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1、曲柄连杆机构第1页，共75页，编辑于2022年，星期六二、工作条件及受力分析二、工作条件及受力分析工作条件：工作条件：高温、高压、高速、化学腐蚀。高温、高压、高速、化学腐蚀。受受力：力：气体压力、运动质量的惯性力和离心力、摩擦力。气体压力、运动质量的惯性力和离心力、摩擦力。1.气体压力气体压力作功行程及压缩行程气体压力作用简图作功行程及压缩行程气体压力作用简图第2页，共75页，编辑于2022年，星期六2.往复惯性力和离心力往复惯性力和离心力往复惯性力：活塞和连杆小头，大小与运动件质量和加速度成正比，往复惯性力：活塞和连杆小头，大小与运动件质量和加速度成正比，方向与加速度相反。方向与加速度相反。
2、离心惯性力：连杆大头和曲柄、连杆轴径。与运动件质量、旋转半径、离心惯性力：连杆大头和曲柄、连杆轴径。与运动件质量、旋转半径、角速度平方成正比，方向相外。角速度平方成正比，方向相外。3.摩擦力摩擦力第3页，共75页，编辑于2022年，星期六 第二第二节节 机体机体组组（由缸体（由缸体cylinder block、缸盖、缸盖cylinder head、油底壳等油底壳等组组成）成）1.气缸垫气缸垫；2.气缸盖；气缸盖；3.衬垫；衬垫；4.压条；压条；5.气缸盖罩；气缸盖罩；6.气缸气缸体；体；7.机油盘衬垫；机油盘衬垫；8.机油盘；机油盘；第4页，共75页，编辑于2022年，星期六一、气缸体一、气缸
3、体 cylinder block1.结构形式与功用：结构形式与功用：是气缸的壳体，也是发动机的基础。是气缸的壳体，也是发动机的基础。整体式整体式：水冷发动机的典型结构，气缸体和曲轴箱铸成一体；水冷发动机的典型结构，气缸体和曲轴箱铸成一体；分开式分开式：多用于风冷发动机，气缸体和曲轴箱分开铸造再联结。多用于风冷发动机，气缸体和曲轴箱分开铸造再联结。第5页，共75页，编辑于2022年，星期六2.工作条件及要求工作条件及要求是发动机的机体和骨架，承受前述各种力以及工作时的冲击力作用，要求有是发动机的机体和骨架，承受前述各种力以及工作时的冲击力作用，要求有足够的刚度足够的刚度和和强度强度和和良好的良好
4、的耐热性耐热性、结构紧凑、重量轻结构紧凑、重量轻。3.构造构造气缸、水套或散热片、轴承座孔、侧壁上主油道、前后壁和中间隔板上分油道；上下平面、气缸、水套或散热片、轴承座孔、侧壁上主油道、前后壁和中间隔板上分油道；上下平面、分体式的凸缘和止口。分体式的凸缘和止口。玉柴玉柴6108型系列柴油机气缸体型系列柴油机气缸体(隧道式隧道式)第6页，共75页，编辑于2022年，星期六第7页，共75页，编辑于2022年，星期六4.曲轴箱型式曲轴箱型式1）一般式：）一般式：缸体主轴承孔（与曲轴上轴承支承处配合）位于曲轴箱分开面上。缸体主轴承孔（与曲轴上轴承支承处配合）位于曲轴箱分开面上。2）龙门式：）龙门式：缸
5、体主轴承孔高于缸体下表面。缸体主轴承孔高于缸体下表面。3）隧道式：）隧道式：缸体主轴承孔不分开。缸体主轴承孔不分开。第8页，共75页，编辑于2022年，星期六5.气缸排列方式气缸排列方式1）直列：直列：六缸以下六缸以下engine-inline-4第9页，共75页，编辑于2022年，星期六2）V型型engine-v-6第10页，共75页，编辑于2022年，星期六3）对置对置engine-flat-4第11页，共75页，编辑于2022年，星期六4）W型型W12发动机：主要配置在奥迪A8型豪华轿车和跑车上 VR发动机：目前最大为4.0升VR8，仅有2.3升VR5和2.8升VR6是批量生产 第12页
