汽车构造初级(上)课件.ppt

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1、汽汽 车车 构构 造造2023/5/251汽车o我国汽车工业是从1953年长春第一汽车制造厂建成开始，发展起来的，经过了五十多年的努力，已初步建成了具有一定规模的现代化汽车工业体系。2023/5/252汽车国内外各汽车生产厂家，国内外各汽车生产厂家，及品牌及品牌2023/5/253总论总论现代汽车类型现代汽车类型 汽车的总体构造汽车的总体构造 汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数 2023/5/2541 现代汽车类型现代汽车类型轿车轿车客车客车货车货车牵引车和汽车列车牵引车和汽车列车特种车特种车工矿自卸车工矿自卸车农用汽车农用汽车越野汽车越野汽车（原来的分类）（原来的分类）（原来的分类）（原来

2、的分类）2023/5/255轿车的分类轿车的分类-1、按排量分类、按排量分类类型型发动机排量（机排量（L）车型型微型微型1.0夏利、奥拓夏利、奥拓普通型普通型1.0 1.6富康、捷达富康、捷达中中级1.6 2.5桑塔桑塔纳、奥迪、奥迪100中高中高级2.5 4.0皇冠、奔皇冠、奔驰300高高级4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔卡迪拉克、林肯、奔驰500系列系列2023/5/256轿车的分类轿车的分类-2.按发动机布置形式按发动机布置形式发动机布置和机布置和驱动型式型式示意示意图发动机前置、前机前置、前驱发动机前置、后机前置、后驱发动机后置、后机后置、后驱2023/5/257客车的分类客车的分

3、类-按长度分类按长度分类类型类型 车辆长度（车辆长度（m）微型微型 3.5 轻型轻型 3.57 中型中型 710 大型大型 1012 超大型超大型 12（铰接式）（铰接式）1012（双层）（双层）2023/5/258客车的分类客车的分类-按车身型式分类按车身型式分类长（短）（短）头客客车箱形客箱形客车流流线型客型客车铰接式客接式客车双双层客客车2023/5/259货车的分类货车的分类-按驾驶室总成结构型式分类按驾驶室总成结构型式分类长头车短头车平头车2023/5/2510货车的分类货车的分类-按货箱型式分类按货箱型式分类栏板板式式罐式罐式自卸自卸式式平台平台式式箱式箱式篷式篷式2023/5/2

4、511货车的分类货车的分类3、按汽车质量分类：、按汽车质量分类：类型类型 总质量（总质量（t）微型微型 1.8 轻型轻型 1.86 中型中型 6 14 重型重型 142023/5/2512按照按照按照按照GB/T 3730.12001GB/T 3730.12001GB/T 3730.12001GB/T 3730.12001汽车和挂车类型的术语和定义汽车和挂车类型的术语和定义汽车和挂车类型的术语和定义汽车和挂车类型的术语和定义规定规定规定规定 今后不再对车辆进行分类和分级、而是给出各种车今后不再对车辆进行分类和分级、而是给出各种车今后不再对车辆进行分类和分级、而是给出各种车今后不再对车辆进行分类

5、和分级、而是给出各种车 型的具体术语和定义，并给出相应的示意图。型的具体术语和定义，并给出相应的示意图。型的具体术语和定义，并给出相应的示意图。型的具体术语和定义，并给出相应的示意图。汽车汽车汽车汽车挂车挂车挂车挂车汽车列车汽车列车汽车列车汽车列车2023/5/2513一、汽车一、汽车一、汽车一、汽车 汽车是指由动力驱动，具有四个以上车轮的非轨道承载的车辆。1.乘用车乘用车 用于载运乘客及其随身行李或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位的车辆。2.商用车辆商用车辆 以运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。2023/5/2514汽车 二、挂车二、挂车 是需由汽车牵引，才能正常使

6、用的一种无动力的是需由汽车牵引，才能正常使用的一种无动力的 道路车辆，用于载运人员或货物以及特殊用途。道路车辆，用于载运人员或货物以及特殊用途。oo 1.1.牵引杆挂车牵引杆挂车牵引杆挂车牵引杆挂车oo 2.2.半挂车半挂车半挂车半挂车oo 3.3.中置轴挂车中置轴挂车中置轴挂车中置轴挂车2023/5/2515汽车 三、汽车列车三、汽车列车 是指一辆或多辆挂车的组合。是指一辆或多辆挂车的组合。oo 1.1.乘用车列车乘用车列车oo 2.2.客车列车客车列车oo 3.3.货车列车货车列车oo 4.4.牵引杆挂车列车牵引杆挂车列车oo 5.5.铰接列车铰接列车oo 6.6.双挂列车双挂列车oo 7

