發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造交流（發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)）

1、發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)介紹 DYPT質(zhì)量部質(zhì)量部 2006年年7月月18日日曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。 它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。 發(fā)動(dòng)機(jī)在作功時(shí)，汽缸內(nèi)的溫度可高達(dá)2500K以上，最高壓力5-9MPa，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速3000-6000r/min，則活塞每秒要行經(jīng)100-200個(gè)行程，其線速度很高,此外，與可然混合氣和廢氣接

2、觸的機(jī)件還受到化學(xué)腐蝕。所以，曲軸連桿機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)是高溫、高壓、高速以及化學(xué)腐蝕。 例如，在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件，要受到氣體力、慣性力的作用；旋轉(zhuǎn)機(jī)件要受到離心力的作用；相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)件要受到摩擦力的作用。這些力作用在曲軸連桿機(jī)構(gòu)上，會(huì)使各傳動(dòng)機(jī)件受到拉伸、壓縮和彎扭等不同形式的載荷。因此，在結(jié)構(gòu)和選材上必須采取相應(yīng)的措施 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有氣壓力P，往復(fù)慣性力Pj，旋轉(zhuǎn)離心力Pc和摩擦力F。PPjPCF受力分析1、 氣壓力：氣壓力P的集中力PP分解為側(cè)壓力NP和SP， SP分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的力。(1)作功行程：側(cè)壓力NP向左，活塞的左側(cè)面壓向

3、氣缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重NPSPPRPTP(2)壓縮行程：側(cè)壓力NP向右，活塞的右側(cè)面壓向氣缸壁，右側(cè)磨損嚴(yán)重NPPSPRPTP2、 往復(fù)慣性力Pj：活塞在上半行程時(shí)，慣性力都向上，下半行程時(shí)，慣性力都向下。在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改變，速度為零，加速度最大，慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，加速度為零，慣性力也等于零。Pj3、 離心慣性力PC：旋轉(zhuǎn)機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承與周頸的磨損，也引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。Pc4、摩擦力F：指相互運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨損的根源。F一、機(jī)體組一、機(jī)體組1、機(jī)體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、

4、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊-不動(dòng)件曲軸箱曲軸箱氣缸體氣缸體氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼1、 氣缸體水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱(chēng)為氣缸體曲軸箱，也可稱(chēng)為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱(chēng)為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。 1、氣缸體名稱(chēng)名稱(chēng)性能性能應(yīng)用應(yīng)用 一般式一般式（平分式）（平分式）機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸。剛度和強(qiáng)度差。卸。剛度和強(qiáng)度差。492Q492Q汽油機(jī)，汽油機(jī)，9090系列系列柴油機(jī)

5、。（中小型）柴油機(jī)。（中小型）龍門(mén)式龍門(mén)式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）捷達(dá)轎車(chē)、富康轎車(chē)、捷達(dá)轎車(chē)、富康轎車(chē)、桑塔納轎車(chē)桑塔納轎車(chē)隧道式隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。曲軸拆卸不方便。主軸承同軸度易保證，主軸主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動(dòng)軸承承用滾動(dòng)軸承負(fù)荷較大的柴油機(jī)上負(fù)荷較大的柴油機(jī)上 。油底殼油底殼安裝平安裝平面和曲面和曲軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心在中心在同一高同一高度。度。氣缸體上曲氣缸體上曲軸的主軸承軸的主軸承孔為整體式。孔

6、為整體式。1 1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為油底殼安裝油底殼安裝平面低于曲平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中軸的旋轉(zhuǎn)中心。心。2 2）根據(jù)冷卻方式不同）根據(jù)冷卻方式不同 (1)(1)、水冷、水冷 (2)(2)、風(fēng)冷、風(fēng)冷3）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體 (1)、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。 (2)、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。類(lèi)型類(lèi)型構(gòu)造構(gòu)造性能及應(yīng)用性能及應(yīng)用整體式整體式氣缸直接鏜在氣氣缸直接鏜在氣缸體上缸體上強(qiáng)度和剛度好，能強(qiáng)度

