机体组与曲柄连杆机构
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第二章机体组及曲柄连杆机构
2、试述气缸体的三种形式及特点。 3、汽油机、柴油机的燃烧室有哪几种？有何特
点？ 4、铝合金活塞预先作成椭圆形、锥形或阶梯形，
为什么？ 5、什么是矩形环的泵油作用？有什么危害？ 6、什么是发动机的点火顺序？什么是发动机的
作功间隔角？
曲轴的转角计）。
1-3-4-2； 1-2-4-3。
3）直列四冲程六缸发动机曲轴曲拐布置
点火顺序： 1-5-3-6-2-4； 1-4-2-6-3-5 。
四冲程六缸发动机点火顺序
• 某发动机的型号是6100Q汽油机，其作 工顺序为1-5-3-6-2-4，问：（1）该发动 机型号的含义是什么？（2）该发动机发 火（作功）间隙角是多少°CA？（3） 当第二缸位于进气下止点时，其余各缸 分别在什么位置？
油底壳安装平 面和曲轴旋转 中心在同一高 度。
名称
性能
应用
一般式 （平底式）
机量便刚轻体于度、高加和结度工强构小拆度紧、卸差凑重。。，4机 列92， 柴Q9油汽0机系油。
龙门式
强工笨度重艺和、性刚加差度工、较困结好难构。 。捷 富 桑 车达 康 塔轿 轿 纳车 车 轿、 、
隧道式
结和工曲轴构强、拆紧度工卸凑好艺不、。性方刚难差便度加、。负 的 上荷 柴。较 油大 机
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。
（2）活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。 气环槽
工作条件 最恶劣， 应离顶部
远些。
活塞销孔
油环槽
作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
对置气缸式发动机
（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体
点？ 4、铝合金活塞预先作成椭圆形、锥形或阶梯形，
为什么？ 5、什么是矩形环的泵油作用？有什么危害？ 6、什么是发动机的点火顺序？什么是发动机的
作功间隔角？
曲轴的转角计）。
1-3-4-2； 1-2-4-3。
3）直列四冲程六缸发动机曲轴曲拐布置
点火顺序： 1-5-3-6-2-4； 1-4-2-6-3-5 。
四冲程六缸发动机点火顺序
• 某发动机的型号是6100Q汽油机，其作 工顺序为1-5-3-6-2-4，问：（1）该发动 机型号的含义是什么？（2）该发动机发 火（作功）间隙角是多少°CA？（3） 当第二缸位于进气下止点时，其余各缸 分别在什么位置？
油底壳安装平 面和曲轴旋转 中心在同一高 度。
名称
性能
应用
一般式 （平底式）
机量便刚轻体于度、高加和结度工强构小拆度紧、卸差凑重。。，4机 列92， 柴Q9油汽0机系油。
龙门式
强工笨度重艺和、性刚加差度工、较困结好难构。 。捷 富 桑 车达 康 塔轿 轿 纳车 车 轿、 、
隧道式
结和工曲轴构强、拆紧度工卸凑好艺不、。性方刚难差便度加、。负 的 上荷 柴。较 油大 机
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。
（2）活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。 气环槽
工作条件 最恶劣， 应离顶部
远些。
活塞销孔
油环槽
作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
对置气缸式发动机
（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体
第二章机体组与曲柄连杆机构
2)楔形燃烧室，结构比较紧凑，气门相对气缸轴线倾斜， 进气道比较平直，进气阻力小。压缩行程终了时能产生 挤气涡流。
3)半球形燃烧室，结构最紧凑，燃烧室表面积与其容积 之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置，气门直 径较大，气道较平直。火焰传播距离较短，不能产生挤 气涡流。
4)多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结 构紧凑，面容比小，火焰传播距离短，气门直径较大，
㈣、油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上 装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动 机的磨损。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
§第三节 曲柄连杆机构
凹坑形状、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
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用：
⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
4 、活塞结构
顶部:构成燃烧室，承受气体压力。 头部:安装活塞环，制作较厚。 裙部:导向，传力,承受侧压力，销座孔处有加强筋。
销座
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力.
