曲軸連桿機(jī)構(gòu)

曲軸連桿機(jī)構(gòu)第1頁(yè)/共114頁(yè)2氣缸蓋氣缸體氣缸氣缸墊曲軸箱油底殼氣缸蓋罩機(jī)油加注口油底殼襯墊氣缸蓋罩墊第2頁(yè)/共114頁(yè)3概述一、功用：作功沖程：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力其他沖程：把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（依靠曲軸與飛輪的慣性）

第3頁(yè)/共114頁(yè)4二、組成：1、機(jī)體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊---不動(dòng)件曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼第4頁(yè)/共114頁(yè)52、活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿------運(yùn)動(dòng)件氣環(huán)油環(huán)活塞銷(xiāo)活塞連桿連桿螺栓連桿軸瓦連桿蓋第5頁(yè)/共114頁(yè)63、曲軸飛輪組：曲軸、飛輪 減振器起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸第6頁(yè)/共114頁(yè)7三、工作條件：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線速度相當(dāng)大，同時(shí)與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機(jī)構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤(rùn)滑困難?？梢?jiàn)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。工作條件:高溫,高壓,高速,化學(xué)腐蝕受力分析:氣體作用力,往復(fù)慣性力,離心力，摩擦力第7頁(yè)/共114頁(yè)8三、受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有氣壓力P，往復(fù)慣性力Pj，旋轉(zhuǎn)離心力Pc和摩擦力F。PPjPCF第8頁(yè)/共114頁(yè)91、

氣壓力：氣壓力P的集中力PP分解為側(cè)壓力NP和SP，SP分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的力。(1)作功行程：側(cè)壓力NP向左，活塞的左側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重NPSPPRPTP第9頁(yè)/共114頁(yè)10(2)壓縮行程：側(cè)壓力NP向右，活塞的右側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重NPPSPRPTP第10頁(yè)/共114頁(yè)112、

往復(fù)慣性力Pj：活塞在上半行程時(shí)，慣性力都向上，下半行程時(shí)，慣性力都向下。在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改變，速度為零，加速度最大，慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，加速度為零，慣性力也等于零。Pj第11頁(yè)/共114頁(yè)123、

離心慣性力PC：旋轉(zhuǎn)機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承與周頸的磨損，也引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。Pc第12頁(yè)/共114頁(yè)134、摩擦力F：指相互運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨損的根源。F第13頁(yè)/共114頁(yè)142.1機(jī)體組機(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)度和剛度機(jī)體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼第14頁(yè)/共114頁(yè)151、

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(chēng)為氣缸體——曲軸箱，也可稱(chēng)為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱(chēng)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(rùn)滑油道等。第15頁(yè)/共114頁(yè)16

氣缸體的分類(lèi)1）根據(jù)氣缸的排列方式（1）直列式：多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）V型式：縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度，多用于八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)。（3）對(duì)置式：是V型的特殊形式。第16頁(yè)/共114頁(yè)17結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大?？s短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。第17頁(yè)/共114頁(yè)18高度小，總體布置方便。對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)第18頁(yè)/共114頁(yè)19名稱(chēng)性能應(yīng)用

一般式（平分式）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汽油機(jī)，90系列柴油機(jī)。（中小型）龍門(mén)式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）捷達(dá)轎車(chē)、富康轎車(chē)、桑塔納轎車(chē)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。主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動(dòng)軸承負(fù)荷較大的柴油機(jī)上。油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式。2）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。第19頁(yè)/共114頁(yè)203）根據(jù)冷卻方式不同(1)、水冷(2)、風(fēng)冷第20頁(yè)/共114頁(yè)214）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體(1)、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。(2)、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。類(lèi)型構(gòu)造性能及應(yīng)用整體式氣缸直接鏜在氣缸體上強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。第21頁(yè)/共114頁(yè)22氣缸套目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了好材料。第22頁(yè)/共114頁(yè)23性能如何？5）干缸套和濕缸套名稱(chēng)特點(diǎn)示意圖干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。1）壁厚較?。?mm～3mm）；

