项目3.3、3.4:活塞连杆组和曲轴飞轮组的结构
汽车发动机曲柄连杆机构零部件知识解读

汽车发动机曲柄连杆机构零部件知识发动机曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
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。
机体组:气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱、汽缸套及油底壳活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆曲轴飞轮组:曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴1、机体组1-1、汽缸体是发动机机体组的重要组成部分,在气缸盖和油底壳之间,严格的来说,该部分要称为气缸体--曲轴箱!因为它上部是一个或若干个汽缸,下半部分是支承曲轴的曲轴箱!这两部分一般都铸造在一起,我们通常简称汽缸体。
因其工作条件高温高压、且活塞在其中往复运动,摩擦很大,所以气缸体必须能耐高温、耐腐蚀、耐磨损。
一般的说,为了满足以上要求可以采取以下几个措施:气缸体材料、加工精度、结构。
在冷却方面,气缸体一般有水冷、风冷。
像我们摩托车上的发动机就是风冷,一般汽车上的都是以水冷为主,但也装有风扇辅助降温1-2、汽缸垫气缸垫位于气缸盖与气缸体之间又称气缸床. 其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封防止气缸漏气和水套漏水。
常见的金属---石棉气缸垫,这种石棉中间夹有金属丝或金属屑,且外覆铜皮或钢皮。
这种钢垫厚度为1.2~2mm,有很好的弹性和耐热性,能反复使用,但强度较差,厚度和质量也不均匀。
当发现以下现象时,就要考虑汽缸是否烧损:①汽缸盖与汽缸体接缝处有局部漏气现象,特别是排气管口附近常会出现此情况。
②工作时水箱冒水泡,气泡越多,说明漏气越严重。
不过这一现象当汽缸垫破损不太厉害时,往往不易察觉。
为此可在汽缸体与汽缸盖接缝处的周围抹些机油,然后观察接合处是否也有气泡冒出,如冒气泡就说明汽缸垫漏气。
通常情况下汽缸垫并没有破损,在此时,可以将汽缸垫在火焰上均匀地烤一下,由于加热之后石棉纸膨胀复原,在装回到机器上后就不再漏气了。
这种修理方法可以多次反复使用,从而延长汽缸垫的使用期限。
汽车构造(曲柄连杆机构)

裙部表面的保护
1)镀锡
油膜破坏时,起润滑作用;又可加速磨合作用。
2)涂石墨(柴油机) 易脆断可加速磨合,自润滑。 3)表面粗糙化 有规律的粗糙化,可加速磨合,沟谷可存
机油润滑。
(4)活塞裙部形状
销座方向
裙部受侧压力的作用, 导致活塞发生变形 工作时向里变形
工作时,活塞受热膨胀,由于销座方向的金属材料较多, 所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形, 短轴在销座轴方向。
制造时 变形后
开槽活塞(汽油机)
二、活塞环
(一)气环
1.作用: (1)密封:防止气缸内的气体窜入油底壳; (2) 传热:将活塞头部的热量传给气缸壁; (3)辅助刮油、布油。
活塞环安装三隙
侧隙
背隙
端隙
气环的密封
气环的泵油作用
气环的泵油作用
气环断面形状:
(2)刮油油片环(轴普向通衬环环组径合向环衬)环
3、原理:因销座偏置,在接近上止点时,作用 在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边,使 活塞倾斜,裙部下端提前换向。而活塞在越过 上止点,侧压力反向时,活塞才以左下端接触 处为支点,顶部向左转(不是平移),完成换 向。
(四)连杆
功用: 将活塞的力传给曲轴,变活塞的往复运动
为曲轴的旋转运动。 组成:
二、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。 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。 材料:灰铸铁或合金铸铁,铝合金。
