第二章：曲柄連桿機構

1、第一節(jié)：曲柄連桿機構概述一.功用與組成功用：將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑瓦\動的機械能，再通過連桿將活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。 組成：1、機體組 2、活塞連桿組 3、曲軸飛輪組二. 工作條件及受力分析：高溫、高壓、高速、化學腐蝕（一）氣體壓力 氣缸內(nèi)氣體壓力不斷變化，最高達35MP 氣缸蓋受向上推力活塞頂受向下推力活塞側(cè)面與氣缸壁間有側(cè)壓力（二）往復慣性力和離心慣性力 曲柄連桿機構運動速度的大小方向不斷變化，產(chǎn)生慣性力，分為：（1）往復慣性力：大?。篜j=ma；方向：與a 相反上止點下止點0Vmax0PjaPja上止點下止點0Vmax0PjaPja（二）離心慣性力定

2、義：曲柄、連桿軸頸、連桿大頭等圍繞曲軸軸線作圓周運動的力大?。篜c=mR2 方向：背離曲軸旋轉(zhuǎn)中心危害：給主軸頸、主軸承、連桿軸頸、連桿軸承附加力，加速部位磨損，引起振動（三）摩擦力相互接觸表面作相對運動時存在摩擦力大?。?f=N方向：與相對運動方向相反 以上各種力，使曲柄連桿機構和機體的各零件承受以上各種力，使曲柄連桿機構和機體的各零件承受了不同形式的載荷，為保證工作可靠，需要采取相應了不同形式的載荷，為保證工作可靠，需要采取相應結(jié)構措施。結(jié)構措施。2022-4-235第二節(jié)第二節(jié) 機體組機體組機體組組成：機體組組成：曲軸箱曲軸箱crankcase氣缸體氣缸體Cylinder block氣缸

3、墊氣缸墊Cylinder gasket氣缸蓋氣缸蓋cylinder head氣缸氣缸cylinder油道和水道油道和水道油底殼油底殼Oil pan第二節(jié)：機體組（一）結(jié)構形式與功用定義：氣缸體是氣缸的殼體，曲軸箱是支乘曲軸旋轉(zhuǎn)運動的殼體整體式：氣缸體與曲軸箱鑄成一體分開式：氣缸體與曲軸箱分開鑄造，再用螺栓連接 一、氣缸體與曲軸箱功 用：作為發(fā)動機各個機構和系統(tǒng)的裝配基體，由它來保持發(fā)動機各運動件相互之間的位置關系。氣缸體氣缸體1、氣缸體、氣缸體:水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體稱為氣缸體曲軸箱。曲軸箱。氣缸體的工作特點：高溫高壓、高速運

4、動摩擦氣缸體的工作特點：高溫高壓、高速運動摩擦氣缸體的結(jié)構特點：足夠的強度和剛度，高精度內(nèi)表面氣缸體的結(jié)構特點：足夠的強度和剛度，高精度內(nèi)表面一汽奧迪一汽奧迪100汽車發(fā)動機氣缸體汽車發(fā)動機氣缸體氣缸體曲軸箱整體式氣缸體汽油機氣缸構造演示汽油機氣缸構造演示汽油機氣缸構造演示（二）工作條件與要求 條件：氣缸與燃氣接觸，活塞作高速運動，曲軸箱承受較大機械和熱負荷。 要求：氣缸體須有足夠的強度、剛度和良好的耐高溫、耐磨損、耐腐蝕。 （三）構造氣缸：引導活塞往復運動的圓筒曲軸箱：支撐曲軸旋轉(zhuǎn)運動。凸輪軸座孔：支撐凸輪軸的旋轉(zhuǎn)水套：保證氣缸在高溫下正常工作，對水冷發(fā)動機，制有水套。分類分類（1）按氣缸體

