发动机-曲柄连杆机构
汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理与检修技巧
汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理与检修技巧汽车发动机是汽车的核心部件，也是汽车能够行驶的重要驱动力源。
而汽车发动机中的曲柄连杆机构则被认为是发动机的“心脏”，直接影响着其工作效率和可靠性。
对于维修机械师而言，了解汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理和检修技巧显得尤为重要。
一、曲柄连杆机构的工作原理1.曲轴我们需要了解到曲柄连杆机构中最重要的部件——曲轴构成及其工作原理。
曲轴是一根长条状的金属杆，其形状造型非常独特，每端都设有连杆销针孔和飞轮销槽。
曲轴的作用是将活塞通过连杆传递出来的往复运动转换成连续不断的旋转运动。
曲轴通过曲柄状的构造使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而整个曲柄连杆机构的工作便是基于这个原理。
2.连杆连杆是曲柄连杆机构中的另一重要部分。
它与曲轴相连，并将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。
连杆由一个大头、一根杆体和一个小头所组成。
大头设有铜套，其套接在曲轴连杆销针孔上以便连接，而小头则是连杆和活塞销的外表面连接处。
对于传统的四行程发动机而言，高压气体从气门进入汽缸时，活塞开始向下缩短燃烧腔，通过连杆的作用将能量转移到曲轴上。
随着活塞的推动，曲轴将发动机转速分别传递到牵引轮、齿轮、让汽车行驶起来。
3.摇臂摇臂也是曲柄连杆机构中的一部分，其作用是将凸轮轴的旋转运动转换成活塞和气门的机械运动。
它们是被高度优化的杆状零件，通常用于活塞式内燃机的气门控制系统中。
摇臂林立，带有凸轮，当凸轮旋转时摇臂会收缩并推动气门，从而将燃料和氧气注入汽缸内。
二、曲柄连杆机构的检修技巧1.曲轴磨削曲轴经过一段时间的使用和磨损之后，可能会出现磨损或者磨减等情况。
为了保证曲轴的循环使用，需要进行曲轴磨削和磨减的操作。
曲轴磨削时需要对曲轴进行防护和切割处理。
操作完成后，曲轴需要进行特定的钻孔和清洗，以确保操作效果。
2.连杆组装曲柄连杆机构中的连杆需要进行组装，并且需要保证组装的精度和质量。
在组装过程中，需要检查锻造的连杆是否有裂痕，并通过煮沸检查来确定连杆是否具有高强度。
《曲柄连杆机构》课件
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
05
曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
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02
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曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构的组成发动机曲柄连杆机构是一种常见的机械结构，在汽车、摩托车和其他内燃机驱动的机械装置中都有广泛的应用。
发动机曲柄连杆机构的组成由曲柄、连杆、连杆轴、活塞等部件组成。
本文将研究发动机曲柄连杆机构的组成和它们之间的相互作用。
曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，它是一种齿轮，由曲柄轮、连接孔、主动齿圈和被动齿圈等部件组成。
曲柄轮是由钢材压制而成，采用螺纹连接，用于与曲轴连接，并驱动活塞运动。
主动齿圈和被动齿圈分别在曲柄轮的两侧，用于连接连杆和活塞，实现活塞的上下往复运动。
连杆是机械结构的主要部件，它是一种圆柱形的机械元件，由中心轴线和外壳组成，一侧用于连接活塞，另一侧插入曲柄轮连接。
连杆有不同类型，如单曲柄连杆、双曲柄连杆、刚性连杆、弹性连杆等。
单曲柄连杆的结构只有一个曲柄头部，而双曲柄连杆的结构有两个曲柄头部，由两个曲柄轮和其中一个连杆轴紧密连接而成。
刚性连杆由硬质合金或铸铁等材料制成，启动力矩大，但灵活性较差。
弹性连杆由柔软的材料制成，可以消除发动机绕线的不规则震动，确保发动机工作过程中的平稳性。
连杆轴是曲柄和连杆之间的连接元件，它是一种中空的机械元件，由上头筒、下头筒、主体和轴承等部件组成。
连杆轴的另一端插入曲柄的连接孔，上端插入连杆的连接孔，连接在一起，形成一个完整的曲柄连杆机构。
最后，活塞是发动机曲柄连杆机构中比较重要的部件，它是一种柱形机械元件，由活塞环、活塞头和活塞柱等部件组成。
活塞环用于固定活塞，防止活塞上下运动；活塞头用于与连杆相连，实现发动机周期性的上下运动；活塞柱用于向发动机缸体内排入和排出燃油空气的混合物，实现发动机运行的循环过程。
发动机曲柄连杆机构的运行原理是，当发动机转子旋转时，曲轴也会跟随旋转，带动曲柄轮旋转，曲柄轮带动连杆旋转，进而带动活塞在发动机缸体中上下往复运动，从而实现发动机燃烧过程的自动化。
以上讲述的就是发动机曲柄连杆机构的组成及其相互作用的原理。
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
一、曲轴断裂
故障表现：曲轴断裂是一个非常严重的故障，常见于金属疲劳导致的断裂。
诊断与排查：
1. 检查曲轴是否有裂纹或损伤，特别是在曲柄与轴颈的连接处。
2. 确保曲轴的平衡达到标准，不平衡可能导致额外的应力。
3. 检查曲轴轴承和轴颈的磨损情况，过度磨损可能导致曲轴断裂。
二、连杆弯曲或断裂
故障表现：连杆弯曲可能会导致发动机振动或噪音，而连杆断裂则会导致发动机停止工作。
诊断与排查：
1. 检查连杆的直线度和弯曲度，确保其符合标准。
2. 检查连杆的轴承和衬套的磨损情况，过度磨损可能导致连杆断裂。
