曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件

第二章

曲柄連桿機(jī)構(gòu)第二章

曲柄連桿機(jī)構(gòu)本章教學(xué)提示本章主要內(nèi)容介紹曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用、組成、各主要零部件的功用、結(jié)構(gòu)及相關(guān)零部件拆裝等內(nèi)容。本章教學(xué)提示本章主要內(nèi)容介紹本章教學(xué)提示理論知識實操技能知識與能力拓展本章小結(jié)自測題本章教學(xué)提示理論知識本章教學(xué)要求掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)與機(jī)體零件功用，形式及結(jié)構(gòu)特點；辨認(rèn)機(jī)體零件與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的缺陷，分析產(chǎn)生損傷的原因，確定修復(fù)方法；進(jìn)行汽缸蓋、機(jī)體平面變形的正確檢驗；進(jìn)行汽缸套的正確拆裝；正確進(jìn)行活塞連桿組各部件的檢驗與選配補(bǔ)整；正確進(jìn)行活塞連桿組的組裝，活塞連桿向汽缸內(nèi)安裝。本章教學(xué)要求掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)與機(jī)體零件功用，形式及結(jié)構(gòu)特點；理論知識1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析3.機(jī)體組4.活塞連桿組5.曲軸飛輪組理論知識1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能，該機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和工作原理曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和工作原理二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成

1.機(jī)體組：主要包括汽缸體、曲軸箱、汽缸蓋、汽缸襯套、油底殼等機(jī)件；2.活塞連桿組：主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等機(jī)件。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成3.曲軸飛輪組：主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等3.曲軸飛輪組：主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用及原理概述；曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成概述；曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)概述。本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用及原理概述；10曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力：氣體壓力；往復(fù)慣性力和離心力；摩擦力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力主要有氣體壓力、往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)運動的離心力以及相對運動件接觸表面的摩擦力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力：11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。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12機(jī)體組1.氣缸體2.氣缸蓋與氣缸襯墊3.油底殼4.發(fā)動機(jī)的支承機(jī)體組1.氣缸體13一、氣缸體

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊以及油底殼等組成。機(jī)體組是發(fā)動機(jī)的支架，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)主要零件的裝配基體。各運動件的潤滑和受熱部件的冷卻也都要通過機(jī)體組來實現(xiàn)。因此，可以說機(jī)體組把發(fā)動機(jī)的各種機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成為一個整體，保持了它們之間必要的相互關(guān)系。一、氣缸體現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主14水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，可稱為氣缸體——曲軸箱，也可簡稱為氣缸體。氣缸體上半部有一個或若干個為活塞在其中運動導(dǎo)向的圓柱形空腔，稱為汽缸；下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，可稱為氣缸體——曲軸15作為發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，氣缸體本身應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。其具體結(jié)構(gòu)形式分為三種，如下圖所示。作為發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，氣缸體本身應(yīng)具有足夠的剛16曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件17特點：一般式氣缸體：便于機(jī)械加工；龍門式氣缸體：剛度和強(qiáng)度較好，但工藝性較差；隧道式汽缸體：為安裝用滾動主軸承支承的組合式曲軸，結(jié)構(gòu)剛度比龍門式的更高，如黃河JNll81C13型汽車6135Q型發(fā)動機(jī)。特點：18氣缸工作表面由于經(jīng)常與高溫、高壓的燃?xì)庀嘟佑|，且活塞在其中作高速往復(fù)運動，所以必須耐高溫、耐磨損、耐腐。為了滿足以上要求，一般可從氣缸的材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面采取措施。氣缸工作表面由于經(jīng)常與高溫、高壓的燃?xì)庀嘟佑|，且活塞在其中作19為了保證汽缸表面能在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋隨時加以冷卻。冷卻方式有兩種：一種用冷卻液來冷卻(水冷)；另一種用空氣來冷卻(風(fēng)冷)。為了保證汽缸表面能在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋隨時加20發(fā)動機(jī)用水冷卻時，氣缸周圍和氣缸蓋中均有充人冷卻液的空腔，稱為水套，如圖所示。氣缸體和氣缸蓋上的水套是相互連通的。發(fā)動機(jī)用水冷卻時，氣缸周圍和氣缸蓋中均有充人冷卻液的空腔，稱21發(fā)動機(jī)用空氣冷卻時，在氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片，以增加散熱面積，保證散熱充分，如圖所示。一般風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的缸體與曲軸箱是分開鑄造的。發(fā)動機(jī)用空氣冷卻時，在氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片，以22對于多缸發(fā)動機(jī)，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機(jī)外形結(jié)構(gòu)，對于發(fā)動機(jī)氣缸體的剛度和強(qiáng)度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置情況。汽車發(fā)動機(jī)氣缸排列基本上有以下三種形式：2.氣缸排列形式對于多缸發(fā)動機(jī)，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機(jī)外形結(jié)構(gòu)，對于發(fā)動23①單列式(直列式)發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的。但為了降低發(fā)動機(jī)的高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的。②雙列式發(fā)動機(jī)左右兩列氣缸中心線的夾角<180°，稱為V形發(fā)動機(jī)。③γ=180°則稱為對置式發(fā)動機(jī)。①單列式(直列式)發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的24直列式多缸發(fā)動機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但長度和高度較大。與直列式發(fā)動機(jī)相比，V形發(fā)動機(jī)縮短了發(fā)動機(jī)的長度和高度，增加了氣缸體的剛度，重量也有所減輕，但加大了發(fā)動機(jī)寬度，且形狀復(fù)雜，加工困難，一般多用于缸數(shù)多的大功率發(fā)動機(jī)上。直列式多缸發(fā)動機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但長度和高度較大25對置式發(fā)動機(jī)高度比其他形式的小得多，在某些情況下使得汽車的總布置更方便。氣缸對置對于風(fēng)冷發(fā)動機(jī)也是有利的。對置式發(fā)動機(jī)高度比其他形式的小得多，在某些情況下使得汽車的總26為了提高氣缸表面的耐磨性，可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考慮。缸體的材料，一般用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵。3.氣缸套為了提高氣缸表面的耐磨性，可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考27采用鋁合金缸體（如北京BJ1041型汽車的492QG2型）發(fā)動機(jī)缸體時，由于鋁合金耐磨性不好，必須鑲缸套。采用鋁合金缸體（如北京BJ1041型汽車的492QG2型）發(fā)28汽缸套有干式和濕式兩種，如圖所示。汽缸套有干式和濕式兩種，如圖所示。29

本講小結(jié)現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊以及油底殼等組成。1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式；2.氣缸排列形式；3.氣缸套的結(jié)構(gòu)形式。本講小結(jié)現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯30一、氣體壓力

在每個工作循環(huán)的四個行程中，氣體壓力始終存在，但由于進(jìn)氣、排氣兩個行程中氣體壓力較小，對機(jī)件影響不大，故在這里主要研究做功和壓縮兩個行程中的氣體作用力。一、氣體壓力在每個工作循環(huán)的四個31氣體壓力是推動活塞向下運動的。這時，燃燒氣體產(chǎn)生的高壓直接作用在活塞頂部，作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓力的一分力把活塞壓向汽缸壁，使兩者產(chǎn)生摩擦分力；另一分力通過活塞銷傳給連桿，并沿連桿方向作用在曲柄上,分解為力R和S。R產(chǎn)生壓緊力，S產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)矩T。氣體壓力是推動活塞向下運動的。這時，燃燒氣體產(chǎn)生的高壓直接作32氣體壓力是阻礙活塞向上運動的阻力。這時作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓力一個分力將活塞壓向汽缸的另一側(cè)壁，也使兩者產(chǎn)生摩擦；另一個分力通過活塞銷傳給連桿，并沿連桿方向作用在曲柄上，分解為力R′和S′。R′產(chǎn)生壓緊力，S′對曲軸造成一個旋轉(zhuǎn)阻力矩T′。氣體壓力是阻礙活塞向上運動的阻力。這時作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓33在工作循環(huán)的任何行程中，氣體作用力的大小都是隨活塞和位移而變化的，再加上連桿在左右搖擺，因而作用在活塞銷和曲軸軸頸的表面以及二者的支承表面上的壓力和作用點不斷變化，造成各處磨損的不均勻性。同樣，汽缸壁沿圓周方向的磨損也是不均勻的。在工作循環(huán)的任何行程中，氣體作用力的大小都是隨活塞和位移而變34二、往復(fù)慣性力和離心力往復(fù)運動的物體，當(dāng)運動速度變化時，就要產(chǎn)生往復(fù)慣性力。物體繞某一中心作旋轉(zhuǎn)運動時，就會產(chǎn)生離心力，這兩種力在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運動中都是存在的?；钊瓦B桿小頭在汽缸中作往復(fù)直線運動時，速度很高，而且數(shù)值在不斷地變化。往復(fù)運動的活塞速度從零開始，逐漸增大，臨近中間達(dá)最大值，然后又逐漸減小至零。偏離曲軸軸線的活塞、活塞銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力，即離心力，其方向沿曲柄半徑向外，其大小與曲柄半徑、旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量及曲軸轉(zhuǎn)速有關(guān)。二、往復(fù)慣性力和離心力往復(fù)運動的物體，當(dāng)運動速度變化時，就要35當(dāng)活塞從上止點向下止點向下運動時，前半程慣性力向上，后半程慣性力向下；當(dāng)活塞從下止點向上止點向上運動時，前半程慣性力向下，后半程慣性力向上。離心力F總可分解為沿活塞運動方向的分力及垂直分力。當(dāng)活塞從上止點向下止點向下運動時，前半程慣性力向上，后半程慣36往復(fù)慣性力使曲軸連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸承受周期性的附加載荷，加快軸承的磨損。離心力沿活塞運動方向的分力加劇了發(fā)動機(jī)的上，下振動；與活塞運動方向垂直的分力則使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生以水平方向為主的振動。離心力使連桿大頭的軸瓦和活塞銷、曲軸主軸頸及其軸承受到載荷，增加它們的變形和磨損。往復(fù)慣性力使曲軸連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸承受周期性的附加載37三、摩擦力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中相互接觸的表面作相對運動時都存在摩擦力，其大小與正壓力和摩擦因數(shù)成正比，其方向總是與相對運動的方向相反。摩擦力的存在是造成配合表面磨損的根源。上述各力分析是單獨分析的，實際上這些力不是單獨存在的，各機(jī)件所受的力是各種力的綜合。曲柄連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力和摩擦力都是有害的，現(xiàn)代發(fā)動機(jī)盡量減少運動件的質(zhì)量和活塞的行程，以便減少慣性力。同時保證運動件有效高的加工精度和裝配精度，并采取加強(qiáng)潤滑等措施，以減少摩擦力。三、摩擦力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中相互接觸的表面作相對運動時都存在摩擦38本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力；氣體壓力的產(chǎn)生、傳遞及平衡；往復(fù)慣性力和離心力的產(chǎn)生及作用；摩擦力的產(chǎn)生及作用。本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力；391.氣缸體

