曲柄連桿機(jī)構(gòu)節(jié)講義學(xué)習(xí)教案

1、曲柄曲柄(qbng)連桿機(jī)構(gòu)節(jié)講義連桿機(jī)構(gòu)節(jié)講義第一頁，共65頁。第1頁/共64頁第二頁，共65頁。在壓縮行程中，作用在活塞頂上在壓縮行程中，作用在活塞頂上的氣體壓力的氣體壓力F FP P也可以分解為兩也可以分解為兩個分力個分力F FP1P1和和F FP2P2，而，而F FP1P1又可以分解為又可以分解為FsFs和和FRFR，分力，分力FsFs對曲軸造成一個旋轉(zhuǎn)阻力矩對曲軸造成一個旋轉(zhuǎn)阻力矩TtqTtq，企圖阻止曲軸旋轉(zhuǎn)，而，企圖阻止曲軸旋轉(zhuǎn)，而F FP2P2則將活塞壓向氣缸的另一則將活塞壓向氣缸的另一側(cè)。側(cè)。 總之，氣體壓力作用在活塞總之，氣體壓力作用在活塞頂上，通過活塞銷、連桿傳力給頂上，

2、通過活塞銷、連桿傳力給曲軸，最終由機(jī)體主軸承承受。曲軸，最終由機(jī)體主軸承承受。同時，曲軸終端產(chǎn)生輸出扭矩，同時，曲軸終端產(chǎn)生輸出扭矩，而傾倒力矩則使機(jī)體左右搖晃，而傾倒力矩則使機(jī)體左右搖晃，因此，需通過螺栓因此，需通過螺栓(lushun)(lushun)使使機(jī)體固定在安裝基礎(chǔ)上。機(jī)體固定在安裝基礎(chǔ)上。第2頁/共64頁第三頁，共65頁。3 3、摩擦力：忽略不計(jì)。、摩擦力：忽略不計(jì)。五、總結(jié)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)（包括機(jī)體組）各有關(guān)零件受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)五、總結(jié)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)（包括機(jī)體組）各有關(guān)零件受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)(nizhun)(nizhun)作用。作用。機(jī)體組由氣缸體（有的發(fā)動機(jī)有曲

3、軸機(jī)體組由氣缸體（有的發(fā)動機(jī)有曲軸(qzhu)(qzhu)箱）、氣缸蓋和油底殼組成。箱）、氣缸蓋和油底殼組成。一、氣缸體一、氣缸體 水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體與曲軸水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體與曲軸(qzhu)(qzhu)箱常鑄成一體，簡稱氣缸體，有的水冷發(fā)動機(jī)的氣缸箱常鑄成一體，簡稱氣缸體，有的水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體象風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的氣缸體一樣，將氣缸體與上曲軸體象風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的氣缸體一樣，將氣缸體與上曲軸(qzhu)(qzhu)箱（其內(nèi)腔為曲軸箱（其內(nèi)腔為曲軸(qzhu)(qzhu)運(yùn)動的運(yùn)動的空間）分開鑄造，而把油底殼稱之為下曲軸空間）分開鑄造，而把油底殼稱之為下曲軸(qzhu)(qzhu)箱。氣缸體內(nèi)孔一般鑲?cè)霘?/p>

4、缸套，其內(nèi)表箱。氣缸體內(nèi)孔一般鑲?cè)霘飧滋?，其?nèi)表面形成氣缸工作表面。面形成氣缸工作表面。（一）作用：（一）作用：1 1、內(nèi)孔：（、內(nèi)孔：（1 1） 形成氣缸工作容積形成氣缸工作容積 （2 2）活塞運(yùn)動導(dǎo)向）活塞運(yùn)動導(dǎo)向 2 2、外部（、外部（1 1）各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體）各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體 （2 2）散熱）散熱（二）要求：（二）要求：1 1、耐高溫、耐高溫、 高壓高壓 2 2、耐磨損、耐磨損 3 3、耐腐蝕、耐腐蝕 4 4、足夠的剛、足夠的剛 度和強(qiáng)度度和強(qiáng)度（三）材料和工藝：（三）材料和工藝： 1 1、材料、材料 （1 1）氣缸套：優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼）氣缸套：優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼 （

5、2 2）氣缸體：灰鑄鐵或鋁合金）氣缸體：灰鑄鐵或鋁合金2 2、氣缸工作表面制造工藝、氣缸工作表面制造工藝 （2 2級加工精度）級加工精度）（1 1）精鏜）精鏜（2 2）珩磨（網(wǎng)紋狀）珩磨（網(wǎng)紋狀）1 1、改善磨合條件，磨合改善磨合條件，磨合 時間短時間短2 2、避免拉缸（金屬熔著磨損）避免拉缸（金屬熔著磨損）漏氣漏氣: :功率下降功率下降竄機(jī)油竄機(jī)油: :冒藍(lán)煙冒藍(lán)煙活塞卡死活塞卡死第3頁/共64頁第四頁，共65頁。三、氣缸體結(jié)構(gòu)(jigu)特點(diǎn)： 1 1、按具體結(jié)構(gòu)、按具體結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)形形式分為三種：式分為三種： （1 1）一般式氣缸體：）一般式氣缸體： 曲軸軸線與氣缸體下表

6、面曲軸軸線與氣缸體下表面在同一平面上（圖在同一平面上（圖3-4a3-4a）。）。其優(yōu)點(diǎn)是制造方便，質(zhì)量輕，其優(yōu)點(diǎn)是制造方便，質(zhì)量輕，高度低，但剛度低，適用于高度低，但剛度低，適用于汽油機(jī)。汽油機(jī)。 （2 2）龍門式氣缸體：）龍門式氣缸體： 氣缸體下表面移至曲軸軸氣缸體下表面移至曲軸軸線以下（圖線以下（圖3-4 b 3-4 b ）。）。（a a）一般）一般(ybn)(ybn)式式（b b）龍門式龍門式（c c）隧道式隧道式圖圖3-4 3-4 氣缸體示意圖氣缸體示意圖 其優(yōu)點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較其優(yōu)點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較好，但工藝性較差，適用于柴油機(jī)和強(qiáng)化汽油機(jī)。好，但工藝性較差，適用于柴油機(jī)和強(qiáng)化汽油機(jī)。

7、（3 3）隧道式氣缸體：隧道式氣缸體： 氣缸體上有完整的主軸承座孔（圖氣缸體上有完整的主軸承座孔（圖3-4 3-4 c c ）。其優(yōu)點(diǎn)是剛度最好，主軸承座）。其優(yōu)點(diǎn)是剛度最好，主軸承座孔不易變形，便于安裝滾動主軸承支承的組合曲軸，各缸主軸承孔同軸度易保證，孔不易變形，便于安裝滾動主軸承支承的組合曲軸，各缸主軸承孔同軸度易保證，制造方便，但質(zhì)量大，高度高。制造方便，但質(zhì)量大，高度高。2 2、按冷卻方式分：、按冷卻方式分：（1 1）水冷式：氣缸體內(nèi)鑄有冷卻水套（圖）水冷式：氣缸體內(nèi)鑄有冷卻水套（圖3-53-5）（2 2）風(fēng)冷式：氣缸體外鑄有散熱片（圖）風(fēng)冷式：氣缸體外鑄有散熱片（圖3-63-6）第

