(单元二)曲柄连杆机构构造与维修
单元二 曲柄连杆机构构造与维修 一、填空题 1．曲柄连杆机构由__缸体与曲轴箱__、__活塞连杆组__和_曲轴飞轮组___等三部分构成。 2．发动机各个机构和系统的装配基体是___机体组___。 3．活塞连杆组由__活塞___、__活塞环__ 、__活塞销___、和___连杆___等组成。 4．活塞环包括__气环__和__油环___两种。 5．在安装气环时，各个气环的切口应该__错位___。 6．油环分为_普通油环__和组合油环两种，组合油环一般由___刮片___和___衬簧__ 组成。 7． 在安装扭曲环时，还应注意将其内圈切槽向__上____，外圈切槽向___下__ ，不能装反。 8．活塞销通常做成___空心____圆柱体。 9．活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的配合，一般都采用___全浮式____。 10．连杆由__小头___、__杆身____和__大头___三部分组成。连杆__小头_与活塞销相连。 11．曲轴飞轮组主要由__曲轴____和__飞轮___以及其他不同作用的零件和附件组成。 12．曲轴前端装有驱动配气凸轮轴的_正时齿轮__，驱动风扇和水泵的__皮带轮___止推 片等，有些中小型发动机的曲轴前端还装有__启动爪____，以便必要时用人力转动曲轴。 13．飞轮边缘一侧有指示气缸活塞位于上止点的标志，用以作为调整和检查___点火____正时和___配气___正时的依据。 14．V8发动机的气缸数为 ___8____缸。 15．V8发动机全支承式曲轴的主轴颈数为___5___。 二、判断题 1．柴油机一般采用于缸套。 ( X ) 2．当缸套装入气缸体时，一般缸套顶面应与气缸体上面平齐。 ( X ) 3．在柴油机的气缸盖上，除设有进排气门座外，还设有火花塞座孔。( X ) 4．有正反面的气缸垫在安装时应把光滑的一面朝向气缸盖。 ( X ) 5．为了使铝合金活塞在工作状态下接近一个圆柱形，冷态下必须把它做成上大下小的截锥体。 ( √ ) 6．活塞环在自然状态下是一个封闭的圆环形。 ( X ) 7．扭曲环是在矩形环的基础上，内圈上边缘切槽或外圈下边缘切槽，不能装反。 ( √ ) 8．连杆的连接螺栓必须按规定力矩一次拧紧，并用防松胶或其他锁紧装置紧固。 ( X ) 9．曲轴前端的甩油盘的外斜面应向后，以免油被甩出。 ( √ ) 10．曲轴后端回油螺纹的旋向应为左旋。 ( X ) 11．按1—5一3一6—2一4顺序工作的发动机，当一缸压缩到上止点时，五缸处于进气行程。 ( √ ) 12．活塞环的泵油作用，可以加强对气缸上部的润滑，因此是有益的。 （ X ） 13．偏置梢座的活塞，其梢座的偏移方向应朝向作功行程时活塞受侧压大 的一侧。 ( √ ) 14．活塞裙部膨胀槽一般开在受侧压力较大的一面。 （ X ） 15,采用全浮式连接的活塞稍，无论在装配时，还是在发动机工作时，活塞梢均能在活塞销座孔中自由转动。 （ √ ） 16．各种形式曲轴的曲拐数都与气缸数相同。 （ X ） 17.为了气缸的密封不论是干式缸套，还是湿式缸套，在压入气缸体以后，都应使气缸套顶面与气缸体上平面平齐。 （ X ） 18.由于各个气缸的磨损量不均匀，因此世削后的气缸修理尺寸应不同。 （ X ） 19.校正连杆一般是先校正弯曲后校正扭曲。 （ X ） 20.活塞与气缸壁间隙过大易出现“拉缸”。 （ X ） 21.活塞连杆组装后，需要在连杆检验器上检验连杆大端孔中心线与活塞裙部中心线的平行度。 （ X ） 22. 活塞在气缸内作匀速直线运动。( X ) 23. 多缸发动机的曲轴肯定是全支承曲轴。( X ) 24. 斜切口的连杆大头，通常是用连杆螺栓的圆柱面来定位。 ( X ) 25. 采用双金属活塞的目的是为了提高活塞强度。( X ) 26. 连杆杆身采用工字形断面主要是为了减轻质量，以减小惯性力。( √ ) 27. 连杆轴颈也叫曲拐。( × ) 28. 活塞在工作中受热膨胀，其变形量裙部大于头部。( × ) 29. 燃烧室容积越大，压缩比越大。( × ) 30. 为防止缸盖变形，拧紧缸盖螺栓的步骤是先中间、后四周，一次性按规定力矩拧紧。( × ) 三、选择题(有一项或多项正确)
1．曲柄连杆机构工作条件的特点是( A B C D )。 A．高温 B．高压 C．高速 D．化学腐蚀 2．曲柄连杆机构在运动过程中受( A C )的作用。 A．气体作用力 B．摩擦力 C．运动质量惯性力 D．外界阻力 3．在作功行程时，面对发动机，气缸的( D )磨损严重。 A．左侧 B．右侧 C．前部 D．后部 5．在将气缸盖用螺栓固定在气缸体上,拧紧螺栓时,应采取下列方法 ( A C )。 A．由中央对称地向四周分几次拧紧 B．由中央对称地向四周分一次拧紧 C．由四周向中央分几次拧紧 D．由四周向中央分几次拧紧 6．对于铝合金气缸盖，为了保证它的密封性能，在装配时，必须在( C )状态下拧紧。 A．热状态 B．冷状态 C．A，B均可 D．A，B均不可 8．为了保证活塞能工常工作，冷态下常将其沿径向做成( A )的椭圆形。 A．长轴在活塞销方向 B．长轴垂直于活塞销方向 C．A、B均可 D．A、B均不可。 9．在装配形或T形槽的活塞时，应将槽口位于从发动机前面向后看的( C )。 A．左面 B．右面 C．前面 D．后面 10．在负荷较高的柴油机上，第一环常采用( D )。 A．矩形环 B．扭曲环 C．锥面环 D．梯形环 11．V形发动机曲轴的曲拐数等于( A )。 A．气缸数 B．气缸数的一半 C．气缸数的一半加l D．气缸数加1 12．直列式发动机的全支承曲轴的主轴颈数等于( D )。 A．气缸数 B．气缸数的一半 C．气缸数的一半加l D．气缸数加1 13．按1一2一4一3顺序工作的发动机，当一缸压缩到上止点时，二缸活塞处于( A )行程下止点位置。 A．进气 B．压缩 C．作功 D．排气 14．与发动机发火次序有关的是( D )。 A．曲轴旋向 B．曲拐的布置 C．曲轴的支承形式 D．A、B、C 15．活塞在制造中，其头部有一定锥度，主要是由于( C )。 A.材料 B.可减少往复运动惯性力 C.活塞在工作中受热不均匀 D.润滑可靠 16.扭曲环所以会扭曲是因为( B ). A. 加工成扭曲 B.环断面不对称 C.气体压力的作用 D.惯性力的作用 17.发动机气缸磨损的检验，主要测量其( D )。 A.直线度和同轴度 B.平行度和平面度 C.垂直度和圆跳动 D.圆度和圆柱度 18.测量气缸直径时，当量缸表指示到( B )时，即表示All杆垂直于气缸轴线。 A.最大读数 B.最小读数 C.中间值读数 D.任一读数 19.为了减轻磨损，通常对( A )进行镀格。 A. 第一道环 B.所有气环 C.油环 D.气环和油环 20.活塞的最大磨损部位一般是( D )。 A.头部 B.裙部 C.顶部 D.环槽 21.若连杆检验仪的量规的上All点与平板接触，下面两测点与平板存在相等的间隙，则表明连杆发生了( A )。 A. 弯曲 B.扭曲 C.双重弯曲 D.弯曲与扭曲 22.连杆的弯，扭校正经常在（ B ）下进行。 A. 高温 B.常温 C.高压 D.低压 23.汽油机活塞裙部的膨胀槽一般开在工作行程（ D ）的对面。 A.受离心力较大处 B.受离心力较小处 B.受侧向力较大处 D.受侧向力较小处 24.正扭曲环正确的安装方向是（ C ）。. A.外切口向上、内切口向下 B.外切口向上、内切口向上 B.外切口向下、内切口向上 D.外切口向下、内切口向下 四、名词解释 1．全浮式活塞销：发动机活塞销能在连杆衬套和活塞销座孔中自由转动的活塞销称为全浮式活塞销。 2．曲拐：由连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴构成的称曲拐。 3．全支承式曲轴：在相邻的两个曲拐间都有主轴颈支承的曲轴称全支承式曲轴。 4．扭曲环：气环在安装后由于弹性内力使断面发生扭转的称扭曲环。 五、问答题 1．曲柄连杆机构有何功用？ 答：曲柄连杆机构是发动机实现热功转换的主要机构。其主要功用是将气缸内气体作用在活塞上的力转变为曲轴的旋转力矩，从而输出动力。 2．曲柄连杆机构主要组成有哪些？ 答：曲柄连杆机构主要包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分。在有些发动机上，为平衡曲柄连杆机构的振动，还装有平衡轴装置。 3．机体组主要包括哪些零件？ 答：主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫等。 4．活塞连杆组主要包括哪些零件？ 答：主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴承等。 5．曲轴飞轮组主要包括哪些零件？ 答：主要包括曲轴、曲轴主轴承和飞轮等。 6．气缸体主要由几种结构形式？ 答：根据气缸的排列形式，气缸体有直列式、卧式和V型三种结构形式。 7．曲轴箱有几种结构形式？各有何特点？ 答：气缸体下部包围着曲轴的部分称上曲轴箱。曲轴箱有三种结构形式：曲轴箱底平面与曲轴中心线平齐的为平分式，此结构形式便于加工，多用于中小型发动机上；曲轴箱下平面位于曲轴中心线以下的为龙门式，此结构形式强度和刚度均比平分式大，但工艺性较差，多用于大中型发动机；隧道式的主轴承座孔为整体式，其强度和刚度最高，但工艺性差，只
曲柄连杆机构的构造和工作原理
向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
结构措施 （1）活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 （2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，
即侧压力方向。 （3）销座处凹陷0.5～1.0 mm。 （4）裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或“∏”形槽），其中横
燃烧室
楔形燃烧室 1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高； 2)有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
盆形燃烧室 1）气门平行于气缸轴线； 2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和 HC排放较高而NO排放较低。
气缸垫
作用：保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。 构造： (1)金属—石棉垫 (2)金属骨架—石棉垫 (3)纯金属垫 安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应 朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面 造成压痕变形。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
• 汽缸垫
第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
气环的断面形状
（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。
（2）锥形环 1）特点 与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油
作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。 2）安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；
（3）扭曲环
将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。
（3） 背隙Δ3：是活塞环装入气缸后，活塞环背
面与环槽底部的间隙。一般为0.5～1mm。
模块2 曲柄连杆机构的构造与维修共109页文档
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
模块2 曲柄连杆机构的构造与维修
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克
发动机构造与维修-教案-第二章1-2
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。
发动机第2章曲柄连杆机构与机体组件讲义教材
二、组成
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