3. 检查连杆螺栓和螺母的紧固情况，确保其牢固。
三、活塞卡滞
故障表现：活塞卡滞会导致发动机运行不平稳，严重时可能导致发动机停机。
诊断与排查：
1. 检查活塞与缸套之间的间隙，确保其符合标准。
2. 检查活塞环的安装和磨损情况，确保其正常工作。
3. 检查机油的清洁度和粘度，不合适的机油可能导致活塞卡滞。
四、活塞环磨损
故障表现：活塞环磨损会导致发动机漏气和机油消耗增加。
诊断与排查：
1. 检查活塞环的磨损情况，特别是开口间隙和漏光度。
2. 检查活塞环的材料和硬度，确保其符合标准。
3. 检查缸套的磨损情况，过度磨损可能导致活塞环断裂。
五、缸体磨损
故障表现：缸体磨损会导致发动机漏气和压缩比下降。
诊断与排查：
1. 使用内窥镜检查缸体的磨损情况，特别是缸套和气缸壁。
曲柄连杆机构常见故障诊断与排除
故障原因
3. 使用不当
使用不当也会导致曲 柄连杆机构的故障。 例如，使用劣质燃油 、机油等会加剧部件 的磨损。此外，驾驶 习惯也会影响曲柄连 杆机构的使用寿命
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3故障诊断与排
除
故障诊断与排除
1. 活塞环磨损
诊断：检查活塞环的磨损程度，通常使用内窥镜检查气缸内壁的磨损情况。如 果发现活塞环磨损严重，建议更换活塞环
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4
预防措施
预防措施
为了减少曲柄连 杆机构的故障， 可以采取以下预
防措施
预防措施
定期更换机油和空气滤清器：保持发动机的清 洁和良好运转
定期检查曲柄连杆机构的磨损情况：及时更换 磨损部件
保持发动机处于正常温度和压力范围内运转： 避免长时间处于高温高压状态
使用适合车辆的燃油和机油：避免使用劣质燃 油和机油
故障现象
2. 气缸壁磨损
气缸壁磨损也会影响发动机性能。气缸壁 磨损会导致气缸与活塞之间的间隙增大， 进而影响发动机的密封性和性能。气缸壁 磨损通常伴随着发动机噪音、振动等问题
故障现象
3. 曲轴轴承磨 损
曲轴轴承磨损会导致 曲轴的旋转阻力增大 ，进而影响发动机的 性能。曲轴轴承磨损 通常伴随着发动机噪 音、振动等问题
注意：在更换气缸套时，需要注意气缸套的材质和尺寸是否与原车相同，以确 保良好的密封性。此外，需要注意维修或更换过程中的清洁和润滑，以确保发 动机的良好运转。在驾驶时，需要注意驾驶习惯和行驶路况，以减少对发动机 的冲击和磨损
故障诊断与排除
3. 曲轴轴承磨损
诊断：检查曲轴轴承的磨损情况，通常使用千分尺测量曲轴轴承的直径和跳动量。如 果发现曲轴轴承磨损严重，建议更换曲轴轴承或进行修复
汽车发动机构造与维修(七)曲柄连杆机构
装置是否正常工作。
活塞维修实例分析
活塞环断裂
活塞环断裂可能是由于材料缺陷或使用不当导致的。需要更换活 塞环，并检查活塞的制造质量和使用情况。
活塞烧蚀
如果活塞出现烧蚀现象，需要检查燃烧室内的积碳和机油质量， 并采取相应措施进行清理和更换机油。
活塞裙部磨损
活塞裙部磨损可能导致运转不平稳，需要更换活塞并检查曲轴和 连杆的运转情况。
观察曲轴和连杆的表面是否有磨损、 划痕或裂纹，曲轴轴颈和连杆轴颈的 配合间隙是否正常。
检查活塞和活塞环
检查活塞环的弹性和密封性，检查活 塞裙部的磨损情况，以及活塞环与气 缸的配合间隙。
检查气缸体和气缸盖
检查气缸体和气缸盖是否有裂纹、变 形或损伤，气缸压力是否正常。
检查曲轴箱
检查曲轴箱内的油面高度、机油质量 和清洁度，以及通风管道是否畅通。
修。
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曲柄连杆机构常见故障与排除
曲轴常见故障与排除
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曲轴裂纹
曲轴裂纹通常是由于金属 疲劳或制造缺陷引起的。 排除方法包括更换曲轴或 对裂纹进行焊接修复。
曲轴轴承异响
轴承损坏或润滑不良可能 导致曲轴轴承异响。排除 方法包括更换轴承或改善 润滑条件。
曲轴轴颈磨损
曲轴轴颈磨损会影响曲轴 的旋转精度和发动机性能。 排除方法包括更换磨损的 轴颈或整个曲轴。
活塞是发动机中的重要部件之一，它 可以在气缸内上下往复运动，并起到 密封气缸的作用。
活塞头部有环槽和安装活塞环的位置， 活塞裙部则是与气缸壁接触的部分， 而活塞销座则是安装活塞销的位置。
活塞通常由活塞头部、活塞裙部和活 塞销座组成。
缸体的构造
缸体是发动机中的基础部 件之一，它支撑和固定所 有的运动部件，如活塞、 连杆和曲轴等。
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构的组成发动机曲柄连杆机构是汽车发动机内部最重要的组成部件之一，有可能确保发动机在高压状况下正常运行。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的组成。
发动机曲柄连杆机构由曲柄轴、曲轴、曲柄、连杆、连杆支架、衬套、活塞环、曲柄轴承等部件组合而成。
曲柄轴是由钢制成，它是连接活塞和曲轴的核心部件。
曲柄轴一般为两种类型，一种是由钢材定型而成的，另一种是由铸铁制成的。
曲柄轴会把活塞顶部的活塞环形成的两个轴承支撑住，从而保证活塞的正常工作。
它们有时也用于确保发动机在高压状况下的均匀运转。
曲轴由钢制成，它的特点是曲率较大，比普通轴要大得多。
曲轴是一种双螺旋形结构，曲柄和曲轴之间的接触面由轴承承载，保证曲轴的正常使用。
曲柄是由钢铸造成的，它们是连接活塞和曲轴的关键部件。
曲柄的表面有多种形状，如齿形、椭圆形、环形等，在弯曲度上可以做出不同的要求，它们是用来激活活塞活动的重要组成部分。
连杆是曲柄和曲轴之间的联接部件，由钢材制成。
它的作用是传动曲柄，使其和曲轴之间的关系更加牢固。