5、與油底殼）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為安裝平面位置不同分為名稱名稱性能性能應用應用 一般式一般式（平分式）（平分式）機體高度小、重量機體高度小、重量輕、結(jié)構緊湊，便輕、結(jié)構緊湊，便于加工拆卸。剛度于加工拆卸。剛度和強度差。和強度差。492Q汽油汽油機，機，90系系列柴油機。列柴油機。龍門式龍門式強度和剛度較好。強度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構笨工藝性差、結(jié)構笨重、加工困難。重、加工困難。捷達轎車、捷達轎車、富康轎車、富康轎車、桑塔納轎桑塔納轎車車隧道式隧道式結(jié)構緊湊、剛度和結(jié)構緊湊、剛度和強度好。難加工、強度好。難加工、工藝性差、曲軸拆工藝性差、曲軸拆卸不方便。卸不方便。負荷較大負荷較大

6、的柴油機的柴油機上上 。油底殼安裝平油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高中心在同一高度。度。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(zhuǎn)中心。旋轉(zhuǎn)中心。 氣缸體上曲軸氣缸體上曲軸的主軸承孔為的主軸承孔為整體式。整體式。（2）根據(jù)冷卻方式不同）根據(jù)冷卻方式不同散熱片散熱片風冷氣缸體和氣缸蓋風冷氣缸體和氣缸蓋1、水冷、水冷 2、風冷、風冷（3）根據(jù)氣缸的排列方式）根據(jù)氣缸的排列方式結(jié)構簡單、加工結(jié)構簡單、加工容易，但發(fā)動機容易，但發(fā)動機長度和高度較大。長度和高度較大?？s短了機體的長度和高度，縮短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動增加了剛度，減輕了發(fā)動機的重量；形狀復雜，

7、加機的重量；形狀復雜，加工困難。六缸以上發(fā)動機工困難。六缸以上發(fā)動機使用使用高度小，總體布置方便。轎車中應用不多對置氣缸式發(fā)動機對置氣缸式發(fā)動機（4）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a、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。 b、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。類型類型構造構造性能及應用性能及應用整體式整體式氣缸直接鏜在氣缸體氣缸直接鏜在氣缸體上上強度和剛度好，能承強度和剛度好，能承受大負荷。成本高。受大負荷。成本高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到一般

8、氣缸套，再裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。材料制成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，便降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，于修理和更換氣缸套，延長了氣缸體的使用延長了氣缸體的使用壽命。壽命。名稱名稱特點特點示意圖示意圖干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接與冷卻與冷卻水接觸。壁厚水接觸。壁厚13mm。濕缸套濕缸套外壁外壁直接直接與冷卻水與冷卻水接觸。壁厚接觸。壁厚59mm。（5）干缸套和濕缸套）干缸套和濕缸套強度和剛強度和剛度都較好，度都較好，加工復雜，加工復雜，拆裝不便，拆裝不便，散熱不良。散熱不良。散熱良好、散熱良好、冷卻均勻、冷卻均勻、加工容易。加工容易。 強度和剛度強度和剛度不如干缸套，不如干缸套，

9、易漏水。易漏水。性能如性能如何？何？（二）缸套的定位徑向定位：凸出的圓環(huán)帶A、B軸向定位：上部凸緣的下表面C（三）缸套的密封漲封式： 1.密封槽開在缸套上 壓封式：2.密封槽開在缸體上優(yōu)缺點：. 平分式：便于機械加工，制造方便，但剛度小，多用于中小型發(fā)動機. 龍門式：結(jié)構剛度較大，但工藝性較差。多用中型發(fā)動機. 隧道式：結(jié)構剛度最大、主軸承同軸度易保證，多用于機械負荷大的大型發(fā)動機 為滿足氣缸工作條件、要求，可以從結(jié)構、加工精度、材料等方面采取措施。剛度、強度采用不同的曲軸箱型式。冷卻水套或散熱器耐磨損、耐高溫、耐腐蝕材料，氣缸體采用優(yōu)質(zhì)灰鑄體，為提高氣缸的耐磨性、加入少量合金元素：鉻、磷二、

