第二三节曲柄连杆机构

1第二节 曲柄连杆机构机体组 活塞 连 杆 组曲 轴飞轮组概述 22.2.1 概 述将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 1、机体组：包括气缸体、汽缸套、气缸盖、气缸垫、曲轴箱、油底壳2、活塞连杆组：包括活塞、活塞销、活塞环、连杆等 3、曲轴飞轮组：包括曲轴、飞轮等一、曲柄连杆机构的功用二、组成3多缸发动机的曲柄连杆机构演示 4机体组组成：曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩2.2.2 机 体 组5一、气缸体1、气缸体 :作用：发动机的基体和骨架，安装零件要求：v具有足够的强度和刚度 (承受高温高压的气体作用力 )v气缸体结构紧凑、重量较轻 (减轻发动机的整体重量 )水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体 曲轴箱6油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式（ 1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为2、气缸体分类一般式 龙门式 隧道式7名 称 性 能 应 用一般式机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。中小型发动机。夏利、富康、北京 BJ492Q龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。采用滚动轴承的负荷较大的柴油机上 。性能与应用比较8水冷、风冷散热片冷却水（ 2）根据冷却方式不同9（ 3）根据气缸的排列方式结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；但宽度增加，形状复杂，加工困难。高度小，总体布置方便。10单列式：一般 6缸以下的发动机采用直列式，如解放 CA1091型、 CA1040型、红旗 CA7220型和北京 BJ2023型等V型：一般用于 6缸以上的大功率发动机对置式：适用于摩托车及发动机中置的大客车111213 气缸：v作用：气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔。v要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐化学腐蚀 气缸套：提高气缸的耐磨性：(1)采用优质的合金铸铁材料或采用表面处理 (表面淬火、镀铬 )-成本高(2)气缸套 (铝合金气缸体 )：使用寿命长、耐磨 性好、检修方便及费用低1415（ 4）干式气缸套和湿式气缸套名称 特 点 示意图干缸套 外壁 不直接 与冷却水接触。壁厚 1 3mm。湿缸套 外壁 直接 与冷却水接触。壁厚 5 9mm。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良 。散热良好、冷却均匀、易制造、易拆卸。 强度和刚度不如干缸套，易漏水、漏气广泛应用于汽车柴油机上。16三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用： 密封气缸的上部，与活塞顶、气缸壁等共同构成燃烧室。 材料： 灰铸铁或合金铸铁，铝合金。注：铝合金的气缸盖：有利于提高散热性能和压缩比工作条件： 由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。1、气缸盖分类：v整体式：汽油机因缸径较小、缸盖负荷较轻，一般采用整体式气缸盖v分开式：功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式气缸盖，即一缸、二缸或三缸一盖。优点：制造和维修方便、减小变形对密封的影响结构：内有与气缸体相通的冷切水套、燃烧室、火花塞座孔 (汽油机 )或喷油器座孔 (柴油机 )、进排气道1718气缸垫 ： 功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖气缸盖罩 衬垫安装火花塞2、气缸盖罩和气缸垫 气缸垫：(1)作用：气缸盖与气缸体之间的密封件，保证燃烧室不漏气。(2)要求：v在高温、高压燃气作用下具有足够的强度，不宜损坏。v耐热和耐腐蚀，即在高温、高压燃气下或有压力的机油和冷切液的作用下不烧损、不变质v具有一定弹性，能补偿接合面的表面粗糙度、不平度以及发动机工作时反复出现的变形，以保证密封。v拆装方便，能重复使用，寿命长19(3)材料：v金属 石棉气缸垫v纯金属气缸垫 :由单层或多层金属片制成国外有些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫，要求气缸盖和气缸体的接合面有更高的加工精度 气缸盖罩：起封闭和防尘作用。由薄钢板冲压而成，上设机油加注口和曲轴箱通风口20223、燃烧室形状对发动机的工作影响很大(1)要求：v结构尽可能紧凑，冷却面积小，以减少热量损失及缩短火焰行程v使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧(2)形状分类23名称 特点 示意图 应用半球形结构最紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、热效率高。但配气机构复杂桑塔纳 夏利 富康楔形结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长切诺基盆形工艺性好、成本低、便于维修、进排气效果不如半球形燃烧室捷达 奥迪24汽油机燃烧室形状25三、油底壳1、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2、使用特点： (1)设有挡油板 减轻油面的波动。(2)油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损 、3、材料： (1)薄钢板冲压 (2)采用带有散热肋片的铝合金铸造而成的轻金属油底壳3四、发动机的支承：1、三点支承：可布置成一前两后或二前一后。2、四点支承：前后各有两个支承点。2627气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖2.2.3 活塞连杆组28291、功用：(1)承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转(2)与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 2、工作环境：高温、散热及润滑条件差；顶部工作温度高达 600 700K，且分布不均匀；高速，线速度达到 10m/s， 承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3 5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。3、要求活塞应具备的特点 A 刚度和强度应足够大，传力可靠。 B 良好的导热性和合理的热膨胀性，以便有合理的安装间隙，耐高压、高温、磨损C