连杆支架是一种支撑装置，它由钢材制成，把连杆和曲柄固定在一起，使其有足够的强度和稳定性，以便长期使用。
衬套是一种用于曲柄轴和曲轴之间的衬衣，它由橡胶或塑料组成，填充活塞内部的空隙，使活塞环和曲柄轴和曲轴之间能够保持有效的接触。
活塞环是用来定位曲柄和曲轴的重要部件，它是由金属制成的，它的内径和外径都有特定的尺寸，需要严格按照规定进行检查校准。
曲柄轴承是用来支撑曲轴和相应的活塞环的，它们由轴承钢制成，有时也会使用金属材料，以确保曲轴和曲柄轴的稳定性和准确性。
以上就是发动机曲柄连杆机构的组成部件。
它们组合在一起可以形成一个高强度、高精度连杆机构，保证发动机在高压状况下正常运行。
为了确保发动机曲柄连杆机构的可靠性和安全性，对于它们的组成部件应进行定期检查和维护。
参考文献[1]兰梅，汽车机械原理，北京：机械工业出版社，2015年。
[2]明，汽车车辆发动机，西安：西安交通大学出版社，2012年。
发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施
发动机曲柄连杆机构是引擎中最重要的零件之一，负责将活塞运转转化为引擎的动力。
由于长期运转及使用不当等原因，曲柄连杆机构也容易出现故障。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施，以帮助人们更好地维护车辆。
一、故障种类1.连杆垂直间隙不足若连杆垂直间隙不足，就会导致引擎活塞与连杆受到无法消除的挤压力，从而出现回路、跑油等故障。
2.连杆螺栓脱落连杆螺栓一旦脱落，就会导致连杆脱离曲轴，引发额外的故障。
3.曲轴解体若曲轴不均衡，就容易发生断裂或开裂情况。
此时，就要进行更换或修理曲轴，否则会进一步损坏连杆和活塞。
4.连杆铜套磨损连杆铜套磨损也是常见故障之一，这是因为连杆铜套的磨损程度可能会影响连杆接触面形状。
这种故障影响某些受力部位的寿命和使用效果。
5.活塞环损坏活塞环主要承受活塞的热膨胀和油膜的润滑和密封作用。
若活塞环损坏，会严重影响引擎的性能和油耗，并有可能引发更严重的事故。
二、维修措施1.检查连杆垂直间隙检查连杆垂直间隙是保持引擎正常运转的重要工作。
对于垂直间隙不足的曲柄连杆机构，可以采用金属线或薄膜，将两个铜垫片插入找到的缝隙。
其目的是在提高间隙大小时，使螺钉迅速固定和扭紧。
2.更换连杆螺栓对于连杆螺栓脱落的情况，需要将其更换。
更换连杆螺栓是一个繁琐而且费用较高的工作，可以考虑使用更高质量的螺栓，并进行预防措施，如安装飞机锁和loctite。
3.修理曲轴若曲轴损坏或受损，需要进行修理或更换。
曲轴的价格较高，更换曲轴的工作较复杂。
如果曲轴出现了小故障，可以考虑进行更改和修复，并采取预防措施。
4.更换连杆铜套替换连杆铜套是另一个防止发动机出现故障的方法。
如果连杆铜套的磨损很严重，则只能将其更换为新的套子。
5.更换活塞环更换活塞环是一项需要提前准备的工作，因为活塞环的价格较高，更换工作较复杂。
可以考虑使用更高质量的活塞环保证其耐久性。
三、结论在维护发动机的过程中，维护曲柄连杆机构是非常重要的。
对于长期运转和使用不当等原因导致的曲柄连杆机构的故障，应采取相应的维修措施。
曲柄连杆机构应用例子
曲柄连杆机构应用例子
曲柄连杆机构是一种广泛应用于机械传动系统中的机构，以下是一些曲柄连杆机构的应用例子：
1. 发动机：曲柄连杆机构是内燃机中最重要的部分，它将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而带动汽车轮胎旋转。
曲柄连杆机构的设计和制造质量直接影响发动机的性能和寿命。
2. 压力机：曲柄连杆机构在压力机中被广泛应用，通过曲柄轴的旋转带动连杆的上下运动，从而实现对金属板材的压制和加工。
3. 磨床：曲柄连杆机构在磨床中被用来带动砂轮的旋转运动，从而实现对工件的研磨和加工。
4. 锻造机：曲柄连杆机构在锻造机中被用来带动工件的上下运动，从而实现对金属材料的冲压和锻造。
5. 喷涂设备：曲柄连杆机构可以用来控制涂料喷枪的运动，从而实现对工件的涂装。
总之，曲柄连杆机构在机械传动系统中有着广泛的应用，它们可以将往复运动转
化为旋转运动，并通过机械传动实现对工件的加工、运动和控制。
发动机曲柄连杆机构
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃机的重要组成部分，它将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动，从而驱动发动机输出功率。
本文将详细介绍发动机曲柄连杆机构的结构、工作原理和常见故障排查方法等内容，以供参考。
1\曲柄连杆机构的结构1\1 曲柄轴曲柄轴是曲柄连杆机构的核心部件，它一般由中空钢管制成，具有强度高、刚性好的特点。
曲柄轴上通常有多个曲柄轴承孔，用于安装曲柄。
1\2 曲柄曲柄是曲柄连杆机构中的另一个重要部件，它连接曲柄轴和连杆。
曲柄的主要功能是将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动。
曲柄通常由铸铁或钢制成，表面经过硬化处理以提高其耐磨性。
1\3 连杆连杆连接曲柄和活塞，起到传递动力和改变运动方向的作用。
连杆通常由钢制成，具有较高的强度和刚性。
2\曲柄连杆机构的工作原理2\1 先导推力作用活塞在燃烧室内受到燃烧气体的压力驱动，沿缸体内壁进行往复运动。
当活塞向下运动时，压力将活塞推向曲柄轴，产生向后的推力。
2\2 连杆转动作用活塞的向后推力使得曲柄轴产生一定的转动，这是通过将活塞推向曲柄轴的连杆转化为曲柄轴的旋转运动。
曲柄轴的旋转运动将转化为输出轴的旋转运动，驱动发动机输出功率。
3\曲柄连杆机构的常见故障排查方法3\1 异常噪音当曲柄连杆机构出现异常噪音时，可能是曲柄轴或连杆轴承出现磨损或松动问题。
此时，需要检查并更换磨损的部件，或是进行紧固操作。
3\2 漏油现象如果曲柄连杆机构出现漏油现象，可能是曲柄轴密封件破损或曲柄轴箱螺栓松动等问题。
