曲柄連桿機(jī)構(gòu) (2)

1、機(jī)體組機(jī)體組活塞連桿組活塞連桿組本講綜述本講綜述曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述12曲軸飛輪組曲軸飛輪組3本本講講引引入入曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)冷卻系冷卻系潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系點(diǎn)火系點(diǎn)火系啟動(dòng)系啟動(dòng)系燃料供給系燃料供給系占到發(fā)動(dòng)機(jī)占到發(fā)動(dòng)機(jī)8080的的主體結(jié)構(gòu)和配件主體結(jié)構(gòu)和配件輔助配合兩大機(jī)輔助配合兩大機(jī)構(gòu)工作的構(gòu)工作的5 5大系統(tǒng)大系統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)總結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)總結(jié)構(gòu)構(gòu)成了發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成了發(fā)動(dòng)機(jī)2 2大機(jī)構(gòu)、大機(jī)構(gòu)、5 5大系大系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。提問(wèn)：發(fā)動(dòng)機(jī)的作用？提問(wèn)：發(fā)動(dòng)機(jī)的作用？通過(guò)？燃料燃燒的化學(xué)能！燃料燃燒的化學(xué)能！可驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能?？沈?qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能。本

2、本講講展展開(kāi)開(kāi)一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用功用：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)功用：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生并傳遞動(dòng)力的生并傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，通過(guò)它把機(jī)構(gòu)，通過(guò)它把燃料燃燒后的熱燃料燃燒后的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。組成組成：機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。：機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組?；钊B桿組機(jī)體組曲軸飛輪組二、曲柄連桿連桿機(jī)構(gòu)組成二、曲柄連桿連桿機(jī)構(gòu)組成1 1、機(jī)體組、機(jī)體組功用：功用：是內(nèi)燃機(jī)的骨架。是內(nèi)燃機(jī)的骨架。組成：氣缸體、曲組成：氣缸體、曲軸箱、氣缸套、氣軸箱、氣缸套、氣缸墊及油底殼等。缸墊及油底殼等。會(huì)了吧？會(huì)了吧？2 2、活塞連桿組、活塞連桿組組成：由活塞、活組成：由活塞、活塞環(huán)、活

3、塞銷、連塞環(huán)、活塞銷、連桿等運(yùn)動(dòng)件桿等運(yùn)動(dòng)件 組成。組成。通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)曲軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 。3 3、曲軸飛輪組、曲軸飛輪組組成：組成：u 曲軸、曲軸、u 飛輪、飛輪、u 扭轉(zhuǎn)減震器扭轉(zhuǎn)減震器 功用：功用：均勻輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。均勻輸出扭矩和轉(zhuǎn)速?；瘜W(xué)腐蝕作用高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)三、曲柄連桿連桿機(jī)構(gòu)的工作條件三、曲柄連桿連桿機(jī)構(gòu)的工作條件工作條件相當(dāng)惡劣。工作條件相當(dāng)惡劣。 難以潤(rùn)滑高溫高壓氣體高溫：高溫：20002000度以上度以上 高壓：高壓：3MPa5MPa 3MPa5MPa 高速：高速：30006000 30006000 r/min r/min 化學(xué)腐蝕：

4、可燃混化學(xué)腐蝕：可燃混合氣和燃燒廢氣的合氣和燃燒廢氣的直接接觸。直接接觸。 本本講講展展開(kāi)開(kāi)汽缸蓋、汽缸墊汽缸體、汽缸套曲軸箱、油底殼 機(jī)體組是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架機(jī)體組是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架一、機(jī)體組總體介紹一、機(jī)體組總體介紹汽缸體汽缸體上曲軸箱上曲軸箱汽缸體曲軸汽缸體曲軸箱（也稱為箱（也稱為汽缸體）汽缸體）二、汽缸體和曲軸箱結(jié)構(gòu)二、汽缸體和曲軸箱結(jié)構(gòu)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和上曲水冷發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和上曲軸箱鑄成一體，稱為汽缸軸箱鑄成一體，稱為汽缸體曲軸箱，也可稱為汽缸體曲軸箱，也可稱為汽缸體。體。作用：是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和作用：是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體系統(tǒng)的裝配基體。機(jī)濾座孔機(jī)濾座孔汽缸汽缸水道水道軸承座軸承座汽

