廠車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)原理

1、廠車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)原理第1頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二組成：廠車發(fā)動(dòng)機(jī)是一種由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)盡管結(jié)構(gòu)形式不一樣，但無論是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，還是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)；無論是單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，還是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。一般都是：由兩個(gè)機(jī)構(gòu) 機(jī)體-曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)五個(gè)系統(tǒng) 燃料供給系、 點(diǎn)火系、 冷卻系、 潤滑系、 啟動(dòng)系 組成。 第2頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二一、機(jī)體-曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。作用：將活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作的直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸

2、出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。組成：機(jī)體組（汽缸體 曲軸箱 組） 活塞 連桿 組 曲軸 飛輪 組第3頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第4頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第5頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二1.機(jī)體組（汽缸體 曲軸箱 組）機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。組成: 氣缸體、 (上、下曲軸箱、) 氣缸蓋、 氣缸墊第6頁，共126頁

3、，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二1、氣缸墊 2、氣缸蓋 3、襯墊 4、壓條5、氣缸蓋罩 6、氣缸體 7、機(jī)油盤襯墊 8、機(jī)油盤第7頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣缸體水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體曲軸箱，也可稱為氣缸體。（有的發(fā)動(dòng)機(jī)將氣缸分鑄成上下兩部分，上部稱為氣缸體、下部稱為曲軸箱。）氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤滑油道等。第8頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第9頁，共126頁，20

4、22年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。（圖2-2） 一般式氣缸體 龍門式氣缸體 隧道式氣缸體第10頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二(1) 一般式氣缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差 .第11頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二(2) 龍門式氣缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)

5、械負(fù)荷；但其缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。 第12頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二(3) 隧道式氣缸體 這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動(dòng)軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但其缺點(diǎn)是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。 第13頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二氣缸與汽缸套氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對(duì)材料要求高，成本高。為了延長汽缸體的壽命和降低造價(jià)，常常采用在汽缸體內(nèi)鑲?cè)肫滋椎慕Y(jié)構(gòu)。如果將氣缸制造成單獨(dú)的圓

6、筒形零件(即氣缸套)，然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，氣缸體可用價(jià)格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時(shí)，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長氣缸體的使用壽命。 第14頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第15頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種 （圖2-5）。干式 干式汽缸套鑲?cè)敫左w后，不與冷卻 水直接接觸。濕式 濕式汽缸套鑲?cè)敫左w后，缸套外表 面與冷卻水直接接觸，由缸套密封 環(huán)密封。第16頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第17

7、頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 干式氣缸套的特點(diǎn)是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為13mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進(jìn)行精加工，拆裝不方便，散熱不良。 第18頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 濕式氣缸套的特點(diǎn)是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為59mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度都

8、不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應(yīng)該采取一些防漏措施。第19頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第20頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第21頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣缸蓋作用：主要用來封閉汽缸上部，并和氣缸體的內(nèi)壁共同組成燃燒室的一部分，是承受高溫、高壓的機(jī)件。種類： 灰鑄鐵鑄造 安裝汽缸墊時(shí) 有銅皮卷邊的一面應(yīng)朝向缸蓋； 鋁合金鑄造 安裝汽缸墊時(shí) 有銅皮卷邊的一面應(yīng)朝向缸體；第22頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第23頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11

9、分，星期二 氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。第24頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。第25頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二

10、 汽缸的功用是將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。擰緊汽缸蓋螺栓時(shí)要由中央對(duì)稱向四周按規(guī)定扭矩分幾次擰緊，以避免汽缸蓋翹曲變形造成漏氣。鑄鐵缸蓋擰緊后，還要待發(fā)動(dòng)機(jī)升溫后再次擰緊。第26頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 汽缸墊汽缸墊 是汽缸蓋與汽缸體之間的密封墊；氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間；功用：是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。 第27頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第28頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣缸墊

11、的材料要有一定的彈性，能補(bǔ)償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動(dòng)機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。 第29頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 安裝氣缸墊時(shí)，首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對(duì)齊。其次要嚴(yán)格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時(shí)，必須由中央對(duì)稱地向四周擴(kuò)展的順序分23次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。第30頁，