2）與剛體承孔過(guò)盈配合；

3）不易漏水漏氣。濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。1）壁厚較厚（5mm～9mm）；

2）散熱效果好；

3）易漏水漏氣；

4）易穴蝕。

強(qiáng)度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易漏水。第23頁(yè)/共114頁(yè)242.型式（1）

干式缸套1~3mm

定義：其外表面不直接與冷卻水接觸。特點(diǎn)：1)壁厚較?。?mm～3mm）；2)與缸體承孔過(guò)盈配合；3)不易漏水漏氣。1~3mm第24頁(yè)/共114頁(yè)25（2）

濕式缸套定義：其外表面直接與冷卻水接觸。特點(diǎn)：1)壁厚較厚（5mm～9mm）；2)散熱效果好；3)易漏水漏氣；4)易穴蝕5~9mm0.05~0.15mm第25頁(yè)/共114頁(yè)26定位：1）徑向：靠上下兩個(gè)凸出的、與氣缸體間為動(dòng)配合的圓環(huán)帶A和B。2）軸向：利用缸套上部凸緣與缸體相應(yīng)的臺(tái)階。0.05~0.15mmAB第26頁(yè)/共114頁(yè)27密封：上部：缸套頂面高出缸體0.05mm～0.15mm，當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺(tái)接合處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。0.05~0.15mm第27頁(yè)/共114頁(yè)281）下部：1～3個(gè)耐熱耐油的橡膠密封圈。第28頁(yè)/共114頁(yè)292、氣缸蓋與燃燒室1)、氣缸蓋（汽油機(jī)多為整體式；柴油機(jī)多為分開(kāi)式）功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。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。材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門(mén)道、氣門(mén)導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門(mén)座、火花塞孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔。

多缸一蓋安裝時(shí)：由中央對(duì)稱(chēng)向四周擴(kuò)展擰緊螺栓分2～3次

。拆卸相反順序。鋁合金缸蓋冷機(jī)擰緊即可；鑄鐵缸蓋冷機(jī)擰緊后熱機(jī)還需擰緊一次第29頁(yè)/共114頁(yè)302）、汽油機(jī)燃燒室要求：結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積??；能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng)類(lèi)型名稱(chēng)特點(diǎn)示意圖應(yīng)用半球形結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高桑塔納夏利富康楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng),燃燒速度較快切諾基盆形工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球形燃燒室,燃燒速度較低捷達(dá)奧迪第30頁(yè)/共114頁(yè)312）、汽油機(jī)燃燒室（1）

盆形燃燒室：其特點(diǎn)為1）

氣門(mén)平行于氣缸軸線；2）

有擠氣—冷激面，可形成擠氣渦流；3）盆的形狀狹窄，氣門(mén)尺寸受限，換氣質(zhì)量較差，燃燒速度較低，CO和HC排放較高而NO的排放較低。第31頁(yè)/共114頁(yè)32（2）楔形燃燒室：其特點(diǎn)為1）

氣門(mén)斜置，氣流導(dǎo)流較好，充氣效率高；2）

有擠氣—冷激面，可形成擠氣渦流；燃燒速度較快，CO和HC排放較低而NO的排放稍高。第32頁(yè)/共114頁(yè)33（3）半球形燃燒室：其特點(diǎn)為

1)氣門(mén)成橫向V型排列，因此氣門(mén)頭部直徑可以做得較大，換氣好；

2)火花塞位于燃燒室的中部火焰行程短，燃燒速度最高，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好。是高速發(fā)動(dòng)機(jī)常用的燃燒室；3)CO和HC排放最少，而NO的排放較高。第33頁(yè)/共114頁(yè)343、氣缸墊1）.作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油。2）.材料：有彈性、耐熱性、耐壓性3）.安裝時(shí)注意方向第34頁(yè)/共114頁(yè)354）.構(gòu)造（1）金屬—石棉墊：（見(jiàn)a、b）外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周?chē)磉吋訌?qiáng)，內(nèi)填石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以堅(jiān)強(qiáng)導(dǎo)熱）。