7、.7.双半挂列车双半挂列车oo 8.8.平板列车平板列车2023/5/25162 汽车的总体构造汽车的总体构造1 1）发动机）发动机 2 2）底盘）底盘3 3）车身）车身4 4）电气设备）电气设备2023/5/2517汽车o1.发动机是指汽车的动力装置（引擎）o2.底盘接受发动机的动力，使汽车运动 并按驾驶员的操纵而行驶的部件。o3.车身是驾驶员工作及容纳乘客或货物 的场所。o4.电气设备汽车上的用电设备及供给用 电设备的电源。2023/5/25183 汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数1.1.整车整备质量：整车整备质量：汽车完全装备好的质量，完整的发动汽车完全装备好的质量，完整的发动 机、

8、底盘、车身、全部电器设备和车机、底盘、车身、全部电器设备和车 辆正常行驶所需要地辅助设备质量。辆正常行驶所需要地辅助设备质量。2.2.最大总质量：最大总质量：汽车满载时的总质量。汽车满载时的总质量。3.3.最大装载质量：最大装载质量：最大总质量和整车整备质量之差。最大总质量和整车整备质量之差。4.4.最大轴载质量：最大轴载质量：汽车单轴所承载的最大总质量。汽车单轴所承载的最大总质量。2023/5/2519汽车 图12023/5/2520汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数 5.5.车长：车长：车长：车长：垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外短垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前

9、、后最外短垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外短垂直与车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外短 突出部位的两垂面间的距离。突出部位的两垂面间的距离。突出部位的两垂面间的距离。突出部位的两垂面间的距离。6.6.车宽：车宽：车宽：车宽：平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部平行与车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部 位的两平面之间的距离。位的两平面之间的距离。位的两平面之间的距离。位的两平面之间的距离。7.7.车高：车高：车高：车高：车辆支撑面与车辆最高突出部位抵

10、靠的水平面之间的距离。车辆支撑面与车辆最高突出部位抵靠的水平面之间的距离。车辆支撑面与车辆最高突出部位抵靠的水平面之间的距离。车辆支撑面与车辆最高突出部位抵靠的水平面之间的距离。8.8.轴距：轴距：汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中 心点到车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。心点到车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。2023/5/2521汽车 图22023/5/2522汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数9.轮距：轮距：在支撑面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离在支撑面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离10.10.前悬：前悬：在直线行驶时，

11、汽车前端刚性固件的最前点到通在直线行驶时，汽车前端刚性固件的最前点到通 过两前轮轴线的垂面间的距离。过两前轮轴线的垂面间的距离。11.11.后悬后悬:汽车后段刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴汽车后段刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴 线的垂面件的距离。线的垂面件的距离。12.12.最小离地间隙：最小离地间隙：满载时，车辆支承平面与车辆最低点满载时，车辆支承平面与车辆最低点 之间的距离。之间的距离。2023/5/2523汽车的主要技术参数汽车的主要技术参数13.13.接近角接近角:汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角14.14.离去角：离去角：汽车后

12、端突出点向后轮引的切线与地面的夹角汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角15.15.转弯直径：转弯直径：外转向轮的中心平面在车辆支承平面上的外转向轮的中心平面在车辆支承平面上的 轨迹圆直径。轨迹圆直径。2023/5/2524作业作业说明汽车主要是由哪几部分组成，以及说明汽车主要是由哪几部分组成，以及各部分的作用。各部分的作用。课后思考2023/5/2525第一章第一章 发动机工作原理和总体构造发动机工作原理和总体构造基本概念基本概念发动机总体构造发动机总体构造四冲程发动机工作原理和总体构造四冲程发动机工作原理和总体构造 发动机的分类发动机的分类2023/5/2526发动机概述发动机概述发动机