2.氣缸蓋與氣缸襯墊

3.油底殼4.發(fā)動機(jī)的支承機(jī)體組1.氣缸體機(jī)體組40氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸一起形成燃燒室。同時，氣缸蓋也為其他零部件提供安裝位置。氣缸蓋的燃燒室一側(cè)直接受到高溫、高壓燃?xì)獾淖饔谩?.氣缸蓋氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂41一般來說，要求氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為什么?氣缸蓋在機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷作用下產(chǎn)生的變形會導(dǎo)致進(jìn)、排氣門密封被破壞和氣缸蓋密封(氣封、水封、油封)被破壞影響發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和工作可靠性。一般來說，要求氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為什么?42氣缸蓋的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。氣缸蓋的材料應(yīng)當(dāng)用導(dǎo)熱好，機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度高、鑄造性能好的材料，一股采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。有的汽油機(jī)氣缸蓋用鋁合金鑄造，因鋁的導(dǎo)熱性比鑄鐵好，有利于提高壓縮比。鋁合金缸蓋的缺點是剛度低，使用中容易變形。CA6102型發(fā)動機(jī)系采用銅鉬低合金鑄鐵鑄造的整體式氣缸蓋。氣缸蓋的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。43發(fā)動機(jī)的氣缸蓋形狀復(fù)雜，對于常見的水冷發(fā)動機(jī)，水冷發(fā)動機(jī)氣缸蓋上有:進(jìn)、排氣門座孔；氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道；冷卻水套及其進(jìn)、出口；潤滑油路及其進(jìn)、出口；氣缸蓋螺栓孔及安裝搖臂或凸輪軸座的螺栓孔等。發(fā)動機(jī)的氣缸蓋形狀復(fù)雜，對于常見的水冷發(fā)動機(jī)，44汽油機(jī)氣缸蓋設(shè)有火花塞座孔柴油機(jī)氣缸蓋設(shè)有安裝噴油器的座孔。在多缸發(fā)動機(jī)的一列中，只覆蓋一個氣缸的氣缸蓋，稱為單體氣缸蓋。汽油機(jī)氣缸蓋設(shè)有火花塞座孔451)楔形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，在壓縮終了時能形成擠氣渦流。汽油機(jī)常用燃燒室形狀有以下幾種1)楔形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，在壓縮終了時能形成擠氣462)浴盆形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單，但不夠緊湊；北京492QG2型發(fā)動機(jī)采用了這種燃燒室。2)浴盆形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單，但不夠緊湊；473)半球形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊，但因進(jìn)、排氣門分別置于缸蓋兩側(cè)，故使配氣機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。由于其散熱面積小，有利于促進(jìn)燃料的完全燃燒和減少排氣中的有害氣體。3)半球形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊，但因進(jìn)、排氣門分別置484)

碗形燃燒室。碗形燃燒室是布置在活塞中的一個回轉(zhuǎn)體，采用平底氣缸蓋，工藝性好；但燃燒室在活塞頂內(nèi)使活塞的高度與質(zhì)量增加，同時活塞的散熱性也差。碗形4)碗形燃燒室。碗形燃燒室是布置在活塞中的一個回轉(zhuǎn)體，采495)

篷形燃燒室。其性能與半球形相似，組織缸內(nèi)氣流進(jìn)行擠氣運動要比半球形容易，燃燒室也可全部加工。5)篷形燃燒室。其性能與半球形相似，組織缸內(nèi)氣流進(jìn)行擠氣502.氣缸襯墊

氣缸蓋襯墊(簡稱氣缸墊)是氣缸蓋底面與氣缸體頂面之間的密封件，用來保證燃燒室不漏氣。同時氣缸墊還應(yīng)滿足以下要求：1)高溫、高壓燃?xì)庾饔孟戮哂凶銐虻膹?qiáng)度，不宜損壞;2)

耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃?xì)庀禄蛴袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻液的作用下不燒損、不變質(zhì);3)

具有一定彈性，能補(bǔ)償接合面的表面粗糙度、平面度以及發(fā)動機(jī)工作時反復(fù)出現(xiàn)的變形，以保證密封;4)

拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長。2.氣缸襯墊氣缸蓋襯墊(簡稱氣缸51目前應(yīng)用較多的是金屑——石棉氣缸墊。石棉之間夾有金屬絲或金屬屑，而外覆銅皮或鋼皮。水孔和燃燒室孔周圍另用鑲邊增強(qiáng),以防被高溫燃?xì)鉄龎?。這種氣缸墊壓緊厚度為1.2-2mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用，但厚度和質(zhì)量的均一性較差。目前應(yīng)用較多的是金屑——石棉氣缸墊。石棉之間夾有金屬絲或金屬52有的發(fā)動機(jī)還采用在石棉中心用編織的鋼絲網(wǎng)或扎孔鋼板(沖有帶毛刺小孔的鋼板)為骨架，兩面用石棉及橡膠粘接劑壓成的氣缸墊。有的發(fā)動機(jī)還采用在石棉中心用編織的鋼絲網(wǎng)或扎孔鋼板(沖有帶毛53近年來，國內(nèi)正在試驗采用膨脹石墨作為氣缸墊的材料。很多強(qiáng)化的汽車發(fā)動機(jī)采用實心的金屑片作為氣缸墊。這種氣缸墊由單塊光整冷軋的低碳鋼板制成，在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周圍沖壓出一定高度的凸紋，利用凸紋的彈性變形來實現(xiàn)密封。解放CAl091型汽車6102型發(fā)動機(jī)的氣缸墊，即采用了這種較先進(jìn)的加強(qiáng)型無石棉氣缸墊。知識延伸近年來，國內(nèi)正在試驗采用膨脹石墨作為氣缸墊的材料。知識延伸54新型氣缸墊可以降低工業(yè)污染，為什么？在氣缸孔密封部位采用五層薄鋼板組成，并設(shè)計成圓形，沒有石棉夾層，從而消除了氣囊的產(chǎn)生，也減少了工業(yè)污染。新型氣缸墊可以降低工業(yè)污染，為什么？55無石棉氣缸墊結(jié)構(gòu)如下圖所示無石棉氣缸墊結(jié)構(gòu)如下圖所示56在油孔和水孔周圍均包有鋼護(hù)圈，以提高密封性。氣缸蓋用螺栓或螺柱緊固在氣缸體上。為了保證氣缸墊均勻平整地夾在氣缸體和氣缸蓋之間，避免缸蓋翹曲變形造成漏氣，擰緊螺栓時，應(yīng)該注意哪些問題？擰緊螺栓時，必須按由中央對稱地向四周擴(kuò)展的順序分幾次進(jìn)行，最后一次要用轉(zhuǎn)矩扳手按工廠規(guī)定的擰緊力矩值擰緊，以免損壞氣缸墊和發(fā)生漏水現(xiàn)象。在油孔和水孔周圍均包有鋼護(hù)圈，以提高密封性。57如果氣缸蓋由鋁合金制成，則最后必須在發(fā)動機(jī)冷態(tài)下擰緊，這樣熱起來時會增加密封的可靠性，為什么？因為鋁氣缸蓋的膨脹系數(shù)比鋼制的螺栓大；而鑄鐵氣缸蓋則可以在發(fā)動機(jī)熱態(tài)時最后擰緊。如果氣缸蓋由鋁合金制成，則最后必須在發(fā)動機(jī)冷態(tài)下擰緊，這樣熱58氣缸蓋的功用、結(jié)構(gòu)、材料及拆裝；氣缸襯墊功用、結(jié)構(gòu)、材料。本講小結(jié)氣缸蓋的功用、結(jié)構(gòu)、材料及拆裝；本講小結(jié)591.氣缸體

