第二章机体组与曲柄连杆机构
机体零件与曲柄连杆机构
第二章机体零件与曲柄连杆机构一、概述功用：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。
二、机体组机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。
因此，机体必须要有足够的强度和刚度。
机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
1. 气缸体（图2-1）水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体 曲轴箱，也可称为气缸体。
气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。
在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。
气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。
（图2-2）(1) 一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。
这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差(2) 龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。
它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。
第二章机体组及曲柄连杆机构
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
第二章机体零件与曲柄连杆机构
缺点 进行精加工，拆装不方便，散热不 强度、刚度不如干式气缸套好， 良。加工比较复杂，内、外表面都 容易产生漏水现象。 需要
2.1.2 曲轴箱
曲轴箱——气缸体下部用来安装曲轴的部位； 分上曲轴箱和下曲轴箱（油底壳），接合面之间 装有衬垫。 油底壳：装有稳油挡板、放油螺塞、机油温度 传感器等，受力很小，薄钢板冲压而成，其形状 取决于总布置和机油容量。
图2-1 气缸体的种类
一般（平底）式
优点
机体高度小，重量轻， 便于加工，曲轴拆装方便,
龙门式
强度和刚度都好 能承受较大的机械负荷，机 体前后端与油底壳之间的密 封较简单 工艺性较差，结构笨重，加 工较困难
隧道式
结构紧凑、 刚度和强度好
加工精度要求高，工艺性较 差，曲轴拆装不方便，必须 使用滚动轴承，限制了在高 速发动机上的使用
(2) 油环 油环有普通油环和组合油环两种。
① 普通油环 普通油环又叫整体式油环。环的外圆柱面 中间加工有凹槽，槽中钻有小孔或开切槽， 有些普通环还在其外侧上边制有倒角，使环 在随活塞上行时形成油楔，可起均布润滑油 的作用，下行刮油能力强，减少了润滑油的 上窜。
② 组合式油环 组合环由上下两片侧轨环与中间的扩胀器 组成，侧轨环用镀铬钢片制成，扩胀器的周 边比气缸内圆周略大一些，将侧轨环紧紧压 向气缸壁。这种油环的接触压力高，对气缸 壁面适应性好，而且回油通路大，重量小， 刮油效果明显。缺点主要是制造成本高。
（4）拖板式（拖鞋式）活塞或短活塞 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（拖鞋式）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。
汽车构造课后题答案
汽车构造课后题答案第二章机体组及曲柄连杆机构1、为什么说多缸发动机机体承受拉、压、弯、扭等各种形式的机械负荷答：机体组是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体;发动机工作时,各部件均在高速运动,有上下往复运动,摆动、旋转运动等;因此,对发动机产生不同形式的机械负荷;2、无气缸套式机体有何利弊为什么许多轿车发动机都采用无气缸套式机体答：优点：可以缩短气缸中心距,从而使机体的尺寸和质量减少;机体的刚度大,工艺性好;不足：为了保证气缸的耐磨性,整个铸铁机体需用耐磨的合金铸铁制造,这既浪费贵重材料,又提高制造的成本;充分利用了无气缸套机体的优点;3、为什么要对汽油机气缸盖的鼻梁区和柴油机气缸盖的三角区加强冷却在结构上如何保证上述区域的良好冷却答：这些部位如果冷却不良会导致汽油发生不正常燃烧,柴油机不正常过热,气缸盖开裂,进排气门座变形,漏气并最终损坏气门;汽油机：气缸盖内铸出导流板,将来自机体的冷却液导向鼻梁区;柴油机：气缸盖多采用分水管或分水孔形式,将冷却液直接喷向三角区;4、曲柄连杆机构的功用如何有哪些主要零件组成答：将活塞的往复运动转变为由曲轴的旋转运动,同时将作用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,及驱动汽车车轮转动;组成：活塞、活塞环、活塞鞘、连杆、连杆轴承、曲轴、飞轮;5