解决方法包括更换密封件和进行螺栓紧固操作。
3\3 连杆弯曲连杆弯曲是发动机曲柄连杆机构常见的故障之一，主要是由于高速运转时产生的惯性力作用导致连杆变形。
当发现连杆弯曲时，需要及时更换。
本文档涉及附件：1\曲柄连杆机构结构图2\曲柄连杆机构维修手册本文所涉及的法律名词及注释：1\曲柄轴：指连接连杆和曲轴的轴件，用于转化活塞的往复运动为旋转运动。
2\连杆：指连接活塞和曲轴的部件，用于传递动力和改变运动方向。
发动机曲柄连杆机构的工作原理题目
发动机曲柄连杆机构的工作原理题目示例文章篇一：哇塞！同学们，你们知道发动机曲柄连杆机构的工作原理吗？这可太神奇啦！我一开始听到这个名词的时候，整个人都懵了，这是啥呀？后来老师给我们仔细讲解，我才慢慢明白过来。
想象一下，发动机就像是一个超级大力士的心脏，而曲柄连杆机构呢，就是这个大力士的胳膊和腿，帮助它发挥出强大的力量。
你看啊，曲柄连杆机构主要由活塞、连杆、曲轴这些部分组成。
活塞就像是一个勤劳的小工人，在气缸里不停地跑来跑去。
当燃料在气缸里燃烧的时候，产生的巨大力量推动着活塞往下跑，这时候活塞不就像是被一股大力气猛地一推吗？而连杆呢，它就像一条连接活塞和曲轴的神奇纽带。
活塞被推下去，连杆就带着这个力量，跑去告诉曲轴：“嘿，有力量来啦！”那曲轴又是什么呢？它就像一个会跳舞的精灵！连杆把力量传递给它，它就欢快地转动起来。
咱们来想想，如果没有这个曲柄连杆机构，发动机能正常工作吗？那肯定不行啊！就好像一个人没有了胳膊和腿，还怎么干活呀？老师给我们讲的时候，还举了个特别好玩的例子。
他说，活塞的运动就像是我们跳绳的时候，绳子一下一下地跳动；曲轴的转动呢，就像我们骑自行车时，脚蹬子一圈一圈地转。
这样一比喻，是不是一下子就好懂多啦？在课堂上，我和同桌还讨论得热火朝天呢！我问他：“你说这曲柄连杆机构咋这么厉害？”他挠挠头说：“我也觉得神奇，这设计也太精妙啦！”总之，发动机的曲柄连杆机构真的是太重要啦！它让发动机能够产生强大的动力，驱动着汽车跑起来。
要是没有它，汽车就只能待在原地不动，那多糟糕呀！所以说，这个小小的曲柄连杆机构，可有着大大的作用呢！示例文章篇二：《发动机曲柄连杆机构的工作原理，你知道吗？》嘿！同学们，你们有没有想过汽车为啥能跑起来呀？其实这里面的秘密就藏在发动机的曲柄连杆机构里！咱们先来说说这个曲柄连杆机构到底是个啥。
它就像是发动机的“大力士”，让发动机有劲儿工作。
想象一下，它就像是一个超级厉害的团队，里面的每个成员都有自己重要的工作。
发动机的曲柄连杆机构的结构
发动机的曲柄连杆机构是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的重要机构。
其结构通常包括以下几个部分：
1. 曲轴：发动机的曲轴是一个长条形的金属杆，其上有几个偏心的凸起，称为曲轴齿轮或连杆轴齿轮。
曲轴的作用是将连杆机构中的往复运动转化为旋转运动。
2. 连杆：发动机的连杆是一种长条形的金属杆，其两端分别与活塞和曲轴相连。
连杆的作用是将活塞的往复运动传递给曲轴，使其产生旋转运动。
3. 活塞：发动机的活塞是一个可以在汽缸内往复运动的金属杆，其顶部与汽缸盖相连，底部与连杆相连。
活塞的作用是在汽缸内产生压力，从而推动汽缸内的混合气体进行燃烧。
4. 活塞销：发动机的活塞销是一种连接连杆和活塞的金属销，其作用是将连杆和活塞连接在一起，并使其能够相对运动。
5. 曲柄轴瓦：发动机的曲柄轴瓦是一种安装在曲轴上的轴承，其作用是减少曲轴与连杆机构的摩擦力，使其运转更加平稳。
6. 连杆轴承：发动机的连杆轴承是一种安装在连杆上的轴承，其作用是减少连杆与曲轴之间的摩擦力，使其运转更加平稳。
以上是发动机曲柄连杆机构的主要结构部件，它们共同构成了发动机的往复运动转化为旋转运动的关键机构。
《曲柄连杆机构》课件
可靠性原则
确保曲柄连杆机构在各种工况下都能稳定、 可靠地工作。
经济性原则
在满足功能和效率的前提下，尽可能降低曲 柄连杆机构的设计和制造成本。
曲柄连杆机构的优化方法
数学建模
建立曲柄连杆机构的数学模型，以便进行数 值分析和优化设计。
拓扑优化
改变曲柄连杆机构的内部结构，以实现更好 的刚度和强度。
尺寸优化
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
按连杆数目分类
三杆曲柄连杆机构
包括一个曲柄、一个连杆和一根轴。 这种机构结构简单，常用于一些简单 的机械装置中。
四杆曲柄连杆机构
由四个构件组成，包括一个曲柄、一 个连杆、一根轴和一根导杆。这种机 构在汽车等复杂机械中应用广泛，可 以实现复杂的运动轨迹。
按曲轴的形式分类
直列式曲柄连杆机构
曲轴的各曲拐按直线排列，这种机构结构紧凑，适用于小缸径发动机。
对易损件如轴承、密封圈等进行定期更换 。
对曲柄连杆机构的参数进行定期检查和调 整，确保机构运行正常。
PART 05
曲柄连杆机构的发展趋势 与展望
曲柄连杆机构的新材料、新工艺、新技术
总结词
介绍曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面的创新和突破，以及这些创新对机构性能和 效率的影响。
详细描述
随着科技的不断发展，曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面也在不断创新和突破。例 如，采用高强度轻质材料可以减小机构的质量和惯性，提高其动态响应性能；采用先进 的表面处理技术可以提高机构的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命；采用智能传感器
观察法
观察曲柄连杆机构的外观和运行状况 ，判断是否存在故障。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲轴磨损 曲轴是发动机的 核心部件之一， 若曲轴磨损严重， 会影响发动机的 动力输出和运转