8、4頁/共64頁第五頁，共65頁。3 3、按鑲缸套方式分為兩種：、按鑲缸套方式分為兩種： （1 1）干式缸套：圖（）干式缸套：圖（a a）所示，不直接與冷卻水接觸，薄壁（）所示，不直接與冷卻水接觸，薄壁（1-3mm1-3mm），過盈壓配在氣），過盈壓配在氣缸體內(nèi)孔中。其優(yōu)點(diǎn)是：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點(diǎn)是：缸體內(nèi)孔中。其優(yōu)點(diǎn)是：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點(diǎn)是： a a 、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時易變形。夾時易變形。 b b、熱負(fù)荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)

9、孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能、熱負(fù)荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能完全接觸，因而散熱面積小，影響缸套散熱，必然使缸套、活塞完全接觸，因而散熱面積小，影響缸套散熱，必然使缸套、活塞(husi)(husi)等熱負(fù)荷嚴(yán)重。等熱負(fù)荷嚴(yán)重。 c c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。 d d：缸心距增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。：缸心距增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。圖圖3-5 3-5 水冷發(fā)動機(jī)和氣缸蓋水冷發(fā)動機(jī)和氣缸蓋圖圖3-63-6風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的氣缸風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的氣缸(q n)(q n)體和氣缸體和氣缸(q

10、 n)(q n)蓋蓋氣缸套氣缸套水套水套氣缸氣缸(q n)(q n)體體圖圖 3-73-7（a a）干式）干式氣缸套氣缸套第5頁/共64頁第六頁，共65頁。（2 2）濕式缸套：圖（）濕式缸套：圖（b b）所示，氣缸體水套敞開，）所示，氣缸體水套敞開，缸套與冷卻水直接接觸，薄厚（缸套與冷卻水直接接觸，薄厚（5-9mm5-9mm），缸套下端），缸套下端帶橡膠封水圈，氣缸套外圓上大，下?。ㄒ?yàn)闅飧讕鹉z封水圈，氣缸套外圓上大，下?。ㄒ?yàn)闅飧滋紫露藥紫露藥?-31-3道橡膠封水圈），且上端與氣缸體內(nèi)道橡膠封水圈），且上端與氣缸體內(nèi)(t ni)(t ni)孔配合緊，下端配合松，以方便推入氣缸孔配合緊，

11、下端配合松，以方便推入氣缸體內(nèi)體內(nèi)(t ni)(t ni)孔。孔。mmmm氣缸套氣缸套水套水套氣缸氣缸(q n)(q n)體體橡膠橡膠(xingjio)(xingjio)封水圈封水圈圖圖 3-73-7（b b）濕式）濕式氣缸套氣缸套（軸向定位）（軸向定位）（徑向定位）（徑向定位）（徑向定位）（徑向定位） 濕式缸套壓配在氣缸體內(nèi)孔時，上部凸肩頂面高濕式缸套壓配在氣缸體內(nèi)孔時，上部凸肩頂面高出氣缸體頂面出氣缸體頂面0.05-0.15 0.05-0.15 mmmm，這樣緊固缸蓋時，可將缸墊，這樣緊固缸蓋時，可將缸墊壓得更緊，以密封燃?xì)?。壓得更緊，以密封燃?xì)狻?濕式缸套濕式缸套優(yōu)點(diǎn)是：氣缸套冷卻好；制

12、造成本低；優(yōu)點(diǎn)是：氣缸套冷卻好；制造成本低；氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。 濕式缸套缺濕式缸套缺點(diǎn)是：氣缸體剛性差，容易變形，易點(diǎn)是：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象，漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象，常見涂漆。常見涂漆。 4 4、按氣缸排列形、按氣缸排列形式分式分單列單列雙雙列列直立直立平臥平臥V V型（型（，相鄰兩缸的連桿大頭共用一個曲柄銷），相鄰兩缸的連桿大頭共用一個曲柄銷）水平對置（水平對置（ = =，每缸的連桿大頭各占用一個曲柄銷），每缸的連桿大頭各占用一個曲柄銷）第6頁/共64頁第七

13、頁，共65頁。（1 1）（1 1）（2 2）（2 2）（3 3）（3 3）圖圖3-8 3-8 多缸發(fā)動機(jī)氣缸多缸發(fā)動機(jī)氣缸(q n)(q n)排列型式排列型式（1 1）單列直立式（直列式）單列直立式（直列式）（2 2）V V型型（3 3）水平）水平(shupng)(shupng)對置式對置式第7頁/共64頁第八頁，共65頁。圖圖3-93-9一汽奧迪一汽奧迪100100型發(fā)動機(jī)氣缸型發(fā)動機(jī)氣缸(q n)(q n)體（一般式）體（一般式）第8頁/共64頁第九頁，共65頁。1-1-機(jī)油泵機(jī)油泵2-2-主軸瓦主軸瓦3-3-主軸承蓋主軸承蓋4-4-飛輪飛輪5-5-轉(zhuǎn)速傳感器脈沖齒轉(zhuǎn)速傳感器脈沖齒6-6-

14、止推墊片止推墊片7-7-曲軸曲軸8-8-氣缸體氣缸體9-9-鏈輪鏈輪圖圖3-103-10桑塔納時代超桑塔納時代超人人2000GSI2000GSI型轎車型轎車AJRAJR發(fā)動機(jī)的氣缸體及相發(fā)動機(jī)的氣缸體及相關(guān)零件關(guān)零件(ln jin)(ln jin)（龍門式）（龍門式）第9頁/共64頁第十頁，共65頁。（1 1）降低熱負(fù)荷）降低熱負(fù)荷(fh)(fh)，避免熱應(yīng)，避免熱應(yīng) 力過大而開裂力過大而開裂(2(2）可提高壓縮比（汽油機(jī)）可提高壓縮比（汽油機(jī)） （2 2）灰鑄鐵或合金鑄鐵：）灰鑄鐵或合金鑄鐵： a a 、剛度、強(qiáng)度高剛度、強(qiáng)度高 （大部分柴油機(jī)）（大部分柴油機(jī)） b b 、耐高溫耐高溫 c

15、c 、導(dǎo)熱性差導(dǎo)熱性差: :缸蓋底面鼻梁區(qū)易開裂缸蓋底面鼻梁區(qū)易開裂 d d 、質(zhì)量重質(zhì)量重第10頁/共64頁第十一頁，共65頁。5 5、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （1 1）多缸發(fā)動機(jī)）多缸發(fā)動機(jī) ( (圖片圖片(tpin)1(tpin)1、短片短片1 1、2 2、3)3)a a、單體氣缸蓋：每缸一蓋，剛性好，制造容易，維修方、單體氣缸蓋：每缸一蓋，剛性好，制造容易，維修方 便，但缸心距較長，曲軸便，但缸心距較長，曲軸(qzhu)(qzhu)容易彎曲。容易彎曲。b b、整體氣缸蓋：只有一蓋，缸心距最短，發(fā)動機(jī)緊湊，曲、整體氣缸蓋：只有一蓋，缸心距最短，發(fā)動機(jī)緊湊，曲 軸剛性好，但氣缸蓋剛性差，制