13、是汽车最主要的总成之一，动力的来源。被称为汽车的“心脏”。汽车发动机的作用是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能，对外输出动力。2023/5/2527 发动机的分类发动机的分类车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机发动机直接喷射式发动机发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机2023/

14、5/2528汽车（3）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加工结构简单、加工容易，但发动机容易，但发动机长度和高度较大。长度和高度较大。缩短了机体的长度和高度，缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动增加了刚度，减轻了发动机的重量；形状复杂，加机的重量；形状复杂，加工困难。六缸以上发动机工困难。六缸以上发动机使用使用2023/5/2529高度小，总体布置方便。轿车中应用不多对置气缸式发动机对置气缸式发动机2023/5/2530 基本术语基本术语上止点上止点 下止点下止点 活塞行程活塞行程(S)曲柄半径曲柄半径(R)气缸工作容积气缸工作容积(V h)发动机排量发动机排量(VL)

15、燃烧室容积燃烧室容积(Vc)气缸总容积气缸总容积(Va)2023/5/2531 发动机总体构造发动机总体构造机体及曲柄连杆机构机体及曲柄连杆机构配气机构配气机构燃油供给系燃油供给系点火系（汽油机）点火系（汽油机）冷却系冷却系润滑系润滑系起动系起动系2023/5/2532桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图2023/5/2533连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮 配气机构 曲柄连杆机构2023/5/2534桑塔纳发动机冷却系示意图桑塔纳发动机冷却系示意图2023/5/2535桑塔纳发动机润桑塔纳发动机润滑系示意图滑系示意图2023/5/2536 四冲程发动机的简单工作原理四冲程

16、发动机的简单工作原理 四冲程汽油机的工作原理四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程 3、作功行程、作功行程 4、排气行程、排气行程 单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程2023/5/2537进气行程进气行程示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。排气门关闭进气门开启活塞温度370440 K，压力7590 kPa 大气压力线大气压力线PVra示功图示功图上止点下止点2023/5/2538压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600800K，压力6001500

17、 kPa 2023/5/2539作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度22002800 K，压力35MPa 作功终了：温度15001700 K，压力300500 kPa 2023/5/2540排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力105125 kPa残余废气2023/5/2541 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理喷油器喷油泵吸气行程吸气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程进气门排气门纯空气温度300370K压力80

18、0900 kPa 温度8001000K压力35 MPa 瞬时：温度18002200K压力510 MPa 温度8001000K压力105400 kPa 终了：温8001000K压力105400 kPa 2023/5/25422023/5/2543第二节第二节 曲柄连杆机构曲柄连杆机构o机体组机体组 o活塞连杆组活塞连杆组 o曲轴飞轮组曲轴飞轮组2023/5/2544 概述概述一、功用一、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动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。轴的旋转运动而

19、对外输出动力。二、组成二、组成 1、机体组、机体组 2、活塞连杆组、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组2023/5/2545三、工作条件三、工作条件承受机械载荷：承受机械载荷：1、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力 2、汽车行驶中产生的冲击力。、汽车行驶中产生的冲击力。以上各种力，使曲柄连杆以上各种力，使曲柄连杆机构和机体的各零件承受了不机构和机体的各零件承受了不同形式的载荷，为保证工作可同形式的载荷，为保证工作可靠，需要采取相应结构措施。靠，需要采取相应结构措施。2023/5/2546 机体组机体组机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气

20、缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳2023/5/2547一、气缸体一、气缸体1、气缸体、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体称为气缸体曲轴箱。曲轴箱。气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面一汽奥迪一汽奥迪100汽车发动机气缸体汽车发动机气缸体气缸体曲轴箱2023/5/2548风冷气缸体风冷气缸体散热片散热片风冷气缸体和气缸盖风冷气缸体和气缸盖2023/5/2549整体式

21、气缸体和镶嵌式气缸体整体式气缸体和镶嵌式气缸体a、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。b、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。类型类型构造构造性能及应用性能及应用整体式整体式气缸直接气缸直接镗在气缸体在气缸体上上强度和度和刚度好，能承度好，能承受大受大负荷。成本高。荷。成本高。镶嵌式嵌式用耐磨用耐磨优质材料制成材料制成气缸套，再装到一般气缸套，再装到一般材料制成的气缸体内。材料制成的气缸体内。降低了制造成本，便降低了制造成本，便于修理和更于修理和更换气缸套，气缸套，延延长了气缸体的使用了气缸体的使用寿命。寿命。

