第二章曲柄连杆机构 良空品 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组 工作特点：高温、高压、高速、化学腐蚀， 第一节鱼柄连杆机构的受力及动分析 、运动分析 二、驱力种是及墨力分析 活塞组 小头：上下往复运动 气体作用力（主要 主要做左右摆 曲轴 主要做旋转运动 以上各零部件均是做变速运动、厕期性的 空化 口引起发动机损动。降任汽车行驶的手顺性和籽 口济德在去尘结轻控器独性季墨以鸭 油柄连杆机构中的作用力及其传递
1 wt55pub@scau.edu.cn 第二章 曲柄连杆机构 wt55pub@scau.edu.cn 作用：将燃料燃烧的热能转换为机械能，将活塞 的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将能量 传输出去。 组成： 1、 机体组 2、 活塞连杆组 3、 曲轴飞轮组 工作特点：高温、高压、高速、化学腐蚀。 wt55pub@scau.edu.cn 第一节 曲柄连杆机构的受力及运动分析 一、运动分析 活塞组、连杆小头：上下往复运动 连杆大头、杆身、连杆盖：主要做左右摆 动，同时伴有上下往复运动； 曲轴、飞轮：主要做旋转运动。 以上各零部件均是做变速运动、周期性的。 wt55pub@scau.edu.cn 二、受力种类及受力分析 1） 气体作用力（主要） 2） 往复惯性力与离心力（主要） 3） 摩擦力和其它（因为较小，故分析时忽略） wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 由于发动机工作循环的周期性和曲柄连杆机构 运动的周期性，上述各力随曲轴转角呈周期性 变化。 引起发动机振动，降低汽车行驶的平顺性和舒 适性。 改善方法：减小曲柄连杆机构运动件质量以减 小惯性力；在曲轴上加平衡重和设置平衡机构
第二节机体组 汽缸 2)材料：优质合金铸铁。 口(2)根据冷却方式不同 名 1,水神 2风冲 常供 (3)根据气缸的排列方式 (体式气红体和式气法 日普体技气体气精体药尚气 性能及应用 特
2 wt55pub@scau.edu.cn 第二节 机体组 wt55pub@scau.edu.cn 汽缸体 工作条件和材料 1）气缸工作条件： 气缸受到高温、高压的冲击；受到腐蚀；活塞 在气缸里作高速运动而受到磨损等。 2）材料：优质合金铸铁。 但是为了降低成本，通常是机体用灰铸铁，气 缸孔用优质合金铸铁，而采用气缸套。 wt55pub@scau.edu.cn 分类 （1）按气缸体与油底壳 安装平面位置不同分为 负荷较大 的柴油机 上 。 捷达轿车、 富康轿车、 桑塔纳轿 车 492Q汽油 机，90系 列柴油机。 应用 结构紧凑、刚度和 强度好。难加工、 工艺性差、曲轴拆 卸不方便。 强度和刚度较好。 工艺性差、结构笨 重、加工困难。 机体高度小、重量 轻、结构紧凑，便 于加工拆卸。刚度 和强度差。 性能 隧道式 龙门式 一般式 名称 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。 wt55pub@scau.edu.cn （2）根据冷却方式不同 散热片 风冷气缸体和气缸盖 1、水冷 2、风冷 wt55pub@scau.edu.cn （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 了发动机的重量；形状 复杂，加工困难。六缸 以上发动机使用 高度小，总体布 置方便。轿车中 应用不多 wt55pub@scau.edu.cn （4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体 a、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 b、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。 强度和刚度好，能承受 大负荷。成本高。 整体式 气缸直接镗在气缸体上 降低了制造成本，便于 修理和更换气缸套，延 长了气缸体的使用寿命。 用耐磨优质材料制成气 缸套，再装到一般材料 制成的气缸体内。 镶嵌式 类型 构造 性能及应用
(5)干红套和湿套 气缸盖 名称 示意 气缸盖 1)脑体红卷。 一台发动机一个气缸整。 总萄构较餐 作件受到离、高压的冲击：受到做 数目少 成本低发动机的 2)缺状缸盖：2面或2以上共用一个缸盖。 适用于105m<红径<160m的发动机. 3)单体缸盖：一红一个缸盖。 总录用用：包120m的优先果用： 燃烧室 1)对汽油机燃镜室的要球 (1)有利于提高热效率 (2)有利干排 气净化 单体式气红盖 整体式气缸盖 烧平韩 (5)有利于组织气流运动 拧紧：从中间往两边依次对角分次进行： 拧护松：从两边往中间依次对角进行 3
