA(Neutral Torque Axis)则 是附加的振动过滤功能。除了用弹性软连接悬置 发动机，以减少传入车厢的振动之外，NTA还巧妙 运用翘翘板的杠杆原理，在发动机底端，以单点 支撑化解左右两边的高频振动，由此突破了直列4 缸噪音过滤的瓶颈。加上该款发动机采用全铝合 金油底壳，配合液压减震系统和各种隔音密封材 质，使凯越得以续写别克特有的宁静篇章
学习任务5机体组及曲柄连杆机构的结构与拆装
感谢您的观看
1. 准备工具和材料
在开始拆装之前，需要准备好所 需的工具和材料，例如螺丝刀、 锤子、钳子、润滑油等。
4. 安装曲柄连杆机构
在安装曲柄连杆机构时，需要按 照一定的顺序和步骤进行，先安 装曲轴和连杆，然后安装活塞和 气缸盖。
5. 安装外部附件
在安装好曲柄连杆机构之后，需 要安装外部附件，例如气缸体等。
故障1
机体组出现裂纹或断裂。
01
排除方法1
02 检查机体组的材料和工艺，确
保符合设计要求，及时更换损 坏的机体组。
排除方法2
03 加强机体组的刚度和强度，如
增加加强筋或改变材料等。
故障2
机体组安装不正或松动。
04
排除方法1
05 检查机体组的安装位置和固定
方式，确保安装正确、牢固。
排除方法2
06 使用合适的紧固件或调整机体
检查曲柄连杆机构各部件的磨损 情况，及时更换磨损严重的部件
。
故障2
曲柄连杆机构出现异常声响或振 动。
05 维护与保养
机体组的维护与保养
机体清洁
定期清除机体上的灰尘和杂物 ，保持机体清洁，防止杂物进 入机体内部，影响机体的正常
运转。
检查紧固件
定期检查机体的紧固件，如螺 栓、螺母等，确保其紧固，防 止松动造成机体损坏。
曲柄连杆机构工作原理
在气缸内燃烧压力的作用下，活塞向下运动，通过连杆将此运动传递给曲轴， 曲轴再通过齿轮、链条等传动机构将动力输出。
02 机体组结构与拆装
机体组的组成
01
02
03
04
气缸体
是发动机的基础结构，承载着 曲柄连杆机构和各个运动部件
。
气缸盖
1. 准备工具和材料
在开始拆装之前，需要准备好所 需的工具和材料，例如螺丝刀、 锤子、钳子、润滑油等。
4. 安装曲柄连杆机构
在安装曲柄连杆机构时，需要按 照一定的顺序和步骤进行，先安 装曲轴和连杆，然后安装活塞和 气缸盖。
5. 安装外部附件
在安装好曲柄连杆机构之后，需 要安装外部附件，例如气缸体等。
故障1
机体组出现裂纹或断裂。
01
排除方法1
02 检查机体组的材料和工艺，确
保符合设计要求，及时更换损 坏的机体组。
排除方法2
03 加强机体组的刚度和强度，如
增加加强筋或改变材料等。
故障2
机体组安装不正或松动。
04
排除方法1
05 检查机体组的安装位置和固定
方式，确保安装正确、牢固。
排除方法2
06 使用合适的紧固件或调整机体
检查曲柄连杆机构各部件的磨损 情况，及时更换磨损严重的部件
。
故障2
曲柄连杆机构出现异常声响或振 动。
05 维护与保养
机体组的维护与保养
机体清洁
定期清除机体上的灰尘和杂物 ，保持机体清洁，防止杂物进 入机体内部，影响机体的正常
运转。
检查紧固件
定期检查机体的紧固件，如螺 栓、螺母等，确保其紧固，防 止松动造成机体损坏。
曲柄连杆机构工作原理
在气缸内燃烧压力的作用下，活塞向下运动，通过连杆将此运动传递给曲轴， 曲轴再通过齿轮、链条等传动机构将动力输出。
02 机体组结构与拆装
机体组的组成
01
02
03
04
气缸体
是发动机的基础结构，承载着 曲柄连杆机构和各个运动部件
。
气缸盖
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
第3章 机体组及曲柄连杆机构
二. 气缸盖 Cylinder Head
第二章 机体组及曲柄连杆机构
动画
第二章 机体组及曲柄连杆机构
功能 (Function)：
气缸盖安装在气缸体的上面，密封气缸上部并与活塞顶部和气缸一起构成燃烧 室。
工作环境 (Work environment)
它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动 机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通 。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。尤其是鼻梁区热应力很高。 鼻梁区：在进、排气门口之间，以及进、排气门口与汽油机的火化塞之间；
(3) 隧道式气缸体 曲轴主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。 结构紧凑、刚度和强度好，加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
缸体冷却方式有两种 (Cooling method for engine block)：
