曲柄连杆机构构造维修
汽车发动机构造与维：第二章+曲柄连杆机构的构造与维修
2.5.1 气缸体和曲轴箱
一、基本结构与作用
1.结构： 气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，
称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。
EQ6100-1气缸体图
2.5 机体的构造和检修
2.气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。
2.5 机体的构造和检修
3.整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。上平面
磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异，一般是前后或左右方向
磨损最大。
气缸的锥形磨损图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
2.5 机体的构造和检修
二、气缸体与气缸盖的检修
1.检查气缸盖及气缸体平面 将气缸盖翻过来，把刀形样板尺放到气缸盖下表面上，用塞尺检查气
缸盖的平面度。
气缸盖的平面度最大不得超过0.1mm。如超过最大极限值，应予以修
3.材料：气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。 4.燃烧室：汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。
2.5 机体的构造和检修
对燃烧室的基本要求：
结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；
混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速
2.6 曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除
2.原因
（1）连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断。 （2）轴承合金烧毁或脱落。 （3）连杆轴承与轴颈磨损过甚，而使径向间隙过大。 （4）轴颈失圆，使轴与轴承间接触不良而造成的早期损坏。 （5）轴承接触面积太小，单位面积上压力过大。 （6）机油压力太低或机油变质。
度，保证混合气能及时充分燃烧。
燃烧室图
2.5 机体的构造和检修
曲柄连杆机构的构造与维修
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 2．活塞连杆组
活塞连杆组主要由活 塞、活塞环、活塞销 和连杆等部件组成， 如图2-13所示。
图2-13 活塞连杆组
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
1）活塞 活塞的主要功用是承 受汽缸中的燃烧压力， 并将此力通过活塞销 和连杆传给曲轴。此 外，活塞还与汽缸盖、 汽缸壁共同组成燃烧 室。 活塞是由活塞顶部、 活塞头部和活塞裙部 三部分组成，如图214所示。
图2-5 V形式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
③对置式（图2-6）。对置式发动机是指两列汽缸水平相 对排列，其优点是重心低，而且对置式发动机的平衡性较 好。
图2-6 对置式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（2）汽缸体的冷却 汽车发动机多采用水冷的方式（见图2-3），利用水套中 的冷却水流过高温零件的周围而带走多余的热量。风冷发 动机一般将汽缸体与曲轴箱分开铸造，为增强散热效果， 在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有散热片，如图2-7所示。
图2-9 汽缸盖分解图
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及汽 缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室如图210所示。
图2-10 汽油机燃烧室
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（1）盆形燃烧室。由于断面形状像澡盆，由此得名。盆 形燃烧室上面有进气门、排气门，弯曲的进气歧管和排气 歧管，容易产生进气涡流，但进气效率较低。 （2）倾斜盆形燃烧室。燃烧室上部是倾斜的，能产生较
图2-4 直列式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
②V形式（图2-5）。两列汽缸排成V形的称为V形式汽缸 排列，V形发动机汽缸体宽度大，而长度和高度小，形状 比较复杂。但汽缸体的刚度大，质量和外形尺寸较小，多 用于六缸以上大功率发动机上，通常把此种发动机称为V 形发动机。V形的打 开角度被称为V形汽 缸夹角，为了平衡， V6发动机的汽缸平 角最好为90°，V8 发动机的汽缸夹角最 好为60°。
曲柄连杆机构(农机发动机构造与维修课件)
2、前端断裂 (小头端断裂) 曲轴前端断裂现象：靠近小头端方向的曲柄断开，如
图6所示。原因：皮带轮-减振器总成失效 (减振效果差, 减振橡胶破损或脱出。皮带轮平衡差)；小头端负荷增加, 如加长皮带轮或在原皮带轮上叠加皮带轮等；使用了假冒 皮带轮-减振器.
