汽車構造教案上

一、自我介紹

二、點名

三、導語：汽車已經成為我們日常生活中不可替代的重要交通工具，下

面我們就來介紹下汽車的開展史。

四、正課

§

一、汽車開展史話

?1769-1918：辭別馬車和蒸汽車，汽車時代開始

?1769年：2缸蒸汽機動力車，排量62升，最高車速4km/h.

?1886年：從德國人卡爾.本茨制造的以汽油為動力的三輪車開始，人

類真正進入汽車時代。同時，戴姆勒展示了自己的第一輛4輪車。

?1919-1945：汽車史的黃金時代，汽車進入工業(yè)化大生產階段

?1946?1969：經歷了戰(zhàn)后恢復期，汽車成為工業(yè)國家的主導產業(yè)，加

速了汽車的平民化

?1970?1989年：石油危機，廢氣污染，導致小型車的大開展

?1990?至今：平安、環(huán)保成為主題，汽車更多應用電子技術，信息時

代的人類仍離不開汽車

二、中國汽車工業(yè)開展狀況

?建國初期25年(1953?1978)：“缺重少輕，轎車根本空白”，文

革使汽車工業(yè)連續(xù)8年(1970?1977)停滯不前，1978年汽車產量為14.9

萬輛。

?改革開放后15年(1978?1993)：汽車工業(yè)進入大開展階段，1985

年提出要把汽車工業(yè)作為支柱產業(yè)的方針，1987年確定了開展轎車工業(yè)來

振興我國汽車工業(yè)的戰(zhàn)略，確定了轎車一汽、二汽、上海三大基地及天津、

北京、廣州三小基地。1993年汽車產量為129.7萬輛躍居世界第12位。

?新的開展時期(1994年以后)：1994年公布《汽車工業(yè)產業(yè)政策》，

作為指導我國汽車工業(yè)開展的綱領，汽車工業(yè)的目標：2010年汽車產量達

600萬輛，成為國民經濟的支柱產業(yè)；從與國外聯(lián)合開發(fā)逐步走向成熟的自

主開發(fā)；制定政策鼓勵個人購置汽車，為轎車的普及做好準備。屆時，我國

將步入世界汽車工業(yè)強國的行列。

三、汽車的分類

按用途分

1.運輸汽車

?根據GB3730.1—88的規(guī)定，運輸汽車可分為轎車、客車和貨車等，

并按照汽車的主要特征參數分級：轎車按照發(fā)動機工作容積、客車按照車輛

總長度、貨車按照汽車的總質量。見表07。

2.特種運輸汽車

?特種用途汽車：商業(yè)售貨車、醫(yī)療救護車、公安消防車、環(huán)衛(wèi)環(huán)保作

業(yè)車、市政建設工程作業(yè)車、農牧副漁作業(yè)車、石油地質作業(yè)車、機場作業(yè)

車等，

?競賽汽車：F1方程式賽、拉力賽

?娛樂汽車：旅游汽車、高爾夫球場專用車、海灘游玩汽車等

表0-1運輸汽車分級

(1)轎車：載送2?9個乘員，主要供私人用的汽車

分級發(fā)動機工作示例

容積/L

微型奧拓、夏利TJ7100、福萊爾

普通級1.0-1.6捷達王、富康988、羚羊7130

中級1.6?桑塔納2000、奧迪100、紅旗CA7220

中高級2.5?豐田皇冠、奔馳300、別克新世紀

高級>卡迪拉克、林肯、奔馳S600、奧迪A6

(2)客車：載送9個以上乘員，供公共效勞用汽車

分級車輛總長度示例

/m

微型松花江HF6350、天津大發(fā)

