第二章 机体组及曲柄连杆机构

1、汽车发动机机械汽车发动机机械系统检修系统检修第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 功用：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。 组成： 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构气体力气体力往复惯性力往复惯性力旋转惯性力旋转惯性力gF2.1 2.1 曲柄连杆机构中的作用力及力矩曲柄连杆机构中的作用力及力矩 jFkF第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 2.2 机体组 一、机体组的功用及组成第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄

2、连杆机构 二、机体二、机体 1 1机体的工作条件及要求机体的工作条件及要求 机体是气缸体与曲轴箱的连铸体。机体是气缸体与曲轴箱的连铸体。 发动机工作时，机体承受发动机工作时，机体承受拉、压、弯、扭拉、压、弯、扭等不等不同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃气直接接触而承受很大的气直接接触而承受很大的热负荷热负荷。 机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、和变形。机体也是最重

3、的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。质量轻，以减小整机的尺寸和质量。 2 2机体材料机体材料 机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构3 3机体构造机体构造 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构高度小，高度小，总体布置总体布置方便。方便。结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机体的长度和高度，缩短了机体的长度和高度，增加

4、了刚度，减轻了发动增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工机重量；形状复杂，加工困难。困难。1 1）气缸的排列形式）气缸的排列形式第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 2 2）气缸结构形式）气缸结构形式第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构特点：外特点：外壁壁不直接不直接与冷却水与冷却水接触。壁接触。壁厚厚1 13mm3mm。强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良散热不良。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构特点：外壁特点：外壁直接直接与冷却水接触。壁厚与冷却水接触。壁厚5 59mm9mm。

5、散热良好、冷却均匀、加散热良好、冷却均匀、加工容易。工容易。 强度和刚度不如强度和刚度不如干缸套，易漏水。干缸套，易漏水。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 在风冷气缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积，在风冷气缸的外壁铸制散热片，以增加散热面积，增强散热能力。增强散热能力。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构油底壳安装油底壳安装平面和曲轴平面和曲轴旋转中心在旋转中心在同一高度同一高度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式平底式龙门式隧道式 3 3）按曲轴箱结构形式）按曲

6、轴箱结构形式第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 三、气缸盖三、气缸盖功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。烧室。 材料：材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。负荷很大。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 水冷发动机的气缸盖有水冷发动机的气缸盖有整体式整体式、分块式分块式和和单体单体式式3 3种结构形式。在多缸发动机中，全部气缸共用种结构形式。在多缸发动机中，全部气缸共用一个

7、气缸盖的，则称该气缸盖为整体式气缸盖；若一个气缸盖的，则称该气缸盖为整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式气缸每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体式气缸盖。均为单体式气缸盖。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。和漏油。气缸气缸盖盖气缸盖气缸盖罩罩衬垫衬垫安装火安装火花塞花塞2 2、气缸盖罩和气缸垫、气缸盖罩和气缸垫第二章第二章 机体

8、组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构3 3、燃燃烧烧室室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行程结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热段、燃烧速率高、热损失小、热效率高损失小、热效率高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、散结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离高处，火焰传播距离长长切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、工艺性好、成本低、进排气效果不如半球进排气效果不如半球形燃烧室形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构第二章第二章 机体

9、组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构柴油机的分隔式燃烧室柴油机的分隔式燃烧室第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 四、气缸衬垫四、气缸衬垫 功用功用: :保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄漏。盖的冷却液和机油不泄漏。 工作条件工作条件: :承受拧紧气缸盖螺栓时造成的压力，并承受拧紧气缸盖螺栓时造成的压力，并受到气缸内燃烧气体高温、高压的作用以及机油和受到气缸内燃烧气体高温、高压的作用以及机油和冷却液的腐蚀。冷却液的腐蚀。 要求要求: :具有足够的强度，并且要耐压、耐热和耐腐具有足够的强度，并且要耐压、耐热和耐腐蚀。

10、还需要有一定的弹性，以补偿机体顶面和气缸蚀。还需要有一定的弹性，以补偿机体顶面和气缸盖底面的粗糙度和不平度以及发动机工作时反复出盖底面的粗糙度和不平度以及发动机工作时反复出现的变形。现的变形。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 按所用材料的不同，气缸衬垫可分为金属按所用材料的不同，气缸衬垫可分为金属石石棉衬垫、金属棉衬垫、金属复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构五、油底壳1 1、概念：、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2 2、使用特点：、使用