7、和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本承受大負(fù)荷。成本高。高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再制成氣缸套，再裝到一般材料制裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，降低了制造成本，便于修理和更換氣便于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。體的使用壽命。2、氣缸蓋與氣缸襯墊 功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。 工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷很大。 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。 氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門(mén)道、氣門(mén)導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門(mén)座、火花塞孔或噴油器座孔。 多缸一蓋安裝時(shí)：由中央對(duì)稱(chēng)向四周擴(kuò)展擰緊螺栓

8、分23次 。拆卸相反順序。鋁合金缸蓋冷機(jī)擰緊即可；鑄鐵缸蓋冷機(jī)擰緊后熱機(jī)還需擰緊一次1）、汽油機(jī)燃燒室要求：結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積??；能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng) 類(lèi)型:名稱(chēng)名稱(chēng) 特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖應(yīng)用應(yīng)用半球形半球形結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果排氣效果好好火焰行程短、燃燒火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、速率高、熱損失小、熱效率高熱效率高桑塔納桑塔納 夏利夏利 富富康康楔形楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；熱面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室最火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)長(zhǎng), ,燃燒速度較快燃燒速度較快切諾基切諾基盆形盆形工藝性

9、好、成本低、工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球進(jìn)排氣效果不如半球形燃燒室形燃燒室, ,燃燒速度較燃燒速度較低低捷達(dá)捷達(dá)奧迪奧迪3、氣缸墊1）.作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油 。2）.材料：有彈性、耐熱性、耐壓性3）.安裝時(shí)注意方向4、油底殼1).功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。2).構(gòu)造：（1）用薄鋼板沖壓而成。(2)內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車(chē)振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較大的波動(dòng)。(3)最低處有放油塞(磁性)(4)曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。 二、活塞連桿組二、活塞連桿組 1 1 活塞活塞 1 1）功用：）功用： (1)(1)與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；與氣缸蓋、氣

10、缸壁等共同組成燃燒室； (2)(2)承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動(dòng)承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)。 2 2）工作環(huán)境：）工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)600-700K600-700K，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到10m/s10m/s，承受很大的慣性力。，承受很大的慣性力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_(dá)活塞頂部承受最高可達(dá)3-5MPa3-5MPa（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。破壞配合聯(lián)結(jié)。 3 3）材料：）材料：鋁合金：質(zhì)量小鋁合金：

11、質(zhì)量小 （約為鑄鐵活塞的（約為鑄鐵活塞的50%50%70%70%）；）；導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3. 3. 熱膨脹系數(shù)大。熱膨脹系數(shù)大。 灰鑄鐵灰鑄鐵活塞應(yīng)具備的特點(diǎn)活塞應(yīng)具備的特點(diǎn)A A 剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。B B 導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損C C 質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力4）構(gòu)造：活塞可分為頂部、頭部、裙部銷(xiāo)座(1)、頂部：是燃燒室的組成部分，用來(lái)承受氣體壓力。形狀形狀示意圖示意圖平頂平頂凸頂凸頂凹頂凹頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積小

12、、易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換用、有利于改善換氣過(guò)程。氣過(guò)程。凹坑的形狀、位置凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣壓縮比，防止碰氣門(mén)。（高壓縮比發(fā)門(mén)。（高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)為了防止碰撞動(dòng)機(jī)為了防止碰撞氣門(mén)，也可用凹坑氣門(mén)，也可用凹坑的深度來(lái)調(diào)整壓縮的深度來(lái)調(diào)整壓縮比比) ) 2 2）活塞頭部）活塞頭部 位置：第一道活塞槽與活塞銷(xiāo)孔之間的部分。位置：第一道活塞槽與活塞銷(xiāo)孔之間的部分。氣環(huán)槽氣環(huán)槽油環(huán)槽油環(huán)槽工作條件

13、工作條件最?lèi)毫樱類(lèi)毫?，?yīng)離頂部應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。遠(yuǎn)些。(1)(1)、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、(2)(2)、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，(3)(3)、將頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。、將頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。作用：作用：活塞活塞銷(xiāo)孔3 3）活塞裙部）活塞裙部 (1)(1)位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷(xiāo)座孔。位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷(xiāo)座孔。 (2)(2)作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞

