曲柄連桿機構-1課件

汽車構造（一）《汽車構造》精品課程

第二章曲柄連桿機構第一節(jié)概述第二節(jié)機體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪組一、曲柄連桿機構的作用：1.將活塞的往復直線運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動；2.將作用在活塞頂上的燃氣壓力轉變?yōu)榍S的輸出轉矩。二、組成：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。三、工作特點：高溫、高壓、高速、化學腐蝕。第一節(jié)概述（2）壓縮行程圖2-1氣體壓力作用情況示意圖

在壓縮行程中，作用在活塞頂上的氣體壓力FP也可以分解為兩個分力FP1和FP2，而FP1又可以分解為Fs和FR，分力Fs對曲軸造成一個旋轉阻力矩T，企圖阻止曲軸旋轉，而FP2則將活塞壓向氣缸的另一側。

氣體壓力作用在活塞頂上，通過活塞銷、連桿傳力給曲軸，最終由機體主軸承承受。同時，曲軸終端產(chǎn)生輸出轉矩，而傾倒力矩則使機體左右搖晃，故必須將機體固定在車架上。2。往復慣性力與離心力

活塞加速度：在上止點前后活塞加速度是正值，往復慣性力朝上；在下止點前后活塞加速度是負值，往復慣性力朝下。（1）活塞在上半行程時的慣性力圖2-2往復慣性力和離心力作用情況示意圖（2）活塞在下半行程時的慣性力3、摩擦力：忽略不計?？偨Y：曲柄連桿機構（包括機體組）各有關零件受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉作用。

偏離曲軸軸線的曲柄、曲柄銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉，產(chǎn)生旋轉慣性力，其方向沿曲柄半徑向外。曲軸轉速愈高，往復慣性質(zhì)量和旋轉慣性質(zhì)量愈大，則往復慣性力與離心力愈大，慣性力使曲柄連桿機構的各零件和所有軸頸（軸承）受周期性變化的附加負荷，加快磨損。若不加以平衡，慣性力傳到氣缸體外，引起發(fā)動機的振動。第二節(jié)機體組

一、氣缸體

水冷發(fā)動機的氣缸體與曲軸箱常鑄成一體，簡稱氣缸體，有的水冷發(fā)動機的氣缸體象風冷發(fā)動機的氣缸體一樣，將氣缸體與上曲軸箱（其內(nèi)腔為曲軸運動的空間）分開鑄造，而把油底殼稱之為下曲軸箱。氣缸體內(nèi)孔一般鑲入氣缸套，其內(nèi)表面形成氣缸工作表面。機體組由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊和油底殼組成，是發(fā)動機的支架。名稱性能應用結構形式一般式機體高度小、重量輕、結構緊湊，便于加工拆卸。剛度和強度差。492Q汽油機龍門式強度和剛度較好。工藝性差、結構笨重、加工困難。捷達轎車、富康轎車、桑塔納轎車隧道式結構緊湊、剛度和強度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。負荷較大的柴油機（1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為

2.分類《汽車構造》精品課程

一汽奧迪100型發(fā)動機氣缸體（一般式）（2）根據(jù)冷卻方式不同

水冷

風冷氣缸體內(nèi)鑄有冷卻水套氣缸體外鑄有散熱片（3）根據(jù)氣缸的排列方式名稱特點形狀直列式結構簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。V型縮短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機的重量；形狀復雜，加工困難。水平對置式高度小，總體布置方便?！镀嚇嬙臁肪氛n程

氣缸的三種排列形式：

直列式

V型

對置式

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干式氣缸套濕式氣缸套（5）干缸套和濕缸套不直接與冷卻水接觸，薄壁（1-3mm），過盈壓配在氣缸體內(nèi)孔中。優(yōu)點：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點：

a、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時易變形。

b、熱負荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能完全接觸，因而散熱面積小，影響缸套散熱，必然使缸套、活塞等熱負荷嚴重。

c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。

d、缸心距增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。氣缸套水套氣缸體干式氣缸套a）干式缸套：氣缸體水套敞開，缸套與冷卻水直接接觸，壁厚（5-9mm），缸套下端帶橡膠封水圈，氣缸套外圓上大、下?。ㄒ驗闅飧滋紫露藥?-3道橡膠封水圈），且上端與氣缸體內(nèi)孔配合緊，下端配合松，以方便推入氣缸體內(nèi)孔。濕式缸套壓配在氣缸體內(nèi)孔時，上部凸肩頂面高出氣缸體頂面0.05-0.15mm，緊固缸蓋時，可將缸墊壓得更緊，以密封燃氣。優(yōu)點：冷卻效果好，制造成本低，氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。缺點：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。0.050.15mm氣缸套水套氣缸體橡膠封水圈濕式氣缸套（軸向定位）（徑向定位）（徑向定位）b）濕式缸套：氣缸蓋的分解圖

