汽车构造课件 第二章 曲柄连杆机构
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• 2、气缸的工作条件：高温、高压，并 且有活塞在其中做高速往复运动。
二、气缸盖与气缸衬垫
• 1、功用、结构、材料 • 功用：密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸
壁一起形成燃烧室。 • 结构：气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套，
应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通 道，有燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油 器座孔（柴油机），有些还有用以安装凸轮轴 的轴承孔。图2-10 • 材料： 灰铸铁、合金铸铁、铝合金。 • 类型：单体气缸盖、整体气缸盖。
• 6、气环Hale Waihona Puke Baidu密封原理：
• ⑴第一密封面：活塞环因弹力而压紧在气缸 壁上，形成第一密封面。
• ⑵第二密封面：活塞环在燃气压力作用下， 压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面。 ⑶第一密封面的第二次密封：燃气绕流到环的 背面，并引发膨胀，使环更紧地贴在气缸壁上， 形成第一密封面的第二次密封。 如图2-31 所示。
第三节 活塞连杆组
• 组成：活塞、活塞环、活塞销和连杆 • 一、活塞 • 1、功用：是与气缸盖共同构成燃烧室，承受气体压力，
并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴转动。 • 2、工作条件：高温、高压、高速、润滑不良和散热困
难。 • 3、受力情况：周期性的气压力、惯性力；一定的热应
力。 • 4、对活塞的要求：①足够的强度与刚度；②良好的导
桶形环
三、活塞销
• 1、功用：是连接活塞和连杆小头，将活塞承 受的气体作用力传给连杆。
• 2、工作条件：高温下的周期性冲击载荷，润 滑条件差。
热性和耐磨性；③质量小；④热膨胀系数小，摩擦系 数小。
• 5、材料：铝合金、灰铸铁。
• 6、结构：图2-16 顶部：凸顶、凹顶、 平顶。 图2-17 头部：环槽。 裙部：全裙 式、拖板式。图2-19
• 7、变形：裙部断面变成长轴在活塞销方 向上的椭圆形。
• 防止措施：必须预先在冷态下把活塞加 工成裙部断面为长轴垂直于活塞销方向 的椭圆形。
汽车构造课件 第二章 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的组成
• 二、工作条件与受力分析 （一）、工作 条件
• 高温：最高可达 2500K以上
• 高压：最高可达 3MPa—5MPa
• 高速：最高可达 3000 r/min—6000 r/min 化学腐蚀：可燃混合气和燃烧废气直接 接触机件。
• 1、气体作用力 在每个工作循环中， 气体压力始终存在并不断变化。这里主 要研究作功和压缩行程中气体作用力。 作功行程： 气体压力是推动活塞向 下运动的力。如图2-2 a 所示。
6、气环的切口形状：气环的切口间隙过大，则漏气严重， 使发动机功率减小；气环的切口间隙过小，活塞环受热 膨胀后就可能卡死或折断。 a）、直角口；b）、阶梯形；
c）、斜口；d）、带防转销钉槽
7、气环断面形状： a）、矩形环；b、）锥面环；c）、 正扭曲内切环；d）、反扭曲内切环； e）、梯形环；f）、
• 2、燃烧室及要求 • 燃烧室：由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间
组成。
• 对燃烧室的要求：①结构紧凑，面容比小，冲 气效率高；②在压缩行程终了时，具有一定的 涡流；③表面光滑，不易积碳，排气净化好。 3、汽油机燃烧室的形状：图2-11
• 楔形：结构简单、紧凑； • 盆形：结构简单、紧凑；
半球形：结构更紧凑
• 其方向：总是与加速度的方向相反。
• 规律：当活塞向下运动时，前半程是加速运 动，惯性力向上；后半程是减速运动，惯性力 向下。
同理，活塞向上运动时，前半 程是减速运动，惯性力向下；
图2-3a 。
后半程是加速运动，惯性力向 上。图2-3b
第二节 气缸体与曲轴箱组
气缸体示意图
• 一、气缸体
• 1、气缸体：发动机的气缸体和曲轴箱 常铸成一体，称为气缸体--曲轴箱，简称 气缸体。 气缸：气缸体上半部有若 干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空 腔。