10、油底殼(曲軸箱)放油塞軟木襯墊擋油板構造特點：1、設放油塞；2、設擋油板；3、薄鋼板沖壓而成，4、軟木襯墊 。功用：儲存和冷卻機油并封閉曲軸箱。三、氣缸蓋與氣缸墊（一）氣缸蓋功用：密封活塞上部，與活塞、氣缸共同構成燃燒室。工作條件：承受燃氣的熱、機械負荷（1）功用及工作條件（3）結(jié)構設進、排氣門座及氣門導管和進、排氣通道。水冷：設水套風冷：設散熱片汽油機：設火花塞座孔柴油機：設噴油器座孔（）分類整體式、塊狀式、單體式特點： 大缸徑發(fā)動機多用分開式氣缸蓋，即：一缸一蓋，二缸或三缸一蓋，缸徑較小發(fā)動機采用整體式氣缸蓋（3） 材料與氣缸蓋的緊固材料：灰鑄體、合金鑄體、鋁合金（重量輕、散熱能力強，但易

11、變形）二次擰緊緊固從中央對稱地向四周、分次逐步進行，最后按規(guī)定扭矩擰緊拆卸時按相反方向進行。注意：注意：鋁合金氣缸蓋必須在發(fā)動機冷狀態(tài)下擰緊（因鋁缸蓋鋼螺栓）鑄體氣缸蓋在發(fā)動機發(fā)熱時最后擰緊。缸體缸蓋氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸蓋罩氣缸蓋罩Cylinder head cover襯墊襯墊安裝火花塞安裝火花塞氣缸蓋與氣缸墊氣缸蓋與氣缸墊（二）汽油機燃燒室1、對燃燒室基本要求：1）面容比要小；2）結(jié)構緊湊；3）能產(chǎn)生一定的渦流運動；4）充氣效率高；5）表面光滑2、燃燒室類型： 1）楔形；2）半球形半球形；3）碗形；）盆形；）蓬形楔形燃燒室盆形燃燒室碗形燃燒室蓬形燃燒室半球形半球形燃燒室名稱名稱 特點

12、特點示意圖示意圖應用應用半球形半球形結(jié)構緊湊、火焰行程結(jié)構緊湊、火焰行程段、燃燒速率高、熱段、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高損失小、熱效率高桑塔納桑塔納 夏利夏利 富富康康楔形楔形結(jié)構簡單、緊湊、散結(jié)構簡單、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長長切諾基切諾基盆形盆形工藝性好、成本低、工藝性好、成本低、進排氣效果不如半球進排氣效果不如半球形燃燒室形燃燒室捷達捷達 奧迪奧迪燃燒室的要求？燃燒室的要求？（三）氣缸墊氣缸墊（1）作用與要求作用： 保證氣缸體與氣缸蓋間的密封，防止漏氣、漏水、和漏油。要求：1）有足夠的強

13、度，不易損壞 ； 2）耐熱耐腐蝕能力 3）具有一定彈性，能補償接合面不平度，確保密封。4）拆裝方便、能重復使用、壽命長（2）氣缸墊的構造1）金屬石棉墊；2）純金屬墊；注意：注意：安裝方向：1）氣缸墊的卷邊朝向易休整面和硬平面第三節(jié) 活塞連桿組氣環(huán)氣環(huán)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第三節(jié)：活塞連桿組一、活塞2）活塞頂部與缸蓋、缸壁共同組成燃燒室。 1）承受氣體力、將此力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸旋轉(zhuǎn)。（一）功用、工作條件與要求2）運動速度高、受交變力作用工作條件：1）工作溫度高、氣體壓力大；要求:3）導熱性好；熱膨脹系數(shù)小5）與缸壁間有較小摩擦

14、系數(shù)和間隙。2）質(zhì)量盡量小、保持最小慣性力4）足夠的耐熱性； 1）具有足夠的強度和剛度；3、結(jié)構、結(jié)構（1）活塞頂部）活塞頂部 功用：功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。（1）活塞頂部目前廣泛采用鋁合金活塞頂部活塞環(huán)活塞銷活塞銷鎖環(huán)活塞裙頂部環(huán)槽活塞裙結(jié)構特點：形狀：1）平、凹、凸頂 2）背面有加強筋工藝：1)力求光潔;2) 可在頂部噴鍍陶瓷; 它耐高溫、耐腐蝕，但與鋁的結(jié)合性能較差，易龜裂剝落。活塞頂分類活塞頂分類形狀形狀示意圖示意圖平頂平頂凸頂凸頂凹頂凹頂結(jié)構簡單、制造容結(jié)構簡單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應力分布較均勻，應

