第二章曲柄连杆机构
第二章曲柄连杆机构
第一节
概述
1.曲柄连杆机构是往复活
塞式发动机的重要工作
机构。其功用是将燃料燃
烧后作用在活塞顶上的
气体膨胀压力转变为推
动曲轴旋转的转矩，向工
作机械输出机械能。
2.曲柄连杆机构的零部件
主要有以下三部分组成：
机体组、活塞连杆组和曲
轴飞轮组。
第二节机体组
1.机体组主要由气缸体、气
缸盖、曲轴箱、油底壳和
气缸垫等组成，它的作用
是发动机各机构、各系统
的装载基体。
（一）气缸体
1.汽缸体上半部分有一个
或若干个为活塞在其中
运动导向的圆形空腔，称
为气缸；下半部为支撑曲
轴的曲轴箱。
2.水冷式发动机气缸体中，
布置有许多的水套，通过
冷却液在其中循环流动，
逮走由活塞，活塞环传给
气缸，再传给冷却液的大
量热量，从而保证发动机
连续工作的正常温度。3.气缸体材料要有足够的
强度和刚度，导热性、耐
磨性要好，质量要轻，同
时从气缸体的加工工艺
上也应采取措施满足发
动机的要求。
4.气缸体根据汽车发动机
不同的要求，结构形式也
不同，主要分为三种：①一般是气缸体：特点是高
度低，重量轻，便于机械
加工。
②龙门式气缸体：刚度和强
度较好，与油底壳的安装
配合简单，缺点是重量较
大工艺性较差。
③隧道式气缸体：结构刚度
最好，但比较笨重。
5.汽车发动机气缸套有干
式和湿式两种：
①干式气缸套：此种气缸套
与气缸孔配合紧密，不易
漏水、漏气，但此种缸套
的冷却效果较差。
②湿式气缸套：此种气缸套
铸造方便，易拆卸更换，
冷却效果较好；但是气缸
体刚度较差，容易漏水、
漏气。多用于汽车柴油机
上。
③轿车发动机大多采用刚
度高的不镶缸套或镶干
式缸套的形式。
④发动机气缸排列形式基
本上有单列式和双列式。
6.双列式发动机左右两列
气缸中心线的夹角γ＜
180°，为V形。其优点
是大大缩短了发动机的
长度，降低了发动机的高
度，增加了气缸体的刚
度，结构十分紧凑，重量
轻，尺寸小，多用在大排
量高功率的高级轿车上。
缺点是形状复杂，加工较
为困难，发动机的宽度有
所增加。双列式发动机左
右两列气缸中心线的夹
角γ＝180°时为对置
式。它的优点是高度更
低，轿车整体布置更为方
便，缺点是发动机的宽度
大大增加。
（一）气缸盖和汽缸衬垫
一、气缸盖
1.气缸盖简称缸盖，主要作用是封闭
气缸体上部，并与活塞顶
和气缸壁一起构成燃烧
室。
2.缸盖的结构取决于发动机的冷却
方式、燃烧室形状以及配
气机构的布置形式等因
素。
3.在气缸盖上布置的零部件主要由气门组、气门
传动组、进排气道、火花塞（汽油机）或者喷油器（柴油机）、各种传感器等。
4.根据气缸盖的工作条件,气缸盖一般采用铸铁
或铝合金制造,它的优点是强度高,不易变形,缺点是导热性差。
5.气缸盖的结构形式有三种：单体式、块状式和
整体式。前二者由于缸盖较短,所以缸盖的密封性、刚度较好，制造和维修方便，但发动机长度增加，多用于缸径较大、气缸数较多的发动机。整体式缸盖则可以缩短发动机长度，减少缸盖零件数目。风冷发动机为了便于铸造和加工，大多采用整体式气缸盖。
二、燃烧室
1. 发动机燃烧室由活塞顶、气
缸壁及气缸盖上相应的
凹部空间组成。
2.常见的燃烧室形状有以下几种：
①浴盆形燃烧室：优点是结构比较简单、紧凑；
能形成挤气涡流；工作柔和。缺点是只布置较小直径的气门，进排气阻力较大，充气效率低。
②楔形燃烧室：结构比较简单；能产生强烈的
挤气涡流；气流流动阻力小，充气效率浴盆形燃烧室高。缺点是散热面积达，热损失大。
③半球形燃烧室：优点是燃烧室结构紧凑，可
以通过增大气门直径来提高发动机的充气效率；火花塞多位于燃烧室中部，火焰行程短，燃烧速度快，不易产生爆燃；动力性、经济性较好。缺点是配气机构复杂。
④双球形燃烧室：它可布置较大直径的气门或
采用多气门形式，很容易获得压缩涡流。缺点是燃烧室形状复杂，散热面积较大，经济性差。
⑤多气门蓬形燃烧室：优点是燃烧室结构紧凑，
能通过采用布置形式提高发动机的充气效