5、缸體上部設(shè)有汽缸體上部設(shè)有汽汽缸缸和和水道水道，下部設(shè)，下部設(shè)有安裝曲軸的有安裝曲軸的軸承軸承座座，也就是下曲軸，也就是下曲軸箱，在汽缸體側(cè)面箱，在汽缸體側(cè)面還設(shè)有安裝輔助裝還設(shè)有安裝輔助裝置的置的座孔座孔。1 1、汽缸的結(jié)構(gòu)型式、汽缸的結(jié)構(gòu)型式一般式一般式油底殼安裝平面油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。在同一高度。龍門式龍門式油底殼安裝平油底殼安裝平面低于曲軸的面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。旋轉(zhuǎn)中心。隧道式隧道式汽缸汽缸體上曲軸體上曲軸的主軸承孔為的主軸承孔為整體式。整體式。名名 稱稱性性 能能應(yīng)應(yīng) 用用一般式機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸，剛度和強(qiáng)度差。492Q汽油

6、機(jī)，90系列柴油機(jī)。龍門式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。捷達(dá)轎車、富康轎車、桑塔納轎車。隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。負(fù)荷較大的柴油機(jī)上 。三種汽缸三種汽缸性能與應(yīng)用比較性能與應(yīng)用比較2 2、汽缸的排列方式、汽缸的排列方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。度較大?？s短了機(jī)體的縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)重量；形狀復(fù)重量；形狀復(fù)雜，加工困難。雜，加工困難。高度小，總高度小，總體布置方便。體布置方便。V6V6發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)直列直列4 4缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸發(fā)動(dòng)

7、機(jī)對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī) 牛！牛！3 3、汽缸的冷卻、汽缸的冷卻水道水道散熱片散熱片4 4、汽缸構(gòu)造方式、汽缸構(gòu)造方式整體式整體式鑲嵌式鑲嵌式類型類型構(gòu)造構(gòu)造性能及應(yīng)用性能及應(yīng)用整體式整體式汽缸直接鏜在汽缸體上。強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成汽缸套，再裝到一般材料制成的汽缸體內(nèi)。降低了制造成本，便于修理和更換汽缸套，延長(zhǎng)了汽缸體的使用壽命。汽缸構(gòu)造與應(yīng)用汽缸構(gòu)造與應(yīng)用5 5、曲軸箱的結(jié)構(gòu)、曲軸箱的結(jié)構(gòu)曲軸箱曲軸箱組成：組成：由汽缸體下半部和油底殼由汽缸體下半部和油底殼組成。組成。氣門室罩蓋氣門室罩蓋汽缸蓋汽缸蓋汽缸墊汽缸墊三、汽缸蓋與汽缸墊結(jié)構(gòu)三、汽缸蓋與汽缸

8、墊結(jié)構(gòu)1 1、汽缸蓋、汽缸蓋（1 1）功用：密封汽缸的上部，與活塞、汽缸等共同構(gòu)成燃燒室。）功用：密封汽缸的上部，與活塞、汽缸等共同構(gòu)成燃燒室。 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。 （2 2）工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷）工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷 很大。很大。冷卻水套進(jìn)氣門座排氣門座火花塞座主油道孔燃燒室缸蓋螺絲孔（3）基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：汽缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)汽缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔。管孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔（汽油機(jī)）或噴

9、油器座孔。（4）材料材料：鋁合金、灰鑄鐵、合金鑄鐵。鋁合金、灰鑄鐵、合金鑄鐵。是這樣是這樣滴呀？滴呀？（5 5）結(jié)構(gòu)型式：水冷發(fā)動(dòng)機(jī)有整體式、分塊式、單體式。結(jié)構(gòu)型式：水冷發(fā)動(dòng)機(jī)有整體式、分塊式、單體式。整體式分塊式單體式（6）燃燒室燃燒室燃燒室：汽缸蓋的一部分與汽缸體的一部分組成燃燒室。：汽缸蓋的一部分與汽缸體的一部分組成燃燒室。2 2、汽油機(jī)燃燒室常見(jiàn)的三種形式、汽油機(jī)燃燒室常見(jiàn)的三種形式半球形楔形盆形名稱名稱 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)示意圖示意圖應(yīng)用應(yīng)用半球形半球形結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好火焰行結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高。熱效率高。桑塔納桑塔納

