曲柄連桿機(jī)構(gòu)課件

第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪組第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪1曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。其功用是把燃?xì)庾饔迷诨钊斆嫔系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，向工作機(jī)械輸出機(jī)械能；同時(shí)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)概述一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的公用曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)2二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、曲軸箱及油底殼等組成；活塞連桿組主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等；曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪等組成。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和3活塞連桿組及曲軸飛輪組的主要零件如圖2－1所示。圖2－1活塞連桿組及曲軸飛輪組1—?dú)飧滋?—?dú)飧左w3—活塞4—活塞銷5—連桿6—曲軸主軸頸7—曲軸8—連桿軸頸9—曲柄10—飛輪11—飛輪連接螺栓活塞連桿組及曲軸飛輪組的主要零件如圖2－1所示。4一、氣缸體

氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基體和骨架，發(fā)動(dòng)機(jī)的所有零件幾乎都安裝在氣缸體上，并且承受高溫高壓氣體作用力，因而要求氣缸體具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的整體重量，還要求氣缸體結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。第二節(jié)機(jī)體組一、氣缸體氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基體和骨架，發(fā)動(dòng)機(jī)的所有零件幾5根據(jù)氣缸體結(jié)構(gòu)將其分為三種型式：一般式氣缸體、龍門式氣缸體和隧道式氣缸體(圖2－2)。圖2－2氣缸體結(jié)構(gòu)示意圖a)一般式氣缸體b)龍門式氣缸體c)隧道式氣缸體１—水套2—加強(qiáng)肋3—安裝油底殼的加工面4—安裝主軸承座孔加工面5—凸輪軸座孔6—濕式氣缸套7—主軸承座孔根據(jù)氣缸體結(jié)構(gòu)將其分為三種型式：一般式氣缸體、龍門式氣缸6氣缸是指氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔。圖2－4所示為氣缸體和氣缸蓋。圖2－4氣缸體和氣缸蓋a)水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體與氣缸蓋b)風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體與氣缸蓋1—?dú)飧左w2—水套3—?dú)飧咨w4—燃燒室5—?dú)飧讐|6—散熱片氣缸是指氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔。圖2－47汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列方式上基本有三種形式：直列式、V型和對置式(圖2－5)。其中常用的有兩種：直列式(圖2－5a)，多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)；V型圖2－5b)，多用于六缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)。圖2－5氣缸的排列型式a)直列式b)V型式c)對置式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列方式上基本有三種形式：直列式、V型和8氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳，用離心鑄造法制成。根據(jù)是否與冷卻水相接觸，氣缸套分為干式和濕式兩種(圖2－6)。氣缸套的外表面不直接與冷卻水接觸的稱為干式氣缸套(圖2－6a)。氣缸套的外表面直接與冷卻水接觸的稱為濕式氣缸套(圖2－6b)。氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳，用離心鑄造法9圖2－6氣缸套a)干式b)濕式1—?dú)飧滋?—水套3—?dú)飧左w4—密封圈圖2－6氣缸套10二、氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩氣缸蓋用來封閉氣缸的上部，并與活塞頂、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室。氣缸蓋內(nèi)有與氣缸體相通的冷卻水套、燃燒室、火花塞座孔(汽油機(jī))或噴油器座孔(柴油機(jī))、進(jìn)排氣道等(圖2－7)。