、为什么要把活塞的横断面制成椭圆形,而将其纵断面制成上小下大的锥形或桶形答：发动机在工作时,活塞有两种变形,①气体力和侧向力的作用下,发生机械变形,受热时发生热变形,使得在活塞销孔轴线方向的尺寸增大;为保证圆柱度,将活塞制成椭圆形,其长轴与活塞销孔轴线垂直;②活塞上的温度是在轴线方向上上高下低,其变形量是上大下小,因此,为使活塞工作的裙部接近圆柱形,须把活塞制成上小下大的圆锥形;第三章配气机构1、试比较凸轮轴下置式、中置式和上置式配气机构的优缺点及其各自的应用范围答：优点：下：凸轮轴离曲轴近,可以简单地用一对齿轮传动;中：减少了传动机构的零件,减轻机构往复运动质量,增大了机构的刚度,适用了高转速发动机;上：运动机件少,传动链短,整个机构刚度大,高速发动机;缺点：下：零件多,传动链长,整个机构刚度差,高转速下可能破坏气门的运动规律和气门的定时启闭;2、进、排气门为什么要早开晚关答：为使进入气缸内的新气量增加,提高发动机的动力性,进气门要早开晚关;为使燃烧后的废气从气缸内排除的更彻底,提前开启排气门,利用气缸内较高的压力,排除废气,延迟关闭是利用新气扫除废气;3、为什么在采用机械挺柱的配气机构中要预留气门间隙怎样调整气门间隙为什么采用液力挺柱或气门间隙补偿器的配气机构可以实现气门间隙答：因为这种配气机构在发动机工作时,会受热膨胀,尺寸变大,破坏气门与气门座之间的密封,造成气缸漏气,使发动机功率下降,启动困难,甚至不能正常工作,因此要预留气门间隙;调整气门间隙调整螺钉,即可调整间隙;液力挺柱或气门间隙补偿器的尺寸是可变的,用来补偿机构零件的尺寸变化;4、如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序答：凸轮轴上各同名凸轮各进气凸轮或各排气凸轮的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及气缸数或做功间隙角有关;如果从发动机风扇端看凸轮轴逆时针方向旋转,则工作顺序为1-3-4-2的四缸发动机其作功间隔角720°/4=180°曲轴转角,相当于90°凸轮轴转角,即各同名凸轮间的夹角为90°,;对于工作顺序为的六缸发动机;第四章汽油机燃油系统1、何谓汽油的抗爆性汽油的抗爆性用何种参数评价汽油的牌号与其抗爆性有何关系答：汽油在发动机气缸内不发生爆燃的能力即为抗爆性;利用辛烷值作为抗爆性参数的评价;汽油牌号高,说明辛烷值大,抗爆能力强;从书表4-1可知2、汽车发动机运行工况对混合气成分有何要求答：各运行工况对混合气成分的要求：1)冷起动～2)怠速～3)小负荷～4)中负荷～5)大负荷、全负荷～6)加速在原有的基础上,增加一定数量的汽油3、何谓发动机化油器特性何为理想化油器特性它有何实际意义答：通常把混合气成分随发动机负荷的变化关系称发动机化油器特性;对于经常在中等负荷下工作的汽车发动机,为了保持其正常的运转,从小负荷到中等负荷要求化油器能随着负荷的增加,供给由浓逐渐变稀的混合气,知道供给经济混合气,以保证发动机工作的经济性;从大负荷到全负荷阶段,又要求混合气由稀变浓,最后加浓到功率混合气,以保证发动机发出最大功率;满足上述要求的化油器特性成为理想化油器特性;5、试比较多点与单点喷射系统的优缺点答：单点喷射需要的喷射压力低,而多点的压力高;因此,单点的制造成本低;单点的混合气形成质量较好,相对多点要差;多点的发动机的运行质量较好,排污小,更省油;6、试比较各种空气流量计的优缺点答：翼片式：工作可靠,但有一定的进气阻力,有运动零件,易损坏;热线式：进气阻力小,反应快,测量精度高;受空气中灰尘的污染影响测量精度,装有自洁电路;热模式：在热片式的基础上,提高了流量计的可靠性和耐用性;卡门涡流式：流量计反应速度快,同步;测量精度高;进气阻力小,无磨损;成本高;第五章柴油机燃油系统1、什么叫风险率10％的最低气温为什么按当地当月风险率10％的最低气温选用轻柴油答：这是一个根据历史的统计数据;柴油能通过特点滤网的最低温度;要保证所选用的轻柴油在当地使用时具有较好的流动性;2、柱塞式喷油泵与分配式喷油泵供油量的计量和调节方式有何差别答：柱塞式喷油泵：是计量柱塞的有效行程,即柱塞由下向上移动时,以柱塞项封闭,柱塞套油孔到螺旋槽打开,柱塞套油孔的柱塞行程;分配式喷油泵：是以柱塞上的柴油分配孔与柱塞套上的出油孔相通的时刻起,至泄油移出油量调节套筒的时刻止,为有效行程;差异：柱塞式喷油泵：是通过改变调节齿杆的初始位置来调节供油量,且在专门设备上操作; 