6、，共75页，编辑于2022年，星期六6.气缸体的材料气缸体的材料要求气缸内壁要求气缸内壁耐高温、高压，耐磨和耐化学腐蚀耐高温、高压，耐磨和耐化学腐蚀。1）水冷发动机：水冷发动机：一般采用一般采用优质灰铸铁优质灰铸铁。吸振好，含石墨润滑性好抗压。吸振好，含石墨润滑性好抗压强度与钢接近如强度与钢接近如HT200。为提高耐磨性加少量合金元素材料如镍、。为提高耐磨性加少量合金元素材料如镍、铬、钼等。某些强化发动机用铬、钼等。某些强化发动机用球墨铸铁球墨铸铁（QT500），强度比灰铸铁高，强度比灰铸铁高（23倍）。倍）。为了减轻质量，近年来排量为了减轻质量，近年来排量1L的电喷微型车有采用的电喷微型车有
7、采用铝缸体（铝缸体（ZL105）的趋势。的趋势。有些排量大的豪华汽车奥迪（有些排量大的豪华汽车奥迪（A8W12）W型发动机也使用铝合型发动机也使用铝合金，材料和制造工艺实际上采用航空技术，相当精细，所以造价非常高。金，材料和制造工艺实际上采用航空技术，相当精细，所以造价非常高。2）风冷发动机风冷发动机：气缸部采用：气缸部采用双金属材料双金属材料，在铸铁气缸套外面先渗铝、再，在铸铁气缸套外面先渗铝、再铸铝合金散热片。铸铝合金散热片。第13页，共75页，编辑于2022年，星期六二、气缸套二、气缸套1.型式与构造型式与构造第14页，共75页，编辑于2022年，星期六二、气缸套二、气缸套1.型式与构造
8、型式与构造1）干式干式：气缸套外表面不直接与冷却水接触：气缸套外表面不直接与冷却水接触2）湿式湿式：气缸套外表面直接与冷却水接触：气缸套外表面直接与冷却水接触第15页，共75页，编辑于2022年，星期六3）气缸套的密封、定位安装）气缸套的密封、定位安装。2.材料：材料：珠光体灰铸铁、合金铸铁等。珠光体灰铸铁、合金铸铁等。第16页，共75页，编辑于2022年，星期六三、油底壳三、油底壳1.作用：作用：存储机油、封闭曲轴箱存储机油、封闭曲轴箱2.结构型式：结构型式：薄、深，有挡油板；磁性放油螺栓薄、深，有挡油板；磁性放油螺栓第17页，共75页，编辑于2022年，星期六四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩四
9、、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩1.气缸盖气缸盖1）功用与工作条件）功用与工作条件：密封气缸上部，与活塞、气缸壁共同构成燃烧室。承受热负荷、机械负荷。密封气缸上部，与活塞、气缸壁共同构成燃烧室。承受热负荷、机械负荷。2）结构）结构：燃烧室、凸轮轴轴径支撑座孔、冷却水道、进排气道、火花塞或喷油孔等。燃烧室、凸轮轴轴径支撑座孔、冷却水道、进排气道、火花塞或喷油孔等。分开式分开式：刚性好，密封性好，便于维修，适于缸径较大的柴油机。有一机两盖、三盖、六：刚性好，密封性好，便于维修，适于缸径较大的柴油机。有一机两盖、三盖、六盖等。盖等。整体式整体式：能缩短发动机整体长度。缺点是刚性差、受热受力容易变形，影响密