图6 曲轴前端断裂
3、烧化瓦引起的曲轴断裂 现象：轴颈烧化瓦严重，造成断轴；轴颈表面有明显拉痕 ；轴颈局部变黑，断口疲劳纹理不明显，如图2-48所示 。 原因：烧瓦、化瓦没有及时停车。
环有气环和油环两种。 气环的作用是：密封和导热；
油环的作用是：刮油和布油。 气环根据截面形状不同有多种，如图2-6 所示。
图2-6 活塞环的断面形状
a）矩形环 b）锥面环 c）正扭曲内切环 d）反扭曲内切环 e）梯形环 f）桶面环
矩形环也叫平环，多用于发动机第一道环， 其表面多采用多孔镀铬，增加硬度耐磨。
YC6A机体
YC6G机体
YC6J机体
YC4E机体
YC4G机体
图2-1 活塞连杆及曲轴飞轮组的组成 1-气缸套 2-气缸体 3-活塞 4-活塞销 5-连杆 6-曲轴主轴颈 7-曲轴 8-连杆轴颈 9-曲柄 10-飞轮
第一节 机体组
机体零件包括：气缸体、气缸套、气缸垫、气缸盖和油 底壳等主要零件将这些零件用螺栓、螺母连结成一整体。
图2 活塞倾斜运行
3、活塞销孔周围损伤 现象：销孔周围出现抛击状（类似熔化 状）损伤痕迹，气缸壁相应被损伤，如 图3所示。
原因：该损伤是由于活塞销挡圈脱落或断 裂所引起，其原因可能是：安装了旧的受 损的挡圈；挡圈在槽中刚度不够或位置不 对；连杆弯曲；曲轴轴向间隙过大；连杆 轴颈或曲轴回转中心与气缸不垂直等。 图3 活塞销孔周围损伤
曲柄连杆机构的构造与维修
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三、汽缸垫
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 目前应用较多的是金属皮的金属—石棉垫，在水道孔、油道孔 和气缸孔周围卷边加固。金属卷边的作用：提高强度，提高耐烧蚀 和传热能力。
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安装注意： 由于缸垫在卷边处高出一层铜皮（或钢皮），所以与之接触的 一面容易产生局部压痕变形。金属卷边一面应朝向易修整接触面或 硬平面。 1、当气缸盖与气缸体同为铸铁时，卷边应朝向汽缸盖； 2、当采用铝合金气缸盖、铸铁气缸体时，卷边应朝向气缸体； 3、当气缸盖与气缸体同为铝合金时，卷边应朝向湿式缸套的凸沿。
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整体式：能覆盖全部气缸，缩短气缸中心距，适合于缸径 小于105mm，缸数小于6的发动机。可缩短发动机总长度， 刚性较差。 分块式：两个气缸或三个气缸采用一个气缸盖。 单体式：每个气缸都采用一个气缸盖，一般缸径大于140mm 或风冷发动机采用。（缸径较大的发动机常采用单体气缸盖 或块状气缸盖）。
二、气缸盖
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1、气缸盖的功用：
气缸盖密封燃烧室，和其他各部分共同形成燃烧空间。其 上安装配气机构的大部分零件和喷油器或火花塞，内设冷却水 路和润滑油道，进、排气道。
2、气缸盖的工作条件与要求：
气缸盖承受气体力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷，同 时，还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为保证良好密 封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。为此，气缸盖要有足够的 强度和刚度。为使温度分布均匀，冷却要良好。
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3、离心力（旋转惯性力）： 是指曲柄、连杆轴颈、连杆 大头等围绕曲轴轴线做圆周运 动产生的离心惯性力，简称离 心力。其大小与运动件的质量、 旋转半径、角速度的平方成正 比，其方向总是背离曲轴中心 向外，离心力使连杆大头的轴 瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴 承受到又一附加载荷，增加他 们的变形和磨损。
曲柄连杆机构的构造与维修
发动机的支承
第三节 机体组的维修
1、气缸的维修 （1）气缸体的清洗 – 油污使用清洗液进行热清洗。 – 油道用专用清洁刷和热肥皂水清洗。 • 注意： – 铝合金气缸体不能使用碱性清洗液清洗。 – 清洗后用清水冲刷，以免残留清洗液腐蚀机件。 – 气缸体清洗后在加工表面涂润滑油，防锈。 – 油道清洁后，将油堵装好，防污。
2） 惯性力（主 要） （1）往复惯性 力 1）活塞从上止 点到下止点： 前半行程：加 速度方向向下， 2）活塞从下止点到上止点： 往复惯性力方 前半行程：加速度方向向上，往复惯性力方向向下。 向向上。 后半行程：加速度方向向下，往复惯性力方向向上。 后半行程：加 往复惯性力使发动机产生上下震动。 速度方向向上， 往复惯性力方 向向下。
• 一、活塞的构造 • 3．活塞裙部
特点3：设在裙部的膨胀槽 和隔热槽