22、2023/5/2550二、曲轴箱二、曲轴箱1、概念：、概念：曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。2、结构：、结构：上轴箱上轴箱 与气缸体铸成一体与气缸体铸成一体 下轴箱下轴箱 贮存润滑油（油底壳）贮存润滑油（油底壳）3、材料：、材料：薄钢板冲压（下曲轴箱）薄钢板冲压（下曲轴箱）2023/5/2551三、气缸盖三、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。材料：灰铸铁或合金铸铁，材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金铝合金。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。工作条件：由于接触

23、温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。上置式凸轮轴铝合金与铸铝合金与铸铁相比有何铁相比有何优越性？优越性？导热性好、利于提高压缩比，适用与高速高强化汽油机2023/5/2552气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞2023/5/2553汽车多缸发动机缸盖的类型多缸发动机缸盖的类型o单体气缸盖单体气缸盖 只覆盖一个气缸的气缸盖。只覆盖一个气缸的气缸盖。o块状气缸盖块状气缸盖 能覆盖两三个气缸的气缸盖。能覆盖两三个气缸的气缸盖。o整体气缸盖整体气缸盖 覆盖全部气缸的气缸盖。覆盖全部气缸的气缸盖。（整体缸盖虽然制造成本低，但刚度较差，在受（整体缸盖虽然制造成本低，但刚度

24、较差，在受力后，容易变形而影响密封。）力后，容易变形而影响密封。）2023/5/2554汽车燃烧室燃烧室o对燃烧室的要求对燃烧室的要求 汽油机燃烧室的结构应尽可能紧凑，表面汽油机燃烧室的结构应尽可能紧凑，表面 积要小，并使混合气在压缩终了时，具有一积要小，并使混合气在压缩终了时，具有一定的涡流运动，以减少热量损失及缩短火焰定的涡流运动，以减少热量损失及缩短火焰行程，提高混合气的燃烧速度，保证混合气行程，提高混合气的燃烧速度，保证混合气能及时和充分的燃烧。能及时和充分的燃烧。2023/5/2555四、燃烧室四、燃烧室名称名称 特点特点示意示意图应用用半球形半球形结构构紧凑、火焰行程凑、火焰行程段

25、、燃段、燃烧速率高、速率高、热损失小、失小、热效率高效率高桑塔桑塔纳 夏利夏利 富富康康楔形楔形结构构简单、紧凑、散凑、散热面面积小、小、热损失少；失少；火花塞置于燃火花塞置于燃烧室最室最高高处，火焰，火焰传播距离播距离长切切诺基基盆形盆形工工艺性好、成本低、性好、成本低、进排气效果不如半球排气效果不如半球形燃形燃烧室室捷达捷达 奥迪奥迪2023/5/2556五、气缸垫五、气缸垫1、功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与、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。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、材料：

26、有弹性、耐热性、耐压性 3、安装时注意方向、安装时注意方向2023/5/2557二二 活塞连杆组活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖2023/5/2558汽车活塞连杆组的组成活塞连杆组的组成o活塞活塞o活塞环活塞环o活塞销活塞销o连杆等机件连杆等机件2023/5/2559（一）活塞（一）活塞1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。使曲轴旋转。2、工作环境：、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高温、散热条件差；顶部工作温度高达高达600700K，且分布不均匀；高速，线速度

27、达且分布不均匀；高速，线速度达到到10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达可达3 5MPa（汽油机）的压力。汽油机）的压力。3、材料：、材料：铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁2023/5/2560结构结构（1）活塞顶部）活塞顶部 功用：功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。2023/5/2561活塞顶分类活塞顶分类形状形状示意示意图平平顶凸凸顶凹凹顶结构简单、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上。多用在汽油

28、机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。气过程。凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。防止碰气门。2023/5/2562（2）活塞头部）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。气环槽气环槽油环槽油环槽工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，3

29、、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：活塞活塞销孔2023/5/2563（3）活塞裙部）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。防治破坏油膜。2023/5/25642、活塞环、活塞环(气环和油环）气环和油环）是具有弹性的开口环，分为气环和油环。是具有弹性的开口环，分为气环和油环。工作条件：工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。高温、高压、高速

