《第一章-发动机工作原理和总体构造5-6节、第二章-曲柄连杆机构1-2节.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章-发动机工作原理和总体构造5-6节、第二章-曲柄连杆机构1-2节.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五节第五节第五节第五节 发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性一、一、发动机主要性能指标发动机主要性能指标：有：有动力性指标动力性指标（有效转矩有效转矩、有效功率有效功率、转速转速等）和等）和经济性指标经济性指标（燃油消耗率燃油消耗率）。）。1 1、有效转矩有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩，以：发动机通过飞轮对外输出的转矩，以T Te e表示，单位表示，单位为为 m m。2 2、有效功率有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。以：发动机通过飞轮对外输出的功率。以P Pe e表示，单位表示，单位为为kWkW。式中：式中：n n曲轴
2、转速，曲轴转速，r/minr/min3 3、有效燃油消耗率有效燃油消耗率：发动机每发出：发动机每发出1 1 kWkW有效功率，在有效功率，在1 1h h内所消耗内所消耗的燃油消耗质量，以的燃油消耗质量，以b be e表示表示,单位为单位为 g/g/（kWkWh h）。（四冲程汽油机一般为（四冲程汽油机一般为270270 325 325 g/g/（kWkWh h），四冲程柴油机一般，四冲程柴油机一般为为190190 238 238 g/g/（kWkWh h）。）。）（1-11-1）（1-21-2）发动机主要性能指标可在发动机发动机主要性能指标可在发动机测功器台架测功器台架上试验上试验测定：测定：
3、试验时保持一定油门开度，同时用试验时保持一定油门开度，同时用测功器测功器对发动机对发动机施加一定的施加一定的阻力矩阻力矩，用，用转速表转速表测出发动机转速，低于测出发动机转速，低于所需转速所需转速则减小阻力矩，反之则加大阻力矩，当发动则减小阻力矩，反之则加大阻力矩，当发动机转速稳定在所需转速时，即机转速稳定在所需转速时，即阻力矩与发动机输出有阻力矩与发动机输出有效转矩相等效转矩相等时，测量发动机转速和发动机有效转矩，时，测量发动机转速和发动机有效转矩，用用油耗仪油耗仪测出发动机单位时间内的耗油质量测出发动机单位时间内的耗油质量B B，根据式根据式（1-11-1）换算出发动机）换算出发动机有效功
4、率有效功率P Pe e ，根据式（根据式（1-21-2）换）换算出发动机算出发动机有效燃油消耗率有效燃油消耗率b be e 。二、发动机二、发动机速度特性速度特性：指油门开度一定时，发动机的有效功率、有效转矩和有效指油门开度一定时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律。（1 1）发动机发动机全负荷速度特性全负荷速度特性（又称为（又称为发动机外特性发动机外特性）：）：指油门全开时，发动机指油门全开时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律
5、。发动机。发动机最高工作转速时的全负荷有效功率为最高工作转速时的全负荷有效功率为额定功率额定功率，相应转速为额定转速，为发动机，相应转速为额定转速，为发动机铭牌铭牌功率和转速。功率和转速。（2 2）发动机发动机部分负荷速度特性部分负荷速度特性：指油门部分开启时，发动机的有效功率、有效指油门部分开启时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律。（3 3）发动机）发动机工况工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷和曲轴：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷和曲轴转速来表征。转速来表征。（4 4）发动机）