（2）金屬骨架—石棉墊：以編織的鋼絲網(wǎng)（圖c）或有孔鋼板（圖e）為骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口處用金屬片包邊。

（3）純金屬墊：（見(jiàn)圖e）由單層或多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）制成，用于某些強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。（4）安裝注意：金屬皮的金屬—石棉墊，缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝向易修整接觸面或硬平面。因卷邊一面會(huì)對(duì)與其接觸的平面造成壓痕變形。

第35頁(yè)/共114頁(yè)364、油底殼1).功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。2).構(gòu)造：（1）用薄鋼板沖壓而成。(2)內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車(chē)振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較大的波動(dòng)。(3)最低處有放油塞(磁性)(4)曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。第36頁(yè)/共114頁(yè)372.2活塞連桿組

第37頁(yè)/共114頁(yè)38第38頁(yè)/共114頁(yè)391活塞1）功用：

(1)與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；

(2)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)。2）工作環(huán)境： 高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)600-700K，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到10m/s，承受很大的慣性力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_(dá)3-5MPa（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。3）材料： 鋁合金：質(zhì)量?。s為鑄鐵活塞的50%～70%）；

導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3.熱膨脹系數(shù)大?；诣T鐵活塞應(yīng)具備的特點(diǎn)A剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。B導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損C質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力第39頁(yè)/共114頁(yè)404）構(gòu)造：活塞可分為頂部、頭部、裙部銷(xiāo)座第40頁(yè)/共114頁(yè)41(1)、頂部：是燃燒室的組成部分，用來(lái)承受氣體壓力。形狀示意圖平頂凸頂凹頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過(guò)程。凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門(mén)。（高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)為了防止碰撞氣門(mén)，也可用凹坑的深度來(lái)調(diào)整壓縮比)

第41頁(yè)/共114頁(yè)422）活塞頭部位置：第一道活塞槽與活塞銷(xiāo)孔之間的部分。氣環(huán)槽油環(huán)槽工作條件最?lèi)毫樱瑧?yīng)離頂部遠(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。作用：活塞銷(xiāo)孔第42頁(yè)/共114頁(yè)433）活塞裙部(1)位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷(xiāo)座孔。(2)作用：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，防治破壞油膜。第43頁(yè)/共114頁(yè)44（3）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施a、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。第44頁(yè)/共114頁(yè)45b、變形規(guī)律（1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵；（2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下??；（3）裙部周向近似橢圓形變化，長(zhǎng)軸沿銷(xiāo)座孔軸線方向。因銷(xiāo)座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。第45頁(yè)/共114頁(yè)46c.結(jié)構(gòu)措施（1）

活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。第46頁(yè)/共114頁(yè)47（2）

活塞裙部制成橢圓形，長(zhǎng)軸垂直于銷(xiāo)座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。銷(xiāo)座處凹陷0.5mm～1.0mm。第47頁(yè)/共114頁(yè)48（3）

裙部開(kāi)隔熱—膨脹槽，其中橫槽叫隔熱槽，豎槽叫膨脹槽。(柴油機(jī)一般不開(kāi))第48頁(yè)/共114頁(yè)49（4）偏置銷(xiāo)座1、定義：活塞銷(xiāo)座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm～2mm。2、作用：減輕活塞換向時(shí)對(duì)氣缸壁的敲擊。第49頁(yè)/共114頁(yè)503、原理：因銷(xiāo)座偏置，在接近上止點(diǎn)時(shí)，作用在活塞銷(xiāo)座軸線以右的氣體壓力大于左邊，使活塞傾斜，裙部下端提前換向。而活塞在越過(guò)上止點(diǎn)，側(cè)壓力反向時(shí)，活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn)，頂部向左轉(zhuǎn)（不是平移），完成換向。可見(jiàn)偏置銷(xiāo)座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時(shí)進(jìn)行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個(gè)漸變過(guò)程。為此，兩步過(guò)渡使換向沖擊力大為減弱。第50頁(yè)/共114頁(yè)51二、活塞環(huán)是具有彈性的開(kāi)口環(huán)，分為氣環(huán)和油環(huán)。工作條件：高溫、高壓、高速、極難潤(rùn)滑。平均壽命：6萬(wàn)公里1氣環(huán)1）.作用：（1）密封：防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼；（2）