平稳性
飞轮损坏 飞轮是储存和释放动力的关键部件，若飞轮损坏，会
影响发动机的动力输出和运转平稳性
连杆弯曲或断裂 连杆是连接活塞和 曲轴的重要部件， 若连杆弯曲或断裂， 会导致活塞无法正 常运动，严重时会
导致发动机损坏
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.2 维护与保养
为了延长曲柄连杆机构的使用寿命和提高发动机的性能 ，以下是一些建议的维护与保养措施
定期更换机油：机油是发动机的润滑剂，定期更换 机油有助于减少机件的摩擦和磨损 检查机体组：定期检查机体组各部位是否松动、变 形或损坏，如有异常应及时修复 检查活塞环：定期检查活塞环是否磨损严重、老化 或断裂，如有问题应及时更换 检查气缸：定期对气缸进行测量和检查，如发现气 缸磨损超限应更换气缸套或进行修理
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曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构由于长时间处于高温、高压和高摩擦 的工作环境中，容易出现磨损和变形等问题
因此，日常维护和保养非常重要
这些问题的出现会影响发动机的正常运转，严重时 会导致发动机损坏或失效
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.1 常见故障
活塞环磨损：活塞环是活塞连杆组中重要的部件之一，它的主要作用是密封燃烧室内 的气体。若活塞环磨损严重，会导致燃烧室内气体泄漏，影响发动机的动力输出和燃 油经济性
曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成
曲柄连杆机构的组成
1.1 机体组
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构是发动机的一个重要组成部分，由曲柄、连杆、凸轮轴、凸轮、
活塞、活塞球等组成。
曲柄是一个椭圆形的机构，它位于发动机的凸轮箱内，与发动机曲轴轴心相对应，通
过连接杆连接发动机的曲轴轴和活塞。
它是发动机运动的核心，车轭受它们的摩擦影响，
我们可以尽量使它们配合更加紧密，这样可以使发动机运行更加平稳，耗油量也会有所降低。
连杆是由轴承和连接两端轴承支撑组成的机构，它将曲柄与活塞头连接到一起，当曲
柄回转时，会通过连接杆带动活塞的上下运动。
凸轮轴是一种制动机构，它将发动机的凸轮安装在曲柄上，当活塞上升或下降时，凸
轮上的块会带动凸轮转动，这时凸轮轴会把动能反馈给曲柄，阻止曲柄的转速过快并防止
曲柄过热。
凸轮和活塞是发动机的关键部件，当曲柄运动时，活塞斜面和凸轮上的凹槽一起运动，从而将向上推力转换成向下推力，实现工作循环。
活塞是发动机最主要的部件，它的作用是把凸轮带来的动力转印到活塞座上，然后将
动力传给连杆，活塞不仅要承受凸轮带来的重力，还要承受活塞球的施加的压力，这样才
能使连杆更加紧密地连接活塞和曲柄。
活塞球也叫阶梯球，它由金属或塑料制成，它有像台阶般的凹槽，每一阶都有一个凹槽，这种特殊结构可以降低噪音、延迟时间，并保证连杆套件的稳定性和密封性。
总之，发动机曲柄连杆机构包括曲柄、连杆、凸轮轴、凸轮、活塞、活塞球等，它们
在发动机的运动中扮演相当重要的角色，发动机的性能取决于曲柄连杆机构的运作稳定性
和可靠性。
发动机曲柄连杆机构知识点
第一章曲柄连杆机构一、掌握知识点1、曲柄连杆机构的组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
2、机体组的组成：气缸体、气缸套、汽缸盖和油底壳。
3、活塞连杆组的组成：活塞、连杆、活塞环、活塞销等。
4、曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮和扭转减振器等。
5、曲柄连杆机构的工作环境：高温、高压、高速和高腐蚀。
6、曲柄连杆机构的受力情况：气体作用力、往复惯性力、离心力、摩擦力和外界阻力等。
7、气缸体上半部有为引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸。
8、气缸体的下半部是安装曲轴的，叫做上曲轴箱。
9、发动机的气缸一般有整体式和镶套式。
10、气缸套分为：干式和湿式。
11、干式缸套不与水直接接触，壁厚一般为1-3mm。
12、湿式缸套与水直接接触，壁厚一般为5-9mm。
13、缸套安装到座孔后，应用水压试验检查密封性。
14、汽缸盖的材料：铸铁、铝合金。
15、气缸盖与活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。
16、燃烧室的形状有：盆形、半球形和楔形。
17、汽缸垫：安装时卷边一面朝向易修整或较硬的平面。
18、油底壳：贮存机油、封闭曲轴箱。
（下曲轴箱）19、活塞的材料为：铝合金20、活塞的结构为：顶部（头部）、裙部和环槽部21、活塞顶部：燃烧室的组成部分，承受气体压力22、活塞环槽部：安装活塞环23、活塞裙部：为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力24、活塞断面长轴垂直于活塞销座孔轴线方向的椭圆形。
25、活塞是一个直径上小、下大的近似圆锥形。
26、活塞裙部下端长轴最大在常温下与气缸的配合间隙最小，这个间隙就是气缸得装配间隙。
27、活塞销座孔向受侧压力大的一侧偏移1-2mm28、活塞环分为：油环和气环29、气环的作用是：密封和散热。
油环的作用是：刮油和布油。
30、活塞环的三个间隙为：端隙（开口间隙）、侧隙和背隙。
31、活塞环的工作环境：高温、高压、高速和润滑困难。
32、气环的断面形状：矩形环、锥面环、扭曲环（正反）、梯形环、桶面环。
33、扭曲环的安装具有方向性，凡内圆切槽的环槽口应向上；外圆切槽的环槽口应向下；两种切槽的环都有的，其中圆切槽的环，为第一道环。