分配式喷油泵：通过节气门开度,发动机转速的变化自动调节油量,调节套筒位置来调节供油量;4、何谓调速器的杠杆比可变杠杆比有和优点在RQ型调速器上是如何实现可变杠杆比的答：在调速中,有一套杠杆系统,通过该系统中的滑块将调速杠杆分成两段,依杠杆原理实现增减喷油器的供油量,这两段长度的比值称为杠杆比;可随着发动机工况变化,自动调整杠杆比,以适应发动机转速、负荷的变化;提供不同的燃料;工况的变化,使重锤的离心力,位置发生变化,使调速齿杆摆动,改变杠杆比;5、试述PT燃油系统的特点及其工作原理答：单位时间内提供一定压力的油量的泵,PT泵;第七章冷却系1、冷却系的功用是什么发动机的冷却强度为什么要调节如何调节答：冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内;冷却系统既要防止发动机过热,也要防止冬季发动机过冷;在发动机冷起动之后,冷却系统还要保证发动机迅速升温,尽快达到正常的工作温度;冷却强度调节的作用：在发动机工作期间,最高燃烧温度可能达到2500℃,即使在怠速或中等转速下,燃烧室的平均温度也在1000℃以上;因此,与高温燃气接触的发动机零件收到强烈的加热;在这种情况下,若不进行适当的冷却,发动机将会过热,工作过程恶化,零件强度降低,机油变质,零件磨损加剧,最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性的全面下降;但是冷却过度也是有害的;过度冷却或使发动机长时间在低温下工作,均会使散热损失及摩擦损失增加,零件磨损加剧,排放恶化,发动机工作粗暴,发动机功率下降及燃油消耗率增加;通过节温器、散热器、百叶窗、风扇来调节;2、若发动机正常工作一段时间后停机,冷却系统中的冷却液会发生什么现象答：当发动机停机后,冷却液的温度下降,冷却系内的压力也随之降低;当压力降到大气压力一下出现真空时,真空阀开启,补偿水桶内的冷却液部分地流回散热器,可以避免散热器被大气压力压坏;3、为什么在汽车空调系统运行时,电动风扇需连续不停地工作答：由于压缩机压缩的氟利昂是高温、高压的,经散热器散热,再到蒸发器,因此,风扇工作是将氟利昂降温;4、如果蜡式节温器中的是拉漏失,节温器将处于怎样的工作状态发动机会出现什么故障5、答：石蜡漏失,发动机冷却系统将一直处在小循环状态,温度会迅速上升,出现开锅现象;第八章润滑系1、润滑系统一般由哪些零部件组成安全阀、旁通阀和止回阀各有何功用2、答：组成：机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器、机油压力表、油道、限压阀、旁通阀、止回阀;安全阀：交转速下流量过大,冷起动黏度大;油路压力大,安全阀开启;旁通阀：油路堵塞,机油压力过高,超限值,旁通阀打开,机油直接进入主油路;止回阀：发动机停机后,止回阀关闭,防止机油滤清器流回油底壳;2、机油有哪些功用机油SAE5W—40和SAE10W—30有什么不同答：机油的功用：润滑、减少摩擦、冷却、清洁、密封、防锈;不同点：在高、低温使用时的温度限值不同;3、凸齿较多的转子式机油泵有何利弊答：转子式机油泵的优点是结构紧凑,供油量大,供油均匀,噪声小,吸油真空度高;因此,当机油泵安装在曲轴箱以外或安装位置较高时,采用转子式机油泵比较合适;其缺点是内、外转子啮合表面的滑动阻力比齿轮泵大,因此,功率消耗较大;4、采用双机油滤清器时,它们是并联还是串联于润滑油路中为什么答：粗滤器串联,细滤器并联;大部分机油经粗滤器进入主油道,参与润滑,保证供油量,少量的机油经细滤器细致过滤,再回到油底壳,与经粗滤器的机油混合,提高机油品质;经过一段时间,全部机油可完全经过细滤器过滤一次;5、为什么在机油中加入各种添加剂答：汽车发动机广泛使用的机油,以从石油中提炼出来的润滑油为基础油,再加入各种添加剂混合而成;发动机机油应具有以下使用性能：1)适当的黏度机油的黏度随温度而变化;为了使机油在较宽的温度范围内都有适当的黏度,必须在基础油中加入增稠剂;2)由于德氧化安定性指机油抵抗氧化作用不是其性质发生永久变化的能力;为此,要在机油中添加氧化抑制剂;3)良好的防腐性机油在使用过程中不可避免地被氧化而生成各种有机酸;这会对零件起腐蚀作用;为提高机油的防腐性,除加深机油的精致程度外,还有在机油中加入防腐添加剂;4)较低的气泡性由于机油的润滑系中快速循环和飞溅,必然会产生泡沫;这将造成摩擦表面供油不足;需要在机油中添加泡沫抑制剂;5)强烈的清净分散性机油的清净分散性是指机油分散、疏松和移走附着零件表面上的积炭和污垢的能力;为使机油具有清净分散性,必须加入清净分散添加剂; 6)高度的挤压性把高温、高压下的边界润滑称为极压润滑;为了提高集邮的极压性,避免在极压润滑的条件下机油被挤出摩擦表面,必须在机油中加入极压添加剂;第九章汽车发动机增压1、何谓增压增压有几种基本类型各有何优缺点答：所谓增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术;由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率;同时,增压还可以改善燃油经济性;实践证明,在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压,当汽车以正常的经济车速行驶时,不仅可以获得相当好的燃油经济性,而且还由于发动机功率增加,可以得到驾驶员所期望的良好的加速性;类型：涡轮增压、机械增压和气波增压;涡轮增压的优点：是经济性比机械增压和非增压发动机都好,并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平;涡轮增压的缺点：是低速时转矩增加不多,而且在发动机工况发