2汽车发动机机体讲义组及曲柄连杆机构
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
汽车发动机构造与维修图解教程第二章PPT
3.活塞销 活塞销的结构形状基本上是一个厚壁空心圆柱，内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。 圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大，两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞 销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。
二
活塞组的检修
注意事项
同组活塞裙部最大直径差值：
CA141不大于0.02mm，EQ140不大 于0.01mm， BJ212不大于0.02mm。
（1）这种响声的特点是冷车时明显，热车时减弱或消失，断火试验时减弱或消 失。 （2）发动机在低、中速运转时，可用手抖动节气门检查，一般在收节气门的瞬 间响声较明显。
（3）可用听诊器具，放在气缸上部听察，并结合断火试验来确定哪个气缸发响。
（4）经诊断初步确定为某缸发响后，为进一步证实，可将发动机熄火，卸下火 花塞，往气缸内注入少量机油，然后再装上火花塞起动发动机。如声音减弱或 消失，过一会儿，响声又起，或在起动着火后的几十秒钟内出现几声响。随后 即消失，过一会儿又出现几声，则可断定此缸敲缸响。 （5）有时遇到“反上缸” 现象，即在断火试验时出现敲击响声，并由间断变 为连响。是由于活塞裙部锥度过大，致使活塞头部撞击气缸壁。 （6）如冷车时响，热车不响时，可继续运行。大修出厂的车辆，在温度低于 40℃时，允许有轻微响声。
三、油底壳
功用：储存机油和封闭机体或曲轴箱。 组成：油底壳用薄钢板冲压或用铝合金铸造而成，油底壳内设有挡板用以减轻汽车颠簸时油 面的振荡，油底壳底部设有放油螺塞。
四、气缸衬垫
气缸衬垫是机体顶面与气缸盖底 面之间的密封件。
作用：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。
分类：金属橡胶型、全金属型、
CA141不大于8g，EQ140不大于8g， BJ212不大于4g，质量超过规定的，
汽车发动机之——第二章 机体组及曲柄连杆机构ppt课件
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，
并在汽缸壁上涂布一层均匀的油膜。
种类
普通油环
组合式油环
刮油片
轴向衬环
示
刮油片
意 图
径向衬环
2.3 活塞连杆组
2.3 活塞连杆组
〔二〕活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 任务条件： 高温、高压、高速、极难光滑。 平均寿命： 6万公里 资料：合金铸铁或球墨铸铁〔有时外表涂有维护层〕
〔1〕气环 作气缸用，壁：并，保把再证活由汽塞冷缸 顶 却与 部 水活 吸 将塞 收 其间 的 带大的 走部密 。分封热性量，传防给止汽漏
应尽量增大连杆螺栓的弹性，而在加工方面要精细 加工过渡圆角，消除应力集中，以提高其抗疲劳强 度。连杆螺栓用优质合金钢制造，如40Cr、 35CrMo等。经调质后滚压螺纹，外表进展防锈处
2.3 活塞连杆组
V型发动机连杆的布置方式
并列式
主副式
叉型式
2.4 曲轴飞轮组
曲轴飞轮组：由曲轴、飞轮、改动减震器等组成
油环的刮油作用
刮油唇 集油槽
回油孔
回油孔
2.3 活塞连杆组
〔三〕活塞销
作用：衔接活塞和连杆小头，并把活塞接受的汽 体压力传送给连杆。
资料与工艺:优质低碳钢，外表淬火、精磨。
2.3 活塞连杆组
构造：活塞销的内孔外形有圆柱形，两段截锥形， 以及两段截锥与一段圆柱的组合形。
圆柱形
两段截锥与一段圆柱结合
兰州工业高等专科学校交通工程系
《汽车构造》课件 《汽车构造》电子课件 项目二--曲柄连杆机构
项目二 曲柄连杆机构
二、机体组
1、气缸盖罩
气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲压而成，上设注油孔等。气缸盖罩的作用 是遮盖并密封气缸盖，将机油保持在内部，同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。 此外，气缸盖罩还能隔离机油和空气。
2、活塞环
普通油环
一般是用合金铸铁制造，其外 圆面的中间切有一道凹槽，在 凹槽底部加工出很多穿通的排 油小孔或狭缝。
2）油环
组合油环
由上、下刮片和产生径向、轴向弹力 作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄， 对气缸壁的比压大，刮油作用强；上 下刮片各自独立，对气缸的适应性好； 质量小；回油通路大。因此，组合油 环在高速发动机上应用广泛。
间隙。
（5）活塞与 气缸壁间的摩 擦因数较小。
项目二 曲柄连杆机构
一、活塞和活塞环
1、活塞
3）活塞的结构
整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。
活塞顶：
它的作用是承受气体压力，防止漏气，将热量通过活塞环传 给气缸壁。
活塞头：
是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有 若干环槽，用来安装活塞环。上面的2～3道槽用来安装气环， 下面的一道槽用来安装油环。油环槽的底部钻有若干小孔， 以使油环从气缸壁上刮下的多余润滑油经此流回油底壳。
活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发 动机，一般采用渗氮钢。
项目二 曲柄连杆机构
二、活塞销
3、活塞销的结构和连接方式
全浮式活塞销：
能在连杆小头衬套孔和活塞销 座孔内作自由转动，可减少活 塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。 为防止活塞销轴向窜动而损坏 气缸壁，在活塞销座两端装有 弹性卡环来限位。
第二章机体组及曲柄连杆机构(1)——【汽车构造 精】
0.05~0.15mm
下部：1～3个耐热耐油的橡胶密封圈
• 二 气缸盖与气缸衬垫
• ⒈ 气缸盖
• 1>作用：主要是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁 一起形成燃烧室。
• 2>结构:单体气缸盖——只覆盖一个气缸的气缸盖。
•