膨胀槽功用：减小低温 时与气缸配合间隙，防 止高温时在缸内卡死。 注意： ①膨胀槽和隔热槽端部必须有止裂孔；
• 磨损检查 – 检查内容： • 最大磨损量——最大测量直径与标准直径之差。 • 圆度误差——同一高度、不同方向测量的两个直径 之差的一半。 • 圆柱度误差——不同高度、同一方向测量的两个直 径之差的一半。 – 要求：不允许超过使用极限，否则应镗磨或镶套。
2）气缸镗磨
气缸修理尺寸:3~6级
• 镗磨要点：自学。
• 2、气缸盖的维修 （1）缸盖裂损的检查与修理 – 参照缸体的检查与修理方法。 （2）缸盖平面变形的检查与修理 – 检查方法：与缸体上平面变形检查相同。 – 修理方法：铝合金缸盖用压力校正，铸铁缸盖用磨削 或铣削 。 – 注意：缸盖磨削或铣削量不能超过0.5mm 。 （3）清除燃烧室积炭 – 机械清除或化学清除。 （4）火花塞座孔损坏的修理 – 座孔钻大 攻制螺纹 拧入螺堵 加工座孔。
第2章曲柄连杆机构的构造与维修
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。
(整理)多缸发动机曲柄连杆机构的构造维修
《汽修》专业工艺、实习一体化教学
课题授课计划
2010至2011学年度上学期第周第1页
⑵一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。
最
水平对置式。
⑷气缸结构形式：无气缸套式、干气缸套式和湿气缸套式。
干气缸套式机体是在一般灰铸铁机体的气缸套座孔内压入或装入干式气缸套式气缸套不与冷却液接触。
湿气缸套式机体，其气缸套外壁与冷却液直接接触。
⑸按曲轴箱结构形式的不同机体有平底式、龙门式和隧道式3种。
平底式机体的底平面与曲轴轴线齐平。
龙门式机体是指底平面下沉到曲轴轴线以下的机体机体底平面到曲轴轴线的距离称作龙门高度。
隧道式机体是指主轴承孔不剖分的机体结构。
作业：曲柄连杆机构的功用及组成
3. 气缸盖
⑴气缸盖工作条件及要求
为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。
为此气缸盖应具有足够的强度和刚度。
应对气缸
⑵气缸盖材料
4. 气缸衬垫的功用、工作条件及要求
5.
⑵
⑶3部分构成。
⑴
⑵⑶
⑷
①活塞销用来连接活塞和
②一般为低碳钢或低碳合金钢。
⑴。
第2章曲柄连杆机构构造与维修
危害：积炭经常发生在气缸顶部、气缸盖底部，它会引起汽 油机早燃和爆燃，增加气缸磨损。 清除方法：①机械法直接采用钢丝刷或刮刀清除（注意不要 刮伤机体组件）；②化学法是采用化学溶剂对机体组件积炭 处进行浸泡2～3h，加热浸泡效果更好，使积炭软化，再用 刷子刷洗去除。
2.2.2 机体组的检修
1） 发动机气缸体类型
（a）水冷 （b）风冷 发动机冷却方式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
2） 气缸的排列形式
（a）单列式 （b）V 形排列 （c）对置式 多缸发动机排列形式
2.2.1 机体组的构造
活塞标记 1-安装方向 2-生产日期 3-厂家标志 4-活塞直径 5-装配间隙
2.3.1 活塞连杆组的构造
1.活塞
活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端 的部分，包括装活塞销的销座孔。 活塞裙部作用：对活塞在气缸内的往复运动起导 向作用，并承受侧压力，防止破坏油膜。
活塞裙 部侧压 力
2.3.1 活塞连杆组的构造
（a）直开口 （b）阶梯形
（c）斜开口（d）带防转销钉槽
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 1）气环 气环的断面形状：
（a）矩形
（b）锥形
（c）扭曲形1
（d）扭曲形2
（e） 梯形
（f）桶形
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.活塞环 2）油环
油环有普通油环和组合油环两种。
2.3.1 活塞连杆组的构造
2.2.1 机体组的构造
3. 气缸盖 气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
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第2章曲柄连杆机构的构造与维修（10学时）
第二讲活塞连杆组的构造与检修
润滑不良和散热困难的条件下工作的。
2)连杆变形的校正
（2）连杆衬套的修复
新衬套的外径应与小端承孔有0．10mm～0．20mm的过盈，以防
第四讲曲轴飞轮组的构造与维修
曲轴
）曲轴的功用：是承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线旋转的力矩，然后通过飞轮输出，另外，还用来驱动发动机的配气机构及其它辅助装置。
）曲轴的构造
曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴
第六讲现场教学二曲柄连杆机构的构造与维修。