第4章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)

主要內(nèi)容曲軸飛輪組連桿組活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)NVH技術(shù)裝置如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用及組成組成：活塞組、連桿組、曲軸飛輪組功用：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)，同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)以中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)（曲軸中心線位于氣缸中心線上的曲柄連桿機(jī)構(gòu)）為例，設(shè)中心曲柄半徑為R，連桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)力學(xué)推導(dǎo)，活塞的位移x、速度v、加速度a隨曲軸轉(zhuǎn)角α的變化關(guān)系是：

式中，——連桿比，

，一般在1/3～1/4；

——曲軸角速度，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它等于；

——曲軸轉(zhuǎn)速，r/min。第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)α活塞位移x、速度v和加速度a曲線如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：（1）曲軸雖然作勻速運(yùn)動(dòng)，而活塞的速度卻是不均勻的。在上、下止點(diǎn)處速度等于零，在α=90°稍前處和α=270°稍后處達(dá)到最大值。即活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的約前半個(gè)行程是加速，后半個(gè)行程是減速。（2）由于活塞運(yùn)動(dòng)速度的變化，導(dǎo)致其加速度的變化，在速度為零處的加速度最大，而速度最大處的加速度等于零。加速度的變化，導(dǎo)致了慣性力的產(chǎn)生，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和磨損，需要采取相應(yīng)平衡措施。第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)所受的力主要有：氣體作用力、往復(fù)慣性力、離心力和摩擦力。第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)氣體力作用于活塞頂上，在活塞的四個(gè)行程中始終存在，但只有做功行程中的氣體力是發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的原動(dòng)力。氣體力通過(guò)連桿、曲柄銷傳到主軸承。氣體力同時(shí)也作用于氣缸蓋上，并通過(guò)氣缸蓋螺栓傳給機(jī)體。作用于活塞上和氣缸蓋上的氣體力大小相等、方向相反，在機(jī)體中相互抵消而不傳至機(jī)體外的支承上，但使機(jī)體受到拉伸。1.氣體作用力如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。1.氣體作用力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)做功行程壓縮行程Fp——燃燒氣體作用在活塞的頂部力（可分解為FP1和FP2）。FP2——側(cè)壓力（使氣缸、活塞產(chǎn)生磨損，并有使機(jī)體翻轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，故機(jī)體下部的兩側(cè)應(yīng)固定在車架上，若有松動(dòng)將造成發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)）。FP1可分解為FR和FS：FR——法向力（曲柄銷處及曲軸主軸頸處均承受壓力）。FS——切向力（推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)）。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)所受的力主要有：氣體作用力、往復(fù)慣性力、離心力和摩擦力。第一節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)與受力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)可視為由往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量組成的當(dāng)量系統(tǒng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量包括活塞組零件質(zhì)量和連桿小頭集中質(zhì)量，它沿氣缸軸線作往復(fù)變速直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生往復(fù)慣性力；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量包括曲柄質(zhì)量和連桿大頭集中質(zhì)量，它繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力，也稱離心力。往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力通過(guò)主軸承和機(jī)體傳給發(fā)動(dòng)機(jī)支承。2.往復(fù)慣性力和離心力如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。2.往復(fù)慣性力和離心力第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞在上半行程時(shí)的慣性力活塞在下半行程時(shí)的慣性力Fj——當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半行程時(shí)加速運(yùn)動(dòng)，慣性力向上，以Fj表示。F’j——當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，后半程是減速運(yùn)動(dòng)，慣性力向下，以F’j所示。Fc——旋轉(zhuǎn)慣性力（離心力），可分解為Fcx和Fcy：Fcx——離心力的水平分力。Fcy——離心力的垂直分力（加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的上下振動(dòng)）。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成：活塞活塞環(huán)活塞銷安裝情況如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.活塞（Piston）活塞功用要求活塞構(gòu)造：

頂部頭部裙部活塞形狀活塞冷卻如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。補(bǔ)充知識(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞最辛苦？

活塞是裝在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件，它將頂部承受的熱氣壓力傳遞給連桿，從而推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的工作條件最嚴(yán)酷，可以說(shuō)是汽車心臟中的心臟，汽車的每一分力量都是通過(guò)活塞發(fā)出的?；钊粌H要承受巨大的壓力，而且要承受非常高的溫度。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，活塞的行進(jìn)速度有時(shí)可達(dá)到20米/秒。因此，對(duì)活塞的材質(zhì)、制作精度等要求都異常高。

