第3章 发动机之曲柄连杆机构

Date 1武汉大学动力与机械学院曲柄连杆机构的功用热能 机械能燃气压力 转 矩连杆活塞 曲轴将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力Date 2武汉大学动力与机械学院曲柄连杆机构能量转换热能 转变为机械能 向 工作机构 输出 机械能Date 3武汉大学动力与机械学院曲柄连杆机构工作过程将活塞顶上的燃气 压力 转变为曲轴 转矩Date 4武汉大学动力与机械学院曲柄连杆机构的组成1、 机体组 气缸体 曲轴箱 气缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳等2、 活塞连杆组 活塞 活塞环 活塞销 连杆等 3、 曲轴飞轮组 曲轴 飞轮等Date 5武汉大学动力与机械学院Date 6武汉大学动力与机械学院Date 7武汉大学动力与机械学院机体组 ： 气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫 -不动件Date 8武汉大学动力与机械学院 1. 机 体组的功用 机体组是发动机的 支架 是各机构与系统的装配 机体 气缸盖密封气缸、形成燃烧室 机体与气缸盖内水套 冷却系统 机体与气缸盖内油道 润滑系统Date 9武汉大学动力与机械学院（ 1）应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、适当冷却（以免损坏和变形） 发动机中最大的零件 承受 拉、压、弯、扭 等机械负荷 承受 高温燃气 很大的热负荷 发动机大部分零件 安装 在机体上 （ 2）力 求结构紧凑、质量轻 尽量减小整机的 重量（ 发动机最大的零件） 加强肋（减小质量、保证刚度与强度） （ 3）机体材料 一般高强度灰铸铁、铝合金 合金铸铁机 体工作条件、要求及材料Date 10武汉大学动力与机械学院气缸的排列方式 （发动机形式）直列式 ：多用于六缸以下的发动机。 V型式 ：它缩短了发动机的长度和高度，多用于八缸以上的发动机对置式 ：是 V型的特殊形式。 Date 11武汉大学动力与机械学院气缸 W型式大众 W12 由两个夹角为15的 V6发动机，以 72的夹角组成 拥有 5.6升的排量 Date 12武汉大学动力与机械学院A8L6.0及其 W12 发动机 Date 13武汉大学动力与机械学院曲轴箱的型式（ 1） 平分式定义：主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上 。特点：刚度小，前后端呈半圆形，与油底壳接合面的密封较困难。应用：中小型发动机。 Date 14武汉大学动力与机械学院（ 2） 龙门式定义：主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面。特点：刚度较大，油底壳前后端为一平面，密封简单可靠。应用：大中型发动机。Date 15武汉大学动力与机械学院（ 3） 隧道式定义：主轴承座孔不分开。特点：刚度最大，主轴承同轴度易保证，主轴承用滚动轴承。应用：负荷较大的柴油机。Date 16武汉大学动力与机械学院气缸体制造气缸体Date 17武汉大学动力与机械学院1.功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。2.构造：（ 1）用薄钢板冲压而成。（ 2） 内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。（ 3）最低处有放油塞曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。 油底壳Date 18武汉大学动力与机械学院气缸的结构 形式（气缸套）（ 1）无气缸套式 优点： 缩短气缸中心距，减小机体尺寸质量 机体刚度大、工艺性好 缺点： 耐磨合金铸铁 成本高 无气缸套式铝合金缸体 气缸表面镀铬，提高耐磨性 Date 19武汉大学动力与机械学院干式缸套 灰铸铁或铝合金缸体可卸干式缸套 （ 2）干式缸套式13特点：1)壁厚较薄（1mm 3mm）；2)与缸体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。Date 20武汉大学动力与机械学院（ 3）湿式缸套式普通铸铁或铝合金缸体AB环带：径向定位 凸缘 C：轴向定位 缸套顶面略高于缸体平面：0.050.15mm 密封圈：下部 13道密封圈ABC0.050.1559特点：1)壁厚较厚（ 5mm 9mm）；2)散热效果好；3)易漏水漏气；4)易穴蚀 Date 21武汉大学动力与机械学院干、湿式缸套比较和冷却水直接接触 与缸体配合较松 壁厚 5 9mm 不直接和冷却水接触 与缸体紧配合 壁厚 13mm 缸套材料：合金铸铁或合金钢缸套Date 22武汉大学动力与机械学院Date 23武汉大学动力与机械学院6. 水冷和风冷气缸体（ 1）水冷气缸体利用 水套中的 冷却水 流过 高温零件 的周围带走多余 热量Date 24武汉大学动力与机械学院缸体与 曲轴箱 分开铸 缸体和缸盖铸有 散热片 如有风扇可加强 散热（ 2）风冷气缸体Date 25武汉大学动力与机械学院气缸盖 1. 气缸盖的组成 密封气缸上部 形成燃烧室 冷却水套 与缸体水套相通 设有 进排气座、气门导管孔 设有 进排气通道 汽油机 缸盖：设有 火花塞座孔 柴油机 缸盖：设有 喷油器座孔Date 26武汉大学动力与机械学院气缸盖气缸盖示意图气缸盖实物气缸盖Date 27武汉大学动力与机械学院5. 燃烧室（ 1） 燃烧室基本要求 结构紧凑：（表面积 /容积）要小，减小热损失，提高热效率 能增大进气门直径或进气道通道面积：增加进气量，提高发动机转矩和功率 能在压缩行程终点产生挤气涡流：以提高混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧 汽油机燃烧室：应保证火焰传播距离最短，以防止发生不正常燃烧 柴油机燃烧室：应与燃油喷射、空气涡流运动进行良好配合Date 28武汉大学动力与机械学院（ 2） 汽油机 燃烧室楔形 盆形 半球形 Date 29武汉大学动力与机械学院名称 特点 示意 图 应 用半球形结 构 紧 凑、火焰行程段、燃 烧 速率高、 热损 失小、 热 效率高桑