新汽车构造 发动机部分 教学课件 惠有利 单元二 曲柄连杆机构

（2）连续做功的两缸相距尽可能远些，以减轻主轴承载荷和 避免进气行程中发生抢气现象。
（3）V形Байду номын сангаас动机左右两列应交替发火。
项目二 曲柄连杆机构
三、曲拐的布置与多缸发动机的工作顺序
1、四冲程直列4缸发动机的曲拐布置与工作循环
四冲程直列4缸发动机的发火间隔角为 720°/4=180°。四个曲拐在同一个平面 内，如图2-17所示。发动机的工作顺序 为1－3－4－2或1－2－4－3，其工作循 环如表2-1和表2-2所示。
活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发 动机，一般采用渗氮钢。
项目二 曲柄连杆机构
二、活塞销
3、活塞销的结构和连接方式
全浮式活塞销：
能在连杆小头衬套孔和活塞销 座孔内作自由转动，可减少活 塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。 为防止活塞销轴向窜动而损坏 气缸壁，在活塞销座两端装有 弹性卡环来限位。
半浮式活塞销： 是用螺栓将活塞销夹紧在 连杆小头孔内，这时活塞 销只在活塞销孔内转动， 在连杆小头孔内不能转动。 小头孔不装衬套，销孔中 也不装活塞销挡圈。
项目二 曲柄连杆机构
一、活塞和活塞环
1、活塞
2）活塞的材料
由于活塞顶部直接与高温燃气接触，受周期性变化的气体压力和惯性力作用， 且散热及润滑条件差，因此，活塞应满足以下要求。
（1）具有足 够的强度和刚
度。
（2）具有较 小的质量，以 保持较小的惯
性力。
（3）具有耐 热的活塞顶及 弹性的活塞裙。
（4）具有良好 的导热性和极小 的热膨胀性，以 便有较小的安装
2）曲轴的材料
目前，曲轴一般是用优质中碳钢或铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢 （34CrAl16）模锻而成的。轴颈还需经表面淬火或氮化处理， 然后精加工，以提高耐磨性。

曲柄连杆机构的优 化设计
提高发动机的输 出功率
降低发动机的燃 油消耗
提高发动机的可 靠性和耐用性
降低发动机的噪 声和振动
提高发动机的环 保性能
提高发动机的经 济性
优化曲柄连杆机构的设计参数，如曲柄半径、连杆长度等 采用先进的材料和制造工艺，提高曲柄连杆机构的强度和耐磨性 优化曲柄连杆机构的运动轨迹，提高发动机的输出功率和燃油经济性
汽车构造课件第二章 曲柄连杆机构
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
曲柄连杆机构概述
曲柄连杆机构的运 动学分析
曲柄连杆机构的受 力分析
曲柄连杆机构的优 化设计
曲柄连杆机构的故 障诊断与维护
添加章节标题
曲柄连杆机构概述
连接发动机曲 轴和活塞，实
现动力传递
控制活塞往复 运动，实现发
动机做功
调节发动机转 速和扭矩，实 现发动机性能
06
曲柄连杆机构的受力平衡条件是保证发动机正常工作的重要因素 曲柄连杆机构的受力平衡条件主要包括曲柄、连杆、活塞等部件的受力平衡 曲柄连杆机构的受力平衡条件需要满足力矩平衡、力平衡和位移平衡等条件 曲柄连杆机构的受力平衡条件可以通过计算和实验方法进行验证和优化
静力分析：分析曲柄连杆机构在静止状态下的受力情况 动力分析：分析曲柄连杆机构在运动状态下的受力情况 应力分析：分析曲柄连杆机构在受力状态下的应力分布 疲劳分析：分析曲柄连杆机构在长期受力状态下的疲劳寿命 振动分析：分析曲柄连杆机构在振动状态下的受力情况 热力分析：分析曲柄连杆机构在受热状态下的受力情况
优化
保护发动机， 防止活塞撞击 缸壁，延长发
动机寿命
曲柄：连接活塞连杆，传递动力 连杆：连接活塞和曲柄，传递动力 活塞：在气缸内上下运动，压缩气体