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
凸起呈球状、顶 部强度高，起导 向作用、有利于 改善换气过程。
（3）活塞裙部
1）位置:油环槽下端面至活塞最下端的部分。裙
3)半球形燃烧室，结构最紧凑，燃烧室表面积与其容积 之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置，气门直 径较大，气道较平直。火焰传播距离较短，不能产生挤 气涡流。
4)多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结 构紧凑，面容比小，火焰传播距离短，气门直径较大，
㈣、油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。
2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上 装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动 机的磨损。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
§第三节 曲柄连杆机构
凹坑形状、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
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用：
⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
4 、活塞结构
顶部:构成燃烧室，承受气体压力。 头部:安装活塞环，制作较厚。 裙部:导向，传力,承受侧压力，销座孔处有加强筋。
销座
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力.
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
凸起呈球状、顶 部强度高，起导 向作用、有利于 改善换气过程。
（3）活塞裙部
1）位置:油环槽下端面至活塞最下端的部分。裙
曲柄连杆机构与机体组
1
活塞有顶部、头部、活塞销座和裙部四个部分，如图2-31所示。
2
活塞环有气环和油环两类，如图2-38所示。
3
活塞销的功用是连接活塞与连杆小头，将气体的作用力传递给连杆。
4
连杆由小头、杆身、大头（包括连杆盖、连杆螺丝和连杆轴承）等部分组成，如图2-46所示。
5
连杆轴承又称连杆轴瓦或小瓦，连杆轴承是分开式薄壁轴承，由钢背和减磨层组成，如图2-49所示。
02
图2-49连杆轴承
第三节 活塞连杆组
*
活塞连杆组的检修 活塞的选配活塞裙部直径的测量如图2-50所示。 活塞环的选配检验活塞环“三隙” ，如图2-52所示。 活塞销的选配半浮式活塞销拆装如图2-53所示。 连杆变形有弯曲和扭曲，在连杆校验仪上进行，如图2-54所示。 活塞连杆组的组装如图2-56和2-57所示。
6
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-3 活塞连杆组
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-31 活塞的结构
第三节 活塞连杆组
*
图2-38 气环和油环
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构
图2-46连杆的结构
第三节 活塞连杆组
*
01
第二章曲柄连杆机构
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-50活塞裙部直径的测量
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-52检验活塞环“三隙”
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构
图2-53半浮式活塞销拆装
新型汽车在汽缸尺寸确定下，选配相应的活塞。 标准尺寸和修理尺寸活塞都适用活塞分组。 活塞环常有磨损、弹性减弱和折断等损伤。 活塞环的修理尺寸应与汽缸、活塞的等级相同。弹力符合规定，环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。
活塞有顶部、头部、活塞销座和裙部四个部分，如图2-31所示。
2
活塞环有气环和油环两类，如图2-38所示。
3
活塞销的功用是连接活塞与连杆小头，将气体的作用力传递给连杆。
4
连杆由小头、杆身、大头（包括连杆盖、连杆螺丝和连杆轴承）等部分组成，如图2-46所示。
5
连杆轴承又称连杆轴瓦或小瓦，连杆轴承是分开式薄壁轴承，由钢背和减磨层组成，如图2-49所示。
02
图2-49连杆轴承
第三节 活塞连杆组
*
活塞连杆组的检修 活塞的选配活塞裙部直径的测量如图2-50所示。 活塞环的选配检验活塞环“三隙” ，如图2-52所示。 活塞销的选配半浮式活塞销拆装如图2-53所示。 连杆变形有弯曲和扭曲，在连杆校验仪上进行，如图2-54所示。 活塞连杆组的组装如图2-56和2-57所示。
6
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-3 活塞连杆组
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-31 活塞的结构
第三节 活塞连杆组
*
图2-38 气环和油环