发动机曲柄连杆机构
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃机的核心部件之一，负责将活塞运动转换为曲轴旋转运动，从而驱动汽车或机械设备的工作。
本文档将详细介绍发动机曲柄连杆机构的构造、工作原理、性能要求以及维护保养等方面的内容。
一、曲柄连杆机构构造曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活塞组成。
曲轴是一根具有曲线形状的轴，由由多个曲柄组成，每个曲柄上固定一根连杆。
连杆则连接了曲轴和活塞，起到连接和传递力量的作用。
⒈曲轴曲轴是一根由高强度合金钢材料制成的轴，具有曲线形状的特点。
曲轴上的曲柄数量根据发动机的气缸数量而定，通常为4、6、8或更多个。
曲轴通过主轴承固定在发动机的上部，能够支撑曲柄连杆的转动。
⒉连杆连杆是一个承载活塞力量并转换为曲轴旋转力矩的传动部件。
连杆的两端分别连接活塞和曲轴，中间采用滚动轴承连接。
连杆的强度和刚度对于发动机的性能和可靠性至关重要。
⒊活塞活塞是一个可以在气缸内上下运动的部件。
活塞通过活塞环与气缸壁配合密封，与曲轴通过连杆相连。
活塞在气缸内上下运动时，通过连杆将运动转换为曲轴的旋转运动。
二、曲柄连杆机构工作原理发动机曲柄连杆机构的工作原理是将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
整个过程可以分为四个冲程：进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
⒈进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，活塞顶部的气门打开。
燃料混合气体通过进气门进入气缸，填充气缸内。
⒉压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭。
气缸内的混合气体被压缩，体积减小，压力升高。
⒊燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞接近顶点时，高压点火系统点燃燃料混合气体。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时转动曲轴。
⒋排气冲程在排气冲程中，活塞再次向上运动，活塞底部的排气门打开。
燃烧产生的废气通过排气门排出气缸，准备进行下一次循环。
三、曲柄连杆机构性能要求曲柄连杆机构在发动机运行过程中承受着巨大的压力和振动，因此其性能要求十分严格。
⒈强度和刚度曲柄连杆机构需要具备足够的强度和刚度，以承受高压力和振动，防止变形和断裂。
发动机曲柄连杆机构简版
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃发动机中的关键部件之一，它将往复运动转化为旋转运动，并将动力传递给车辆的驱动系统。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的原理、结构以及工作原理。
原理发动机曲柄连杆机构基于连杆原理，通过将活塞往复运动的线性运动转化为曲柄的旋转运动。
曲柄连杆机构由曲柄轴、连杆和活塞组成。
曲柄轴位于发动机的曲轴箱中，通过连杆与活塞相连。
曲柄连杆机构的工作原理如下：1. 活塞向下运动时，连杆会推动曲柄轴旋转。
同时，活塞通过曲柄轴施加的压力将燃料和空气混合物推送到缸内。
2. 当活塞到达下止点时，连杆会改变方向并将活塞向上推动。
此时，废气通过排气门释放出缸。
3. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给引擎的出力轴，从而驱动车辆的进一步运动。
结构发动机曲柄连杆机构主要由三个部件组成：曲柄轴、连杆和活塞。
曲柄轴曲柄轴是曲柄连杆机构的核心部件，通常由高强度合金钢材制成。
曲柄轴有一个或多个曲柄杆，每个曲柄杆上都有一个曲柄。
曲柄轴通过主轴支承在曲轴箱中，允许曲柄杆做旋转运动。
连杆连杆是连接曲柄轴和活塞的部件，通常由高强度合金钢材制成。
连杆具有一个大头和一个小头，大头与曲柄轴相连，小头与活塞相连。
活塞活塞是曲柄连杆机构中的动力传递部件，通常由铝合金材料制成。
活塞具有一个头部，其中安装了密封环，以防止气体泄漏。
活塞通过活塞销与连杆相连。
工作原理当发动机工作时，燃料和空气混合物被喷入发动机缸中。
然后，活塞被点燃的燃料推动向下，这使得连杆推动曲柄轴旋转。
曲柄轴的旋转运动通过传递给车辆的驱动系统，从而使车辆运动。
发动机曲柄连杆机构的工作过程如下：1. 燃料和空气混合物被喷入缸内，并在活塞上形成压力。
2. 活塞从上止点开始向下运动，连杆随之被推动。
这导致曲柄轴发生旋转并传递动力。
3. 当活塞到达下止点时，连杆改变方向并将活塞向上推动。
同时，废气通过排气门释放出缸。
4. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给车辆的驱动系统，实现车辆的运动。
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第九章 机体组的构造与维修
2、测 量
（1）将量缸表的测杆伸入到 汽缸的上部，根据汽缸磨损规 律，测量第一道活塞环在上止 点位置时所对应的汽缸壁厚。
（2）量缸表下移，测量 汽缸中部和下部的磨损 。汽缸中部为上、下止 点中间的位置，汽缸下 部为距离汽缸下边缘l0～ 20 mm左右处。
位置：活塞头部以下部分。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力
裙 部
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