輕型3.5-7解放CA6440、金杯RZH114L

中型7?10四平SPK6900、金華BK6820LPG

大型10?12黃海DD61黃H、上海SK6115KHp2

特大型較接式客車上海SK6142較接式客車、金陵JLY6121雙

與雙層客車層客車

(3)貨車：載送貨物的運輸汽車

分級汽車總質量示例

/I

微型福田微卡、小卡、輕卡

輕型1.8?6北京BJ1041、躍進NJ1060、江鈴JX1030DS

中型6?14解放1091、1092、東風1090E

重型>14黃河1171、斯太爾重型汽車

按動力裝置類型分類

1.活塞式內燃機汽車

?通常分為汽油車、柴油車，代用燃料：合成液體石油、液化石油氣

(LPG)、壓縮天然氣(CNG),醇類等。

2.電動汽車

?以電動機為驅動機械，以蓄電池為能源的車輛。

3.復合車

?有發(fā)動機和蓄能器兩套動力源，克服了電動車續(xù)駛里程短和車速低的

缺點以及內燃機汽車油耗大和排放污染嚴重的缺點。

4.燃氣輪機汽車

?1964年燃氣輪機汽車以創(chuàng)造當時陸上車輛（靠車輪驅動）速度最高

世界記錄（不依靠噴氣驅動）。

5.噴氣式汽車

?依靠航空發(fā)動機或火箭發(fā)動機以及特殊燃料，并以噴氣反作用力驅動

的輪式汽車，1997年以1227.73（超過聲速）創(chuàng)造陸卜車輛速度最高世界記

錄。

四、國產汽車產品型號編制規(guī)那么

?按照國標9417-88,國產汽車型號應能說明汽車的廠牌、類型和主要

特征參數等。該型號由拼音字母和阿拉伯數字組成，包括首部、中部、尾部。

?首部——企業(yè)代號，如CA代表一汽，EQ代表二汽，SH代表上海等。

?中部一一由4位數字組成，分為首位、中間兩位和末位數字三局部。

其含義見課本表0-4o

?尾部一一專用汽車分類或變型車與根本型的區(qū)別，如X表示廂式汽

車、G表示罐式汽車等。

?例如：

?CA1092表示一汽貨車，總質量9t,末位2表示在原車型CA1091上改

良型。

?CA7226L表示一汽轎車，發(fā)動機排量，6表示安裝6缸發(fā)動機的車型,

L表示加長型

小結：汽車的分類和國產汽車產品型號編制規(guī)那么

作業(yè)：CA7226L這個型號的汽車的具體參數是什么？

一、講解上次課的作業(yè)

二、復習：汽車的分類和國產汽車產品型號編制規(guī)那么

三、導語：上次課介紹了汽車的開展史、分類和汽車的分類和國產汽車

產品型號編制規(guī)那么，那么汽車的具體構造是怎么樣的呢，下面我

們一起來學習下。

四、正課

§

一、汽車總體構造的組成局部

?汽車通常由發(fā)動機、底盤、車身、電器設備四個局部組成。

1.發(fā)動機

?使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動力。廣泛應用往復活塞式內燃機，一

般由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、供應系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽

油機）、起動系等局部組成。

2.底盤

?接受發(fā)動機的動力，使汽車運動并按駕駛員的操縱正常行駛。包括：

?傳動系：將發(fā)動機的動力傳給驅動車輪，包括離合器、變速器、傳動

軸、主減速器及差速器、半軸、驅動橋等部件。

?行駛系：使汽車各總成及部件安裝在適當的位置,對全車起支承作用,

以保證汽車正常行駛。包括車架、車身、懸架、車輪等部件

?轉向系：使汽車按駕駛員選定的方向行駛，由轉向操縱裝置、轉向器、

轉向傳動裝置組成，有的汽車還帶有動力轉向裝置。

?制動系：使汽車減速或停車，并保證駕駛員離去后汽車能可靠地停駐。

包括供能裝置、捽制裝置、傳動裝置和制動器C

3.車身

?是駕駛員工作及容納乘客和貨物的場所，由本體、內外裝飾和車身附

件等組成。

4.電器設備

?由電源、發(fā)動機起動系和點火系、照明和信號裝置、空調、儀表和報

警系統(tǒng)、輔助電器及現(xiàn)代汽車電子技術等組成。

二、汽車的總體布置形式

?按發(fā)動機相對于各總成的位置，汽車有以下幾種布置形式：

1.發(fā)動機前置后輪驅動（FR）

?傳統(tǒng)布置形式，大多數貨車、局部轎車和客車采用。

2.發(fā)動機前置前輪驅動（FF）

?大多數轎車盛行。

3.發(fā)動機后置后輪驅動（RR）

?大、中型客車盛行，少數轎車也采用。

4.發(fā)動機中置后輪驅動（MR）

?方程式賽車和大多數跑車采用，少數大、中型客車也采用。

5,全輪驅動（nWD）

?越野汽車特有的布置形式，通常發(fā)動機前置，在變速器之后的分動器

將動力分別輸送給全部驅動輪。

三、汽車的主要參數

1.汽車的質量參數

包括了整車裝備質量、最大載重質量、最大總質量和最大軸載質量。

2.汽車結構尺寸參數

包括了車長L、車寬B、車高H、軸距LI、L2、輪距A、前懸S1、后

懸S2、最小離地間隙C、接近角名和離去角的。

3.汽車性能參數

包括了最高車速、最大爬坡度、最小轉彎半徑、平均燃油消耗量、驅動

方式。

四、汽車行駛根本原理

1.驅動力的產生

2.汽車的行駛阻力

包括滾動阻力Ff、空氣阻力Fw、上坡阻力Fi和加速阻力Fj

3.附著力與附著條件

五、現(xiàn)代汽車技術的開展與應用

小結以上內容

作業(yè)：練習冊相應章節(jié)

一、講解上次課作業(yè)

二、復習上次課由容

三、導語：我們了解了汽車大致構造，下面我們就從汽車的心臟，動力

的源泉發(fā)動機的構造講起。

四、正課

§L1發(fā)動機類型、一般構造及根本術語

一、汽車發(fā)動機的類型、

1、根據使用燃料不同可以分為汽油機和柴油機

2、根據一個工作循環(huán)內活塞的行程數不同可以分為四沖程發(fā)動機和二

沖程發(fā)動機。

3、根據冷卻方式不同可以分為水冷式發(fā)動機和風冷式發(fā)動機。

4、根據進氣狀態(tài)的不同可以分成增壓式發(fā)動機和非增壓式發(fā)動機。

二、發(fā)動機的一般構造

?凸輪軸2-搖愣3-排氣門4-火花塞5-電控噴油器6-燃油濾清器7-電動燃油泵8-燃油

箱9-點火線圈組件10-燃油壓力調節(jié)閥11-進氣門12-水溫傳感器13-爆振傳感器14-進

氣管15-進氣溫度傳感器16-節(jié)氣門17-節(jié)氣門傳感器18-空氣濾清器19-空氣質曷計20-

控制單元（ECU）21-冷卻水套22-發(fā)動機轉速傳感器23-點火開關24-蓄電池25-起動馬達

26-飛輪27-油底殼28-機油29-曲軸30-連桿31-曲軸皮帶輪32-傳動皮帶33-氣缸

34-排氣三元催化轉化器35-氧傳感器36-活塞37-凸輪軸皮帶輪

三、根本術語

m四沖程

發(fā)動機：活塞

在上、下止點

間往復移動四

個行程（相當

于曲軸旋轉了

兩周），完成進

氣、壓縮、作

功、排氣一個

工作循環(huán)的發(fā)