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构
图2-46连杆的结构
第三节 活塞连杆组
*
01
第二章曲柄连杆机构
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-50活塞裙部直径的测量
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构 图2-52检验活塞环“三隙”
第三节 活塞连杆组
*
第二章曲柄连杆机构
图2-53半浮式活塞销拆装
新型汽车在汽缸尺寸确定下，选配相应的活塞。 标准尺寸和修理尺寸活塞都适用活塞分组。 活塞环常有磨损、弹性减弱和折断等损伤。 活塞环的修理尺寸应与汽缸、活塞的等级相同。弹力符合规定，环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。
第二章 机体组与曲柄连杆机构4
体的刚度，重量量也有所减轻；
缺点：但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工
困难，一般多用于缸数多的大功率发动机上。V4-V16
(3)对置气缸式发动机
优点：高度比其他形式的小得多，在某些情况
下使得汽车(特别是轿车和大型客车)的总布置更 方便。气缸对置对于风冷发动机也是有利的。
缺点：结构复杂。
2)气缸结构形式
降低了制造成本，便 于修理和更换气缸套， 延长了气缸体的使用 寿命。
无气缸套式
优点：缩短气缸中心距， 从而使机体的尺寸和质量 减小。
缺点：浪费贵重材料（合 金铸铁），提高指导成本
干气缸套式
干缸套不自接与冷却液接触，壁厚— 般为1—3mm。干缸套的外圆表面和气 缸套座孔内表面均须精加工，以保证必 要的形位精度和便于拆装。
气缸盖的工作条件：（p47) 要求： 使用材料：
1.单体气缸盖
单体气缸盖：只覆盖一个气缸的
气缸盖，
优点：单体气缸盖刚度大，且在备
件储存、修理及制造等方面都比较 优越。
缺点：在缩小气缸中心距上面受到
一定的限制，同时气缸盖冷却液的 回流需装设专门的回水管，使结构 复杂，一般气缸直径>140mm的 Байду номын сангаас动机采用单体气缸盖；
一、曲柄连杆机构的运动
曲轴虽然作匀速运动， 而活塞的速度却是不均 匀的。
由于活塞运动速度的 变化，导致其加速度的 变化，加速度的变化， 导致了惯性力的产生。
二、曲柄连杆机构的受力
气体力 运动质量惯性力
气压力P， 往复惯性力Pj， 旋转惯性力（离心力）Pc 摩擦力F。
P
F
Pj
PC
气体作用力
气体力的大小随活塞 的位移发生变化，各 处磨损不一样。 翻倒力矩
缺点：但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工
困难，一般多用于缸数多的大功率发动机上。V4-V16
(3)对置气缸式发动机
优点：高度比其他形式的小得多，在某些情况
下使得汽车(特别是轿车和大型客车)的总布置更 方便。气缸对置对于风冷发动机也是有利的。
缺点：结构复杂。
2)气缸结构形式
降低了制造成本，便 于修理和更换气缸套， 延长了气缸体的使用 寿命。
无气缸套式
优点：缩短气缸中心距， 从而使机体的尺寸和质量 减小。
缺点：浪费贵重材料（合 金铸铁），提高指导成本
干气缸套式
干缸套不自接与冷却液接触，壁厚— 般为1—3mm。干缸套的外圆表面和气 缸套座孔内表面均须精加工，以保证必 要的形位精度和便于拆装。
气缸盖的工作条件：（p47) 要求： 使用材料：
1.单体气缸盖
单体气缸盖：只覆盖一个气缸的
气缸盖，
优点：单体气缸盖刚度大，且在备
件储存、修理及制造等方面都比较 优越。
缺点：在缩小气缸中心距上面受到
一定的限制，同时气缸盖冷却液的 回流需装设专门的回水管，使结构 复杂，一般气缸直径>140mm的 Байду номын сангаас动机采用单体气缸盖；
一、曲柄连杆机构的运动
曲轴虽然作匀速运动， 而活塞的速度却是不均 匀的。
由于活塞运动速度的 变化，导致其加速度的 变化，加速度的变化， 导致了惯性力的产生。
二、曲柄连杆机构的受力
气体力 运动质量惯性力
气压力P， 往复惯性力Pj， 旋转惯性力（离心力）Pc 摩擦力F。
P
F
Pj
PC
气体作用力
气体力的大小随活塞 的位移发生变化，各 处磨损不一样。 翻倒力矩
[精]第2章机体组及曲柄连杆机构
![[精]第2章机体组及曲柄连杆机构](https://img.taocdn.com/s3/m/57e7d8b07cd184254a3535ab.png)
第二章 机体组及曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构中的作用力 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构 作业
第一节 曲柄连杆机构中的作用力
作用在曲柄连杆机构上的力:气体力和惯性力 气体力：Fg一方面作用于活塞顶上, 通过连杆、曲柄销传
到主轴承；另一方面作用于气缸盖上，通过螺栓传给机体。 作用于活塞和气缸盖上的力相平衡。对外不传给机体支承。 惯性力：往复惯性力Fj和旋转惯性力Fk 往复惯性力：往复运动质量包括活塞组质量和连杆小头集 中质量，沿气缸轴线作往复变速直线运动 旋转惯性力：旋转惯性质量包括曲柄质量和连杆大头集中 质量，绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力
周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧 到规定的力矩。