圖2－7東風(fēng)EQ6100－1型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋1—曲軸箱通風(fēng)空氣濾清器總成2—罩蓋螺母3—密封圈4—?dú)飧咨w螺栓5—?dú)飧咨w罩6—?dú)飧咨w罩墊片7—?dú)飧咨w8—水堵二、氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩氣缸蓋用來封閉氣缸的上部，11氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋接合面間的密封，裝配在氣缸體與氣缸蓋之間。目前應(yīng)用較多的有兩種氣缸墊，一種是金屬—石棉氣缸墊(圖2－11a至d)。另一種為純金屬氣缸墊，由單層或多層金屬片(低碳鋼或銅)制成。為加強(qiáng)密封，在氣缸孔、水道孔和機(jī)油通道孔周圍沖有彈性凸紋(圖2－11e)，利用凸紋的彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。紅旗CA7560型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)即采用這種氣缸墊。氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋接合面間的密封，裝配在氣缸12圖2－11氣缸墊的結(jié)構(gòu)e)沖壓鋼板氣缸a)、b)、c)、d)金屬—石棉氣缸墊墊圖2－11氣缸墊的結(jié)構(gòu)e)沖壓鋼板氣缸a)、b)、c)、d13

氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起封閉和防塵作用。它一般由薄鋼板沖壓而成，上設(shè)機(jī)油加注口和曲軸箱通風(fēng)口等。氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起封閉和防塵作用。它一般由薄鋼14三、油底殼油底殼的作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。一般為薄鋼板沖壓而成(2－12a)有的發(fā)動(dòng)機(jī)為達(dá)到良好的散熱效果，采用帶有散熱肋片的鋁合金鑄造而成的輕金屬油底殼(圖2－12b)。圖2－12油底殼a)薄鋼板油底殼b)輕金屬油底殼三、油底殼油底殼的作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。一般為15四、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼體上的支撐支承在車架上，一般采用三點(diǎn)支承或四點(diǎn)支承兩種方式。三點(diǎn)支承可布置成一前二后或二前一后；四點(diǎn)支承則前后各有兩個(gè)支承點(diǎn)(圖2－13)。圖2－13發(fā)動(dòng)機(jī)的支承a)三點(diǎn)支承b)四點(diǎn)支承1—前支承2—后支承3—橡膠墊圈4—縱向拉桿四、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼體16如圖2－14所示，活塞連桿組主要由活塞5、活塞環(huán)1和2、活塞銷6和連桿10等機(jī)件組成。第三節(jié)活塞連桿組圖2－14活塞連桿組1、2—活塞環(huán)3—油環(huán)刮片4—油環(huán)襯簧5—活塞6—活塞銷7—活塞銷卡環(huán)8—連桿組9—連桿襯套10—連桿11—連桿螺栓12—連桿蓋13—連桿螺母14—連桿軸承如圖2－14所示，活塞連桿組主要由活塞5、活塞環(huán)1和17一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中可燃混合氣燃燒產(chǎn)生的壓力，并將此力通過活塞銷和連桿傳給曲軸；此外，活塞還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。整個(gè)活塞可分為活塞頂1、活塞頭2和活塞裙部7共三個(gè)部分(圖2－15)。圖2－15活塞的基本結(jié)構(gòu)a)全剖b)部分剖1—活塞頂2—活塞頭3—活塞環(huán)4—活塞銷座5—活塞銷6—活塞銷鎖環(huán)7—活塞裙部8—加強(qiáng)肋9—環(huán)槽一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中可燃混合氣燃燒產(chǎn)生18活塞頂是燃燒室的組成部分，因而常制成不同的形狀，活塞頂?shù)男螤钆c選用的燃燒室形狀有關(guān)。圖2－16為活塞頂?shù)男螤?。圖2－16活塞頂?shù)男螤頰)平面b)凹頂c)凸頂活塞頂是燃燒室的組成部分，因而常制成不同的形狀，活塞19

由活塞頂至最下面一道活塞環(huán)槽之間的部分稱為活塞頭。其作用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿，防止漏氣，將熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?；钊^切有若干環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。由活塞頂至最下面一道活塞環(huán)槽之間的部分稱為活塞頭。其作用20活塞環(huán)槽以下的所有部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和承受側(cè)壓力。圖2－17為活塞裙部的橢圓變形。圖2－17活塞裙部的橢圓變形a)彎曲變形b)銷座熱膨脹變形c)擠壓變形d)裙部綜合變形活塞環(huán)槽以下的所有部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在氣21圖2－18活塞裙部的不同形狀和結(jié)構(gòu)a)錐形裙部活塞b)橢圓形裙部活塞c)活塞的膨脹槽和絕熱槽d)恒范鋼片式活塞e)熱膨脹自動(dòng)調(diào)節(jié)式活塞圖2－18活塞裙部的不同形狀和結(jié)構(gòu)22二、活塞環(huán)活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種(圖2－20)。