12、共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 上曲軸箱 與汽缸體鑄成一體； 下曲軸箱 與上曲軸箱用螺栓連接，同時(shí)用以存放發(fā)動(dòng)機(jī)油。 氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼（圖2-6）。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?。?1頁，共12

13、6頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第32頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二2.活塞連桿組組成：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦 等組成；第33頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第34頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 活塞作用：是與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室，承受氣缸中氣體壓力，并通過活塞銷和連桿傳給曲軸，驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。第35頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二高溫 活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上

14、，因此，受熱嚴(yán)重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時(shí)溫度很高，頂部高達(dá)600700K，且溫度分布很不均勻；第36頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二高壓 活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機(jī)高達(dá)35MPa，柴油機(jī)高達(dá)69MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用；第37頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二高速 活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。第38頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二潤滑不良的條件下工作。 活塞在

15、這種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨損，還會(huì)產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時(shí)受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。第39頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二要求：(1) 要有足夠的剛度和強(qiáng)度，傳力可靠； (2) 導(dǎo)熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損； (3) 質(zhì)量小，重量輕，盡可能地減小往復(fù)慣性力。第40頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二材料：鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速柴油機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵（合金鑄鐵）或耐熱鋼。高強(qiáng)度鋁合金高級(jí)鑄鐵（合金鑄鐵）耐熱鋼。 第41頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分

16、，星期二構(gòu)造：活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為頂部、頭部和裙部三個(gè)部分。頂部頭部裙部第42頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二（1）活塞頂部。作用：活塞頂部是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。形狀：根據(jù)不同的目的和要求，活塞頂部制成各種不同的形狀： 常見的有： 平頂活塞 凸頂活塞 凹頂活塞 成型頂活塞。 第43頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 平頂活塞頂部是一個(gè)平面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，受熱面積小，頂部應(yīng)力分布較為均勻，一般用在汽油機(jī)上，柴油機(jī)很少采用。 第44頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 凸頂活塞頂部凸起呈球頂形，其頂

17、部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣過程，二行程汽油機(jī)常采用凸頂活塞。 第45頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 凹頂活塞頂部呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒，有雙渦流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。 第46頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二成型頂活塞第47頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二(2)活塞頭部。 活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。用以安裝氣環(huán)、油環(huán)。作用：安裝活塞環(huán)，起燃燒室的密封作用。 活塞頭部指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。它有數(shù)道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)，起密封作用，又稱為防

18、漏部。作用：安裝活塞環(huán)，起燃燒室的密封作用。第48頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 汽油機(jī)活塞一般有34道環(huán)槽，上面23道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安裝油環(huán)。在油環(huán)槽底面上鉆有若干徑向小孔，以使被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機(jī)油經(jīng)過這些小孔流回油底殼。第一道環(huán)槽工作條件最惡劣，一般應(yīng)離頂部較遠(yuǎn)些。 柴油機(jī)壓縮比高，一般有四道環(huán)槽，上部三道安裝氣環(huán)，下部安裝油環(huán)。 活塞頂部吸收的熱量主要也是經(jīng)過防漏部通過活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由冷卻水傳出去。總之，活塞頭部的作用除了用來安裝活塞環(huán)外，還有密封作用和傳熱作用，與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，同時(shí)還將(708

19、0)%的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。 第49頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二（3） 活塞裙部活塞環(huán)槽以下的部分稱為活塞裙部。它包括裝活塞銷的銷座孔 作用：是引導(dǎo)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并承受側(cè)壓力。裙部制有活塞銷座，用來安裝活塞銷。第50頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，所以，作功行程中的側(cè)壓力也大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力（圖2-13）?；钊共砍惺軅?cè)壓力的兩個(gè)側(cè)面稱為推力面，它

20、們處于與活塞銷軸線相垂直的方向上。 第51頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第52頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 活塞環(huán) 活塞環(huán)（圖2-20）是具有彈性的開口環(huán)。 氣環(huán) 油環(huán) 油環(huán)裝在氣環(huán)的下方。 第53頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第54頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二功用：氣環(huán)： 密封 冷卻 是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走。 其中密封作用是主要的，因?yàn)槊芊馐莻鳠岬那疤?。如果密封性不好，高溫燃?xì)鈱⒅苯訌臍飧妆砻媪魅肭?/p>