在现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部或拖 鞋式裙部的活塞。在保证裙部有足够承压面积的条 件下，将不承受侧向力一侧的裙部部分地去掉，即 为半拖鞋式裙部；若全部去掉则为拖鞋式裙部。优 点是： ①质量轻，比全裙式活塞轻10％～20％，适应高速 发动机减小往复惯性力的需要。
第十章 活塞连杆组的构造与维修
(2)预先做成阶梯形、锥形：
活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是 上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
(3)活塞裙部开槽
为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙部开横 向的隔热槽，为了补偿裙部受热后的变形量，裙部 开有纵向的膨胀槽。
1、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2、使用特点：
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
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第九章 机体组的构造与维修 四、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩
1、气缸盖 功 用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
第一节活塞连杆组的构造
一、活塞连杆组的构造 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
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。
2、工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工 作。
492Q汽油机， 90系列柴油机。
强差度、和结刚构度笨较重好、。加工工艺困性难。捷轿车达车轿、车桑、塔富纳康轿
隧道式Leabharlann 结难拆构加卸紧工不凑、方、工便刚艺。度性和差强、度曲好轴。负机荷上较。大的柴油
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第九章 机体组的构造与维修
（2）根据冷却方式不同分：水冷、风冷
冷却水
散热片
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②裙部弹性好，可以减小活塞与气 缸的配合间隙。 ③能够避免与曲轴平衡重发生运动 干涉。
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的
密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：
(1)预先做成椭圆形
活
高温
侧向力
塞 裙
部
的
椭
圆
气体力
变 形
演
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机体组组成：
气缸盖
气缸体
气缸盖罩 气缸垫 油道和水道
曲轴箱
气缸
油底壳
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第九章 机体组的构造与维修
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第九章 机体组的构造与维修 一、气缸体
1、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 高强度灰铸铁或铝合金铸造
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第九章 机体组的构造与维修
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第二单元曲柄连杆机构
三、 运动分析
活塞组、连杆小头：上下往复运动； 连杆大头、杆身、连杆盖：主要做左右摆动，
同时伴有上下往复运动； 曲轴、飞轮：主要做旋转运动。 以上各零部件均是做变速运动、周期性的。
工作条件的特点
它要承受高温、高压、高速 学腐蚀作用。
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第九章 机体组的构造与维修
结构简单、紧凑、散 热面积小、热损失少； 能形成挤气涡流；火 焰传播距离长
示意图
盆形
结构简单，工艺性好、 成本低、进排气效果 不如半球形燃烧室， 能形成挤气涡流
应用
桑塔 纳夏 利 富康
切诺 基
捷达 奥迪
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第九章 机体组的构造与维修
第二节机体组的拆装与检修 一、拆 卸
第一步：分二到三次以两边向中间交叉对称的顺序拆 卸气缸盖螺栓 第一次：用扭力扳手和专用套筒，以两边向中间交叉对 称的顺序拧松气缸盖各螺栓。1、2、……10 第二次：用快速摇摆和专用套筒，同样顺序拧出气缸盖 各螺栓。1、2、……10
气环
切口
（2）油环
刮除飞溅到汽缸壁上的机油，并在汽缸壁上涂布一层均匀的 油膜。有槽孔式、槽孔撑簧式、钢带组合式等几种型式。
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
气环的密封原理： 将2～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
气环的泵油原理：
第二单元曲柄连杆机构
概述 机体组 曲柄连杆机构 曲轴飞轮组
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第二单元曲柄连杆机构