傳熱：將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁；（3）輔助刮油、布油。氣環(huán)盡量少（2-3）；安裝時(shí)切口錯(cuò)開(kāi)（迷宮）第51頁(yè)/共114頁(yè)52活塞環(huán)的間隙（1）

端隙Δ1：又稱(chēng)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）.結(jié)構(gòu)與密封原理：第52頁(yè)/共114頁(yè)53（2）

側(cè)隙Δ2：又稱(chēng)邊隙，是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道0.04mm～0.10mm；其它氣環(huán)0.03mm～0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，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。0.5mm～1mm；Δ2Δ3第53頁(yè)/共114頁(yè)54氣環(huán)的密封原理（1）

第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑＞缸徑，裝缸后在其彈力P0作用下與缸壁壓緊，形成第一密封面。第一密封面第54頁(yè)/共114頁(yè)55（2）

第二密封面的建立：活塞環(huán)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力Pj，與缸壁間產(chǎn)生摩擦力F，以及側(cè)隙有氣體壓力P1，在這三個(gè)力的共同作用下，使環(huán)靠在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二密封面。PjFP1第二密封面第55頁(yè)/共114頁(yè)56（3）氣環(huán)的第二次密封：竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對(duì)缸壁和環(huán)槽進(jìn)一步壓緊，加強(qiáng)了第一、二密封面的密封。第56頁(yè)/共114頁(yè)573）.活塞環(huán)的泵油作用及危害原因：（1）存在側(cè)隙和背隙；（2）

環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。第57頁(yè)/共114頁(yè)58危害：（1）增加了潤(rùn)滑油的消耗；（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；（4）環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；（5）加劇了氣缸的磨損。

第58頁(yè)/共114頁(yè)59措施：（1）采用扭曲環(huán)；（2）采用組合式油環(huán)；（3）油環(huán)下設(shè)減壓腔

第59頁(yè)/共114頁(yè)604）.氣環(huán)的斷面形狀

氣環(huán)的斷面形狀

a)矩形環(huán)；b)錐形環(huán)；c)內(nèi)切口扭曲環(huán)；d)外切口扭曲環(huán)；e)梯形環(huán)；f)桶形環(huán)

第60頁(yè)/共114頁(yè)61（1）

矩形環(huán)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與缸壁接觸面積大，散熱好，但易泵油。第61頁(yè)/共114頁(yè)62（2）

錐形環(huán)

1）特點(diǎn)：與缸壁線接觸，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。2）

安裝注意：錐角朝下（在環(huán)端有向上或TOP等標(biāo)記）；安裝時(shí)，不能裝反，否則會(huì)引起機(jī)油上竄錐形環(huán)傳熱性差，常裝到第二、三道環(huán)槽上。第62頁(yè)/共114頁(yè)63（3）

扭曲環(huán)：將矩形環(huán)內(nèi)圓上方或外圓下方切成臺(tái)階或倒角而成。扭曲原理：當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，環(huán)受到壓縮產(chǎn)生彎曲變形，斷面中性層以外產(chǎn)生拉應(yīng)力、中性層以外產(chǎn)生壓應(yīng)力，矩形環(huán)由于中性層內(nèi)外斷面不對(duì)稱(chēng)，使F和F不在同一平面內(nèi)，從而形成力偶M，在力偶的作用下，活塞環(huán)發(fā)生微量的扭曲變形。e第63頁(yè)/共114頁(yè)641）

