机体组与曲柄连杆机构

②气体力和气缸盖螺栓的机械负荷
⑷工作要求:密封良好、不能变形、足够强度和刚度、良
好的冷却。
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气缸盖上有冷却 水套、燃烧室、进排 气门道、气门导管孔 和进排气门座、火花 塞安装孔（汽油机） 或喷油器安装孔。
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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。
（1）根据气缸的排列形式
直列式
V型
对置式
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⑵根据气缸的结构形式
无气 缸套
式
干式 气缸
套
湿式 气缸
套
特点
示意图
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气 缸，整体式气缸强度和刚度都好，但对 材料要求高，成本高。
外壁不直接与冷却水接触。 ①壁厚较薄（1mm-3mm1）~3m；m ②与刚体承孔过盈配合； ③不易漏水漏气。 0.05~0.15mm
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。
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
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（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.
3 、材料:铝合金——质量小，约为铸铁活塞的50%～
70%，导热性好，约为铸铁的三倍，热膨胀系数大。
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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
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（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.
第二章 机体组与曲柄连杆机构
第一节 概述 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构
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第一节 概述
1.机体组及曲柄连杆机构的组成 ⑴机体组——主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖
气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。 ⑵活塞连杆组——主要包括活塞、活塞环、活塞
销和连杆等机件。 ⑶曲轴飞轮组——主要包括曲轴、飞轮、扭转减
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，惯性力为零.
⑶旋转惯性力FK：旋转机件的圆周运
动产生离心惯性力，方向背离曲轴中
FK
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。
Fu
⑷摩擦力Fu ：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.
①作功行程:侧压力FN向
左，活塞的左侧面压向气 缸壁，左侧磨损严重。
②压缩行程:侧压力FN向
右，活塞的右侧面压向气 缸壁，右侧侧磨损严重。
FN
F FS
FR FT
Fg
Fu
Fj
FK
FSຫໍສະໝຸດ Baidu
F
N
F
FT FR
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⑵往复惯性力Fj：活塞在上半行程时，
惯性力都向上，下半行程时，惯性力
Fj
都向下。在上下止点活塞运动方向改
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。
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§第二节 机体组
㈠机体组组成：机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬
垫、主轴承盖及油底壳等零件。
气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
气缸
油道和水道 曲轴箱
气缸体
油底壳
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㈡机体
1、组成:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成
一体，称为机体，也称气缸体-曲轴箱。
油道 水套
气缸
机体顶面
加强肋
加强肋
主轴承座
机体侧壁 机体底面
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2、机体构造
外壁直接与冷却水接触。 壁厚5～9mm。①径向定位： 靠上下两个凸出的、与气缸体 5~9mm 间为动配合的圆环带A和B。 ②轴向定位：利用缸套上部凸 缘与缸体相应的台阶。
强度和 刚度都较好 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
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、漏气 易穴蚀。
曲柄连杆机构组成—活塞组、连杆组、曲轴飞轮组 曲柄连杆机构的工作条件—气体压力、惯性力、离心
力、摩擦力、汽车行驶中产生的冲击力。
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一、活塞组 （一）活塞
1、功用:承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋
转。与缸盖、气缸体组成燃烧室。
2 、工作环境:①高温、散热条件差；②顶部工作温度高
达600-700K，且分布不均匀；③线速度高达到10m/s，承 受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3-5MPa的压力 使之变形，破坏配合联结.
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汽油机燃烧室
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2、气缸垫
⑴气缸垫功用:安装在气缸盖和气缸体间，保证气缸盖与
气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。
⑵气缸垫工作条件：缸盖螺栓压力；气体高温、高压；冷
却液腐蚀。
⑶气缸垫材料要求：有弹性（补偿结合面的不平度以确保
密封）、耐热性、耐压性、耐腐蚀。
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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
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⑶根据冷却方式不同分 冷却液 散热片
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⑷按曲轴箱结构形式不同分为
平底式
机体的底平 面和曲轴旋 转中心齐平 的机体
龙门式
机体的底平面下沉 到曲轴的旋转中心 以下的机体
隧道式
曲轴的主轴承孔 不剖分的机体
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㈢气缸盖、气缸垫 1.气缸盖（汽油机多为整体式；柴油机多为分开式）
⑴功用:密封气缸上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室 ⑵材料:灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 ⑶工作条件:①接触高燃气，承受的热负荷很大。
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
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§第三节 曲柄连杆机构
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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。
振器等机件。
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2.曲柄连杆机构的受力
气体作用力Fg 、往复惯性力Fj 、旋转 惯性力Fk 、相对运动件接触表面的摩擦力 Fu以及外界阻力等。
⑴活塞总作用力F:F= Fg+ Fj+ Fu，F在活
塞销中心分解为侧向力FN和连杆力FS， FS 又可分解为FR和FT，FR使曲轴主轴颈处受 压，FT为周向产生转矩的力。