動機就稱為四

沖程發(fā)動機。

圖1-2四沖程汽油機根本結構簡圖

1-氣缸2-活塞3-連桿4-曲軸5-氣缸蓋6-進氣門7-進

氣道8-電控噴油器9-火花塞10-排氣門1卜排氣道

四個行程中，只有一個行程作功，造成曲軸轉速不均勻，工作振動大。所

以在曲軸后端安裝了一個質量較大的飛輪，作功時飛輪吸收儲存能量，其余

三個行程那么依靠飛輪慣性維持轉動。

（2）沖程與活塞行程：

沖程：指發(fā)動機的類型；

行程S：指活塞在上、下兩個止點之間距離；

氣缸工作容積K-：一個活塞在一個行程中所掃過的容積。

式中匕——T作容積（in3）：

D---氣缸直徑（mm）；

S--活塞行程（mm）。

發(fā)動機的排量匕：一臺發(fā)動機所有氣缸工作容積之和。

式中匕一一發(fā)動機的排量（L）；

7——氣缸數。

（3）壓縮行程的作用

一是提高進入氣缸內混合氣的壓力和溫度（壓縮終了的氣缸內氣體壓力可

達0.61.2MPd,溫度達6001c700K）,為混合氣迅速著火燃燒創(chuàng)造條件；

二是可以有效提高發(fā)動機的燃燒熱效率〃。由熱力學第一定律

當混合氣被壓縮程度提高時;發(fā)動機混合氣燃燒所到達的最高溫度（A）

升高，而排氣的溫度降低，導致熱效率提高。

1860年，法國人Lenoir（勒努瓦）研制成功的世界第一臺內燃機，沒

有壓縮行程，熱效率僅4.5%；1876年，德國人奧托（Otto）制造出第一臺

四沖程內燃機，采用壓縮行程，雖然壓縮比只有2.5,但熱效率卻提高到12%,

有力地證明了科學是第一生產力這個真理。

壓縮比￡：氣缸內氣體被壓縮的程度。

式中匕一一氣缸總容積（活塞處于下止點時，活塞頂部以上的氣缸容

積）；

/.——氣缸燃燒室容積［活塞處于上止點時，活塞頂部以上的容

積）。

現(xiàn)代汽油機壓縮比一般為7-11,如廣州本田雅閣2.4i-VTEC發(fā)動機壓

縮比為9.7,而-VTEC發(fā)動機壓縮比那么為10o

發(fā)動機壓縮比也不能過高，否那么會導致壓縮終了溫度和壓力升高，汽油

機產生爆震燃燒，熱負荷、機械負荷、噪音和振動加大，起動困難。

小結以上內容

作業(yè)：四沖程發(fā)動機一個工作循環(huán)有哪四個沖程？

一、講解上次課的作業(yè)

二、復習上次課的內容

三、導語：我們了解了發(fā)動機的根本術語后，那么它是怎么產生動

力來驅動汽車前進的呢？

四、正課

§

一、四沖程發(fā)動機：活塞在上、下止點間往復移動四個行程（相當于曲軸

旋轉了兩周），完成進氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機就稱為

四沖程發(fā)動機。

行程名稱曲軸轉角活塞行向進氣門排氣

門

**

進氣0°?180°1

.■

壓縮180°?360°t'

作功360°?540°11

排氣540°?720°f\

四個行程中，只有一個行程作功，造成曲軸轉

速不均勻，工作振動大。所以在曲軸后端安裝

了一個質量較大的飛輪,作功時飛輪吸收儲存

能量,其余三個行程那么依靠飛輪慣性維持轉

動。

L示功圖

將四沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)里氣缸

內氣體壓力隨氣缸工作容積或曲軸轉角變化圖1-4四沖程發(fā)動機示功圖

的關系以座標圖表示，得到圖1-4所示的發(fā)動

機示功圖。

由示功圖可以看到發(fā)動機一個工作循環(huán)里工作狀態(tài)的變化，檢查判斷發(fā)動

機性能優(yōu)劣。發(fā)動機特征點參數隨機型、結構等有所不同，一般范圍如表

1-2所示。

表1-2發(fā)動機特征點參數

進氣沖壓縮沖程做功沖程排氣沖程

程

P0.075?0.3?50.3-0.5

汽油0.09

機T370?600-7002200?1300?

40028001600

P0.08?6?90.2?0.4

柴油0.09

機T300?750?2000?1200?