氣環(huán)的主要作用是密封和傳導(dǎo)熱量；密封氣缸中的高溫、高壓燃?xì)?，防止其過量竄入曲軸箱；同時(shí)它還將活塞頭的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸壁，再由冷卻系帶走這部分熱量。圖2－20活塞環(huán)二、活塞環(huán)活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種(圖2－20)。氣環(huán)的23圖2－21氣環(huán)的密封原理F1—環(huán)的自身彈力F2—背壓力圖2－21氣環(huán)的密封原理24圖2－22氣環(huán)的切口形狀a)直角形b)階梯形c)斜口形d)帶防轉(zhuǎn)銷釘槽形圖2－22氣環(huán)的切口形狀25三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞所承受的氣體壓力傳給連桿。活塞銷應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，且質(zhì)量要小?；钊N的形狀一般制造成空心圓柱體(圖2－27)。圖2－27活塞銷形狀a)圓柱形孔b)端部呈錐形擴(kuò)展c)中間封閉式d)單側(cè)封閉式e)內(nèi)有塑料芯的鋼套銷f)成形銷三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞所26四、連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿(圖2－29)可分為連桿小頭5、桿身6和連桿大頭1三部分。連桿小頭用來安裝活塞銷以連接活塞。圖2－29連桿組件1—連桿大頭2—連桿軸承3—止推凸肩4—襯套5—連桿小頭6—桿身7—連桿螺栓8—連桿蓋四、連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)27V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)通常有三種：(1)并列連桿式(圖2－32a)相對應(yīng)的左右兩個(gè)氣缸的連桿，沿曲軸的長度方向一前一后裝配在一個(gè)曲柄銷（曲軸上的連桿軸頸）上。(2)主副連桿式(圖2－32b)一列氣缸的連桿為主連桿，連桿大頭直接裝配在曲柄銷的全長上。另一列氣缸的連桿為副連桿，副連桿分別與對應(yīng)的主連桿鉸接傳動(dòng)。(3)叉形連桿式(圖2－32c)左右兩列對應(yīng)氣缸的兩個(gè)連桿中，一個(gè)連桿的大頭制成叉形，跨于另一個(gè)連桿的厚度較小的片形大頭兩端。V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)通常有三種：28圖2－32V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿示意圖a)并列連桿式b)主副連桿式c)叉形連桿式圖2－32V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿示意圖29曲軸飛輪組主要由曲軸1、飛輪8、正時(shí)齒輪4、帶輪3及曲軸扭轉(zhuǎn)減振器等組成，圖2－33為上海桑塔納轎車的曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)示意圖。第四節(jié)曲軸飛輪組圖2－33上海桑塔納轎車曲軸飛輪組1—曲軸2—鍵3—帶輪4—正時(shí)齒輪5—軸瓦6—組合止推軸瓦7—滾針軸承8—飛輪曲軸飛輪組主要由曲軸1、飛輪8、正時(shí)齒輪4、帶輪3及曲軸30一、曲軸曲軸的主要作用是將活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，然后通過飛輪傳遞到汽車底盤的傳動(dòng)系；此外，還用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)和水泵、發(fā)電機(jī)、空調(diào)機(jī)、風(fēng)扇等輔助裝置。曲軸分為整體式(圖2－34)、組合式(圖2－35)兩種。除連桿大頭為整體式的某些小型汽油機(jī)或采用滾動(dòng)軸承作為曲軸主軸承的發(fā)動(dòng)機(jī)(隧道式氣缸體)采用組合式曲軸外，通常發(fā)動(dòng)機(jī)多采用整體式曲軸。一、曲軸曲軸的主要作用是將活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)?1圖2－35組合式曲軸1、3—滾子軸承2—連接螺栓4—曲柄5—定位螺栓圖2－34整體式曲軸1—主軸頸2—連桿軸頸3—前端軸4—平衡重5—曲柄6—后端凸緣圖2－35組合式曲軸圖2－34整體32曲軸前端是第一道主軸頸之前的部分，裝有驅(qū)動(dòng)其他裝置的零件(正時(shí)齒輪或正時(shí)鏈輪4、帶輪7)及起動(dòng)爪8、止推墊片3及扭轉(zhuǎn)減振器等(圖2－39)。圖2－39曲軸前端的結(jié)構(gòu)1、2—滑動(dòng)推力軸承3—止推墊片4—正時(shí)齒輪或正時(shí)鏈輪5—甩油盤6—油封7—帶輪8—起動(dòng)爪曲軸前端是第一道主軸頸之前的部分，裝有驅(qū)動(dòng)其他裝置的零件33曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，最后端的曲軸凸緣盤6與飛輪通過螺栓、螺母裝配連接(圖2－40)。圖2－40東風(fēng)EQ6100－1型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的后端1—軸承座（氣缸體）2—甩油盤3—回油螺紋4—飛輪5—飛輪螺栓、螺母6—曲軸凸緣盤7—油封8—軸承蓋曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，最后端的曲軸凸緣盤634常見多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置如下：（1）直列四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火間隔角為720°／4＝180°。