节能环保设计理念的应用
高效能设计
优化曲柄连杆机构的结构 设计，提高发动机的燃烧 效率，降低燃油消耗和排 放。
绿色制造工艺
采用环保的制造工艺，减 少对环境的污染，同时降 低生产成本。
可回收与再利用
设计可回收和再利用的曲 柄连杆机构，降低资源消 耗和环境污染，实现可持 续发展。
将电动机的旋转运动转化为输送带的往复运动，从而实现货物的输送。
03
曲柄连杆机构的优化设计
减小曲柄连杆机构的振动
1 2
优化曲柄连杆机构的结构设计
通过改进结构设计，降低机构运动时的振动。
选用高刚度材料
采用高刚度材料制造曲柄连杆机构，提高机构的 抗振性能。
3
合理配置平衡块
通过配置平衡块来平衡机构运动时的惯性力，减 少振动。
曲柄连杆机构课件
目录 Contents
• 曲柄连杆机构概述 • 曲柄连杆机构的应用 • 曲柄连杆机构的优化设计 • 曲柄连杆机构的常见问题与解决方案 • 曲柄连杆机构的发展趋势与展望
01
曲柄连杆机构概述
定义与组成
定义
曲柄连杆机构是发动机中的主要运动机构，它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋 转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车的运 行。
根据曲柄连杆机构的工作需求，选择 具有合适强度、刚度和耐磨性的材料 。
考虑材料的加工性能
注重环保和可持续性
优先选择可再生、可回收或低环境影 响材料，促进可持续发展。
选用易于加工和制造的材料，降低制 造难度和成本。
04
曲柄连杆机构的常见问题与 解决方案
曲轴断裂问题
曲轴断裂是曲柄连杆机构中常见的问题之一，通常是由于曲轴承受过大的扭矩或 弯曲应力所导致的。

F Pj
第二密封面
46
汽车构造
2.2 气环的断面形状
a)矩形环；b)锥形环；c)内切口扭曲环； d)外切口扭曲环；e)梯形环；f )桶形环
.
47
汽车构造
2.3 矩形环的泵油作用
.
48
汽车构造
2.4 油环 1 槽孔式油环
.
49
汽车构造
2 组合式
1-钢片；2-衬簧；3-径向衬簧；4-轴向衬簧；5-活塞
.
28
汽车构造
3、气缸垫的维修 气缸垫常见损伤是烧蚀。部位一般在水道孔、油道孔与
气缸孔之间，导致油、水、气相互渗透，致使发动机不能 正常工作。气缸垫损坏后只能更换。 4、气缸垫的安装
气缸垫安装时，应注意将卷边朝向易修整的接触面或硬 平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖 （易修整）；当气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边 应朝向气缸体（硬平面）。换用新的气缸垫时，有标记 （“OPEN”、“TOP”——顶部的意思）的一面朝向气 缸盖，如所示。
A、根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，装入量缸 表的下端，并使伸缩杆有1～2mm的压缩量。
B、将量缸表的测杆伸入到气缸中的相应部位，微微摆 动表杆，使测杆与气缸中心线垂直，量缸表指示的最小读 数即为正确的气缸直径。用量缸表在上部A向测量，旋转 表盘使“0”刻度对准大表针，然后将测杆在此截面上旋转 90°，此时表针所指刻度与“0”位刻度之差的1/2即为该 截面的圆度误差。
21
汽车构造
3）气缸磨损的检验 在进行测量时，测
量部位的选择很重要， 气缸的测量位置如图 所示，在气缸体上部 距气缸上平面10mm 处，气缸中部和气缸 下部距缸套下口 10mm处的三个截面， 按A、B两个方向分别 测量气缸的直径。