370100025001500

注：P-氣缸內氣體壓強（MPa）；T-氣缸內氣體溫度（K）

二、四沖程柴油機結構特點與工作原理

結構特點：沒有火花塞，噴油器直接安裝在氣缸頂向氣缸內噴油（圖1-5）。

工作原理：進氣行程進入氣缸的是純空氣，而不是可燃混合氣；在壓縮行

程末，噴油器向氣缸噴入高壓柴油，由于氣缸的高溫高壓作用，柴油迅速著

火燃燒，使氣體急劇膨脹，推動活塞作功。其著火方式屬于壓燃式，而不是

汽油機的點燃式。

燃料：柴油，粘度高，不易揮發(fā)，自燃點低，不會產生爆燃。為了使柴油

可靠著火，提高發(fā)動機燃燒熱效率，柴油機的壓縮比汽油機高得多，一般為

16?22,所以其最高燃燒壓力也比汽油機高，工作也比汽油機粗暴。

柴油機與汽油機比擬（表1-3）：

表1-3柴油機與汽油機比擬

性能汽油機柴油機

著火方式占燃壓燃

燃油消耗高低

熱效率30%左右40%左右

工作平穩(wěn)性柔和粗暴

高(4000?6000低(2500?

發(fā)動機轉速

r/min)3000r/min)

升功率大小

起動性易難

制造維修本錢低高

比質量小大

使用壽命短長

CO、HC大,N0八黑CO、HC小，NO,、黑

排放

煙少煙多

柴油機的轉速也在不斷提高，奔馳V230轎車柴油機，最高轉速可達

6000r/mino

小結以上內容

作業(yè)：練習冊相應章節(jié)

一、講解上次課作業(yè)

二、復習四沖程汽油和柴油發(fā)動機的工作原理

三、導語：我們知道了四沖程發(fā)動機的工作原理，那么為了更好的完成

發(fā)動機的各個工作循環(huán)，延長發(fā)動機使用壽命，我們還有一些裝置

來輔助完成各個工作循環(huán)，下面我們就來學習下。

四、正課

§

一、發(fā)動機總體構造

在一個機體上安裝一個機構（曲柄連桿機構）和六大系統(tǒng)（換氣系統(tǒng)、燃

料供應系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)），如表1-9和圖

1-9所示。柴油機那么為五大系統(tǒng)，沒有點火系統(tǒng)。

表1-9發(fā)動機總體組成

名

功用主要部件

稱

發(fā)動機的骨架，支

機體、氣缸、氣缸蓋、氣缸墊

機體組件承著發(fā)動機的所有零

等

部

將活塞頂的燃氣壓

曲柄連桿

力轉變?yōu)榍S的轉活塞、連桿、曲軸、飛鴕等

機構

矩，愉出機械能

按照發(fā)動機要求，

空氣濾清器、進排氣管系、配

定時開閉進、排氣門，

換氣系統(tǒng)氣機構（氣門組件、凸輪軸、驅

吸入干凈空氣，排除

動機構）、排氣消音器等

廢氣

汽油機：汽油箱、輸油泵、濾

清器、壓力調節(jié)器、各種傳感器、

按照發(fā)動機要求，電控噴油器、電控單元等；（舊

燃料供應

定時、定量供應所需汽油機采用化油器〕

系統(tǒng)

要的燃料柴油機：柴油箱、輸油泵、濾

清器、高壓油泵、調速器、噴油

器等

按規(guī)定的時刻，準蓄電池、點火開關、點火線圈

點火系統(tǒng)時點燃汽油機氣缸內組件、傳感器、電控裝置、火花

的可燃混合氣塞等

潤滑、減摩、延長

油底殼、機油泵、機油濾清器、

潤滑系統(tǒng)壽命、密封、清潔、

機油壓力表、機油道等

冷卻、防銹蝕

保持發(fā)動機在適宜冷卻水泵、風扇、節(jié)溫器、散

冷卻系統(tǒng)

的溫度下工作熱器、冷卻水道等

蓄電池、起動開關、起動馬達

起動系統(tǒng)起動發(fā)動機

等

二、國產內燃機型號編制規(guī)那么

根據國家標準GB725-91規(guī)定，我國內燃機型號由以下四個局部組成:

尾部

用途特征符號

符號含義

無符號通用型

T拖拉機用

M摩托車用

氣缸布置形式符號含義G工程機械

符號含義無符號水冷Q車用

多缸直列F風冷J鐵路機車

無符號

及單缸N凝氣冷卻D發(fā)電機組

S十字頭式船用主機，

VV型C

Z增壓右機根本型

P平臥形

ZL增壓中冷船用主機，

C2

Dz可倒轉左機根本型

Y農用運輸車

L林業(yè)機械

型號例如

4100Q——四缸、直列、四沖程、缸徑lOOinm、水冷、汽車用。

1E65F——單缸、二沖程、缸徑65mm、風冷、通用型。

12V135ZG——12缸、V型、四沖程、缸徑135nm1、水冷、增壓、工程機械

用。

小結以上內容

作業(yè)：練習冊相應章節(jié)

一、講解上次課作業(yè)

