第二章 机体组及曲柄连杆机构
一、填空：
1、现代汽车发动机机体由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）以及（ ）等。
2、气缸盖和机体内的水套和油套以及油低底壳又分别是（ ）和（ ）的组成部分。
3、在发动机工作时，机体承受（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等不同形式的机械负荷。
4、按曲轴箱结构形式的不同机体有（ ）、（ ）、（ ）。
5、水冷发动机的气缸盖有（ ）、（ ）、（ ）。
6、气缸衬垫按材料的不同可分为（ ）、（ ）、（ ）等多种。
7、发动机的支承方法，一般有（ ）和（ ）两种。
8、曲柄连杆机构由（ ）、（）和（）等件组成。
9、汽油机活塞顶部的形状与（ ）和（ ）有关。
10、柴油机活塞顶部的形状取决于（ ）和（ ）。
11、在活塞销座处镶铸恒范钢片的活塞称（ ）。
12、用机油冷却活塞的方法有（ ）、（ ）和（ ）。
13、气环开口形状有（ ）、（ ）和（ ）。
14、按活塞销与活塞连杆小头的连接方式可分为（ ）和（ ）。
15、连杆组包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）的零件组成。
16、连杆组的功用是将活塞承受的力传给（ ），并将活塞的（ ）转变为曲轴的（ ）。
17、连杆是由（ ）、（ ）和（ ）组成。
18、斜切口连杆的连杆螺栓由于承受较大的剪切力而易发生疲劳破坏，应该采用承受横向力的定位方法为（ ）、（ ）和（ ）。
19、V型发动机连杆安装形式不同分为（ ）、（ ）和（ ）。
20、多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与（ ）。V型发动机的曲轴的曲拐数等于（ ）。
21、按单元曲拐连接方法的不同，曲轴分为（ ）和（ ）两类。按曲轴主轴颈数的多少曲轴可分为（ ）和（ ）。
22、曲柄臂用来连接（ ）和（ ）。
23、发动机各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于（ ）、（ ）和（ ）。
24、在有些汽车上飞轮上有上止点记号，用来校准（ ）或（ ）以及调整（ ）。
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
- 1 - 发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构是一种常见的机械结构，在汽车、摩托车和其他内燃机驱动的机械装置中都有广泛的应用。发动机曲柄连杆机构的组成由曲柄、连杆、连杆轴、活塞等部件组成。本文将研究发动机曲柄连杆机构的组成和它们之间的相互作用。
曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，它是一种齿轮，由曲柄轮、连接孔、主动齿圈和被动齿圈等部件组成。曲柄轮是由钢材压制而成，采用螺纹连接，用于与曲轴连接，并驱动活塞运动。主动齿圈和被动齿圈分别在曲柄轮的两侧，用于连接连杆和活塞，实现活塞的上下往复运动。
连杆是机械结构的主要部件，它是一种圆柱形的机械元件，由中心轴线和外壳组成，一侧用于连接活塞，另一侧插入曲柄轮连接。连杆有不同类型，如单曲柄连杆、双曲柄连杆、刚性连杆、弹性连杆等。单曲柄连杆的结构只有一个曲柄头部，而双曲柄连杆的结构有两个曲柄头部，由两个曲柄轮和其中一个连杆轴紧密连接而成。刚性连杆由硬质合金或铸铁等材料制成，启动力矩大，但灵活性较差。弹性连杆由柔软的材料制成，可以消除发动机绕线的不规则震动，确保发动机工作过程中的平稳性。
连杆轴是曲柄和连杆之间的连接元件，它是一种中空的机械元件，由上头筒、下头筒、主体和轴承等部件组成。连杆轴的另一端插入曲柄的连接孔，上端插入连杆的连接孔，连接在一起，形成一个完整的曲柄连杆机构。 - 2 - 最后，活塞是发动机曲柄连杆机构中比较重要的部件，它是一种柱形机械元件，由活塞环、活塞头和活塞柱等部件组成。活塞环用于固定活塞，防止活塞上下运动；活塞头用于与连杆相连，实现发动机周期性的上下运动；活塞柱用于向发动机缸体内排入和排出燃油空气的混合物，实现发动机运行的循环过程。
发动机曲柄连杆机构的运行原理是，当发动机转子旋转时，曲轴也会跟随旋转，带动曲柄轮旋转，曲柄轮带动连杆旋转，进而带动活塞在发动机缸体中上下往复运动，从而实现发动机燃烧过程的自动化。
2014年6月21日第二章曲柄连杆机构§2.1 概述§2.2 机体组
§2.3 活塞连杆组§2.4 曲轴飞轮组
连接关系图示
作业
本课件用于汽车专业教学
教学目的与要求
1、掌握曲柄连杆机构功用及组成。
2、了解曲柄连杆机构受力情况。
3、掌握气缸体与曲轴箱的型式，气缸的排列型式，气缸盖的功用、组成及其缸盖
螺栓拆卸注意事项，气缸垫的功用、要求、构造及安装方向，油底壳构造及密
封，汽油机燃烧室的常见类型及其特点，气缸与气缸套的工作条件、型式。
4、掌握活塞连杆组及其各零部件结构特点，气环密封原理，油环泵油原理。
5、掌握曲轴的功用和型式及结构特点。
6、了解四、六缸发动机曲拐布置形式。
7、掌握发动机工作循环表的绘制方法并学会运用工作循环表。
重点与难点
1、机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组的结构特点。
2、气环的密封原理、泵油现象，扭曲环的特点，活塞环的安装方向及位置。
3、四、六缸发动机工作循环表的绘制。
§2.1 概述作用：组成：工作条件：
受力：把混合气爆发作用在活塞顶上的压力转
变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
高温、高压、高速、化学腐蚀。
气体作用力、运动质量惯性力、离心
力、摩擦力等。
曲柄连杆机构的组成
气缸体曲轴箱气缸盖气缸套气缸垫油底壳机体组
活塞活塞环活塞销连杆活塞连杆组
曲轴飞轮扭转减振器曲轴飞轮组 曲柄连杆机构活塞连杆组和曲轴飞轮组
曲柄连杆机构组成情况图示版权所有：太原大学
巩利平工作情况演示一、气体作用力（FP）
FP对发动机的影响：
（1）产生翻倒力矩（FP2）
（2）产生有效扭矩（FS ）
结论：
（1）发动机上下振动并非
气体压力所致
（2）活塞左侧所受侧压力
（作功冲程侧压力）
大于右侧所受侧压力
（压缩冲程侧压力）作功冲程
压缩冲程二、往复惯性力与离心力往复运动（活塞、连杆小头）惯性力旋转运动（曲柄、连杆大头）离心力1.往复惯性力：0 max 0
前半行程后半行程
（惯性力向上）（惯性力向下）活
塞上止点
下止点