21、軸箱。這樣不但由于環(huán)面和氣缸壁面貼合不嚴(yán)而不能很好散熱，而且由于外圓表面吸收附加熱量而導(dǎo)致活塞和氣環(huán)燒壞； 第55頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二功用油環(huán) 布油、刮油、改善潤滑條件； 起布油和刮油的作用，改善活塞與氣缸的潤滑條件。 下行時(shí)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油； 上行時(shí)在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。 這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒掉，又可以減少活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環(huán)還能起到封氣的輔助作用。第56頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二材料 合金鑄鐵（特種灰鑄鐵）， 目前廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵（特種灰鑄鐵），彈性好。是在

22、優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素，第一道環(huán)鍍鉻，其余環(huán)一般鍍錫或磷化。第57頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 氣環(huán)的斷面形狀很多，最常見的有矩形環(huán)、扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)和桶面環(huán)（圖2-22）。 第58頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 油環(huán) 油環(huán)有普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種 （圖2-24）第59頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 活塞環(huán)開有切口，具有彈性，在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后，產(chǎn)生一定的徑向彈力，使外表面緊貼在氣缸壁上，形成密封面。 活塞環(huán)的兩個(gè)端面留有一定的間隙，以防止活塞環(huán)

23、受熱膨脹卡死，造成“拉缸”。 為了保證活塞環(huán)的密封，避免氣體從環(huán)的端面間隙漏過，安裝活塞環(huán)時(shí)，一定要將各環(huán)的切口端隙按規(guī)定錯(cuò)開。第60頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二連桿功用：是連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。組成：連桿分為三個(gè)部分： 連桿小頭 (小頭通過活塞銷與活塞相連) 連桿桿身 連桿大頭(包括連桿蓋) (連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連)第61頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 1.連桿小頭 2.連桿桿身 3.連桿大頭第62頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二受

24、力情況： 連桿工作時(shí)，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。要求： 這就要求連桿強(qiáng)度高，剛度大，重量輕； （連桿桿身通常做成“工”字形斷面）材料： 連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)加工和熱處理。第63頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二連桿小頭 對(duì)全浮式活塞銷，由于工作時(shí)小頭孔與活塞銷之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以常常在連桿小頭孔中壓入減磨的青銅襯套。為了潤滑活塞銷與襯套，在小頭和襯套上銑有油槽或鉆有油孔以收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)飛濺上來的潤滑油并用以潤滑。有的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭采用壓力潤

25、滑，在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油通道。 采用半浮式活塞銷是與連桿小頭緊配合的，所以小頭孔內(nèi)不需要襯套，也不需要潤滑。 第64頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二連桿桿身 連桿桿身通常做成I字形斷面，抗彎強(qiáng)度好，重量輕，大圓弧過渡，且上小下大，采用壓力法潤滑的連桿，桿身中部都制有連通大、小頭的油道。 第65頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二連桿大頭 連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有整體式和分開式兩種。一般都采用分開式，分開式又分為平分和斜分兩種。第66頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第67頁，共126頁，2022年

26、，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二平分分面與連桿桿身軸線垂直（圖2-29）；汽油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，一般汽油機(jī)連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，可以方便地通過氣缸進(jìn)行拆裝，故常采用平切口連桿。 第68頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二斜分分面與連桿桿身軸線成3060夾角。柴油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，柴油機(jī)壓縮比大，受力較大，曲軸的連桿軸頸較粗，相應(yīng)的連桿大頭尺寸往往超過了氣缸直徑，為了使連桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口，最常見的是45夾角。第69頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二注意事項(xiàng) 1）把連桿大頭分開可取下的部分叫連桿