2.氣缸蓋與氣缸襯墊3.油底殼

4.發(fā)動機(jī)的支承

機(jī)體組1.氣缸體機(jī)體組60油底殼油底殼的主要功用是貯存機(jī)油(潤滑油)并封閉曲軸箱。油底殼油底殼的主要功用是貯存機(jī)油(潤滑油)并61油底殼受力很小，一般采用什么工藝制成？一般采用薄鋼板沖壓而成。其形狀決定于發(fā)動機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。在有些發(fā)動機(jī)上，為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，采用了鋁合金鑄造的油底殼，在殼的底部還鑄有相應(yīng)的散熱肋片。油底殼受力很小，一般采用什么工藝制成？62為了保證在發(fā)動機(jī)縱向傾斜時機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一般做得較深。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，防止汽車行駛時油面波動過大。油底殼底部裝有放油螺塞。有的放油螺塞是磁性的或內(nèi)含磁性元件，能吸集機(jī)油中的金屬屑，以減少發(fā)動機(jī)運動零件的磨損。為了保證在發(fā)動機(jī)縱向傾斜時機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一63發(fā)動機(jī)的支承發(fā)動機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐來支承在車架上。發(fā)動機(jī)的支承方法一般有三點支承和四點支承兩種。發(fā)動機(jī)的支承發(fā)動機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐64三點支承可布置成前二后一或前一后二，北京492QA型發(fā)動機(jī)的支承是前面兩個支承點位于曲軸箱的支撐上，后面一個支承點在變速器殼上。三點支承可布置成前二后一或前一后二，北京492QA型發(fā)動機(jī)的65解放CA6102型汽油機(jī)上采用前一后二的三點支承形式。采用四點支承時，前后各有兩個支承點。解放CA6102型汽油機(jī)上采用前一后二的三點支承形式。采用四66油底殼的主要功用:貯存機(jī)油、封閉曲軸箱；油底殼的制造工藝：薄鋼板沖壓；發(fā)動機(jī)的支承方法：三點支承、四點支承。本講小結(jié)油底殼的主要功用:貯存機(jī)油、封閉曲軸箱；本講小結(jié)67活塞連桿組活塞連桿組將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動?；钊B桿組由活塞，活塞環(huán)，活塞銷和連桿等部件組成。

活塞連桿組活塞連桿組將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，同68一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊敳窟€與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過69從活塞的工作條件可看出，為保證發(fā)動機(jī)的良好運行特性，對活塞合金材料性能有一定要求。主要有哪些呢？密度小、熱膨脹系數(shù)小、好的耐磨性、好的力學(xué)性能、好的熱傳導(dǎo)性及好的加工性能。從活塞的工作條件可看出，為保證發(fā)動機(jī)的良好運行特性，對活塞合70活塞頂部形狀主要取決于燃燒室的選擇與設(shè)計，而燃燒室的選擇取決于活塞直徑、發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、經(jīng)濟(jì)性、動力性、功率、可靠性及排放等。汽油機(jī)活塞頂部形狀：平頂凹頂柴油機(jī)活塞頂部形狀：常常設(shè)有各種各樣的凹坑1.活塞頂部活塞頂部形狀主要取決于燃燒室的選擇與設(shè)計，而燃燒室的選擇取決71平頂：優(yōu)點是吸熱面積小，制造工藝簡單。凹頂：改善混合氣形成和燃燒，凹坑的大小還可以用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的壓縮比。平頂：優(yōu)點是吸熱面積小，制造工藝簡單。72活塞頭部的主要作用有：①承受氣體壓力，并傳給連桿；②與活塞環(huán)一起實現(xiàn)氣缸的密封；③將活塞頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?；钊^部切有若干用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機(jī)一般有2-3道環(huán)槽，上面1-2道安裝氣環(huán)，下面1道安裝油環(huán)。2.活塞頭部活塞頭部的主要作用有：2.活塞頭部73在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，它們的作用是什么?被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機(jī)油，得以經(jīng)過這些小孔流回油底殼。在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，它們的作用是什么?74活塞頭部一般做得較厚，從活塞頂?shù)江h(huán)槽區(qū)的斷面變化要盡可能圓滑，過渡圓角R應(yīng)足夠大，以使活塞頂吸收的熱量能由各道環(huán)分擔(dān)傳走，便于熱量從活塞頂經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸的冷卻壁面上，從而防止活塞頂部溫度過高。有的發(fā)動機(jī)活塞在第一道環(huán)槽上面車出較環(huán)槽窄的隔熱槽，大家知道其的作用是什么嗎？活塞頭部一般做得較厚，從活塞頂?shù)江h(huán)槽區(qū)的斷面變化要盡可能圓滑75在熱負(fù)荷較高的發(fā)動機(jī)中，由于活塞的第一道環(huán)槽溫度較高，鋁合金材料硬度下降，再加上活塞環(huán)與環(huán)槽的相對運動，更加速了環(huán)槽的磨損?？设T入由耐熱合金鋼制造的環(huán)槽護(hù)圈。作用是隔斷從活塞頂部流下來的部分熱流通路，迫使熱流方向轉(zhuǎn)折，把原來應(yīng)由第一道活塞環(huán)散走的熱量分散，以消除第一道環(huán)過熱后產(chǎn)生積炭和卡死在環(huán)槽中的可能性。高強(qiáng)化直噴式燃燒室柴油機(jī)還在第一道環(huán)槽和燃燒室喉口處均鑲嵌耐熱護(hù)圈，以保護(hù)喉口不致因為過熱而開裂。在熱負(fù)荷較高的發(fā)動機(jī)中，由于活塞的第一道環(huán)槽溫度較高，鋁合金763.活塞裙部活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。銷座熱膨脹：熱膨脹使銷座處外擴(kuò)。擠壓變形：燃燒氣體壓力傳遞使活塞裙部承受側(cè)壓力而產(chǎn)生擠壓變形。彎曲變形：活塞在側(cè)壓力的作用下迫使活塞裙部沿銷座軸方向上增大。裙部變形：機(jī)械變形和熱變形。3.活塞裙部活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，77活塞在側(cè)壓力Fn的作用下，有使圓形裙部壓扁的趨勢，同時迫使活塞裙部盲徑沿銷座軸同一方向上增大。此外，活塞工作時產(chǎn)生的機(jī)械變形和熱變形，使得其裙部斷面變成長軸在活塞銷方向上的橢圓。活塞在側(cè)壓力Fn的作用下，有使圓形裙部壓扁的趨勢，同時迫使活78活塞的銷孔與活塞銷組成一對摩擦副，它將活塞頂部氣體作用力通過活塞銷座傳給活塞銷，然后再傳遞到連桿和曲軸。因此，銷座必須與活塞銷有足夠的強(qiáng)度、承壓面積和耐磨性。銷座孔的中心線一般位于活塞中心線的平面內(nèi)。但也有些高速汽油機(jī)的活塞銷孔中心線偏離活塞中心線，活塞銷座軸線向在作功行程中受側(cè)向力的一面偏移了1-2mm，避免側(cè)壓力的作用方向改變使活塞敲擊氣缸壁面發(fā)出噪聲。4.活塞銷座活塞的銷孔與活塞銷組成一對摩擦副，它將活塞頂部氣體作用力通過79曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件80把活塞銷偏移布置的優(yōu)缺點？如果把活塞銷偏移布置，則可使活塞較平穩(wěn)地從壓向氣缸的一面過渡到另一面，而且過渡時刻早于達(dá)到最高燃燒壓力的時刻，可以減輕活塞敲缸，減小噪聲，改善發(fā)動機(jī)工作的平順性。但這種活塞銷偏置的結(jié)構(gòu)，卻帶來活塞裙部兩端的尖角負(fù)荷增大，引起這些部位的磨損或變形增大。這就要求活塞的間隙盡可能的小。把活塞銷偏移布置的優(yōu)缺點？81為了減小活塞質(zhì)量，在許多高速汽油機(jī)上采用了裙部(稱拖板式裙部)。這種結(jié)構(gòu)不僅質(zhì)量輕，而且裙部具有較大的彈性，可使裙部與氣缸裝配間隙減小很多，也不會卡死。為了減小活塞質(zhì)量，在許多高速汽油機(jī)上采用了裙部(稱拖板式裙部82活塞連桿組的功用:往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動；活塞連桿組的組成：活塞，活塞環(huán)，活塞銷和連桿等；活塞的作用：承受氣缸中的氣體壓力并傳給連桿；組成燃燒室；活塞的材料：密度膨脹小，耐磨性、熱傳導(dǎo)性及加工性能好合金材料：活塞頂部：平頂，凹頂，復(fù)雜凹頂；活塞頭部：主要作用：傳力，傳熱，密封；有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽：2-3道環(huán)槽；活塞裙部：導(dǎo)向和承受側(cè)壓力，變形；活塞銷座：承壓和耐磨，新機(jī)構(gòu)：活塞銷孔中心線偏離。本講小結(jié)活塞連桿組的功用:往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動；本講小結(jié)83活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時還將活塞頂部的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液或空氣帶走?；钊h(huán)活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種?；钊h(huán)84油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面上涂布一層均勻的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄人氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面上涂布一層均勻的851.氣環(huán)氣環(huán)所起的密封和導(dǎo)熱兩大作用中，密封是主要的，因為密封是導(dǎo)熱的前提，如果氣環(huán)密封性能不好。高溫燃?xì)鈱⒅苯訌臍猸h(huán)外圓表面竄入曲軸箱，此時不但由于氣環(huán)和氣缸壁貼合不嚴(yán)而不能很好地散熱，相反地氣環(huán)外圓表面還接受附加的熱量，最后必將導(dǎo)致活塞和氣環(huán)燒壞。1.氣環(huán)氣環(huán)所起的密封和導(dǎo)熱兩大作用中，密封是主要的，因為86當(dāng)活塞環(huán)磨損到失效時，將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難功率不足，曲軸箱壓力升高，機(jī)油消耗增大，排氣冒藍(lán)煙，燃燒室、活塞等表面嚴(yán)重積炭等不良狀況。當(dāng)活塞環(huán)磨損到失效時，將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難功率不足，曲軸箱壓87矩形斷面的氣環(huán)隨活塞作往復(fù)運動時，會把氣缸壁上的機(jī)油不斷送入氣缸中，這種現(xiàn)象稱為“氣環(huán)的泵油作用”，其泵油原理如下圖所示。矩形斷面的氣環(huán)隨活塞作往復(fù)運動時，會把氣缸壁上的機(jī)油不斷送入88氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀892.油環(huán)油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種。普通單體油環(huán)一般是用合金鑄鐵制造。2.油環(huán)油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種。普通單體油環(huán)一般是90其外圓面的中間車有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多排油小孔或狹縫。油環(huán)的刮油作用如上圖所示。油環(huán)的刮油作用其外圓面的中間車有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多排油小孔或狹91油環(huán)上泄油通道的作用？通常油環(huán)都要有一道或兩道刮油銳邊，油環(huán)上和活塞上要有足夠的泄油通道，使刮下的機(jī)油能順暢地下泄，避免因節(jié)流使油壓升高，將油環(huán)推離氣缸壁而失去控油能力。油環(huán)上泄油通道的作用？92對于雙層鼻形環(huán)，可以只在活塞的油環(huán)底槽開一排泄油孔；對于其他形式的油環(huán)，都必須在活塞上開兩排泄油孔。一排開在油環(huán)底槽，一排在油環(huán)下方的活塞裙部，其中有周向集油槽的泄油通路最順暢。兩排油孔之間畫有斷裂線，表示上下兩排孔的周向位置一般是錯開的。對于雙層鼻形環(huán)，可以只在活塞的油環(huán)底槽開一排泄油孔；對于其他93單體油環(huán)與環(huán)槽間有側(cè)面間隙，因此當(dāng)油環(huán)由于正常的軸向移動或由于顫振而處在油環(huán)槽中間時，少量機(jī)油就可以通過側(cè)隙上竄。這是單體油環(huán)的一個缺點，高速時影響較大，單體油環(huán)與環(huán)槽間有側(cè)面間隙，因此當(dāng)油環(huán)由于正常的軸向移動或由94安裝狀態(tài)下襯簧不僅加大了刮片的徑向壓力，同時將兩刮片在軸向撐開，與油環(huán)槽的兩側(cè)面貼合，能夠有效地防止機(jī)油上竄。安裝狀態(tài)下襯簧不僅加大了刮片的徑向壓力，同時將兩刮片在軸向撐95