气缸盖的分解图
捷达轿车气缸盖总成
二、燃烧室
(三)气缸垫
1、功用:安装在气缸盖 和气缸体之间,保证 气缸盖与气缸体接触 面的密封,防止漏气、 漏水和漏油。
Pc
汽车发动机构造详解-活塞连杆组

一、活 塞(※)
活塞功用 活塞工作条件 活塞材料及要求 活塞结构(※) 活塞销孔偏置(※) 拖鞋式活塞
1. 活塞功用
承受气缸中的燃气压力 将燃气作用力通过活塞销和连杆传给
曲轴,推动曲轴旋转 参与组成燃烧室
2. 活塞工作条件
直接与高温燃气接触
燃气最高 温度2500K
以上
活塞顶部 温度高达
燃气压力作用使 环不再扭曲,与 矩形环相同
② 扭曲环工作示意
进气、压缩和 排气行程:
环扭曲,消除 泵油现象,减 轻磨损
作功行程:
燃气压力作用 使环不再扭曲, 与矩形环相同
3)锥面环
锥面环特点
环的外圆面为锥面,理论上为线接 触。
工作过程
活塞下行: 能刮油 活塞上行:锥面油楔作用浮起,减
600~700K
机械强度 显著下降
热膨胀量 增大
活塞工作条件
承受燃气冲击性高压力(作功行程)
瞬
汽油机
时
3~5MPa
最
大
压 力
柴油机 6~9MPa
导致活塞 侧压力大
加速活塞 表面磨损
引起活塞 变形
活塞工作条件
活塞在气缸中高速运动
平均速度 可达
10~14m/s
产生很大 惯性力
曲柄连杆机 构各零件和 轴承承受
改善磨合性 耐磨性
2. 气环结构原理
气缸
气环密封原理
F1 环自身弹力 F2 燃气背压力 F3 燃气正压力
第二 密封面
第一 密封面
F3
F1
F2
活塞
活塞环
(1)气环开口形状(※)
直开口
工艺性好 密封效 果差
阶梯开口
密封性好 工艺性 较差
曲柄连杆机构

捷达、 奥迪
燃烧室影片
制作:周均
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
油底壳
功用:储存机油并封闭曲轴箱。
结构、材料:薄钢板冲压而成;底部装有放油螺塞, 有的螺栓带有磁性。
制作:周均
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
2.2
机体检修
气缸体与气缸盖常见损伤 常见损伤形式有裂纹、磨损和变形等;
气缸体与气缸盖检修
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
单元二 曲柄连杆机构
教学目标
能描述曲柄连杆机构的组成、各主要零部件的构造 和装配连接关系 能描述曲柄连杆机构的装配要求与装配方法 会进行曲柄连杆机构的装配与调整
会进行易损零件检测、修理和更换
能对常见故障进行分析、判断和排除
制作:周均
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
制作:周均
气缸垫影片
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
燃烧室
名称 特点
结构紧凑、火焰行程短、燃 烧速率高、热损失小、热效 率高 结构简单、紧凑、散热面积 小、热损失少;火花塞置于 燃烧室最高处,火焰传播距 离长
示意图
应用 桑塔纳、 夏利、富 康
半球形
楔形
切诺基
盆形
工艺性好、成本低、进排气 效果不如半球形燃烧室
惯性力也等于零。
制作:周均
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
离心惯性力PC
旋转机件的圆周运动产
生离心惯性力(偏离曲轴轴
线的曲柄、连杆轴颈和连
杆大头绕曲轴轴线旋转时),
方向背离曲轴中心向外。 离心力加速轴承与轴颈的 磨损,也引起发动机振动 而传到机体外。
汽车发动机构造和维修考试试题库(含答案解析)

汽车发动机构造与维修考试题库(含答案)一、名词解释(每题3分)第1单元基础知识1.压缩比:气缸总容积与燃烧室容积的比值。
2.发动机的工作循环:发动机每次将热能转变为机械能的过程。
3.活塞环端隙:活塞环装入汽缸后,开口之间的间隙。
4. 上止点:活塞的最高位置。
5.下止点:活塞的最低位置。
6. 活塞行程:活塞上下止点之间的距离。