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三、工作条件
高温、高压、高速和 化学腐蚀。
承受机械载荷：
1、气体压力、惯性力、 离心力、摩擦力;
2、汽车行驶中产生的 冲击力。
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2.1.1 机体
1.作用：整个发动机的“骨骼”，支承所有零部
件。
2.构造特点：
教学目标与要求
• 掌握机体组件组成与结构特点 • 掌握曲柄连杆机构组成，各部件的作用、结
构与工作原理 • 掌握多缸四冲程内燃机的工作过程分析 • 了解可变气缸控制技术
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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，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴 的旋转运动而对外输出动力。
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3）连杆大头（分整体式和分开式两 种；分开式又有平分和斜分两种）
连杆装配标志 机油喷孔
平分：多用 于汽油机； 斜分：多用 于柴油机。
连杆盖装配标志
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平分
斜分
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➢连杆大端定位
1）连杆螺栓定位：依靠连杆螺栓的光圆柱部分与 螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于切口 连杆。 2）锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 3）套或销定位：依靠套或销与连杆体（或盖）的 孔紧配合定位。 4）止口定位。
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4. 连杆
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连杆
(1)作用：连接活塞与 曲轴，并传递动力。
(2)材料
(3)构造：
1）连杆小头（衬套 ）
2）连杆杆身（“工” 字形断面 ）
1-连杆衬套 2-连杆小头 3-连杆杆身 4-连杆螺钉 5-连杆大 头 6-连杆轴瓦 7-连杆盖 8-连杆轴瓦凸键 9-凹槽
汽车发动机构造与维修课件
头部:安装活塞环，制 作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力销座孔 处制有加强筋。
（1）活塞顶部
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀，
多用在汽油上。
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；提高压缩比， 防止碰气门。
偏置销座 1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图 示左侧）偏移1mm～2mm。 2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击
二 活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命： 6万公里 材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）
（1）气环
作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。
e
扭曲环的特点 具有锥形环的特点； 减小了泵油作用； 作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利于散热。 安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、
三道环槽。 安装：注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能
装反。
4） 桶形环：其特点为 a 环的外圆面为凸圆弧形； b 环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷；
锥面环
减少了环与气缸壁的接触面，提高了 表面接触压力，有利于磨合和密封。
梯形环 加工困难，精度要求高
示意图
桶面环 外圆为凸圆弧形
（2）油环
种类
普通油环
组合式油环
刮油片
轴向衬环
示
径向衬环
刮油片
意
图
1） 整体式 其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。
汽车维修与发动机构造——第二章 机体组及曲柄连杆机构
第二章机体组及曲柄连杆机构功用：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。
第一节曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用在曲柄连杆机构上的力有气体力和运动质量惯性力。
气体力作用于活塞顶上，在活塞的四个行程中始终存在，但只有作功行程中的气体力是发动机对外作功的原动力。
气体力通过连杆、曲柄销传到主轴承。
气体力同时也作用于气缸盖上，并通过气缸盖螺栓传给机体。
作用于活塞上和气缸盖上的气体力大小相等、方向相反，在机体中相互抵消而不传至机体外的支承上，但使机体受到拉伸。
曲柄连杆机构可视为由往复运动质量和旋转运动质量组成的当量系统。
往复运动质量包括活塞组零件质量和连杆小头集中质量，它沿气缸轴线作往复变速直线运动，产生往复惯性力；旋转运动质量包括曲柄质量和连杆大头集中质量，它绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力，也称离心力。
往复惯性力和旋转惯性力通过主轴承和机体传给发动机支承。
第二节机体组一、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。