16、造困難軸剛性好，但氣缸蓋剛性差，制造困難(kn nn)(kn nn)， 維修成本增加。（現(xiàn)代發(fā)動機(jī)大部分采用）維修成本增加。（現(xiàn)代發(fā)動機(jī)大部分采用）c c、組合氣缸蓋：如兩缸一蓋，便于系列化。組合氣缸蓋：如兩缸一蓋，便于系列化。（2 2）按所用燃料分）按所用燃料分 a a、汽油機(jī)：（汽油機(jī)：（1 1）氣缸蓋中心加工有裝火花塞的孔）氣缸蓋中心加工有裝火花塞的孔 （2 2）進(jìn)、排氣道一般鑄在氣缸蓋的一側(cè)（進(jìn)氣管布置在排）進(jìn)、排氣道一般鑄在氣缸蓋的一側(cè)（進(jìn)氣管布置在排 氣管的上部，利用廢氣加熱進(jìn)氣管壁面油膜，促進(jìn)霧氣管的上部，利用廢氣加熱進(jìn)氣管壁面油膜，促進(jìn)霧 化化),),但現(xiàn)代汽油機(jī)采用半球形燃燒

17、室時則進(jìn)、排氣道鑄但現(xiàn)代汽油機(jī)采用半球形燃燒室時則進(jìn)、排氣道鑄 在氣缸蓋的兩側(cè)在氣缸蓋的兩側(cè) （3 3）燃燒室在氣缸蓋上，氣缸蓋底部有凹坑。）燃燒室在氣缸蓋上，氣缸蓋底部有凹坑。 b b、柴油機(jī)：（柴油機(jī)：（1 1）氣缸蓋中心加工有裝噴油器的孔）氣缸蓋中心加工有裝噴油器的孔 （2 2）進(jìn)、排氣道鑄在氣缸蓋的兩側(cè)（避免進(jìn)氣加熱，影響）進(jìn)、排氣道鑄在氣缸蓋的兩側(cè)（避免進(jìn)氣加熱，影響 充氣效率，降低發(fā)動機(jī)功率）充氣效率，降低發(fā)動機(jī)功率） （3 3）車用中小功率柴油機(jī)的氣缸蓋底部沒有凹坑（直噴式）車用中小功率柴油機(jī)的氣缸蓋底部沒有凹坑（直噴式 燃燒室一般在活塞頂上，分開式燃燒室則在氣缸蓋內(nèi)部）。燃燒室

18、一般在活塞頂上，分開式燃燒室則在氣缸蓋內(nèi)部）。（3 3）按冷卻方式分：）按冷卻方式分： a a、水冷：水冷：內(nèi)鑄水套，入水口與氣缸體上水套相通，上內(nèi)鑄水套，入水口與氣缸體上水套相通，上 部出水口通過節(jié)溫器與散熱器入水口相通。部出水口通過節(jié)溫器與散熱器入水口相通。 b b、風(fēng)冷：風(fēng)冷：外鑄散熱片，平行于來流方向。外鑄散熱片，平行于來流方向。 第11頁/共64頁第十二頁，共65頁。圖圖3-10 3-10 捷達(dá)轎車捷達(dá)轎車(jioch)(jioch)發(fā)動機(jī)的氣缸蓋（進(jìn)、排氣管在同側(cè)，頂置凸輪軸）發(fā)動機(jī)的氣缸蓋（進(jìn)、排氣管在同側(cè)，頂置凸輪軸）第12頁/共64頁第十三頁，共65頁。圖圖3-11 3-11

19、 進(jìn)、排氣進(jìn)、排氣管在同一側(cè)的桑塔管在同一側(cè)的桑塔納轎車發(fā)動機(jī)氣缸納轎車發(fā)動機(jī)氣缸(q n)(q n)蓋蓋1-1-氣缸氣缸(q n)(q n)墊墊 2-2-氣缸氣缸(q n)(q n)蓋蓋3-3-襯墊襯墊4-4-壓條壓條5-5-氣缸氣缸(q n)(q n)蓋罩蓋罩（頂置凸輪軸）（頂置凸輪軸）第13頁/共64頁第十四頁，共65頁。圖圖3-12 3-12 桑塔納時代超人桑塔納時代超人2000GSI2000GSI轎車轎車AJRAJR發(fā)動機(jī)氣發(fā)動機(jī)氣缸蓋及相關(guān)零件（進(jìn)、排缸蓋及相關(guān)零件（進(jìn)、排氣管在兩側(cè)氣管在兩側(cè)(lin c)(lin c)，頂置凸輪軸）頂置凸輪軸）1-1-凸輪軸同步帶輪凸輪軸同步帶輪

20、2-2-凸輪軸油封凸輪軸油封3-3-凸輪軸軸承蓋凸輪軸軸承蓋4-4-凸輪軸凸輪軸5-5-液壓挺桿液壓挺桿6-6-氣缸蓋氣缸蓋7-7-進(jìn)氣門進(jìn)氣門8-8-排氣門排氣門第14頁/共64頁第十五頁，共65頁。6 6、汽油機(jī)燃燒室：、汽油機(jī)燃燒室：（1 1）要求）要求(yoqi)(yoqi)：a a、結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，、結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，F(xiàn)/VF/V小小 b b、壓縮終了時能形成一定強(qiáng)、壓縮終了時能形成一定強(qiáng) 度的擠壓渦流度的擠壓渦流減少熱量損失減少熱量損失縮短縮短(sudun)(sudun)火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x提高提高(t go)(t go)i i提高火焰?zhèn)鞑ニ俾侍岣呋鹧鎮(zhèn)鞑ニ俾蚀龠M(jìn)油、氣混合促進(jìn)油

21、、氣混合促使混合氣促使混合氣及時及時充分充分燃燒燃燒（2 2）結(jié)構(gòu)形式：）結(jié)構(gòu)形式： a a、半球形燃燒室：半球形燃燒室： b b、楔形燃燒室：楔形燃燒室： c c、盆形燃燒室：盆形燃燒室：結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊壓縮終了時能形成擠壓渦流結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊壓縮終了時能形成擠壓渦流結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊能形成進(jìn)氣渦流結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊能形成進(jìn)氣渦流結(jié)構(gòu)最為緊湊，結(jié)構(gòu)最為緊湊， 高。高。配氣機(jī)構(gòu)復(fù)雜（進(jìn)、排氣門分置兩側(cè)，配氣機(jī)構(gòu)復(fù)雜（進(jìn)、排氣門分置兩側(cè)，氣門傾斜，氣門傳動困難）氣門傾斜，氣門傳動困難） 圖圖3-13 3-13 汽油機(jī)燃燒室形狀汽油機(jī)燃燒室形狀（a a）半球形）半球形燃燒室燃燒室（b b）楔形）楔形燃