活塞銷在高溫下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件很差(一般靠飛濺潤滑)，因而要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量盡可能小?；钊N活塞銷在高溫下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件很差(一般96曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件97活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形、兩段截錐形以及兩段截錐與一段圓柱的組合形等。圓柱形內(nèi)孔容易加工，但活塞銷的質(zhì)量較大。兩段截錐形內(nèi)孔的活塞銷質(zhì)量較小又接近于等強(qiáng)度梁的要求(因活塞銷所承受的彎矩在中部最大，距中部越遠(yuǎn)越小)，但孔的加工較復(fù)雜。組合形內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)則介于兩者之間?；钊N的內(nèi)孔形狀有圓柱形、兩段截錐形以及兩段截錐與一段圓柱的98活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接配合，一般多采用“全浮式”，即在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動，以使活塞銷各部分的磨損比較均勻?；钊N與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接配合，一般多采用“全99活塞環(huán)的組成：氣環(huán)和油環(huán)；氣環(huán)密封的作用：密封，傳熱；氣環(huán)的斷面形狀；油環(huán)的作用：刮油，涂油膜，防竄油，減磨，減阻，封氣；油環(huán)：普通油環(huán)和組合油環(huán)活塞銷：承受周期性沖擊載荷，潤滑條件很差足夠的剛度和強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量盡可能小；活塞銷的內(nèi)孔形狀：圓柱形，兩段截錐形，組合形。本講小結(jié)活塞環(huán)的組成：氣環(huán)和油環(huán)；本講小結(jié)100連桿的功用是連接活塞和曲軸，把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并將活塞承受的力傳給曲軸。連桿主要承受活塞銷傳來的氣體作用力和活塞組往復(fù)運動時的慣性力。此外，由于連桿變速擺動而產(chǎn)生的慣性力矩，還使連桿承受一定的彎矩。這些力和力矩的大小和方向都是周期性變化的，因此連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。連桿連桿的功用是連接活塞和曲軸，把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)101連桿一般用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后再進(jìn)行機(jī)械加工和熱處理。連桿由連桿小頭、桿身和連桿大頭(包括連桿蓋)三部分組成。連桿小頭與活塞銷相連。連桿一般用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后再進(jìn)行機(jī)械加工102工作時，小頭與銷之間有相對轉(zhuǎn)動，因此小頭孔中一般壓入減摩的青銅襯套。為了潤滑活塞銷與襯套，在小頭和襯套上鉆出集油孔或銑出集油槽，用來收集發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時飛濺上來的機(jī)油，以便潤滑。連桿大頭按剖分面的方向可分為垂直于連桿中心線的平切口和相對于連桿中心線傾斜30°-60°的斜切口兩種。工作時，小頭與銷之間有相對轉(zhuǎn)動，因此小頭孔中一般壓入減摩的青103斜切口連桿上必須采用可靠的定位措施,常用的定位方法有：(1)止口定位，其優(yōu)點是工藝簡單，缺點是定位不大可靠，對連桿蓋止口向外變形或連桿大頭止口向內(nèi)變形均無法防止。斜切口連桿上必須采用可靠的定位措施,常用的定位方法有：104(2)套筒定位，是在連桿蓋的每一個螺栓孔中壓配一個剛度大而且剪切強(qiáng)度高的短套筒。(2)套筒定位，是在連桿蓋的每一個螺栓孔中壓配一個剛度大而105(3)鋸齒定位，其優(yōu)點是鋸齒接觸面大，貼合緊密，定位可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。缺點是對齒距公差要求嚴(yán)格，否則連桿蓋裝在連桿大頭上時，中間會有個別齒脫空，不僅影響連桿組件的剛度，而且連桿大頭孔也會失圓。如果能采用拉削工藝，保證齒距公差，則這種定位方式還是較好的。(3)鋸齒定位，其優(yōu)點是鋸齒接觸面大，貼合緊密，定位可靠，106連桿軸瓦安裝在連桿大頭孔中的連桿軸瓦是分成兩半的滑動軸承，軸瓦是在厚1-3mm的薄鋼背內(nèi)圓面上澆鑄0.3-0.7mm厚的減摩合金層(如巴氏合金、銅鉛合金、高錫鋁合金等)而成。連桿軸瓦安裝在連桿大頭孔中的連桿軸瓦是分成兩半的滑動軸承，軸107V形發(fā)動機(jī)左、右兩側(cè)對應(yīng)的兩個氣缸的連桿是共同連接在一個曲柄銷上的，它有三種形式：(1)并列連桿式相對應(yīng)的左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上。V形發(fā)動機(jī)左、右兩側(cè)對應(yīng)的兩個氣缸的連桿是共同連接在一個曲柄108(2)叉形連桿式左、右兩個對應(yīng)氣缸的兩個連桿中，一個連桿的大頭做成叉形，跨于另一個連桿的厚度較小的片形大頭兩端。(2)叉形連桿式109(3)主副連桿式主連桿的大頭直接安裝在曲柄銷全長上。副連桿的大頭與對應(yīng)的主連桿大頭(或連桿蓋)上的兩個凸耳作鉸鏈連接。(3)主副連桿式110連桿的功用：往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，傳力；連桿的組成：連桿小頭、桿身和連桿大頭；連桿小頭：壓入減摩的青銅襯套，集油孔或集油槽；連桿大頭：傾斜30°-60°的斜切口，連桿軸瓦；斜切口定位方法：止口定位，套筒定位，鋸齒定位；V形發(fā)動機(jī)連桿布局三種形式：并列連桿式，叉形連桿式，主副連桿式。本講小結(jié)連桿的功用：往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，傳力；本講小結(jié)111

曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他具有不同作用的零件和附件組成。其零件和附件的種類和數(shù)量取決于發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能要求。典型的實例如下圖所示。曲軸飛輪組曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他具有不同作用的零件和附件112曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件113一、曲軸

曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩，并對外輸出轉(zhuǎn)矩。一、曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來114在發(fā)動機(jī)工作中，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期性變化的氣體壓力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)載荷。為了保證工作可靠，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，各工作表面要耐磨而且潤滑良好。在發(fā)動機(jī)工作中，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期性變化的氣體壓115曲軸主要由三部分組成：①曲軸的前端(或稱自由端)軸1；②若干個由曲柄銷3、它左右兩端的曲柄4以及前后兩個主軸頸2組成的曲拐；③曲軸的后端(或稱功率輸出端)凸緣6。曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目及其排列方式。曲軸主要由三部分組成：116曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件117

多缸發(fā)動機(jī)的曲軸按曲拐之間連接方式不同，分為整體式和組合式兩類。整體式曲軸的各個曲拐及前、后端都做成一個整體，一般采用滑動軸承；組合式曲軸的各個曲拐分段加工，然后再利用連接件將各個曲拐連成一體，一般采用滾動軸承，并且必須與隧道式氣缸體配合使用。多缸發(fā)動機(jī)的曲軸按曲拐之間連接方式不同，分為整體式和組合式118曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件119從主軸頸經(jīng)曲柄孔道輸送來的機(jī)油就貯存在此空腔中，曲柄銷與軸瓦上鉆有徑向孔與此油腔相通。有的結(jié)構(gòu)中，在此小孔內(nèi)插入一個吸油管，管口位于油腔的中心。從主軸頸經(jīng)曲柄孔道輸送來的機(jī)油就貯存在此空腔中，曲柄銷與軸瓦120從右圖中可以看到，第一和第四曲柄銷的離心力F1，和F4與第二和第三曲柄銷的離心力F2和F3因大小相等、方向相反而互相平衡；F1和F2形成的力偶矩Ml-2與F3和F4形成的力偶矩M3-4也能互相平衡。但兩個力偶矩都給曲軸造成了彎曲載荷。曲軸若剛度不夠就會產(chǎn)生彎曲變形，引起主軸頸和軸承偏磨。從右圖中可以看到，第一和第四曲柄銷的離心力F1，和F4與第二121為了減輕主軸承負(fù)荷,改善其工作條件，通常會采取哪寫措施？一般都在曲柄的相反方向設(shè)置平衡重，（插入平衡重的圖）。由圖可見，平衡重所造成的彎矩可以同Ml-2和M3-4造成的彎矩平衡。有的發(fā)動機(jī)平衡重與曲柄是一體的。有的則單獨制造并用螺釘安裝在曲軸上。為了減輕主軸承負(fù)荷,改善其工作條件，通常會采取哪寫措施？122二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

曲軸是具有一定彈性和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的軸，即是一種扭轉(zhuǎn)彈性系統(tǒng)，具有一定的固有頻率。在發(fā)動機(jī)工作過程中，曲軸上各曲拐承受轉(zhuǎn)矩的大小是周期性變化的，而曲軸后端的飛輪具有很大的慣量，轉(zhuǎn)速可以看成是均勻的，所以各曲拐相對于飛輪就會發(fā)生大小和方向作周期性變化的相對扭轉(zhuǎn)振動，也就是扭振。二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器曲軸是具有一定彈123扭振時，曲軸前端的角振幅最大，如果扭振的頻率與曲軸系統(tǒng)的固有頻率相等或是它的某一倍數(shù)時，就會發(fā)生共振。為了消減曲軸的扭振應(yīng)該采取哪些措施？有的發(fā)動機(jī)在曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器。扭振時，曲軸前端的角振幅最大，如果扭振的頻率與曲軸系統(tǒng)的固有124汽車發(fā)動機(jī)常用的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器是摩擦式減振器，其工作原理是使曲軸扭轉(zhuǎn)振動能量逐漸消耗于減振器內(nèi)的摩擦，從而使振幅逐漸減小。汽車發(fā)動機(jī)常用的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器是摩擦式減振器，其工作原理是使125左圖所示為發(fā)動機(jī)曲軸上裝的橡膠摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器。其主要缺點是對曲軸扭轉(zhuǎn)振動的衰減作用不夠強(qiáng)，而且橡膠由于內(nèi)摩擦發(fā)熱升溫而容易老化。左圖所示為發(fā)動機(jī)曲軸上裝的橡膠摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器。其主要缺點是126三、飛輪

飛輪是一個轉(zhuǎn)動慣量很大的圓盤，其主要功用是將在作功行程中傳輸給曲軸的一部分功儲存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)越過上、下止點，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，并使發(fā)動機(jī)有可能克服短時間的超載荷；此外，在結(jié)構(gòu)上飛輪又往往用作汽車傳動系統(tǒng)中摩擦離合器的驅(qū)動件。三、飛輪飛輪是一個轉(zhuǎn)動慣量很大的圓127飛輪外緣上壓有一個齒圈，可與起動機(jī)的驅(qū)動齒輪嚙合，供起動發(fā)動機(jī)用。飛輪外緣上壓有一個齒圈，可與起動機(jī)的驅(qū)動齒輪嚙合，供起動發(fā)動128飛輪上通?？逃械谝桓装l(fā)火定時記號，以便校準(zhǔn)發(fā)火時間。如圖所示，解放CA6102型發(fā)動機(jī)發(fā)火定時記號是，這個記號與飛輪殼上的刻線對正時，即表示1-6缸的活塞處在上止點位置。飛輪上通?？逃械谝桓装l(fā)火定時記號，以便校準(zhǔn)發(fā)火時間。如圖所示129曲軸飛輪組的組成：曲軸，飛輪，其他零件和附件；曲軸的功用：承受傳力并輸出轉(zhuǎn)矩；曲軸的要求：足夠的剛度和強(qiáng)度，耐磨；前端軸，曲拐（曲柄銷、曲柄、主軸頸），后端凸緣；多缸發(fā)動機(jī)的曲軸曲拐連接方式：整體式，組合式；扭振：各曲拐相對于飛輪發(fā)生大小和方向作周期性變化的相對扭轉(zhuǎn)振動；扭轉(zhuǎn)減振器的作用：消減曲軸的扭振；橡膠摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器；飛輪的功用：儲存功，輸出功，保證旋轉(zhuǎn)均勻，克服短時超載，起動發(fā)動機(jī)，第一缸發(fā)火定時記號。本講小結(jié)曲軸飛輪組的組成：曲軸，飛輪，其他零件和附件；本講小結(jié)130第二章

曲柄連桿機(jī)構(gòu)第二章

曲柄連桿機(jī)構(gòu)本章教學(xué)提示本章主要內(nèi)容介紹曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用、組成、各主要零部件的功用、結(jié)構(gòu)及相關(guān)零部件拆裝等內(nèi)容。本章教學(xué)提示本章主要內(nèi)容介紹本章教學(xué)提示理論知識實操技能知識與能力拓展本章小結(jié)自測題本章教學(xué)提示理論知識本章教學(xué)要求掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)與機(jī)體零件功用，形式及結(jié)構(gòu)特點；辨認(rèn)機(jī)體零件與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的缺陷，分析產(chǎn)生損傷的原因，確定修復(fù)方法；進(jìn)行汽缸蓋、機(jī)體平面變形的正確檢驗；進(jìn)行汽缸套的正確拆裝；正確進(jìn)行活塞連桿組各部件的檢驗與選配補(bǔ)整；正確進(jìn)行活塞連桿組的組裝，活塞連桿向汽缸內(nèi)安裝。本章教學(xué)要求掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)與機(jī)體零件功用，形式及結(jié)構(gòu)特點；理論知識1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析3.機(jī)體組4.活塞連桿組5.曲軸飛輪組理論知識1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能，該機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和組成一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和工作原理曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用和工作原理二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成

1.機(jī)體組：主要包括汽缸體、曲軸箱、汽缸蓋、汽缸襯套、油底殼等機(jī)件；2.活塞連桿組：主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等機(jī)件。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成3.曲軸飛輪組：主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等3.曲軸飛輪組：主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用及原理概述；曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成概述；曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)概述。本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用及原理概述；140曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力：氣體壓力；往復(fù)慣性力和離心力；摩擦力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力主要有氣體壓力、往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)運動的離心力以及相對運動件接觸表面的摩擦力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力：141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。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142機(jī)體組1.氣缸體2.氣缸蓋與氣缸襯墊3.油底殼4.發(fā)動機(jī)的支承機(jī)體組1.氣缸體143一、氣缸體