15、力分布較均勻，多用在汽油機上。多用在汽油機上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強度高，起導向作強度高，起導向作用、有利于改善換用、有利于改善換氣過程。氣過程。凹坑的形狀、位置必凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。防止碰氣門。（2）活塞頭部）活塞頭部位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。氣環(huán)槽氣環(huán)槽油環(huán)槽油環(huán)槽工作條件最工作條件最惡劣，應離惡劣，應離頂部遠些。頂部遠些。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、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，、防止可燃混

16、合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。作用：作用：活塞活塞銷孔（2）活塞頭（環(huán)槽）部裙部環(huán)槽部（3）活塞裙部作用：1）為活塞運動導向；2）承受側(cè)壓力護圈2）油環(huán)槽底面上鉆許多徑向小孔構造特點：1）切有23道環(huán)槽。（12裝氣環(huán)）3）加環(huán)槽護圈4）加工隔熱槽隔熱槽圖示34（3）活塞裙部）活塞裙部位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。座孔。 作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復運動起導向作用，并承受作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復運動起導向作用，并承受側(cè)壓力，防止破壞油膜。側(cè)壓力，防止破壞

17、油膜。裙部表面的保護裙部表面的保護1）鍍錫）鍍錫 油膜破壞時，起潤滑作用；又可加速磨合作用。油膜破壞時，起潤滑作用；又可加速磨合作用。 2）涂石墨）涂石墨(柴油機）柴油機） 易脆斷可加速磨合，自潤滑。易脆斷可加速磨合，自潤滑。 3）表面粗糙化）表面粗糙化有規(guī)律的粗糙化，可加速磨合，溝谷可存機油潤滑。有規(guī)律的粗糙化，可加速磨合，溝谷可存機油潤滑。絕熱槽膨脹槽受力分析：1）把裙部斷面加工為長軸垂直于活塞銷方向的橢圓形。2）直徑加工成上小下大的近似圓錐形；3）裙部開“T”形或“II”形槽4）活塞裙部沿銷座外端面鑄造時凹陷0.51mm活塞結(jié)構特點：（4）活塞形狀）活塞形狀-工作時，活塞受熱膨脹，由于銷

18、座方向的金屬材料較工作時，活塞受熱膨脹，由于銷座方向的金屬材料較多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時先將活塞制成多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時先將活塞制成橢圓橢圓形形，短軸在銷座軸方向。，短軸在銷座軸方向。-上小下大的上小下大的圓錐形圓錐形形狀。形狀。銷座方向銷座方向裙部受側(cè)壓力的作用，裙部受側(cè)壓力的作用，導致活塞發(fā)生變形導致活塞發(fā)生變形工作時向里變形工作時向里變形桶形桶形不受壓力的不受壓力的部分，去掉部分，去掉后可以減輕后可以減輕質(zhì)量。質(zhì)量。開槽活塞（汽油機）開槽活塞（汽油機）絕熱槽絕熱槽膨脹槽膨脹槽圓槽圓槽5）采用雙金屬活塞a. 恒范鋼片式； b. 自動調(diào)節(jié)式； c.筒形鋼片式6）其他結(jié)構

19、1. 噴油冷卻（ 油冷活塞） 2. 隔熱膜（a）溫控結(jié)構（b）裙部表面保護1.鍍；2.外表面磷化 3.涂石墨（鍛鋁活塞）；4.表面粗糙化（c）偏置銷座（d）減壓腔（e）桶形裙活塞換向敲擊活塞換向敲擊 活塞自上向下運動，側(cè)向力向左活塞自上向下運動，側(cè)向力向左 活塞自下向上運動，側(cè)向力向右活塞自下向上運動，側(cè)向力向右活塞銷的偏置活塞銷的偏置使活塞從壓縮行程到作功行程柔和的從氣缸的一使活塞從壓縮行程到作功行程柔和的從氣缸的一邊過渡到另一邊，減少敲缸的聲音。邊過渡到另一邊，減少敲缸的聲音。（4）活塞的安裝方向和頂面標記活塞頂面有方向標記（因活塞裙部膨脹槽位置、頂部形狀不對稱、氣門坑或偏置銷座等原因）汽