22、燒室燃燒室（c c）盆形）盆形燃燒室燃燒室（ a a ）（ b b ）（ c c ）第15頁/共64頁第十六頁，共65頁。1 1、作用、作用(zuyng)(zuyng)：密封密封燃?xì)馊細(xì)饫鋮s水、機(jī)油冷卻水、機(jī)油(jyu)(jyu)2 2、要求：、要求：（1 1）一定的強(qiáng)度要求）一定的強(qiáng)度要求（2 2）耐熱、耐腐蝕）耐熱、耐腐蝕（3 3）一定的彈性）一定的彈性a a、密封（變形以補(bǔ)償結(jié)合面的不平度）密封（變形以補(bǔ)償結(jié)合面的不平度）b b、能重復(fù)使用（能重復(fù)使用（ 在一定公差內(nèi)）在一定公差內(nèi)）3 3、材料與結(jié)構(gòu)：、材料與結(jié)構(gòu)：金屬金屬+ +石棉：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮，水孔和

23、燃燒室石棉：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮，水孔和燃燒室孔周圍另用鑲邊增強(qiáng)，以防被高溫燃?xì)鉄龎?，常用，有很好的彈性和耐熱性，能重?fù)孔周圍另用鑲邊增強(qiáng)，以防被高溫燃?xì)鉄龎?，常用，有很好的彈性和耐熱性，能重?fù)使用，但制造厚度均一性較差，使用時注意光滑面朝氣缸體，否則容易被燃?xì)饣蚶鋮s使用，但制造厚度均一性較差，使用時注意光滑面朝氣缸體，否則容易被燃?xì)饣蚶鋮s水沖壞。水沖壞。（2 2）金屬片：帶凸紋，強(qiáng)度高，沖壓）金屬片：帶凸紋，強(qiáng)度高，沖壓低碳鋼板低碳鋼板銅板銅板鋁板鋁板適用于增壓等強(qiáng)化發(fā)動機(jī)適用于增壓等強(qiáng)化發(fā)動機(jī) 圖圖3-14 3-14 氣缸蓋襯墊的結(jié)構(gòu)氣缸蓋襯墊的結(jié)構(gòu)（1 1）金屬）

24、金屬- -石棉板石棉板（2 2）沖壓鋼板）沖壓鋼板（2 2）（1 1）第16頁/共64頁第十七頁，共65頁。4 4、氣缸蓋螺栓的擰緊次序：、氣缸蓋螺栓的擰緊次序： 必須由中央對稱地向四周擴(kuò)展的順序分幾次進(jìn)行，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定必須由中央對稱地向四周擴(kuò)展的順序分幾次進(jìn)行，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定(gudng)(gudng)的數(shù)值擰緊，一則保證密封性，二則避免損壞氣缸墊，三則保證壓縮比的一致性。的數(shù)值擰緊，一則保證密封性，二則避免損壞氣缸墊，三則保證壓縮比的一致性。鋁合金制成的氣缸蓋到最后必須在發(fā)動機(jī)冷的狀態(tài)下擰緊，這樣，發(fā)動機(jī)熱起來時會增加密鋁合金制成的氣缸蓋到最后必須在發(fā)動機(jī)

25、冷的狀態(tài)下擰緊，這樣，發(fā)動機(jī)熱起來時會增加密封性，因?yàn)殇X合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大；鑄鐵氣缸蓋則一般在發(fā)動機(jī)熱車時最后擰封性，因?yàn)殇X合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大；鑄鐵氣缸蓋則一般在發(fā)動機(jī)熱車時最后擰緊，因?yàn)檠b配時擰緊的螺栓在發(fā)動機(jī)工作初始后不久會松弛。緊，因?yàn)檠b配時擰緊的螺栓在發(fā)動機(jī)工作初始后不久會松弛。圖圖3-15 3-15 豐田佳美豐田佳美3S-FE3S-FE發(fā)動機(jī)氣缸蓋螺栓發(fā)動機(jī)氣缸蓋螺栓(lushun)(lushun)的拆、裝卸順序的拆、裝卸順序第17頁/共64頁第十八頁，共65頁。1 1、作用：儲存機(jī)油并密封曲軸箱。、作用：儲存機(jī)油并密封曲軸箱。2 2、要求：（、要求：（1 1

26、）結(jié)合）結(jié)合(jih)(jih)面平整，密封性好面平整，密封性好 （2 2）剛性好，避免振動、機(jī)械噪聲過大）剛性好，避免振動、機(jī)械噪聲過大 （3 3）散熱性好）散熱性好3 3、材料與結(jié)構(gòu)：、材料與結(jié)構(gòu)： 一般用薄的低碳合金鋼板沖壓而成，為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，也有的發(fā)動機(jī)采用一般用薄的低碳合金鋼板沖壓而成，為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，也有的發(fā)動機(jī)采用鋁合金鑄造的油底殼，油底殼底部鑄有散熱肋片。鋁合金鑄造的油底殼，油底殼底部鑄有散熱肋片。 油底殼形狀決定于發(fā)動機(jī)的總體布置和機(jī)油容量，后部一般做得較深，以便發(fā)動機(jī)縱向油底殼形狀決定于發(fā)動機(jī)的總體布置和機(jī)油容量，后部一般做得較深，以便發(fā)動機(jī)縱向傾

27、斜時機(jī)油泵能吸到機(jī)油。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，避免油面波動太大，機(jī)油泵吸進(jìn)氣泡，傾斜時機(jī)油泵能吸到機(jī)油。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，避免油面波動太大，機(jī)油泵吸進(jìn)氣泡，供油不暢。油底殼底部裝有磁性放油塞，以便吸集機(jī)油中的金屬屑，減少發(fā)動機(jī)運(yùn)動零件的供油不暢。油底殼底部裝有磁性放油塞，以便吸集機(jī)油中的金屬屑，減少發(fā)動機(jī)運(yùn)動零件的磨損。磨損。圖圖3-16 3-16 桑塔納轎車桑塔納轎車(jioch)(jioch)油底殼結(jié)構(gòu)油底殼結(jié)構(gòu)第18頁/共64頁第十九頁，共65頁。二、活塞環(huán)： 分成分成(fn chn)氣環(huán)和油環(huán)兩大氣環(huán)和油環(huán)兩大類。類。.（一）作用（一）作用(zuyng)：（2）傳熱（將活塞頭部吸收的