27、蓋，連桿與連桿蓋配對(duì)加工，加工后，在它們同一側(cè)打上配對(duì)記號(hào)，安裝時(shí)不得互相調(diào)換或變更方向。 第70頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二注意事項(xiàng) 2）連桿蓋和連桿大頭用連桿螺栓連在一起，連桿螺栓在工作中承受很大的沖擊力，若折斷或松脫，將造成嚴(yán)重事故。為此，連桿螺栓都采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，并精加工和熱處理特制而成。安裝連桿蓋擰緊連桿螺栓螺母時(shí)，要用扭力板手分23次交替均勻地?cái)Q緊到規(guī)定的扭矩，擰緊后還應(yīng)可靠的鎖緊。連桿螺栓損壞后絕不能用其它螺栓來代替。 第71頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二注意事項(xiàng) 3）連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時(shí)嵌入連桿大頭和連桿

28、蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時(shí)應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油孔對(duì)齊。 第72頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第73頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二活塞銷（圖2-26） 功用:是連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。 第74頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 技術(shù)要求：活塞銷在高溫下周期地承受很大的沖擊載荷，其本身又作擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且處于潤滑條件很差的情況下工作，因此，要求活塞銷具有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕。 形狀：一般都做成空心圓柱體； 材料：采用低碳鋼和

29、低碳合金鋼制成，外表面經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進(jìn)行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。第75頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 活塞銷的內(nèi)孔形狀：有三種形狀：a. 圓柱形；b. 兩段截錐與一段圓柱組合；c. 兩段截錐形第76頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合： 有兩種方式（圖2-27）： “全浮式”安裝 半浮式安裝。第77頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第78頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 “全浮式”安裝： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷

30、、連桿小頭和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動(dòng)，使磨損均勻。 為了防止全浮式活塞銷軸向竄動(dòng)刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向定位。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用鋼材料，鋁比鋼熱膨脹量大。為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合。裝配時(shí)，先把鋁活塞加熱到一定程度，然后再把活塞銷裝入，這種安裝方式應(yīng)用較廣泛。第79頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二“半浮式”安裝： 特點(diǎn)是活塞銷中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，而和連桿小頭沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；钊N不會(huì)作軸向竄動(dòng)，不需要鎖片。 第80頁，共126頁，2

31、022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二3.曲軸飛輪組組成：由 曲軸 飛輪 曲軸正時(shí)齒輪 曲軸帶輪 等組成。第81頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第82頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二（1） 曲軸（圖2-33） 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的機(jī)件之一。 功用：是與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動(dòng)力，傳給底盤的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如風(fēng)扇、水泵、發(fā)電機(jī)等。 第83頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第84頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 工作時(shí)，曲軸承受氣體壓力，

32、慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復(fù)雜，并且承受交變負(fù)荷的沖擊作用。同時(shí)，曲軸又是高速旋轉(zhuǎn)件，因此，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，具有良好的承受沖擊載荷的能力，耐磨損且潤滑良好。 曲軸一般用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛而成。為提高耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，并經(jīng)精磨加工，以達(dá)到較高的表面硬度和表面粗糙度的要求。 第85頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 結(jié)構(gòu)：曲軸一般由 主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。 一個(gè)主軸頸、一個(gè)連桿軸頸和一個(gè)曲柄組成了一個(gè)曲拐，曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)(直列式發(fā)動(dòng)機(jī))；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一

33、半。 第86頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 曲軸前端裝有正時(shí)齒輪，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動(dòng)爪等。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤，在齒輪室蓋上裝有油封。 曲軸的后端用來安裝飛輪，在后軸頸與飛輪凸緣之間制成檔油凸緣與回油螺紋，以阻止機(jī)油向后竄漏。 第87頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 曲軸的形狀和曲拐相對(duì)位置(即曲拐的布置)取決于氣缸數(shù)、氣缸排列和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序。 第88頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 四缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置（圖2-35）：第89頁，共126頁，20

34、22年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)曲拐布置在同一平面內(nèi)。1，4缸在上，2，3缸在下，互相錯(cuò)開180，其發(fā)火順序的排列只有兩種可能，即為1-3-4-2或?yàn)?-2-4-3； 兩種工作順序的發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)，分別見表2-1和表2-2。 第90頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第91頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 四行程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置（圖2-36）：第92頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 六個(gè)曲拐分別布置在三個(gè)平面內(nèi)。 一種發(fā)火順序是1-5-3-6-2-4，國產(chǎn)汽車的六缸直列發(fā)動(dòng)