料的要求：好的耐磨性、耐热性、磨合性、导 热性；高的强度、冲击韧性和足够的弹性。
• 5、活塞环的间隙：为了保证气缸的密封性，
又防止环卡死或胀死在环槽中，按照时，活塞 环应留有端隙、侧隙和背隙。 端隙：△1 一般为：0.25--0.50 mm 侧隙：△2 一般为： 第一环：0.04--0.10 mm；其他环：0.03-0.07mm；油环：0.025--0.07mm 。 背隙： △3 一般为：0.5--1 mm 。 其作用：增大 存油间隙，以利于减压泄油。 如图2-30所 示。
压缩行程：气体压力是阻碍活 塞向上运动的阻力。图2-2 b
• 结论： 在工作循环的任何行程中， 气体作用力的大小都是随着活塞的位移 而变化的。沿气缸方向上个处的磨损是 不均匀的；同样，气缸壁沿圆周方向的 磨损也是不均匀的
• 2、往复惯性力与离心力 1）、往复惯性 力 指活塞组件和连杆小头在气缸中作往 复直线运动所产生的惯性力。 其大小：与 机件的质量及加速度成正比；
• 4、气缸垫的要求、功用、类型
• 气缸垫的要求：①足够的强度；②耐热和耐腐蚀； ③一定的弹性；④拆装方便，寿命长。 功用： 保证燃烧室的密封。
• 类型：①金属-石棉气缸垫；②实心金属片气缸 垫；③加强型无石棉气缸垫。
• 气缸盖的拧紧：拧紧螺栓时，必须按由中央对称 地向四周扩展的顺序分几次进行，最后一次要用 扳手按工厂规定的拧紧力矩值拧紧。
• 具体的方法： ① 头部加工成阶梯形、 截锥形；裙部加工成截锥形。 ② “T”、“П”槽 ； ③ 双金属活塞。
二、活塞环
• 1、类型：气环、油环。
• 2、功用：气环：密封、导热； 油、布油和辅助密封。
油环：刮
• 3、工作条件：高温、高压、高速以及润滑困 难。
• 4、材料： 灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。目 前汽车上广泛应用合金铸铁。 对活塞环材
• 铝合金气缸盖：最后必须在发动机冷态下拧紧；
• 铸铁气缸盖：最后必须在发动机热态下拧紧。
四、发动机的支承
• 1、发动机的支承方式： • 三点支承：前端两点通过曲轴箱支承在
车架上，后端一点通过变速器壳支承在 车架上。 • 四点支承：前端两点通过曲轴箱支承在 车架上，后端二点通过飞轮壳支承在车 架上。 如图2-14所示。
二、气缸盖与气缸衬垫
• 1、功用、结构、材料 • 功用：密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸
壁一起形成燃烧室。 • 结构：气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套，
应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通 道，有燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油 器座孔（柴油机），有些还有用以安装凸轮轴 的轴承孔。图2-10 • 材料： 灰铸铁、合金铸铁、铝合金。 • 类型：单体气缸盖、整体气缸盖。
• 6、气环Hale Waihona Puke Baidu密封原理：
• ⑴第一密封面：活塞环因弹力而压紧在气缸 壁上，形成第一密封面。
• ⑵第二密封面：活塞环在燃气压力作用下， 压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面。 ⑶第一密封面的第二次密封：燃气绕流到环的 背面，并引发膨胀，使环更紧地贴在气缸壁上， 形成第一密封面的第二次密封。 如图2-31 所示。
第三节 活塞连杆组
• 组成：活塞、活塞环、活塞销和连杆 • 一、活塞 • 1、功用：是与气缸盖共同构成燃烧室，承受气体压力，
并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴转动。 • 2、工作条件：高温、高压、高速、润滑不良和散热困
难。 • 3、受力情况：周期性的气压力、惯性力；一定的热应
力。 • 4、对活塞的要求：①足够的强度与刚度；②良好的导
桶形环
三、活塞销
• 1、功用：是连接活塞和连杆小头，将活塞承 受的气体作用力传给连杆。
• 2、工作条件：高温下的周期性冲击载荷，润 滑条件差。
热性和耐磨性；③质量小；④热膨胀系数小，摩擦系 数小。
• 5、材料：铝合金、灰铸铁。
• 6、结构：图2-16 顶部：凸顶、凹顶、 平顶。 图2-17 头部：环槽。 裙部：全裙 式、拖板式。图2-19