6、发动机负荷负荷：发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与：发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比。同一转速下所可能发出的最大功率之比。注意，不要把负荷与功率混淆，注意，不要把负荷与功率混淆，50%50%负荷不是指油门开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全开负荷不是指油门开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全开时发动机输出功率的一半。时发动机输出功率的一半。T T T Te e e eP Pe eb b b be e e eT T T Te e e eP Pe eb b b be e e e（a a）汽油发动机外
7、特性汽油发动机外特性（b b）汽油发动机部分负荷速度特性汽油发动机部分负荷速度特性三、汽油机与柴油机速度特性的区别三、汽油机与柴油机速度特性的区别：汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充气效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节气门开度时。气效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节气门开度时。因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降，因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降，不会发生不会发生“飞车飞车”现象。现
8、象。柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的多少，柴油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随多少，柴油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一直在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油直在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外界负载卸去时，发动机泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外
9、界负载卸去时，发动机转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的“飞车飞车”现象。现象。第六节第六节 内燃机产品名称和编号规则内燃机产品名称和编号规则一、国标一、国标GB725-82GB725-82规定如下规定如下：1 1、按所用燃料命名，如柴油机、汽油机等。按所用燃料命名，如柴油机、汽油机等。2 2、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。3 3、型号由四部分组成：、型号由四部分组成：首部首部中部中部系列代号系列代号换代换代标志
10、标志符号符号缸数符号缸数符号气缸排列形式符号气缸排列形式符号符号符号无符号无符号V VP P含含 义义直列及单缸卧式直列及单缸卧式V V型型 平卧型平卧型缸径符号缸径符号（以气缸（以气缸直径的直径的数表数表示）示）结构特征符号结构特征符号 符号符号无符号无符号 F FZ Z结构特征结构特征水水 冷冷风风 冷冷增增 压压用途特征符号用途特征符号符号符号无符号无符号Q QM M用途用途通用型通用型汽车用汽车用摩托车用摩托车用后部后部尾部尾部同一系列产同一系列产品区分符号品区分符号6 6135135Q Q行程符行程符号，号，E E表示二表示二冲程，冲程，无符号无符号表示四表示四冲程冲程1 1、613
