曲柄连杆机构1.ppt

第三章曲柄连杆机构
第一节概述
一、曲柄连杆机构的功用及组成
功用：把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转距，向工作机械输出机械能。
在作功行程，将燃料燃烧产生的热能通过活塞
的往复运动、曲轴的旋转运动而转变为机械能，
对外输出动力；在其他行程，依靠曲轴和飞轮
的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为
下一次作功创造条件。
组成：
1.机体组：缸体、曲轴箱、缸盖、油底壳、气缸垫等，不动的基础件；
2.活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件；
3.曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等动力输出部分。二、工作条件及受力分析
工作条件：高温、高压、高速、化学腐蚀。
受力：气体压力、运动质量的惯性力和离心力、摩擦力。
1.气体压力

2.往复惯性力和离心力
往复惯性力：活塞和连杆小头，大小与运动件质量和加速度成正比，
方向与加速度相反。
离心惯性力：连杆大头和曲柄、连杆轴径。与运动件质量、旋转半径、
角速度平方成正比，方向相外。

3.摩擦力
第二节机体组（由缸体cylinderblock、缸盖cylinderhead、油底壳等组成）一、气缸体cylinderblock
1.结构形式与功用：是气缸的壳体，也是发动机的基础。
整体式：水冷发动机的典型结构，气缸体和曲轴箱铸成一体；
分开式：多用于风冷发动机，气缸体和曲轴箱分开铸造再联结。2.工作条件及要求
是发动机的机体和骨架，承受前述各种力以及工作时的冲击力作用，要求有足够的刚度和强度和
良好的耐热性、结构紧凑、重量轻。
3.构造
气缸、水套或散热片、轴承座孔、侧壁上主油道、前后壁和中间隔板上分油道；上下平面、
分体式的凸缘和止口。4.曲轴箱型式
1）一般式：缸体主轴承孔（与曲轴上轴承支承处配合）位于曲轴箱分开面上。
2）龙门式：缸体主轴承孔高于缸体下表面。
3）隧道式：缸体主轴承孔不分开。5.气缸排列方式
2）V型3）对置4）W型
6.气缸体的材料
要求气缸内壁耐高温、高压，耐磨和耐化学腐蚀。
1）水冷发动机：一般采用优质灰铸铁。吸振好，含石墨润滑性好抗压强度与钢接近如HT200。为提高耐磨性加少量合金元素材料如镍、铬、钼等。某些强化发动机用球墨铸铁（QT500），强度比灰铸铁高（2~3倍）。
为了减轻质量，近年来排量1L的电喷微型车有采用铝缸体（ZL105）的趋势。有些排量大的豪华汽车奥迪（A8W12）W型发动机也使用铝合金，材料和制造工艺实际上采用航空技术，相当精细，所以造价非常高。
2）风冷发动机：气缸部采用双金属材料，在铸铁气缸套外面先渗铝、再铸铝合金散热片。二、气缸套
1.型式与构造
二、气缸套
1.型式与构造
3）气缸套的密封、定位安装
。
三、油底壳
1.作用：存储机油、封闭曲轴箱
2.结构型式：薄、深，有挡油板；磁性放油螺栓四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩
1.气缸盖
1）功用与工作条件：
密封气缸上部，与活塞、气缸壁共同构成燃烧室。承受热负荷、机械负荷。
2）结构：
燃烧室、凸轮轴轴径支撑座孔、冷却水道、进排气道、火花塞或喷油孔等。

分开式：刚性好，密封性好，便于维修，适于缸径较大的柴油机。有一机两盖、三盖、六盖等。
整体式：能缩短发动机整体长度。缺点是刚性差、受热受力容易变形，影响密封，损坏后须整体更换。
夏利发动机的缸体、缸盖哈飞“路宝”发动机整体式气缸盖三维模型
2）盆型燃烧室：
有挤气——冷激面，可形成挤气涡流，因盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量差，燃烧速度慢。燃烧质量稍差，CO和HC排放较高而NO3较低。
3）半球型燃烧室
可容纳较大的气门，混合气流动通顺，最有利于提高升功率，但结构复杂；
火花塞可位于燃烧室中央，火焰传播距离短，燃烧剧烈、完全，抗爆性好。
动力性、经济性好。CO和HC排放较低而NO3较高。
半球形燃烧室中燃烧压力上升较快，对机件的冲击负荷大。3.气缸垫
1）作用与要求
作用：保证缸体和缸盖结合面之间的密封，防止漏气、漏水。
要求:a）耐热、耐蚀、有足够的强度和刚度.
b）有一定的弹性。
2）构造
a）金属—石棉垫
b）纯金属：强化发动机，c）耐热密封胶
3）安装方向：注意标记4.气缸盖罩
作用：封闭缸盖上方，密封与防尘。
材料：薄钢板冲压或塑料。
第一节概述
一、曲柄连杆机构的功用及组成
二、工作条件及受力分析
1.气体压力；2.往复惯性力和离心力
第二节机体组
一、气缸体
1.结构
2.曲轴箱型式
3.气缸排列方式
二、气缸套：干式、湿式
三、油底壳
四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩
1.气缸盖：结构、三种常见燃烧室

第三节活塞连杆组
一、活塞
1.作用
1）承受气缸中的燃烧压力并将压力通过活塞销和连杆传递给曲轴；
2）与气缸壁、气缸盖共同组成燃烧室。
2.工作条件、要求：
强度高、刚度大；质量小；耐热性好