二、復習上次課的內容。

三、導語：我們知道內燃機的能量轉化機構是曲柄連桿機構，我們就應

該對這個主要機構的具體構造有個深入了解，下面我們就來學習曲

柄連桿機構。

四、正課

§機體組

一、概述

曲柄連桿機構一般由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三局部組成。

二、機體組

氣缸體結構:氣缸、曲軸支乘孔、曲軸箱（曲軸運動的空間）、加強筋、

冷卻水套、潤滑油道等。

氣缸：是是燃燒作功的場所。為了節(jié)省貴金屬材料，降低本錢，方便維

修，現(xiàn)代汽車廣泛采用鑲入缸體內的氣缸套（圖2-6）。

氣缸套：有干式氣缸套和濕式

3

圖2-6氣缸套

a）干式氣缸套b）濕式氣缸套

1-機體2-氣缸套3-水套4-密封

圖2-5氣缸體氣缸套兩類。

1-曲軸支乘孔2-機體3-氣缸4-水道干式氣缸套：外壁不直接與冷

卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接

接觸，壁厚一般為1?3nlm。它強度和剛度都較好，但加工比擬復雜，內、

外外表都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。

濕式氣缸套：外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地

帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5?9mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，

通常只需要精加工內外表，而與水接觸的外外表不需要加，，拆裝方便，但

其強度、剛度不如干式氣缸套好，而且容易產生漏水現(xiàn)象，所以常加橡膠密

封圈4等防止漏水，使用和維修時應密切注意，否

那么將產生冷卻液漏入油底殼的嚴重后果。

風冷發(fā)動機（圖2-7）：在氣缸體和氣缸蓋外

外表鑄有許多散熱片，以增加散熱面積，其結構簡

單，但冷卻效果差。

氣缸體結盲形式（按氣缸體與油底殼安裝平面

的位置不同分）（圖2置）：

（1）一般式氣缸體：油底殼安裝平面和曲軸旋

轉中心在同一高度。優(yōu)點是機體高度小，重量輕，

結構緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但剛度和強圖2-7風冷發(fā)動機

度較差。1-散熱片2-氣缸

（2）龍門式氣缸體：油底殼安裝平面低于曲軸

的旋轉中心。優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷；但工藝性較

差，結構笨重，加工較困難。

（3）隧道式氣缸體：曲軸的主軸承孔為整體式，主軸承孔較大，曲軸從

氣缸體后部裝入。優(yōu)點是結構緊湊、剛度和強度好；但加工精度要求高，工

藝性較差，曲軸拆裝不方便。

氣缸蓋

作用：氣缸蓋（圖2-9）從上部密封氣缸,與活塞頂部和氣缸壁一起構

成燃燒室。

套服：灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。鋁合金的導熱性好，有利于提高壓縮比,

所以近年來鋁合金氣缸蓋越來越多C

類型：分單體式氣缸蓋、塊狀氣缸蓋和整體式氣缸蓋三種。

單體式氣缸蓋只覆蓋一個氣缸，塊狀氣缸蓋能覆蓋局部（二個以上）氣

缸，整體式氣缸蓋能覆蓋所有氣缸。

結構：形狀復雜，水套、進、排氣門座和氣門導管孔孔，火花塞孔或噴

油器孔、凸輪軸軸承孔（頂置凸輪軸式）、燃燒室。

汽油機燃燒室結構形式（三種）（圖2-10）：

（1）半球形燃燒室：它是橫剖面呈半球形的一種燃燒室。其結構緊湊、

復雜，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，燃燒速率高，散熱少，熱效

率高?？刹捎?氣門結

構，充氣效率高，排氣

凈化好，在轎車發(fā)動機

上廣泛應用。

（2）楔形燃燒室：

是橫剖面呈楔形的燃燒

室，其結構簡單、緊湊，

散熱面積小,熱損失?。?/p>

能保證混合氣在壓縮行

程中形成良好的渦流運

圖2-10汽油機燃燒室

動，有利于提高混合氣

a）半球形燃燒室b）楔形燃燒室O浴盆形燃燒室

的混合質量；進氣阻力

小，提高了充氣效率。但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長，爆

燃傾向變大；而且存在較大激冷面，容易形成有害HC排放。

（3）浴盆形燃燒室：是橫剖面呈倒浴盆形的燃燒室，結構簡單，制造本

錢低。但不夠緊湊，散熱面積大，熱損失大，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長，爆燃傾向大。

氣缸墊（圖2-11）

作用：保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣、漏水和漏油。

結構：目前應用較多的是銅皮一一石棉結構的氣缸墊，其翻邊處有三層

銅皮，壓緊時不易變形。有的氣缸墊還采用在石棉中心用編織的綱絲網或有

孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結劑壓成。有的采用實心有彈性的金屬

片作為氣缸墊，以適應發(fā)動機強化要求。

安裝注意：光滑的一面朝向氣缸體，否那么容易被高壓氣體沖壞。氣缸

墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向

四周擴展的順序分2?3次進行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。

油底殼

油底殼主要作用是裝潤滑油。

發(fā)動機的支承

發(fā)動機的支承是把發(fā)動機固定在

車架上緊固件C

小結以上內容

作業(yè)：練習冊相應章節(jié)

圖2-11氣缸墊

一、講解上次課作業(yè)