块状气缸盖——能覆盖一列中部分气缸。
•
整体式气缸盖——能覆盖整列气缸，缩短发动机
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。 1）壁厚较薄（1mm～3mm ）； 2） 与刚体承孔过盈配合；
3） 不易漏水漏气。
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。 1）壁厚较厚（5mm～9mm ）； 2） 散热效果好； 3） 易漏水漏气； 4） 易穴蚀。
示意图 强度和刚度 都较好，加 工复杂，拆 装热性？不不能便良如，。何散
气缸垫
气பைடு நூலகம்盖
油道和水道
气缸体
曲轴箱
气缸
油底壳
2、活塞连杆组： 由活塞、活塞环、活塞销和连杆------运动件
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
3、曲轴飞轮组： 皮带轮 曲轴、飞轮减振器
扭转减振器
正时齿轮
飞轮
起动爪 曲轴
飞轮螺栓 主轴瓦
三 、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
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 。离心力加速轴承与轴 颈的磨损，也引起 发动机振动而传到机体外。
Pc
4、摩擦力F：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。
F
第二节 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，
2023-汽车发动机机械系统检修单元2发动机机体及曲柄连杆机构
〔2〕镶套式汽缸
干式汽缸套：外壁和汽缸体 的壁面接触，壁厚较薄
湿式汽缸套：外壁直接与冷 却水接触，壁厚较厚
〔二〕汽缸盖和汽缸垫
1、汽缸盖 汽缸盖下平面、燃烧室、火花塞孔、水套、
气门座、进排气道、凸轮轴承座
燃烧室的形式 半球形、楔形、盆形 汽缸盖的常用材料 铸铁：强度大、耐高温 铝合金：重量轻，导热性好，轿车发动机常用
〔三〕活塞销
作用： 连接活塞与连杆小头，将活塞承受的气体压力传 给连杆。 工作条件： 承受冲击很大的周期性冲击载荷，润滑条件差 要求： 具有足够的强度和刚度，表征韧性好，耐磨性好， 重量轻。 形状： 中空的圆柱形 材料： 低碳合金钢或渗氮钢，表征经渗碳淬火
活塞销与活塞、连杆的连接配合方式
1、全浮式
2、活塞的几何尺寸特征 沿圆周方向呈椭圆形 活塞销方向的直径较小 垂直于活塞销方向的直径 较大 上小、下大，呈锥形 头部直径略小于裙部
活塞偏心 有些发动机将活塞
销中心线偏离活塞中 心线
活塞偏心可减小活 塞敲缸响声
〔二〕活塞环
1、活塞环的功用及工作条 件：
〔1〕按其功用进行分类：
气环：用于保证汽缸与活塞 间的密封，防止漏气，并把 活塞头部的热量传到汽缸壁。
〔3〕活塞裙部 作用
为活塞运动导向和承受侧压力。
活塞的承压面
作功行程中，活塞受侧 压力的一面，称为活塞的 主承压面。
绝热槽和膨胀槽：
绝热槽〔横槽〕 减少头部热量向裙 部传导，从而减少 裙部的热膨胀。膨 胀槽〔竖槽〕使裙 部具有一定的弹性 和热态时能起补偿 作用。
活塞裙部的条纹 提高存油性 改善润滑 减轻磨损
汽缸盖罩 也称气门室罩，一
般用薄钢板冲压而成， 上有加注机油用的注 油孔。
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。
汽车发动机的曲柄连杆机构
汽车发动机的曲柄连杆机构
汽车发动机的曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等部分组成。
1. 机体组：包括气缸体、气缸盖、气缸垫、气缸罩盖和油底壳等部分。
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机体，它把发动机的各个机构和系统组成为一个整体，保持了它们之间必要的相互关系。
2. 活塞连杆组：包括活塞、连杆、活塞环、活塞销、连杆轴瓦、连杆盖和连杆螺栓等部分。
活塞连杆组将活塞的往复运动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转矩，以驱动汽车车轮转动，是发动机的传动件，把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。
3. 曲轴飞轮组：包括曲轴、飞轮、扭转减震器、曲轴主轴承、曲轴皮带轮和正时齿轮等部分。
曲轴飞轮组的作用是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩，同时还储存能量，用以克服非做功行程的阻力，使发动机运转平稳。
总之，曲柄连杆机构是发动机的核心部分，承担着将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的任务，从而为汽车提供动力。
汽车发动机主要结构
汽车发动机主要结构简述如下：（一）机体组汽车发动机机体组包括气缸盖、气缸体和机油盘。
气缸体的上部为气缸盖，下部为曲轴箱，气缸体一般简称为缸体。
发动机机体的作用是作为发动机各机构、各系统的安装和配合的基体，而且本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、汽油喷射系、冷却系、润滑系的组成部分。
因此，严格的区别发动机各系统所归属零部件是困难的。
气缸盖和缸体内壁与活塞顶部组成一个单坡屋脊性燃烧室，燃烧室中央有一个电火花塞，用来点燃混合气体，所以，机体组是承受高温高压的机件。
（二）曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括活塞、连杆、带飞轮的曲轴。
这是发动机借以产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。
在结构分析时，常把机体组和曲柄连杆机构合并一起。
（三）配气机构配气机构包括进气门、排气门、挺杆、进气凸轮轴、排气凸轮轴以及凸轮轴正时皮带（由曲轴正时齿轮驱动）。
配气机构的作用是将可燃气体及时充入气缸和及时地将燃烧作过功的废气从气缸中排走。
（四）电子控制汽油喷射系统电子控制汽油喷射系统包括下列三个子系统：燃油供应系统、进气系统和电子控制系统。
燃油供应系统由汽油箱、输油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动衰减器、喷油器以及输油管、回油管等组成。