活塞的頂部一般都不是平的，而是凹進(jìn)去一點(diǎn)，這主要是為燃燒室所留空間。另外，為了減輕活塞的重量，一般都將它設(shè)計(jì)成空心的。1第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)（1）活塞功用及工作條件：功用：承受燃?xì)鈮毫?，并通過(guò)活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。工作條件：活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)中工作條件最嚴(yán)酷的零件?；钊诟邷?、高壓、高速、潤(rùn)滑不良的條件下工作。高溫：活塞直接與高溫燃?xì)饨佑|，頂部溫度高達(dá)600～700K。高壓：活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是做功行程壓力最大，汽油機(jī)高達(dá)3～5MPa，柴油機(jī)高達(dá)6～9MPa，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的最高燃燒壓力達(dá)14～16MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用。高速：活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(8～12m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。潤(rùn)滑：活塞在側(cè)壓力的作用下沿氣缸壁面高速滑動(dòng)，潤(rùn)滑條件差。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)（2）活塞要求及材料：要求：活塞應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度，

合理的形狀和壁厚，受熱面小、散熱好?；钊牧蠎?yīng)該是膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性能好、比重小，具有較好的減摩性和熱強(qiáng)度。活塞材料：鋁合金鋁合金的優(yōu)點(diǎn)：比重?。s為鑄鐵的1/3）、導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的3~4倍）。缺點(diǎn)：熱膨脹系數(shù)大，溫度升高時(shí)強(qiáng)度下降。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：活塞材料陶瓷活塞：它具有良好的綜合性能，高溫強(qiáng)度高，耐磨性強(qiáng)，隔熱性好，密度比低、彈性模量高。因此用它代替金屬材料能大幅度提高熱機(jī)效率，降低能源消耗，從而達(dá)到汽車輕量化效果。國(guó)家七五攻關(guān)課題：“高性能陶瓷與絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)”八五攻關(guān)課題：“高性能陶瓷應(yīng)用”如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3）活塞構(gòu)造活塞頂部活塞環(huán)活塞銷座活塞銷活塞銷鎖環(huán)加強(qiáng)肋活塞銷座活塞裙部活塞環(huán)槽活塞可視為由頂部、頭部和裙部等3部分構(gòu)成。全剖視半剖視如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3）活塞構(gòu)造如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1）汽油機(jī)活塞頂部活塞頂部的形狀與燃燒室形狀和壓縮比大小有關(guān)。大多數(shù)汽油機(jī)采用平頂活塞，其優(yōu)點(diǎn)是受熱面積小，加工簡(jiǎn)單。采用凹頂活塞，可以通過(guò)改變活塞頂上凹坑的尺寸來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2）柴油機(jī)活塞頂部柴油機(jī)活塞頂部形狀取決于混合氣形成方式和燃燒室形狀。在分隔式燃燒室柴油機(jī)的活塞頂部設(shè)有形狀不同的淺凹坑，以便在主燃燒室內(nèi)形成二次渦流，增進(jìn)混合氣形成與燃燒。柴油機(jī)還有另一類燃燒室，稱為直噴式燃燒室。其全部容積都集中在氣缸內(nèi)，且在活塞頂部設(shè)有深淺不一、形狀各異的燃燒室凹坑。在直噴式燃燒室的柴油機(jī)中，噴油器將燃油直接噴入燃燒室凹坑內(nèi)，使其與運(yùn)動(dòng)氣流相混合，形成可燃混合氣并燃燒。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2）柴油機(jī)活塞頂部如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：活塞頂部知識(shí)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)：“彎曲頂面活塞”縮小了燃燒室的容積，有助于形成強(qiáng)勢(shì)渦流?？s小燃燒室容積便提高了壓縮比，因此GDI的壓縮比達(dá)到12：1，比以往發(fā)動(dòng)機(jī)高出1/3左右。壓縮比提高了，缸內(nèi)溫度也隨之提高，有助于稀燃。壓縮比升高，輸出功率增大?；推魇綒獾绹娚涫剑≒FI）缸內(nèi)直噴式（GDI）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）活塞頭部定義：由活塞頂至油環(huán)槽下端面之間的部分稱為活塞頭部。作用：承受壓力，傳給連桿、與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)密封、散熱。構(gòu)造：活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，包括氣環(huán)槽和油環(huán)槽，其中油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下來(lái)的多余機(jī)油，得以經(jīng)過(guò)這些小孔流回油底殼?；钊^部應(yīng)該足夠厚，從活塞頂?shù)江h(huán)槽區(qū)的斷面變化要盡可能圓滑，過(guò)渡圓角R應(yīng)足夠大，以減小熱流阻力，便于熱量從活塞頂經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸壁，使活塞頂部的溫度不致過(guò)高。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）活塞頭部在第一道氣環(huán)槽上方設(shè)置一道較窄的隔熱槽的作用是隔斷由活塞頂傳向第一道活塞環(huán)的熱流，使部分熱量由第二、三道活塞環(huán)傳出，從而可以減輕第一道活塞環(huán)的熱負(fù)荷，改善其工作條件，防止活塞環(huán)粘結(jié)。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）活塞頭部活塞環(huán)槽的磨損是影響活塞使用壽命的重要因素。在強(qiáng)化程度較高的發(fā)動(dòng)機(jī)中，第一道環(huán)槽溫度較高，磨損嚴(yán)重。為了增強(qiáng)環(huán)槽的耐磨性，通常在第一環(huán)槽或第一、二環(huán)槽處鑲嵌耐熱護(hù)圈。在高強(qiáng)化直噴式燃燒室柴油機(jī)中，在第一環(huán)槽和燃燒室喉口處均鑲嵌耐熱護(hù)圈，以保護(hù)喉口不致因?yàn)檫^(guò)熱而開(kāi)裂。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）活塞裙部部位：自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分。