11、特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上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，减少发动机的磨损发动机的磨损3 3、材料：、材料： 薄钢板冲压薄钢板冲压 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 六、六、 发动机的支承发动机的支承 发动机一般通过机体和飞轮壳或变速器壳上的支承发动机一般通过机体和飞轮壳或变速器壳上的支承支撑在车架上。发动机的支承方法，一般有支撑在车架上。发动机的支承方法，一般有三点支三点支承承和和四点支承四点支承两种。三点支承可布置成前一后二或两种。三点支承可布置成前一后二或前

12、二后一。采用四点支承法时，前后各有两个支承前二后一。采用四点支承法时，前后各有两个支承点。点。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 2.3 2.3 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 一、曲柄连杆机构的功用及组成一、曲柄连杆机构的功用及组成 曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。 功用：功用：将将活塞活塞的的往复运动往复运动转变为转变为曲轴曲轴的的旋转运动旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。矩，以驱动汽车车轮转动。

13、 组成：组成：活塞组活塞组、连杆组连杆组和和曲轴飞轮组曲轴飞轮组。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构活塞活塞组组连杆连杆组组曲轴飞曲轴飞轮组轮组第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞二、活塞组二、活塞组第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 ( (一一) )活塞活塞 1 1活塞的功用及工作条件活塞的功用及工作条件 功用：功用：承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。给连杆以推动曲轴旋转。 工作条件：工作条件：作用在活塞上的有气体力和往复惯性力。作用

14、在活塞上的有气体力和往复惯性力。活塞顶与高温燃气直接接触，使活塞顶的温度很高。活塞顶与高温燃气直接接触，使活塞顶的温度很高。活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动，由于活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动，由于润滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重。润滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重。 2 2活塞材料活塞材料 广泛采用广泛采用铝合金铝合金，只在极少数汽车发动机上采用，只在极少数汽车发动机上采用铸铸铁铁或或耐热钢耐热钢。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 3 3活塞构造活塞构造顶部：顶部：构成燃烧室，构成燃烧室，承受气体压力。承受气体压力。头部头部: :安装活塞环，安装活塞

15、环，制作制作 较厚。较厚。 裙部：裙部：导向，传力。导向，传力。 承受侧压力销座孔承受侧压力销座孔 处制有加强筋。处制有加强筋。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构结构简单、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。气过程。凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。防止碰气门。（1 1）活塞顶部）活塞顶部 功用：功用：

16、是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。压力。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构浅凹坑，方便在浅凹坑，方便在主燃烧室形成二主燃烧室形成二次涡流，增进混次涡流，增进混合气的形成与燃合气的形成与燃烧。烧。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构喷油器将燃油直喷油器将燃油直接喷入燃烧室凹接喷入燃烧室凹坑内，与运动气坑内，与运动气流相混合，形成流相混合，形成可燃混合气并燃可燃混合气并燃烧。烧。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构头部头部（2 2）活塞头部）活塞头部位置：位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。第一

17、道活塞槽与活塞销孔之间的部分。工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。1 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构隔断由活塞顶传向第一隔断由活塞顶传向第一道活塞环的热流。道活塞环的热流。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构增加环增加环槽的耐槽的耐磨性。磨性。增加活塞的增加活塞的强度，提高强度，提高第一道环槽

18、第一道环槽的耐磨性。的耐磨性。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。销座孔。 作用：作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧向力，防止破坏油受侧向力，防止破坏油 膜。膜。裙裙部部第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（1 1）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度很

19、活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。上小下大的阶梯形、锥形。 4 4、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：结构措施：（2 2）预先做成椭圆形）预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销座垂直，短

20、轴方向沿销座方向。这样椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。活塞工作时趋近正圆。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（3 3）活塞裙部开槽）活塞裙部开槽横向绝热槽横向绝热槽减少裙部受热减少裙部受热有的兼作油环回油孔有的兼作油环回油孔纵向膨胀槽纵向膨胀槽留有膨胀余地留有膨胀余地活塞强度降低活塞强度降低绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（4 4）为了减小铝合金活）为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，有塞裙部的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞裙些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片。部或销座内嵌入钢片。 恒范钢

