汽车发动机构造---曲柄连杆机构

一、曲柄连杆机构组成

（1）机体组

机体组的组成：

a、气缸体与曲轴箱：气缸体是发动机各个 机构和系统的装配基 体，并由它来保持发 动机各运动部件相互之间的准确位置关系；）油底壳（下曲轴箱）用于储存发动机机油。气缸体根据发动机的类型有多种形状，一般有直列式、 V形和对置式； 直列式的发动机气缸体结构简单，容易加工，则应用广泛。

一般式特点：曲轴轴线 与气缸体 同一平面； 便于加工；

龙门式特点：曲轴轴线高于气缸体下平面； 刚度和强度较好，工艺性较差

隧道式特点：安装滚动主轴 承支承的组合 式曲轴； 结构刚度强

b、气缸与气缸套：

气缸套为发动机工作表面，单独制成加工镶入缸体内； 气缸套用合金铸铁或合金钢制造（耐磨性好）； 气缸体用普通铸铁或铝合金制造（价格低）。

气缸套又分为干式气缸套与湿式气缸套，干式气缸套的特点：强度和刚 度都较好， 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。湿式气缸套的特点：散热良好、冷 却均匀、加工 容易。 强度 和刚度不如干 缸套，易漏水， 多用于柴油机。

水套式气缸套：不镶缸套、散热良好、冷 却均匀、加工容易。 强度 和刚度好，要求加工工艺 （热处理）高。

c、气缸盖与气缸垫：

1）气缸盖的形式

分开式：（一缸一盖、 二缸一盖、三缸一盖等）

多用于缸径较大、缸盖负 荷较轻的发动机

整体式：缸径较小的发 动机采用（缩短发动机总 长度，但刚性较差）；

水冷式气缸盖：气缸盖一般 用灰铸铁或 合金铸铁制造；

2）气缸垫

气缸垫：光滑的一面朝气缸体安装，防止气缸垫被气体冲变形；

3）燃烧室分为汽油机燃烧室和柴油机燃烧室

燃烧室的要求：1.结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失和缩短火 焰行程；2.使混和气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合 气燃烧速度，以保证混合气得到及时和充分燃烧。

汽油机燃烧室比较与应用

d、油底壳(Oil pan):存储机油并封闭曲轴箱 采用薄钢板冲压而成。

其中较深的形状以保证发动机纵向倾斜时，机油泵可吸到机油； 挡油板以防止油面波动大； 底部装有磁性放油螺塞，来 吸集机油中的金属屑。

（2）活塞连杆组

a、活塞的功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。

b、活塞的工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达600～700K，且分布 不均匀； 高速，线速度达到10m/s， 承受很大的惯性力。 活塞顶部承受最高可达3～5MPa（汽油机）的压力，使之变 形，破坏配合联结

c、活塞的材料： 铝合金--质量小 导热性好； 灰铸铁。

d、活塞结构：

1）活塞顶部

功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。

顶部：构成燃烧室，承 受气体压力。

头部:安装活塞环，制作 较厚。

裙部：导向，传力。承受侧压力 销座孔处制有加强筋

2）活塞环

气环：密封、导热，兼起刮油和布油的 辅助作用

油环：刮油、布油，兼起密封作用

3) 活塞销

作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞 承受的气体压力传递给连杆。

材料与工艺:优质低碳钢，表面淬火、精磨。

构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形， 及两段截锥与一段圆柱的组合形。

4）连杆

作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给 曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。

（3）曲轴飞轮组

功能：将做功冲程从连杆传来的 力转变为转矩经飞轮传到 传动机构；在其他冲程，靠惯性反过 来经过连杆推动各缸活塞 进行进气、压缩、排气， 并驱动配气机构和其他附 属装置。

1）曲拐：由一个连杆轴颈和它 两端曲柄及主轴颈构成

曲拐的布置一般规律：在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应 发火做功一次，而且各缸发火的间隔时间应力求均匀。

具体要求： （1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。

（2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半 部和后半部交替进行。 比如：四缸机：1-3-4-2或1-2-4-3 六缸机：1-5-3-6-2-4；

（3） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。

常见曲轴曲拐的布置：对缸数为i的发动机而言，其发火间隔角为：

四行程：720°/4=180° 六行程： 720°/6=120°

四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置

四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置

2）飞轮

功用：将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来， 用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过 上、下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可 能均匀。（既是发动机动力输出元件同时也是摩擦离合器的主动元件）

二、总结：