11、56135Q Q柴油机柴油机2 2、1 1E65FME65FM汽油机汽油机举例：举例：第一章第一章 复习题复习题1.1.四冲程汽油机通常由四冲程汽油机通常由哪些哪些机构与系统组成？它们各有什么作机构与系统组成？它们各有什么作用？用？2.2.四冲程柴油机经过哪四个活塞行程完成一个工作循环？期间，四冲程柴油机经过哪四个活塞行程完成一个工作循环？期间，曲轴旋转了曲轴旋转了几几周？配气凸轮轴旋转了周？配气凸轮轴旋转了几几 周周？喷油泵凸轮轴旋？喷油泵凸轮轴旋转了转了几几周？周？3.3.二冲程汽油机曲轴旋转二冲程汽油机曲轴旋转几几周完成一个工作循环？期间，第一周完成一个工作循环？期间，第一活塞行程的定义
12、是什么？包括活塞行程的定义是什么？包括 哪些哪些 过程？第二活塞行程的定过程？第二活塞行程的定义是什么？包括义是什么？包括 哪些哪些 过程？过程？4.4.飞轮的作用是什么？二冲程汽油机的飞轮与四冲程汽油机的飞轮的作用是什么？二冲程汽油机的飞轮与四冲程汽油机的飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？多缸机的飞轮与单缸机的飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？多缸机的飞轮与单缸机的飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？5.5.内燃机压缩比的定义是什么？选择汽油机压缩比的主要依据内燃机压缩比的定义是什么？选择汽油机压缩比的主要依据是什么？选择柴油机压缩比的主要依据是什么？汽油机的压是什么？选择柴
13、油机压缩比的主要依据是什么？汽油机的压缩比与柴油机的压缩比为何不一样？缩比与柴油机的压缩比为何不一样？5.5.什么是汽油机爆燃现象？有哪些危害？什么是汽油机表面点什么是汽油机爆燃现象？有哪些危害？什么是汽油机表面点火现象？有哪些危害？火现象？有哪些危害？6.6.汽油机与柴油机在可燃混合气形成方式与点火方式上有何不汽油机与柴油机在可燃混合气形成方式与点火方式上有何不同？他们所用的压缩比为何不一样？同？他们所用的压缩比为何不一样？7.7.四冲程汽油机和四冲程柴油机在总体构造上有哪些主要不同四冲程汽油机和四冲程柴油机在总体构造上有哪些主要不同？8.8.比较二冲程汽油机与四冲程汽油机动力性能、燃油经济
14、性能、比较二冲程汽油机与四冲程汽油机动力性能、燃油经济性能、HCHC排放的优劣，并说明原因排放的优劣，并说明原因 。9.9.汽油机型号汽油机型号1 1E65FME65FM和和TJ376QTJ376Q如何表示发动机的基本参数和特如何表示发动机的基本参数和特征征？10.10.什么是发动机的速度特性？什么是发动机的外特性？什么是发动机的速度特性？什么是发动机的外特性？第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构第一节第一节 概述概述一、曲柄连杆机构的作用一、曲柄连杆机构的作用：1 1、将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动；、将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动；2 2、将作用在活塞顶上的燃气压力转
15、变为曲轴的输出扭矩。、将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴的输出扭矩。二、组成二、组成：机体组机体组、活塞连杆组活塞连杆组、曲轴飞轮组曲轴飞轮组。三、工作特点三、工作特点：高温高温、高压高压、高速高速、化学腐蚀化学腐蚀。四、受力分析四、受力分析：1 1、气体作用力气体作用力：在作功行程：在作功行程中，气体作用力中，气体作用力F Fp p作用在活塞作用在活塞顶上，传到活塞销上，分解为顶上，传到活塞销上，分解为F Fp1 p1、F Fp p2 2，分力分力F Fp1p1沿连杆传到沿连杆传到曲柄销上，曲柄销上，并并可分解为可分解为F FR R和和F FS S，垂直于曲柄的分力垂直于曲柄的分力F FS