10、封，：能缩短发动机整体长度。缺点是刚性差、受热受力容易变形，影响密封，损坏后须整体更换。损坏后须整体更换。3）材料与紧固）材料与紧固：灰铸铁、灰铸铁、合金铸铁合金铸铁、铝合金铝合金。耐热、耐蚀、散热好。耐热、耐蚀、散热好。第18页，共75页，编辑于2022年，星期六第19页，共75页，编辑于2022年，星期六夏利发动机的缸体、缸盖夏利发动机的缸体、缸盖第20页，共75页，编辑于2022年，星期六哈飞哈飞“路宝路宝”发动机整体式气缸盖三维模型发动机整体式气缸盖三维模型柴油机柴油机“一机两盖一机两盖”式气缸盖式气缸盖第21页，共75页，编辑于2022年，星期六2.燃烧室燃烧室要求要求：面容比小，结
11、构紧凑，能产生涡流，：面容比小，结构紧凑，能产生涡流，充气效率高，表面光滑。充气效率高，表面光滑。燃烧室形状燃烧室形状：楔型、盆型、半球型楔型、盆型、半球型。1）楔型燃烧室）楔型燃烧室：有挤气有挤气冷激面，可形成挤气涡流，因冷激面，可形成挤气涡流，因气门斜置，气道导较好。燃烧速度快，动气门斜置，气道导较好。燃烧速度快，动力性和经济性好，力性和经济性好，CO较低，而较低，而NO3较高，较高，挤气面内熄火区较大，挤气面内熄火区较大，HC排放较高。排放较高。比半球型燃烧室的压缩比高比半球型燃烧室的压缩比高0.5，适于大量，适于大量生产，是生产，是60年代以来轿车发动机最常用的年代以来轿车发动机最常用
12、的结构。结构。楔型燃烧室：楔型燃烧室：第22页，共75页，编辑于2022年，星期六2）盆型燃烧室）盆型燃烧室：有挤气有挤气冷激面，可形成冷激面，可形成挤气涡流，因盆的形状狭窄，挤气涡流，因盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量差，气门尺寸受限，换气质量差，燃烧速度慢。燃烧质量稍差，燃烧速度慢。燃烧质量稍差，CO和和HC排放较高而排放较高而NO3较较低。低。盆型燃烧室盆型燃烧室第23页，共75页，编辑于2022年，星期六3）半球型燃烧室）半球型燃烧室可容纳较大的气门可容纳较大的气门，混合气流动通顺，最混合气流动通顺，最有利于提高升功率，但结构复杂；有利于提高升功率，但结构复杂；火花塞可位于燃烧室中
13、央火花塞可位于燃烧室中央，火焰传播距离短，火焰传播距离短，燃烧剧烈、完全，抗爆性好燃烧剧烈、完全，抗爆性好。动力性、经济性好。动力性、经济性好。CO和和HC排放较低而排放较低而NO3较高。较高。半球形燃烧室中燃烧压力上升较快，半球形燃烧室中燃烧压力上升较快，对机件的冲击负荷大。对机件的冲击负荷大。半球型燃烧室半球型燃烧室第24页，共75页，编辑于2022年，星期六3.气缸垫气缸垫1）作用与要求）作用与要求作用：保证缸体和缸盖结合面之间作用：保证缸体和缸盖结合面之间的密封，防止漏气、漏水。的密封，防止漏气、漏水。要求要求:a）耐热、耐蚀、有足够的强度）耐热、耐蚀、有足够的强度和刚度和刚度.b）有
14、一定的弹性。）有一定的弹性。2）构造）构造a）金属）金属石棉垫石棉垫b）纯金属：强化发动机，）纯金属：强化发动机，c）耐热密封胶耐热密封胶3）安装方向）安装方向：注意标记注意标记第25页，共75页，编辑于2022年，星期六4.气缸盖罩气缸盖罩 作用作用：封闭缸盖上方，密封与防尘。：封闭缸盖上方，密封与防尘。材料材料：薄钢板冲压或塑料。：薄钢板冲压或塑料。第26页，共75页，编辑于2022年，星期六第一节第一节概述概述一、曲柄连杆机构的功用及组成一、曲柄连杆机构的功用及组成二、工作条件及受力分析二、工作条件及受力分析1.气体压力；气体压力；2.往复惯性力和离心力往复惯性力和离心力第二节第二节机体
