汽车发动机机械系统构造与检修 教学课件 作者 林平 第2章 机体与曲柄连杆机构.ppt

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1、第2章机体与曲柄连杆机构机体与曲柄连杆机构概述2.1机体组2.2活塞连杆组2.3曲轴飞轮组2.4发动机的平衡轴机构2.52.1机体与曲柄连杆机构概述2.1.2机体与曲柄连杆机构的工作条件和受力分析曲柄连杆机构工作时所受的力主要有气体作用力、往复运动件的往复惯性力、旋转运动件的旋转惯性力（也称离心力）以及相对运动件接触表面的摩擦力。曲柄连杆机构中的受力如图2-1（a）所示。图2-1曲柄连杆机构的受力分析2.2机体组2.2.1机体组的功用与组成机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩等零件组成（见图2-2）。图2-2

2、机体组1—气缸盖罩2—气缸盖3—气缸垫4—气缸体5—油底壳2.2.2气缸体1．气缸体的构造气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体。气缸体上半部有若干个气缸。下半部是用来支撑曲轴的曲轴箱。曲轴箱有主轴承座孔。水冷式发动机气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔，称为水套，如图2-3所示。图2-3水冷发动机的气缸体1—气缸体上平面2—气缸3—水套4—润滑油主油道5—气缸体下平面6—曲轴主轴承座7—水堵8—加强肋9—缸盖螺栓孔10—冷却水道11—润滑油道为了减小气缸之间的距离，现在一些汽车发动机将水套制成敞开式的，也称为无顶平面气缸体

3、（见图2-4）。汽车发动机气缸的排列形式主要有直列式、V型和水平对置式3种，此外还有VR型和W型（见图2-5）。图2-4无顶平面气缸体图2-5气缸的排列方式随着发动机的不断强化，气缸体所承受的机械负荷越来越大，为了增强主轴承的支撑刚度，保证曲轴不发生弯曲变形，有的汽车发动机把各主轴承盖铸成一个整体，称为下缸体（或称梯形梁），以增加主轴承刚度（见图2-6）。图2-6整体式曲轴主轴承盖2．气缸与气缸套气缸有整体式和镶套式两种。（见图2-7（a））。图2-7气缸的类型气缸套按其外表面是否与冷却水接触，分为干式气缸套和湿式气缸套两种

4、。铸铁气缸体的干式气缸套与气缸体座孔一般采用过盈配合。铝合金气缸体则是将合金铸铁的干式气缸套与铝合金气缸体铸在一起，其气缸套外表面为刺状结构，以提高缸套与缸体的附着力和接触面积（见图2-8）。图2-8铝合金气缸体的干式气缸套湿式气缸套（见图2-7（c））的外壁与冷却水直接接触，气缸套壁厚一般为5～9mm。缸套的外表面有两个保证径向定位的突出的圆环带A和B，分别称为上支撑定位带和下支撑密封带。气缸套的轴向定位是利用上端的凸缘C（见图2-9）。图2-9气缸套的高出量湿式气缸套广泛应用于汽车用柴油机上。为提高燃烧室的密封性，防止漏

5、气、漏水，湿式气缸套的顶面应高出气缸体上平面0.05～0.15mm（图2-9（b）），干式气缸套的上平面可以和气缸体上平面平齐，也可以高出气缸体上平面，但高出量要小于湿式气缸套，一般为0.04～0.08mm（见图2-9（a））。2.2.3气缸盖与气缸垫1．气缸盖气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。发动机的气缸盖上加工有进气门座、排气门座及气门导管孔和进气道、排气道等。汽油机气缸盖设有火花塞座孔，而柴油机则设有安装喷油器的座孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承座，用以安装凸轮轴（见

6、图2-10）。图2-10气缸盖及气缸垫燃烧室的形状对发动机的进、排气和燃烧过程有很大的影响，常见的汽油机燃烧室类型主要有下面几种（见图2-11）。图2-11汽油机燃烧室2．气缸垫气缸盖和气缸体之间装有气缸垫，以保证气缸盖和气缸体之间的密封，防止漏气、漏水和漏油。图2-12纯金属冷轧钢片气缸垫2.2.4油底壳油底壳又称机油盘，其主要功用是储存机油，并密封曲轴箱。图2-13油底壳2.2.5发动机的支撑发动机的支撑方式一般有三点支撑和四点支撑两种。轿车发动机的支撑胶垫内部充有液压油和压力气体，起减振作用，可以大大减小发动机振动对车

7、身的影响。图2-14发动机支撑2.3活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成（见图2-15）。图2-15活塞连杆1—连杆螺栓2—连杆盖3—连杆4—连杆轴承5—活塞环6—活塞销7—活塞2.3.1活塞1．活塞的结构活塞从构造上可分顶部、头部和裙部3部分（见图2-16）。图2-16活塞的结构汽油机活塞顶部见的形状如图2-17所示，有平顶式、凹顶式、凸顶式（见图2-17（a）、（b）、（c）），柴油机的活塞顶部常设有各种形状的凹坑（见图2-17（d）、（e）、（f））。现代轿车用汽油机活塞的顶部通常加工有气门凹槽，

8、其作用是防止活塞运动到上止点时和气门相碰撞。图2-17活塞顶部形状活塞头部是活塞环槽以上的部分。活塞头部加工有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有2～3道环槽，上面1～2道用以安装气环，下面一道用以安放油环。活塞裙部是指油环槽下端以下部分，是用来为活塞运动导向和承受侧压力的。（见图2-