21、片式活塞的恒范钢片式活塞的结构特点：结构特点：恒范钢为含恒范钢为含镍镍33%33%36%36%的低碳铁镍的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为合金，其膨胀系数仅为铝合金的铝合金的1/101/10，而销座，而销座通过恒范钢片与裙部相通过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨连，牵制了裙部的热膨胀变形量。胀变形量。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 （5 5）在现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部）在现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部的活塞。在保证裙部有足够承压面积或拖鞋式裙部的活塞。在保证裙部有足够承压面积的条件下，将不承受侧向力一侧的裙部部分地去掉，的条件下，将不承受侧

22、向力一侧的裙部部分地去掉，即为半拖鞋式裙部；若全部去掉则为拖鞋式裙部。即为半拖鞋式裙部；若全部去掉则为拖鞋式裙部。优点是：优点是： 质量轻，比全裙式活塞质量轻，比全裙式活塞轻轻10101010，适应高速，适应高速发动机减小往复惯性力的发动机减小往复惯性力的需要。需要。裙部弹性好，可以减小裙部弹性好，可以减小活塞与气缸的配合间隙。活塞与气缸的配合间隙。能够避免与曲轴平衡重能够避免与曲轴平衡重发生运动干涉。发生运动干涉。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构4 4活塞的冷却活塞的冷却自由喷射冷却法自由喷射冷却法： 从连杆小头上的从连杆小头上的喷油孔或从安装喷油孔或从安装在机体上的喷

23、油在机体上的喷油嘴向活塞顶内壁嘴向活塞顶内壁喷射机油。喷射机油。振荡冷却法振荡冷却法：从连杆小头从连杆小头上的喷油孔上的喷油孔将机油喷入将机油喷入活塞内壁的活塞内壁的环形油槽中，环形油槽中，由于活塞的由于活塞的运动使机油运动使机油在槽中产生在槽中产生振荡而冷却振荡而冷却活塞。活塞。强制冷却法强制冷却法： 在活塞头部铸在活塞头部铸出冷却油道或出冷却油道或铸入冷却油管，铸入冷却油管，使机油在其中使机油在其中强制流动以冷强制流动以冷却活塞。却活塞。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（二）活塞环（二）活塞环是具有弹性的开口环，分为是具有弹性的开口环，分为气环气环和和油环油环。 工作

24、条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：平均寿命： 6 6万公里万公里材料：材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层） 切口切口气环气环（1 1）气环）气环 作用：作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。却水将其带走。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构将将2 23 3道气环的切口相互错开形成道气环的切口相互错开形成“迷宫式迷宫式”封气装置。封气

25、装置。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构气环的泵油原理气环的泵油原理：第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（2 2）油环）油环：刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。种类种类普通油环普通油环组合式油环组合式油环示意图示意图刮油片刮油片轴向衬环轴向衬环径向衬环径向衬环刮油片刮油片第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构油环的刮油作用集油槽集油槽刮油唇刮油唇回油孔回油孔回油孔回油孔第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（三）活塞销作用：作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气连接活塞和连杆小头，并把活塞

26、承受的气 体压力传递给连杆。体压力传递给连杆。材料与工艺材料与工艺: :优质低碳钢，表面淬火、精磨。优质低碳钢，表面淬火、精磨。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构构造：构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。以及两段截锥与一段圆柱的组合形。活 塞 销圆柱形两段截锥与一段圆柱结合两段截锥形第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构连杆连杆活塞销活塞销全浮式：全浮式：活活塞销能在连塞销能在连杆衬套和活杆衬套和活塞销座中自塞销座中自由摆动，使由摆动，使磨损均匀。磨损均匀。半浮式：半浮式：活塞中部

27、活塞中部与连杆小与连杆小头采用紧头采用紧固螺栓连固螺栓连接，活塞接，活塞销只能在销只能在两端销座两端销座内作自由内作自由摆动。多摆动。多用于小轿用于小轿车车形式形式: :全浮式（工作时自由转动）、半浮式。全浮式（工作时自由转动）、半浮式。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构三、连杆组作用：作用：连接连接活塞活塞与与曲曲轴轴，并把活塞承受，并把活塞承受的气体压力传给曲的气体压力传给曲轴，使活塞的轴，使活塞的往复往复运动变成曲轴的运动变成曲轴的旋旋转转运动。运动。连连杆杆组组件件分分解解图图组成组成：连杆体、连连杆体、连杆盖、连杆螺栓杆盖、连杆螺栓和和连杆轴承连杆轴承等零件。等零