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊以及油底殼等組成。機(jī)體組是發(fā)動機(jī)的支架，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)主要零件的裝配基體。各運動件的潤滑和受熱部件的冷卻也都要通過機(jī)體組來實現(xiàn)。因此，可以說機(jī)體組把發(fā)動機(jī)的各種機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成為一個整體，保持了它們之間必要的相互關(guān)系。一、氣缸體現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主144水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，可稱為氣缸體——曲軸箱，也可簡稱為氣缸體。氣缸體上半部有一個或若干個為活塞在其中運動導(dǎo)向的圓柱形空腔，稱為汽缸；下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，可稱為氣缸體——曲軸145作為發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，氣缸體本身應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。其具體結(jié)構(gòu)形式分為三種，如下圖所示。作為發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，氣缸體本身應(yīng)具有足夠的剛146曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件147特點：一般式氣缸體：便于機(jī)械加工；龍門式氣缸體：剛度和強(qiáng)度較好，但工藝性較差；隧道式汽缸體：為安裝用滾動主軸承支承的組合式曲軸，結(jié)構(gòu)剛度比龍門式的更高，如黃河JNll81C13型汽車6135Q型發(fā)動機(jī)。特點：148氣缸工作表面由于經(jīng)常與高溫、高壓的燃?xì)庀嘟佑|，且活塞在其中作高速往復(fù)運動，所以必須耐高溫、耐磨損、耐腐。為了滿足以上要求，一般可從氣缸的材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面采取措施。氣缸工作表面由于經(jīng)常與高溫、高壓的燃?xì)庀嘟佑|，且活塞在其中作149為了保證汽缸表面能在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋隨時加以冷卻。冷卻方式有兩種：一種用冷卻液來冷卻(水冷)；另一種用空氣來冷卻(風(fēng)冷)。為了保證汽缸表面能在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋隨時加150發(fā)動機(jī)用水冷卻時，氣缸周圍和氣缸蓋中均有充人冷卻液的空腔，稱為水套，如圖所示。氣缸體和氣缸蓋上的水套是相互連通的。發(fā)動機(jī)用水冷卻時，氣缸周圍和氣缸蓋中均有充人冷卻液的空腔，稱151發(fā)動機(jī)用空氣冷卻時，在氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片，以增加散熱面積，保證散熱充分，如圖所示。一般風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的缸體與曲軸箱是分開鑄造的。發(fā)動機(jī)用空氣冷卻時，在氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片，以152對于多缸發(fā)動機(jī)，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機(jī)外形結(jié)構(gòu)，對于發(fā)動機(jī)氣缸體的剛度和強(qiáng)度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置情況。汽車發(fā)動機(jī)氣缸排列基本上有以下三種形式：2.氣缸排列形式對于多缸發(fā)動機(jī)，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機(jī)外形結(jié)構(gòu)，對于發(fā)動153①單列式(直列式)發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的。但為了降低發(fā)動機(jī)的高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的。②雙列式發(fā)動機(jī)左右兩列氣缸中心線的夾角<180°，稱為V形發(fā)動機(jī)。③γ=180°則稱為對置式發(fā)動機(jī)。①單列式(直列式)發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的154直列式多缸發(fā)動機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但長度和高度較大。與直列式發(fā)動機(jī)相比，V形發(fā)動機(jī)縮短了發(fā)動機(jī)的長度和高度，增加了氣缸體的剛度，重量也有所減輕，但加大了發(fā)動機(jī)寬度，且形狀復(fù)雜，加工困難，一般多用于缸數(shù)多的大功率發(fā)動機(jī)上。直列式多缸發(fā)動機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但長度和高度較大155對置式發(fā)動機(jī)高度比其他形式的小得多，在某些情況下使得汽車的總布置更方便。氣缸對置對于風(fēng)冷發(fā)動機(jī)也是有利的。對置式發(fā)動機(jī)高度比其他形式的小得多，在某些情況下使得汽車的總156為了提高氣缸表面的耐磨性，可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考慮。缸體的材料，一般用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵。3.氣缸套為了提高氣缸表面的耐磨性，可從材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來考157采用鋁合金缸體（如北京BJ1041型汽車的492QG2型）發(fā)動機(jī)缸體時，由于鋁合金耐磨性不好，必須鑲缸套。采用鋁合金缸體（如北京BJ1041型汽車的492QG2型）發(fā)158汽缸套有干式和濕式兩種，如圖所示。汽缸套有干式和濕式兩種，如圖所示。159

本講小結(jié)現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯墊以及油底殼等組成。1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式；2.氣缸排列形式；3.氣缸套的結(jié)構(gòu)形式。本講小結(jié)現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸蓋襯160一、氣體壓力

在每個工作循環(huán)的四個行程中，氣體壓力始終存在，但由于進(jìn)氣、排氣兩個行程中氣體壓力較小，對機(jī)件影響不大，故在這里主要研究做功和壓縮兩個行程中的氣體作用力。一、氣體壓力在每個工作循環(huán)的四個161氣體壓力是推動活塞向下運動的。這時，燃燒氣體產(chǎn)生的高壓直接作用在活塞頂部，作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓力的一分力把活塞壓向汽缸壁，使兩者產(chǎn)生摩擦分力；另一分力通過活塞銷傳給連桿，并沿連桿方向作用在曲柄上,分解為力R和S。R產(chǎn)生壓緊力，S產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)矩T。氣體壓力是推動活塞向下運動的。這時，燃燒氣體產(chǎn)生的高壓直接作162氣體壓力是阻礙活塞向上運動的阻力。這時作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓力一個分力將活塞壓向汽缸的另一側(cè)壁，也使兩者產(chǎn)生摩擦；另一個分力通過活塞銷傳給連桿，并沿連桿方向作用在曲柄上，分解為力R′和S′。R′產(chǎn)生壓緊力，S′對曲軸造成一個旋轉(zhuǎn)阻力矩T′。氣體壓力是阻礙活塞向上運動的阻力。這時作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓163在工作循環(huán)的任何行程中，氣體作用力的大小都是隨活塞和位移而變化的，再加上連桿在左右搖擺，因而作用在活塞銷和曲軸軸頸的表面以及二者的支承表面上的壓力和作用點不斷變化，造成各處磨損的不均勻性。同樣，汽缸壁沿圓周方向的磨損也是不均勻的。在工作循環(huán)的任何行程中，氣體作用力的大小都是隨活塞和位移而變164二、往復(fù)慣性力和離心力往復(fù)運動的物體，當(dāng)運動速度變化時，就要產(chǎn)生往復(fù)慣性力。物體繞某一中心作旋轉(zhuǎn)運動時，就會產(chǎn)生離心力，這兩種力在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運動中都是存在的?；钊瓦B桿小頭在汽缸中作往復(fù)直線運動時，速度很高，而且數(shù)值在不斷地變化。往復(fù)運動的活塞速度從零開始，逐漸增大，臨近中間達(dá)最大值，然后又逐漸減小至零。偏離曲軸軸線的活塞、活塞銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力，即離心力，其方向沿曲柄半徑向外，其大小與曲柄半徑、旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量及曲軸轉(zhuǎn)速有關(guān)。二、往復(fù)慣性力和離心力往復(fù)運動的物體，當(dāng)運動速度變化時，就要165當(dāng)活塞從上止點向下止點向下運動時，前半程慣性力向上，后半程慣性力向下；當(dāng)活塞從下止點向上止點向上運動時，前半程慣性力向下，后半程慣性力向上。離心力F總可分解為沿活塞運動方向的分力及垂直分力。當(dāng)活塞從上止點向下止點向下運動時，前半程慣性力向上，后半程慣166往復(fù)慣性力使曲軸連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸承受周期性的附加載荷，加快軸承的磨損。離心力沿活塞運動方向的分力加劇了發(fā)動機(jī)的上，下振動；與活塞運動方向垂直的分力則使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生以水平方向為主的振動。離心力使連桿大頭的軸瓦和活塞銷、曲軸主軸頸及其軸承受到載荷，增加它們的變形和磨損。往復(fù)慣性力使曲軸連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸承受周期性的附加載167三、摩擦力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中相互接觸的表面作相對運動時都存在摩擦力，其大小與正壓力和摩擦因數(shù)成正比，其方向總是與相對運動的方向相反。摩擦力的存在是造成配合表面磨損的根源。上述各力分析是單獨分析的，實際上這些力不是單獨存在的，各機(jī)件所受的力是各種力的綜合。曲柄連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力和摩擦力都是有害的，現(xiàn)代發(fā)動機(jī)盡量減少運動件的質(zhì)量和活塞的行程，以便減少慣性力。同時保證運動件有效高的加工精度和裝配精度，并采取加強(qiáng)潤滑等措施，以減少摩擦力。三、摩擦力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中相互接觸的表面作相對運動時都存在摩擦168本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力；氣體壓力的產(chǎn)生、傳遞及平衡；往復(fù)慣性力和離心力的產(chǎn)生及作用；摩擦力的產(chǎn)生及作用。本講小結(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的力；1691.氣缸體