15、组机体组一、气缸体一、气缸体1.结构结构2.曲轴箱型式曲轴箱型式3.气缸排列方式气缸排列方式二、气缸套二、气缸套：干式、湿式干式、湿式三、油底壳三、油底壳四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩1.气缸盖：结构、三种常见气缸盖：结构、三种常见燃烧室燃烧室小小结结第27页，共75页，编辑于2022年，星期六第三节第三节活塞连杆组活塞连杆组一、活塞一、活塞1.作用作用1）承受气缸中的燃烧压力并将压力通过活塞销和）承受气缸中的燃烧压力并将压力通过活塞销和连杆传递给曲轴；连杆传递给曲轴；2）与气缸壁、气缸盖共同组成燃烧室。）与气缸壁、气缸盖共同组成燃烧室。2.工作条件、要求工作条件、要
16、求：强度高、刚度大；质量小；耐热性好；强度高、刚度大；质量小；耐热性好；导热性好、热膨胀系数低；摩擦系数小。导热性好、热膨胀系数低；摩擦系数小。3.材料材料铝硅合金、合金铸铁、耐热刚。铝硅合金、合金铸铁、耐热刚。第28页，共75页，编辑于2022年，星期六第29页，共75页，编辑于2022年，星期六第30页，共75页，编辑于2022年，星期六4.结构结构：由活塞顶、活塞头、活塞裙部三部分组成。：由活塞顶、活塞头、活塞裙部三部分组成。1）活塞顶活塞顶：燃烧室组成部分。：燃烧室组成部分。平顶平顶工艺简单、吸热面积小。工艺简单、吸热面积小。凹顶凹顶可改善混合气形成、可改善混合气形成、燃烧，可调节压比
17、。燃烧，可调节压比。凸顶凸顶可提高换气效率，可提高换气效率，用于二行程汽油机。用于二行程汽油机。2）活塞头活塞头：承受气体压力、防止漏气、把热量传递给气缸壁。：承受气体压力、防止漏气、把热量传递给气缸壁。3）活塞裙部活塞裙部：引导活塞在气缸中做往复运动，并承受侧压力。：引导活塞在气缸中做往复运动，并承受侧压力。4）活塞销座部活塞销座部：安装活塞销：安装活塞销凹顶凹顶凸顶凸顶第31页，共75页，编辑于2022年，星期六5.活塞变形及相应措施活塞变形及相应措施1）活塞变形原因及规律）活塞变形原因及规律a)活塞整体膨胀量大于气缸的膨胀量，取决于温度、材料；活塞整体膨胀量大于气缸的膨胀量，取决于温度、
18、材料；b)活塞头部膨胀量大于裙部的膨胀量，上大下小；取决于温度、壁厚；活塞头部膨胀量大于裙部的膨胀量，上大下小；取决于温度、壁厚；c)裙部沿断面方向成椭圆形，椭圆形长轴在销座方向取决于质量、侧压力。裙部沿断面方向成椭圆形，椭圆形长轴在销座方向取决于质量、侧压力。2）结构措施：）结构措施：a)沿高度方向制成圆锥形。补偿头部较大的热膨胀量；直径差沿高度方向制成圆锥形。补偿头部较大的热膨胀量；直径差0.50.9；b)沿断面方向制成椭圆形。椭圆形长轴在垂直于销座方向，补偿销座处较大的热膨胀量。沿断面方向制成椭圆形。椭圆形长轴在垂直于销座方向，补偿销座处较大的热膨胀量。椭圆量椭圆量0.30.5mm；c)