16、 S对曲轴对曲轴中心形成转矩中心形成转矩T Ttqtq，推动曲轴旋推动曲轴旋转；分力转；分力F Fp p2 2则将活塞压向气缸则将活塞压向气缸的左侧。的左侧。（1 1）作功行程）作功行程图图2-1 2-1 气体压力作用情况示意图气体压力作用情况示意图2 2、往复惯性力与离心力、往复惯性力与离心力：活塞加速度：在上止点前后活塞加速度是正值，往活塞加速度：在上止点前后活塞加速度是正值，往复惯性力朝上；在下止点前后活塞加速度是负值，往复惯性力朝下。复惯性力朝上；在下止点前后活塞加速度是负值，往复惯性力朝下。如图如图（2-22-2）。偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯偏离曲
17、轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力，其方向沿曲柄半径向外。性力，其方向沿曲柄半径向外。曲轴转速愈高，往复惯性质量和旋转惯性质量愈大，则往复惯性力与离曲轴转速愈高，往复惯性质量和旋转惯性质量愈大，则往复惯性力与离心力愈大，惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈（轴承）受周期性变心力愈大，惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈（轴承）受周期性变化的附加负荷，加快磨损。若不加以平衡，惯性力传到气缸体外，引起发动化的附加负荷，加快磨损。若不加以平衡，惯性力传到气缸体外，引起发动机的振动。机的振动。（1 1）活塞在上半行程时的惯性力）活塞在上半行程时的惯性力（2 2）活塞在下半
18、行程时的惯性力）活塞在下半行程时的惯性力图图2-22-2往复惯性力和离心力作用情况示意图往复惯性力和离心力作用情况示意图第二节第二节第二节第二节 机体组机体组机体组机体组3 3、摩擦力、摩擦力：忽略不记。：忽略不记。五、总结：五、总结：曲柄连杆机构（包括机体组）各有关零件受到曲柄连杆机构（包括机体组）各有关零件受到压缩压缩、拉伸拉伸、弯曲弯曲和和扭转扭转作用。作用。机体组由机体组由气缸体气缸体（有的发动机有（有的发动机有曲轴箱曲轴箱）、）、气缸盖气缸盖和和油底壳油底壳组成。组成。一、一、气缸体气缸体 水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，有的水冷发动机水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸
19、成一体，简称气缸体，有的水冷发动机的气缸体象风冷发动机的气缸体一样，将气缸体与的气缸体象风冷发动机的气缸体一样，将气缸体与上曲轴箱上曲轴箱（其内腔为曲轴运（其内腔为曲轴运动的空间）分开铸造，而把油底壳称之为动的空间）分开铸造，而把油底壳称之为下曲轴箱下曲轴箱。气缸体内孔一般镶入气缸。气缸体内孔一般镶入气缸套，其内表面形成气缸工作表面。套，其内表面形成气缸工作表面。（一）作用（一）作用：1 1、内孔：（、内孔：（1 1）形成气缸工作容积形成气缸工作容积 （2 2）活塞运动导向）活塞运动导向 2 2、外部（、外部（1 1）各机构和系统的装配基体）各机构和系统的装配基体 （2 2）散热）散热（二）要
20、求（二）要求：1 1、耐高温、耐高温、高压高压 2 2、耐磨损、耐磨损 3 3、耐腐蚀、耐腐蚀 4 4、足够的刚、足够的刚 度和强度度和强度（三）材料和工艺（三）材料和工艺：1 1、材料、材料 （1 1）气缸套：优质合金铸铁或合金钢）气缸套：优质合金铸铁或合金钢 （2 2）气缸体：灰铸铁或铝合金）气缸体：灰铸铁或铝合金2 2、气缸工作表面制造工艺、气缸工作表面制造工艺 （2 2级加工精度）级加工精度）（1 1）精镗）精镗（2 2）珩磨（网纹状）珩磨（网纹状）1 1、改善磨合条件，磨合改善磨合条件，磨合 时间短时间短2 2、避免拉缸（金属熔着避免拉缸（金属熔着磨损）磨损）漏气漏气:功率下降功率下