生变化时,瞬态响应差,致使汽车加速性,特别是低速加速性较差;2、汽油机增压有何困难如何克服3、答：汽车机增压比柴油机增压要困难得多,主要原因是：1)汽油机增压后爆燃倾向增加;2)由于汽油机混合气的过程空气系数小,燃烧温度高,因此增压之后汽油机和涡轮增压的热负荷大;3)车用汽油机工况变化频繁,转速和功率范围宽广,致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难;4)涡轮增压汽油机的加速性较差;为了克服汽油机增压的困难,在汽油机增压系统中采用了许多措施,其中有：1)在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压,成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难;2)应用点火提前角自适应控制,来克服由于增压而增加的燃料倾向;3)对增压后的空气进行中间冷却;4)采用增压压力调节装置;4、为什么要控制增压压力在涡轮增压系统中是如何控制或调节增压压力的5、答：增压压力与涡轮增压器的转速有关,而增压器转速又取决于废气能量;发动机在高转速、大负荷工作时,废气能量多,增压压力高；相反,低转速、小负荷时,废气能量少,增压压力低;因此,涡轮增压发动机的低速转矩小,加速性差;为了获得低速、大转矩和良好的加速性,轿车用涡轮增压器的设计转速常为标定转速的40%;但在高转速时,增压压力将会过高,增压器可能超速;过高的增压压力使汽油机热负荷过大并发生爆燃,为此必须采用增压压力调节装置,以控制增压压力;最为简单而又十分有效的这类装置是进、排气旁通阀或放气阀;6、如何对涡轮增压器进行冷却若冷却不良会产生什么后果7、答：来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油进口进入增压器,润滑和冷却增压器轴和轴承;然后,机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳;在增压器轴上装有油封,用来防止机油窜入压气机或涡轮及蜗壳内;如果油封损坏,将导致机油消耗量增加和排气冒蓝烟;第十章发动机点火系统1、点火系统的基本功用和基本要求有哪些答：点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下,在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花,以点燃可燃混合气,使发动机做功;基本要求：1)能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压;2)电火花应具有足够的点火能量;3)点火时刻应与发动机的工作状况相适应;2、试说明传统点火系统有哪些部分组成各组成部分的作用是什么3、答：传统点火系统的组成：电源、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线;1)点火开关用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与关;2)点火线圈相当于自耦变压器,用来将电源供给的12V、24V或6V的低压直流电转变为15～20kV的高压直流电;3)断电器为了保证发动机在一个工作循环内曲轴转两周各缸轮流点火一次,断电器凸轮的凸棱数与发动机的气缸数相等;4)配电器用来将点火线圈产生的高压电分配到各个缸的火花塞;5)电容器安装在分电器壳上,与断电器触点并联,用来减少断电器断开瞬间,在触点所产生的点火花;6)点火提前调节装置用来在发动机工作时随发动机工况的变化而自动调整点火提前角;7)火花塞安装在发动机燃烧室中,用来点燃燃烧室内的可燃混合气;8)电源提供点火系统工作时所需的能量;4、画出传统点火系统线路图,并指出高、低压电路中电流流动的方向答：在书269页,图10—2;5、汽车发动机的点火系统为什么必须设置真空点火提前和离心点火提前调节装置它们是怎样工作的6、答：当发动机转速一定时,随着负荷增加,节气门开赌增大,单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量增加,压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高;同时残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少,混和气燃烧速度加快,点火提前角应适当减小,反之,发动机负荷减小时,点火提前角应当加大;在汽车运行中,发动机的负荷和转速是经常变化的;为了使发动机在各种工况下都能适时的点火,汽油发动机的点火系统必须设置真空点火提前和离心点火提前两套调节装置;1)离心点火提前调节装置在发动机转速变化时,自动的改变断电器凸轮与分电器轴之间的相位关系,以改变点火提前角;2)真空点火提前调节装置在发动机负荷即节气门开度变化时,自动的调节点火提前角;用改变断电器触点与凸轮之间的相位关系的方法,在发动机负荷增大时自动地减小点火提前角;7、什么是点火提前角影响点火提前角的因素有哪些8、答：从点火时刻起到活塞到达下止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角,即点火时曲轴的曲拐所在位置,与压缩行程终了活塞到达上止点时曲拐位置之间的夹角;影响因素：发动机转速、混合气的燃烧速度、节气门开度发动机负荷;9、点火过迟或过早会对发动机造成哪些危害答：危害：发动机的动力性、经济性下降,排放污染物增加;10、无触点式电子点火系统有哪些部分组成各组成部分的作用如何11、答：组成：点火发生器和点火控制其;作用：替代凸轮、触点;12、无触点式电子点火系统常用的传感器有哪些类型说明它们的结构和工作原理13、。