30、、极难润滑。平均寿命：平均寿命：6万公里万公里（1）气环）气环 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。切口切口气环气环2023/5/2565（2 2）油环）油环种类普通油环组合式油环示意图特点结构构简单，易加工，成本低，易加工，成本低与汽缸壁接触与汽缸壁接触压力高，适力高，适应性好，刮油效果性好，刮油效果强，但成本，但成本高高刮油片轴向衬环径向衬环刮油片回油孔回油孔2023/5/2566活塞销活塞销作用：连接活塞和连杆小头，并把活

31、塞承受的作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。气体压力传递给连杆。构造：构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。2023/5/2567活塞销的连接方式连杆活塞销全浮式半浮式全浮连接的特点：活塞销能在连杆小头、销座孔中自由转动，三者间可相对运动，减少了磨损并使磨损均匀2023/5/2568（四）连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆组件分解图2023/5/2569连杆的结构连杆的结构小头：内有青铜衬套小头：内有

32、青铜衬套杆身：一般为杆身：一般为“工工”字形断面，抗字形断面，抗弯强度好，重量轻弯强度好，重量轻大头：与曲轴相连，做成大头：与曲轴相连，做成“分开式分开式”。平切口与杆身轴线垂直，斜切。平切口与杆身轴线垂直，斜切口与杆身轴线成口与杆身轴线成30-60度夹角。度夹角。切口的定位方式：切口的定位方式：平切口：螺栓定位平切口：螺栓定位斜切口：四种定位方式斜切口：四种定位方式2023/5/2570连杆轴瓦（剖分为两半的滑动轴承）定位凸键定位凸键油槽润滑油槽润滑减磨合金层减磨合金层目前常用的轴承合金有：巴氏合金、铜铅合金、目前常用的轴承合金有：巴氏合金、铜铅合金、高锡铝合金高锡铝合金高锡铝合金高锡铝合金

33、采用较多采用较多2023/5/2571 曲轴飞轮组曲轴飞轮组一、曲轴飞轮组的组成一、曲轴飞轮组的组成起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮飞轮螺栓飞轮螺栓曲轴曲轴2023/5/2572二、曲轴（中碳钢或中碳合金钢模锻而成，高强度二、曲轴（中碳钢或中碳合金钢模锻而成，高强度 的用稀土球墨铸铁铸造）的用稀土球墨铸铁铸造）1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还 用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯

34、性力矩。承受交变载荷的、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的 冲击。冲击。2023/5/25733、结构：、结构：前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲柄曲柄2023/5/2574曲轴的结构曲轴的结构曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成2023/5/2575曲轴的主轴颈曲轴的主轴颈主轴颈：用于支撑曲轴的部位。主轴颈：用于支撑曲轴的部位。主轴颈数：主轴颈数：o主轴颈数气缸数：全支承曲轴主轴颈数气缸数：全支承曲轴o主轴

35、颈气缸数主轴颈气缸数21：非全支承曲：非全支承曲轴轴2023/5/25764、曲轴的支承方式、曲轴的支承方式概念：概念：在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。为非全支承曲轴。优点点缺点缺点应用用全支承曲全支承曲轴提高曲提高曲轴的的刚度和度和弯曲弯曲强度，减度，减轻主主轴承的承的载荷荷曲曲轴的加工表的加工表面增多，主面增多，主轴承数增多，使承数增多，使机体加机体加长应用用较广泛，广泛，柴油机一般多柴油机一般多采用此种支撑采用此种支撑方式方式非全支承曲非全支承曲轴缩短了曲短了曲轴的的长度，

36、度，使使发动机机总体体长度度有所减小有所减小主主轴承承载荷荷较大大承受承受载荷荷较小小的汽油机可以的汽油机可以采用此种方式采用此种方式2023/5/25775、曲轴的类型、曲轴的类型o整体式：应用广泛整体式：应用广泛o组合式：一般用于隧道式气缸体，分段加工，整体加长。组合式：一般用于隧道式气缸体，分段加工，整体加长。2023/5/25786、曲轴的润滑、曲轴的润滑q润滑方式：压力润滑润滑方式：压力润滑q相应结构：曲柄销和主轴颈的空心结构相应结构：曲柄销和主轴颈的空心结构 主轴颈、曲柄销和轴瓦上的油道主轴颈、曲柄销和轴瓦上的油道2023/5/25797、平衡重、平衡重o平衡重的作用：平衡离心惯性