21、降窜机油窜机油:冒蓝烟冒蓝烟活塞卡死活塞卡死三、气缸体结构特点三、气缸体结构特点：1 1、按、按具体结构形式具体结构形式分为三分为三种：种：（1 1）一般式气缸体一般式气缸体：曲轴轴线与气缸体下表曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上面在同一平面上（图（图2-2-3 3a a）。其优点是其优点是制造方便制造方便，质量轻质量轻，高度低高度低，但，但刚度刚度低低，适用于，适用于汽油机汽油机。（2 2）龙门式气缸体龙门式气缸体：气缸体下表面移至曲轴气缸体下表面移至曲轴轴线以下轴线以下（图（图2-3 2-3 b b ）。）。（a a）一般式一般式（b b）龙门式龙门式（c c）隧道式隧道式图图2-3 2-
22、3 气缸体示意图气缸体示意图 其优点是其优点是刚度和强度较刚度和强度较好好，但，但工艺性较差工艺性较差，适用于，适用于柴油机和强化汽油机柴油机和强化汽油机。（3 3）隧道式气缸体隧道式气缸体：气缸体上有完整的主轴承座孔气缸体上有完整的主轴承座孔（图（图2-3 2-3 c c ）。）。其优点是其优点是刚度最好刚度最好，主轴承主轴承座孔不易变形座孔不易变形，便于安装滚动主轴承支承的，便于安装滚动主轴承支承的组合曲轴组合曲轴，各，各缸主轴承孔同轴度缸主轴承孔同轴度易保证易保证，制造方便制造方便，但，但质量大质量大，高度高高度高。2 2、按、按冷却方式冷却方式分：分：（1 1）水冷式：气缸体内铸有）水
23、冷式：气缸体内铸有冷却水套冷却水套（图（图2-42-4）（2 2）风冷式：气缸体外铸有）风冷式：气缸体外铸有散热片散热片（图（图2-52-5）3 3、按、按镶缸套方式镶缸套方式分为两种：分为两种：（1 1）干式缸套干式缸套：图（：图（a a）所示，所示，不直接与冷却水接触不直接与冷却水接触，薄壁薄壁（1-31-3mmmm），），过盈过盈压配压配在气缸体内孔中。其在气缸体内孔中。其优点优点是：是：密封性好密封性好，气缸体刚性好气缸体刚性好，不易变形不易变形。缺点缺点是：是：a a、制造成本增加制造成本增加：气缸体内孔、缸套外圆亦需精加工，且薄壁缸套刚性差，：气缸体内孔、缸套外圆亦需精加工，且薄壁
24、缸套刚性差，加工装夹时易变形。加工装夹时易变形。b b、热负荷增加热负荷增加：缸套外圆与气缸体内孔理论上是完全接触，但加工误差使：缸套外圆与气缸体内孔理论上是完全接触，但加工误差使之不可能完全接触，因而散热面积小，影响缸套散热，必然使缸套、活塞等热之不可能完全接触，因而散热面积小，影响缸套散热，必然使缸套、活塞等热负荷严重。负荷严重。c c、气缸体铸造工艺性差气缸体铸造工艺性差：水套封闭，去渣困难。：水套封闭，去渣困难。d d：缸心距增加，曲轴易弯曲变形缸心距增加，曲轴易弯曲变形：水套封闭。：水套封闭。图图2-4 2-4 水冷发动机和气缸盖水冷发动机和气缸盖图图2-5 2-5 风冷发动机的风冷
25、发动机的气缸体和气缸盖气缸体和气缸盖气缸套气缸套水套水套气缸体气缸体图图 2-6 2-6（a a）干式干式气缸套气缸套（2 2）湿式缸套湿式缸套：图（：图（b b）所示，气缸体所示，气缸体水套敞开水套敞开，缸，缸套与冷却水套与冷却水直接接触直接接触，薄厚薄厚（5-95-9mmmm），），缸套下端缸套下端带带橡胶封水圈橡胶封水圈，气缸套外圆，气缸套外圆上大上大，下小下小（因为气缸套下（因为气缸套下端带端带1-31-3道橡胶封水圈），且道橡胶封水圈），且上端上端与气缸体内孔与气缸体内孔配合配合紧紧，下端配合松下端配合松，以方便推入气缸体内孔。，以方便推入气缸体内孔。0.050.050.050.05