20、油機活塞演示汽油機活塞演示汽油機活塞演示二、活塞環(huán)（1）作用 1）氣環(huán)：密封和傳熱作用。 2）油環(huán)：刮油和布油作用。 （2）工作條件與缸壁間高速滑動摩擦、與環(huán)槽側(cè)面的上下撞擊。由于活塞的錐度和橢圓度，活塞環(huán)會沿徑向產(chǎn)生一張一縮的運動，使環(huán)受交變應力而容易折斷在高溫、高壓、高速潤滑困難下工作。高溫熱負荷使環(huán)的耐磨性能、彈性性能下降，是發(fā)動機零件中工作壽命最短的。環(huán)徑環(huán)側(cè)環(huán)面環(huán)厚環(huán)高油孔（3）材料及表面處理環(huán)由優(yōu)質(zhì)灰鑄體、球墨鑄體或合金鑄體制造（具有耐磨、導熱、磨合、沖擊韌性和足夠彈性）表面處理：多孔鍍鉻或噴鉬。（4）間隙活塞安裝時留有端隙、側(cè)隙、背隙1端隙（開口間隙）2側(cè)隙（邊隙）3背隙（1）氣

21、環(huán) 作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。切口切口氣環(huán)氣環(huán)（二）氣環(huán)氣環(huán)漏氣通道：a. 環(huán)面與氣缸壁間；b. 環(huán)與環(huán)槽側(cè)面間c. 開口端隙處。1）第一密封面建立。在自由態(tài)下，D活塞環(huán)D缸徑，裝入氣缸，環(huán)產(chǎn)生一定的彈力P0與缸壁壓緊，形成第一密封面。2）第二密封面建立。 氣缸內(nèi)未被密封的氣體不能通過第一密封面下竄，進入側(cè)隙和背隙。 環(huán)與環(huán)槽的側(cè)面密封壓緊力由氣體壓力P1、活塞環(huán)慣性力Pj、和摩擦力F三個沿氣缸軸線方向力決定。 F=P1+Pj+F加強密封：竄入環(huán)槽的少量氣體加強密封：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)的背面（背隙處），加作用在

22、環(huán)的背面（背隙處），加強了第一密封面作用；強了第一密封面作用；第二密封面：竄入環(huán)槽的少量氣第二密封面：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)槽底面，形成第二密體作用在環(huán)槽底面，形成第二密封面；封面；F0：靠在環(huán)槽的上側(cè)（進氣行程）F=0：浮動于環(huán)槽中跳上跳下（環(huán)的顫振，危險）漏氣通道環(huán)槽中氣體壓力的下降4）開口端隙的防漏 它是唯一的漏氣通道，各環(huán)的開口按迷宮式封氣路線錯開安裝。（2） 活塞環(huán)泵油作用及危害活塞下行活塞上行泵油過程：由于側(cè)隙和背隙，當活塞下行環(huán)靠在環(huán)槽上方刮下的油充滿環(huán)槽下方活塞上行環(huán)靠在環(huán)槽下方潤滑油泵入活塞頂危害：1） 增加了潤滑油消耗2）火花塞可能因沾油不能產(chǎn)生電火花3）使燃燒室積碳增

23、多，甚至環(huán)槽內(nèi)形成積碳。擠壓活塞環(huán)而失去密封作用。氣環(huán)的泵油作用演示（3）氣環(huán)的特殊斷面（結(jié)構措施）采取減小環(huán)質(zhì)量、特殊斷面形狀氣環(huán)，油環(huán)下設減壓腔或用組合環(huán)式油環(huán)等方法可減少泵油危害3）扭曲環(huán)矩形環(huán)錐形環(huán)內(nèi)切口扭曲環(huán)外切口扭曲環(huán)梯形環(huán)桶形環(huán)1）矩形環(huán) 結(jié)構簡單、制造方便，便于活塞頭部散熱2）錐形環(huán)線接觸單位壓力大利于密封和磨合，但傳熱性較差。扭曲原理活塞環(huán)裝入受壓產(chǎn)生彎曲變形中性層外產(chǎn)生拉應力內(nèi)產(chǎn)生壓應力拉應力合力F1指向環(huán)中心壓應力合力F2背離環(huán)中心矩形環(huán)中性層內(nèi)外端面對稱不產(chǎn)生扭矩扭曲環(huán)中性層內(nèi)外斷面不對稱形成力偶活塞環(huán)發(fā)生微量扭曲變形。矩形環(huán)扭曲環(huán)特點：1）線接觸、利于密封和走合、能刮

