曲柄連桿機構 (2)

1、機體組機體組活塞連桿組活塞連桿組本講綜述本講綜述曲柄連桿機構概述曲柄連桿機構概述12曲軸飛輪組曲軸飛輪組3本本講講引引入入曲柄連桿機構曲柄連桿機構配氣機構配氣機構冷卻系冷卻系潤滑系潤滑系點火系點火系啟動系啟動系燃料供給系燃料供給系占到發(fā)動機占到發(fā)動機8080的的主體結構和配件主體結構和配件輔助配合兩大機輔助配合兩大機構工作的構工作的5 5大系統(tǒng)大系統(tǒng)汽車發(fā)動機總結構汽車發(fā)動機總結構構成了發(fā)動機構成了發(fā)動機2 2大機構、大機構、5 5大系大系統(tǒng)的復雜結構。統(tǒng)的復雜結構。提問：發(fā)動機的作用？提問：發(fā)動機的作用？通過？燃料燃燒的化學能！燃料燃燒的化學能！可驅動車輪旋轉的動能?？沈寗榆囕喰D的動能。本

2、本講講展展開開一、曲柄連桿機構的功用一、曲柄連桿機構的功用功用：發(fā)動機產功用：發(fā)動機產生并傳遞動力的生并傳遞動力的機構，通過它把機構，通過它把燃料燃燒后的熱燃料燃燒后的熱能轉化為機械能。能轉化為機械能。組成組成：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組?；钊B桿組機體組曲軸飛輪組二、曲柄連桿連桿機構組成二、曲柄連桿連桿機構組成1 1、機體組、機體組功用：功用：是內燃機的骨架。是內燃機的骨架。組成：氣缸體、曲組成：氣缸體、曲軸箱、氣缸套、氣軸箱、氣缸套、氣缸墊及油底殼等。缸墊及油底殼等。會了吧？會了吧？2 2、活塞連桿組、活塞連桿組組成：由活塞、活組成：由活塞、活塞環(huán)、活

3、塞銷、連塞環(huán)、活塞銷、連桿等運動件桿等運動件 組成。組成。通過活塞的往復運通過活塞的往復運動實現(xiàn)曲軸的旋轉動實現(xiàn)曲軸的旋轉運動運動 。3 3、曲軸飛輪組、曲軸飛輪組組成：組成：u 曲軸、曲軸、u 飛輪、飛輪、u 扭轉減震器扭轉減震器 功用：功用：均勻輸出扭矩和轉速。均勻輸出扭矩和轉速。化學腐蝕作用高速旋轉運動三、曲柄連桿連桿機構的工作條件三、曲柄連桿連桿機構的工作條件工作條件相當惡劣。工作條件相當惡劣。 難以潤滑高溫高壓氣體高溫：高溫：20002000度以上度以上 高壓：高壓：3MPa5MPa 3MPa5MPa 高速：高速：30006000 30006000 r/min r/min 化學腐蝕：

4、可燃混化學腐蝕：可燃混合氣和燃燒廢氣的合氣和燃燒廢氣的直接接觸。直接接觸。 本本講講展展開開汽缸蓋、汽缸墊汽缸體、汽缸套曲軸箱、油底殼 機體組是發(fā)動機的骨架機體組是發(fā)動機的骨架一、機體組總體介紹一、機體組總體介紹汽缸體汽缸體上曲軸箱上曲軸箱汽缸體曲軸汽缸體曲軸箱（也稱為箱（也稱為汽缸體）汽缸體）二、汽缸體和曲軸箱結構二、汽缸體和曲軸箱結構水冷發(fā)動機汽缸體和上曲水冷發(fā)動機汽缸體和上曲軸箱鑄成一體，稱為汽缸軸箱鑄成一體，稱為汽缸體曲軸箱，也可稱為汽缸體曲軸箱，也可稱為汽缸體。體。作用：是發(fā)動機各機構和作用：是發(fā)動機各機構和系統(tǒng)的裝配基體系統(tǒng)的裝配基體。機濾座孔機濾座孔汽缸汽缸水道水道軸承座軸承座汽