第二章曲柄连杆机构
例：
东风EQ6100 第一环：内切扭曲环，镀铬 第二、三环：内切扭曲环， 内切槽向上。 第四环：组合油环。
注：
安装时各道活塞环的端口之间应相互错开，三 道环相互错开120度 ，四道环 ：则一、二道与三、 四道相互错开180度（二道与三道相互错开90度）。
南通大学
Nantong University Century Aniversity
1912-2012
金 属 石 棉 气 缸 垫
——
冲压钢板气缸垫 无石棉气缸垫
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五、油底壳（下曲轴箱）
1.作用：贮存、冷却机油并封闭曲轴箱。 2.结构：采用薄钢板冲压而成；壳内装有稳油挡板；最低 处有磁性放油螺塞；与缸体接合面间装有衬垫。
后一次要符合扭力数；
2. 铝合金缸盖冷态一次拧紧； 3. 铸铁缸盖热态再拧紧一次； 4.分解按反顺序进行。 10 7 3 6 1 2 5 4 8 9
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四、气缸垫
保证燃烧室的密封，防止漏水、漏气、漏油。 有足够的强度； 要求 耐热耐腐蚀性好； 具有一定的弹性；以保证密封； 拆装方便，能重复使用。 金属——石棉气缸垫（光滑面朝向缸体）； 种类 纯金属气缸垫 耐热密封胶 表面加工精度要高。
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1.顶部 汽油机多采用平顶，吸热面小。制作较厚。 柴油机多采用凹顶。
活塞顶部形式
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曲柄连杆机构与机体组
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
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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。
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第三节 活塞连杆组
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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。
曲柄连杆机构与机体组
气缸垫
气缸盖
气缸体
油道和水道 曲轴箱
气缸
油底壳
2024/6/25
第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
图2-2 机体组的零件
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-7 发动机的汽缸体
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-8曲轴箱中间隔板上制有主轴承座孔
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-12 发动机的汽缸排列形式 汽缸排列形式有直列式、
对置式、V型和W型
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-9汽缸套
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
图2-10湿式缸套的穴蚀
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第二章曲柄连杆机构
第二节 机体组
2024/6/25
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-38 气环和油环
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第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-46连杆的结构
2024/6/25
第二章曲柄连杆机构
第三节 活塞连杆组