作用：裙部的形狀應(yīng)該保證活塞在氣缸內(nèi)得到良好的導(dǎo)向，氣缸與活塞之間在任何工況下都應(yīng)保持均勻的、適宜的間隙。間隙過(guò)大，活塞敲缸；間隙過(guò)小，活塞可能被氣缸卡住。此外，裙部應(yīng)有足夠的實(shí)際承壓面積，以承受側(cè)向力?；钊共砍惺芘蛎泜?cè)向力的一面稱主推力面，承受壓縮側(cè)向力的一面稱次推力面。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）活塞裙部活塞燃?xì)鈮毫加诨钊斆嫔?，而活塞銷的支反力作用于銷座處，導(dǎo)致裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大；側(cè)壓力的作用在同一方向上增大；活塞銷座附近的金屬堆積，受熱后膨脹量大，致使裙部在受熱變形時(shí)，在沿活塞銷座軸線方向的直徑增量大于其他方向。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）活塞裙部發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞在氣體力和側(cè)向力的作用下發(fā)生機(jī)械變形，而活塞受熱膨脹時(shí)還發(fā)生熱變形。這兩種變形的結(jié)果都是使活塞裙部在活塞銷孔軸線方向的尺寸增大。因此，為使活塞工作時(shí)裙部接近正圓形與氣缸相適應(yīng)，在制造時(shí)應(yīng)將活塞裙部的橫斷面加工成橢圓形，并使其長(zhǎng)軸與活塞銷孔軸線垂直?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞均為橢圓裙。另外，沿活塞軸線方向活塞的溫度是上高下低，活塞的熱膨脹量自然是上大下小。因此為使活塞工作時(shí)裙部接近圓柱形，須把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）活塞裙部為了減少?gòu)幕钊敳總鱽?lái)的熱變形量，有的汽油機(jī)在活塞裙部開(kāi)有“T”形槽或“π”形槽，其中水平形橫槽的作用是切斷從活塞頭部向裙部傳輸熱流的部分通道，以減少頭部到裙部的傳熱，從而使裙部熱膨脹量減少。水平形槽開(kāi)在油環(huán)槽中時(shí)，可兼作油孔?？v向槽使裙部具有彈性，從而使冷態(tài)下的裝配間隙得以盡可能小，而在熱態(tài)下又因切槽的補(bǔ)償作用，活塞不致在氣缸中卡死。因裙部開(kāi)縱槽的一面剛度較小，故裝配時(shí)開(kāi)槽的一面通常朝向不承受側(cè)壓力的位置，即發(fā)動(dòng)機(jī)從前向后看的右面。柴油機(jī)活塞受力大，裙部一般不開(kāi)槽。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：活塞裙部知識(shí)在活塞銷座處鑲鑄恒范鋼片的活塞稱恒范活塞。由于恒范活塞在銷座處只靠恒范鋼片與活塞裙相連且恒范鋼的熱膨脹系數(shù)只有鋁合金的1/10左右，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，在恒范鋼片的牽制下，裙部在活塞銷孔軸線方向的熱膨脹量很小。若將普通碳素鋼片鑄在銷座處的鋁合金層內(nèi)側(cè)形成雙金屬壁，則由于兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度升高時(shí)雙金屬壁發(fā)生彎曲，而鋼片兩端的距離基本不變，從而限制了裙部的熱膨脹量。因?yàn)檫@種控制熱膨脹的作用隨溫度升高而增大，所以稱這種活塞為自動(dòng)熱補(bǔ)償活塞。恒范活塞自動(dòng)熱補(bǔ)償活塞如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：活塞裙部知識(shí)在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部的活塞。在保證裙部有足夠承壓面積的條件下，將不承受側(cè)向力一側(cè)的裙部部分地去掉，即為半拖鞋式裙部；若全部去掉則為拖鞋式裙部。優(yōu)點(diǎn)是：①質(zhì)量輕，比全裙式活塞輕10％以上，適應(yīng)高速發(fā)動(dòng)機(jī)減小往復(fù)慣性力的需要。②裙部彈性好，可以減小活塞與氣缸的配合間隙。③活塞裙部可為曲軸上的平衡重塊準(zhǔn)備了運(yùn)動(dòng)的空間，能夠避免與曲軸平衡重發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)5）活塞銷座孔活塞銷孔軸線通常與活塞軸線垂直相交。這時(shí)，當(dāng)壓縮行程結(jié)束、做功行程開(kāi)始，活塞越過(guò)上止點(diǎn)時(shí)，側(cè)向力方向改變，活塞由次推力面貼緊氣缸壁突然轉(zhuǎn)變?yōu)橹魍屏γ尜N緊氣缸壁，活塞與氣缸發(fā)生“拍擊”，產(chǎn)生噪聲，且有損活塞的耐久性?；钊共總?cè)壓力為了防止活塞敲缸，活塞銷要偏置。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)5）活塞銷座孔在許多高速發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞銷孔軸線朝主推力面一側(cè)偏離活塞軸線1～2mm。壓縮壓力將使活塞在接近上止點(diǎn)時(shí)發(fā)生傾斜，活塞在越過(guò)上止點(diǎn)時(shí)，將逐漸地由次推力面轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍魍屏γ尜N緊氣缸壁，從而消減了活塞對(duì)氣缸的拍擊。偏置缺點(diǎn)：增大活塞裙部?jī)啥说募饨秦?fù)荷。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)6）活塞的冷卻自由噴射冷卻法：從連桿小頭上的噴油孔或從安裝在機(jī)體上的噴油嘴向活塞頂內(nèi)壁噴射機(jī)油。振蕩冷卻法：從連桿小頭上的噴油孔將機(jī)油噴入活塞內(nèi)壁的環(huán)形油槽中，由于活塞的運(yùn)動(dòng)使機(jī)油在槽中產(chǎn)生振蕩而冷卻活塞。強(qiáng)制冷卻法：在活塞頭部鑄出冷卻油道或鑄入冷卻油管，使機(jī)油在其中強(qiáng)制流動(dòng)以冷卻活塞（廣為增壓發(fā)動(dòng)機(jī)所采用）。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)7）活塞的表面處理根據(jù)不同的目的和要求，進(jìn)行不同的活塞表面處理，其方法有：活塞頂進(jìn)行硬模陽(yáng)極氧化處理，形成高硬度的耐熱層，增大熱阻，減少活塞頂部的吸熱量。活塞裙部鍍錫或鍍鋅，可以避免在潤(rùn)滑不良的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象，也可以起到加速活塞與氣缸的磨合作用。在活塞裙部涂覆石墨，石墨涂層可以加速磨合過(guò)程，可使裙部磨損均勻，在潤(rùn)滑不良的情況下可以避免拉缸。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）1）活塞環(huán)的功用及工作條件活塞環(huán)分氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)為帶有切口的彈性片狀圓環(huán)，其主要功用是密封和傳熱。保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞頂部接受的熱傳給氣缸壁，避免活塞過(guò)熱。油環(huán)的主要功用是刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機(jī)油，并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜?；钊h(huán)工作時(shí)受到氣缸中高溫、高壓燃?xì)獾淖饔?，并在?rùn)滑不良的條件下在氣缸內(nèi)高速滑動(dòng)。由于氣缸壁面的形狀誤差，使活塞環(huán)在上下滑動(dòng)的同時(shí)還在環(huán)槽內(nèi)產(chǎn)生徑向移動(dòng)。