14、油膜。力，防治破壞油膜。（3）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施a、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。 b、變形規(guī)律（1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵；（2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下??；（3）裙部周向近似橢圓形變化，長(zhǎng)軸沿銷(xiāo)座孔軸線方向。因銷(xiāo)座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。 C結(jié)構(gòu)措施活塞裙部制成橢圓形，長(zhǎng)軸垂直于銷(xiāo)座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。銷(xiāo)座處凹陷0.5mm1.0mm。偏置銷(xiāo)座1、定義：活塞銷(xiāo)座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm2mm。2、作用：減輕活塞換向時(shí)對(duì)氣缸壁的敲

15、擊。 原理：因銷(xiāo)座偏置，在接近上止點(diǎn)時(shí)，作用在活塞銷(xiāo)座軸線以右的氣體壓力大于左邊，使活塞傾斜，裙部下端提前換向。而活塞在越過(guò)上止點(diǎn)，側(cè)壓力反向時(shí)，活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn)，頂部向左轉(zhuǎn)（不是平移），完成換向?？梢?jiàn)偏置銷(xiāo)座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時(shí)進(jìn)行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個(gè)漸變過(guò)程。為此，兩步過(guò)渡使換向沖擊力大為減弱。 二、活塞環(huán)是具有彈性的開(kāi)口環(huán)，分為氣環(huán)和油環(huán)。工作條件：高溫、高壓、高速、極難潤(rùn)滑。平均壽命：6萬(wàn)公里1氣環(huán)1）.作用：（1）密封：防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼；（2） 傳熱：將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁；（3）輔助刮油、布油。

16、氣環(huán)盡量少（2-3）；安裝時(shí)切口錯(cuò)開(kāi)（迷宮）（2） 第二密封面的建立：活塞環(huán)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力Pj，與缸壁間產(chǎn)生摩擦力F，以及側(cè)隙有氣體壓力P1，在這三個(gè)力的共同作用下，使環(huán)靠在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二密封面。PjFP1第二密封面（3）氣環(huán)的第二次密封：竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對(duì)缸壁和環(huán)槽進(jìn)一步壓緊，加強(qiáng)了第一、二密封面的密封。氣環(huán)的密封原理（1） 第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑缸徑，裝缸后在其彈力P0作用下與缸壁壓緊，形成第一密封面。第一密封面原因：（1）存在側(cè)隙和背隙；（2） 環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下?；钊h(huán)的泵油作用及危害危害：（1）增加了潤(rùn)滑油的消耗；（2）火花塞沾油不跳

17、火；（3）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；（4）環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；（5）加劇了氣缸的磨損。 措施：（1）采用扭曲環(huán)；（2）采用組合式油環(huán)；（3）油環(huán)下設(shè)減壓腔 氣環(huán)斷面形狀：氣環(huán)斷面形狀：形狀形狀特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖矩形環(huán)矩形環(huán) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)用面廣用面廣扭曲環(huán)扭曲環(huán)斷面不對(duì)稱(chēng)，受力不平衡，使活塞環(huán)斷面不對(duì)稱(chēng)，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲扭曲錐面環(huán)錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。表面接觸壓力，有利于磨合和密封。梯形環(huán)梯形環(huán) 加工困難，精度要求高加工困難，精度要

18、求高桶面環(huán)桶面環(huán) 外圓為凸圓弧形外圓為凸圓弧形組合式刮油環(huán)：由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。 1-鋼片；2-襯簧；3-徑向襯簧；4-軸向襯簧；5-活塞 三、活塞銷(xiāo) 1作用：連接活塞和連桿，并傳遞活塞的力給連桿。 2結(jié)構(gòu)：用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。四、連桿1-小頭；2-桿身；3-大頭；4、9-裝配記號(hào)（朝前）；5-螺母；6-連桿蓋；7-連桿螺栓；8-軸瓦；10-連桿體；11-襯套；12-集油孔 1功用： 將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2 組成1)、小頭：用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，以連接活塞。（全浮式有油溝）2)、桿身：常做成“工”字形斷面。3)、大頭：與曲軸

19、的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開(kāi)式，即連桿體大頭和連桿蓋。 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 3連桿軸承（俗稱(chēng)小瓦）3.1.作用：保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。3.2. 組成：由鋼背和減磨層組成。鋼背由1mm3mm的低碳鋼制成。減磨層為0.3mm0.7mm的減磨合金，層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時(shí)嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時(shí)應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油孔對(duì)齊。 2.3 曲軸飛輪組由曲軸、飛輪、減振器等組成。 起動(dòng)爪起動(dòng)爪正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪主軸瓦主軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸一