2.氣缸蓋與氣缸襯墊

3.油底殼4.發(fā)動機(jī)的支承機(jī)體組1.氣缸體機(jī)體組170氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸一起形成燃燒室。同時，氣缸蓋也為其他零部件提供安裝位置。氣缸蓋的燃燒室一側(cè)直接受到高溫、高壓燃?xì)獾淖饔谩?.氣缸蓋氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂171一般來說，要求氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為什么?氣缸蓋在機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷作用下產(chǎn)生的變形會導(dǎo)致進(jìn)、排氣門密封被破壞和氣缸蓋密封(氣封、水封、油封)被破壞影響發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和工作可靠性。一般來說，要求氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為什么?172氣缸蓋的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。氣缸蓋的材料應(yīng)當(dāng)用導(dǎo)熱好，機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度高、鑄造性能好的材料，一股采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。有的汽油機(jī)氣缸蓋用鋁合金鑄造，因鋁的導(dǎo)熱性比鑄鐵好，有利于提高壓縮比。鋁合金缸蓋的缺點是剛度低，使用中容易變形。CA6102型發(fā)動機(jī)系采用銅鉬低合金鑄鐵鑄造的整體式氣缸蓋。氣缸蓋的材料一般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成。173發(fā)動機(jī)的氣缸蓋形狀復(fù)雜，對于常見的水冷發(fā)動機(jī)，水冷發(fā)動機(jī)氣缸蓋上有:進(jìn)、排氣門座孔；氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道；冷卻水套及其進(jìn)、出口；潤滑油路及其進(jìn)、出口；氣缸蓋螺栓孔及安裝搖臂或凸輪軸座的螺栓孔等。發(fā)動機(jī)的氣缸蓋形狀復(fù)雜，對于常見的水冷發(fā)動機(jī)，174汽油機(jī)氣缸蓋設(shè)有火花塞座孔柴油機(jī)氣缸蓋設(shè)有安裝噴油器的座孔。在多缸發(fā)動機(jī)的一列中，只覆蓋一個氣缸的氣缸蓋，稱為單體氣缸蓋。汽油機(jī)氣缸蓋設(shè)有火花塞座孔1751)楔形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，在壓縮終了時能形成擠氣渦流。汽油機(jī)常用燃燒室形狀有以下幾種1)楔形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊，在壓縮終了時能形成擠氣1762)浴盆形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單，但不夠緊湊；北京492QG2型發(fā)動機(jī)采用了這種燃燒室。2)浴盆形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較簡單，但不夠緊湊；1773)半球形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊，但因進(jìn)、排氣門分別置于缸蓋兩側(cè)，故使配氣機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。由于其散熱面積小，有利于促進(jìn)燃料的完全燃燒和減少排氣中的有害氣體。3)半球形燃燒室。其結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊，但因進(jìn)、排氣門分別置1784)

碗形燃燒室。碗形燃燒室是布置在活塞中的一個回轉(zhuǎn)體，采用平底氣缸蓋，工藝性好；但燃燒室在活塞頂內(nèi)使活塞的高度與質(zhì)量增加，同時活塞的散熱性也差。碗形4)碗形燃燒室。碗形燃燒室是布置在活塞中的一個回轉(zhuǎn)體，采1795)

篷形燃燒室。其性能與半球形相似，組織缸內(nèi)氣流進(jìn)行擠氣運動要比半球形容易，燃燒室也可全部加工。5)篷形燃燒室。其性能與半球形相似，組織缸內(nèi)氣流進(jìn)行擠氣1802.氣缸襯墊

氣缸蓋襯墊(簡稱氣缸墊)是氣缸蓋底面與氣缸體頂面之間的密封件，用來保證燃燒室不漏氣。同時氣缸墊還應(yīng)滿足以下要求：1)高溫、高壓燃?xì)庾饔孟戮哂凶銐虻膹?qiáng)度，不宜損壞;2)

耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃?xì)庀禄蛴袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻液的作用下不燒損、不變質(zhì);3)

具有一定彈性，能補(bǔ)償接合面的表面粗糙度、平面度以及發(fā)動機(jī)工作時反復(fù)出現(xiàn)的變形，以保證密封;4)

拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長。2.氣缸襯墊氣缸蓋襯墊(簡稱氣缸181目前應(yīng)用較多的是金屑——石棉氣缸墊。石棉之間夾有金屬絲或金屬屑，而外覆銅皮或鋼皮。水孔和燃燒室孔周圍另用鑲邊增強(qiáng),以防被高溫燃?xì)鉄龎?。這種氣缸墊壓緊厚度為1.2-2mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用，但厚度和質(zhì)量的均一性較差。目前應(yīng)用較多的是金屑——石棉氣缸墊。石棉之間夾有金屬絲或金屬182有的發(fā)動機(jī)還采用在石棉中心用編織的鋼絲網(wǎng)或扎孔鋼板(沖有帶毛刺小孔的鋼板)為骨架，兩面用石棉及橡膠粘接劑壓成的氣缸墊。有的發(fā)動機(jī)還采用在石棉中心用編織的鋼絲網(wǎng)或扎孔鋼板(沖有帶毛183近年來，國內(nèi)正在試驗采用膨脹石墨作為氣缸墊的材料。很多強(qiáng)化的汽車發(fā)動機(jī)采用實心的金屑片作為氣缸墊。這種氣缸墊由單塊光整冷軋的低碳鋼板制成，在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周圍沖壓出一定高度的凸紋，利用凸紋的彈性變形來實現(xiàn)密封。解放CAl091型汽車6102型發(fā)動機(jī)的氣缸墊，即采用了這種較先進(jìn)的加強(qiáng)型無石棉氣缸墊。知識延伸近年來，國內(nèi)正在試驗采用膨脹石墨作為氣缸墊的材料。知識延伸184新型氣缸墊可以降低工業(yè)污染，為什么？在氣缸孔密封部位采用五層薄鋼板組成，并設(shè)計成圓形，沒有石棉夾層，從而消除了氣囊的產(chǎn)生，也減少了工業(yè)污染。新型氣缸墊可以降低工業(yè)污染，為什么？185無石棉氣缸墊結(jié)構(gòu)如下圖所示無石棉氣缸墊結(jié)構(gòu)如下圖所示186在油孔和水孔周圍均包有鋼護(hù)圈，以提高密封性。氣缸蓋用螺栓或螺柱緊固在氣缸體上。為了保證氣缸墊均勻平整地夾在氣缸體和氣缸蓋之間，避免缸蓋翹曲變形造成漏氣，擰緊螺栓時，應(yīng)該注意哪些問題？擰緊螺栓時，必須按由中央對稱地向四周擴(kuò)展的順序分幾次進(jìn)行，最后一次要用轉(zhuǎn)矩扳手按工廠規(guī)定的擰緊力矩值擰緊，以免損壞氣缸墊和發(fā)生漏水現(xiàn)象。在油孔和水孔周圍均包有鋼護(hù)圈，以提高密封性。187如果氣缸蓋由鋁合金制成，則最后必須在發(fā)動機(jī)冷態(tài)下擰緊，這樣熱起來時會增加密封的可靠性，為什么？因為鋁氣缸蓋的膨脹系數(shù)比鋼制的螺栓大；而鑄鐵氣缸蓋則可以在發(fā)動機(jī)熱態(tài)時最后擰緊。如果氣缸蓋由鋁合金制成，則最后必須在發(fā)動機(jī)冷態(tài)下擰緊，這樣熱188氣缸蓋的功用、結(jié)構(gòu)、材料及拆裝；氣缸襯墊功用、結(jié)構(gòu)、材料。本講小結(jié)氣缸蓋的功用、結(jié)構(gòu)、材料及拆裝；本講小結(jié)1891.氣缸體

2.氣缸蓋與氣缸襯墊3.油底殼

4.發(fā)動機(jī)的支承

機(jī)體組1.氣缸體機(jī)體組190油底殼油底殼的主要功用是貯存機(jī)油(潤滑油)并封閉曲軸箱。油底殼油底殼的主要功用是貯存機(jī)油(潤滑油)并191油底殼受力很小，一般采用什么工藝制成？一般采用薄鋼板沖壓而成。其形狀決定于發(fā)動機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。在有些發(fā)動機(jī)上，為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，采用了鋁合金鑄造的油底殼，在殼的底部還鑄有相應(yīng)的散熱肋片。油底殼受力很小，一般采用什么工藝制成？192為了保證在發(fā)動機(jī)縱向傾斜時機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一般做得較深。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，防止汽車行駛時油面波動過大。油底殼底部裝有放油螺塞。有的放油螺塞是磁性的或內(nèi)含磁性元件，能吸集機(jī)油中的金屬屑，以減少發(fā)動機(jī)運動零件的磨損。為了保證在發(fā)動機(jī)縱向傾斜時機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一193發(fā)動機(jī)的支承發(fā)動機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐來支承在車架上。發(fā)動機(jī)的支承方法一般有三點支承和四點支承兩種。發(fā)動機(jī)的支承發(fā)動機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐194三點支承可布置成前二后一或前一后二，北京492QA型發(fā)動機(jī)的支承是前面兩個支承點位于曲軸箱的支撐上，后面一個支承點在變速器殼上。三點支承可布置成前二后一或前一后二，北京492QA型發(fā)動機(jī)的195解放CA6102型汽油機(jī)上采用前一后二的三點支承形式。采用四點支承時，前后各有兩個支承點。解放CA6102型汽油機(jī)上采用前一后二的三點支承形式。采用四196油底殼的主要功用:貯存機(jī)油、封閉曲軸箱；油底殼的制造工藝：薄鋼板沖壓；發(fā)動機(jī)的支承方法：三點支承、四點支承。本講小結(jié)油底殼的主要功用:貯存機(jī)油、封閉曲軸箱；本講小結(jié)197活塞連桿組活塞連桿組將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。活塞連桿組由活塞，活塞環(huán)，活塞銷和連桿等部件組成。