26、 0.150.150.150.15mmmm气缸套气缸套水套水套气缸体气缸体橡胶封水圈橡胶封水圈图图 2-6 2-6（b b）湿式湿式气缸套气缸套 （轴向定位）（轴向定位）（径向定位）（径向定位）（径向定位）（径向定位）湿式缸套压配在气缸体内孔时，上部凸肩顶面湿式缸套压配在气缸体内孔时，上部凸肩顶面高出气缸体顶面高出气缸体顶面0.05-0.15 0.05-0.15 mmmm，这样紧固缸盖时，这样紧固缸盖时，可将缸垫压得更紧，以密封燃气。可将缸垫压得更紧，以密封燃气。湿式缸套湿式缸套优点优点是：是：气缸套冷却好气缸套冷却好；制造成本低制造成本低；气缸体铸造工艺性好气缸体铸造工艺性好；缸心距短缸心距
27、短，曲轴不易弯曲曲轴不易弯曲。湿式缸套湿式缸套缺缺点点是：是：气缸体刚性差气缸体刚性差，容易变形容易变形，易漏气易漏气、漏水漏水；气缸套外圆表面易产生穴蚀现象气缸套外圆表面易产生穴蚀现象，常见涂漆常见涂漆。4 4、按、按气缸排气缸排列形式列形式分分单列单列双双列列直立直立平卧平卧V V型（型（，相邻两缸的连杆大头共用一个曲柄销），相邻两缸的连杆大头共用一个曲柄销）水平对置（水平对置（=，每缸的连杆大头各占用一个曲柄销），每缸的连杆大头各占用一个曲柄销）（1 1）（1 1）（2 2）（2 2）（3 3）（3 3）图图2-7 2-7 多缸发动机气缸排列型式多缸发动机气缸排列型式（1 1）单列直立式
28、（直列式）单列直立式（直列式）（2 2）V V型型（3 3）水平对置式）水平对置式图图2-8 2-8 一汽奥迪一汽奥迪100100型发动机气缸体（一般式）型发动机气缸体（一般式）1-1-机油泵机油泵2-2-主轴瓦主轴瓦3-3-主轴承盖主轴承盖4-4-飞轮飞轮5-5-转速传感器脉冲齿转速传感器脉冲齿6-6-止推垫片止推垫片7-7-曲轴曲轴8-8-气缸体气缸体9-9-链轮链轮图图2-9 2-9 桑塔纳时代超桑塔纳时代超人人20002000GSIGSI型轿车型轿车AJRAJR发动机的气缸体及相发动机的气缸体及相关零件（龙门式）关零件（龙门式）二、气缸盖与气缸垫二、气缸盖与气缸垫二、气缸盖与气缸垫二、
29、气缸盖与气缸垫（一）气缸盖一）气缸盖一）气缸盖一）气缸盖1 1、基本组成、基本组成：气缸盖上应有进、排气门座及气门导管和进、排气门通道等。气缸盖上应有进、排气门座及气门导管和进、排气门通道等。2 2、作用、作用：（：（1 1）密封气缸上部）密封气缸上部 （2 2）构成燃烧室（与气缸壁和活塞顶一起）构成燃烧室（与气缸壁和活塞顶一起）（3 3 3 3）构成供给系中进、排气系统及冷却系、润滑系的一部分（铸构成供给系中进、排气系统及冷却系、润滑系的一部分（铸 有进、排气通道及冷却水套或散热片、润滑油道）有进、排气通道及冷却水套或散热片、润滑油道）3 3、要求、要求：（：（1 1）耐高温、高压）耐高温、
30、高压 （2 2）耐腐蚀）耐腐蚀 （3 3 3 3）足够的刚度和强度足够的刚度和强度4 4、材料、材料：（：（1 1）铝合金压铸：）铝合金压铸：a a、导热性好导热性好 （汽油机及少数（汽油机及少数 b b、质量轻质量轻 柴油机）柴油机）c c、铸造流动性好（风冷发动机散热片铸造容易）铸造流动性好（风冷发动机散热片铸造容易）d d、刚度低刚度低:易变形易变形导致漏气、漏水导致漏气、漏水 f f、强度低强度低:气缸盖螺栓孔易拉毛气缸盖螺栓孔易拉毛 g g、不耐高温不耐高温:超过超过350350 C C，强度急剧降低强度急剧降低（1 1）降低热负荷，避免热应）降低热负荷，避免热应 力过大而开裂力过大
31、而开裂（2 2）可提高压缩比（汽油机）可提高压缩比（汽油机）（2 2）灰铸铁或合金铸铁：）灰铸铁或合金铸铁：a a、刚度、强度高刚度、强度高 （大部分柴油机）（大部分柴油机）b b、耐高温耐高温 c c、导热性差导热性差:缸盖底面鼻梁区易开裂缸盖底面鼻梁区易开裂 d d、质量重质量重5 5、结构特点、结构特点：（1 1）多缸发动机）多缸发动机a a、单体气缸盖：单体气缸盖：每缸一盖，刚性好，制造容易，维修方每缸一盖，刚性好，制造容易，维修方 便，但缸心距较长，曲轴容易弯曲。便，但缸心距较长，曲轴容易弯曲。b b、整体气缸盖：整体气缸盖：只有一盖，缸心距最短，发动机紧凑，曲只有一盖，缸心距最短，