概述
一、曲柄连杆机构的功用 1、热能→活塞往复运动的机械能 2、活塞的往复运动→曲轴的旋转运动→输出动力。
二、组成
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
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第二单元曲柄连杆机构
多缸发动机的曲柄连杆机构演示
第十章 活塞连杆组的构造与维修
（2）活塞头部 位置：活塞顶至油环槽下端面之间的部分
工作条件最
头部
恶劣，应离
顶部远些。
作 用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
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第十章 活塞连杆组的构造与维修 （3）活塞裙部
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第十章 活塞连杆组的构造与维修 (４)有些活塞为了减轻重量，在裙部开孔或把 裙部（图拖板式活塞） 不受侧压力的两边切去一 部分,以减小惯性力，减小销座附近的热变形量， 形成拖 板式活塞或短活塞、拖板式结构裙部弹性 好，质量小，活塞与气缸的配合间隙较小，适用于 高速发动机。
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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气，所以承受的热负
荷很大。
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2、气缸盖罩和气缸垫
气缸盖罩
衬垫
气缸盖
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。 中等职业技术教育教材
第九章 机体组的构造与维修
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第九章 机体组的构造与维修
（二）、气缸体与汽缸盖的检验 。
1、气缸体与汽缸盖基准面的检验 ：将气缸体下平面放在平 板上，用高度游标卡尺或专用设备，检测气缸体的高度 。
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四、安装
第一步：用干净的毛巾再次清洁气缸体，气缸 筒和气缸盖平面
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（5）为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量, 有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
6、活塞在工作时的保护措施
（1）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的，
名称
特点
示意图
干缸套
外壁不直接与冷却水接 触。壁厚1～3mm。
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。 壁厚5～9mm。
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。
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第九章 机体组的构造与维修
三、曲轴箱
气缸体下部用来安装曲轴的部位 称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和 下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成 一体,下曲轴箱用来贮存润滑油，并 封闭上曲轴箱，故又称为油底壳
第二步：安装新气缸垫，在气缸垫上涂上一层密封胶， 有标记的一面朝上，并对准气缸体上的螺孔。
第三步：将气缸盖平稳地置于气缸垫上，并对准螺孔。 第四步：润滑与安装新气盖螺栓。 第五步：按规定力矩分三到四次以中间向两边交叉对称 的顺序拧紧气缸盖螺栓
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第九章 机体组的构造与维修
（三）气缸磨损（圆度、圆柱度）的检查 气缸磨损检验的工艺流程： 1、安装量缸表
3、燃烧室
基本要求： 1、结构紧凑 2、能增大进气门直径或进气通道面积 3、在压缩行程能形成挤气涡流，火焰传播距离短
常见汽油机燃烧室形状
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第九章 机体组的构造与维修
名称 半球形 楔形
特点
结构紧凑、热损失小、 热效率高；进气门直 径较大；火焰行程段、 燃烧速率高；不能形 成挤气涡流
3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁
活塞应 具备的 特点
A 刚度和强度应足够大，传力可靠。 B 导热性能好，耐高压、高温、磨损 C 质量较小，尽可能减少往复惯性力
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第十章 活塞连杆组的构造与维修
4、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,销座孔处制有加强筋。
第二步：取下气缸盖和侧置于 合适位置，并取下气缸垫置于 合适位置。
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第九章 机体组的构造与维修
二、清洗