《汽车发动机构造与维修》模块二曲柄连杆机构

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1、 第一节 概述 第二节 机体组 第三 节 活塞连杆组 第四节 曲轴飞轮组 第五节发动机维修的基本知识一、一、 功用与组成功用与组成 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机两大机构之一，它的主要功用是把可燃混合气燃烧后的作用在活塞上的气体膨胀力转变为曲轴的转矩，并向外输出机械能；同时将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。 曲柄连杆机构主要由三部分组成，即机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。 组成：气缸体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、油底壳、气缸套等 功用1：机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体 功用2：气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室

2、功用3：气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳分别是冷却系统和润滑系统的组成部分 气缸体上端加工有气缸，下端加工有曲轴主轴颈支承孔，其上还加工有分水管、润滑油道和水套等。 一般式气缸体 龙门式气缸体 隧道式气缸体 直列式 V 型式 对置式 水冷 风冷 1、气缸盖 作用：封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 气缸盖的结构：气缸盖的上端面加工有凸轮轴支承孔，下端面加工有燃烧室、进排气门座孔，其上还加工有润滑油道、冷却水道、火花塞或喷油器孔、气门导管孔、紧固螺栓孔等。 气缸盖的类型：整体式、分体式、单体式。 气缸盖的拆装要求：从两端交替往中间拆，从中间往两端装；铝制缸盖必须在发动机冷态拧

3、紧。 2、气缸衬垫 作用：保证燃烧室及气缸的密封。 在高温高压燃气作用下有足够的强度，不易损坏 耐热和耐腐蚀 具有一定的弹性，以保证密封 拆装方便，耐高温高压，使用寿命长 检查气缸垫的质量和完好程度 所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐 将光滑的一面朝向气缸体，防止被高温气体冲坏 严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓 拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分23次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。 返回 油底壳的功用：贮存机油并封闭曲轴箱。 油底壳的结构：油底壳后部做得较深，里面设有挡油板，底部装有磁性放油螺塞。 组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆等气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞

4、连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖功用：是与汽缸盖和汽缸壁等共同形成燃烧室，承受气体压力，并将此力通过活塞传给连杆，以推动曲轴旋转。（1）活塞顶部）活塞顶部功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。气体压力。形状形状示意图示意图平顶平顶凸顶凸顶凹顶凹顶结构简单、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

5、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。位置：最下一道环槽与活塞顶部之间的部分。位置：最下一道环槽与活塞顶部之间的部分。气环槽气环槽油环槽油环槽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、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、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：活塞销孔活塞销孔位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。

6、作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。活塞销座的作用：将活塞顶部气体作用力传给活塞销。对活塞销座的要求：足够的强度、足够的承压面积、足够的耐磨性。活塞销座孔的中心线位置（如图） ：位于活塞中心线平面内（会导致活塞“敲缸”，且“强度”与“间隙”和“转速”有关）；1)偏离活塞中心线平面。 活塞环的种类：气环、油环（如图）。 气环的作用：密封、导热。 油环的作用：刮油、铺油，辅助封气。 活塞环的工作条件：高温、高压、高速、润滑不良。活塞环是发动机中磨损最快的零件之一 。 对活塞环材料的要求：应具有好的耐磨性、耐热性、导热性、磨合性、足够的弹性和强度等。 活塞环的间隙：端隙、侧隙、背

7、隙（如图）。 气环的漏气通道：环外表面与气缸壁间、环与环槽的侧面间、开口间隙处。 气环的密封措施：环外表面与气缸壁间靠活塞环的弹性、环与环槽的侧面间靠气体压力、开口间隙处靠开口错位形成的迷宫（如图）。 活塞环的泵油作用：如图 应对活塞的泵油作用的措施：气环采取特殊断面，油环采用组合式油环。 气环的断面形状：矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环、桶形环（如图）。 油环的类型：整体式、组合式（如图）。 活塞销的功用：连接活塞和连杆小头。 活塞销的工作条件：高温、高速、承受很大的周期性的冲击载荷、润滑条件很差 对活塞销的要求：足够的强度和刚度、质量轻、表面耐磨。 应对活塞销工作条件的措施：1）做成空心圆柱

8、体；2）采用低碳钢或低碳合金钢制造，并进行表面渗碳处理。 活塞销的内孔形状：圆柱形、组合形、两段截锥形。如图 活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接形式：1）全浮式活塞销（需轴向定位）；2）半浮式活塞销（不需轴向定位）。如图 活塞销的安装： 1）全浮式活塞销将活塞加热7090后安装；2）半浮式活塞销将连杆加热7090后安装。 全浮式全浮式 半浮式半浮式 功用：功用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。轴的旋转运动。组成：组成：连杆组由连杆体、连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。和连杆轴瓦等组成。1）小头：

9、用来安装活塞）小头：用来安装活塞销，以连接活塞。销，以连接活塞。2）杆身：常做成）杆身：常做成“工工”字形断面。字形断面。3、大头：与曲轴的连杆、大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大成分开式，即连杆体大头和连杆盖。头和连杆盖。 连杆衬套连杆衬套连杆轴瓦连杆轴瓦平分式斜分式止口定位止口定位套筒定位套筒定位锯齿定位锯齿定位并列式并列式主副式主副式叉式叉式 组成：曲轴、飞轮和一些附件组成。 1、功用及工作条件： 功用：功用：承受连杆传来的力并将其转变为扭矩，通过飞轮输出。另外，还用来 驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机、转向泵等。 曲轴承受周期

10、性的气体压力，旋转质量的离心力和往复惯性力及惯性力矩的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷，产生疲劳应力状态。 要求要求：曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲 击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。很高的动平衡要求 2、材料：曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。 或球墨铸铁3、结构：曲轴一般由主轴颈， 连杆轴颈、曲柄臂、平衡块、 前端和后端等组成。 曲拐的组成：主轴颈、曲柄销 ( 又称连杆轴颈 ) 、曲柄 。 曲拐数目：直列式等于汽缸数，V形等于汽缸数的一半。按照主轴颈数分：全支撑曲轴、非全支撑曲轴。直列发动机的全支撑曲轴的主轴颈数比汽缸数多一个，V形发动机的全支撑曲轴的主轴颈数比汽缸数的一半

11、多一个。按照曲拐之间连接方式分：整体式、组合式。 平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩。但对于具有整体自平衡的发动机也可以不设平衡重。注：、平衡重有的与曲轴制成一体，有的单独制成零件，再用螺栓固定于曲柄上。、曲轴必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴常在其偏重的一侧钻去一部分质量而使其达到平衡。、曲柄连杆机构中随曲柄转角变化的往复惯性力、离心惯性力及其力矩是发动机不平衡的重要原因。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（一）