二、復習上次課內容

三、導語：上次課我們學習了機體組的構造，我們今天來學習活塞連桿

組。

四、正課

§.1活塞連桿組

一、活塞連桿組件（圖2-12）由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿

軸瓦等組成，。

L活塞

由頂部、頭部和裙部三局部組成（圖2-13）。

圖2T2活塞連桿組件

I一活塞2—活塞環(huán)3—活塞銷4一連桿

S—迷軒帽膝八一連桿等7—連耳鈾萬

（1）活塞頂部：有平頂、凸頂

和凹頂三種（圖2-14）。

平頂活塞頂部是一個平面，結

構簡單，制造容易，受熱面積小，

圖2T4活塞頂部形狀

a）平頂活塞b）凸頂活塞c）凹頂

頂部應力分布較為均勻，一般用在汽油機上，柴油機很少采用。

凸頂活塞的頂部凸起，起導向作用，有利于改善換氣過程。二行程汽油

機常采用凸頂活塞。

凹頂活塞頂部呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的形

成和燃燒。凹頂的大小還可以用來調節(jié)發(fā)動機的壓縮比。凹頂通常有方形凹

坑、3形凹坑、雙渦流凹坑、球形凹坑等。

有些活塞頂打有各種記號（圖2T5）,用以顯示活塞及活塞銷的安裝和

選配要求,應嚴格按要求進行c

活塞尺寸代碼活塞俏孔尺寸代碼

（2）活塞頭部（防漏部）：活塞頭部指第

一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上的局部。它有數

道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。為了提高第一道環(huán)

槽的耐熱和耐磨性，有的在第一道環(huán)槽部位鑄

入耐熱合金鋼護圈。

（3）活塞裙部：活塞裙部指從油環(huán)槽下端

面起至活塞最下端的局部?；钊共繉钊?/p>

氣缸內的往復運動起導向作用，并承受氣體側

圖2T5活塞頂部記號

壓力。

為了使活塞在正常工作溫度下與氣缸壁保持比擬均勻的間隙，以免在氣

缸內卡死或加大局部磨損，必須在冷態(tài)下預先把活塞裙部加工成不同的形狀

（圖2-16）。

1）預先

將活塞裙部

加工成橢圓

形，橢圓的長

軸方向與銷

座垂直。

2）預先

將活塞裙部圖2-16活塞裙部結構之一

做成錐形、階

梯形或桶形。

3）預先在活塞

裙部開槽（圖

2-17a）o在裙部開

橫向的隔熱槽，可

以減小活塞裙部的

受熱量；在裙部開

縱向膨脹槽，可以

補償裙部受熱后的

變形量。槽的形狀

圖2T7活塞裙部結構之二

a）裙部開槽b）拖板式活塞c）裙部鑄恒范鋼

有“T”形或"n”形。裙部開豎槽后，會使其開槽的一側剛度變小，在裝

配時應使其位于作功行程中承受側壓力較小的一側。通常柴油機活塞受力

大，裙部一般不開槽。

4）拖板式活塞（圖2T7b）。在許多高速汽油機上，為了減輕活塞重量,

把裙部不受側壓力的兩邊切去一局部或開孔，以減小慣性力，減小銷座附近

的熱變形量，稱拖板式活塞。該結構裙部彈性好，質量小，活塞與氣缸的配

合間隙較小。

5）裙部鑄恒范鋼［圖2-17c）.為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量.

有些汽油機活塞在活塞裙部或銷座內鑄入熱膨脹系數低的恒范鋼片。恒范鋼

為低碳鐵銀合金，其膨脹系數僅為鋁合金的"10,而銷座通過恒范鋼片與

裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變

形量。

6）活塞銷孔偏置結構（圖278）。

有些高速汽油機的活塞銷孔中心線

偏離活塞中心線平面，向作功行程

中受側壓力的一方偏移了1?2wino

這種結構可使活塞在壓縮行程到作

功行程中較為柔和地從壓向氣缸的

一面過渡到壓向氣缸的另一面，以

減小敲缸的聲音。在安裝時要注意,圖2T8活塞銷孔偏置結構

活塞銷偏置的方向不能裝反，否那e-偏移量

么換向敲擊力會增大，使裙部受損。

2.活塞環(huán)

活塞環(huán)是具有彈性的開口環(huán)，有氣環(huán)和油環(huán)之分。

氣環(huán)的作用：密封、傳熱。

油環(huán)作用：布油、刮油、封氣、傳熱。

（1）氣環(huán)結構原理（圖2T9）：氣環(huán)開有切口，具有彈性，在自由狀態(tài)

下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后，外外表緊貼在氣缸壁上,

形成第一密封面；被封閉的氣體不能通過環(huán)周與氣缸之間，便進入了環(huán)與環(huán)

槽的空隙，一方面把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第

一密封面，另一方面，作用在環(huán)背的氣體壓

力又大大加強了第一密封面的密封作用。汽

油機一般采用2道氣環(huán)，柴油機一般采用3

道氣環(huán)。

氣環(huán)的斷面形狀很多，常見的有矩形環(huán)、

第二密封面

扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)和桶面環(huán)（圖2-20）。

圖2T9氣環(huán)密封原理

1）矩形環(huán)：其斷面為矩形，結構簡單，制造方便，易于生產，應用最

廣。但矩形環(huán)隨活塞往復運動時.，會把氣缸壁面上的機油不斷送入氣缸中（圖

2-21）o這種現(xiàn)象稱為“氣環(huán)