32、发动机紧凑，曲 轴刚性好，但气缸盖刚性差，制造困难，轴刚性好，但气缸盖刚性差，制造困难，维修成本增加。（现代发动机大部分采用）维修成本增加。（现代发动机大部分采用）c c、组合气缸盖：如两缸一盖，便于系列化。组合气缸盖：如两缸一盖，便于系列化。（2 2）按所用燃料分）按所用燃料分 a a、汽油机：（汽油机：（1 1）气缸盖中心加工有装火花塞的孔）气缸盖中心加工有装火花塞的孔 （2 2）进、排气道一般铸在气缸盖的一侧（进气管布置在排）进、排气道一般铸在气缸盖的一侧（进气管布置在排 气管的上部，利用废气加热进气管壁面油膜，促进雾气管的上部，利用废气加热进气管壁面油膜，促进雾 化化),),但现代汽油
33、机采用半球形燃烧室时则进、排气道铸但现代汽油机采用半球形燃烧室时则进、排气道铸 在气缸盖的两侧在气缸盖的两侧 （3 3）燃烧室在气缸盖上，气缸盖底部有凹坑。）燃烧室在气缸盖上，气缸盖底部有凹坑。b b、柴油机：（柴油机：（1 1）气缸盖中心加工有装喷油器的孔）气缸盖中心加工有装喷油器的孔 （2 2）进、排气道铸在气缸盖的两侧（避免进气加热，影响）进、排气道铸在气缸盖的两侧（避免进气加热，影响 充气效率，降低发动机功率）充气效率，降低发动机功率）（3 3）车用中小功率柴油机的气缸盖底部没有凹坑（直喷式）车用中小功率柴油机的气缸盖底部没有凹坑（直喷式 燃烧室一般在活塞顶上，分开式燃烧室则在气缸盖内
34、部）。燃烧室一般在活塞顶上，分开式燃烧室则在气缸盖内部）。（3 3）按冷却方式分）按冷却方式分：a a、水冷：水冷：内铸水套，入水口与气缸体上水套相通，上内铸水套，入水口与气缸体上水套相通，上 部出水口通过节温器与散热器入水口相通。部出水口通过节温器与散热器入水口相通。b b、风冷：风冷：外铸散热片，平行于来流方向。外铸散热片，平行于来流方向。图图2-10 2-10 捷达轿车发动机的气缸盖（进、排气管在同侧，顶置凸轮轴捷达轿车发动机的气缸盖（进、排气管在同侧，顶置凸轮轴）图图2-11 2-11 进、排气进、排气管在同一侧的桑塔管在同一侧的桑塔纳轿车发动机气缸纳轿车发动机气缸盖盖1-1-气缸垫气
35、缸垫 2-2-气缸盖气缸盖3-3-衬垫衬垫4-4-压条压条5-5-气缸盖罩气缸盖罩（顶置凸轮轴）（顶置凸轮轴）图图2-12 2-12 桑塔纳时代超人桑塔纳时代超人20002000GSIGSI轿车轿车AJRAJR发动机发动机气缸盖及相关零件（进、气缸盖及相关零件（进、排气管在两侧，顶置凸排气管在两侧，顶置凸轮轴）轮轴）1-1-凸轮轴同步带轮凸轮轴同步带轮2-2-凸轮轴油封凸轮轴油封3-3-凸轮轴轴承盖凸轮轴轴承盖4-4-凸轮轴凸轮轴5-5-液压挺杆液压挺杆6-6-气缸盖气缸盖7-7-进气门进气门8-8-排气门排气门6 6、汽油机燃烧室、汽油机燃烧室：（1 1）要求：）要求：a a、结构尽可能紧凑
36、，结构尽可能紧凑，F/VF/V小小 b b、压缩终了时能形成一定强压缩终了时能形成一定强 度的挤压涡流度的挤压涡流减少热量损失减少热量损失缩短火焰传播距离缩短火焰传播距离提高提高 i i 提高火焰传播速率提高火焰传播速率促进油、气混合促进油、气混合促使混合气促使混合气及时及时充分充分燃烧燃烧（2 2）结构形式：）结构形式：a a、楔形燃烧室楔形燃烧室 b b、盆形燃烧室盆形燃烧室 c c、半球形燃烧室半球形燃烧室结构较简单、紧凑结构较简单、紧凑压缩终了时能形成挤压涡流压缩终了时能形成挤压涡流结构较简单、紧凑结构较简单、紧凑能形成进气涡流能形成进气涡流结构最为紧凑，结构最为紧凑，高高配气机构复杂
37、（进、排气门分置两侧，气配气机构复杂（进、排气门分置两侧，气门倾斜，气门传动困难）门倾斜，气门传动困难）图图2-13 2-13 汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状（a a）半球形半球形燃烧室燃烧室（b b）楔形楔形燃烧室燃烧室（c c）盆形盆形燃烧室燃烧室（a a）（b b）（c c）（红旗轿车、切（红旗轿车、切诺基越野车、解诺基越野车、解放放CA1091CA1091货车）货车）（捷达、奥迪轿车、北捷达、奥迪轿车、北京吉普）京吉普）（桑塔纳、富康、桑塔纳、富康、夏利轿车）夏利轿车）（二）气缸垫（二）气缸垫（二）气缸垫（二）气缸垫1 1、作用：密封、作用：密封燃气燃气冷却水、机油冷却水、机油2 2