28、件。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 1 1 连杆小头连杆小头 小头的结构形状取决于活塞销的尺寸及其与小头的结构形状取决于活塞销的尺寸及其与连杆小头的连接方式。连杆小头的连接方式。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 2 2 连杆杆身连杆杆身 杆身断面为工字形，刚度大、质量轻、适于杆身断面为工字形，刚度大、质量轻、适于模锻。工字形断面的模锻。工字形断面的Y-YY-Y轴在连杆运动平面内。有轴在连杆运动平面内。有的连杆在杆身内加工有油道，用来润滑小头衬套或的连杆在杆身内加工有油道，用来润滑小头衬套或冷却活塞。如果是后者，须在小头顶部加工出喷油冷却活塞。如果是

29、后者，须在小头顶部加工出喷油孔。孔。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 3 3 连杆大头连杆大头 连杆大头除应具有足够的刚度外，还应外形尺寸连杆大头除应具有足够的刚度外，还应外形尺寸小，质量轻，拆卸发动机时能从气缸上端取出。小，质量轻，拆卸发动机时能从气缸上端取出。连连杆大头是剖分的，连杆盖用螺栓或螺柱紧固，为使结杆大头是剖分的，连杆盖用螺栓或螺柱紧固，为使结合面在任何转速下都能紧密结合，连杆螺栓的拧紧力合面在任何转速下都能紧密结合，连杆螺栓的拧紧力矩必须足够大。矩必须足够大。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构连杆轴瓦第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构

30、机体组及曲柄连杆机构 4 4 连杆螺栓连杆螺栓 工作时连杆螺栓承受交变载荷，因此在结构工作时连杆螺栓承受交变载荷，因此在结构上应尽量增大连杆螺栓的弹性，而在加工方面要精上应尽量增大连杆螺栓的弹性，而在加工方面要精细加工过渡圆角，消除应力集中，以提高其抗疲劳细加工过渡圆角，消除应力集中，以提高其抗疲劳强度。连杆螺栓用优质合金钢制造，如强度。连杆螺栓用优质合金钢制造，如40Cr40Cr、35CrMo35CrMo等。经等。经调质后滚压螺纹，表面进行防锈处理调质后滚压螺纹，表面进行防锈处理。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构V型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉型式叉

31、型式第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构四、曲轴飞轮组四、曲轴飞轮组起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮曲轴曲轴第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（一）、曲轴（一）、曲轴1 1、功用：、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。各种辅助装置。2 2、工作条件：、工作条件：受气体压力、惯受气体压力、惯性力、惯性力矩。性力、惯性力矩。承受交变载荷的承受交变载荷的冲击。冲击。第二章第二章

32、 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 3 3、结构：、结构：前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈（曲柄销）（曲柄销）曲轴轴颈曲轴轴颈（主轴颈）（主轴颈）后端轴后端轴平衡重平衡重单元曲单元曲拐拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄臂及主轴颈构成。曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄臂及主轴颈构成。曲柄臂曲柄臂第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构4 4、材料：、材料：中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。5 5、分类：、分类：整体式（常用）整体式（常用） 组合式（长用于连杆大头为整体式的小型汽油机和组合式（长用于连杆大头为整体式的小型汽油机和 以滚

33、动轴承作为曲轴主轴承的发动机上）以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上）6 6、组成：、组成： （1 1）主轴颈）主轴颈曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、刚度好，减小了磨损；柴油机和大部分汽油刚度好，减小了磨损；柴油机和大部分汽油机均采用。机均采用。全支承：全支承：非全支承：非全支承： 曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载荷较曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载荷较大，缩短了曲轴的总长度。大，缩短了曲轴的总长度。用于支撑曲轴。用于支撑曲轴。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（2 2）连杆轴颈）连杆轴颈（曲柄销）（曲柄销）（3 3）曲柄）曲柄

34、曲柄臂，用于曲柄臂，用于连接主轴颈和连杆连接主轴颈和连杆轴颈轴颈（4 4）平衡重）平衡重平衡离心力偶平衡离心力偶减轻或消除弯曲减轻或消除弯曲变形变形部分中空兼作油道部分中空兼作油道安装连杆大头安装连杆大头中空连杆轴径平衡重平衡重曲柄销曲柄销第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（5 5）前端轴和后端轴）前端轴和后端轴前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）1. . 2止推轴承止推轴承3. .止推片止推片4. .正时齿轮正时齿轮5. .甩油盘甩油盘6. .油封油封7. .皮带轮皮带轮8. .起动爪起动爪曲轴的前端7两止推两止推轴承轴承白金合面相