的泵油作用”。

圖2-20氣環(huán)的斷面形狀

a）矩形環(huán)b）錐面環(huán)c）正扭曲內切環(huán)d）梯形環(huán)

e）桶面環(huán)圖2-21矩形環(huán)泵油作用

a）活塞下行b）活塞上行

2）錐面環(huán)°°）,減小了環(huán)與氣缸壁的

接觸面，提高了外表接觸壓力，有利于磨合和密封?；钊滦袝r，便于刮油;

活塞上行時.，由于錐面的〃油楔〃作用，能在油膜上〃飄浮〃過去，減小磨損，

安裝時，不能裝反，否那么會引起機油上竄。

3）扭曲環(huán)（圖2-20c、d）：扭曲環(huán)是在矩形環(huán)的內圓上邊緣或外圓下

邊緣切去一局部，使斷面呈不對稱形狀，在

環(huán)的內圓局部切槽或倒角的稱內切環(huán)，在環(huán)

的外圓局部切槽或倒隹的稱外切環(huán)。裝入氣

缸后，由于斷面不對稱，外側作用力合力E

（圖2-22b）與內側作用力合力8之間有一

力臂&產生了扭曲力矩，使活塞環(huán)發(fā)生扭

曲變形。活塞上行時，扭曲環(huán)在剩余油膜上

“浮過”，可以減小摩擦和磨損?；钊滦?/p>

時，那么有刮油效果，防止機油上竄。同時,

由于扭曲環(huán)在環(huán)槽中上、下跳動的行程縮

短，可以減輕“泵油”的副作用。目前被廣

泛應用于第2道活塞環(huán)槽上，安裝時必須注圖2-22扭曲環(huán)作用原理

意斷面形狀和方向，內切口朝上，外切口朝a）矩形環(huán)b）扭曲環(huán)

下，不能裝反。

4）梯形環(huán)（圖2-20e）：其斷面呈梯形,工作時，梯形環(huán)在壓縮行程和

作功行程隨著活塞受側壓力的方向不同而不斷地改變位置，這樣會把沉積在

環(huán)槽中的積炭擠出去，防止了環(huán)被粘在環(huán)槽中而折斷?？梢匝娱L環(huán)的使用壽

命。缺點是加工困難，精度要求高。

5）桶面環(huán)（圖2-20f）:桶面環(huán)的外圓為凸圓弧形。當桶面環(huán)上下運動

時，均能與氣缸壁形成楔形空間，使機油容易進入摩擦面，減小磨損。由于

它與氣缸呈圓弧接觸，故對氣缸外表的適應性和對活塞偏擺的適應性均較

好，有利于密封，但凸圓弧外表加工較困難。

（2）油環(huán):油環(huán)有普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種（圖2-23）。

1）普通油環(huán)

2）組合式油環(huán)：它由上下數片刮油鋼片1

與中間的擴脹器組成c擴脹器由軸向襯環(huán)2和徑

向襯環(huán)3組成，軸向襯環(huán)產生軸向彈力，徑向襯

環(huán)產生徑向彈力，使刮油鋼片緊緊壓向氣缸壁和

活塞環(huán)槽。刮油鋼片1外表鍍銘，很薄，對氣缸

的比壓力大，刮油效果好；而且數片刮油鋼片彼

此獨立，對氣缸壁面適應性好；回油通路大，重

量輕。近年來汽車發(fā)動機上越來越多地采用了組

合式油環(huán)。缺點主要是制造本錢高。

小結以上內容

作業(yè)：練習冊對應章節(jié)

一、講解上次課作業(yè)

二、復習上次課內容

三、導語：上次課我們講解了活塞和活塞

環(huán)，這次我們把剩下的活塞銷和連桿的

構造講解一下圖2-23油環(huán)

四、正課a）普通油環(huán)b）組合油環(huán)

§活塞銷和連桿1-刮油鋼片2-軸向襯環(huán)3-

一、活塞銷徑向襯環(huán)

作用：連接、傳力。

連接配合方式：與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有全浮式和

半浮式兩種方式（圖2-25）。

全浮式：指當發(fā)動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運

動，使磨損均勻?；钊N兩端裝有卡環(huán)5,進行軸向定位。由于鋁活塞熱膨

脹量比鋼大，為了保證高溫工作時活塞銷與活塞銷座孔有正常間隙

（0.01?），在冷態(tài)時為過渡配

合，裝配時，應先把鋁活塞加

熱到一定程度，再把活塞銷裝

入。

半浮式：活塞中部與連桿

小頭采用緊固螺栓連接，活塞

銷只能在兩端銷座內作自由擺

動，而和連桿小頭沒有相對運

圖2-25活塞銷的連接方式

a）全浮式b）半浮式

1-連桿小頭2-連桿襯套3-活塞銷4-活塞

銷座5-卡環(huán)