• 7、变形：裙部断面变成长轴在活塞销方 向上的椭圆形。
• 防止措施：必须预先在冷态下把活塞加 工成裙部断面为长轴垂直于活塞销方向 的椭圆形。
汽车构造课件 第二章 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的组成
• 二、工作条件与受力分析 （一）、工作 条件
• 高温：最高可达 2500K以上
• 高压：最高可达 3MPa—5MPa
• 高速：最高可达 3000 r/min—6000 r/min 化学腐蚀：可燃混合气和燃烧废气直接 接触机件。
• 1、气体作用力 在每个工作循环中， 气体压力始终存在并不断变化。这里主 要研究作功和压缩行程中气体作用力。 作功行程： 气体压力是推动活塞向 下运动的力。如图2-2 a 所示。
6、气环的切口形状：气环的切口间隙过大，则漏气严重， 使发动机功率减小；气环的切口间隙过小，活塞环受热 膨胀后就可能卡死或折断。 a）、直角口；b）、阶梯形；
c）、斜口；d）、带防转销钉槽
7、气环断面形状： a）、矩形环；b、）锥面环；c）、 正扭曲内切环；d）、反扭曲内切环； e）、梯形环；f）、
• 2、燃烧室及要求 • 燃烧室：由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间
组成。
• 对燃烧室的要求：①结构紧凑，面容比小，冲 气效率高；②在压缩行程终了时，具有一定的 涡流；③表面光滑，不易积碳，排气净化好。 3、汽油机燃烧室的形状：图2-11
• 楔形：结构简单、紧凑； • 盆形：结构简单、紧凑；
半球形：结构更紧凑
• 其方向：总是与加速度的方向相反。
• 规律：当活塞向下运动时，前半程是加速运 动，惯性力向上；后半程是减速运动，惯性力 向下。
同理，活塞向上运动时，前半 程是减速运动，惯性力向下；
图2-3a 。
后半程是加速运动，惯性力向 上。图2-3b
第二节 气缸体与曲轴箱组
气缸体示意图
• 一、气缸体
• 1、气缸体：发动机的气缸体和曲轴箱 常铸成一体，称为气缸体--曲轴箱，简称 气缸体。 气缸：气缸体上半部有若 干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空 腔。
料的要求：好的耐磨性、耐热性、磨合性、导 热性；高的强度、冲击韧性和足够的弹性。
• 5、活塞环的间隙：为了保证气缸的密封性，
又防止环卡死或胀死在环槽中，按照时，活塞 环应留有端隙、侧隙和背隙。 端隙：△1 一般为：0.25--0.50 mm 侧隙：△2 一般为： 第一环：0.04--0.10 mm；其他环：0.03-0.07mm；油环：0.025--0.07mm 。 背隙： △3 一般为：0.5--1 mm 。 其作用：增大 存油间隙，以利于减压泄油。 如图2-30所 示。
压缩行程：气体压力是阻碍活 塞向上运动的阻力。图2-2 b
• 结论： 在工作循环的任何行程中， 气体作用力的大小都是随着活塞的位移 而变化的。沿气缸方向上个处的磨损是 不均匀的；同样，气缸壁沿圆周方向的 磨损也是不均匀的
• 2、往复惯性力与离心力 1）、往复惯性 力 指活塞组件和连杆小头在气缸中作往 复直线运动所产生的惯性力。 其大小：与 机件的质量及加速度成正比；
• 4、气缸垫的要求、功用、类型
• 气缸垫的要求：①足够的强度；②耐热和耐腐蚀； ③一定的弹性；④拆装方便，寿命长。 功用： 保证燃烧室的密封。
• 类型：①金属-石棉气缸垫；②实心金属片气缸 垫；③加强型无石棉气缸垫。
• 气缸盖的拧紧：拧紧螺栓时，必须按由中央对称 地向四周扩展的顺序分几次进行，最后一次要用 扳手按工厂规定的拧紧力矩值拧紧。
• 具体的方法： ① 头部加工成阶梯形、 截锥形；裙部加工成截锥形。 ② “T”、“П”槽 ； ③ 双金属活塞。
二、活塞环
• 1、类型：气环、油环。
• 2、功用：气环：密封、导热； 油、布油和辅助密封。
油环：刮
• 3、工作条件：高温、高压、高速以及润滑困 难。
• 4、材料： 灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。目 前汽车上广泛应用合金铸铁。 对活塞环材
• 铝合金气缸盖：最后必须在发动机冷态下拧紧；
• 铸铁气缸盖：最后必须在发动机热态下拧紧。
四、发动机的支承
• 1、发动机的支承方式： • 三点支承：前端两点通过曲轴箱支承在
车架上，后端一点通过变速器壳支承在 车架上。 • 四点支承：前端两点通过曲轴箱支承在 车架上，后端二点通过飞轮壳支承在车 架上。 如图2-14所示。