7.气缸工作容积:活塞由上止点向下止点运动时,所让出的空间容积。
8.气缸总容积:活塞处于下止点时,活塞上部的空间容积。
9.燃烧室容积:活塞处于上止点时,或塞上部的空间容积。
10.发动机排量:发动机所有气缸的工作容积之和。
11. 四冲程发动机:曲轴转两周,发动机完成一个工作循环。
第3单元配气机构1. 充气效率:实际进入气缸的新鲜充量与理论上进入汽缸的新鲜充量之比。
2. 气门间隙:气门杆与摇臂之间的间隙。
3. 配气相位:用曲轴转角表示进、排气门的开闭时刻和开启持续时间。
4. 气门重叠:在排气终了和进气刚开始时,活塞处于上止点附近时刻,进、排气门同时开启,此种现象称为气门重叠5.密封干涉角:气门座锥角小于气门锥角0.5-1度。
6. 进气持续角:从进气门打开到进气门关闭,曲轴转过的角度。
7. 进气提前角:从进气门打开到活塞处于上止点时,曲轴转过的角度。
8. 排气迟后角:从活塞处于上止点到排气门关闭时,曲轴转过的角度。
第6单元汽油机1.过量空气系数:实际供给的空气质量与理论上燃料完全燃烧时所需要的空气质量之比。
2.空燃比:空气质量与燃油质量之比。
第7单元柴油机1. 喷油泵速度特性:喷油量随转速变化的关系。
2. 柴油机供油提前角:喷油泵第一缸柱塞开始供油时,该缸活塞距上止点的曲轴转角。
二、判断题(每题1分)第2单元曲柄连杆机构1. 活塞在气缸内作匀速直线运动。
(×)2. 多缸发动机的曲轴肯定是全支承曲轴。
(×)3. 活塞在工作中受热膨胀,其变形量裙部大于头部。
(×)4. 某些发动机采用活塞销偏置措施,其目的是为了减小活塞换向时的冲击。
写出活塞连杆组的组成

写出活塞连杆组的组成
活塞连杆组主要由以下几部分组成:
1.活塞:它是一种圆筒形零件,通常制成圆柱形,安装在汽缸内作往复运动。
它的顶端通常呈圆形,以便与汽缸壁贴合;底部为开口形状,安装活塞环以防止汽缸内的气体进入曲轴箱。
2.活塞环:它是一种金属环状零件,通常安装在活塞的环槽内。
它包括气环
和油环两种,分别起到密封和润滑的作用。
3.活塞销:它是一种连接活塞和连杆的小零件,通常制成中空圆柱形。
它的
一端通过全浮式或半浮式与活塞连接,另一端则通过连杆小头孔与连杆连接。
4.连杆:它是一种长杆状零件,连接活塞和曲轴。
连杆的一端通过连杆轴颈
与曲轴连接,另一端则通过连杆小头孔与活塞连接。
连杆的作用是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
5.连杆轴瓦:它是一种衬套零件,安装在连杆轴颈上,用于润滑和减小摩擦。
连杆轴瓦通常分为上瓦和下瓦两种,分别安装在连杆轴颈的上部和下部。
曲轴飞轮组零部件的结构

曲轴飞轮组零部件的结构一、简介曲轴飞轮组是内燃机的重要组成部分,用于转换活塞上下运动为曲轴旋转运动,并平衡引擎的惯性力。
本文将对曲轴飞轮组的结构进行全面、详细、完整且深入的探讨。
二、曲轴曲轴是曲柄机构的核心部件,也是曲轴飞轮组的主要组成部分之一。
其主要结构包括:主轴颈、活塞销孔、连杆小头圆孔和使用情况。
2.1 主轴颈主轴颈是曲轴上的一系列轴颈,承受着来自连杆的轴向力和径向力。
其结构设计应满足高强度、高硬度和良好的润滑性能要求。
2.2 活塞销孔活塞销孔用于安装活塞销,通过曲柄摇臂机构将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动。
活塞销孔的位置和大小需精确计算,以确保引擎的平衡性和相位准确性。
2.3 连杆小头圆孔连杆小头圆孔用于连接曲轴和连杆,将活塞运动传递给曲轴。
其结构设计要求具备足够的强度和刚度,以承受高压力和高速度的工作条件。
2.4 使用情况曲轴在引擎工作中受到较大的应力和压力,因此在设计和制造过程中,需进行强度、刚度和振动特性的综合分析,确保其正常工作和寿命。
三、飞轮飞轮是曲轴飞轮组的另一个重要组件,其结构和功能与曲轴紧密相连。
3.1 结构飞轮一般呈圆盘状,由轮缘、轮心和轮辐组成。
轮缘是飞轮最外部的圆形结构,具有足够的刚性和强度;轮心是飞轮的中心部分,连接着曲轴;轮辐连接着轮缘和轮心,起到连接和支撑的作用。
3.2 功能飞轮在工作过程中具有以下主要功能: - 平衡作用:通过飞轮的旋转运动,平衡引擎产生的不平衡力,减少震动和噪声。