进气系统包括空气滤清器、节气门、空气流量计、进气室、怠速控制阀以及进气控制阀组成。
燃油供应系统和进气系统的作用是根据节气门位置（发动机负荷）和发动机转速，由ECM/ECU确定的喷油量和进气量混合成可燃混合气，进入气缸以供燃烧作功。
电子控制系统由若干只检测发动机各种状况的传感器、一只按传感器信号确定喷油量的ECU，以及按ECU指令工作的喷油器组成。
它的主要作用是根据发动机不同工况，决定最佳的喷油正时和喷油持续期。
（五）汽车发动机点火系统点火系统包括点火器、点火线圈、分电器、火花塞和点火电子控制器。
点火电子控制器由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和ECU组成。
点火系的作用是ECU根据发动机的各种状况，计算点火正时并将点火正时信号送至点火器。
发动机曲柄连杆机构与机体组件教学课件
一环槽或第一、二环槽处镶嵌耐热护圈。
（3）活塞裙部 活塞裙部是指从油环槽以下的活塞部分。活塞裙 部的形状应该保证活塞在气缸内得到良好的导向的 作用，其次，活塞裙部使气缸与活塞之间在任何工 况下都应保持均匀的、适宜的间隙。间隙过大，活 塞敲缸；间隙过小，活塞可能被气缸卡住。此外， 裙部应有足够的实际承压面积，以承受侧向力。 发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下 发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。 这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线 方向及活塞顶部的尺寸增大。因此，为了使活塞在 正常工作温度时保持较均匀的间隙，避免出现在气 缸内卡死或加大磨损的现象，所以:
活塞：
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。 活塞要求具有足够的刚度和强度，传力可靠、导热性能好， 耐高温、高压，耐磨损，质量小，尽可能减小往复惯性力。 2 ．活塞材料 现代汽车发动机不论是汽油机还是柴油机广泛采用高强度 铝合金活塞，只在极少数低速柴油发动机上采用铸铁或耐热 钢活塞。
（1）干式气缸套 干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接 触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。它具有整 体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面 都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。
（2）湿式气缸套 湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接 与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体 接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容 易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要 加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好， 而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。
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。
汽车发动机构造课件-曲柄连杆机构
曲柄连杆机构
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1
第一节 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 转变为曲轴旋转运动而对外输出动力
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2
二、组成：
1、机体组：气缸体、油底壳、气缸套、 气缸盖和气缸垫---不动件
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2、活塞连杆组： 由活塞、活塞环、活塞销和连杆-----运动件
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3、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮
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第二节 机体组
机体组由气缸体、油底壳、气缸套、气缸盖、 气缸垫组成。
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气缸套
1.目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气 缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量 轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命， 又节省了好材料。
(2)装配：加热连杆小头后，将销 装入，冷态时为过盈配合。
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一、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。
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二、飞轮
（一）功用 1、贮存能量：在作功行程贮存能量，
3、热膨胀系数大。
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（三）组成（图2—16） 根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部、裙 部和活塞销座四部分。
销座
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三、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。