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密封垫
返回
油底壳
功用：储存机油和封闭机体或曲轴箱 结构：用薄钢板冲压或铝铸造，内装有稳油挡板，
底部还装有放油螺塞
返回
发动机的支承
支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳 支承方法：三点支承、四点支承 三点支承：前一后二、前二后一
例如：解放CA6102、东风EQ6100Q-1等 四点支承：前后各有两个支承点
例如：NJ1061A
补充：发动机的支承
探秘别克凯越的发动机与变速箱
绝招二：NTA(中间轴悬置)令发动机宁静顺畅
凯越的4缸机如何续写别克宁静顺畅的神话？ 如果说高效运作令该款发动机举重若轻是其宁静 顺畅的根本，那么NTA(Neutral Torque Axis)则 是附加的振动过滤功能。除了用弹性软连接悬置 发动机，以减少传入车厢的振动之外，NTA还巧妙 运用翘翘板的杠杆原理，在发动机底端，以单点 支撑化解左右两边的高频振动，由此突破了直列4 缸噪音过滤的瓶颈。加上该款发动机采用全铝合 金油底壳，配合液压减震系统和各种隔音密封材 质，使凯越得以续写别克特有的宁静篇章
第一节 曲柄连杆机构中的作用力 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构 作业
第一节 曲柄连杆机构中的作用力
作用在曲柄连杆机构上的力:气体力和惯性力 气体力：Fg一方面作用于活塞顶上, 通过连杆、曲柄销传
到主轴承；另一方面作用于气缸盖上，通过螺栓传给机体。 作用于活塞和气缸盖上的力相平衡。对外不传给机体支承。 惯性力：往复惯性力Fj和旋转惯性力Fk 往复惯性力：往复运动质量包括活塞组质量和连杆小头集 中质量，沿气缸轴线作往复变速直线运动 旋转惯性力：旋转惯性质量包括曲柄质量和连杆大头集中 质量，绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力
周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧 到规定的力矩。
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密封垫
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油底壳
功用：储存机油和封闭机体或曲轴箱 结构：用薄钢板冲压或铝铸造，内装有稳油挡板，
底部还装有放油螺塞
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发动机的支承
支承位置：气缸体、飞轮壳、变速器壳 支承方法：三点支承、四点支承 三点支承：前一后二、前二后一
例如：解放CA6102、东风EQ6100Q-1等 四点支承：前后各有两个支承点
例如：NJ1061A
补充：发动机的支承
探秘别克凯越的发动机与变速箱
绝招二：NTA(中间轴悬置)令发动机宁静顺畅
凯越的4缸机如何续写别克宁静顺畅的神话？ 如果说高效运作令该款发动机举重若轻是其宁静 顺畅的根本，那么NTA(Neutral Torque Axis)则 是附加的振动过滤功能。除了用弹性软连接悬置 发动机，以减少传入车厢的振动之外，NTA还巧妙 运用翘翘板的杠杆原理，在发动机底端，以单点 支撑化解左右两边的高频振动，由此突破了直列4 缸噪音过滤的瓶颈。加上该款发动机采用全铝合 金油底壳，配合液压减震系统和各种隔音密封材 质，使凯越得以续写别克特有的宁静篇章
第二章-发动机机体组及曲柄连杆机构
（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。
气环
切口
第二章 机体组及曲柄连杆机构 将2～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
第二章 机体组及曲柄连杆机构 气环的泵油原理：
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（2）油环：刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁
①质量轻，比全裙式活塞 轻10％～10％，适应高速 发动机减小往复惯性力的 需要。 ②裙部弹性好，可以减小 活塞与气缸的配合间隙。 ③能够避免与曲轴平衡重 发生运动干涉。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
4．活塞的冷却
振荡冷却法： 从连杆小头 上的喷油孔 将机油喷入 活内壁的 环形油槽中， 由于活塞的 运动使机油 在槽中产生 振荡而冷却 活塞。
气缸体上曲 轴的主轴承 孔为整体式
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 三、气缸盖 功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成 燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的 热负荷很大。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
• 水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式
椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活 塞工作时趋近正圆。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（3）活塞裙部开槽 横向绝热槽
纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 留有膨胀余地 活塞强度降低
绝热槽 膨胀槽
第二章 机体组及曲柄连杆机构
（4）为了减小铝合金活 塞裙部的热膨胀量，有些 汽油机活塞在活塞裙部或 销座内嵌入钢片。
困难。
高度小， 总体布置 方便。
第二章 机体组及曲柄连杆机构
3第二章机体组与曲柄连杆机构
绝热槽 膨胀槽
拖板式活塞或短活塞 有些活塞为了减轻 重量，在裙部开孔或把 裙部不受侧压力的两边 切去一部分，以减小惯 性力，减小销座附近的 热变形量，形成拖板式 活塞或短活塞。 拖板式结构裙部弹 性好，质量小，活塞与 气缸的配合间隙较小， 适用于高速发动机。
双金属活塞
为了减小铝合金活塞裙 部的热膨胀量，有些汽油机 活塞在活塞裙部或销座内嵌 入钢片。 恒范钢片式活塞的结构 特点：恒范钢为含镍33%36%的低碳铁镍合金，其膨 胀系数仅为铝合金的1/10， 而销座通过恒范钢片与裙部 相连，牵制了裙部的热膨胀 变形量。 膨胀系数小的低碳钢片 贴在销座铝层的内侧，依靠 钢片的牵制作用，及钢片与 铝壳之间的双金属效应来减 小裙部侧压力方向的膨胀量.
左，活塞的左侧面压向气 缸壁，左侧磨损严重。 右，活塞的右侧面压向气 缸壁，右侧侧磨损严重。
FN
F
FR
FS FT
FS
F
F
N
FT FR
⑵往复惯性力Fj：活塞在上半行程时， 惯性力都向上，下半行程时，惯性力 都向下。在上下止点活塞运动方向改 变，速度为零，加速度最大，惯性力 也最大；在行程中部附近，活塞运动 速度最大，加速度为零，惯性力为零.
气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。
⑵气缸垫工作条件：缸盖螺栓压力；气体高温、高压；
冷却液腐蚀。
⑶气缸垫材料要求：有弹性（补偿结合面的不平度以确
保密封）、耐热性、耐压性、耐腐蚀。
㈣油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设
有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大 的波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞 上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发 动机的磨损。
学习任务5机体组及曲柄连杆机构的结构与拆装
感谢您的观看
1. 准备工具和材料
在开始拆装之前，需要准备好所 需的工具和材料，例如螺丝刀、 锤子、钳子、润滑油等。
4. 安装曲柄连杆机构
在安装曲柄连杆机构时，需要按 照一定的顺序和步骤进行，先安 装曲轴和连杆，然后安装活塞和 气缸盖。
5. 安装外部附件
在安装好曲柄连杆机构之后，需 要安装外部附件，例如气缸体等。
故障1
机体组出现裂纹或断裂。
01
排除方法1
02 检查机体组的材料和工艺，确
保符合设计要求，及时更换损 坏的机体组。
排除方法2
03 加强机体组的刚度和强度，如
增加加强筋或改变材料等。
故障2
机体组安装不正或松动。
04
排除方法1
05 检查机体组的安装位置和固定
方式，确保安装正确、牢固。
排除方法2
06 使用合适的紧固件或调整机体
检查曲柄连杆机构各部件的磨损 情况，及时更换磨损严重的部件
。
故障2
曲柄连杆机构出现异常声响或振 动。
05 维护与保养
机体组的维护与保养
机体清洁
定期清除机体上的灰尘和杂物 ，保持机体清洁，防止杂物进 入机体内部，影响机体的正常
运转。
检查紧固件
定期检查机体的紧固件，如螺 栓、螺母等，确保其紧固，防 止松动造成机体损坏。
曲柄连杆机构工作原理
在气缸内燃烧压力的作用下，活塞向下运动，通过连杆将此运动传递给曲轴， 曲轴再通过齿轮、链条等传动机构将动力输出。
02 机体组结构与拆装
机体组的组成
01
02
03
04
气缸体
是发动机的基础结构，承载着 曲柄连杆机构和各个运动部件
。
气缸盖
1. 准备工具和材料
在开始拆装之前，需要准备好所 需的工具和材料，例如螺丝刀、 锤子、钳子、润滑油等。
4. 安装曲柄连杆机构
在安装曲柄连杆机构时，需要按 照一定的顺序和步骤进行，先安 装曲轴和连杆，然后安装活塞和 气缸盖。
5. 安装外部附件
在安装好曲柄连杆机构之后，需 要安装外部附件，例如气缸体等。
故障1
机体组出现裂纹或断裂。
01
排除方法1
02 检查机体组的材料和工艺，确
保符合设计要求，及时更换损 坏的机体组。
排除方法2
03 加强机体组的刚度和强度，如
增加加强筋或改变材料等。
故障2
机体组安装不正或松动。
04
排除方法1
05 检查机体组的安装位置和固定
方式，确保安装正确、牢固。
排除方法2
06 使用合适的紧固件或调整机体
检查曲柄连杆机构各部件的磨损 情况，及时更换磨损严重的部件
。
故障2
曲柄连杆机构出现异常声响或振 动。
05 维护与保养
机体组的维护与保养
机体清洁
定期清除机体上的灰尘和杂物 ，保持机体清洁，防止杂物进 入机体内部，影响机体的正常
运转。
检查紧固件
定期检查机体的紧固件，如螺 栓、螺母等，确保其紧固，防 止松动造成机体损坏。
曲柄连杆机构工作原理
在气缸内燃烧压力的作用下，活塞向下运动，通过连杆将此运动传递给曲轴， 曲轴再通过齿轮、链条等传动机构将动力输出。
02 机体组结构与拆装
机体组的组成
01
02
03
