汽车发动机构造与维修精品课
第二章 曲柄连杆机构
学习目标：
通过本章的学习，你应该能够解答如下几个问题：
1、 曲柄连杆机构有哪些零件组成？其功用是什么？
2、 汽油机的燃烧室有那几种？有何特点？
3、 试述气缸体的三种形式及特点。
4、 铝合金活塞预先做成椭圆形、锥形或阶梯形，为什么？
5、 什么是矩形环的泵油作用？有什么危害？
6、 什么是发动机的点火顺序？什么是发动机的作功间隔角？
7、 曲轴扭转减振器起什么作用？
学习内容：
一、概述
二、机体组
三、活塞连杆组——活塞
四、活塞连杆组——活塞环
五、活塞连杆组——活塞销
六、活塞连杆组——连杆
七、曲轴飞轮组
第一节 概述
功用：曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。
工作条件：发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
组成：曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
1、气缸体
水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 汽车发动机构造与维修精品课
27 第二章 曲柄连杆机构结构与装配
曲柄连杆机构是发动机完成工作循环、实现能量转换的传动机构，其功用是将燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴旋转运动的转矩，对外输出动力。在发动机工作过程中，燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，经活塞销、连杆和曲轴，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。其动力大部分经曲轴后端的飞轮输出，传给传动系乃至行驶系使车辆运动，另一小部分通过曲轴前端齿轮或带轮用于驱动发动机其他机构和系统。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。
第一节 机体组结构与装配
一、机体组的结构
（一）机体组的功用及组成
现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。
（二）机体
1. 机体的工作条件及要求
（1）机体的工作条件
机体是发动机中最大的零件。在发动机工作时，机体承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃气直接接触而承受很大的热负荷。
（2）机体的材料和要求
机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。 28
1.机体顶面；2.气缸；3.水套；4.主油道；5.横隔板上的加强肋；6.机体底面；7.主轴承座；8.缸间横隔板；9.机体侧臂；10侧壁上的加强肋
图2-1 水冷发动机的机体
1.气缸；2.散热片；3.凸轮轴孔；4.主轴承孔；5.主轴承盖横向紧固螺栓；6.气缸体安装孔；7.定时传动室
汽车构造课后题答案
第二章机体组及曲柄连杆机构
1、为什么说多缸发动机机体承受拉、压、弯、扭等各种形式的机械负荷
答：机体组是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体;发动机工作时,各部件均在高速运动,有上下往复运动,摆动、旋转运动等;因此,对发动机产生不同形式的机械负荷;
2、无气缸套式机体有何利弊为什么许多轿车发动机都采用无气缸套式机体
答：优点：可以缩短气缸中心距,从而使机体的尺寸和质量减少;机体的刚度大,工艺性好;
不足：为了保证气缸的耐磨性,整个铸铁机体需用耐磨的合金铸铁制造,这既浪费贵重材料,又提高制造的成本;
充分利用了无气缸套机体的优点;
3、为什么要对汽油机气缸盖的鼻梁区和柴油机气缸盖的三角区加强冷却在结构上如何保证上述区域的良好冷却
答：这些部位如果冷却不良会导致汽油发生不正常燃烧,柴油机不正常过热,气缸盖开裂,进排气门座变形,漏气并最终损坏气门;
汽油机：气缸盖内铸出导流板,将来自机体的冷却液导向鼻梁区;
柴油机：气缸盖多采用分水管或分水孔形式,将冷却液直接喷向三角区;
4、曲柄连杆机构的功用如何有哪些主要零件组成
答：将活塞的往复运动转变为由曲轴的旋转运动,同时将作用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,及驱动汽车车轮转动;
组成：活塞、活塞环、活塞鞘、连杆、连杆轴承、曲轴、飞轮;
5、为什么要把活塞的横断面制成椭圆形,而将其纵断面制成上小下大的锥形或桶形
答：发动机在工作时,活塞有两种变形,①气体力和侧向力的作用下,发生机械变形,受热时发生热变形,使得在活塞销孔轴线方向的尺寸增大;为保证圆柱度,将活塞制成椭圆形,其长轴与活塞销孔轴线垂直;②活塞上的温度是在轴线方向上上高下低,其变形量是上大下小,因此,为使活塞工作的裙部接近圆柱形,须把活塞制成上小下大的圆锥形;
第三章 配气机构
1、试比较凸轮轴下置式、中置式和上置式配气机构的优缺点及其各自的应用范围
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。