24、油、布油和形成形油膜2）減小了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下移動量，從而減小了泵油作用3）作功行程側(cè)壓和背壓使扭曲環(huán)不再扭曲，兩密封面完全接觸。安裝安裝:槽口內(nèi)上，外下槽口內(nèi)上，外下氣環(huán)斷面形狀：氣環(huán)斷面形狀：形狀形狀特點特點示意圖示意圖矩形環(huán)矩形環(huán)結(jié)構簡單、制造方便、易于生產(chǎn)、應用面廣；但有結(jié)構簡單、制造方便、易于生產(chǎn)、應用面廣；但有泵油作用泵油作用扭曲環(huán)扭曲環(huán)斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲，減小泵斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲，減小泵油作用，減輕磨損油作用，減輕磨損錐面環(huán)錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，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；可形成

25、油膜改善潤滑，但導熱有利于磨合和密封；可形成油膜改善潤滑，但導熱性差，不適用第一道環(huán)性差，不適用第一道環(huán)梯形環(huán)梯形環(huán)可將沉積在環(huán)中的結(jié)焦擠出，避免環(huán)折斷，且密封可將沉積在環(huán)中的結(jié)焦擠出，避免環(huán)折斷，且密封性較好；但加工困難，精度要求高性較好；但加工困難，精度要求高桶面環(huán)桶面環(huán)上下均可形成油膜，且對活塞的擺動適應性好，接上下均可形成油膜，且對活塞的擺動適應性好，接觸面小，利于密封，但外圓為凸圓弧形，加工困難觸面小，利于密封，但外圓為凸圓弧形，加工困難（三）油環(huán) 活塞在上、下行過程中，油環(huán)都刮下氣缸壁上多余的潤滑油，經(jīng)油環(huán)徑向油孔和活塞上的回油孔流回油底殼。分類：整體式和組合式兩種。（1 ）整體式

26、油環(huán) 為增強刮油效果，在其外圓上切環(huán)行槽，槽底開若干回油用的小孔或窄槽 為保證對缸壁的壓力，又有較好的柔性，改善對缸壁貼合的適應性，有的發(fā)動機將油環(huán)減薄，在其加裝襯簧整體式油環(huán)油孔活塞下行刮油活塞上行刮油鋼片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)組合式油環(huán)（2） 組合式油環(huán)組成：鋼片、軸向、徑向襯簧。軸向力：自由狀態(tài)襯簧和兩鋼片的總厚度大于環(huán)槽的高度徑向力彈力使鋼片第一密封面密封。軸向彈力使兩鋼片分別貼合在環(huán)槽上、下側(cè)，使第二密封面密封，消除了側(cè)隙。2022-4-2358（2 2）油環(huán)）油環(huán)種類普通油環(huán)組合式油環(huán)示意圖特點結(jié)構簡單，易加工，成本低結(jié)構簡單，易加工，成本低與汽缸壁接觸壓力高，適與汽缸壁接觸壓力高，適應

27、性好，刮油效果強，但應性好，刮油效果強，但成本高成本高刮油片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)刮油片回油孔回油孔油環(huán)的刮油作用三、 活塞銷（二）結(jié)構基本結(jié)構：厚壁管狀體；變截面結(jié)構功用：連接活塞和連桿，把活塞所受的力傳給連桿。（一）功用與工作條件工作條件：承受大小和方向不斷變化的沖擊載荷 作低速擺轉(zhuǎn)運動，油膜不易建立活塞銷的連接方式全浮式半浮式全浮連接的特點：活塞銷能在連桿小頭、銷座孔中自由轉(zhuǎn)動，三者間可相對運動，減少了磨損并使磨損均勻（1） 全浮式：活塞銷在連桿小頭及活塞銷座內(nèi)部都有合適的配合間隙。（2） 半浮式半浮式連接： 銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。四. 連桿(一)組成與功用 連桿體、連