图2-9 湿式气缸套
有些小功率发动机采用风冷散热方式，风冷气缸的外壁 铸制散热片，以增加散热面积，增强散热能力。如图2-10 所示。
图2-10 风冷气缸体
三、气缸盖
气缸盖用来封闭气缸上部、与活塞顶部和气缸壁一起组成燃烧 室，气缸盖工作在高温、高压条件下，一般采用灰铸铁、合金铸 铁、铸铝等材料制造。
图2-7 整体式气缸
1．干式气缸套 干式气缸套外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的缸套安装孔的 壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。强度和刚度较好，内、外 表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。如图2-8所示。
图2-8 干式气缸套
2. 湿式气缸套 湿式气缸套外壁直接与冷却水接触，如图2-9所示，仅在上、下各有 一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。气缸散热良好，冷却均 匀，加工容易，拆装方便，但强度、刚度不如干式气缸套，容易漏水。 湿式气缸套下部用1～3道耐热耐油的橡胶密封圈进行密封，防止冷却液 泄漏。湿式气缸套上部的密封是利用气缸套装入机体后，气缸套顶面高 出机体顶面0.05～0.15mm。
任务3 气缸测量
任务目标 1．理论目标：熟悉气缸的磨损特点；掌握气 缸测量方法；掌握圆度、圆柱度、气缸磨损量计 算和分析。 2．技能目标：能根据维修手册制订气缸测量 步骤；正确测量气缸，确定气缸的修理方法。 3．思政目标：能安全规范操作；能与小组成 员团结协作；能积极整理、清洁工位，具有劳动 意识。
3. 积炭检修 气缸盖上燃烧室积炭过多，会使燃烧室容积变 小，改变发动机的压缩比。若发现燃烧室积炭过 多，应采用机械方法或化学方法进行清理。
二、气缸体检修
气缸体的主要耗损形式有裂纹、磨损和变形等。 1. 裂纹检修 气缸体裂纹检测和气缸盖检测方法相同。 2. 磨损 气缸体的磨损主要发生在气缸、气缸套承孔、曲轴轴承 孔等部位。其中气缸的磨损程度是衡量发动机是否需要大 修的依据之一。气缸体磨损的检测采用量具测量。 3.气缸体变形检修 气缸体变形的检测和气缸盖变形的检测方法相同。 气缸体上平面平面度的测量如图2-15所示。

名称 结构
特点 示意图
湿缸 套
外壁直接与 冷却水接触 。壁厚 5~9mm。
定位：径向由 两个环形带定 位，轴向用凸 缘定位。密封 ： 由缸套下 部的1 ～3个 耐油橡胶密封
圈密封。
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。
A B
0.05~0.15m m
10
• 4.按曲轴箱的结构形式分
大于600mm的铝合金汽缸体，其平面度误差不大于0.35mm。
气缸体上平面平面度的检测
32
2.汽缸体与汽缸盖的检修 （3）汽缸磨损的测量
• 确定汽缸磨损后的圆度、圆柱度
，根据汽缸的磨损程度，确定发动 机是否需要进行大修，以及确定修 理尺寸。
•
测量汽缸磨损通常使用量缸表
。
33
2.汽缸体与汽缸盖的检修 （3）汽缸磨损的测量
捷达 富康 Jeep四缸 夏利TJ376 大发TJ110 标致XN14
BJ492系列 解放CA6102 东风EQ6102
缸径（mm ）
79.50
81
81 75 98.40 76 70 88
92 101.56 100
配合间隙（mm ）
0.03-0.05
0.03-0.06
0.03-0.05 0.04-0.06 0.023-0.043 0.03-0.12 0.045-0.065 0.06-0.08
不修，从第二级开始镗。
• 桑塔纳轿车发动机气缸修理尺寸分为三级，从标准直径加大＋0.25mm、 ＋0.50mm、＋1.00mm。
• 解放CA6102发动机气缸修理尺寸分为四级，从标准直径加大＋0.25mm 、＋0.50mm、＋0.75mm、＋1.00mm。

汽车发动机构造
曲柄连杆机构
2020/3/31
1
第一节 概述 一、功用：将燃料燃烧时产生的热
能转变为活塞往复运动的机械能，再 转变为曲轴旋转运动而对外输出动力
2020/3/31
2
二、组成：
1、机体组：气缸体、油底壳、气缸套、 气缸盖和气缸垫---不动件
2020/3/31
3
2、活塞连杆组： 由活塞、活塞环、活塞销和连杆-----运动件
2020/3/31
4
3、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮
2020/3/31
5
第二节 机体组
机体组由气缸体、油底壳、气缸套、气缸盖、 气缸垫组成。
2020/3/31
6
气缸套
1.目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气 缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量 轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命， 又节省了好材料。
(2)装配：加热连杆小头后，将销 装入，冷态时为过盈配合。
2020/3/31
18
一、曲轴
（一）功用
1.把活塞连杆组传来的气体压力转 变为扭矩对外输出。
2.驱动配气机构及其它附属装置。
材料：大多采用优质中碳钢或中合 金碳钢。有的采用球墨铸铁。
2020/3/31
19
二、飞轮
（一）功用 1、贮存能量：在作功行程贮存能量，
3、热膨胀系数大。
2020/3/31
14
（三）组成（图2—16） 根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部、裙 部和活塞销座四部分。
销座
2020/3/31
15
三、活塞销
（一）作用：连接活 塞和连杆，并传递活 塞的力给连杆。
（二）结构：用低碳 钢或低碳合金钢制成 的厚壁管状体。