- 传动作用:作为曲轴的传动元件,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动,推动机械装置的工作。
- 贮能作用:飞轮可在发动机运行过程中贮存能量,在发动机怠速或负载变化时,提供附加动力。
3.3 制造工艺飞轮的制造工艺一般包括铸造、锻造和机械加工等步骤。
铸造是最常用的工艺,可以生产大型和复杂形状的飞轮;锻造工艺可提高飞轮的强度和刚度;机械加工工艺则用于加工飞轮的孔和表面。
四、其他零部件除了曲轴和飞轮,曲轴飞轮组还包括其他一些重要的零部件。
《汽车构造》课件 《汽车构造》电子课件 项目二--曲柄连杆机构

项目二 曲柄连杆机构
二、机体组
1、气缸盖罩
气缸盖罩位于气缸盖上部,一般由薄钢板冲压而成,上设注油孔等。气缸盖罩的作用 是遮盖并密封气缸盖,将机油保持在内部,同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。 此外,气缸盖罩还能隔离机油和空气。
2、活塞环
普通油环
一般是用合金铸铁制造,其外 圆面的中间切有一道凹槽,在 凹槽底部加工出很多穿通的排 油小孔或狭缝。
2)油环
组合油环
由上、下刮片和产生径向、轴向弹力 作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄, 对气缸壁的比压大,刮油作用强;上 下刮片各自独立,对气缸的适应性好; 质量小;回油通路大。因此,组合油 环在高速发动机上应用广泛。
间隙。
(5)活塞与 气缸壁间的摩 擦因数较小。
项目二 曲柄连杆机构
一、活塞和活塞环
1、活塞
3)活塞的结构
整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分,如图所示。
活塞顶:
它的作用是承受气体压力,防止漏气,将热量通过活塞环传 给气缸壁。
活塞头:
是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有 若干环槽,用来安装活塞环。上面的2~3道槽用来安装气环, 下面的一道槽用来安装油环。油环槽的底部钻有若干小孔, 以使油环从气缸壁上刮下的多余润滑油经此流回油底壳。
活塞销的材料一般为低合金渗碳钢,对于高负荷发 动机,一般采用渗氮钢。
项目二 曲柄连杆机构
二、活塞销
3、活塞销的结构和连接方式
全浮式活塞销:
能在连杆小头衬套孔和活塞销 座孔内作自由转动,可减少活 塞销磨损,且沿圆周磨损均匀。 为防止活塞销轴向窜动而损坏 气缸壁,在活塞销座两端装有 弹性卡环来限位。
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由曲轴、主轴瓦、飞轮、带轮、正时齿轮(或链轮)等组成。
(1)曲轴:
1)功用:
①把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。
②驱动配气机构及其他附属装置。
2)材料:
大多采用优质中碳钢或中合金碳钢,有的采用球墨铸铁。
3)构造:
曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端
轴等,一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。
教案用纸
课
程
汽车结构与拆装
项目3.3、3.4:活塞连杆组和曲轴飞轮组的结构
审批签字
授课时数
2
授课班级
车身16301、16302班
教
具
实物、多媒体
授课方法
讲授法、举例法、演示法
教学目的
知识目标:1、掌握活塞连杆组的各部分组成和作用;
2、掌握曲轴飞轮组的各部分组成和作用。
能力目标:1、能熟练说出活塞连杆组的各部分组成和作用;
六、作业
1、活塞连杆组由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么?
2、曲轴飞轮组由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么?