這不僅加重了環(huán)與環(huán)槽的磨損，還使活塞環(huán)受到交變彎曲應(yīng)力的作用而容易折斷。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）2）活塞環(huán)材料及表面處理根據(jù)活塞環(huán)的功用及工作條件，制造活塞環(huán)的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、導(dǎo)熱性、耐熱性、沖擊韌性、彈性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。目前廣泛應(yīng)用的活塞環(huán)材料有優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵和鋼帶等。第一道活塞環(huán)外圓面通常進(jìn)行鍍鉻或噴鉬處理。多孔性鉻層硬度高，并能儲(chǔ)存少量機(jī)油，可以改善潤(rùn)滑減輕磨損。鉬的熔點(diǎn)高，也具有多孔性，因此噴鉬同樣可以提高活塞環(huán)的耐磨性。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：活塞環(huán)的間隙（1）端隙Δ1：又稱開(kāi)口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開(kāi)口處的間隙。一般為0.25mm～0.50mm；（2）側(cè)隙Δ2：又稱邊隙，是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)因溫度高，一般為0.04mm～0.10mm；其它氣環(huán)一般為0.03mm～0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，一般為0.025mm～0.07mm；（3）背隙Δ3：是活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部的間隙。一般為0.5mm～1mm。1-氣缸；2-活塞環(huán)；3-活塞。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）3）氣環(huán)氣環(huán)的密封原理：活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是正圓形，其外廓尺寸比氣缸直徑大。當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，在其自身的彈力作用下環(huán)的外圓面與氣缸壁貼緊形成第一密封面，氣缸內(nèi)的高壓氣體不可能通過(guò)第一密封面泄漏。高壓氣體可能通過(guò)活塞頂岸與氣缸壁之間的間隙進(jìn)入活塞環(huán)的側(cè)隙和徑向間隙中。進(jìn)入側(cè)隙中的高壓氣體使環(huán)的下側(cè)面與環(huán)槽的下側(cè)面貼緊形成第二密封面，高壓氣體也不可能通過(guò)第二密封面泄漏。進(jìn)入徑向間隙中的高壓氣體只能使環(huán)的外圓面與氣缸壁更加貼緊。這時(shí)漏氣的惟一通道就是活塞環(huán)的開(kāi)口端隙。如果幾道活塞環(huán)的開(kāi)口相互錯(cuò)開(kāi)，那么就形成了迷宮式漏氣通道。由于側(cè)隙、徑向間隙和端隙都很小，氣體在通道內(nèi)的流動(dòng)阻力很大，致使氣體壓力ｐ迅速下降，最后漏入曲軸箱內(nèi)的氣體就很少了，一般僅為進(jìn)氣量的0.2％～1.0％。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）3）氣環(huán)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）3）氣環(huán)氣環(huán)開(kāi)口形狀：開(kāi)口形狀對(duì)漏氣量有一定影響。直開(kāi)口工藝性好，但密封性差；階梯形開(kāi)口密封性好，工藝性差；斜開(kāi)口的密封性和工藝性介于前兩種開(kāi)口之間，斜角一般為30°或45°。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.活塞環(huán)（PistonRings）3）氣環(huán)安裝：安裝后的間隙0.25~0.8mm間隙過(guò)大漏氣；過(guò)小則易卡死被扭斷原則：工藝性、導(dǎo)熱性、密封性好，減少泵油現(xiàn)象如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)矩形環(huán)矩形環(huán)斷面為矩形。形狀簡(jiǎn)單，加工方便，與氣缸壁接觸面積大，有利于活塞散熱。但磨合性差，而且在與活塞一起作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在環(huán)槽內(nèi)上下竄動(dòng)，把氣缸壁上的機(jī)油不斷地?cái)D入燃燒室中，產(chǎn)生“泵油作用”，使機(jī)油消耗量增加，活塞頂及燃燒室壁面積炭。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)錐面環(huán)環(huán)的外圓面為錐角很小的錐面。理論上錐面環(huán)與氣缸壁為線接觸，磨合性好，增大了接觸壓力和對(duì)氣缸壁形狀的適應(yīng)能力。當(dāng)活塞下行時(shí)，錐面環(huán)能起到向下刮油的作用。當(dāng)活塞上行時(shí)，由于錐面的油楔作用，錐面環(huán)能滑越過(guò)氣缸壁上的油膜而不致將機(jī)油帶入燃燒室。錐面環(huán)傳熱性差，所以不用作第一道氣環(huán)。由于錐角很小，一般不易識(shí)別，為避免裝錯(cuò)，在環(huán)的上側(cè)面標(biāo)有向上的記號(hào)。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)扭曲環(huán)扭曲環(huán)斷面不對(duì)稱的氣環(huán)裝入氣缸后，由于彈性內(nèi)力的作用使斷面發(fā)生扭轉(zhuǎn)，故稱扭曲環(huán)。扭曲環(huán)斷面扭轉(zhuǎn)原理?；钊h(huán)裝入氣缸之后，其斷面中性層以外產(chǎn)生拉應(yīng)力，斷面中性層以內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力。拉應(yīng)力的合力F1指向活塞環(huán)中心，壓應(yīng)力合力F2的方向背離活塞環(huán)中心。由于扭曲環(huán)中性層內(nèi)外斷面不對(duì)稱，使F1與F2不作用在同一平面內(nèi)而形成力矩M。在力矩M的作用下，使環(huán)的斷面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)扭曲環(huán)若將內(nèi)圓面的上邊緣或外圓面的下邊緣切掉一部分，整個(gè)氣環(huán)將扭曲成碟子形，則稱這種環(huán)為正扭曲環(huán)；若將內(nèi)圓面的下邊緣切掉一部分，氣環(huán)將扭曲成蓋子形，則稱其為反扭曲環(huán)。在環(huán)面上切去部分金屬稱為切臺(tái)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，扭曲環(huán)發(fā)生扭曲，其工作特點(diǎn)一方面與錐面環(huán)類似，另一方面由于扭曲環(huán)的上下側(cè)面與環(huán)槽的上下側(cè)面相接觸，從而防止了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)上下竄動(dòng)，消除了泵油現(xiàn)象，減輕了環(huán)對(duì)環(huán)槽的沖擊而引起的磨損。在做功行程中，巨大的燃?xì)鈮毫ψ饔糜诃h(huán)的上側(cè)面和內(nèi)圓面，足以克服環(huán)的彈性內(nèi)力使環(huán)不再扭曲，整個(gè)外圓面與氣缸壁接觸，這時(shí)扭曲環(huán)的工作特點(diǎn)與矩形環(huán)相同。