28、）傳熱（將活塞頭部吸收的70%80%的熱量傳導(dǎo)的熱量傳導(dǎo)(chundo)給氣缸壁）。給氣缸壁）。.2、油環(huán)、油環(huán)：（3）輔助密封。）輔助密封。.（二）工作特點(diǎn)：（二）工作特點(diǎn)：（2）交變的彎曲應(yīng)力）交變的彎曲應(yīng)力（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。.1、氣環(huán)、氣環(huán)：（三）要求：（三）要求：（2）耐高溫（第）耐高溫（第1道氣環(huán)）、耐磨。道氣環(huán)）、耐磨。. （四）材料：（四）材料： （2）第第1道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻 （硬度高，并能儲存少量機(jī)油，以改善潤滑條件）；（硬度高，并能儲存少量機(jī)油，以改善潤滑條件

29、）；.圖圖3-17 活塞環(huán)活塞環(huán)（1）密封（防止燃?xì)饴┤肭S箱）；是密封（防止燃?xì)饴┤肭S箱）；是主主要作用，是傳熱作用的前提。要作用，是傳熱作用的前提。.（1）潤滑（氣缸壁上鋪油膜）；）潤滑（氣缸壁上鋪油膜）；.（2）刮油（氣缸壁上多余機(jī)油刮落回曲軸箱）；）刮油（氣缸壁上多余機(jī)油刮落回曲軸箱）；.（1）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴(yán)重；）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴(yán)重；.（1）足夠的強(qiáng)度、沖擊韌性；）足夠的強(qiáng)度、沖擊韌性；.（1）一般用）一般用合金鑄鐵，少數(shù)高速強(qiáng)化柴油機(jī)用鋼片環(huán)合金鑄鐵，少數(shù)高速強(qiáng)化柴油機(jī)用鋼片環(huán) （以提高彈力和沖擊韌性）；（以提高彈力和沖擊韌性）；.（3）其余氣

30、環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。）其余氣環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。第19頁/共64頁第二十頁，共65頁。（五）氣環(huán)的密封（五）氣環(huán)的密封(mfng)機(jī)理：機(jī)理：第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生(chnshng)的初始的初始彈力彈力F1）；）；.圖圖3-18 氣環(huán)的密封氣環(huán)的密封(mfng)機(jī)理機(jī)理圖圖3-19 各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖1、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此氣環(huán)裝入氣缸時氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生

31、的初始彈力產(chǎn)生的初始彈力F1很重要。很重要。.第二密封面（燃?xì)鈮毫Φ诙芊饷妫ㄈ細(xì)鈮毫2）；）；.氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。.2、由圖、由圖3-19可知，第一道氣環(huán)的初始彈力可知，第一道氣環(huán)的初始彈力F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán)要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初始彈的初始彈力力F1大小要求依次遞增。大小要求依次遞增。第20頁/共64頁第二十一頁，共65頁。（1）切口）切口(qi ku)形狀：形狀：1）直角切口：工藝性好，密封）直角切口：工藝性好，密封(mfng)效果差；效果差；2）階梯）階梯(jit)切口：密封好，工藝性差；切口：密封好，工藝性差；

32、.3）斜切口：）斜切口：介于中間，但套裝時尖角易折斷；介于中間，但套裝時尖角易折斷；.4）帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：）帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。圖圖320 氣環(huán)的切口形狀氣環(huán)的切口形狀（六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：第21頁/共64頁第二十二頁，共65頁。 由于矩形環(huán)的由于矩形環(huán)的“泵油泵油”作用，氣缸作用，氣缸(q n)壁上的機(jī)壁上的機(jī)油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，排氣油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，排氣管冒藍(lán)煙。管冒藍(lán)煙。圖圖322 矩形矩形(jxng)環(huán)的泵油作用環(huán)的泵油作用1）矩形）矩形(jxng

33、)環(huán)：環(huán)：（a）矩形環(huán)矩形環(huán)（2）氣環(huán)的斷面形狀：）氣環(huán)的斷面形狀：工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在“泵油泵油”現(xiàn)現(xiàn)象。象。.矩形環(huán)的矩形環(huán)的“泵油泵油”作用原理解釋：作用原理解釋：活塞下行時，分兩種情況：活塞下行時，分兩種情況： 在進(jìn)氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以在進(jìn)氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，缸壁上的機(jī)油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；缸壁上的機(jī)油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；. 在膨脹作功行程中，燃?xì)鈮毫Φ淖饔么笥谀υ谂蛎涀鞴π谐讨校細(xì)鈮毫Φ淖饔么笥谀Σ磷枇蛻T性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的

34、下側(cè)擦阻力和慣性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。. 活塞上行時，在活塞上行時，在摩擦阻力、慣性、缸內(nèi)氣摩擦阻力、慣性、缸內(nèi)氣體壓力的作用下，體壓力的作用下，環(huán)將靠緊在環(huán)將靠緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。結(jié)論：結(jié)論：圖圖321 氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀第22頁/共64頁第二十三頁，共65頁。2）扭曲）扭曲(ni q)環(huán)：環(huán)：a)正扭曲正扭曲(ni q)環(huán)：環(huán)：內(nèi)圓上邊緣內(nèi)圓上邊緣(binyun)切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣(binyun)切去部分金屬；切去

35、部分金屬；.b)反扭曲環(huán)：反扭曲環(huán)：內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬；內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬；.圖圖323 氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀（ b ）正扭曲內(nèi)切環(huán)）正扭曲內(nèi)切環(huán)（c）反扭曲內(nèi)切環(huán)）反扭曲內(nèi)切環(huán)圖圖324 扭曲環(huán)的作用原理扭曲環(huán)的作用原理 環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，活塞向上運(yùn)動時，因環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，活塞向上運(yùn)動時，因“油楔油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑，減少摩擦阻力；活塞向下運(yùn)動時，向下刮油。但作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑，減少摩擦阻力；活塞向下運(yùn)動時，向下刮油。但

36、如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運(yùn)動時，向上刮油，機(jī)油消耗率劇增，排氣冒藍(lán)煙。如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運(yùn)動時，向上刮油，機(jī)油消耗率劇增，排氣冒藍(lán)煙。扭曲環(huán)成因見圖扭曲環(huán)成因見圖324所示：所示： 活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力F2不在一條直線不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩上，于是產(chǎn)生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動造成的的上下竄動造成的“泵油泵油”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。.第23頁/共64頁第二十四頁，共65頁?？偨Y(jié)

37、總結(jié)(zngji)：扭曲扭曲(ni q)環(huán)的環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a)密封性、磨合密封性、磨合(m h)性好（線接性好（線接觸）；觸）；.b)防止防止“泵油泵油”現(xiàn)象；現(xiàn)象；.c)形成油楔，改善潤滑；形成油楔，改善潤滑；.d)提高刮油能力。提高刮油能力。.扭曲環(huán)的缺：扭曲環(huán)的缺：a)扭轉(zhuǎn)角不超過扭轉(zhuǎn)角不超過1，工藝性差；，工藝性差；.b)不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號。不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號。.b)仍有仍有“泵油泵油”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。.（d）錐面環(huán)）錐面環(huán)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺缺點(diǎn)：點(diǎn)：b)避免棱緣負(fù)荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動及氣缸表面；避免棱緣負(fù)荷，能很好適應(yīng)活塞的