19、活塞销座外表面铸造时凹下活塞销座外表面铸造时凹下0.11mm。d开绝热槽和膨胀槽。绝热槽减少热量从头部向裙部扩散量；膨胀槽增加裙部弹性，开绝热槽和膨胀槽。绝热槽减少热量从头部向裙部扩散量；膨胀槽增加裙部弹性，补偿热态膨胀补偿热态膨胀.e)采用双金属活塞，即在裙部或销座内嵌入刚片（膨胀系数仅为铝合金的采用双金属活塞，即在裙部或销座内嵌入刚片（膨胀系数仅为铝合金的10%左右），减少裙部的膨胀量。左右），减少裙部的膨胀量。第32页，共75页，编辑于2022年，星期六第33页，共75页，编辑于2022年，星期六第34页，共75页，编辑于2022年，星期六开绝热槽和膨胀槽开绝热槽和膨胀槽第35页，共75
20、页，编辑于2022年，星期六第36页，共75页，编辑于2022年，星期六第37页，共75页，编辑于2022年，星期六6.其他结构其他结构1）稳控结构：稳控结构：a）喷油冷却：通过中心油道从连杆小头顶端向活塞顶部、燃烧）喷油冷却：通过中心油道从连杆小头顶端向活塞顶部、燃烧室背面喷油，冷却活塞、活塞环并控制燃烧室温度。室背面喷油，冷却活塞、活塞环并控制燃烧室温度。b）隔热膜：在活塞顶燃烧室壁面及其周围涂一层石墨。）隔热膜：在活塞顶燃烧室壁面及其周围涂一层石墨。2）环形槽）环形槽：相当于散热器：相当于散热器3）环槽镶护圈）环槽镶护圈：（第一、二道环），也可喷涂耐磨材料。：（第一、二道环），也可喷涂耐
21、磨材料。4）减压腔）减压腔：环槽倒角，存油间隙增大，减小油压。泄油孔。：环槽倒角，存油间隙增大，减小油压。泄油孔。5）偏置活塞销座）偏置活塞销座：高速发动机的活塞销座中心线与活塞中心线不同：高速发动机的活塞销座中心线与活塞中心线不同心，向承受侧压力的一面偏移心，向承受侧压力的一面偏移12mm.避免敲缸、减小噪声。避免敲缸、减小噪声。6）桶型裙）桶型裙：形成楔形油膜、产生流体动压，提高承压能力、改善润滑条件、避免换：形成楔形油膜、产生流体动压，提高承压能力、改善润滑条件、避免换向冲击。向冲击。6.活塞的安装方向和顶面标记活塞的安装方向和顶面标记方向标记，尺寸分组、重量分组，修理加大尺寸，缸号数。
22、方向标记，尺寸分组、重量分组，修理加大尺寸，缸号数。第38页，共75页，编辑于2022年，星期六喷油冷却喷油冷却第39页，共75页，编辑于2022年，星期六第40页，共75页，编辑于2022年，星期六第41页，共75页，编辑于2022年，星期六环槽镶护圈环槽镶护圈减压腔减压腔第42页，共75页，编辑于2022年，星期六二、活塞环二、活塞环（一）概述（一）概述1.作用与分类作用与分类1）气环）气环：密封密封高温高压气体，防止它们进入曲轴箱；把活塞头高温高压气体，防止它们进入曲轴箱；把活塞头7080%的热量的热量传传给气缸壁。给气缸壁。2）油环）油环：刮去刮去气缸壁上多余的机油，同时在气缸壁上均匀
23、布上一层油膜，防止机油窜气缸壁上多余的机油，同时在气缸壁上均匀布上一层油膜，防止机油窜入燃烧室、减少活塞及活塞环与气缸壁的磨损。入燃烧室、减少活塞及活塞环与气缸壁的磨损。2.工作条件、要求工作条件、要求：高温、高压、高速、润滑困难，磨损较快。高温、高压、高速、润滑困难，磨损较快。3.材料及表面处理材料及表面处理：耐磨、耐热、导热、弹性与刚性。合金铸耐磨、耐热、导热、弹性与刚性。合金铸铁或球墨铸铁。表面磷化或镀锌钼、铬处理。铁或球墨铸铁。表面磷化或镀锌钼、铬处理。4.间隙间隙：端隙、侧隙、背隙端隙、侧隙、背隙第43页，共75页，编辑于2022年，星期六第44页，共75页，编辑于2022年，星期六
