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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。
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.定时传动室图2-2 风冷发动机的气缸体与曲轴箱1．机体构造机体是结构极为复杂的箱形零件，其大部分壁厚均为铸造工艺许用的最小壁厚。
第2章曲柄连杆机构构造与维修教学重点1.了解曲柄连杆机构作用与组成；2.了解曲柄连杆机构工作条件和受力分析；3.掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要部件构造和装配连接关系。
教学难点1.曲柄连杆机构主要零部件检测和维修方法；2.曲柄连杆机构常见异响诊断与排除。
2.1概述曲柄连杆机构作用、组成1.作用：将燃气作用在活塞顶上的压力转化为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2.组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
工作条件与受力分析1. 工作条件：温度最高2500℃以上，压力最高达5～9MPa，化学腐蚀。
2. 受力分析：1〕气体作用力〔图2－1所示〕2〕惯性力〔图2－2所示〕3〕离心力〔图2－2所示〕4〕摩擦力图2－1气体压力分析.swf图2－2往复惯性力和离心力作用示意图.swf2.2机体组构造和维修气缸体和曲轴箱1.气缸定义：气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动做导向的圆柱形空腔。
2.气缸体型式：水冷式和风冷式整体式气缸有上下两个平面，安装气缸盖和下曲轴箱。
是气缸修理的加工基准。
３.气缸材料：一般采用优质灰铸铁，也有在铸铁中参加少量合金元素，为提高耐磨性，采用外表淬火和镀铑等处理工艺。
4.气缸套形式：干式和湿式5.气缸套材料：合金铸铁或合金钢6.气缸排列形式：单列式、V形式、对置式7.曲轴箱结构形式：平分式、龙门式、隧道式气缸盖与气缸垫1.气缸盖1〕气缸盖作用：封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室2〕气缸盖结构：水套、火花塞孔、进排气口等3〕气缸盖材料：灰铸铁或合金铸铁，也有是铝合金铸造.2.气缸垫1〕气缸垫作用：密封，防止漏水，漏气2〕气缸垫材料：金属-石棉垫3〕气缸垫安装：卷边朝向易修整的接触面或硬平面气缸体与气缸盖的检修1.常见损伤形式：1〕裂纹2〕变形3〕磨损2.气缸磨损：1〕特点：不均匀磨损。
气缸沿工作外表在活塞环运动区域呈上大下小的不规那么锥形磨损，磨损最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁。
发动机进气造成燃烧过程所进的水遇热蒸发并随排气排出，由于存在缺口造成三漏（水、油、气），油压不足，可燃混合气有水分造成发动机启动困难或无法启动。
故障原因是气缸体、气缸盖有裂纹，气缸体、气缸盖水道腐蚀，气缸体、气缸盖变形，气缸垫损坏。
【理论知识】：任务2.1 机体组的构造与检修2.1.1机体组的构造机体组是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统安装的基础，是安装发动机的所有主要零件和附件，承受来自各方面的载荷，并保证发动机各运动部件之间的准确位置关系。
所以机体组的故障会给发动机运行带来非常严重的问题。
本项目主要讨论发动机机体组的构造、常见故障及维修方法。
机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸垫等组成，如图2.1所示。
1.气缸体（1）气缸体作为发动机的基础部件，能承受的恶劣工作条件必须满足以下要求：①具有足够的刚度。
②具有良好的冷却性能。
③具有足够的耐磨性。
气缸体材料多是由灰铸铁或铝合金铸造而成，在气缸体内部由许多加强筋、冷却水套和润滑油道组成。
（2）气缸体分类气缸体根据与油底壳安装平面位置不同分成一般式、龙门式、隧道式三种，其中一般式构造简单、加工方便，用于中小型发动机，龙门式刚度和强度较好，但加工工艺性较差，用于大中型发动机，隧道式仅用于少数机械负荷大的发动机，如图2.2所示。
（3）气缸冷却为了使气缸内表面在高温下能正常工作，必须对气缸和气缸盖进行冷却，冷却方式有风冷和水冷，现在发动机采用的一般都是水冷式。
水冷发动机的气缸周围和气缸盖都加工有可相通的冷却水套，冷却水可以在水套中不断循环带走热量。
按气缸排列方式常分为单列、V型、对置、VR、W五种，如图2.3所示。
单列直列式（L），一般缸数不大于6的可采取这种形式。