活塞連桿組活塞連桿組將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，同198一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊敳窟€與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過199從活塞的工作條件可看出，為保證發(fā)動機(jī)的良好運行特性，對活塞合金材料性能有一定要求。主要有哪些呢？密度小、熱膨脹系數(shù)小、好的耐磨性、好的力學(xué)性能、好的熱傳導(dǎo)性及好的加工性能。從活塞的工作條件可看出，為保證發(fā)動機(jī)的良好運行特性，對活塞合200活塞頂部形狀主要取決于燃燒室的選擇與設(shè)計，而燃燒室的選擇取決于活塞直徑、發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、經(jīng)濟(jì)性、動力性、功率、可靠性及排放等。汽油機(jī)活塞頂部形狀：平頂凹頂柴油機(jī)活塞頂部形狀：常常設(shè)有各種各樣的凹坑1.活塞頂部活塞頂部形狀主要取決于燃燒室的選擇與設(shè)計，而燃燒室的選擇取決201平頂：優(yōu)點是吸熱面積小，制造工藝簡單。凹頂：改善混合氣形成和燃燒，凹坑的大小還可以用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的壓縮比。平頂：優(yōu)點是吸熱面積小，制造工藝簡單。202活塞頭部的主要作用有：①承受氣體壓力，并傳給連桿；②與活塞環(huán)一起實現(xiàn)氣缸的密封；③將活塞頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?；钊^部切有若干用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機(jī)一般有2-3道環(huán)槽，上面1-2道安裝氣環(huán)，下面1道安裝油環(huán)。2.活塞頭部活塞頭部的主要作用有：2.活塞頭部203在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，它們的作用是什么?被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機(jī)油，得以經(jīng)過這些小孔流回油底殼。在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，它們的作用是什么?204活塞頭部一般做得較厚，從活塞頂?shù)江h(huán)槽區(qū)的斷面變化要盡可能圓滑，過渡圓角R應(yīng)足夠大，以使活塞頂吸收的熱量能由各道環(huán)分擔(dān)傳走，便于熱量從活塞頂經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸的冷卻壁面上，從而防止活塞頂部溫度過高。有的發(fā)動機(jī)活塞在第一道環(huán)槽上面車出較環(huán)槽窄的隔熱槽，大家知道其的作用是什么嗎？活塞頭部一般做得較厚，從活塞頂?shù)江h(huán)槽區(qū)的斷面變化要盡可能圓滑205在熱負(fù)荷較高的發(fā)動機(jī)中，由于活塞的第一道環(huán)槽溫度較高，鋁合金材料硬度下降，再加上活塞環(huán)與環(huán)槽的相對運動，更加速了環(huán)槽的磨損?？设T入由耐熱合金鋼制造的環(huán)槽護(hù)圈。作用是隔斷從活塞頂部流下來的部分熱流通路，迫使熱流方向轉(zhuǎn)折，把原來應(yīng)由第一道活塞環(huán)散走的熱量分散，以消除第一道環(huán)過熱后產(chǎn)生積炭和卡死在環(huán)槽中的可能性。高強(qiáng)化直噴式燃燒室柴油機(jī)還在第一道環(huán)槽和燃燒室喉口處均鑲嵌耐熱護(hù)圈，以保護(hù)喉口不致因為過熱而開裂。在熱負(fù)荷較高的發(fā)動機(jī)中，由于活塞的第一道環(huán)槽溫度較高，鋁合金2063.活塞裙部活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。銷座熱膨脹：熱膨脹使銷座處外擴(kuò)。擠壓變形：燃燒氣體壓力傳遞使活塞裙部承受側(cè)壓力而產(chǎn)生擠壓變形。彎曲變形：活塞在側(cè)壓力的作用下迫使活塞裙部沿銷座軸方向上增大。裙部變形：機(jī)械變形和熱變形。3.活塞裙部活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，207活塞在側(cè)壓力Fn的作用下，有使圓形裙部壓扁的趨勢，同時迫使活塞裙部盲徑沿銷座軸同一方向上增大。此外，活塞工作時產(chǎn)生的機(jī)械變形和熱變形，使得其裙部斷面變成長軸在活塞銷方向上的橢圓?；钊趥?cè)壓力Fn的作用下，有使圓形裙部壓扁的趨勢，同時迫使活208活塞的銷孔與活塞銷組成一對摩擦副，它將活塞頂部氣體作用力通過活塞銷座傳給活塞銷，然后再傳遞到連桿和曲軸。因此，銷座必須與活塞銷有足夠的強(qiáng)度、承壓面積和耐磨性。銷座孔的中心線一般位于活塞中心線的平面內(nèi)。但也有些高速汽油機(jī)的活塞銷孔中心線偏離活塞中心線，活塞銷座軸線向在作功行程中受側(cè)向力的一面偏移了1-2mm，避免側(cè)壓力的作用方向改變使活塞敲擊氣缸壁面發(fā)出噪聲。4.活塞銷座活塞的銷孔與活塞銷組成一對摩擦副，它將活塞頂部氣體作用力通過209曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件210把活塞銷偏移布置的優(yōu)缺點？如果把活塞銷偏移布置，則可使活塞較平穩(wěn)地從壓向氣缸的一面過渡到另一面，而且過渡時刻早于達(dá)到最高燃燒壓力的時刻，可以減輕活塞敲缸，減小噪聲，改善發(fā)動機(jī)工作的平順性。但這種活塞銷偏置的結(jié)構(gòu)，卻帶來活塞裙部兩端的尖角負(fù)荷增大，引起這些部位的磨損或變形增大。這就要求活塞的間隙盡可能的小。把活塞銷偏移布置的優(yōu)缺點？211為了減小活塞質(zhì)量，在許多高速汽油機(jī)上采用了裙部(稱拖板式裙部)。這種結(jié)構(gòu)不僅質(zhì)量輕，而且裙部具有較大的彈性，可使裙部與氣缸裝配間隙減小很多，也不會卡死。為了減小活塞質(zhì)量，在許多高速汽油機(jī)上采用了裙部(稱拖板式裙部212活塞連桿組的功用:往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動；活塞連桿組的組成：活塞，活塞環(huán)，活塞銷和連桿等；活塞的作用：承受氣缸中的氣體壓力并傳給連桿；組成燃燒室；活塞的材料：密度膨脹小，耐磨性、熱傳導(dǎo)性及加工性能好合金材料：活塞頂部：平頂，凹頂，復(fù)雜凹頂；活塞頭部：主要作用：傳力，傳熱，密封；有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽：2-3道環(huán)槽；活塞裙部：導(dǎo)向和承受側(cè)壓力，變形；活塞銷座：承壓和耐磨，新機(jī)構(gòu)：活塞銷孔中心線偏離。本講小結(jié)活塞連桿組的功用:往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動；本講小結(jié)213活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時還將活塞頂部的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液或空氣帶走?；钊h(huán)活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種?；钊h(huán)214油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面上涂布一層均勻的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄人氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面上涂布一層均勻的2151.氣環(huán)氣環(huán)所起的密封和導(dǎo)熱兩大作用中，密封是主要的，因為密封是導(dǎo)熱的前提，如果氣環(huán)密封性能不好。高溫燃?xì)鈱⒅苯訌臍猸h(huán)外圓表面竄入曲軸箱，此時不但由于氣環(huán)和氣缸壁貼合不嚴(yán)而不能很好地散熱，相反地氣環(huán)外圓表面還接受附加的熱量，最后必將導(dǎo)致活塞和氣環(huán)燒壞。1.氣環(huán)氣環(huán)所起的密封和導(dǎo)熱兩大作用中，密封是主要的，因為216當(dāng)活塞環(huán)磨損到失效時，將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難功率不足，曲軸箱壓力升高，機(jī)油消耗增大，排氣冒藍(lán)煙，燃燒室、活塞等表面嚴(yán)重積炭等不良狀況。當(dāng)活塞環(huán)磨損到失效時，將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難功率不足，曲軸箱壓217矩形斷面的氣環(huán)隨活塞作往復(fù)運動時，會把氣缸壁上的機(jī)油不斷送入氣缸中，這種現(xiàn)象稱為“氣環(huán)的泵油作用”，其泵油原理如下圖所示。矩形斷面的氣環(huán)隨活塞作往復(fù)運動時，