汽车发动机构造与维修--曲柄连杆机构

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1、第2章曲柄连杆机构的构造与维修学习目标知识目标1.能够正确描述曲柄连杆机构的组成、构造和装配关系；2.能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件的受力情况和工作原理；3.能够正确描述曲柄连杆机构的装配要求。能力目标1.会进行易损零件检测、修理或更换；2.会进行曲柄连杆机构的装配与调整；3.能对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断，并能排除故障。第一节曲柄连杆机构的构造和工作原理一、概述1.曲柄连杆机构的组成机体组活塞连杆曲轴飞轮组机体组气缸盖气缸垫气缸体油底壳活塞连杆组活塞活塞环活塞销连杆曲轴飞轮组曲轴飞轮扭转减振器2.工作条件和

2、受力分析工作条件：高温、高压、高速、有化学腐蚀受力分析：气体作用力、往复惯性力、离心力、摩擦力、外界阻力（1）气体作用力作功行程气体压力压缩行程气体压力（2）往复惯性力与离心力（3）摩擦力任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间必定存在摩擦力。物体所受摩擦力的大小与正压力和摩擦系数成正比，方向总是与物体运动的方向相反。二、机体组气缸体与气缸套气缸体的上半部有引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸。下半部分有供安装曲轴用的上曲轴箱，有承孔、油道、水道。气缸体的上、下表面是气缸体维修的基准。前后两个平面加工，安装正时齿轮盖和飞轮

3、壳。气缸的排列形式对置式V形式直列式气缸有整体式和镶套式气缸套的形式干式缸套定义：其外表面不直接与冷却水接触。特点：1)壁较薄（1～3mm）；2)与刚体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。湿式缸套定义：其外表面直接与冷却水接触。特点：1)壁较厚（5～9mm）;2)散热效果好；3)易漏水漏气;4)易穴蚀。定位：1)径向靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带。2)轴向利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。密封：1)下部靠1～3个耐热耐油的橡胶密封圈。2)上部缸套顶面高出缸体0.05～0.15mm，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸

4、台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力，具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。气缸盖1.结构气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。燃烧室楔形燃烧室1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高；2)有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。盆形燃烧室1）气门平行于气缸轴线；2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和HC排放较高而NO排放较低。半球形燃烧室：1

5、）气门成横向V形排列，气门头部直径可以做得较大，换气好；2）火花塞位于燃烧室的中部，火焰行程短，燃烧速度最高，动力性、经济性最好，是高速发动机常用的燃烧室；3）CO和HC排放最少，而NO排放较高。气缸垫作用：保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。构造：(1)金属—石棉垫(2)金属骨架—石棉垫(3)纯金属垫安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面造成压痕变形。油底壳油底壳的主要作用贮存机油并密封曲轴箱。内有稳油挡板、放油螺塞，有的还有磁铁。三、活塞连杆组活

6、塞连杆组由活塞、连杆、活塞环、活塞销和连杆等组成。活塞功用与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室；承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。材料汽车发动机活塞广泛采用铝合金。质量小（为铸铁活塞的50%～70%）；导热性好（约为铸铁的3倍）；热膨胀系数大。组成可分为顶部、环槽部、裙部。活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。汽油机活塞的顶部形状有：（1）平顶：受热面积小，广泛采用。（2）凸顶：与半球形燃烧室配用。（3）凹顶：高压缩比发动机为了防止碰撞气门，也可用凹坑的深度来调整压缩比。（4）组合顶。活塞环槽部环槽部部分

7、切有若干道用以安装活塞环的槽。活塞裙部为活塞运动导向和承受侧压力。其型式有（1）全裙式：裙部为一薄壁圆筒。（2）拖板式：将非承压面的裙部全部去掉。活塞裙部变形活塞的变形及采取的相应措施变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。变形规律：（1）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的膨胀系数大于铸铁。（2）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低，壁上厚下薄。（3）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。结构措施（1）活塞纵断面制成上

8、小下大的截锥形。（2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。（3）销座处凹陷0.5～1.0mm。（4）裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或“∏”形槽），其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽。（5）采用双金属活塞：即在活塞裙部或销座内嵌入铸钢片，以减少裙部的膨胀量。防止变形的措施偏置销座定义：活