捷達轎車氣缸蓋總成

（1）鋁合金壓鑄（汽油機及少數(shù)柴油機）a、導熱性好b、質(zhì)量輕c、鑄造流動性好d、剛度低:易變形導致漏氣、漏水f、強度低:氣缸蓋螺栓孔易拉毛g、不耐高溫:超過350C，強度急劇降低（2）灰鑄鐵或合金鑄鐵（大部分柴油機）a、剛度、強度高b、耐高溫c、導熱性差:缸蓋底面鼻梁區(qū)易開裂d、質(zhì)量重4.材料《汽車構造》精品課程

6.燃燒室組成:由活塞頂部及缸蓋上相應的凹部空間?；疽螅海?）結構盡可能緊湊，充氣效率要高，以減小熱量損失及縮短火焰行程；（2）使混合氣在壓縮終了時具有一定渦流運動，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時和充分燃燒；（3）表面要光滑，不易積炭?！镀嚇嬙臁肪氛n程

燃燒室形狀(1)楔形燃燒室

結構：簡單、緊湊?；旌吓c燃燒：在壓縮終了時能形成擠氣渦流，因而燃燒速度較快，經(jīng)濟性和動力性較好。適用：解放CA6102型發(fā)動機采用楔形燃燒室。(2)盆形燃燒室

結構：簡單、緊湊。適用：捷達EAll3型發(fā)動機(3)半球形燃燒室

結構：更緊湊，但配氣機構比較復雜?；旌吓c燃燒：散熱面積小，有利于促進燃料的完全燃燒和減少排氣中的有害氣體，對排氣凈化有利。適用：富康轎車發(fā)動機《汽車構造》精品課程楔形燃燒室

盆形燃燒室半球形燃燒室捷達轎車發(fā)動機的氣缸蓋（進、排氣管在同側，頂置凸輪軸）桑塔納時代超人2000GSI轎車AJR發(fā)動機氣缸蓋及相關零件（進、排氣管在兩側，頂置凸輪軸）1-凸輪軸同步帶輪2-凸輪軸油封3-凸輪軸軸承蓋4-凸輪軸5-液壓挺桿6-氣缸蓋7-進氣門8-排氣門1、作用：密封燃氣冷卻水、機油2、要求：（1）一定的強度要求（2）耐熱、耐腐蝕（3）一定的彈性a、密封（變形以補償結合面的不平度）b、能重復使用（在一定公差內(nèi)）3、材料與結構：（1）金屬+石棉：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，外覆銅皮或鋼皮，水孔和燃燒室孔周圍另用鑲邊增強，以防被高溫燃氣燒壞。有很好的彈性和耐熱性，能重復使用，但制造厚度均一性較差，使用時注意光滑面朝氣缸體，否則容易被燃氣或冷卻水沖壞。

（2）金屬片：帶凸紋，強度高，沖壓低碳鋼板銅板鋁板適用于增壓等強化發(fā)動機

氣缸蓋襯墊的結構（1）金屬-石棉板（2）沖壓鋼板（2）（1）三、氣缸墊氣缸墊必須由中央對稱地向四周擴展的順序分幾次進行，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定的數(shù)值擰緊。

鋁合金制成的氣缸蓋到最后必須在發(fā)動機冷的狀態(tài)下擰緊，這樣，發(fā)動機熱起來時會增加密封性，因為鋁合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大。

鑄鐵氣缸蓋一般在發(fā)動機熱車時最后擰緊，因為裝配時擰緊的螺栓在發(fā)動機工作初始后不久會松弛。豐田佳美3S-FE發(fā)動機氣缸蓋螺栓的拆、裝卸順序4、氣缸蓋螺栓的擰緊次序：《汽車構造》精品課程

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四、油底殼1.作用貯存機油和封閉曲軸箱，機油散熱2.要求（1）結合面平整，密封性好（2）剛性好，避免振動、機械噪聲過（3）散熱性好3.材料

采用薄鋼板沖壓而成有的采用鋁合金鑄造而成，在底部還鑄有相應的散熱片，以利于散熱。

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4.結構⑴油底殼中部做得較深為保證發(fā)動機縱向傾斜時機油泵仍能吸到機油。