采用全支承曲軸時(shí)(圖2－43)。圖2－43直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置常見多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置如下：圖2－43直列四缸發(fā)動(dòng)35（2）直列六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／6＝120°曲拐均勻布置在互成120°的三個(gè)平面內(nèi)。國產(chǎn)汽車的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)常用的點(diǎn)火順序?yàn)?—5—3—6—2—4，曲拐布置見圖2－44a。圖2－44直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置（2）直列六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／6＝136（3）V型八缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／8＝90°。因V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列中相對應(yīng)的一對連桿共用一個(gè)曲拐，所以V型八缸機(jī)只有四個(gè)曲拐。為使發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性更好，通常將其布置在兩個(gè)相互錯(cuò)開90°的平面內(nèi)(圖2－45)。常用的點(diǎn)火順序?yàn)?—8—4—3—6—5—7—2。圖2－45V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置（3）V型八缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／8＝937（4）直列五缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／5＝144°，常用的點(diǎn)火順序?yàn)?—2—4—5—3，其曲拐布置見圖2－46。圖2－46直列五缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置（4）直列五缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°／5＝138二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器為摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器，主要包括橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器及硅油式扭轉(zhuǎn)減振器兩類。此外，還有干摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器和粘液（硅油式）式扭轉(zhuǎn)減振器。后者結(jié)構(gòu)緊湊，減振效能較高。二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器為摩擦式39圖2－47橡膠摩擦式曲軸扭轉(zhuǎn)減振器1—曲軸前端2—帶輪轂3—減振器圓4—橡膠墊5—慣性盤6—帶輪盤圖2－48一汽奧迪1.8L四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器1—螺母2—波形墊片3—帶輪固定盤4、6—帶輪5—調(diào)節(jié)墊片7—雙頭螺栓8—大螺栓9—螺栓10—帶輪總成圖2－47橡膠摩擦式曲軸扭轉(zhuǎn)減振器圖2－48一汽奧迪140三、飛輪飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的金屬圓盤。其主要作用是貯存做功行程的一部分能量，以克服各輔助行程的阻力，帶動(dòng)曲柄連桿結(jié)構(gòu)越過上、下止點(diǎn)，使曲軸平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有克服短時(shí)超載的能力。此外，飛輪又常作為汽車傳動(dòng)系中摩擦離合器的主動(dòng)盤，或自動(dòng)變速器中液力耦合器的驅(qū)動(dòng)盤。三、飛輪飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的金屬圓盤。其主41飛輪上通常刻有第一缸點(diǎn)火正時(shí)記號，以便調(diào)整和檢驗(yàn)點(diǎn)火正時(shí)和氣門間隙(圖2－49)。圖2－49發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)記號示例a)解放CA6102型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)記號b)東風(fēng)EQ6100－１型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)記號c)北京BJ492Q發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)記號飛輪上通常刻有第一缸點(diǎn)火正時(shí)記號，以便調(diào)整和檢驗(yàn)點(diǎn)火42第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪組第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述第二節(jié)機(jī)體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪43曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。