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)梯形環(huán)，斷面為梯形。其主要優(yōu)點(diǎn)是抗粘結(jié)性好。當(dāng)活塞頭部溫度很高時(shí)，竄入第一道環(huán)槽中的機(jī)油容易結(jié)焦并將氣環(huán)粘住。在側(cè)向力換向活塞左右擺動(dòng)時(shí)，梯形環(huán)的側(cè)隙、徑向間隙都發(fā)生變化將環(huán)槽中的膠質(zhì)擠出。楔形環(huán)的工作特點(diǎn)與梯形環(huán)相似，且由于斷面不對(duì)稱，裝入氣缸后也會(huì)發(fā)生扭曲。梯形環(huán)多用作柴油機(jī)的第一道氣環(huán)。桶面環(huán)，環(huán)的外圓面為外凸圓弧形。其密封性、磨合性及對(duì)氣缸壁表面形狀的適應(yīng)性都比較好。桶面環(huán)在氣缸內(nèi)不論上行或下行均能形成楔形油膜，將環(huán)浮起，從而減輕環(huán)與氣缸壁的磨損。開(kāi)槽環(huán)，在外圓面上加工出環(huán)形槽，在槽內(nèi)填充能吸附機(jī)油的多孔性氧化鐵，有利于潤(rùn)滑、磨合和密封。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3）氣環(huán)頂岸環(huán)，斷面為“L”形。因?yàn)轫敯董h(huán)距活塞頂面近，做功行程時(shí)，燃?xì)鈮毫δ苎杆僮饔糜诃h(huán)的上側(cè)面和內(nèi)圓面，使環(huán)的下側(cè)面與環(huán)槽的下側(cè)面、外圓面與氣缸壁面貼緊，有利于密封；由于同樣的原因，頂岸環(huán)可以減少汽車尾氣HC的排放量。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）油環(huán)功用：刮油、形成油膜、輔助密封。普通油環(huán)：常用合金鑄鐵做成，其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狹縫。安裝：油環(huán)上唇的上端面外緣有倒角，使油環(huán)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠形成油楔。下唇下端面外緣沒(méi)有倒角，刮油能力強(qiáng)。組合油環(huán)：兩片或三片相互獨(dú)立的鋼制刮片以及產(chǎn)生軸向和徑向彈力的彈簧組成。刮油鋼片刮油鋼片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）油環(huán)油環(huán)類型：油環(huán)有槽孔式、槽孔撐簧式和鋼帶組合式3種類型。槽孔式油環(huán)因?yàn)橛铜h(huán)的內(nèi)圓面基本上沒(méi)有氣體力的作用，所以槽孔式油環(huán)的刮油能力主要靠油環(huán)自身的彈力。為了減小環(huán)與氣缸壁的接觸面積，增大接觸壓力，在環(huán)的外圓面上加工出環(huán)形集油槽，形成上下兩道刮油唇，在集油槽底加工有回油孔。由上下刮油唇刮下來(lái)的機(jī)油經(jīng)回油孔和活塞上的回油孔流回油底殼。這種油環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）油環(huán)槽孔撐簧式油環(huán)在槽孔式油環(huán)的內(nèi)圓面加裝撐簧即為槽孔撐簧式油環(huán)。一般作為油環(huán)撐簧的有螺旋彈簧、板形彈簧和軌形彈簧三種。這種油環(huán)由于增大了環(huán)與氣缸壁的接觸壓力，而使環(huán)的刮油能力和耐久性有所提高。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4）油環(huán)鋼帶組合油環(huán)其結(jié)構(gòu)形式很多，鋼帶組合油環(huán)由上、下刮片和軌形撐簧組合而成。撐簧不僅使刮片與氣缸壁貼緊，而且還使刮片與環(huán)槽側(cè)面貼緊。這種組合油環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是接觸壓力大，既可增強(qiáng)刮油能力，又能防止上竄機(jī)油。另外，上下刮片能單獨(dú)動(dòng)作，因此對(duì)氣缸失圓和活塞變形的適應(yīng)能力強(qiáng)。但鋼帶組合油環(huán)需用優(yōu)質(zhì)鋼制造，成本高。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.活塞銷（PistonWristpin）1）活塞銷的功用及工作條件活塞銷用來(lái)連接活塞和連桿，并將活塞承受的力傳給連桿或相反?；钊N在高溫條件下承受很大的周期性沖擊負(fù)荷，且由于活塞銷在銷孔內(nèi)擺動(dòng)角度不大，難以形成潤(rùn)滑油膜，因此潤(rùn)滑條件較差。為此活塞銷必須有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性，質(zhì)量盡可能小，銷與銷孔應(yīng)該有適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和良好的表面質(zhì)量。在一般情況下，活塞銷的剛度尤為重要，如果活塞銷發(fā)生彎曲變形，可能使活塞銷座損壞。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第二節(jié)

活塞組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.活塞銷（PistonWristpin）2）活塞銷材料及結(jié)構(gòu)活塞銷的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼，如20、20Mn、15Cr、20Cr或20MnV等。外表面滲碳淬硬，再經(jīng)精磨和拋光等精加工。這樣既提高了表面硬度和耐磨性，又保證有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性。活塞銷的結(jié)構(gòu)形狀很簡(jiǎn)單，基本上是一個(gè)厚壁空心圓柱。其內(nèi)孔形狀有圓柱形、兩段截錐形和組合形。圓柱形孔加工容易，但活塞銷的質(zhì)量較大；兩段截錐形孔的活塞銷質(zhì)量較小，且因?yàn)榛钊N所受的彎矩在其中部最大，所以接近于等強(qiáng)度梁，但錐孔加工較難。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承等零件。通常把連桿體、連桿蓋和連桿螺栓合起來(lái)稱作連桿，有時(shí)也稱連桿體為連桿。

（a）連桿組主要零件（b）實(shí)物如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿組的功用及工作條件連桿組的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿小頭與活塞銷連接，同活塞一起作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；連桿大頭與曲柄銷連接，同曲軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連桿作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。連桿組主要受壓縮、拉伸和彎曲等交變負(fù)荷。最大壓縮載荷出現(xiàn)在做功行程上止點(diǎn)附近，最大拉伸載荷出現(xiàn)在進(jìn)氣行程上止點(diǎn)附近。在壓縮載荷和連桿組作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的橫向慣性力的共同作用下，連桿體可能發(fā)生彎曲變形。連桿組材料連桿體和連桿蓋由優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼，如45、40Cr、42CrMo或40MnB等模鍛或輥鍛而成。連桿螺栓通常用優(yōu)質(zhì)合金鋼40Cr或35CrMo制造。一般均經(jīng)噴丸處理以提高連桿組零件的強(qiáng)度。