5、缸體上部設有汽缸體上部設有汽汽缸缸和和水道水道，下部設，下部設有安裝曲軸的有安裝曲軸的軸承軸承座座，也就是下曲軸，也就是下曲軸箱，在汽缸體側面箱，在汽缸體側面還設有安裝輔助裝還設有安裝輔助裝置的置的座孔座孔。1 1、汽缸的結構型式、汽缸的結構型式一般式一般式油底殼安裝平面油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心和曲軸旋轉中心在同一高度。在同一高度。龍門式龍門式油底殼安裝平油底殼安裝平面低于曲軸的面低于曲軸的旋轉中心。旋轉中心。隧道式隧道式汽缸汽缸體上曲軸體上曲軸的主軸承孔為的主軸承孔為整體式。整體式。名名 稱稱性性 能能應應 用用一般式機體高度小、重量輕、結構緊湊，便于加工拆卸，剛度和強度差。492Q汽油

6、機，90系列柴油機。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。負荷較大的柴油機上 。三種汽缸三種汽缸性能與應用比較性能與應用比較2 2、汽缸的排列方式、汽缸的排列方式結構簡單、加結構簡單、加工容易，但發(fā)工容易，但發(fā)動機長度和高動機長度和高度較大。度較大?？s短了機體的縮短了機體的長度和高度，長度和高度，增加了剛度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機減輕了發(fā)動機重量；形狀復重量；形狀復雜，加工困難。雜，加工困難。高度小，總高度小，總體布置方便。體布置方便。V6V6發(fā)動機發(fā)動機直列直列4 4缸發(fā)動機缸發(fā)動

7、機對置發(fā)動機對置發(fā)動機 牛！牛！3 3、汽缸的冷卻、汽缸的冷卻水道水道散熱片散熱片4 4、汽缸構造方式、汽缸構造方式整體式整體式鑲嵌式鑲嵌式類型類型構造構造性能及應用性能及應用整體式整體式汽缸直接鏜在汽缸體上。強度和剛度好，能承受大負荷。成本高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質材料制成汽缸套，再裝到一般材料制成的汽缸體內。降低了制造成本，便于修理和更換汽缸套，延長了汽缸體的使用壽命。汽缸構造與應用汽缸構造與應用5 5、曲軸箱的結構、曲軸箱的結構曲軸箱曲軸箱組成：組成：由汽缸體下半部和油底殼由汽缸體下半部和油底殼組成。組成。氣門室罩蓋氣門室罩蓋汽缸蓋汽缸蓋汽缸墊汽缸墊三、汽缸蓋與汽缸墊結構三、汽缸蓋與汽缸

8、墊結構1 1、汽缸蓋、汽缸蓋（1 1）功用：密封汽缸的上部，與活塞、汽缸等共同構成燃燒室。）功用：密封汽缸的上部，與活塞、汽缸等共同構成燃燒室。 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。 （2 2）工作條件：由于接觸溫度很高的燃氣，所以承受的熱負荷）工作條件：由于接觸溫度很高的燃氣，所以承受的熱負荷 很大。很大。冷卻水套進氣門座排氣門座火花塞座主油道孔燃燒室缸蓋螺絲孔（3）基本結構基本結構：汽缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進排氣門道、氣門導汽缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進排氣門道、氣門導管孔和進排氣門座、火花塞孔（汽油機）或噴油器座孔。管孔和進排氣門座、火花塞孔（汽油機）或噴

9、油器座孔。（4）材料材料：鋁合金、灰鑄鐵、合金鑄鐵。鋁合金、灰鑄鐵、合金鑄鐵。是這樣是這樣滴呀？滴呀？（5 5）結構型式：水冷發(fā)動機有整體式、分塊式、單體式。結構型式：水冷發(fā)動機有整體式、分塊式、單體式。整體式分塊式單體式（6）燃燒室燃燒室燃燒室：汽缸蓋的一部分與汽缸體的一部分組成燃燒室。：汽缸蓋的一部分與汽缸體的一部分組成燃燒室。2 2、汽油機燃燒室常見的三種形式、汽油機燃燒室常見的三種形式半球形楔形盆形名稱名稱 優(yōu)點優(yōu)點示意圖示意圖應用應用半球形半球形結構緊湊、排氣效果好火焰行結構緊湊、排氣效果好火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高。熱效率高。桑塔納桑塔納