其功用是把燃?xì)庾饔迷诨钊斆嫔系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，向工作機(jī)械輸出機(jī)械能；同時(shí)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)概述一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的公用曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)44二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成。機(jī)體組主要由氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、曲軸箱及油底殼等組成；活塞連桿組主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等；曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪等組成。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和45活塞連桿組及曲軸飛輪組的主要零件如圖2－1所示。圖2－1活塞連桿組及曲軸飛輪組1—?dú)飧滋?—?dú)飧左w3—活塞4—活塞銷5—連桿6—曲軸主軸頸7—曲軸8—連桿軸頸9—曲柄10—飛輪11—飛輪連接螺栓活塞連桿組及曲軸飛輪組的主要零件如圖2－1所示。46一、氣缸體

氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基體和骨架，發(fā)動(dòng)機(jī)的所有零件幾乎都安裝在氣缸體上，并且承受高溫高壓氣體作用力，因而要求氣缸體具有足夠的強(qiáng)度和剛度。為減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的整體重量，還要求氣缸體結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。第二節(jié)機(jī)體組一、氣缸體氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基體和骨架，發(fā)動(dòng)機(jī)的所有零件幾47根據(jù)氣缸體結(jié)構(gòu)將其分為三種型式：一般式氣缸體、龍門式氣缸體和隧道式氣缸體(圖2－2)。圖2－2氣缸體結(jié)構(gòu)示意圖a)一般式氣缸體b)龍門式氣缸體c)隧道式氣缸體１—水套2—加強(qiáng)肋3—安裝油底殼的加工面4—安裝主軸承座孔加工面5—凸輪軸座孔6—濕式氣缸套7—主軸承座孔根據(jù)氣缸體結(jié)構(gòu)將其分為三種型式：一般式氣缸體、龍門式氣缸48氣缸是指氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔。圖2－4所示為氣缸體和氣缸蓋。圖2－4氣缸體和氣缸蓋a)水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體與氣缸蓋b)風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體與氣缸蓋1—?dú)飧左w2—水套3—?dú)飧咨w4—燃燒室5—?dú)飧讐|6—散熱片氣缸是指氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔。圖2－449汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列方式上基本有三種形式：直列式、V型和對置式(圖2－5)。其中常用的有兩種：直列式(圖2－5a)，多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)；V型圖2－5b)，多用于六缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)。圖2－5氣缸的排列型式a)直列式b)V型式c)對置式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列方式上基本有三種形式：直列式、V型和50氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳，用離心鑄造法制成。根據(jù)是否與冷卻水相接觸，氣缸套分為干式和濕式兩種(圖2－6)。氣缸套的外表面不直接與冷卻水接觸的稱為干式氣缸套(圖2－6a)。氣缸套的外表面直接與冷卻水接觸的稱為濕式氣缸套(圖2－6b)。氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳，用離心鑄造法51圖2－6氣缸套a)干式b)濕式1—?dú)飧滋?—水套3—?dú)飧左w4—密封圈圖2－6氣缸套52二、氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩氣缸蓋用來封閉氣缸的上部，并與活塞頂、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室。氣缸蓋內(nèi)有與氣缸體相通的冷卻水套、燃燒室、火花塞座孔(汽油機(jī))或噴油器座孔(柴油機(jī))、進(jìn)排氣道等(圖2－7)。