24、（二）气环：（二）气环：1.气环的密封机理气环的密封机理环的自由弹力建立的密封环的自由弹力建立的密封气体压力建立的密封气体压力建立的密封气环的密封机理气环的密封机理第45页，共75页，编辑于2022年，星期六2.泵油作用及危害泵油作用及危害第46页，共75页，编辑于2022年，星期六3.气环的断面形状气环的断面形状矩形环矩形环：结构简单，制造方便，接触面积大，有利活塞头部散热。：结构简单，制造方便，接触面积大，有利活塞头部散热。锥形环锥形环：线接触，单位压力大，有利密封和磨合。：线接触，单位压力大，有利密封和磨合。扭曲环扭曲环：压缩后产生扭曲变形相当于锥形环，而作功行程不扭曲：压缩后产生扭曲变
25、形相当于锥形环，而作功行程不扭曲接触面积增大。接触面积增大。梯形环梯形环：工作时背隙和侧隙不断变化，清除环槽内的积碳和杂质。：工作时背隙和侧隙不断变化，清除环槽内的积碳和杂质。桶面环桶面环：上下运动时与气缸壁间形成楔形空间，减少磨损。：上下运动时与气缸壁间形成楔形空间，减少磨损。第47页，共75页，编辑于2022年，星期六第48页，共75页，编辑于2022年，星期六（三）油环（三）油环组合油环：目前轿车发动机上普遍采用，但进口。组合油环：目前轿车发动机上普遍采用，但进口。活塞环材料与表面处理活塞环材料与表面处理第49页，共75页，编辑于2022年，星期六三、活塞销三、活塞销1.功用与工作条件：
26、功用与工作条件：连接活塞和连杆小头，连接活塞和连杆小头，把活塞承受的压力传给连杆，承受大小把活塞承受的压力传给连杆，承受大小和方向都不断变化的冲击性载荷，润滑和方向都不断变化的冲击性载荷，润滑条件差。条件差。2.结构与材料结构与材料：低合金渗碳钢（：低合金渗碳钢（DA468采采用用15CrMo）。中空等截面圆柱形及圆）。中空等截面圆柱形及圆锥形；中间或单侧封闭；成形。锥形；中间或单侧封闭；成形。3.工作状态工作状态：全浮式全浮式：圆周方向自由转动。：圆周方向自由转动。轴向用弹性卡环限位。轴向用弹性卡环限位。半浮式半浮式：销、销座孔、连杆小头：销、销座孔、连杆小头之间连接处，一处固定，之间连接处
27、，一处固定，一处浮动。一处浮动。第50页，共75页，编辑于2022年，星期六四、连杆四、连杆（一）组成与功用（一）组成与功用：将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。（二）连杆体与连杆盖（二）连杆体与连杆盖1.工作条件、要求与材料工作条件、要求与材料中碳钢或中碳合金钢、表面喷丸强化；中碳钢或中碳合金钢、表面喷丸强化；小型机用高强度铝合金。小型机用高强度铝合金。2.构造构造：1）小头：内镶铜套（表面有润滑油槽）小头：内镶铜套（表面有润滑油槽）2）杆身：）杆身：“工工”字型截面（
28、时有润滑油路）字型截面（时有润滑油路）3）大头：整体或分开，用螺栓联结。组合加工。）大头：整体或分开，用螺栓联结。组合加工。RodLengthRelationships ShortRodissloweratBDCrangeandfasteratTDCrange.LongRodisfasteratBDCrangeandsloweratTDCrange.第51页，共75页，编辑于2022年，星期六4）大头切口形式大头切口形式：为剖分式。平切口、斜切口。：为剖分式。平切口、斜切口。大头定位方式大头定位方式：连杆螺栓定位、锯齿定位、套或销定位、止口定位。：连杆螺栓定位、锯齿定位、套或销定位、止口定位。