3 wt55pub@scau.edu.cn （5）干缸套和湿缸套 外壁不直接与冷却水接 触。壁厚1~3mm。 干缸套 外壁直接与冷却水接触。 壁厚5~9mm。 湿缸套 名称 特点 示意图 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、加工 容易。 强度 和刚度不如干 缸套，易漏水。 性能如 何？ wt55pub@scau.edu.cn 气缸盖 wt55pub@scau.edu.cn 1、作用 封闭气缸上部；与活塞顶部和气缸壁一起构成燃 烧室；是配气机构的多数零件的安装机体。 2、工作条件和材料 1）工作条件：受到高温、高压的冲击；受到腐蚀 作用。 2）材料：灰铸铁、合金铸铁、铝合金（汽油机用） wt55pub@scau.edu.cn 3、结构形式 1）整体缸盖：一台发动机一个气缸盖。 结构较紧凑，零件数目少，成本低，发动机的 总长度减少；但刚性差，易变形，使得发动机的 密封性下降，系列化程度差，加工报废率高；适 用于缸径<105mm的发动机。 2）块状缸盖：2缸或2缸以上共用一个缸盖。 适用于105mm<缸径<160mm的发动机。 3）单体缸盖：一缸一个缸盖。 缸径>105mm可用；缸径>120mm的优先采用；缸 径>160mm 都采用。 wt55pub@scau.edu.cn 缸盖螺栓： 拧紧：从中间往两边依次对角分次进行； 拧松：从两边往中间依次对角进行 wt55pub@scau.edu.cn 燃烧室 1）对汽油机燃烧室的要求 （1）有利于提高热效率 （2）有利于排气净化 （3）有利于换气 （4）有利于燃烧平静 （5）有利于组织气流运动
当 逆 ②奖壳鱼配气机物复，工作粗 4 也 汽油机燃烧室 1,气缸村垫的功用、工作条件及要求 口气缸村垫应该具有足够的强度，并且要耐压 涡流室哒烧室 预燃空抛烧空 油底壳 2.气缸衬垫的分类及结构 口盒得整被垫、金属一复合材料时垫和全全 故神性，对菌精满清油进入油底亮的候 00 气缸村垫 4
4 wt55pub@scau.edu.cn 2）几种典型燃烧室： （1）盆型：结构简单，但不够紧凑。 （2）楔型：结构简单，较紧凑，能形成挤气流，但使得 HC排放增加。 （3）半球型：结构紧凑，但配气机构复杂，工作较粗 暴，多用于高速汽油机。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 柴油机燃烧室 wt55pub@scau.edu.cn 气缸垫 1．气缸衬垫的功用、工作条件及要求 其作用是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。 气缸衬垫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 机油和冷却液的腐蚀。 气缸衬垫应该具有足够的强度，并且要耐压、 耐热和耐腐蚀。另外，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现的变形。 wt55pub@scau.edu.cn 2．气缸衬垫的分类及结构 金属—石棉衬垫、金属—复合材料衬垫和全金 属衬垫等多种。 wt55pub@scau.edu.cn 油底壳 放油螺塞带磁性，对随着润滑油进入油底壳的铁 屑进行吸附
第三节 活塞连杆 活销、 油环 1)承受力、传力， 2)组成烧室 工作条件（非常器劣） 高压、高速 连杆抽瓦 4、加工制造方法 钠铝合金（高硅铝合金、铝钢合金） 1)德造 提离共肌高级储候、耐路朝〔生要为7 2)搬造 3)液态横堰 塞顶部)， 1)项都 用平 二冲程机多用凸顶活塞，其它汽油机多
5 wt55pub@scau.edu.cn 第三节 活塞连杆组 活塞组：活塞、活 塞环（气环、油 环）、活塞销、 卡环等。 连杆组：连杆、连 杆盖、连杆轴瓦、 连杆螺钉等。 气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓 连杆轴瓦 连杆盖 wt55pub@scau.edu.cn 一、活塞 1、作用 1）承受力、传力。 2）组成燃烧室。 2、 工作条件（非常恶劣） 三高：高温、高压、高速 两难：冷却困难、润滑困难 一腐蚀：受到酸性物质的腐蚀 wt55pub@scau.edu.cn 3、材料 常用：铸铝合金（高硅铝合金、铝铜合金） 强化发动机：高级铸铁、耐热钢（主要为了 提高其强度） 新型：金属陶瓷（有组合式的（陶瓷用于活 塞顶部），也有整体式的） 总之，对于转速较高的发动机来说，活塞 材料多选择质量较轻的铝合金；而对于低速机， 现在多用灰铸铁。 wt55pub@scau.edu.cn 4、加工制造方法 1）铸造 2）锻造 3）液态模锻 wt55pub@scau.edu.cn 5、结构 wt55pub@scau.edu.cn 1）顶部： 汽油机：二冲程机多用凸顶活塞，其它汽油机多 用平顶。 柴油机：有平顶、凹顶、ω形、碗形、盆型、花 瓣形等