10、 夏利夏利 富康富康楔形楔形結構簡單、緊湊、散熱面積小、結構簡單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長, ,燃燃燒速度較快。燒速度較快。切諾基切諾基盆形盆形工藝性好、成本低、進排氣效工藝性好、成本低、進排氣效果不如半球形燃燒室果不如半球形燃燒室, ,燃燒速燃燒速度較低。度較低。捷達捷達各種形狀燃燒室特點比較各種形狀燃燒室特點比較3 3、汽缸罩蓋、汽缸墊汽缸罩蓋、汽缸墊（1）汽缸罩蓋汽缸罩蓋機油加注口汽缸罩蓋墊曲軸箱通風口汽缸罩蓋內擋板（2）汽缸墊汽缸墊汽缸墊汽缸墊功用：功用：填補汽缸體與汽缸蓋填補汽缸體與汽缸蓋孔隙，

11、保持不漏氣、不孔隙，保持不漏氣、不漏水、不漏油。漏水、不漏油。作用大作用大喲！喲！種類：種類：金屬石棉襯墊金屬石棉襯墊金屬復合材料金屬復合材料全金屬全金屬汽缸墊上的一些孔汽缸墊上的一些孔冷卻水道缸蓋螺絲孔機油主油道本本講講引引入入活塞連桿在發(fā)動機燃燒過程中起活塞連桿在發(fā)動機燃燒過程中起什么作用呢？什么作用呢？本本講講展展開開油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋活塞銷卡活塞銷卡環(huán)環(huán)氣環(huán)氣環(huán)一、活塞連桿組總體介紹一、活塞連桿組總體介紹材料：材料：鋁合金：質量小 ；導熱性好； 熱膨脹系數(shù)大?；诣T鐵或耐熱鋼：耐磨、強度高、熱膨脹系數(shù)低，但質量較大，很少使用；

12、功用功用1 1、與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃組成燃燒室燒室；2 2、承力傳力承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉。二、活塞二、活塞頭部頂部裙部活塞結構：活塞結構：活塞頭部安裝活塞環(huán)，制作較厚?；钊共繉?，傳力。承受側壓力銷座孔處制有加強筋?；钊Y構活塞結構活塞頂部構成燃燒室，承受氣體壓力1 1、活塞頭部、活塞頭部頭部頭部位置：位置：工作條件最惡工作條件最惡劣，應離頂部劣，應離頂部遠些。遠些。1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內， 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。作用：作用：1 1、活塞頭部、活塞

13、頭部3 3、活塞裙部、活塞裙部對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用，并承受側壓對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用，并承受側壓力力 。位置位置裙裙部部從下面一道油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部從下面一道油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。分，包括銷座孔。作用作用3 3、活塞裙部、活塞裙部引起活塞裙邊變形引起活塞裙邊變形熱膨脹氣體壓力側壓力 不許不許睡覺！睡覺！三、活塞環(huán)三、活塞環(huán) 密封； 傳熱； 刮油、布油高溫；高壓；高速；極難潤滑功用功用組成組成工作條件工作條件 氣環(huán)； 油環(huán)要求要求： 彈性好，強度高，耐磨損；廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵。3 3、氣環(huán)、氣環(huán)氣環(huán)盡量少（2-3道）；安裝

14、時切口錯開（迷宮）。氣環(huán)的密封原理氣環(huán)的密封原理（1）第一密封面的建立：（2）第二密封面的建立：第一密封面第一密封面PjFP1第二密封面第二密封面刮油片刮油片徑向襯環(huán)徑向襯環(huán)軸向襯環(huán)軸向襯環(huán)刮油片刮油片整體式油環(huán)整體式油環(huán)組合式油環(huán)組合式油環(huán)作用：作用：刮油，即將氣缸壁上多余的潤滑油刮下來。3 3、油環(huán)、油環(huán)46油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用：油環(huán)的刮油作用：組合油環(huán)的特點：組合油環(huán)的特點：刮油能力強刮油能力強不竄油不竄油回油能力強回油能力強密封好密封好無側隙無側隙適應性好適應性好因鋼片薄，因鋼片薄，對缸壁比對缸壁比壓大；壓大；上下片上下片可分別可分別動作。動作。四、活塞銷四、活塞銷結構、材結構