28、桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等功用：將活塞承受的力傳給曲軸。（三）連桿體、連桿蓋構造（1）小頭： （2）桿身 （3）大頭： （二）工作條件 承受氣體壓力和往復慣性力產(chǎn)生的沖擊性拉壓交變負荷。連桿承受彎曲交變載荷。1) 連桿小頭 小頭的結(jié)構形狀取決于活塞銷的尺寸及其與連桿小頭的連接方式。 2) 連桿桿身 桿身斷面為工字形，剛度大、質(zhì)量輕、適于模鍛。工字形斷面的Y-Y軸在連桿運動平面內(nèi)。有的連桿在桿身內(nèi)加工有油道，用來潤滑小頭襯套或冷卻活塞。如果是后者，須在小頭頂部加工出噴油孔。 3) 連桿大頭 連桿大頭除應具有足夠的剛度外，還應外形尺寸小，質(zhì)量輕，拆卸發(fā)動機時能從氣缸上端取出。連桿大頭是剖分的，連桿

29、蓋用螺栓或螺柱緊固，為使結(jié)合面在任何轉(zhuǎn)速下都能緊密結(jié)合，連桿螺栓的擰緊力矩必須足夠大。 （五）連桿軸承（1）作用與工作條件作用：使連桿軸頸和連桿大頭間保持良好的油膜，減小摩擦阻力，加速磨合。工作條件：1）承受交變載荷；3）低速大負荷時潤滑差，可能會燒瓦。2）高速摩擦（摩擦熱使?jié)櫥驼扯认陆担瑵櫥儔?，磨損加?。┹S瓦連桿蓋鋼背垃圾槽減磨合金層定位唇（2）組成鋼背（低碳鋼）：基體 減磨層：由澆鑄在鋼背內(nèi)圓的薄層減膜合金制成。對減磨合金性能要求：1）足夠的疲勞強度；2）良好的減磨性能 3）良好的耐腐蝕性。 4）足夠的結(jié)合強度；（3）結(jié)構1）背面結(jié)構；2）定位裝置：定位唇、定位槽、定位孔、定位銷3）自

30、由彈勢：4）過盈配合（過盈可保證軸瓦工作時不轉(zhuǎn)、不移、不振，并可以使軸瓦與座孔緊密貼合，利于散熱。5）內(nèi)表面結(jié)構有更低的粗糙度，以便建立良好的油膜。六V型發(fā)動機連桿 1)并列連桿 2)主副連桿 3)叉形連桿 第四節(jié)：曲軸飛輪組一、曲軸組成：曲軸、飛輪、正時齒輪、皮帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器（一）功用 把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵?；還驅(qū)動配氣機構及其他各種輔助裝置（二）工作條件及要求1）承受周期變化的氣體壓力、往復慣性力和離心力，2）在周期載荷下，引起扭轉(zhuǎn)和彎曲振動而產(chǎn)生附加應力3）轉(zhuǎn)速和負荷不斷變化, 軸頸處不易形成良好油膜. 4）緊急制動等情況下,曲軸會產(chǎn)生軸向竄動.一、曲軸飛輪組的組

31、成一、曲軸飛輪組的組成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(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3、曲軸結(jié)構：、曲軸結(jié)構：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拐：由一個連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸構成。曲拐：由一個連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸構成。曲柄曲柄要求:細長件曲軸工作時會產(chǎn)生彎曲變形、疲勞破壞和軸頸磨損，因此要有足夠的剛度、強度和一定的耐磨性，并需要很好的平衡。（三）材料 曲軸要求用強度、沖擊韌性和耐磨性較高的材料制造，一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼鍛制，主軸頸和曲柄銷表面上高頻淬火或氮化處理精磨；（四）構造分整體式