動?；钊N不會作軸向竄動，不需要卡環(huán)，小轎車上應用較多。

功用：連接活塞與曲軸，將活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。

結構：連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭（圖2-26）。

連桿小頭:連桿襯套（青銅）（半浮式活塞銷沒有）。

連桿桿身：“工”字形斷面，抗彎強

度好，重量輕，大圓弧過渡，且上小下大，

采用壓力法潤滑的連桿，桿身中部制有連通

大、小頭的油道c

連桿大頭：有整體式和分開式兩種。一

般都采用分開式，分開式又分為平分和斜分

兩種（圖2-27）。

平分一一分面與連桿桿身軸線垂直（圖

2-27a）,汽油機多采用這種連桿。因為一般

汽

油

機

連

桿

圖連桿的結構

2-26大

1-連桿襯套2-連桿小頭3-連桿頭

桿身4-連桿螺釘5.連桿大頭的

6-連桿軸瓦7-連桿蓋8-連桿軸橫

圖2-27連桿大頭

瓦凸鍵9-凹槽向

a）立分式b）斜分式

地

尺寸都小于氣缸直徑，可以方便1-連桿裝配標志2-機油噴孔3-連

通過氣缸進行拆裝。桿蓋裝配標志

斜分一一分面與連桿桿身軸線

成30°?60°夾角（圖2-27b）。柴油機多采用這種連桿。因為，柴油機壓縮

比大，受力較大，曲軸的連桿軸頸較粗，相應的連桿大頭尺寸往往超過了氣

缸直徑，為了使連桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口。斜切

口的連桿蓋安裝時應注意方向。

連桿蓋與連桿的定位:把連桿大頭分開可取下的局部叫連桿蓋，連桿與

連桿蓋配對加工，加工后，在它們同一側打上配對記號3,安裝時不得互相

調換或變更方向。為

此，在結構上采取了

定位措施。平切口連

桿蓋與連桿的定位多

采用連桿螺栓定位，

利用連桿螺栓中部精

加工的圓柱凸臺或光

圖2-28分開式連桿大頭定位方法

a）鋸齒定位b）圓銷定位c）套筒定位d）止口定位

圓柱局部與經過精加工的螺栓孔來保證（圖3-26）。斜切口連桿常用的定位

方法有鋸齒定位、圓銷定位、套筒定位和止口定位（圖3-28）。

連桿螺栓：采用優(yōu)質合金鋼，并經精加工和熱處理特制而成，損壞后絕

不能用其它螺栓來代替。安裝連桿蓋擰緊連桿螺栓螺母時，要用扭力板手分

2?3次交替均勻地擰緊到規(guī)定的扭矩，擰緊后還應可靠的鎖緊。

連桿軸瓦（圖2-29）：

分上、下兩個半片。瓦上制有定

位凸鍵c

軸瓦材料目前多采用薄壁鋼背軸

瓦，在其內外表澆鑄有耐磨合金層。

耐磨合金層具有質軟，容易保持油膜，

磨合性好，摩擦阻力小，不易磨損等

特點。耐磨合金常采用的有巴氏合金、

圖2-29連桿軸瓦

銅鋁合金和高錫鋁合金。

1-鋼背2-油槽3-定位凸鍵4-減

V型發(fā)動機叉形連桿：有如下三種

磨合金層

形式（圖2-30）：

（1）并列式：相對應的左右兩缸連

桿并列安裝在同一連桿軸頸上。

（2）主副式：一列氣缸為主連桿，

直接安裝在連桿軸頸上，另一列連桿為

副連桿，欽接在主連桿大頭（或連桿蓋）

上的兩個凸耳之間。

（3）叉式：左右對應的兩列氣缸連

桿中，一個連桿大頭做成叉形，跨于另圖2-30叉形連桿

一個連桿厚度較小的大頭兩端。a）并列式b）主副式c）又式

小結以上內容

作業(yè)：練習冊上對應章節(jié)

一、講解上次課的作業(yè)

二、復習上次課內容

三、導語：活塞連桿組得到轉化機械能后就傳遞給曲軸飛輪組，那么曲

軸飛輪組構造是怎么樣的呢？

四、正課

§

曲軸飛輪組件

曲軸飛輪組件主要由曲軸、飛輪和一些附件組成（圖2-31）。

1.曲軸

材料：一般用中碳鋼

或中碳合金鋼模鍛而成。

軸頸外表經高頻淬火或

氮化處理，并經精磨加

工。

結構：主軸頸、曲柄

銷（連桿軸頸）、曲柄臂、

平衡重塊等組成。

支承方式（圖2-32）：

全支承曲軸：曲軸的

主軸頸數比氣缸數目多

一個，即每一個連桿軸頸圖2-31曲軸飛輪組件

兩邊都有一個主軸頸。1-曲軸皮帶輪2-曲軸正時齒輪皮帶輪3-曲軸鏈輪4-曲

非全支承曲軸：曲軸軸前端5-曲軸主軸頸6-曲柄臂7-曲柄銷〔連桿軸頸）

的主軸頸數比氣缸數目8-平衡重塊9-轉速傳感器脈沖輪10-飛輪11-主軸瓦

少或與氣缸數目相等，主12.主軸承蓋13-螺母14-止推墊片15.主軸瓦16-止推

軸承載荷較大，但縮短了墊片

曲軸的總長度，使發(fā)動機

的總體長度有所減小。

b）4缸機的平衡（圖2-33）o在一些高

檔發(fā)動機上，還采用加裝平衡軸的方法進

圖2-32曲軸的支承方式行慣性力的平衡，使發(fā)動機運轉更加平

a）非全支承b）全支承粽。

曲軸前端（圖2-34）：裝有定時齒輪、

驅動風扇和水泵的帶輪以及起動爪、甩油盤等。甩油盤外斜面向后，安裝時

應注意，否那么會產生相反效果。在齒輪室蓋上裝有油封，防止機油外漏。

曲軸軸向定位：由于曲軸經常

受到