15、、材 料料 與工藝與工藝作用作用連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。優(yōu)質低碳鋼；表面淬火、精磨；制成的厚壁管狀體。小頭：小頭：用來安裝活塞銷，以連接活塞。桿身：桿身：常做成“工”字形斷面。 大頭大頭：與曲軸的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開式，即連桿體大頭和連桿蓋。結構結構五、連桿五、連桿作用：作用：連接活塞與曲軸，把活塞的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復運動變成曲軸的旋轉運動。材料：材料：連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼鍛連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼鍛造而成，少數(shù)球墨鑄鐵。造而成，少數(shù)球墨鑄鐵。本本講講引引入入請思考曲軸飛輪組在發(fā)動機中的地位和作用請思考曲軸飛輪組在發(fā)動機中的地位和

16、作用本本講講展展開開曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、減振器等組成曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、減振器等組成。一、曲軸飛輪概述一、曲軸飛輪概述起動爪起動爪正時齒輪正時齒輪主軸瓦主軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉減振器扭轉減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸工作條件工作條件： 受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊承受交變載荷的沖擊。材料：材料： 大多采用優(yōu)質中碳鋼大多采用優(yōu)質中碳鋼或中合金碳鋼。有的采或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。用球墨鑄鐵。二、曲軸結構二、曲軸結構功用功用l把活塞連桿組傳來的氣把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉變?yōu)榕ぞ貙ν怏w壓力轉變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵?。輸出。l驅

17、動配氣機構及其它附驅動配氣機構及其它附屬裝置。屬裝置。前端軸前端軸連桿軸頸連桿軸頸曲軸軸頸曲軸軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄1 1、構造、構造2 2、曲拐形式與點火順序、曲拐形式與點火順序使各缸作使各缸作功間隔角功間隔角盡量相等盡量相等 連續(xù)作功連續(xù)作功的兩缸相的兩缸相隔盡量遠隔盡量遠 V V型發(fā)動機型發(fā)動機左右兩氣缸左右兩氣缸盡量交替作盡量交替作功功布置原則布置原則56（1 1）直列四沖程四缸發(fā)動機）直列四沖程四缸發(fā)動機曲拐對稱布置于同一平面內。曲拐對稱布置于同一平面內。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720720度度/4=180/4=180度。度。發(fā)動機工作順

18、序有：發(fā)動機工作順序有：13421243n工作順序：工作順序：各缸完成同各缸完成同名行程的次名行程的次序。序。按按1342發(fā)火順序的發(fā)火順序的直直列四沖程四缸列四沖程四缸發(fā)動機發(fā)動機按按1243發(fā)火順序的發(fā)火順序的直直列四沖程四缸列四沖程四缸發(fā)動機發(fā)動機（2 2）直列）直列四沖程六缸發(fā)動機四沖程六缸發(fā)動機發(fā)動機工作順序發(fā)動機工作順序有：有：153624 ; 153624 ; 142635 142635 曲拐對稱布置于三個曲拐對稱布置于三個平面內。平面內。相鄰作功氣缸的曲拐相鄰作功氣缸的曲拐夾角為夾角為720720度度/6=120/6=120度。度。直列式：直列式：分左手排列和右手分左手排列和右手排列兩種形式。排列兩種形式。點火順序：點火順序：左手曲軸為左手曲軸為1515一一36243624。右手曲軸為右手曲軸為l l一一4426352635兩種還真兩種還真不一樣。不一樣。v v型，左右排的相對氣缸共用一道曲柄銷，使用四道軸頸，型，左右排的相對氣缸共用一道曲柄銷，使用四道