38、、要求：、要求：（1 1）一定的强度要求）一定的强度要求（2 2）耐热、耐腐蚀）耐热、耐腐蚀（3 3）一定的弹性）一定的弹性a a、密封（变形以补偿结合面的不平度）密封（变形以补偿结合面的不平度）b b、能重复使用（能重复使用（在一定公差内）在一定公差内）3 3、材料与结构：、材料与结构：（1 1 1 1）金属金属+石棉：石棉中间夹有金属丝或金属屑，且外覆铜皮或钢皮，水孔石棉：石棉中间夹有金属丝或金属屑，且外覆铜皮或钢皮，水孔和燃烧室孔周围另用镶边增强，以防被高温燃气烧坏，常用，有很好的弹性和燃烧室孔周围另用镶边增强，以防被高温燃气烧坏，常用，有很好的弹性和耐热性，能重复使用，但制造厚度均一性
39、较差，使用时注意光滑面朝气缸和耐热性，能重复使用，但制造厚度均一性较差，使用时注意光滑面朝气缸体，否则容易被燃气或冷却水冲坏。体，否则容易被燃气或冷却水冲坏。（2 2）金属片：带凸纹，强度高，冲压）金属片：带凸纹，强度高，冲压低碳钢板低碳钢板铜板铜板铝板铝板适用于增压等强化发动机适用于增压等强化发动机 图图2-14 2-14 气缸盖衬垫的结构气缸盖衬垫的结构（1 1）金属）金属-石棉板石棉板（2 2）冲压钢板）冲压钢板（2 2）（1 1）4 4、气缸盖螺栓的拧紧次序：、气缸盖螺栓的拧紧次序：必须由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行，最后一次要用扭力扳必须由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行
40、，最后一次要用扭力扳手按工厂规定的数值拧紧，一则保证密封性，二则避免损坏气缸垫，三则保手按工厂规定的数值拧紧，一则保证密封性，二则避免损坏气缸垫，三则保证压缩比的一致性。铝合金制成的气缸盖到最后必须在发动机冷的状态下拧证压缩比的一致性。铝合金制成的气缸盖到最后必须在发动机冷的状态下拧紧，这样，发动机热起来时会增加密封性，因为铝合金气缸盖的热膨胀比钢紧，这样，发动机热起来时会增加密封性，因为铝合金气缸盖的热膨胀比钢螺栓的大；铸铁气缸盖则一般在发动机热车时最后拧紧，因为装配时拧紧的螺栓的大；铸铁气缸盖则一般在发动机热车时最后拧紧，因为装配时拧紧的螺栓在发动机工作初始后不久会松弛。螺栓在发动机工作初
41、始后不久会松弛。图图2-15 2-15 丰田佳美丰田佳美3 3S-FES-FE发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序三、油底壳三、油底壳1 1、作用：储存机油并密封曲轴箱。、作用：储存机油并密封曲轴箱。2 2、要求：（、要求：（1 1）结合面平整，密封性好）结合面平整，密封性好 （2 2）刚性好，避免振动、机械噪声过大）刚性好，避免振动、机械噪声过大 （3 3）散热性好）散热性好3 3、材料与结构：、材料与结构：一般用薄的低碳合金钢板冲压而成，为了加强油底壳内机油的散热，也一般用薄的低碳合金钢板冲压而成，为了加强油底壳内机油的散热，也有的发动机采用铝合金铸造的油底壳，油底
42、壳底部铸有散热肋片。有的发动机采用铝合金铸造的油底壳，油底壳底部铸有散热肋片。油底壳形状决定于发动机的总体布置和机油容量，后部一般做得较深，油底壳形状决定于发动机的总体布置和机油容量，后部一般做得较深，以便发动机纵向倾斜时机油泵能吸到机油。油底壳内还设有挡油板，避免油以便发动机纵向倾斜时机油泵能吸到机油。油底壳内还设有挡油板，避免油面波动太大，机油泵吸进气泡，供油不畅。油底壳底部装有磁性放油塞，以面波动太大，机油泵吸进气泡，供油不畅。油底壳底部装有磁性放油塞，以便吸集机油中的金属屑，减少发动机运动零件的磨损。便吸集机油中的金属屑，减少发动机运动零件的磨损。图图2-16 2-16 桑塔纳轿车油桑塔纳轿车油底壳结构底壳结构