汽车构造_第02章 曲柄连杆机构

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1、《汽车构造》电子教案第二章曲柄连杆机构9/20/20211第一节概述曲柄连杆机构的功用，是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆以及曲轴飞轮组。曲柄连杆机构的工作条件的特点是高温、高压、高速和化学腐蚀。曲柄连杆机构在高压下作变速运动，因此它在工作中的受力情况很复杂，其中有气体作用力、运动质量惯性力、摩擦力以及外界阻力等。9/20/20212哈尔滨工业大学（威海）对曲柄连杆机构进行受力分析气体作用力往复惯性力与离心力摩擦力（摩擦力主要取决于运动零件的制造质量与润

2、滑情况，其数值相对较小，在对机构进行受力分析时可忽略。）9/20/20213哈尔滨工业大学（威海）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、排气两行程中气体压力较小，对机件影响不大，故这里主要研究作功和压缩行程中的气体作用力。9/20/20214哈尔滨工业大学（威海）第二节机体组一、气缸体二、气缸盖与气缸衬垫三、油底壳四、发动机的支承9/20/20215哈尔滨工业大学（威海）一、气缸体9/20/20216哈尔滨工业大学（威海）气缸工作表面必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。为了满足以上要求，一般可以从气缸的材料、加工精度

3、和结构等方面来采取措施。为了保证气缸表面能在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖随时加以冷却。9/20/20217哈尔滨工业大学（威海）多缸发动机的气缸排列形式对于多缸发动机，气缸的排列形式决定了发动机外形结构，对于发动机气缸体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车总体布置情况。9/20/20218哈尔滨工业大学（威海）9/20/20219哈尔滨工业大学（威海）气缸套有干式和湿式两种，如图2-9所示。干缸套（图2-9b~c）不直接与冷却水接触，壁厚一般为1~3mm。湿缸套（图2-9d~h）则与冷却水直接接触，壁厚一般为5~9mm。湿缸套的优点是

4、在气缸体上没有密闭的水套，铸造方便，容易拆卸更换，冷却效果也较好；其缺点是气缸体的刚度差，易于漏气、漏水。湿缸套广泛应用于汽车柴油机上。在某些负荷比较小，缸径又不大的柴油机中，为使结构紧凑，可以不另外安装气缸套，而是直接在气缸体上加工出气缸内壁。气缸套9/20/202110哈尔滨工业大学（威海）二、气缸盖与气缸衬垫气缸盖气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸衬垫气缸盖与气缸体之间置有气缸盖衬垫，以保证燃烧室的密封。它们的优缺点是什么呢？9/20/202111哈尔滨工业大学（威海）气缸盖的材料气缸盖由于形状

5、复杂，一般都采用灰铸铁或合金铸铁铸成，有的汽油机气缸盖用铝合金铸造，因铝的导热性比铸铁好，有利于提高压缩比。铝合金盖的缺点是刚度低，使用中容易变形。CA6102型发动机采用铜钼低合金铸铁铸造的整体式气缸盖。汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。燃烧室形状对发动机的工作影响很大。（柴油机燃烧室将在“柴油机供给系”一章中讨论。）对燃烧室的基本要求汽油机常用燃烧室形状的分类汽油机的燃烧室9/20/202112哈尔滨工业大学（威海）对燃烧室的基本要求结构尽可能紧凑，表面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；要使混合气在压缩终了时具

6、有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧。9/20/202113哈尔滨工业大学（威海）汽油机燃烧室的形状9/20/202114哈尔滨工业大学（威海）气缸盖衬垫的构造目前应用较多的是金属—石棉衬垫，如图2-12a、b所示。石棉之间加有金属丝或金属屑，而外覆铜皮或钢皮。水孔和燃烧室孔周围另用镶边增强，以防被高温燃气烧坏。这种衬垫压紧厚度为1.2~2mm，有很好的弹性和耐热性，能重复使用，但厚度和质量的均一性较差。安装气缸衬垫时，应注意把光滑的一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏。有的发动机还采用在石棉中心用编织的钢丝

7、网（图2-12c）或有孔钢板（冲有带毛刺小孔的钢板）（图2-12d）为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸盖衬垫。近年来，国内还正在试验采用膨胀石墨作为衬垫的材料。很多强化的汽车发动机采用实心的金属片作为气缸盖衬垫（图2-12e）。这种气缸垫由单块光整冷轧的低碳钢板制成，在需要密封的气缸孔和水孔、油孔周围冲压出一定高度的凸纹，利用凸纹的弹性变形来实现密封。解放CA1091型汽车6102型发动机的气缸垫，就采用了这种较先进的加强型无石棉气缸垫，其结构如图2-12f所示，在气缸口密封部位采用五层薄钢板组成，并设计成圆形，没有石棉夹层，从而消

8、除了气囊的产生，也减少了工业污染。在油孔和水孔周围均包有钢护圈以提高密封性。9/20/202115哈尔滨工业大学（威海）气缸盖衬垫应满足的要求：（1）在高温、高压燃气作用下有足够的强度，不易损