第二章机体组及曲柄连杆机构

第二章 机体组及曲柄连杆机构概述机体组曲炳连杆机构1 概述一、功用将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。二、组成1、机体组2、活塞连杆组3、曲轴飞轮组三、工作条件承受机械载荷：1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力2、汽车行驶中产生的冲击力。2 机体组 发动机的支撑。 组成：气缸盖、气缸体、气缸垫、曲轴箱、油底壳。2 机体组机体组组成：曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸盖罩一、机体1、机体 :水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为机体。材料一般采用高强度灰铸铁或铝合金铸造。2、机体的分类：名称 性能 应用一般式（平底式）机体高度小、重量 轻 、 结 构 紧 凑，便于加工拆卸。 刚 度和 强 度差。492Q汽油机， 90系列柴油机。龙门 式强 度和 刚 度 较 好。工 艺 性差、 结构笨重、加工困难 。捷达 轿车、富康 轿车 、桑塔纳轿车隧道式结 构 紧 凑、 刚 度和 强 度好。 难 加工、工 艺 性差、曲 轴 拆卸不方便。负 荷 较 大的柴油机上 。油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。机体上曲轴的主轴承孔为整体式。（ 1）按机体与油底壳安装平面位置不同分为（ 2）根据冷却方式不同1、水冷2、风冷 散热片风冷机体和气缸盖（ 3）根据气缸的排列方式结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机的重量；形状复杂，加工困难。高度小，总体布置方便。对置气缸式发动机（ 4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体1、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。2、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。类型 构造 性能及应用整体式 气缸直接 镗 在气缸体上强 度和 刚 度好，能承受大 负 荷。成本高。镶 嵌式用耐磨 优质 材料制成气缸套，再装到一般材料制成的气缸体内。降低了制造成本，便于修理和更 换 气缸套，延 长 了气缸体的使用寿命。（ 5）干缸套和湿缸套名称 特点 示意 图干缸套外壁 不直接 与冷却水接触。壁厚13mm。湿缸套外壁 直接 与冷却水接触。壁厚 59mm。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。性能如何？二、曲轴箱1、概念：曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。2、结构：上轴箱 与气缸体铸成一体 下轴箱 贮存润滑油（油底壳）3、材料：薄钢板冲压桑塔纳发动机油底壳三、气缸盖1、功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。2、工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。3、材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金（目前国产轿车发动机缸盖均采用铝合金缸盖）。气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞4、汽油机燃烧室名称 特点 示意 图 应 用半球形结 构 紧 凑、火焰行程段、燃 烧 速率高、 热损 失小、 热 效率高桑塔 纳 夏利 富康楔形结 构 简单 、 紧 凑、散热 面 积 小、 热损 失少；火花塞置于燃 烧 室最高 处 ，火焰 传 播距离 长切 诺 基盆形工 艺 性好、成本低、 进排气效果不如半球形燃烧 室捷达奥迪5、柴油机燃烧室 统一式：相对散热面积小，经济性好，工作粗暴。 分隔式：相对散热面积大，经济性差，工作柔和，排放低。四、气缸垫1、功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。2、材料：有弹性、耐热性、耐压性3、安装时注意方向 缸盖 螺栓拆装方法： 安装：由内向外，对称拧紧。 拆卸：由外向里，对称拧松。3 曲柄连杆机构一、功用及组成功用是将往复运动转变成曲轴的旋转运动，同时将作用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。组成：活塞组、连杆组、曲轴飞轮组的零件气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖活塞连杆组（一）活塞1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。2、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达 600700K， 且分布不均匀；高速，线速度达到 10m/s， 承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达 3 5MPa（ 汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。3、材料：铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁活塞 应 具 备的特点 A 刚 度和 强 度 应 足 够 大， 传 力可靠。B 导热 性能好，耐高 压 、高温、磨 损C 质 量 较 小，尽可能减少往复 惯 性力二、 活塞组3、结构（ 1）活塞顶部功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。活塞顶分类形状 示意 图平 顶凸 顶凹 顶结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上 。凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。（ 2）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。气环槽油环槽工作条件最恶劣，应离顶部远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、2、防止可