圖2－7東風(fēng)EQ6100－1型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋1—曲軸箱通風(fēng)空氣濾清器總成2—罩蓋螺母3—密封圈4—?dú)飧咨w螺栓5—?dú)飧咨w罩6—?dú)飧咨w罩墊片7—?dú)飧咨w8—水堵二、氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩氣缸蓋用來封閉氣缸的上部，53氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋接合面間的密封，裝配在氣缸體與氣缸蓋之間。目前應(yīng)用較多的有兩種氣缸墊，一種是金屬—石棉氣缸墊(圖2－11a至d)。另一種為純金屬氣缸墊，由單層或多層金屬片(低碳鋼或銅)制成。為加強(qiáng)密封，在氣缸孔、水道孔和機(jī)油通道孔周圍沖有彈性凸紋(圖2－11e)，利用凸紋的彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。紅旗CA7560型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)即采用這種氣缸墊。氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋接合面間的密封，裝配在氣缸54圖2－11氣缸墊的結(jié)構(gòu)e)沖壓鋼板氣缸a)、b)、c)、d)金屬—石棉氣缸墊墊圖2－11氣缸墊的結(jié)構(gòu)e)沖壓鋼板氣缸a)、b)、c)、d55

氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起封閉和防塵作用。它一般由薄鋼板沖壓而成，上設(shè)機(jī)油加注口和曲軸箱通風(fēng)口等。氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起封閉和防塵作用。它一般由薄鋼56三、油底殼油底殼的作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。一般為薄鋼板沖壓而成(2－12a)有的發(fā)動(dòng)機(jī)為達(dá)到良好的散熱效果，采用帶有散熱肋片的鋁合金鑄造而成的輕金屬油底殼(圖2－12b)。圖2－12油底殼a)薄鋼板油底殼b)輕金屬油底殼三、油底殼油底殼的作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。一般為57四、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼體上的支撐支承在車架上，一般采用三點(diǎn)支承或四點(diǎn)支承兩種方式。三點(diǎn)支承可布置成一前二后或二前一后；四點(diǎn)支承則前后各有兩個(gè)支承點(diǎn)(圖2－13)。圖2－13發(fā)動(dòng)機(jī)的支承a)三點(diǎn)支承b)四點(diǎn)支承1—前支承2—后支承3—橡膠墊圈4—縱向拉桿四、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼體58如圖2－14所示，活塞連桿組主要由活塞5、活塞環(huán)1和2、活塞銷6和連桿10等機(jī)件組成。第三節(jié)活塞連桿組圖2－14活塞連桿組1、2—活塞環(huán)3—油環(huán)刮片4—油環(huán)襯簧5—活塞6—活塞銷7—活塞銷卡環(huán)8—連桿組9—連桿襯套10—連桿11—連桿螺栓12—連桿蓋13—連桿螺母14—連桿軸承如圖2－14所示，活塞連桿組主要由活塞5、活塞環(huán)1和59一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中可燃混合氣燃燒產(chǎn)生的壓力，并將此力通過活塞銷和連桿傳給曲軸；此外，活塞還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。整個(gè)活塞可分為活塞頂1、活塞頭2和活塞裙部7共三個(gè)部分(圖2－15)。圖2－15活塞的基本結(jié)構(gòu)a)全剖b)部分剖1—活塞頂2—活塞頭3—活塞環(huán)4—活塞銷座5—活塞銷6—活塞銷鎖環(huán)7—活塞裙部8—加強(qiáng)肋9—環(huán)槽一、活塞活塞的主要作用是承受氣缸中可燃混合氣燃燒產(chǎn)生60活塞頂是燃燒室的組成部分，因而常制成不同的形狀，活塞頂?shù)男螤钆c選用的燃燒室形狀有關(guān)。圖2－16為活塞頂?shù)男螤?。圖2－16活塞頂?shù)男螤頰)平面b)凹頂c)凸頂活塞頂是燃燒室的組成部分，因而常制成不同的形狀，活塞61

由活塞頂至最下面一道活塞環(huán)槽之間的部分稱為活塞頭。其作用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿，防止漏氣，將熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?；钊^切有若干環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。由活塞頂至最下面一道活塞環(huán)槽之間的部分稱為活塞頭。其作用62活塞環(huán)槽以下的所有部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和承受側(cè)壓力。圖2－17為活塞裙部的橢圓變形。圖2－17活塞裙部的橢圓變形a)彎曲變形b)銷座熱膨脹變形c)擠壓變形d)裙部綜合變形活塞環(huán)槽以下的所有部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在氣63圖2－18活塞裙部的不同形狀和結(jié)構(gòu)a)錐形裙部活塞b)橢圓形裙部活塞c)活塞的膨脹槽和絕熱槽d)恒范鋼片式活塞e)熱膨脹自動(dòng)調(diào)節(jié)式活塞圖2－18活塞裙部的不同形狀和結(jié)構(gòu)64二、活塞環(huán)活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種(圖2－20)。