10、 夏利夏利 富康富康楔形楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng), ,燃燃燒速度較快。燒速度較快。切諾基切諾基盆形盆形工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球形燃燒室果不如半球形燃燒室, ,燃燒速燃燒速度較低。度較低。捷達(dá)捷達(dá)各種形狀燃燒室特點(diǎn)比較各種形狀燃燒室特點(diǎn)比較3 3、汽缸罩蓋、汽缸墊汽缸罩蓋、汽缸墊（1）汽缸罩蓋汽缸罩蓋機(jī)油加注口汽缸罩蓋墊曲軸箱通風(fēng)口汽缸罩蓋內(nèi)擋板（2）汽缸墊汽缸墊汽缸墊汽缸墊功用：功用：填補(bǔ)汽缸體與汽缸蓋填補(bǔ)汽缸體與汽缸蓋孔隙，

11、保持不漏氣、不孔隙，保持不漏氣、不漏水、不漏油。漏水、不漏油。作用大作用大喲！喲！種類：種類：金屬石棉襯墊金屬石棉襯墊金屬?gòu)?fù)合材料金屬?gòu)?fù)合材料全金屬全金屬汽缸墊上的一些孔汽缸墊上的一些孔冷卻水道缸蓋螺絲孔機(jī)油主油道本本講講引引入入活塞連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中起活塞連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中起什么作用呢？什么作用呢？本本講講展展開(kāi)開(kāi)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋活塞銷卡活塞銷卡環(huán)環(huán)氣環(huán)氣環(huán)一、活塞連桿組總體介紹一、活塞連桿組總體介紹材料：材料：鋁合金：質(zhì)量小 ；導(dǎo)熱性好； 熱膨脹系數(shù)大?；诣T鐵或耐熱鋼：耐磨、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低，但質(zhì)量較大，很少使用；

12、功用功用1 1、與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃組成燃燒室燒室；2 2、承力傳力承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。二、活塞二、活塞頭部頂部裙部活塞結(jié)構(gòu)：活塞結(jié)構(gòu)：活塞頭部安裝活塞環(huán)，制作較厚?；钊共繉?dǎo)向，傳力。承受側(cè)壓力銷座孔處制有加強(qiáng)筋。活塞結(jié)構(gòu)活塞結(jié)構(gòu)活塞頂部構(gòu)成燃燒室，承受氣體壓力1 1、活塞頭部、活塞頭部頭部頭部位置：位置：工作條件最惡工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。遠(yuǎn)些。1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3、將頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。作用：作用：1 1、活塞頭部、活塞

13、頭部3 3、活塞裙部、活塞裙部對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力力 。位置位置裙裙部部從下面一道油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部從下面一道油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。分，包括銷座孔。作用作用3 3、活塞裙部、活塞裙部引起活塞裙邊變形引起活塞裙邊變形熱膨脹氣體壓力側(cè)壓力 不許不許睡覺(jué)！睡覺(jué)！三、活塞環(huán)三、活塞環(huán) 密封； 傳熱； 刮油、布油高溫；高壓；高速；極難潤(rùn)滑功用功用組成組成工作條件工作條件 氣環(huán)； 油環(huán)要求要求： 彈性好，強(qiáng)度高，耐磨損；廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵。3 3、氣環(huán)、氣環(huán)氣環(huán)盡量少（2-3道）；安裝