图2-49连杆轴承
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第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
图2-4曲轴飞轮组
图2-18汽缸垫前后水孔的大小或数量不同
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第二章曲柄连杆机构
第一节 曲柄连杆机构综述
图2-3 活塞连杆组
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2、活塞连杆组 由活塞、活塞环、活塞销和连杆
气环
油环
[精]第2章机体组及曲柄连杆机构
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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。
返回
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
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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
2）作用:对活塞在气缸内的往复运动起导向 部 作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。
所谓侧压力是指在压 缩行程和作功行程中， 作用在活塞顶部的气体 压力的水平分力使活塞 压向气缸壁。活塞裙部 承受侧压力的两个侧面 称为推力面，它们处于 与活塞销轴线相垂直的 方向上。压缩行程和作 功行程的气体侧压力方 向相反。
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。
⑶根据冷却方式不同分
冷却液 散热片
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
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。
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。
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。
第二章机体组与曲柄连杆机构
§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
油道和水道
气缸
曲轴箱
气缸体
油底壳
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
隧道式
曲轴的主轴承孔 不剖分的机体
性能与应用比较
名称
性能
应用
平底式
机体高度小、重量轻、 结构紧凑，便于加工拆 卸，刚度和强度差。
492Q汽油机 90系列柴油机。
龙门式
强度和刚度较好。工艺 性差、结构笨重、加工 困难。
捷达轿车、富康 轿车、桑塔纳车
隧道式 结 好 曲构 。轴紧 难拆凑加卸、工不刚、方度工便和艺。强性度差、负机荷。较大的柴油
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。
汽油机燃烧室
1)浴盆形燃烧室，结构简单，气门与气缸轴线平行，进 气道弯度较大。压缩行程终了能产生挤气涡流。
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。
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。
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
机体侧壁 机体底面
2、机体构造
（1）根据气缸的排列形式
结构简单 加工容易 但发动机 长度和高 度较大。
高度小， 重心低、 总体布置 方便。
缩短了机 体的长度 和高度， 增加了刚 度，减轻 了发动机 重量；形 状复杂， 加工困难
⑵根据气缸的结构形式
无气 缸套 式
干式 气缸 套
湿式 气缸 套
特点
示意图
5)篷形燃烧室，是近年来在高性能多气门轿车发动机上 广泛应用的燃烧室。
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。
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
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。
转。与缸盖、气缸差；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.
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。