特點(diǎn)具有錐形環(huán)的特點(diǎn)；減小了泵油作用；作功行程環(huán)不再扭曲，兩個(gè)密封面達(dá)到完全接觸，利于散熱。安裝：內(nèi)上切扭曲環(huán)裝入第一道環(huán)槽，外下切扭曲環(huán)裝入第二、三道環(huán)槽。安裝：注意斷面形狀和方向，內(nèi)切口朝上，外切口朝下，不能裝反。第64頁(yè)/共114頁(yè)65（4）

桶形環(huán)：其特點(diǎn)為1）

環(huán)的外圓面為凸圓弧形；2）

環(huán)面與缸壁圓弧接觸，避免了棱角負(fù)荷；環(huán)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，均能形成楔形油膜。第65頁(yè)/共114頁(yè)66（5）梯形環(huán)：當(dāng)活塞在側(cè)壓力作用下左、右換向時(shí)，環(huán)的側(cè)隙和背隙將不斷變化，使膠狀油焦不斷從環(huán)槽中被擠出。梯形環(huán)用于熱負(fù)荷較大的柴油機(jī)的第一道環(huán)。第66頁(yè)/共114頁(yè)67氣環(huán)斷面形狀：形狀特點(diǎn)示意圖矩形環(huán) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)用面廣扭曲環(huán)斷面不對(duì)稱(chēng)，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。梯形環(huán)加工困難，精度要求高桶面環(huán)外圓為凸圓弧形第67頁(yè)/共114頁(yè)68（二）油環(huán)（一般為一道，柴油機(jī)一般兩道）1.作用：刮油。即將氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油刮下來(lái)。第68頁(yè)/共114頁(yè)692.類(lèi)型（1）

整體式其外圓上切有環(huán)形槽，槽底開(kāi)有回油用的小孔或窄槽。第69頁(yè)/共114頁(yè)70（2）組合式：由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。

1-鋼片；2-襯簧；3-徑向襯簧；4-軸向襯簧；5-活塞

第70頁(yè)/共114頁(yè)71其特點(diǎn)為1）密封好：第一密封面，靠徑向力，因襯簧長(zhǎng)大于刮片長(zhǎng)而產(chǎn)生徑向力。第二密封面，靠軸向力，因襯簧和鋼片總厚度大于環(huán)槽高而產(chǎn)生軸向力。2)無(wú)側(cè)隙，不竄油。3)刮油能力強(qiáng)：因鋼片薄，對(duì)缸壁比壓大。4)上下片可分別動(dòng)作，適應(yīng)性好。5)回油能力強(qiáng)。第71頁(yè)/共114頁(yè)72

三、活塞銷(xiāo)1作用：連接活塞和連桿，并傳遞活塞的力給連桿。2結(jié)構(gòu)：用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。第72頁(yè)/共114頁(yè)733連接方式1.全浮式（1）定義：在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度下，活塞銷(xiāo)在連桿小頭孔和活塞銷(xiāo)座孔中都能轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)裝配：1）銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔在冷態(tài)時(shí)為過(guò)渡配合，采用分組選配法。2）熱裝合：將活塞放入熱水或熱油中加熱后，迅速將銷(xiāo)裝入。第73頁(yè)/共114頁(yè)742.半浮式(1)定義：銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。（一般固定連桿小頭）(2)裝配：加熱連桿小頭后，將銷(xiāo)裝入，冷態(tài)時(shí)為過(guò)盈配合。

第74頁(yè)/共114頁(yè)75四、連桿1功用：將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1-小頭；2-桿身；3-大頭；4、9-裝配記號(hào)（朝前）；5-螺母；6-連桿蓋；7-連桿螺栓；8-軸瓦；10-連桿體；11-襯套；12-集油孔

