曲柄连杆机构PPT课件

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。
3．机体构造
二、气缸体的分类： 1、按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
名称 一般式
龙门式
性能
应用
机体高度小、重
量轻、结构紧凑， 便于加工拆卸。
492Q汽油机。
刚度和强度差。
强度和刚度较好。 捷达轿车、富 工艺性差、结构 康轿车、桑塔 笨重、加工困难。 纳轿车
一般材料制成的气 缸套，延长了气缸
缸体内。
体的使用寿命。
目的 材料 分类
五、汽缸套
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干缸套和湿缸套
外壁不直接与冷 强度和刚度都
却水接触。壁厚 较好，加工复
2~3mm。
杂，拆装不便，
散热不良。
外壁直接与冷却 散热良好、冷
水接触。壁厚 却均匀、加工
5~9mm。
容易。
强度和刚度不
如干缸套，易
高度小，总体布置方便。
4、整体式气缸体和镶嵌式气缸体
(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。
类型 整体式
镶嵌式
构造
性能及应用
气缸直接镗在气缸 体上
强度和刚度好，能 承受大负荷。成本 高。
用耐磨优质材料制 降低了制造成本，
成气缸套，再装到 便于修理和更换气
隧道式
结构紧凑、刚度 和强度好。难加 负荷较大的柴 工、工艺性差、 油机上ຫໍສະໝຸດ Baidu。 曲轴拆卸不方便。
2、根据冷却方式不同
(1)、水冷 (2)、风冷
3、根据气缸的排列方式
名称
直列 式
特点
结构简单、加工容易，但 发动机长度和高度较大。
形状
V型
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。
P
F
Pj
PC
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
NP NP
P SP
RP TP
(2)压缩行程：侧压 力NP向右，活塞的 右侧面压向气缸壁， 右侧磨损严重
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。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。 另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的 组成部分。
一、气缸体:水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸 体—曲轴箱。是发动机装配的机体。
漏水。
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。 气缸盖工作条件及要求： 气缸盖承受气体力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷，同时
还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。 为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形，
因此气缸盖应具有足够的强度和刚度。 为了使气缸盖的温度分布尽可能的均匀，避免进、排气门座之
间发生热裂纹，应对气缸盖进行良好的冷却。
材料：灰铸铁或合金铸 铁，铝合金。
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。
气缸盖的分解图
捷达轿车气缸盖总成
四、燃烧室
名称
特点
示意图
结构紧凑、火焰行程短、
半球形 燃烧速率高、热损失小、
热效率高
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
盆形
工艺性好、成本低、进 排气效果不如半球形燃 烧室
应用
桑塔纳 夏利 富康
切诺基
捷达 奥迪
柴油机的分隔式燃烧室
1．机体的工作条件及要求
在发动机工作时，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。
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
因此，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。
七、 发动机的支承 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。
§3 活塞连杆组
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一、活塞
SP
NP
P
TP
RP
2、 往复惯性力Pj：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。
Pj
3、离心惯性力PC：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。
第三章 曲柄连杆机构
机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组
§1 概述
一、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。 二、组成 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
三、受力分析
曲柄连杆机构受的力 主要有气压力P，往复 惯 性 力 Pj ， 旋 转 离 心 力Pc和摩擦力F。
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五、气缸垫
1、功用：安装在气缸盖和气 缸体之间，保证气缸盖与 气缸体接触面的密封，防 止漏气、漏水和漏油。
2、材料：有弹性、耐热性、 耐压性、耐腐蚀
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。
六、油底壳（曲轴箱）
1、概念： 曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。 2、结构： 上曲轴箱 与气缸体铸成一体 下曲轴箱 贮存润滑油（油底壳） 3、材料： 薄钢板冲压
Pc
4、摩擦力F：指相互运动件 之间的摩擦力，它是造成配 F 合表面磨损的根源。
四、工作条件
高温、高压、高速和化学腐蚀 承受机械载荷： 1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力 2、汽车行驶中产生的冲击力。
§2 机体组
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。