04
气缸体
是发动机的基础结构，承载着 曲柄连杆机构和各个运动部件
。
气缸盖
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曲柄连杆机构组成—活塞组、连杆组、曲轴飞轮组 曲柄连杆机构的工作条件—气体压力、惯性力、离心
力、摩擦力、汽车行驶中产生的冲击力。
20
21
一、活塞组 （一）活塞
1、功用:承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋
转。与缸盖、气缸体组成燃烧室。
2 、工作环境:①高温、散热条件差；②顶部工作温度高
达600-700K，且分布不均匀；③线速度高达到10m/s，承 受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3-5MPa的压力 使之变形，破坏配合联结.
第二章 机体组与曲柄连杆机构
第一节 概述 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构
1
第一节 概述
1.机体组及曲柄连杆机构的组成 ⑴机体组——主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖
气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。 ⑵活塞连杆组——主要包括活塞、活塞环、活塞
销和连杆等机件。 ⑶曲轴飞轮组——主要包括曲轴、飞轮、扭转减
振器等机件。
2
2.曲柄连杆机构的受力
气体作用力Fg 、往复惯性力Fj 、旋转 惯性力Fk 、相对运动件接触表面的摩擦力 Fu以及外界阻力等。
⑴活塞总作用力F:F= Fg+ Fj+ Fu，F在活
塞销中心分解为侧向力FN和连杆力FS， FS 又可分解为FR和FT，FR使曲轴主轴颈处受 压，FT为周向产生转矩的力。
8
⑶根据冷却方式不同分 冷却液 散热片
9
⑷按曲轴箱结构形式不同分为
平底式
机体的底平 面和曲轴旋 转中心齐平 的机体
龙门式
机体的底平面下沉 到曲轴的旋转中心 以下的机体
隧道式
曲轴的主轴承孔 不剖分的机体
10
㈢气缸盖、气缸垫 1.气缸盖（汽油机多为整体式；柴油机多为分开式）
⑴功用:密封气缸上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室 ⑵材料:灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 ⑶工作条件:①接触高燃气，承受的热负荷很大。
①作功行程:侧压力FN向
左，活塞的左侧面压向气 缸壁，左侧磨损严重。
②压缩行程:侧压力FN向
右，活塞的右侧面压向气 缸壁，右侧侧磨损严重。
FN
F FS
FR FT
Fg
Fu
Fj
FK
FS
F
N
F
FT FR
3
⑵往复惯性力Fj：活塞在上半行程时，
惯性力都向上，下半行程时，惯性力
Fj
都向下。在上下止点活塞运动方向改
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上 装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动 机的磨损。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
18
§第三节 曲柄连杆机构
19
曲柄连杆机构的功用—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。
②气体力和气缸盖螺栓的机械负荷
⑷工作要求:密封良好、不能变形、足够强度和刚度、良
好的冷却。
11
气缸盖上有冷却 水套、燃烧室、进排 气门道、气门导管孔 和进排气门座、火花 塞安装孔（汽油机） 或喷油器安装孔。
12
13
水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3种结构形式。 在多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖的，则称该气缸盖为 整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式 气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体 式气缸盖。
4
§第二节 机体组
㈠机体组组成：机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬
垫、主轴承盖及油底壳等零件。
气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
气缸
油道和水道 曲轴箱
气缸体
油底壳
5
㈡机体
1、组成:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成
一体，称为机体，也称气缸体-曲轴箱。
油道 水套
气缸
机体顶面
加强肋
加强肋
主轴承座
机体侧壁 机体底面
6
2、机体构造
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
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
24
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
变，速度为零，加速度最大，惯性力
也最大；在行程中部附近，活塞运动
速度最大，加速度为零，惯性力为零.