2組成1)、小頭：用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，以連接活塞。（全浮式有油溝）2)、桿身：常做成“工”字形斷面。3)、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。連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼鍛造而成，少數(shù)球墨鑄鐵第75頁(yè)/共114頁(yè)763連桿大頭（1）切口形式：有平切口(汽油機(jī))和斜切口(柴油機(jī))兩種。

（2）定位方式

①連桿螺栓定位：靠連桿螺栓的光圓柱部分與螺栓孔的配合來(lái)定位。其定位精度較差，用于切口連桿。

②鋸齒形定位：依靠接合面的齒形定位。

③套或銷(xiāo)定位：依靠套或銷(xiāo)與連桿體（或蓋）的孔緊配合定位。

④止口定位斜切口（30-60一般45）第76頁(yè)/共114頁(yè)77(3)噴油孔：有的連桿的大頭面對(duì)氣缸主承壓面的一側(cè)，鉆一噴油孔（1mm～1.5mm），以潤(rùn)滑氣缸主承壓面。。4連桿的安裝(1)、不能破壞連桿桿身與蓋的配對(duì)及裝合方向，在二在者的同一側(cè)打有配對(duì)標(biāo)記。(2)、不能裝反，也不能亂缸，在桿身上有方向標(biāo)記，大頭側(cè)面有缸號(hào)標(biāo)記。第77頁(yè)/共114頁(yè)784連桿軸承（俗稱(chēng)小瓦）

1.作用：保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。

2.組成：由鋼背和減磨層組成。鋼背由1mm～3mm的低碳鋼制成。減磨層為0.3mm～0.7mm的減磨合金，層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。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78頁(yè)/共114頁(yè)79第79頁(yè)/共114頁(yè)803.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)。

4、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(chēng)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。

第80頁(yè)/共114頁(yè)812.3曲軸飛輪組由曲軸、飛輪、減振器等組成。起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸第81頁(yè)/共114頁(yè)82一、曲軸（一）功用1.把活塞連桿組傳來(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外輸出。2.驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)及其它附屬裝置。材料：大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。第82頁(yè)/共114頁(yè)83（二）構(gòu)造：

曲軸包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等，一個(gè)連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐。前端軸連桿軸頸曲軸軸頸后端軸平衡重曲拐曲柄曲軸的曲拐數(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)的一半。第83頁(yè)/共114頁(yè)841.主軸頸和連桿軸頸1)主軸頸是曲軸的支承部分(主軸承)。每個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸者，稱(chēng)為全支承曲軸；主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱(chēng)為非全支承曲軸。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用全支承曲軸提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，減輕主軸承的載荷曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，使機(jī)體加長(zhǎng)柴油機(jī)一般多采用此種支撐方式非全支承曲軸縮短了曲軸的長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)總體長(zhǎng)度有所減小主軸承載荷較大承受載荷較小的汽油機(jī)可以采用此種方式第84頁(yè)/共114頁(yè)852)曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤(rùn)滑主軸頸和連桿軸頸。1-主軸頸；2-曲軸；3-連桿軸頸；4-圓角；5-積污腔；6-油管；7-開(kāi)口銷(xiāo)；

8-螺塞；9-油道；10-擋油盤(pán)；11-回油螺紋；12-飛輪結(jié)合盤(pán)第85頁(yè)/共114頁(yè)862.曲軸臂：曲軸臂是用來(lái)連接主軸頸和連桿軸頸的。平衡重的作用是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩。第86頁(yè)/共114頁(yè)873.前端軸與后端軸（1）作用：前端軸用來(lái)安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器及起動(dòng)爪等；后端軸有飛輪結(jié)合盤(pán)(凸緣盤(pán))，用來(lái)安裝飛輪。（2）前后端的密封：

曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。第87頁(yè)/共114頁(yè)88常用的防漏裝置有擋油盤(pán)、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。第88頁(yè)/共114頁(yè)89第89頁(yè)/共114頁(yè)904.曲軸的軸向定位（1）