20、、曲軸 （一）功用 1.把活塞連桿組傳來(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外輸出。 2.驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)及其它附屬裝置。 材料：大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。 工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。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曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)(直列式發(fā)動(dòng)機(jī))；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 曲軸的平衡曲軸如果局部重量不均運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，致使曲軸疲勞折斷。因此，在曲柄銷(xiāo)對(duì)面必須加上配重以保持平衡。配重有些可用螺絲固定，可拆卸，有的配重直接鑄造在曲軸上?，F(xiàn)代的高速發(fā)動(dòng)機(jī)為減小噪音，平衡軸來(lái)提高

21、平衡度。平衡軸通常使用兩根，斷面為半圓，使用膠木齒輪與曲軸齒輪相嚙合，平衡軸與曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反， 以消除曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性力潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)Lubricating systemLubricating system 汽車(chē)的許多構(gòu)件是通過(guò)相互之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)整體功能的。固體之間接觸的表面用肉眼看似乎很平整，但將表面極細(xì)微部分放大就會(huì)發(fā)現(xiàn)處處是凸凹不平，所以一運(yùn)動(dòng)就會(huì)有摩擦。用潤(rùn)滑劑可以將兩個(gè)互相摩擦的表面分開(kāi)，從而有效減少摩擦。因此，潤(rùn)滑是保障汽車(chē)正常運(yùn)行的重要因素。 發(fā)動(dòng)機(jī)有最復(fù)雜的潤(rùn)滑系統(tǒng)，通過(guò)輸送機(jī)油或飛濺的形式，使機(jī)件表面形成油膜，減少摩擦和摩損，帶走摩擦表面的熱量和雜質(zhì)，增加氣缸的密封性

22、等。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑不僅起到減少摩擦和摩損的作用，它還有多種功能。要使實(shí)現(xiàn)所有的功能，設(shè)計(jì)師就要從發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造上保證實(shí)現(xiàn)的條件，例如保證機(jī)油輸送管路的壓力，曲軸箱的構(gòu)造，油底殼的形狀尺寸等。 潤(rùn)滑系通常由潤(rùn)滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門(mén)等組成。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)，機(jī)油泵就通過(guò)集濾器將油底殼內(nèi)的機(jī)油吸上到缸體油道，輸送到各個(gè)部位，對(duì)摩擦表面潤(rùn)滑后的油滴又回到油底殼。在反復(fù)潤(rùn)滑循環(huán)的過(guò)程中，機(jī)件金屬表面的細(xì)小毛糙體在不斷的摩擦過(guò)程中會(huì)脫落，機(jī)油就會(huì)混入金屬片或者塵埃等雜質(zhì)，因此就要在油路中安裝機(jī)油濾清器，將這些“多余分子”攔截下來(lái)。為了防止機(jī)油濾清器一旦堵塞機(jī)油通不過(guò)去，還有一個(gè)旁通閥做應(yīng)急，當(dāng)

23、機(jī)油濾清器堵塞造成進(jìn)出口兩端壓力差變大時(shí)，旁通閥就會(huì)開(kāi)通讓機(jī)油“免檢”通過(guò)，以免發(fā)動(dòng)機(jī)零件受損。潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍壓力潤(rùn)滑壓力潤(rùn)滑負(fù)荷大，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度高的工作表面。負(fù)荷大，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度高的工作表面。飛濺潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑外露、負(fù)荷小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度小的工外露、負(fù)荷小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度小的工作表面。作表面。定期潤(rùn)滑定期潤(rùn)滑輔助機(jī)件輔助機(jī)件發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑部位發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑部位發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑部位主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)以及正室齒輪室。 6.26.2 潤(rùn)滑系主要部件潤(rùn)滑系主要部件一、機(jī)油泵一、機(jī)油泵 1 、功用與類(lèi)型、功用與類(lèi)型功用：功用：保證潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑系內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)任何轉(zhuǎn)速下都能以足夠高的