29、第52页，共75页，编辑于2022年，星期六5）连杆螺栓及其锁止）连杆螺栓及其锁止第53页，共75页，编辑于2022年，星期六（三）连杆轴承（三）连杆轴承1.作用与工作条件：交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑差。作用与工作条件：交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑差。2.组成与材料：分开式，薄壁组合材料。定位唇与定位槽。组成与材料：分开式，薄壁组合材料。定位唇与定位槽。第54页，共75页，编辑于2022年，星期六（四）（四）V型发动机连杆的结构型式型发动机连杆的结构型式并列、主副、叉形。并列、主副、叉形。同一机组四个活塞质量应在同一机组四个活塞质量应在2克内；克内；同台活塞连杆总成质量差不大
30、于同台活塞连杆总成质量差不大于6克。克。第55页，共75页，编辑于2022年，星期六第四节第四节曲轴飞轮组曲轴飞轮组第56页，共75页，编辑于2022年，星期六一、曲轴一、曲轴（一）（一）作用作用1.将连杆传来的气体压力转变成转距，再通过飞轮传递到汽车的传动系；将连杆传来的气体压力转变成转距，再通过飞轮传递到汽车的传动系；2.同时驱动发动机的其他运动机构和辅助装置。同时驱动发动机的其他运动机构和辅助装置。（二）（二）工作条件、要求工作条件、要求曲轴旋转时产生不规则的离心力和离心力矩，另外还有活塞往复运动的惯性力、周期性变化曲轴旋转时产生不规则的离心力和离心力矩，另外还有活塞往复运动的惯性力、周
31、期性变化的气体压力；在上述载荷作用下引起扭转振动和弯曲震动而产生附加应力；轴径处润滑不好、的气体压力；在上述载荷作用下引起扭转振动和弯曲震动而产生附加应力；轴径处润滑不好、极易磨损；上下坡、加速、制动、使用离合器时，曲轴受轴向力的作用，会使曲轴向前窜动。极易磨损；上下坡、加速、制动、使用离合器时，曲轴受轴向力的作用，会使曲轴向前窜动。（三）（三）材料材料优质中碳钢优质中碳钢(如如45Mn)、铬镍钢、铬铝钢，、铬镍钢、铬铝钢，铸铸/模锻件模锻件，轴径表面淬火或氮化。，轴径表面淬火或氮化。第57页，共75页，编辑于2022年，星期六（四）（四）结构结构a)整体式：整体式：整体锻造、整体铸造整体锻造
32、、整体铸造b)组合式组合式：大头整体式连杆及隧大头整体式连杆及隧道式缸体用，将曲轴道式缸体用，将曲轴做成分段组合做成分段组合第58页，共75页，编辑于2022年，星期六 整体式基本组成：整体式基本组成：主轴径、连杆轴径、曲柄（拐）、平衡块、前端轴径、后端凸缘。主轴径、连杆轴径、曲柄（拐）、平衡块、前端轴径、后端凸缘。1.主轴径和连杆轴径主轴径和连杆轴径：按支承方式分：按支承方式分：a)全支承曲轴；全支承曲轴；b)非全支承曲轴。非全支承曲轴。第59页，共75页，编辑于2022年，星期六2.曲柄和平衡重曲柄和平衡重：抵消曲拐处产生的局部弯曲力矩。：抵消曲拐处产生的局部弯曲力矩。第60页，共75页，
33、编辑于2022年，星期六哈飞哈飞“路宝路宝”发动机曲轴零件图发动机曲轴零件图第61页，共75页，编辑于2022年，星期六3.曲拐的布局曲拐的布局曲轴的形状和各曲拐的相对位置：取决于气缸数、气缸排列方式和工作顺序。曲轴的形状和各曲拐的相对位置：取决于气缸数、气缸排列方式和工作顺序。1）一般原则：）一般原则：（1）各缸）各缸作功间隔相等作功间隔相等；（2）连续作功的两缸）连续作功的两缸距离尽量远距离尽量远;（3）V型发动机左右两排气缸型发动机左右两排气缸交替作功交替作功；（4）曲拐尽可能）曲拐尽可能对称对称、均匀均匀。2）4、6、8缸常用布局缸常用布局第62页，共75页，编辑于2022年，星期六第