37、力和力矩，使发动机运转平稳，减小平衡重的作用：平衡离心惯性力和力矩，使发动机运转平稳，减小轴承载荷。轴承载荷。o平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）o平衡重的类型：整体式、装配式平衡重的类型：整体式、装配式2023/5/2580桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组2023/5/2581（2）常见曲轴曲拐的布置）常见曲轴曲拐的布置1）四冲程四缸发动机）四冲程四缸发动机曲拐布置曲拐布置四个曲拐在同一平面内，四个曲拐在同一平面内，点火间隔：点火间隔：1802023/5/25822）四冲程四缸发动机）四冲程四缸发动机点火顺序点火顺序点火顺序：各缸完成同名行程的次序。点

38、火顺序：各缸完成同名行程的次序。另一发火次序：1-2-4-32023/5/25833）直列四冲程六缸发动机曲轴）直列四冲程六缸发动机曲轴曲拐布置曲拐布置2023/5/25844）四冲程六缸发动机点火顺序）四冲程六缸发动机点火顺序2023/5/2585四、飞轮四、飞轮（一）功用：（一）功用：将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，

39、并使发动机有可能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动力传给离合器。能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动力传给离合器。2023/5/2586（二）构造（二）构造飞轮边缘部分做的厚些，飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量间较薄，为减小质量齿圈在发动机起动时齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。带动曲轴旋转。一缸上止点记号一缸上止点记号作用是：调整作用是：调整点火正时点火正时飞轮一般中间尺飞轮一般中间尺寸较薄，边缘较寸较薄，边缘较厚。为什么？厚。为什么？2023/5/2587第三节第三节 配气机构配气机构o概述概述 o配气机

40、构的构造配气机构的构造o气门间隙气门间隙 o配气相位配气相位 o配气机构的组成和零件配气机构的组成和零件2023/5/25883.1概述概述一、功用：按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气气门，使新鲜可燃混合气(汽油机汽油机)或空气或空气(柴油柴油机机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。出。2023/5/2589气门式配气机构o气门组o传动组o驱动组2023/5/2590配气机构的构造一、气门的布置型式 1

41、、气门顶置式、气门顶置式 2、气门侧置式已很少使用。、气门侧置式已很少使用。2023/5/25912023/5/2592气门顶置式配气机构工作过程A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为2:1。2023/5/2593二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置 有利因素：简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动），有利于发动机的布置。不利因素是什么？不利因素是什么？凸轮轴与气门相凸轮轴与气门相距较远，动力传距较远，动力传递路线较长，环递路线较长，环节多，因此不适节多，因此不适用于高速发动机。用于高速发动机。2023/5/25942、凸轮轴中置式传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂

42、，省去了推杆。应 用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱活塞活塞摇臂摇臂调整螺钉调整螺钉2023/5/25953、凸轮轴上置式应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机凸轮轴凸轮轴活塞特点：特点：凸轮轴与气门凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的挺柱，使往复运动的惯量减少。惯量减少。双凸轮轴上置式发动机2023/5/25962023/5/2597传动方式图例2023/5/2598三、凸轮轴的传动方式传动方式方式传动路路线特点特点应用用齿轮传动曲曲轴正正时齿轮（钢）凸凸轮轴正正时齿轮（铸铁或胶或胶木）木）工作可靠，工作可靠

43、，啮合平合平稳、噪声小、噪声小凸凸轮轴下置、下置、中置式配气中置式配气机构机构链条条传动曲曲轴链条条凸凸轮轴正正时齿轮可靠性、耐久性略可靠性、耐久性略差，噪声大，造价差，噪声大，造价高高凸凸轮轴上置上置式配气机构式配气机构 齿形形带传动曲曲轴齿形皮形皮带凸凸轮轴正正时齿轮成本低，但工作性成本低，但工作性能好能好凸凸轮轴上置上置式配气机构式配气机构2023/5/2599配气机构的零件和组件1、气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。要求：要求：保证气缸的密封。保证气缸的密封。2023/5/25100气门组实物图2023/5/251011）气门功用：功用：燃烧室的组成部分，