38、擺動及氣缸表面；.小錐角，不超過小錐角，不超過2，方向不可裝反。優(yōu)缺點(diǎn)同扭，方向不可裝反。優(yōu)缺點(diǎn)同扭 曲環(huán)，曲環(huán)，但仍有但仍有“泵油泵油”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。.3）錐面）錐面環(huán)：環(huán)：4）桶面環(huán)：桶面環(huán)：與氣缸壁凸圓弧面接觸。與氣缸壁凸圓弧面接觸。a)活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑；活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑；.c)密封性改善。密封性改善。. a)工藝性差（凸圓弧面難加工）；工藝性差（凸圓弧面難加工）；.（f）桶面環(huán)）桶面環(huán)第24頁/共64頁第二十五頁，共65頁。圖圖325 氣環(huán)的斷面氣環(huán)的斷面(dun min)形狀形狀缺點(diǎn)是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以缺點(diǎn)是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以(nny

39、)精磨，工藝性差，仍有精磨，工藝性差，仍有“泵油泵油”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。5）梯形）梯形(txng)環(huán)：環(huán)：如圖如圖325所示，側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間所示，側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時而減小，時而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避隙時而減小，時而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做第一道氣環(huán)。免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做第一道氣環(huán)。（e）梯形環(huán)）梯形環(huán)（a）間隙變化）間隙變化（b）受力情況受力情況圖圖326梯形環(huán)工作示意圖梯形環(huán)工作示意圖第25頁/共64頁第二十六頁，共65頁。（2）油環(huán)的斷面形狀）油環(huán)的斷面形狀(xngzhun)如圖如圖327所示，所示，均分布若干個中間泄油孔，設(shè)計(jì)重

40、點(diǎn)在于提高與均分布若干個中間泄油孔，設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力（圖氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力（圖327 ）。）。（3）油環(huán)分為）油環(huán)分為(fn wi)兩種類型：兩種類型：1）普通槽孔式油環(huán)：合金）普通槽孔式油環(huán)：合金(hjn)鑄鐵，鼻形倒角（圖鑄鐵，鼻形倒角（圖328）圖圖327油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用（a）（b）（七）油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（七）油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）油環(huán)）油環(huán) 置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時，必須具有較大的初始彈因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時，必須具有較大的初始彈力。力。.（a）異向外倒

41、角油環(huán)）異向外倒角油環(huán).圖圖328 油環(huán)的斷面形狀油環(huán)的斷面形狀（b）同向外倒角油環(huán)）同向外倒角油環(huán).（c）同向內(nèi)倒角油環(huán)）同向內(nèi)倒角油環(huán).（d）鼻式油環(huán)）鼻式油環(huán).（e）雙鼻式油環(huán)）雙鼻式油環(huán).第26頁/共64頁第二十七頁，共65頁。圖圖329 組合組合(zh)油環(huán)油環(huán)1-上刮片上刮片 2-襯簧襯簧 3-下刮片下刮片 4-活塞活塞 接觸比壓大，刮油能力接觸比壓大，刮油能力(nngl)強(qiáng)，泄油強(qiáng)，泄油 通路大，慣性質(zhì)通路大，慣性質(zhì)量小，但制造成本高（圖量小，但制造成本高（圖329）。）。2）組合）組合(zh)鋼片式油環(huán)：鋼片式油環(huán)：第27頁/共64頁第二十八頁，共65頁。（3）組合）組合(zh

42、)形：居中。形：居中。（c）兩段截錐型）兩段截錐型1、作用：、作用：連接活塞和連桿小頭，傳遞動力。連接活塞和連桿小頭，傳遞動力。.2、要求：、要求：（1）足夠的剛度、強(qiáng)度和沖擊韌性；）足夠的剛度、強(qiáng)度和沖擊韌性；.（2）表面耐磨；）表面耐磨；.（3）質(zhì)量小。）質(zhì)量小。.3、材料與工藝：、材料與工藝： 一般為低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳或滲氮熱處理一般為低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳或滲氮熱處理以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進(jìn)行精磨和研磨。以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進(jìn)行精磨和研磨。.4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：管狀（圖管狀（圖 330所示）。所示）。.（1）等截面圓柱形）等截面圓柱形

43、：易加工，但質(zhì)量大；：易加工，但質(zhì)量大；.（2）兩段截錐形：等強(qiáng)度梁，質(zhì)量小，但難加工；）兩段截錐形：等強(qiáng)度梁，質(zhì)量小，但難加工；.圖圖 330 活塞銷的內(nèi)孔形狀活塞銷的內(nèi)孔形狀（a）圓柱型）圓柱型（b）組合形）組合形第28頁/共64頁第二十九頁，共65頁。 由于鋁合金活塞由于鋁合金活塞(husi)銷座的熱銷座的熱膨脹量大于鋼活塞膨脹量大于鋼活塞(husi)銷，因此，銷，因此，在冷態(tài)裝配時，活塞在冷態(tài)裝配時，活塞(husi)銷與活塞銷與活塞(husi)銷座孔為過渡配合，裝配時，銷座孔為過渡配合，裝配時，應(yīng)先將鋁合金活塞應(yīng)先將鋁合金活塞(husi)預(yù)熱預(yù)熱（7090C的水或油中加熱），然后將的水

44、或油中加熱），然后將銷裝入。（短片銷裝入。（短片4）4-卡卡環(huán)環(huán)5、活塞銷連接方式、活塞銷連接方式(fngsh)（模型（模型1、動畫、動畫1） 活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接配合，一般孔的連接配合，一般(ybn)采用采用“全浮式全浮式”（圖（圖3-31所示），即所示），即.在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動，以使可以在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動，以使活塞銷表面的磨損比較均勻。但活塞銷表面的磨損比較均勻。但.必須在活塞銷座兩端用卡環(huán)定位，防必須在活塞銷座兩端用卡環(huán)定

45、位，防止活塞銷軸向竄動。止活塞銷軸向竄動。.圖圖3-31 活塞銷連接方式活塞銷連接方式1-連桿小頭襯套連桿小頭襯套2-活塞銷活塞銷 3-連桿連桿第29頁/共64頁第三十頁，共65頁。在質(zhì)量在質(zhì)量(zhling)盡可能小的前提盡可能小的前提下有足夠的剛度和強(qiáng)度。下有足夠的剛度和強(qiáng)度。剛度剛度(n d)不足的后果：不足的后果：（1）大頭孔失圓：）大頭孔失圓：燒軸瓦，甚至咬死。燒軸瓦，甚至咬死。.（2）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機(jī)油。）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機(jī)油。.（1）連桿小頭連桿小頭：一般壓入減磨的錫青銅襯：一般壓入減磨的錫青銅襯套套4，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重用；，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重