結(jié)構(gòu)：止推片：在某一道主軸承的兩側(cè)裝止推片。止推片由低碳鋼背和減磨層組成。翻邊軸瓦：第90頁(yè)/共114頁(yè)91（2）

安裝注意：止推片有減磨層的一面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)件(有油槽一面)。當(dāng)曲軸向前竄動(dòng)時(shí)，后止推片承受軸向推力；向后竄動(dòng)時(shí)，前止推片承受軸向推力。第91頁(yè)/共114頁(yè)92（3）曲軸的軸向間隙的調(diào)整：更換止推片的厚度。第92頁(yè)/共114頁(yè)935.曲拐的布置（1）

布置原則1）

使各缸作功間隔角盡量相等。對(duì)直列多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，作功間隔角為7200/缸數(shù)。2)連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)，減少主軸承連續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進(jìn)氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的搶氣現(xiàn)象。3）

V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩氣缸盡量交替作功第93頁(yè)/共114頁(yè)94（2）

常用曲拐布置1）

直列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐對(duì)稱(chēng)布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/4=1800。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有1—3—4—21—2—4—3工作順序：各缸完成同名行程的次序。第94頁(yè)/共114頁(yè)95第95頁(yè)/共114頁(yè)96第96頁(yè)/共114頁(yè)97第97頁(yè)/共114頁(yè)982)直列四沖程六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐對(duì)稱(chēng)布置于三個(gè)平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/6=1200。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有1—5—3—6—2—4;1—4—2—6—3—5

第98頁(yè)/共114頁(yè)99(1)直列式．分左手排列和右手排列兩種形式。左手排列．即：從曲軸前端看第二缸在第一缸左側(cè)，右手排列，即：從曲軸前端看，第二缸在第一缸的右側(cè)。第一缸與第六缸、第二缸與第五缸、第三缸與第四缸在同一平面內(nèi)，曲軸配角為120°，使用四道或七道軸頸。

點(diǎn)火順序：

左手曲軸為1—5一3—6—2—4。

右手曲軸為l一4—2—6—3—5

(2)v型，左右排的相對(duì)氣缸共用一道曲柄銷(xiāo)，使用四道軸頸，點(diǎn)火順序?yàn)閘—6一5一4一3—2(右1一左3一右3一左2一右2一左1)。

第99頁(yè)/共114頁(yè)100第100頁(yè)/共114頁(yè)101發(fā)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表。

第101頁(yè)/共114頁(yè)1021.63.42.51-4-2-6-3-5第102頁(yè)/共114頁(yè)1033)四行程V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐對(duì)稱(chēng)布置于四個(gè)平面內(nèi)（或1個(gè)）。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/8=900。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有1—8—4—3—6—5—7—2

第103頁(yè)/共114頁(yè)104第104頁(yè)/共114頁(yè)105第105頁(yè)/共114頁(yè)106(1)直列式：八缸直列式曲軸又分4—4型和2—4—2型。用兩根直列四缸曲軸成90°連接在一起，稱(chēng)為4—4曲軸，將一根四缸直列曲軸斷成二節(jié)，分別接在另一根曲軸的前后端的稱(chēng)為2—4—2曲軸。4—4曲軸第一與第四缸，第二與第三缸，第五與第八缸，第六與第七缸在同一平面，點(diǎn)火順序?yàn)?—8—3—7—4—5—2一6，2—4—2曲軸第一與第八缸，第二與第七缸，第三與第六缸．第四與第五缸在同一平面，點(diǎn)火順序?yàn)椋簂一6—2—5—8—3—7—4，這兩種型式的曲軸使發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)變長(zhǎng)，且平衡性較差．現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)已不采用。

(2)V式:左右相對(duì)的氣缸共用一個(gè)曲柄銷(xiāo)，曲軸配角為90°，使用三道或五道軸頸，因各發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)法不同，點(diǎn)火順序也不相同，但基本的點(diǎn)火順序有兩種，即1—5—4—8—6—3一7一2(左1一右1一左4一右2