V型气缸排成两列，中心线夹角小于180°，缩短了机体的长度和高度，增加了宽度，减轻了质量，形状复杂，一般6~12缸会采用，大众又推出W型发动机，气缸分四列错开布置，构造紧凑、复杂，成本高，应用较少。
第2章曲柄连杆机构的构造与维修学习目标1 掌握曲柄连杆机构的作用与组成;2 掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要零部件的构造和装配连接关系;3 掌握主要零部件的检测方法和维修方法;4 掌握曲柄连杆机构的装配与调整方法和要求;5 掌握曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除。
一、曲柄连杆机构的作用、组成和工作原理曲柄连杆机构的功用是:将燃气作用在活塞顶上的压力转变为能使曲轴旋转运动而对外输出的动力。
曲柄连杆机构是往复活塞式发动机将热能转换为机械能的主要机构。
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上,推动活塞作往复直线运动,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。
发动机产生的动力,大部分经由曲轴后端的飞轮输出,一部分用于驱动本机其他机构和系统。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
1 机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫等不动件。
2 活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。
3 曲轴飞轮组主要包括曲轴和飞轮等机件。
二、工作条件与受力分析发动机工作时,气缸内最高温度可达2500℃以上,最高压力可达5～9MPa。
现代发动机的最高转速一般可达4000～6000r/min,其线速度是很高的。
此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件(如气缸、气缸盖、活塞组等)还将受到化学腐蚀和电化学腐蚀。
因此,曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和有腐蚀的条件下工作的。
由于曲柄连轩机构是在高压下作变速运动,因此,它在工作中的受力情况很复杂,其中主要有气体作用力、运动质量的惯性力、旋转运动件的离心力以及相对运动件的接触表面所产生的摩擦力等。
1 气体作用力在每个工作循环的四个行程中,气体压力始终存在。
但由于进气、排气两个行程中的气体压力较小,对机件影响不大,故这里主要分析作功和压缩两个行程中气体的作用力。
在作功行程中,气体压力推动活塞向下运动,如图2-1a所示。
学习单元2.2 曲柄连杆机构拆装与调整2.2.4拆卸活塞旋松连杆大头紧固螺母，取下螺母，取下连杆头轴承座。
用锤柄轻击连杆大头螺栓，顶出活塞，将连杆大头、轴承座装在一起。
如图2-2-3所示。
注意：将连杆按顺序摆放好，以便下一次复装。
图2-2-3拆卸活塞2.2.5拆卸曲轴取下正时齿轮、曲轴前后的油封端盖，旋松并取下曲轴主轴承盖，抬出曲轴，取出上轴瓦止推轴承。
如图2-2-4所示。
注意：不要跌落轴瓦，将轴承盖按顺序摆放好。
图2-2-4 曲轴的拆卸2.2.6活塞连杆组的拆卸1．用活塞环拆卸专业工具依次拆下活塞环。
如图2-2-5所示。
2．用尖嘴钳取出活塞销卡簧，用拇指压出活塞销，或用专用冲头将其冲出。
如图2-2-6所示。
3．取出连杆轴承。
4．按相反顺序复装活塞连杆组。
图2-2-5拆卸活塞环图2-2-6 拆卸卡簧注意：①对活塞做标记时，应从发动机前端向后打上气缸号，并打上指向发动机前端的箭头。
②拆卸连杆和连杆轴承盖时，应打上所属气缸号。
安装连杆时，浇铸的标记须朝V形带轮方向（发动机前方）③安装活塞环时，应使活塞环开口错开120度,有“TOP”记号的一面须朝活塞顶部。
2.2.7曲轴飞轮组的拆卸1．按对角顺序旋松飞轮固定螺栓，取下螺栓，用手锤沿四周轻轻敲击飞轮，待松动后取下飞轮。
如图2-2-7所示。
2．拧松并取下曲轴油封端盖紧固螺栓，用手锤轻轻敲击油封端盖，待松动后取下油封端盖。
如图2-2-7所示。
3．拆卸主轴承盖及止推轴承，抬出曲轴。
4．安装时按相反顺序逐步进行。
注意：在新油封唇部涂润滑脂，然后用专用油封安装工具和锤子敲入油封，直至其端面与油封边缘齐平。
图2-2-7油封的拆卸和安装2.2.8曲轴飞轮组的安装1．将飞轮安装于曲轴后端轴凸缘盘上，安装时注意原定位标记，然后紧固螺母。
螺母紧固时应对角交叉进行，并按扭紧力矩拧紧。
2．在曲轴主轴承座上安装并定位好轴承（轴承上油孔应与座上油道孔对准），然后在轴瓦表面涂上一层薄机油。