24、壓力向潤(rùn)滑部位輸送足夠數(shù)量的潤(rùn)滑油 類(lèi)型：類(lèi)型：目前發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中廣泛采用的是外嚙合齒輪式機(jī)油泵和內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵兩種。 2 、齒輪式機(jī)油泵、齒輪式機(jī)油泵1).工作原理油泵殼體內(nèi)壁的間隙很小，泵殼上有進(jìn)出油孔。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，齒輪按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)。(1)吸油：機(jī)油泵進(jìn)油腔齒輪的輪齒脫開(kāi)嚙合，其容積增大，產(chǎn)生真空吸力，機(jī)油便經(jīng)進(jìn)油口被吸入進(jìn)油腔(2)壓油：機(jī)油泵齒輪的輪齒將機(jī)油帶入到出油腔，出油腔齒輪的輪齒進(jìn)入嚙合，其容積減小，油壓增大，機(jī)油便經(jīng)出油口被壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)油道中1-進(jìn)油腔；2-出油腔；3-卸壓槽轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵泵殼外轉(zhuǎn)子內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)油進(jìn)油腔出油腔二、機(jī)油濾清器二、機(jī)油濾清器作用

25、：作用：使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前，使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前，濾去機(jī)油中的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃濾去機(jī)油中的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒。燒不完全所產(chǎn)生的炭粒。分類(lèi)：分類(lèi)：集濾器、粗濾器、細(xì)濾器、復(fù)合式濾清器集濾器、粗濾器、細(xì)濾器、復(fù)合式濾清器連接方式：連接方式：串聯(lián)串聯(lián)一般為粗濾器一般為粗濾器并聯(lián)并聯(lián)一般為細(xì)濾器一般為細(xì)濾器1、集濾器、集濾器功用：功用：防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。分類(lèi)：分類(lèi)：浮式集浮式集濾器濾器浮于機(jī)油表面，能吸入油面上浮于機(jī)油表面，能吸入油面上較為清潔的機(jī)油，但當(dāng)油面上較為清潔的機(jī)油，但當(dāng)

26、油面上的泡沫被吸入時(shí)，油道中機(jī)油的泡沫被吸入時(shí)，油道中機(jī)油壓力降低，潤(rùn)滑欠可靠。壓力降低，潤(rùn)滑欠可靠。固定式固定式集濾器集濾器集濾器淹沒(méi)于機(jī)油下面，吸入集濾器淹沒(méi)于機(jī)油下面，吸入的機(jī)油清潔度較差，但可防止的機(jī)油清潔度較差，但可防止泡沫吸入，潤(rùn)滑可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)泡沫吸入，潤(rùn)滑可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。單。 9.5曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng)原因：原因：汽油蒸汽汽油蒸汽 冷凝冷凝稀釋機(jī)油稀釋機(jī)油廢氣中二氧化硫廢氣中二氧化硫遇水遇水亞硫酸亞硫酸遇氧遇氧硫酸硫酸廢氣進(jìn)入廢氣進(jìn)入曲軸箱壓力增大曲軸箱壓力增大機(jī)油泄露機(jī)油泄露作用：作用：為了延長(zhǎng)機(jī)油的使用期限，減少摩擦零件的為了延長(zhǎng)機(jī)油的使用期限，減少摩擦零件的磨損和腐蝕，發(fā)動(dòng)

27、機(jī)漏油，磨損和腐蝕，發(fā)動(dòng)機(jī)漏油，曲軸箱通風(fēng)裝置工作演示曲軸箱通風(fēng)裝置工作演示第七章第七章冷卻系冷卻系 7.1概述概述一、冷卻系的作用：一、冷卻系的作用：保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)2200K2800K(19272527)，大約1/3做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，其余大部分隨 廢氣排出，其余則被發(fā)動(dòng)機(jī)零件吸收，使發(fā)動(dòng)機(jī)零部件溫度升高，特別是直接與高溫氣體接觸的零件，若不及時(shí)冷卻，則難以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱或過(guò)冷的危害二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱或過(guò)冷的危害 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻必須適度，過(guò)熱或過(guò)冷都會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)危害。 1.發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的危害 1)降低充氣效率

28、，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降； 2.發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷的危害 1)進(jìn)入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差（霧化差），使點(diǎn)火困難或燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過(guò)多，燃油凝結(jié)流進(jìn)曲軸箱）。 2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸類(lèi)，加重了對(duì)機(jī)體和零件的侵蝕作用； 3)未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、活塞、活塞環(huán)等)上的油膜，使零件磨損加劇。 4)潤(rùn)滑油黏度增大，流動(dòng)性差，造成潤(rùn)滑不良，加劇機(jī)件磨損，增大功率消耗 可見(jiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常的工作溫度是保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的工作性能及其使用壽命的一個(gè)重要條件。 2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負(fù)荷而造成早期