⑶旋转惯性力FK：旋转机件的圆周运
动产生离心惯性力，方向背离曲轴中
FK
心向外。离心力加速轴承与周颈的磨
损，也引起发动机振动而传到机体外。
Fu
⑷摩擦力Fu ：指相互运动件之间的摩
擦力，它是造成配合表面磨损的根源.
外壁直接与冷却水接触。 壁厚5～9mm。①径向定位： 靠上下两个凸出的、与气缸体 5~9mm 间为动配合的圆环带A和B。 ②轴向定位：利用缸套上部凸 缘与缸体相应的台阶。
强度和 刚度都较好 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
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、漏气 易穴蚀。
14
汽油机燃烧室
15
16
2、气缸垫
⑴气缸垫功用:安装在气缸盖和气缸体间，保证气缸盖与
气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。
⑵气缸垫工作条件：缸盖螺栓压力；气体高温、高压；冷
却液腐蚀。
⑶气缸垫材料要求：有弹性（补偿结合面的不平度以确保
密封）、耐热性、耐压性、耐腐蚀。
17
㈣油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
3 、材料:铝合金——质量小，约为铸铁活塞的50%～
70%，导热性好，约为铸铁的三倍，热膨胀系数大。
22
4 、活塞结构
顶部:构成燃烧室，承受气体压力。 头部:安装活塞环，制作较厚。 裙部:导向，传力,承受侧压力，销座孔处有加强筋。
销座
23
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力.
（1）根据气缸的排列形式
直列式
V型
对置式 缸套
式
干式 气缸
套
湿式 气缸
套
特点
示意图
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气 缸，整体式气缸强度和刚度都好，但对 材料要求高，成本高。
外壁不直接与冷却水接触。 ①壁厚较薄（1mm-3mm1）~3m；m ②与刚体承孔过盈配合； ③不易漏水漏气。 0.05~0.15mm
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用： ⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
力、摩擦力、汽车行驶中产生的冲击力。
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21
一、活塞组 （一）活塞
1、功用:承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋
转。与缸盖、气缸体组成燃烧室。
2 、工作环境:①高温、散热条件差；②顶部工作温度高
达600-700K，且分布不均匀；③线速度高达到10m/s，承 受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3-5MPa的压力 使之变形，破坏配合联结.