35、背白金合面相背曲轴向前移曲轴向前移动，后止推轴承动，后止推轴承与曲轴臂端面摩与曲轴臂端面摩擦；轴向后移动，擦；轴向后移动，前止推轴承与正前止推轴承与正时齿轮端面摩擦。时齿轮端面摩擦。4186325第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构后端轴：安装飞轮后端轴：安装飞轮前后端轴都设有防漏装置：前后端轴都设有防漏装置：挡油盘、回油螺纹、油挡油盘、回油螺纹、油封等。封等。曲轴后端回油螺纹第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（6 6）曲轴的轴向限位）曲轴的轴向限位通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。装止

36、推轴承来实现的（翻边轴瓦）。主轴颈主轴颈止推垫片止推垫片止推垫片止推垫片连杆轴颈连杆轴颈主轴承盖主轴承盖第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（二）、曲拐的布置1 1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。平稳。 2 2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。机的前半部和后半部交替进行。 比如：比如：四缸机：四缸机：1-3-4-21-3-4-2或或1-2-4-31-2-4-3 六缸机：六缸机：1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4； （1 1）一般规律

37、）一般规律第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（2 2）常见曲轴曲拐的布置）常见曲轴曲拐的布置对缸数为对缸数为i i的发动机而言，其发火顺序为：的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：四行程：720720/i/i 二行程：二行程：360360/i/i3 3） V V型发动机左右气缸尽量交替作功。型发动机左右气缸尽量交替作功。 4 4） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。发动机工作平衡性好。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构四缸四行程发动机的曲拐布置四缸四行程发动机的曲拐布置 四冲程直列四四冲程直列四缸发动机的发缸发动

38、机的发火间隔角为火间隔角为720720/4/4180180。4 4个曲个曲拐在同一平面拐在同一平面内。发动机工内。发动机工作顺序为作顺序为1-3-1-3-4-24-2或或1-2-4-31-2-4-3。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构四冲程直列四缸发动机四冲程直列四缸发动机工作循环表工作循环表 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构六缸四行程发动机的曲拐布置六缸四行程发动机的曲拐布置 四行程直列六缸四行程直列六缸发动机的发火顺序发动机的发火顺序和曲拐布置：四行和曲拐布置：四行程直列六缸发动机程直列六缸发动机发火间隔角为发火间隔角为720720/6=120/

39、6=120，六个曲拐分别布置六个曲拐分别布置在三个平面内，发在三个平面内，发火顺序是火顺序是1-5-3-6-1-5-3-6-2-4 2-4 。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 四冲程四冲程V V型六缸型六缸发动机的发火间隔发动机的发火间隔角仍为角仍为120120,3,3个个曲拐互成曲拐互成120120。工作顺序工作顺序R1-L3-R1-L3-R3-L2-R3-L1R3-L2-R3-L1。面。面对发动机的冷却风对发动机的冷却风扇，右列气缸用扇，右列气缸用R R表示，由前向后气表示，由前向后气缸号分别为缸号分别为R1R1、

40、R2R2、R3R3；左列气缸用；左列气缸用L L表示，气缸号分别表示，气缸号分别为为L1L1、L2L2和和L3L3。 第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构 四冲程四冲程V8V8发动机的发火间发动机的发火间隔角为隔角为720720/8/89090, 4, 4个曲拐互个曲拐互成成9090。工作顺。工作顺序基本上有两种：序基本上有两种：R1-L1-R4-L4-L2-R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2R3-L3-R2和和L1-L1-R4-L4-L2-R3-R2-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1L3-R1。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构曲轴回

41、转的特点：曲轴回转的特点：1.1.扭转弹性系统，扭转弹性系统，具有自振频率；具有自振频率；2.2.曲轴各曲柄的曲轴各曲柄的旋转呈周期性变旋转呈周期性变化；化；3.3.飞轮匀速运动。飞轮匀速运动。最终，曲轴各曲最终，曲轴各曲柄的转动比飞轮柄的转动比飞轮时快时慢，产生时快时慢，产生扭转振动。扭转振动。第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构（三）、曲轴扭转减振器作用：作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转 动平稳，可靠工作。动平稳，可靠工作。种类：种类：橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。 橡胶式摩擦片式硅油式第二章第二章 机体组及曲柄连杆机构机体组及曲柄连杆机构皮带盘皮带盘惯性盘惯性盘橡胶垫橡胶垫减振器圆盘减振器圆盘皮带轮皮带轮