32、和組合式兩種：組成：前端軸、主軸頸、曲柄銷、曲柄、平衡重、后端軸曲拐：曲柄銷和它兩端的曲柄及主軸頸構成一個曲拐。2022-4-2374曲軸的主軸頸曲軸的主軸頸主軸頸：用于支撐曲軸的部位。主軸頸：用于支撐曲軸的部位。主軸頸數(shù)：主軸頸數(shù)：主軸頸數(shù)氣缸數(shù)：全支承曲軸主軸頸數(shù)氣缸數(shù)：全支承曲軸主軸頸氣缸數(shù)主軸頸氣缸數(shù)21：非全支承曲軸：非全支承曲軸(1) 主軸頸和曲柄銷（連桿軸頸） 全支承式 非全支承式 是高速滑動摩擦部分，表面經(jīng)淬火處理，軸頸兩端與曲柄連接處都有半徑要求嚴格的圓角，噴丸、滾壓等強化處理。 按主軸頸數(shù)，曲軸可分為：全支承曲軸、非全支承曲軸全支承曲軸可提高曲軸剛度和彎曲強度，可減輕主軸承

33、載荷。 非全支承曲軸結(jié)構簡單常用于中小負荷汽油機。連桿軸頸(曲柄銷) 曲柄銷一般是空心的，目的是減小質(zhì)量和離心力。2022-4-23764、曲軸的支承方式、曲軸的支承方式概念：概念： 在相鄰的兩個曲拐之間都設置一個主軸頸的曲軸，稱為全支承曲軸，在相鄰的兩個曲拐之間都設置一個主軸頸的曲軸，稱為全支承曲軸，否則稱為非全支承曲軸。否則稱為非全支承曲軸。優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點應用應用全支承曲軸全支承曲軸提高曲軸的剛度提高曲軸的剛度和彎曲強度，減和彎曲強度，減輕主軸承的載荷輕主軸承的載荷曲軸的加工表曲軸的加工表面增多，主軸面增多，主軸承數(shù)增多，使承數(shù)增多，使機體加長機體加長應用較廣泛，應用較廣泛，柴油機一般多

34、柴油機一般多采用此種支撐采用此種支撐方式方式非全支承曲非全支承曲軸軸縮短了曲軸的長縮短了曲軸的長度，使發(fā)動機總度，使發(fā)動機總體長度有所減小體長度有所減小主軸承載荷較主軸承載荷較大大承受載荷較小承受載荷較小的汽油機可以的汽油機可以采用此種方式采用此種方式（2）曲柄和平衡重 作用：曲柄用來連接主軸頸和連桿軸頸；平衡重是平衡發(fā)動機不平衡的離心力和離心力矩的。平衡重有的與曲軸制成一體，有的則是裝配式曲軸必須進行動平衡校核 無平衡重加平衡重油道：貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸。空心的曲柄銷減小了重量和離心力，又構成了積污腔。為了平衡二階往復慣性力需采用雙軸平衡機構。兩根平衡軸與曲軸平行且與氣缸中心線等距，旋

35、轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速相同，都為曲軸轉(zhuǎn)速的二倍。兩根軸上都裝有質(zhì)量相同的平衡重，其旋轉(zhuǎn)慣性力在垂直于氣缸中心線方向的分力互相抵消，在平行于氣缸中心線方向的分力則合成為沿氣缸中心線方向作用的力，與 FjII 大小相等，方向相反，從而使 FjII 得到平衡。 （3）曲拐布置123412341234三、曲拐的布置三、曲拐的布置（1）一般規(guī)律）一般規(guī)律 1）各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)）各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。平穩(wěn)。 2）連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠些，最好是在發(fā)動）連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠些，最好是在發(fā)動機的前半部和后半部交替進行。機的前半部和后半部交替進行。 3）V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。 4）曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平）曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平衡性好。衡性好。 3）曲軸曲拐的布置a.直列四沖程四缸發(fā)動機曲軸曲拐布置該發(fā)動機的工作發(fā)火順序有兩種：1342 ； 1243工作順序： 1342的發(fā)動機工作循環(huán)表四個曲拐在同一平面內(nèi)，四個曲拐在同一平面內(nèi)，點火間隔：點火間隔：180b.直列四沖程六缸發(fā)動機曲軸曲拐布置b.直列四沖程六缸發(fā)動機