➢水冷：用冷却液来冷却，水冷发动 机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷 却水套，气缸体和气缸盖冷却水套相 通，冷却水在水套内不断循环，带走 部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作 用。 ➢风冷：用空气来直接冷却。
➢ 往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复惯性力。 ➢ 物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。
第二章 机体组及曲柄连杆机构 活塞和连杆小头 ➢ 往复直线运动，速度高、不断变化 ➢ 上止点下止点，速度变化规律：
零增大最大(临近中间)减小零 活塞向下运动:
前半行程加速运动，惯性力向上，Fj； 后半行程减速运动，惯性力向下，F’j 活塞向上运动: 前半行程惯性力向下
构造 (Parts)：
活塞可分为三部分，活塞顶部(Top)、活塞头部(Head)和活塞裙部(Skirt)。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
第二章 曲柄连杆机构本章内容：发动机机体组、活塞连杆组、曲柄飞轮组。
本章重点：曲柄连杆机构的功用、组成与工作特点。
第一节 概述功用：把燃气作用在活塞顶上的力矩转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。
主要零件组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
工作条件的特点：高温、高压、高速、化学腐蚀。
受力状态：气体作用力、往复惯性力与离心力、摩擦力。
第二节 机体组一、气缸体1.气缸体：水冷发动机的气缸体和曲轴箱铸成一体。
2.气缸： 气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形的空腔。
3.曲轴箱：气缸体下半部支承曲轴，其内腔为曲轴运动的空间。
4.结构型式分为三种：1)一般式气缸体：便于机加工2)龙门式气缸体：刚度和强度较好，但工艺性较差3)隧道式气缸体：刚度最好，与组合曲轴配用5.气缸材料：优质合金铸铁、铝合金6.冷却方式：空冷、水冷7.水套：发动机用水冷却时，气缸周围和气缸盖上均有用以充水的空腔。
8.多缸发动机气缸排列的型式有：直列式、V型式、对置式。
9.气缸套应用原因：降低气缸生产制造成本10.气缸套材料：耐磨性较好的合金铸铁或合金钢11.气缸套形式：干式和湿式二、气缸盖与气缸衬垫1.气缸盖结构：1)单体气缸盖2)块状气缸盖3)整体气缸盖2.气缸盖材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金铸造。
3.汽油机燃烧室：由活塞顶部气缸壁及缸盖上相应的凹部空间组成。
4.汽油机燃烧室形状有以下几种：1)楔形燃烧室：结构简单、紧凑。
在压缩终了时能形成挤气涡流。
2)盆形燃烧室：结构简单、紧凑。
3)半球形燃烧室：结构较前两种更紧凑，散热面积小，对排气净化有利，配气机构比较复杂。
5.气缸盖衬垫结构：1)金属—石棉衬垫，安装气缸衬垫时，把光滑的一面朝气缸体。
2)石棉中心用编织的钢丝网或有孔钢板为骨架3)实心金属片作用：密封三、油底壳第三节 活塞连杆组一、活塞1.作用：承受气缸中气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。
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。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
发动机工作时，燃气温度高达 2000 ℃ 以上，活塞顶部接触燃气，因高温使材料 机械性能降低，甚至产生高温蠕变。当顶 部温度超过 370~400 ℃时，还会产生热裂 现象。第一道环槽温度超过 200~220 ℃， 就会造成活塞环粘结。进气时，活塞又受 到冷的新气冲刷，造成温度不均，引起大 的热应力和活塞变形。活塞工作温度高且 作往复变速运动，润滑又困难，所以极易 磨损。
2.2.5 气缸衬垫 气缸衬垫臵于气缸盖与气缸体之间， 作用是保证燃烧室的密封，防止漏气、漏 水。气缸衬垫的材料要有一定的弹性，能 补偿结合面的不平度，以确保密封，同时 要有好的耐热性和耐压性，在高温高压下 不烧损、不变形， 拆装方便，能重复使 用，寿命长。 目前应用的气缸衬垫结构大致有金 属—石棉衬垫、金属—复合材料衬垫、全 金属衬垫等几种。
气缸体作为发动机各个机构和系统的 装配基体，承受较大的机械负荷和热负荷， 气缸体本身应具有足够的刚度、强度和良 好的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性。机体一 般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。 气缸体内引导活塞做往复运动的圆筒 就是气缸。多缸发动机气缸的排列型式决 定了发动机外形尺寸和结构特点，对发动 机气缸体的刚度和强度也有影响，并关系 到汽车的总体布臵。可分为：直列式、 V 型式、对臵式三种。
