汽车教案汽车构造第二章 曲轴连杆机构_汽车构造教案第一章

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第二章

曲轴连杆机构 第一节

概述

一、曲柄连杆机构的功用

（1）将气体的压力变为曲轴的转矩

（2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动

二、曲柄连杆机构的组成（1）机体组：气缸体、气缸态、气缸盖、曲轴箱及油底壳（2）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆（3）曲轴飞轮组：曲轴飞轮 第二节

机体组

一、气缸体

1、气缸体的作用：是发动机的基体骨架

2、气缸体的要求：具有足够的强度刚度

3、气缸体的分类（1）一般式（2）龙门式（3）遂道式

4、气缸

（1）作用：密封气体、引导活塞运动（2）要求：耐高温、耐高压、耐磨

5、气缸的散热

（1）方式：水冷、冈冷（2）水套

6、气缸的排列方式（1）直列（2）V型（3）对置

7、气缸套

（1）气缸套的作用：单独铸造、具有很好的耐磨性，可以延长发动机使用寿命（2）气缸套的分类：

干式缸套：缸套不与冷却水接触 湿式缸套：缸套与冷却水直接接触

二、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩

1、气缸盖

（1）作用：封闭气缸形成燃烧室（2）结构：复杂

（3）种类：整体式、分开式（4）材料：铸铁、铝合金

（5）燃烧室：由活塞顶及缸盖上相应的凹部组成的空间（6）常用汽油机燃烧室形状 A、楔形燃烧室 B、盆形燃烧室 C、半球形燃烧室

D、普桑的扁球形燃烧室

2、气缸垫

（1）作用：保证缸盖与缸体之间的密封（2）位置：缸盖与缸体之间

（3）要求：耐高压、耐高温、耐腐蚀，有一定弹性（4）种类：金属—石棉垫、多层金属片、气缸热胶

3、气缸盖罩

（1）位置：缸盖上部（2）作用：封闭配气机构

三、油底壳

（1）作用：贮存机油、封闭曲轴箱（2）材料：薄钢板冲压或铝合金铸造（3）结构特点：深浅不一

四、发动机的支承

1、作用：将发动机固定于车架或车身

2、种类：

A、三点：前二后一或前一后二 B、四点：前二后二

3、要求：在车架与发动机支承间装有弹性橡胶减震垫 第三节

活塞连杆组

一、活塞

1、作用：

A、承受并传递气体的压力 B、组成燃烧室

2、工作环境：高温、高压、高速、周期惯性力、润滑条件差

3、要求：

（1）足够的刚度与强度（2）重量轻

（3）良好的导热性（4）热膨胀系数小

4、材料：硅、铝合金、铸铁

5、构造：顶部、头部、裙部三部分组成（1）顶部 A、定义 B、作用 C、形状（2）头部

A、定义：顶到最下面一道环槽之间部分 B、作用：用以安装活塞环（3）裙部

A、定义：活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙部 B、作用：导向、承受侧压力、安装活塞销 C、结构：

6、结构特点

目的：使活塞在各种工况下均能与气缸壁保持合理的间隙(1)活塞制成上大、下小的锥形(2)活塞裙部制成椭圆形(3)采用双金属活塞(4)在裙部表面涂保护层

(5)活塞销座孔线偏心，以减少换向冲击

二、活塞环

1、种类：有气环、油环两大类

2、气环：

(1)作用：密封、传导热量

(2)工作条件：高温、高压、高速、润滑条件极差(3)材料：合金铸铁或球墨铸铁，并在表面涂以保护层(4)结构特点：在自由状态下直径略大于气缸直径(5)切口形状：直切口、阶梯形、斜切口

3、活塞环的三个间隙(1)端隙 A、定义 B、作用(2)侧隙 A、定义 B、作用(3)背隙 A、定义 B、作用

4、常用气环的断面形状及优缺点（1）矩形环（2）锥形环（3）扭曲环（4）梯形环（5）桶形环

3、油环

（1）作用：在汽缸壁涂以一层薄薄机油并将多余的机油刮下（2）种类：组合式、整体式

三、活塞销

1、作用：连接活塞与连杆小头，并传递他们之间的力

2、工作条件：高温下、承受冲击性载荷

3、材料：低碳钢或低合金钢，表面渗碳或渗氮处理，使其韧性好、又耐磨

4、结构：主要有直通圆柱形孔和圆锥形孔

5、安装方式：全浮式、半浮式

四、连杆

1、作用：传递活塞与曲轴之间的力，并将活塞的往复运动变为曲轴的旋转动力

2、要求：足够的强度和刚度，质量尽量要小

3、材料：45钢或40Cr，也有少数采用高强度铝合金

4、结构：连杆小头、连杆杆身、连杆大头（1）连杆小头 A、用以与活塞销相连

B、全浮式活塞销的连杆小头内有青铜耐磨衬套（2）连杆连身为“工”字形，用以减轻重量（3）连杆大头

A、作用：与曲轴连杆轴径相连

B、结构：为了便于安装，将连杆大头做成两半，其中一半与杆身相连 C、分类：平切口、斜切口

5、连杆轴承

（1）结构：分成两半的滑动轴承，由钢背和减磨合金组成（2）种类： A、巴氏合金 B、铜铅合金 C、高锡铝合金

6、V型发动机连杆的结构（1）并列连杆式（2）主副连杆式（3）叉形连杆式

第四节

曲轴飞轮组

一、曲轴

1、作用：将活塞连杆组传来的气体压力转为转矩、通过飞轮传给底盘

2、要求：足够刚度、强度、工作表面润滑好、耐磨、动平衡要求高

3、材料及加工：

（1）材料：优质中碳钢或中碳合金钢、球墨铸铁

（2）加工工艺：模锻或铸造，表面高频率大或渗氮处理

4、种类：

（1）整体式和组合式两种（2）全支承和非全支承

5、构造：（1）主轴颈（2）连杆轴颈（3）曲柄（4）平衡重（5）曲轴前端（6）曲轴后端

6、轴承：

（1）径向轴承（2）轴向止推轴承

7、曲拐的相对位置：

常见多缸发动机的曲拐布置（1）直列四缸四冲程发动机

点火顺序：1—2—4—3或1—3—4—2（2）直列六缸四冲程发动机 点火顺序：1—5—3—6—2—4

二、曲轴扭转减振器

1、曲轴的扭转振动及危害（1）曲轴的扭转振动

（2）危害：引起功率损失、曲轴扭转变形、甚至断裂

2、扭转减振器的作用：减小曲轴的扭转振动

3、曲轴上常见的扭转减振器（1）原理：磨擦式

（2）种类：橡胶式扭转减振器、硅油式扭转减振器（3）举例橡胶式扭转减振器 A、位置：曲轴前端的皮带轮上 B、结构：惯性盘、橡胶层、减振盘

三、飞轮

1、作用：增大曲轴的旋转惯性

2、结构：

（1）为质量转大的金属圆盘（2）在圆盘的外围有一齿圈（3）在圆盘上有标记或刻度