纖維增強(qiáng)鋁合金連桿以其質(zhì)量輕、綜合性能好而備受注目。在相同強(qiáng)度和剛度的情況下，纖維增強(qiáng)鋁合金連桿比用傳統(tǒng)材料制造的連桿要輕30％。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿（ConnectingRod）連桿由小頭、桿身和大頭構(gòu)成。小頭桿身大頭大頭蓋如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.連桿小頭小頭的結(jié)構(gòu)形狀取決于活塞銷的尺寸及其與連桿小頭的連接方式。連桿（ConnectingRod）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿與活塞銷的連接方式活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有全浮式和半浮式兩種方式。全浮式：指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使磨損均勻?；钊N兩端裝有卡環(huán)，進(jìn)行軸向定位。由于鋁活塞熱膨脹量比鋼大，為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔有正常間隙（0.01～0.02mm），在冷態(tài)時(shí)為過(guò)渡配合，裝配時(shí)，應(yīng)先把鋁活塞加熱到一定程度，再把活塞銷裝入。半浮式：活塞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(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；钊N不會(huì)作軸向竄動(dòng)，不需要卡環(huán)，小頭孔不裝襯套，小轎車上應(yīng)用較多?？ōh(huán)第三節(jié)連桿組連桿（ConnectingRod）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.連桿桿身?xiàng)U身斷面為工字形，剛度大、質(zhì)量輕、適于模鍛。工字形斷面的Y-Y軸在連桿運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)。有的連桿在桿身內(nèi)加工有油道，用來(lái)潤(rùn)滑小頭襯套或冷卻活塞。如果是后者，須在小頭頂部加工出噴油孔。連桿（ConnectingRod）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.連桿大頭連桿大頭除應(yīng)具有足夠的剛度外，還應(yīng)外形尺寸小，質(zhì)量輕，拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)能從氣缸上端取出。連桿大頭是剖分的，連桿蓋用螺栓或螺柱緊固，為使結(jié)合面在任何轉(zhuǎn)速下都能緊密結(jié)合，連桿螺栓的擰緊力矩必須足夠大。連桿（ConnectingRod）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿蓋的定位連桿蓋與連桿大頭結(jié)合面與連桿軸線垂直的為平切口連桿，而結(jié)合面與連桿軸線成30°～60°夾角的為斜切口連桿。平切口連桿體大端的剛度較大，因此大頭孔受力變形較小，而且平切口連桿制造費(fèi)用較低。汽油機(jī)均采用平切口連桿。柴油機(jī)連桿既有平切口的也有斜切口的。一般柴油機(jī)由于曲柄銷直徑較大，因此連桿大頭的外形尺寸相應(yīng)較大，欲在拆卸時(shí)能從氣缸上端取出連桿體，必須采用斜切口連桿。連桿蓋裝合到連桿體上時(shí)須嚴(yán)格定位，以防止連桿蓋橫向位移。平切口連桿利用連桿螺栓上一段精密加工的圓柱面與精密加工的螺栓孔來(lái)實(shí)現(xiàn)連桿蓋的定位。斜切口連桿的連桿螺栓由于承受較大的剪切力而容易發(fā)生疲勞破壞。為此，應(yīng)該采用能夠承受橫向力的定位方法。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿蓋的定位平切口連桿利用連桿螺栓上一段精密加工的圓柱面與精密加工的螺栓孔來(lái)實(shí)現(xiàn)連桿蓋的定位。斜切口連桿的連桿螺栓由于承受較大的剪切力而容易發(fā)生疲勞破壞。為此，應(yīng)該采用能夠承受橫向力的定位方法。斜切口連桿的常用定位有止口定位、套筒定位和鋸齒定位三種。

（1）止口定位。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，成本低。但不能防止大頭蓋止口向外變形，連桿體止口向內(nèi)變形，這種蓋與體都是單向定位，定位不可靠。止口因加工誤差或拆裝變形對(duì)大頭孔影響較大，且大頭橫向尺寸較大，不緊湊。止口定位如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)連桿蓋的定位

（2）套筒定位。連桿體的孔和連桿蓋的孔分別加工，然后壓配一個(gè)剛度大，且剪切強(qiáng)度高的短套筒。這樣，拆裝大頭蓋十分方便。其缺點(diǎn)是套筒孔的加工要求高，若孔距不夠準(zhǔn)確時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)定位而引起大頭孔嚴(yán)重失圓。另外大頭橫向尺寸也較大。

（3）鋸齒形定位。優(yōu)點(diǎn)是鋸齒接觸面積大，貼合緊密，定位可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。對(duì)節(jié)距公差要求較嚴(yán)，但現(xiàn)代采用拉削工藝能較好的滿足要求，故這種定位在某些柴油機(jī)中常被采用。在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中斜切口連桿應(yīng)用很少。一般都采用尺寸緊湊的平切口形式。鋸齒形定位套筒定位如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)4.連桿螺栓載荷：拉、壓交變載荷。要求：盡量增大連桿螺栓的彈性，精細(xì)加工過(guò)渡圓角，消除應(yīng)力集中，提高抗疲勞強(qiáng)度。材料：優(yōu)質(zhì)合金鋼、40Cr、35CrMo。成型：鍛壓-機(jī)加-調(diào)質(zhì)-滾壓螺紋-表面進(jìn)行防銹處理。鎖緊：連桿螺栓在屈服極限之內(nèi)工作，只要加工精確，一般不需要鎖緊裝置，但必須按規(guī)定擰緊力矩分幾次擰緊。但也有些發(fā)動(dòng)機(jī)使用鎖緊裝置或防松膠，以防止連桿螺栓松動(dòng)。連桿（ConnectingRod）如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三節(jié)連桿組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)5.V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩個(gè)氣缸的連桿安裝在同一個(gè)曲柄銷上。其結(jié)構(gòu)隨安裝形式的不同而不同，可分為：并列連桿、主副連桿、叉形連桿。連桿（ConnectingRod）并列連桿主副連桿叉形連桿如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第四節(jié)曲軸飛輪組第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸飛輪油封減振軸向定位曲軸飛輪組件1-曲軸皮帶輪；2-曲軸正時(shí)齒輪；3-曲軸鏈輪；4-曲軸前端；5-曲軸主軸頸；6-曲柄臂；7-曲柄銷（連桿軸頸）；8-平衡重；9-轉(zhuǎn)速傳感器脈沖輪；10-飛輪；11-主軸瓦；12-主軸承蓋；13-螺母；14-止推墊片；15-主軸瓦；16-止推墊片如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲軸功用曲軸構(gòu)造曲軸分類曲拐布置如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲軸的功用及工作條件曲軸的功用是把活塞、連桿傳來(lái)的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)以及其他輔助裝置。曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。因此，曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度和剛度；軸頸應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量??；對(duì)各軸頸的潤(rùn)滑應(yīng)該充分。曲軸材料曲軸一般由45、40Cr、35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，最后進(jìn)行精加工。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用球墨鑄鐵曲軸。球墨鑄鐵價(jià)格便宜，耐磨性能好，軸頸不需硬化處理，同時(shí)金屬消耗量少，機(jī)械加工量也少。為提高曲軸的疲勞強(qiáng)度，消除應(yīng)力集中，軸頸表面應(yīng)進(jìn)行噴丸處理，圓角處要經(jīng)滾壓處理。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲軸的構(gòu)造曲軸基本上由若干個(gè)單元曲拐構(gòu)成。一個(gè)曲柄銷，左右兩個(gè)曲柄臂和左右兩個(gè)主軸頸構(gòu)成一個(gè)單元曲拐。將若干個(gè)單元曲拐按照一定的相位連接起來(lái)再加上曲軸前、后端便構(gòu)成一根曲軸。多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，在其曲柄臂上裝有平衡重。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲拐連接方式如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組整體式曲軸整體式：各單元曲拐鍛制或鑄造成一個(gè)整體的曲軸。優(yōu)點(diǎn)：工作可靠、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工面少。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組組合式曲軸構(gòu)造：由單元曲拐組合裝配而成優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)卧罩圃旆奖恪⒖筛鼡Q缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆裝不便適用范圍：隧道式機(jī)體如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組全支承曲軸全支承：在相鄰的兩個(gè)曲拐間都有主軸頸的曲軸。優(yōu)點(diǎn)：抗彎曲能力強(qiáng)、主軸承載荷小。缺點(diǎn)：加工表面增多、主軸承多、機(jī)體加長(zhǎng)。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組非全支承曲軸非全支承曲軸：主軸頸數(shù)少于全支承曲軸。優(yōu)缺點(diǎn)：與全支承相反。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲拐布置與發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序曲拐的布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列式和發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸只有一個(gè)曲拐，多缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相同，V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后，曲拐布置就只取決于發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序要求：1、連續(xù)做功的兩缸盡可能遠(yuǎn)，以減輕主軸承載荷和避免在進(jìn)氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象。2、各缸發(fā)火間隔應(yīng)該相同。發(fā)火間隔時(shí)間若以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)則稱發(fā)火間隔角。在發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個(gè)氣缸都應(yīng)發(fā)火做功一次。對(duì)于氣缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)火間隔角應(yīng)為720°/i，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí)，就有一缸發(fā)火做功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。3、V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列氣缸應(yīng)交替發(fā)火。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲軸前端曲軸前端是第一道主軸頸之前的部分。其上裝有驅(qū)動(dòng)配氣凸輪軸的正時(shí)齒輪、驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及推力片等。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端上有一個(gè)甩油盤(pán)，隨著曲軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)被齒輪擠出和甩出來(lái)的機(jī)油落到盤(pán)上時(shí)，由于離心力的作用，被甩到齒輪室蓋的壁面上，再沿壁面流下來(lái)?；氐接偷讱ぶ?。即使還有少量的機(jī)油落到甩油盤(pán)前面的曲軸段上，也被壓配在齒輪室蓋上的油封擋住。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組曲軸后端曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，有安裝飛輪用的凸緣。為防止機(jī)油向后漏出，在曲軸后端通常切出回油螺紋或其他封油裝置。回油螺紋可以是梯形的或矩形的，其螺旋方向應(yīng)為右旋?；赜吐菁y的工作原理是：當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，流到回油螺紋槽中的機(jī)油也被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闄C(jī)油本身有黏性，所以受到機(jī)體后蓋孔壁的摩擦阻力，機(jī)油在摩擦阻力的作用下。順著螺紋槽道被推送向前，流回油底殼。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組四缸機(jī)四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角為720°/4＝180°。4個(gè)曲拐在同一平面內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序?yàn)?-3-4-2或1-2-4-3。