二、活塞组：活塞、活塞环、活塞销等。
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。
3．活塞构造 活塞可视为由顶部、头部和裙部。
第2章 曲柄连杆机构与机体组件
2.1.5 发动机的支承
三点支承和四点支承
三点支承
四点支承
caixinwang
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件
2.2
曲柄连杆机构
活塞环 活塞 活塞销 连杆 连杆轴承 飞轮
曲轴 曲轴齿轮 曲轴带轮
曲轴轴承
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件
2.2.1 活塞连杆组件
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件
连
(1)作用：连接活塞与 曲轴，并传递动力。 (2)材料 (3)构造： 1）连杆小头（衬套 ） 2）连杆杆身（“工” 字形断面 ）
杆
1-连杆衬套 2-连杆小头 3-连杆杆身 4-连杆螺钉 5-连 杆大头 6-连杆轴瓦 7-连杆盖 8-连杆轴瓦凸键 9-凹槽
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件 第2章 曲柄连杆机构与机件组件
2.1
机体（气
机体组件
缸体、曲 轴箱） 气缸盖 气缸垫 油底壳
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2
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件
2.1.1 机体
1.作用：整个发动机的“骨骼”，支承所 有另部件。（内有油、水道） 2.构造：
矩形气环的泵油作用
活塞下行
活塞上行
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第2章 曲柄连杆机构与机件组件
锥面环
锥面(0.5°～1.5°)，减小了环与气缸 壁的接触面，提高了表面接触压力，有 利于磨合和密封。 活塞下行时，便于刮油；活塞上行时， 由于锥面的“油楔”作用，能在油膜上 “飘浮”过去，减小磨损。 安装时，不能装反，否则会引起机油上 窜。
发动机构造-02机体与曲柄连杆机构1h
12
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm，以防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积公 差，以防按键手感不良。
8
2.2.1 机体组
燃烧室
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。
半球形燃烧室楔，形结燃构烧最室紧，凑结，构燃浴比烧盆较室形紧表燃凑面烧，积室气与，门其结相容构对积简气之单缸比，轴(面气线容门倾与斜气，缸进轴气线道平比行较，平直
2.2.2曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的功用及组成 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
组成：活塞组、连杆组和曲轴飞轮组
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2.2.2曲柄连杆机构
活塞组
活塞、活塞环、活塞销 （一）活塞
活塞的功用：将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆 以推动曲轴旋转，活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同 组成燃烧室。 工作条件：气体力、往复惯性力，热负荷，沿气缸 壁面高速滑动，磨损严重。 活塞材料：大多数为铝合金
不泄漏
工作条件：紧固求：足够的强度，耐压、耐热和耐腐蚀，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。
气缸衬垫的分类及结构：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
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm，以防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积公 差，以防按键手感不良。
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2.2.1 机体组
燃烧室
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。