46、用；.45671-連桿小頭連桿小頭 2-桿身?xiàng)U身 3-連桿大頭連桿大頭4-襯套襯套 5-軸瓦軸瓦 6-軸瓦上的凸肩軸瓦上的凸肩7-連桿螺栓連桿螺栓 8-潤滑油槽潤滑油槽 9-連桿蓋連桿蓋89圖圖3-32 連桿結(jié)構(gòu)連桿結(jié)構(gòu)（2）桿身：通常做成桿身：通常做成“工工”字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤滑油道。性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤滑油道。1、作用：作用：傳遞動力，將活塞往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變傳遞動力，將活塞往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。.2、工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：復(fù)雜平面運(yùn)動，承受壓縮、拉伸、復(fù)雜平面運(yùn)動，承受

47、壓縮、拉伸、彎曲等交變載荷。彎曲等交變載荷。.3、要求：、要求：4、材料與工藝：、材料與工藝：中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。.5、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由連桿小頭由連桿小頭1、桿身、桿身2、連桿大頭、連桿大頭3（包括連（包括連桿蓋桿蓋9）三部分組成。）三部分組成。小頭頂部開有潤滑油槽，收集飛濺油霧，潤滑活塞銷。小頭頂部開有潤滑油槽，收集飛濺油霧，潤滑活塞銷。.第30頁/共64頁第三十一頁，共65頁。 通常做成分開通常做成分開(fn ki)式的，以式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開便于拆裝活塞連桿組，被分開(fn ki)的部分叫連桿蓋的部分叫連桿蓋9，兩者之間用

48、連桿，兩者之間用連桿螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆裝時應(yīng)注意一致。記號，拆裝時應(yīng)注意一致。.圖圖333 連桿連桿(lin n)裝配標(biāo)記裝配標(biāo)記（3）連桿）連桿(lin n)大頭：大頭：(動畫動畫4) 連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、下兩連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、下兩半薄壁鋼軸瓦，在其內(nèi)表面上涂有半薄壁鋼軸瓦，在其內(nèi)表面上涂有0.30.7mm厚的減磨合金層，具厚的減磨合金層，具有保持油膜、減少摩擦阻力和易有保持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用，主要有巴氏合金、于磨合的作用，主要有巴氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦背銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦背面制有定位凸肩，防

49、止軸瓦轉(zhuǎn)動；面制有定位凸肩，防止軸瓦轉(zhuǎn)動；軸瓦內(nèi)表面開有油槽用以儲油和軸瓦內(nèi)表面開有油槽用以儲油和作垃圾槽用。作垃圾槽用。.第31頁/共64頁第三十二頁，共65頁。6、車用發(fā)動機(jī)連桿、車用發(fā)動機(jī)連桿(lin n)分類：分類：（1）平切口）平切口(qi ku)：圖圖334平切口連桿螺栓平切口連桿螺栓(lushun)定位定位連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開，連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開，汽油機(jī)和較小功率柴油機(jī)用。汽油機(jī)和較小功率柴油機(jī)用。. 定位可靠，結(jié)構(gòu)簡單（利用連桿螺栓上經(jīng)過精定位可靠，結(jié)構(gòu)簡單（利用連桿螺栓上經(jīng)過精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與精加工的連桿加工的圓柱凸臺或光圓柱部分

50、與精加工的連桿螺栓孔來保證）；螺栓孔來保證）；. 連桿大頭沿著與桿身軸線成連桿大頭沿著與桿身軸線成3060 夾角夾角切開，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率柴油機(jī)，切開，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率柴油機(jī)，否則，連桿大頭尺寸太大，無法從氣缸中拆下活塞否則，連桿大頭尺寸太大，無法從氣缸中拆下活塞連桿組。連桿組。.定位不可靠（切口方向受到附加定位不可靠（切口方向受到附加剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫落會擊穿氣缸體）。蓋脫落會擊穿氣缸體）。優(yōu)點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)是：（2）斜切口：）斜切口：缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：第32頁/共64頁第三十三頁，共65頁。定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密定位可

51、靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密(jnm)），），結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭齒脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭孔失圓。孔失圓。圖圖335斜切口斜切口(qi ku)連桿大頭的定連桿大頭的定位方式位方式斜切口定位斜切口定位(dngwi)方式：方式：1）止口定位：止口定位： 工藝簡單，但定位不可靠（徑向脫離無法阻止）工藝簡單，但定位不可靠（徑向脫離無法阻止）2）套筒定位：套筒定位：定位精度較高，但工藝要求高（若孔距不準(zhǔn)確，定位精度較高，但工藝要求高（若孔距不準(zhǔn)確， 則可能因過定位而造成大頭孔嚴(yán)重失圓

52、）則可能因過定位而造成大頭孔嚴(yán)重失圓）3）鋸齒定位：）鋸齒定位：（a）止口定位止口定位（b）套筒定位）套筒定位（c）鋸齒定位）鋸齒定位第33頁/共64頁第三十四頁，共65頁。7、 V型發(fā)動機(jī)連桿型發(fā)動機(jī)連桿(lin n)分類分類相鄰兩缸的一個連桿大頭做成叉形，另一個連桿大頭套于其叉形中。兩缸相鄰兩缸的一個連桿大頭做成叉形，另一個連桿大頭套于其叉形中。兩缸活塞連桿組的運(yùn)動活塞連桿組的運(yùn)動(yndng)規(guī)律相同，左右兩缸中心線不需錯位，但叉形規(guī)律相同，左右兩缸中心線不需錯位，但叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且連桿大頭的剛度也不高。連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且連桿大頭的剛度也不高。圖

53、圖336 V型發(fā)動機(jī)連桿型發(fā)動機(jī)連桿(lin n)示意圖示意圖（1）并列連桿并列連桿：左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上，連桿可以通用，兩左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上，連桿可以通用，兩缸活塞連桿組的運(yùn)動規(guī)律相同，但曲軸加長，剛度降低。常用于缸活塞連桿組的運(yùn)動規(guī)律相同，但曲軸加長，剛度降低。常用于V6、V8汽車發(fā)動機(jī)。汽車發(fā)動機(jī)。（2）主副連桿主副連桿：副連桿鉸接在主連桿凸耳上，曲軸不加長，但相鄰兩缸活塞連桿組運(yùn)動副連桿鉸接在主連桿凸耳上，曲軸不加長，但相鄰兩缸活塞連桿組運(yùn)動規(guī)律和受力不相同。規(guī)律和受力不相同。.（3）叉形連桿：叉形連桿：（a）并列連桿并列連桿（b）主副連桿

54、）主副連桿（動畫2）（c）叉形連桿）叉形連桿第34頁/共64頁第三十五頁，共65頁。活塞活塞(husi)連桿組由活塞連桿組由活塞(husi)、活塞、活塞(husi)環(huán)、活塞環(huán)、活塞(husi)銷、連桿等組成銷、連桿等組成.(.動畫動畫1)圖圖 337活塞活塞(husi)連桿組連桿組第第1道氣環(huán)道氣環(huán)第第2道氣環(huán)道氣環(huán)組合油環(huán)組合油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺連桿螺栓栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋1、作用：、作用：（1）構(gòu)成燃燒室；）構(gòu)成燃燒室；.2、要求：、要求： （1）活塞質(zhì)量小：）活塞質(zhì)量小：往復(fù)慣性力?。煌鶑?fù)慣性力??；.3、材料與工藝：、材料與工藝：a、共晶共晶鋁硅合金（鑄鋁、鍛