氣環(huán)的主要作用是密封和傳導(dǎo)熱量；密封氣缸中的高溫、高壓燃?xì)?，防止其過量竄入曲軸箱；同時(shí)它還將活塞頭的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸壁，再由冷卻系帶走這部分熱量。圖2－20活塞環(huán)二、活塞環(huán)活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種(圖2－20)。氣環(huán)的65圖2－21氣環(huán)的密封原理F1—環(huán)的自身彈力F2—背壓力圖2－21氣環(huán)的密封原理66圖2－22氣環(huán)的切口形狀a)直角形b)階梯形c)斜口形d)帶防轉(zhuǎn)銷釘槽形圖2－22氣環(huán)的切口形狀67三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞所承受的氣體壓力傳給連桿。活塞銷應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，且質(zhì)量要小。活塞銷的形狀一般制造成空心圓柱體(圖2－27)。圖2－27活塞銷形狀a)圓柱形孔b)端部呈錐形擴(kuò)展c)中間封閉式d)單側(cè)封閉式e)內(nèi)有塑料芯的鋼套銷f)成形銷三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞所68四、連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿(圖2－29)可分為連桿小頭5、桿身6和連桿大頭1三部分。連桿小頭用來安裝活塞銷以連接活塞。圖2－29連桿組件1—連桿大頭2—連桿軸承3—止推凸肩4—襯套5—連桿小頭6—桿身7—連桿螺栓8—連桿蓋四、連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)69V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)通常有三種：(1)并列連桿式(圖2－32a)相對應(yīng)的左右兩個(gè)氣缸的連桿，沿曲軸的長度方向一前一后裝配在一個(gè)曲柄銷（曲軸上的連桿軸頸）上。(2)主副連桿式(圖2－32b)一列氣缸的連桿為主連桿，連桿大頭直接裝配在曲柄銷的全長上。另一列氣缸的連桿為副連桿，副連桿分別與對應(yīng)的主連桿鉸接傳動(dòng)。(3)叉形連桿式(圖2－32c)左右兩列對應(yīng)氣缸的兩個(gè)連桿中，一個(gè)連桿的大頭制成叉形，跨于另一個(gè)連桿的厚度較小的片形大頭兩端。V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)通常有三種：70圖2－32V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿示意圖a)并列連桿式b)主副連桿式c)叉形連桿式圖2－32V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿示意圖71曲軸飛輪組主要由曲軸1、飛輪8、正時(shí)齒輪4、帶輪3及曲軸扭轉(zhuǎn)減振器等組成，圖2－33為上海桑塔納轎車的曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)示意圖。第四節(jié)曲軸飛輪組圖2－33上海桑塔納轎車曲軸飛輪組1—曲軸2—鍵3—帶輪4—正時(shí)齒輪5—軸瓦6—組合止推軸瓦7—滾針軸承8—飛輪曲軸飛輪組主要由曲軸1、飛輪8、正時(shí)齒輪4、帶輪3及曲軸72一、曲軸曲軸的主要作用是將活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，然后通過飛輪傳遞到汽車底盤的傳動(dòng)系；此外，還用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)和水泵、發(fā)電機(jī)、空調(diào)機(jī)、風(fēng)扇等輔助裝置。曲軸分為整體式(圖2－34)、組合式(圖2－35)兩種。除連桿大頭為整體式的某些小型汽油機(jī)或采用滾動(dòng)軸承作為曲軸主軸承的發(fā)動(dòng)機(jī)(隧道式氣缸體)采用組合式曲軸外，通常發(fā)動(dòng)機(jī)多采用整體式曲軸。一、曲軸曲軸的主要作用是將活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)?3圖2－35組合式曲軸1、3—滾子軸承2—連接螺栓4—曲柄5—定位螺栓圖2－34整體式曲軸1—主軸頸2—連桿軸頸3—前端軸4—平衡重5—曲柄6—后端凸緣圖2－35組合式曲軸圖2－34整體74曲軸前端是第一道主軸頸之前的部分，裝有驅(qū)動(dòng)其他裝置的零件(正時(shí)齒輪或正時(shí)鏈輪4、帶輪7)及起動(dòng)爪8、止推墊片3及扭轉(zhuǎn)減振器等(圖2－39)。圖2－39曲軸前端的結(jié)構(gòu)1、2—滑動(dòng)推力軸承3—止推墊片4—正時(shí)齒輪或正時(shí)鏈輪5—甩油盤6—油封7—帶輪8—起動(dòng)爪曲軸前端是第一道主軸頸之前的部分，裝有驅(qū)動(dòng)其他裝置的零件75曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，最后端的曲軸凸緣盤6與飛輪通過螺栓、螺母裝配連接(圖2－40)。圖2－40東風(fēng)EQ6100－1型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的后端1—軸承座（氣缸體）2—甩油盤3—回油螺紋4