14、時(shí)切口錯(cuò)開(kāi)（迷宮）。氣環(huán)的密封原理氣環(huán)的密封原理（1）第一密封面的建立：（2）第二密封面的建立：第一密封面第一密封面PjFP1第二密封面第二密封面刮油片刮油片徑向襯環(huán)徑向襯環(huán)軸向襯環(huán)軸向襯環(huán)刮油片刮油片整體式油環(huán)整體式油環(huán)組合式油環(huán)組合式油環(huán)作用：作用：刮油，即將氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油刮下來(lái)。3 3、油環(huán)、油環(huán)46油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用：油環(huán)的刮油作用：組合油環(huán)的特點(diǎn)：組合油環(huán)的特點(diǎn)：刮油能力強(qiáng)刮油能力強(qiáng)不竄油不竄油回油能力強(qiáng)回油能力強(qiáng)密封好密封好無(wú)側(cè)隙無(wú)側(cè)隙適應(yīng)性好適應(yīng)性好因鋼片薄，因鋼片薄，對(duì)缸壁比對(duì)缸壁比壓大；壓大；上下片上下片可分別可分別動(dòng)作。動(dòng)作。四、活塞銷四、活塞銷結(jié)構(gòu)、材結(jié)構(gòu)

15、、材 料料 與工藝與工藝作用作用連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。優(yōu)質(zhì)低碳鋼；表面淬火、精磨；制成的厚壁管狀體。小頭：小頭：用來(lái)安裝活塞銷，以連接活塞。桿身：桿身：常做成“工”字形斷面。 大頭大頭：與曲軸的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開(kāi)式，即連桿體大頭和連桿蓋。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)五、連桿五、連桿作用：作用：連接活塞與曲軸，把活塞的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。材料：材料：連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼鍛連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼鍛造而成，少數(shù)球墨鑄鐵。造而成，少數(shù)球墨鑄鐵。本本講講引引入入請(qǐng)思考曲軸飛輪組在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位和作用請(qǐng)思考曲軸飛輪組在發(fā)動(dòng)機(jī)中的地位和

16、作用本本講講展展開(kāi)開(kāi)曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、減振器等組成曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、減振器等組成。一、曲軸飛輪概述一、曲軸飛輪概述起動(dòng)爪起動(dòng)爪正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪主軸瓦主軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸工作條件工作條件： 受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊承受交變載荷的沖擊。材料：材料： 大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。用球墨鑄鐵。二、曲軸結(jié)構(gòu)二、曲軸結(jié)構(gòu)功用功用l把活塞連桿組傳來(lái)的氣把活塞連桿組傳來(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外輸出。輸出。l驅(qū)

17、動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)及其它附驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)及其它附屬裝置。屬裝置。前端軸前端軸連桿軸頸連桿軸頸曲軸軸頸曲軸軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄1 1、構(gòu)造、構(gòu)造2 2、曲拐形式與點(diǎn)火順序、曲拐形式與點(diǎn)火順序使各缸作使各缸作功間隔角功間隔角盡量相等盡量相等 連續(xù)作功連續(xù)作功的兩缸相的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)隔盡量遠(yuǎn) V V型發(fā)動(dòng)機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩氣缸左右兩氣缸盡量交替作盡量交替作功功布置原則布置原則56（1 1）直列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)）直列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐對(duì)稱布置于同一平面內(nèi)。曲拐對(duì)稱布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720720度度/4=180/4=180度。度。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順

18、序有：發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有：13421243n工作順序：工作順序：各缸完成同各缸完成同名行程的次名行程的次序。序。按按1342發(fā)火順序的發(fā)火順序的直直列四沖程四缸列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)按按1243發(fā)火順序的發(fā)火順序的直直列四沖程四缸列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（2 2）直列）直列四沖程六缸發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有：有：153624 ; 153624 ; 142635 142635 曲拐對(duì)稱布置于三個(gè)曲拐對(duì)稱布置于三個(gè)平面內(nèi)。平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐相鄰作功氣缸的曲拐夾角為夾角為720720度度/6=120/6=120度。度。直列式：直列式：分左手排列和右手分左手排列和右手排列兩種形式。排列兩種形式。點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序：左手曲軸為左手曲軸為1515一一36243624。右手曲軸為右手曲軸為l l一一4426352635兩種還真兩種還真不一樣。不一樣。v v型，左右排的相對(duì)氣缸共用一道曲柄銷，使用四道軸頸，型，左右排的相對(duì)氣缸共用一道曲柄銷，使用四道