34、63页，共75页，编辑于2022年，星期六第64页，共75页，编辑于2022年，星期六第65页，共75页，编辑于2022年，星期六第66页，共75页，编辑于2022年，星期六空间曲轴布局空间曲轴布局1-5-4-8-6-3-7-21-5-4-2-6-3-7-8第67页，共75页，编辑于2022年，星期六4.前端轴与后端轴前端轴与后端轴1）作用与结构）作用与结构2）前后端的密封）前后端的密封第68页，共75页，编辑于2022年，星期六5.曲轴轴向定位曲轴轴向定位“路宝路宝”发动机气缸体分总成图发动机气缸体分总成图第69页，共75页，编辑于2022年，星期六曲轴止推垫片零件图曲轴止推垫片零件图第70
35、页，共75页，编辑于2022年，星期六6.轴承压盖轴承压盖第71页，共75页，编辑于2022年，星期六二、曲轴扭转减振器二、曲轴扭转减振器（一）扭转振动（一）扭转振动（二）扭转减振器的功用（二）扭转减振器的功用（三）常用扭转减振器结构（三）常用扭转减振器结构及工作原理及工作原理第72页，共75页，编辑于2022年，星期六三、飞轮三、飞轮（一）功用（一）功用：储存作功行程的一部分能量，用以克服其他辅助行程的储存作功行程的一部分能量，用以克服其他辅助行程的阻力，使曲轴均匀旋转，使发动机具有克服短时超载的能力。阻力，使曲轴均匀旋转，使发动机具有克服短时超载的能力。（二）结构：（二）结构：1.外圆压配
36、齿圈。与起动机小齿轮啮合。外圆压配齿圈。与起动机小齿轮啮合。2.和曲轴装配后进行了精确的平衡（静、动），圆周方向限位。和曲轴装配后进行了精确的平衡（静、动），圆周方向限位。3.点火正时记号。点火正时记号。实物图实物图第73页，共75页，编辑于2022年，星期六第五节第五节发动机的支承发动机的支承采用三点支承和四点支承两种方式，通过缸体和飞轮壳或变速器壳体上的支撑，支承在车采用三点支承和四点支承两种方式，通过缸体和飞轮壳或变速器壳体上的支撑，支承在车架上。为减少振动增强稳定性，可用弹性支承和拉杆等结构。架上。为减少振动增强稳定性，可用弹性支承和拉杆等结构。发动机支架实物图发动机支架实物图第74页
37、，共75页，编辑于2022年，星期六活塞连杆组、曲轴飞轮组的组成、作用，受力分析。活塞连杆组、曲轴飞轮组的组成、作用，受力分析。正确分析曲柄连杆机构的组成。正确分析曲柄连杆机构的组成。活塞形状控制、燃烧室型式特点、曲轴的平衡。活塞形状控制、燃烧室型式特点、曲轴的平衡。正确分析发动机曲柄连杆机构各部分相互关系。正确分析发动机曲柄连杆机构各部分相互关系。思考题思考题1.气缸有哪几种排列方式？各适用于什么情况？气缸有哪几种排列方式？各适用于什么情况？2.缸套的作用？型式？特点？缸套的作用？型式？特点？3.梯形环、扭曲环、桶面环的工作特点？梯形环、扭曲环、桶面环的工作特点？3.常见燃烧室的型式、特点？常见燃烧室的型式、特点？4.曲轴为什么要轴向定位？如何定位？曲轴为什么要轴向定位？如何定位？5.简述曲柄连杆机构的组成与功用。简述曲柄连杆机构的组成与功用。6.简述曲轴扭转减振器的作用及工作原理。简述曲轴扭转减振器的作用及工作原理。第75页，共75页，编辑于2022年，星期六