29、損壞； 3)運(yùn)動(dòng)件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運(yùn)動(dòng)阻滯，磨損加劇，甚至損壞； 4)潤(rùn)滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損； 5)零件的機(jī)械性能降低，導(dǎo)致變形或損壞。 四、發(fā)動(dòng)機(jī)的正常溫度四、發(fā)動(dòng)機(jī)的正常溫度 水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)保持正常工作，其冷卻水的溫度應(yīng)在353K363K(8090)之間。此時(shí)，氣缸壁溫度不超過(guò)473K573K(200300)；氣缸蓋、活塞頂部的溫度不超過(guò)573K673K(300400)；潤(rùn)滑油的溫度在343K363K(7090)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和凈化性，使零件的運(yùn)動(dòng)和磨損正常。 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)鋁氣缸壁的溫度允許為423K453K(150180)，鋁氣缸蓋則為433K

30、473K(160200)。 三、發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式三、發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式 根據(jù)所用冷卻介質(zhì)不同，可分為風(fēng)冷式和水冷式。 1.水冷式以水為冷卻介質(zhì)，熱量先由機(jī)件傳給水，靠水的流動(dòng)把熱量帶走而后散入大氣中。散熱后的水再重新流回到受熱機(jī)件處。適當(dāng)調(diào)節(jié)水路和冷卻強(qiáng)度，就能保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。同時(shí)，還可用熱水預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，便于冬季起動(dòng)。 2.風(fēng)冷式高溫零件的熱量直接散入大氣。 部分汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)(特別是小排量發(fā)動(dòng)機(jī))則采用風(fēng)冷系。風(fēng)冷系與水冷系比較，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用和維修方便，由、于發(fā)動(dòng)機(jī)與空氣間溫差大，故風(fēng)冷系的散熱能力對(duì)氣溫變化不敏感。但風(fēng)冷系還存在冷卻不夠可靠，消耗功率大和噪聲大等缺點(diǎn) 四四. . 冷

31、卻水和防凍液冷卻水和防凍液1.1. 冷卻水的選擇：冷卻水的選擇：使用軟水，即含礦物質(zhì)少的水。 2.2. 防凍液防凍液(1). (1). 作用：作用：冬季，可在冷卻水中加入適量防凍液可以降低冰點(diǎn)。(2). (2). 配成防凍液的材料：配成防凍液的材料：乙二醇或酒精(3). (3). 使用乙二醇配制的注意點(diǎn)：使用乙二醇配制的注意點(diǎn)： 1）切勿用口吸 2）乙二醇對(duì)橡膠有腐蝕作用；3）乙二醇吸水 性強(qiáng)，表面張 力?。?）切勿混入石油產(chǎn)品。1、功用：、功用：使工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度的冷卻，從而保持使工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度的冷卻，從而保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。2、不正常冷卻：

32、、不正常冷卻：冷卻程度冷卻程度后果后果過(guò)冷過(guò)冷熱量散失過(guò)多，增加燃油消耗，冷凝熱量散失過(guò)多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤(rùn)滑油，磨損加劇。潤(rùn)滑油，磨損加劇。不足不足發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降潤(rùn)滑不良，加劇磨損發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降潤(rùn)滑不良，加劇磨損3、正常冷卻：、正常冷卻：4、分類(lèi)：、分類(lèi)：風(fēng)冷系風(fēng)冷系水冷系水冷系系統(tǒng)系統(tǒng)溫度范圍溫度范圍水冷系水冷系氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在8090風(fēng)冷系風(fēng)冷系鋁氣缸壁的溫度為鋁氣缸壁的溫度為150180，鋁氣缸蓋為鋁氣缸蓋為160200冷卻系的工作演示冷卻系的工作演示3.水冷卻系的大、小循環(huán) (1)水冷卻系的大循環(huán)：冷卻水經(jīng)水泵水套節(jié)溫器散熱器，又經(jīng)水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線長(zhǎng)，散熱強(qiáng)度大，稱(chēng)水冷卻系的大循環(huán)。(2)水冷卻系的小循環(huán)