半球形燃烧室楔，形结燃构烧最室紧，凑结，构燃浴比烧盆较室形紧表燃凑面烧，积室气与，门其结相容构对积简气之单缸比，轴(面气线容门倾与斜气，缸进轴气线道平比行较，平直
2.2.2曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的功用及组成 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
组成：活塞组、连杆组和曲轴飞轮组
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2.2.2曲柄连杆机构
活塞组
活塞、活塞环、活塞销 （一）活塞
活塞的功用：将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆 以推动曲轴旋转，活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同 组成燃烧室。 工作条件：气体力、往复惯性力，热负荷，沿气缸 壁面高速滑动，磨损严重。 活塞材料：大多数为铝合金
不泄漏
工作条件：紧固求：足够的强度，耐压、耐热和耐腐蚀，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。
气缸衬垫的分类及结构：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
(2-2)机体曲柄连杆机构
第二章 汽车发动机
2.2.3 曲柄连杆机构
1 、主要功用 曲柄连杆机构是发动 机最重要的部分。其主要 功用是： (1)组织燃油在其内燃烧， 并把热能转变成机械能； (2)将机械能对外输出。 2、组成 、 (1) 活塞连杆组 (2) 曲轴飞轮组
（1）活塞连杆组 ）
组成： 活塞连杆组由活 塞、活塞环、活塞销 和连杆等部件组成。
直列四缸发动机的作 功间隔为720／4=180 度。4个曲柄布置在同 一平面内，l、4缸的曲 柄在曲轴的一侧，2、3 缸的曲柄在曲轴的.4 发动机的工作顺序
六缸发动机其作功间隔角 为720／6=120度，6个曲 柄无法布置在一个平面内， 而是布置在互成120度夹 角的三个平面内，l、6缸 在同一个平面内，2、5缸 和3、4缸各在另两个平面 内。
第二章 汽车发动机
2.2.4 发动机的工作顺序
V形八缸四冲程发动机 共有四个曲拐（左右两 个相对应的气缸公用一 个曲拐）发动机作功间 隔角为720°/8=90°。 有数种工作顺序，但大 多数为1-8-4-3-6-5-7-2。
思考题
1. 气缸的排列形式有几种？ 2.活塞环和飞轮的功用分别是什么？
汽缸垫是夹在缸体 和缸盖之间的石棉垫， 目的是弥补缸体和缸盖 接触面的不平，保证密 封，防止漏水、漏油、 漏气。汽缸垫主要由石 棉制成，为防止烧结， 两面及汽缸孔周围用薄 铜板或钢板镶包。
第二章 汽车发动机
2.2.1 机体
燃烧室：缸盖下表面的凹坑与缸筒内活塞上死点以 上的空间构成燃烧室。燃烧室是发动机的重要部位， 其形状、大小和密封状况对发动机的性能至关重要， 设计人员都要认真设计，精确计算，反复试验才能 确定。汽油机的燃烧室有半球形、浴盆形和楔形等 几种。
第二章 汽车发动机
第二章--机体组及曲柄连杆机构
1~3mm
（2） 湿式缸套 定义：其外表面直 接与冷却水接触。
特点：
1) 壁 厚 较 厚 （5mm～9mm）； 2)散热效果好； 3)易漏水漏气； 4)易穴蚀
0.05~0.15 mm
5~9 mm
定位：
1）径向：靠上下两个凸 出的、与气缸体间为动配 合的圆环带A和B。 2）轴向：利用缸套上部 凸缘与缸体相应的台阶。
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。
3、燃烧室 名称
特点
示意图
半球形
结构紧凑、火焰行程段、 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
第二章 机体组及曲柄连杆机构
本章重点： 1、干、湿式气缸套的定位及防漏； 2、燃烧室的结构特点； 3、活塞的结构特点及防护措施； 4、矩形环的泵油作用及防护措施； 5、曲轴定位及防漏。 课时：4节
概述
一、曲柄连杆机构的功用
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。
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
汽油机燃烧室形状
柴油机燃烧室
2.气缸垫的构造 1)金属—石棉垫： 外包铜皮和钢片， 且在缸口、水孔、 油道口周围卷边加 强，内填石棉（常 掺入铜屑或钢丝， 以坚强导热）。
2)纯金属垫：（见图e）由单层或多层金属片 （铜、铝或低碳钢）制成，用于某些强化发动 机。
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