第二章 机体组与曲柄连杆机构
第一节 概述 第二节 机体组 第三节 曲柄连杆机构
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第一节 概述
1.机体组及曲柄连杆机构的组成 ⑴机体组——主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖
气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。 ⑵活塞连杆组——主要包括活塞、活塞环、活塞
销和连杆等机件。 ⑶曲轴飞轮组——主要包括曲轴、飞轮、扭转减
振器等机件。
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2.曲柄连杆机构的受力
气体作用力Fg 、往复惯性力Fj 、旋转 惯性力Fk 、相对运动件接触表面的摩擦力 Fu以及外界阻力等。
⑴活塞总作用力F:F= Fg+ Fj+ Fu，F在活
塞销中心分解为侧向力FN和连杆力FS， FS 又可分解为FR和FT，FR使曲轴主轴颈处受 压，FT为周向产生转矩的力。
8
⑶根据冷却方式不同分 冷却液 散热片
9
⑷按曲轴箱结构形式不同分为
平底式
机体的底平 面和曲轴旋 转中心齐平 的机体
龙门式
机体的底平面下沉 到曲轴的旋转中心 以下的机体
隧道式
曲轴的主轴承孔 不剖分的机体
10
㈢气缸盖、气缸垫 1.气缸盖（汽油机多为整体式；柴油机多为分开式）
⑴功用:密封气缸上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室 ⑵材料:灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 ⑶工作条件:①接触高燃气，承受的热负荷很大。
①作功行程:侧压力FN向
左，活塞的左侧面压向气 缸壁，左侧磨损严重。
②压缩行程:侧压力FN向
右，活塞的右侧面压向气 缸壁，右侧侧磨损严重。
FN
F FS
FR FT
Fg
Fu
Fj
FK
FS
F
N
F
FT FR
3
⑵往复惯性力Fj：活塞在上半行程时，
惯性力都向上，下半行程时，惯性力
Fj
都向下。在上下止点活塞运动方向改
稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的 波动。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上 装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动 机的磨损。
3.材料:薄钢板冲压或铝铸造
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§第三节 曲柄连杆机构
19
曲柄连杆机构的功用—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。
②气体力和气缸盖螺栓的机械负荷
⑷工作要求:密封良好、不能变形、足够强度和刚度、良
好的冷却。
11
气缸盖上有冷却 水套、燃烧室、进排 气门道、气门导管孔 和进排气门座、火花 塞安装孔（汽油机） 或喷油器安装孔。
12
13
水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3种结构形式。 在多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖的，则称该气缸盖为 整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式 气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体 式气缸盖。
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§第二节 机体组
㈠机体组组成：机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬
垫、主轴承盖及油底壳等零件。
气缸盖罩
气缸盖
气缸垫
气缸
油道和水道 曲轴箱
气缸体
油底壳
5
㈡机体
1、组成:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成
一体，称为机体，也称气缸体-曲轴箱。
油道 水套
气缸
机体顶面
加强肋
加强肋
主轴承座
机体侧壁 机体底面
6
2、机体构造
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布均匀，多 用在汽油机上。
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
24
（2）活塞头部
位置:活塞顶与油环槽下端面之间的部分。有数道环槽， 用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部.
变，速度为零，加速度最大，惯性力
也最大；在行程中部附近，活塞运动
速度最大，加速度为零，惯性力为零.
⑶旋转惯性力FK：旋转机件的圆周运
动产生离心惯性力，方向背离曲轴中
FK
心向外。离心力加速轴承与周颈的磨
损，也引起发动机振动而传到机体外。
Fu
⑷摩擦力Fu ：指相互运动件之间的摩
擦力，它是造成配合表面磨损的根源.
外壁直接与冷却水接触。 壁厚5～9mm。①径向定位： 靠上下两个凸出的、与气缸体 5~9mm 间为动配合的圆环带A和B。 ②轴向定位：利用缸套上部凸 缘与缸体相应的台阶。
强度和 刚度都较好 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
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、漏气 易穴蚀。
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汽油机燃烧室
15
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2、气缸垫
⑴气缸垫功用:安装在气缸盖和气缸体间，保证气缸盖与
气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。
⑵气缸垫工作条件：缸盖螺栓压力；气体高温、高压；冷
却液腐蚀。
⑶气缸垫材料要求：有弹性（补偿结合面的不平度以确保
密封）、耐热性、耐压性、耐腐蚀。
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㈣油底壳
1.功用:贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 2.使用特点:曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫，内部设有
3 、材料:铝合金——质量小，约为铸铁活塞的50%～
70%，导热性好，约为铸铁的三倍，热膨胀系数大。
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4 、活塞结构
顶部:构成燃烧室，承受气体压力。 头部:安装活塞环，制作较厚。 裙部:导向，传力,承受侧压力，销座孔处有加强筋。
销座
23
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力.
（1）根据气缸的排列形式
直列式
V型
对置式 缸套
式
干式 气缸
套
湿式 气缸
套
特点
示意图
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气 缸，整体式气缸强度和刚度都好，但对 材料要求高，成本高。
外壁不直接与冷却水接触。 ①壁厚较薄（1mm-3mm1）~3m；m ②与刚体承孔过盈配合； ③不易漏水漏气。 0.05~0.15mm
头部
工作条件最 恶劣，应离 顶部远些。
作用： ⑴安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 ⑵防止可燃混合气漏到曲轴箱内， ⑶将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。