55、鋁）；鋁硅合金（鑄鋁、鍛鋁）；.（質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，適用于一般發(fā)動機(jī)）（質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，適用于一般發(fā)動機(jī)）.b、組合式：組合式：上半部用鋼，下半部用鋁合金，沉頭上半部用鋼，下半部用鋁合金，沉頭螺栓連接。螺栓連接。.1、剛度好，高溫強(qiáng)度高；剛度好，高溫強(qiáng)度高；.僅適用于極少數(shù)大僅適用于極少數(shù)大功率功率 強(qiáng)化柴油機(jī)強(qiáng)化柴油機(jī)一、活塞一、活塞（2）傳遞動力。）傳遞動力。.（2）熱膨脹系數(shù)小：冷態(tài)裝配間隙小，減輕敲缸現(xiàn)象；）熱膨脹系數(shù)?。豪鋺B(tài)裝配間隙小，減輕敲缸現(xiàn)象；.（6）足夠的剛度和強(qiáng)度：）足夠的剛度和強(qiáng)度：（3）導(dǎo)熱性好：減輕熱負(fù)荷，第一道環(huán)槽不易積碳，）導(dǎo)熱性好：減輕熱負(fù)荷，第一道環(huán)槽不易積

56、碳， 活塞活塞 頂不易熱裂；頂不易熱裂；（4）耐磨：環(huán)槽不易磨損，裙部不易磨損；）耐磨：環(huán)槽不易磨損，裙部不易磨損；.（5）耐高溫：高溫時機(jī)械強(qiáng)度不會下降太多；）耐高溫：高溫時機(jī)械強(qiáng)度不會下降太多；.a、銷座不會彎曲變形；銷座不會彎曲變形；.b、活塞頂不會壓碎。、活塞頂不會壓碎。.（1）材料：）材料：2、熱膨脹系數(shù)低，配缸間隙?。?、熱膨脹系數(shù)低，配缸間隙?。?3、耐磨（環(huán)槽）；、耐磨（環(huán)槽）；.4、質(zhì)量居中。質(zhì)量居中。.第35頁/共64頁第三十六頁，共65頁。（2）工藝）工藝(gngy)：a、鑄造、鑄造(zhzo)：質(zhì)量大，加工工序多；：質(zhì)量大，加工工序多；.4、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)(jigu)特點(diǎn)：特

57、點(diǎn)：圖圖338 活塞結(jié)構(gòu)活塞結(jié)構(gòu) 活塞銷座活塞銷座活塞銷活塞銷活塞銷卡環(huán)活塞銷卡環(huán)b、鍛造：、鍛造：居中；居中；.c、模鍛：、模鍛：質(zhì)量小，加工少。質(zhì)量小，加工少。.（1）基本結(jié)構(gòu)：）基本結(jié)構(gòu)：由頂部、頭部、裙部組成（圖由頂部、頭部、裙部組成（圖3-38所示）。所示）。1活塞頂部；活塞頂部；.2活塞頭部；活塞頭部；.3活塞裙部?；钊共?。.第36頁/共64頁第三十七頁，共65頁。 a、頂部、頂部(dn b)：）平頂）平頂(pn dn)：（a）平頂）平頂(pn dn).（b）凹頂）凹頂.（c）凸頂）凸頂.圖圖339 活塞頂形狀活塞頂形狀組成燃燒室，易熱裂、壓碎，要求加工應(yīng)光潔，材料應(yīng)阻熱。組成燃

58、燒室，易熱裂、壓碎，要求加工應(yīng)光潔，材料應(yīng)阻熱。.但有的汽油機(jī)如桑塔納但有的汽油機(jī)如桑塔納2000GSI轎車轎車AJR發(fā)動機(jī)的活塞頂是凹頂，主要為減少往復(fù)慣發(fā)動機(jī)的活塞頂是凹頂，主要為減少往復(fù)慣性質(zhì)量，性質(zhì)量，改善混合氣形成和燃燒，有時可用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的壓縮比。改善混合氣形成和燃燒，有時可用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的壓縮比。吸熱面積小，制造工藝簡單（四沖程汽油機(jī)）吸熱面積小，制造工藝簡單（四沖程汽油機(jī)）.）凸頂：）凸頂：剛性好、強(qiáng)度高，但吸熱面積大，難加工剛性好、強(qiáng)度高，但吸熱面積大，難加工（二沖程汽油機(jī)，凸頂有利于掃氣）（二沖程汽油機(jī)，凸頂有利于掃氣）.）凹頂：）凹頂：一般適用于車用直噴式柴油機(jī)，如一般

59、適用于車用直噴式柴油機(jī)，如 形、四角形燃燒室。形、四角形燃燒室。第37頁/共64頁第三十八頁，共65頁。）熱負(fù)荷較高的汽油機(jī)活塞）熱負(fù)荷較高的汽油機(jī)活塞(husi)一般在第一一般在第一道道環(huán)槽內(nèi)鑲鑄耐熱材料奧氏體鑄鐵制造的環(huán)槽內(nèi)鑲鑄耐熱材料奧氏體鑄鐵制造的護(hù)圈，因?yàn)榈谝坏拉h(huán)槽溫度高，鋁合金護(hù)圈，因?yàn)榈谝坏拉h(huán)槽溫度高，鋁合金材料硬度大幅下降，易磨損，導(dǎo)致燃?xì)獠牧嫌捕却蠓陆?，易磨損，導(dǎo)致燃?xì)庑孤┖透Z機(jī)油。泄漏和竄機(jī)油。 .圖圖340 活塞環(huán)槽護(hù)圈活塞環(huán)槽護(hù)圈（a）一道）一道(ydo)護(hù)圈（護(hù)圈（b）二道護(hù)）二道護(hù)圈圈）四沖程汽油機(jī)一般）四沖程汽油機(jī)一般2-3道氣環(huán)，道氣環(huán)，1道油道油環(huán)，最低一道

60、油環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)有許多環(huán)，最低一道油環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)有許多(xdu)徑向小孔，氣缸壁上多余機(jī)油徑向小孔，氣缸壁上多余機(jī)油刮下后，經(jīng)刮下后，經(jīng)過這些小孔流回油底殼。過這些小孔流回油底殼。b、頭部：、頭部：油環(huán)槽以上部分。其主要作用是：油環(huán)槽以上部分。其主要作用是：）承受燃?xì)鈮毫?，并傳給連桿（說明包括活塞銷座）；）承受燃?xì)鈮毫?，并傳給連桿（說明包括活塞銷座）；. ）與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸的密封；）與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸的密封； .）將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)給氣缸體。）將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)給氣缸體。.其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：）活塞內(nèi)腔呈流線型，由到活塞頂?shù)淖钚『穸龋┗钊麅?nèi)腔呈流線型