發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組六缸機(jī)四行程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置：四行程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火間隔角為720°/6=120°，六個(gè)曲拐分別布置在三個(gè)平面內(nèi)，發(fā)火順序是1-5-3-6-2-4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組六缸機(jī)四沖程V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角仍為120°,3個(gè)曲拐互成120°。工作順序R1-L3-R3-L2-R2-L1。面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇，右列氣缸用R表示，由前向后氣缸號(hào)分別為R1、R2、R3；左列氣缸用L表示，氣缸號(hào)分別為L(zhǎng)1、L2和L3。發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸（Crankshaft）第四節(jié)曲軸飛輪組八缸機(jī)四沖程V8發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角為720°/8＝90°,4個(gè)曲拐互成90°。工作順序基本上有兩種：R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2和L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1。發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表R1，L1R4，L4如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.飛輪（Flywheel）第四節(jié)曲軸飛輪組飛輪功用用來(lái)貯存做功行程的能量，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(lái)對(duì)外傳遞動(dòng)力?？逃蠺DC記號(hào)，用來(lái)校準(zhǔn)點(diǎn)火定時(shí)或噴油定時(shí)以及調(diào)整氣門(mén)間隙。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第四節(jié)曲軸飛輪組如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承第四節(jié)曲軸飛輪組1）連桿軸承和主軸承汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承有連桿襯套、連桿軸承、主軸承和曲軸止推軸承等。連桿軸承和主軸承均承受交變載荷和高速摩擦，因此軸承材料必須具有足夠的抗疲勞強(qiáng)度，而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕。連桿軸承和主軸承均由上、下兩片軸瓦對(duì)合而成。每一片軸瓦都是由鋼背和減摩合金層或鋼背、減摩合金層和軟鍍層構(gòu)成，前者稱為二層結(jié)構(gòu)軸瓦，后者稱三層結(jié)構(gòu)軸瓦。鋼背是軸瓦的基體，由1～3mm厚的低碳鋼板制造，以保證有較高的機(jī)械強(qiáng)度。在鋼背上澆鑄減摩合金層，減摩合金材料主要有白合金、銅基合金和鋁基合金。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承第四節(jié)曲軸飛輪組減磨層材料（1）白合金（巴氏合金）：減磨性能好，但機(jī)械強(qiáng)度低，且耐熱性差。常用于負(fù)荷不大的汽油機(jī)。（2）銅鉛合金：機(jī)械強(qiáng)度高，承載能力大，耐熱性好。多用于高負(fù)荷的柴油機(jī)。但其減磨性能差。（3）鋁基合金：有鋁銻鎂合金、低錫鋁合金和高錫鋁合金三種。1）鋁銻鎂合金和低錫鋁合金：機(jī)械性能好，負(fù)載能力強(qiáng)，但其減磨性能差。主要用于柴油機(jī)。2）高錫鋁合金：具有較好的機(jī)械性能和減磨性能，廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)和汽油機(jī)。軸瓦的自由彈勢(shì)（1）定義：軸瓦在自由狀態(tài)下的曲率半徑略大于座孔半徑，其直徑之差稱為自由彈勢(shì)或張開(kāi)量。（2）配合過(guò)盈：因軸瓦外徑周長(zhǎng)較座孔周長(zhǎng)稍大，連桿螺栓緊固后，便產(chǎn)生一定的配合過(guò)盈量?？亢线m的過(guò)盈量保證軸瓦在工作時(shí)不轉(zhuǎn)、不移、不振，并可使軸瓦與座孔緊密貼合，以利散熱。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承第四節(jié)曲軸飛輪組2）曲軸止推軸承汽車行駛時(shí)由于踩踏離合器而對(duì)曲軸施加軸向推力，使曲軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。過(guò)大的軸向竄動(dòng)將影響活塞連桿組的正常工作和破壞正確的配氣定時(shí)和柴油機(jī)的噴油定時(shí)。為了保證曲軸軸向的正確定位，需裝設(shè)止推軸承，而且只能在一處設(shè)置止推軸承，以保證曲軸受熱膨脹時(shí)能自由伸長(zhǎng)。曲軸止推軸承有翻邊軸瓦、半圓環(huán)止推片和止推軸承環(huán)3種形式。翻邊軸瓦(是將軸瓦兩側(cè)翻邊作為止推面，在止推面上澆鑄減摩合金。軸瓦的止推面與曲軸止推面之間留有0.06～0.25mm的間隙，從而限制了曲軸軸向竄動(dòng)量。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承第四節(jié)曲軸飛輪組2）曲軸止推軸承半圓環(huán)止推片一般為四片，上、下各兩片，分別安裝在機(jī)體和主軸承蓋上的淺槽中，用定位舌或定位銷定位，防止其轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配時(shí)，需將有減摩合金層的止推面朝向曲軸的止推面，不能裝反。止推軸承環(huán)為兩片止推圓環(huán)，分別安裝在第一主軸承蓋的兩側(cè)。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.NVH（Noise、Vibration、Harshness）第五節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)NVH技術(shù)裝置NVH是噪聲、振動(dòng)與舒適性的英文縮寫(xiě)。汽車的舒適性是汽車（特別是轎車）的主要性能指標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的振動(dòng)是引起汽車振動(dòng)的主要激勵(lì)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)NVH技術(shù)裝置主要有兩類：一類是減少發(fā)動(dòng)機(jī)自身工作時(shí)的振動(dòng)，如曲軸扭轉(zhuǎn)減振器、平衡機(jī)構(gòu)等；另一類是將發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的振動(dòng)向外傳遞的路徑阻斷，如雙質(zhì)量飛輪、液壓懸置等。如果汽車有生命，發(fā)動(dòng)機(jī)就是她的“心臟”，是她的動(dòng)力之源。人的心臟差別較小，但汽車則不同，汽車心臟不僅大小不一，而且構(gòu)造也有差別，導(dǎo)致力量和性格千差萬(wàn)別，甚至排出的廢氣都不一個(gè)味兒。第4章曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.曲軸扭轉(zhuǎn)減振器第五節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)NVH技術(shù)裝置曲軸是一種扭轉(zhuǎn)彈性系統(tǒng)，其本身具有一定的自振頻率。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，經(jīng)連桿傳給