44、是气体进、燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。高温冲击、高速气流冲击。工作条件：工作条件：A、进气门进气门600K700K，排气门排气门800K1100K。B、头部承受气体压力、气门弹簧力、头部承受气体压力、气门弹簧力、传动惯性力等，传动惯性力等，C、冷却和润滑条件差，冷却和润滑条件差，D、被气缸中燃烧生成物中的物质所被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。腐蚀。性能：性能：强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨进气门进气门570K670K（铬钢铬钢或铬镍钢）或铬镍钢）排气门排气门1050K12

45、00K（硅铬钢）硅铬钢）头部头部杆部杆部2023/5/25102气门与气门座实物图气门与气门座实物图进气门进气门排气门排气门2023/5/251032）气门座）气门座气门座：气门座：气缸盖的进、排气道与气门锥面相结气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合合的部位。的部位。作用：作用：靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。气缸。接受气门传来的热量。接受气门传来的热量。气门座气门座合金铸铁、合金铸铁、奥氏体钢奥氏体钢2023/5/251043）气门导管）气门导管作用：作用：为气门的运动导向，保证气为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。门直线运动兼起导热作用

46、。工作条件：工作条件：工作温度较高，约工作温度较高，约500K。润润滑困难，易磨损。滑困难，易磨损。材料：材料：用含石墨较多的合金铸铁或用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料，能提高自润粉末冶金材料，能提高自润滑作用。滑作用。气门导管气门导管气缸盖气缸盖过盈配合过盈配合卡环：防止卡环：防止气门导管在气门导管在使用中脱落。使用中脱落。倒角倒角伸入深度应适量。伸入深度应适量。锥度可减少气流锥度可减少气流阻力。阻力。2023/5/251054）气门弹簧）气门弹簧功用：保证气门的回位，使气门与功用：保证气门的回位，使气门与气门座紧密贴合。气门座紧密贴合。材料：高锰碳钢、铬钒钢材料：高锰碳钢、铬钒钢气门弹

47、簧的装配气门弹簧的装配气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片气气门关关闭保保证气气门及及时关关闭、密封、密封气气门开启开启保保证气气门不脱离不脱离凸凸轮2023/5/25106气门弹簧气门弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱等螺距弹簧圆柱等螺距弹簧不等距弹簧不等距弹簧 随着有效圈数的随着有效圈数的减少，自然频率减少，自然频率提高。提高。气门弹簧要避免发生气门弹簧要避免发生共振（当工作频率和共振（当工作频率和自身频率相等或成某自身频率相等或成某一倍数时），主要措一倍数时），主要措施有：不等距弹簧、施有：不等距弹簧、双弹簧双弹簧提高弹簧自身刚度，提高弹簧自身刚度，改变其自振频率改变其自振频率

48、2023/5/25107双弹簧布置双弹簧布置旋向相反的两个旋向相反的两个弹簧，防止断裂弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一的弹簧卡入另一弹簧，一根折断弹簧，一根折断后另一根可继续后另一根可继续工作工作应用车型：应用车型：奥迪奥迪100，捷达，桑塔纳，捷达，桑塔纳,广州标致广州标致5052023/5/25108配气相位1、用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间，称为配气相位。1030408040801030上止点下止点2023/5/251092、配气相位演示2023/5/251103、气门叠开气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。气门叠开角：气门同时开启的

49、角度（+）。排气过程排气过程进气过程进气过程气门叠开的后果气门叠开的后果？2023/5/25111气门驱动组气门驱动组1、组成：、组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。间隙。凸轮凸轮挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴2023/5/251121）凸轮轴）凸轮轴作用：作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化

50、规律等要求。门开度的变化规律等要求。工作条件：工作条件：承受气门间歇性开启的冲击载荷。承受气门间歇性开启的冲击载荷。耐磨，抗冲击韧性，刚度。耐磨，抗冲击韧性，刚度。材料：材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：结构：凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每2气缸一个轴颈；轴颈直径前后依次减气缸一个轴颈；轴颈直径前后依次减小；另有空心凸轮轴小；另有空心凸轮轴.凸轮凸轮凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈驱动分电器的螺旋齿轮驱动分电器的螺旋齿轮2023/5/25113凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。齿轮传动：应用在下置凸