汽车发动机构造与维修：汽车曲柄连杆机构讲解

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1、汽车曲柄连杆机构本章主要内容：1、曲柄连杆机构的组成2、机体组3、活塞连杆组4、曲轴飞轮组作用：将燃料燃烧的热能转换为机械能，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将能量传输出去1曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成一、组成：机体组活塞连杆组曲轴飞轮组21、机体组：气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成32、活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销和连杆等气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成43、曲轴飞轮

2、组：曲轴、飞轮减振器起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成54、工作条件：发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣。工作条件:高温,高压,高速,化学腐蚀曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成65、受力分析曲柄连杆机构受的力主要有气体压力P，往复惯性力Pj，旋转离心力Pc和摩擦力F。PPjPCF曲柄连杆机构§1

3、曲柄连杆机构的组成71）、气体压力：气体压力P的集中力PP分解为侧压力NP和SP，SP分解为RP和TP，RP使曲轴主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。(a)作功行程：侧压力NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重NPSPPpRPTP曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成8(b)压缩行程：侧压力NP向右，活塞的右侧面压向气缸壁，左侧磨损严重NPPSPRPTP曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成9曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成结论：在工作循环的任何行程中，气体作用力的大小都是随着活塞的位移而变化的。沿气缸方向上个处的磨损

4、是不均匀的；同样，气缸壁沿圆周方向的磨损也是不均匀的。102）、往复惯性力Pj：指活塞组件和连杆小头在气缸中作往复直线运动所产生的惯性力。其大小：与机件的质量及加速度成正比；其方向：总是与加速度的方向相反。Pj曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成往复惯性力使发动机产生上下震动11曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成规律：a）当活塞向下运动时，前半程是加速运动，惯性力向上；后半程是减速运动，惯性力向下b）活塞向上运动时，前半程是减速运动，惯性力向下；后半程是加速运动，惯性力向上c）在上下止点：活塞运动方向改变，速度为零，加速度最

5、大，惯性力也最大；d）在行程中部：活塞运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零123）、离心惯性力PC：旋转机件的圆周运动产生离心惯性力，方向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与周颈的磨损，也引起发动机振动而传到机体外。Pc曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成134）、摩擦力F：指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。F曲柄连杆机构§1曲柄连杆机构的组成因为较小，故分析时忽略14曲柄连杆机构§2机体组功能：机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种

6、载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度组成：机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成15一、气缸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——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。曲柄连杆机构§2机体组16气缸体的分类1、根据气缸的排列方式（1）直列式：多用于六缸以下的发动机。（2）V型式：缩短了发动机的长度和高度，多用于八缸以上发动机。（3）对置式：是

7、V型的特殊形式。曲柄连杆机构§2机体组17曲柄连杆机构§2机体组结构简单、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。18曲柄连杆机构§2机体组高度小，总体布置方便。19油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式。2）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。曲柄连杆机构§2机体组20曲柄连杆机构§2机体组名称性能应用一般式（平分式）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

8、机，90系列柴油机。（中小型）龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。（大中型发动机）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。主轴承同轴度易保证，主轴承用滚动轴承6135等负荷较大的柴油机上。21曲柄连杆机构§2机体组3）根据冷却方式不同