35、機(jī)都用這種，其工作循環(huán)表見表2-3。 另一種發(fā)火順序是1-4-2-6-3-5。第93頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 發(fā)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表第94頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二（2.）飛輪（圖2-38）功用: 是用來貯存作功行程的能量，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。用于克服進(jìn)氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，使曲軸能均勻地旋轉(zhuǎn)。 飛輪外緣壓有的齒圈與起動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用； 汽車離合器也裝在飛輪上，利用飛輪后端面作為驅(qū)動(dòng)件的摩擦面，用來對(duì)外傳遞動(dòng)力。 標(biāo)注發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸上止點(diǎn)記號(hào)和發(fā)火正時(shí)記號(hào)。 第95頁，共126

36、頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第96頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 飛輪是高速旋轉(zhuǎn)件，因此，要進(jìn)行精確地平衡校準(zhǔn)，平衡性能要好，達(dá)到靜平衡和動(dòng)平衡。飛輪是一個(gè)很重的鑄鐵圓盤，用螺栓固定在曲軸后端的接盤上，具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛輪輪緣上鑲有齒圈，齒圈與飛輪緊配合，有一定的過盈量。 在飛輪輪緣上作有記號(hào)(刻線或銷孔)供找壓縮上止點(diǎn)用(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為1缸或4缸壓縮上止點(diǎn)；六缸發(fā)動(dòng)機(jī)為1缸或6缸壓縮上止點(diǎn))。當(dāng)飛輪上的記號(hào)與外殼上的記號(hào)對(duì)正時(shí)，正好是壓縮上止點(diǎn)。 第97頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 飛輪與曲軸在制造時(shí)一起進(jìn)行

37、過動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，在拆裝時(shí)為了不破壞它們之間的平衡關(guān)系，飛輪與曲軸之間應(yīng)有嚴(yán)格不變的相對(duì)位置。通常用定位銷和不對(duì)稱布置的螺栓來定位。 第98頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二二、配氣機(jī)構(gòu)1功用： 按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，適時(shí)地開閉進(jìn)、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機(jī)）或新鮮空氣（柴油機(jī)）并及時(shí)排出廢氣完成氣缸內(nèi)的換氣過程。 另外，當(dāng)進(jìn)、排氣門關(guān)閉時(shí)，保證氣缸密封，進(jìn)飽排凈。第99頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二2組成包括氣門組和氣門傳動(dòng)組（圖3-6）第100頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二4型式 （圖3-1）第10

38、1頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第102頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二氣門頂置式氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。氣門組主要由氣門、氣門彈簧及座、氣門導(dǎo)管等組成；氣門傳動(dòng)組主要由正時(shí)齒輪、凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂等組成。其特點(diǎn)，進(jìn)氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動(dòng)大，能達(dá)到較高的壓縮比，目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。 第103頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二氣門側(cè)置式氣門位于氣缸體側(cè)面稱為氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)；氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門座圈等組成；氣門傳動(dòng)組主要由凸輪軸、挺

39、桿、氣門挺桿導(dǎo)管等組成。省去了推桿、搖臂等另件，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗倪M(jìn)、排氣門在氣缸的一側(cè)，壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。第104頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二 （圖3-2）第105頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第106頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二凸輪軸下置式 凸輪軸下置式，主要缺點(diǎn)是氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動(dòng)另件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)高度也有所增加。 第107頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二凸輪軸中置式 凸輪軸中置式,

40、凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去推桿，這種結(jié)構(gòu)稱為凸輪軸中置配氣機(jī)構(gòu)。 凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。第108頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二凸輪軸上置式 凸輪軸上置有兩種結(jié)構(gòu)，一是凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動(dòng)氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。 第109頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二（圖3-3）（圖3-4）第110頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二第111頁，共126頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)11分，星期二齒輪傳動(dòng) 凸輪軸下置，中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形正時(shí)齒輪傳動(dòng)，一般從曲軸到凸輪軸只需一對(duì)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，若齒輪直徑過大，可增加一個(gè)中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時(shí)齒輪多用斜齒。 鏈條與鏈輪的傳動(dòng) 鏈條與鏈輪的傳動(dòng)適用于凸輪