七、课后反思
d.飞轮上通常刻有第一缸上止点的记号,当飞轮上的记号与飞轮壳上的记号对准时,一缸活塞正处在上止点位置。
五、巩固和小结
对所讲内容进行总结,并给学生留时间消化巩固,再以提问的形式检查效果。
小结:
1、活塞连杆组的组成;
2、活塞、活塞环、活塞销和连杆等的作用。
3、曲轴飞轮组的组成;
4、曲轴、主轴瓦、飞轮等的作用。
(3)飞轮:
1)作用:
a.贮存能量:在作功行程贮存能量,用以完成其他三个行程,使发动机运转平稳。
b.利用飞轮上的齿圈起动时传力。
c.将动力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ给离合器。
d.克服短暂的超负荷。
2)安装注意事项
a.飞轮与曲轴一起进行动平衡试验后,不能互换。
b.飞轮的安装螺栓应按照规定的力矩拧紧。
c.为使拆装时的相对位置不发生改变,用定位销、不等距(或不等径)的固定螺栓和螺栓孔等方法予以保证。
3)受力情况:周期性的气压力、惯性力,一定的热应力。
4)对活塞的要求:①足够的强度与刚度;②良好的导热性和耐磨性;③质量小;④热膨胀系数小,摩擦系数小。
5)材料:铝合金、灰铸铁。
6)结构:顶部:凸顶、凹顶、平顶。
头部:环槽。
裙部:全裙式、拖板式。
(2)活塞环
1)类型:气环、油环。
2)功用:气环:密封、导热;
作用:增大存油间隙,以利于减压泄油。
(3)活塞销
1)作用:连接活塞和连杆小头,并把活塞承受的气体压力传给连杆。
2)按连接方式分为全浮式和半浮式。
(4)连杆
1)作用:连接活塞和曲轴,并把活塞承受的气体压力传给曲轴,使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
2)组成:连杆小头、连杆大头、连杆衬套、杆身、连杆盖和轴瓦等。
)
曲轴飞轮组(25分钟,部件图见PPT)
归纳总结
提问检测
(8分钟)
布置作业
(2分钟)
一、育人教育
要求大家学会守时,进行守时教育。
二、知识回顾
1、曲柄连杆机构的三大组成部分、作用。
2、机体组的组成;
3、气缸体、气缸盖、缸套、缸盖密封垫、油底壳等的作用。
三、新课导入:
同学们,曲柄连杆机构由三大部分组成:机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。上次课我们学习了机体组,那么,这次课我们就一起来看一下活塞连杆组和曲轴飞轮组。
四、新课讲解:
设问1:同学们回顾一下活塞连杆组的作用是什么?那么,他需要由哪些部件组成才能保证达到这个功能呢?
1、活塞连杆组的组成:
由活塞、活塞环、活塞销和连杆等组成。
(1)活塞
1)功用:是与气缸盖共同构成燃烧室,承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴转动。
2)工作条件:高温、高压、高速、润滑不良和散热困难。
①主轴颈和连杆轴颈
主轴颈是曲轴的支承部分。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈,称为全支承曲轴;主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。
曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道,以便润滑主轴颈和连杆轴颈。
②曲柄和平衡重
曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。平衡重的作用是平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。
2、能熟练说出曲轴飞轮组的各部分组成和作用。
情感目标:增强学生学习兴趣,锻炼学生的表达和理解能力。
教学重点
和难点
重点:活塞连杆组和曲轴飞轮组的结构组成
难点:活塞连杆组和曲轴飞轮组各零件作用的理解
提要
教学内容、方法和过程
育人教育
(2分钟)
知识回顾
(5分钟)
新课导入
(5分钟)
设问引导
(3分钟)
活塞连杆组(30分钟,各部件组成图见PPT)
1)多用分开式,安装在机体的主轴承座上。
2)主轴承盖与主轴承配对加工,配对安装。
3)轴瓦分上、下瓦,安装轴瓦时,不能将上下瓦装反,上瓦上有油孔,加工有油槽,以润滑主轴颈。
备注:有些发动机只在上轴瓦开油槽和油孔,而负荷较重的下轴瓦不开油槽,相应的主轴颈上开颈向通孔。但是这类轴瓦装配时应注意,上、下瓦片不通用,否则主轴承的来油通道被堵。
油环:刮油、布油和辅助密封。
3)工作条件:高温、高压、高速以及润滑困难。
4)材料:灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。目前汽车上广泛应用合金铸铁。
对活塞环材料的要求:好的耐磨性、耐热性、磨合性、导热性;高的强度、冲击韧性和足够的弹性。
5)活塞环的间隙:为了保证气缸的密封性,又防止环卡死或胀死在环槽中,按照时,活塞环应留有端隙、侧隙和背隙。
4)曲拐:
定义:一个连杆轴颈与它两端的曲柄及主轴颈构成。
曲拐是曲轴上的基本单元,曲拐数取决于气缸的数目和排列方式,单缸发动机的曲轴只有一个曲拐,多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同,V型排列发动机曲轴的曲拐数目是气缸数的一半。
(2)主轴瓦
1)作用:用来支承曲轴主轴颈,采用滑动轴承。
2)安装方式: