第三节 曲柄连杆机构
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《曲柄连杆机构》课件
压缩机中的曲柄连杆机构
总结词
压缩机中的曲柄连杆机构是实现压缩气 体功能的关键部件，通过曲柄的旋转运 动带动连杆的往复运动，从而驱动活塞 在气缸内进行压缩气体的工作。
VS
详细描述
在压缩机中，曲柄连杆机构同样由曲轴、 连杆和活塞组成。曲轴的旋转运动通过连 杆传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复 运动，从而实现气体的压缩。这个机构的 设计和优化对于提高压缩机的性能和效率 同样至关重要。
类型与特点
总结词
根据结构和工作原理的不同，曲柄连杆机构可分为多种类型，如单缸、双缸和多缸等。
详细描述
曲柄连杆机构的类型和特点多种多样，根据其结构和工作原理的不同，可以分为单缸、双缸和多缸等多种类型。 不同类型的曲柄连杆机构具有不同的工作特性和应用场景，例如在摩托车、汽车和船舶等领域中都有广泛的应用 。
2023
PART 02
曲柄连杆机构的应用
REPORTING
内燃机中的曲柄连杆机构
总结词
内燃机中的曲柄连杆机构是实现能量转换的关键部件，通过曲柄的旋转运动带动连杆的往复运动，从 而驱动活塞进行吸气、压缩、燃烧和排气工作。
详细描述
在内燃机中，曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活塞组成。曲轴是发动机的核心部件，通过曲轴的旋转运 动带动连杆，连杆再将往复运动传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复运动。这个机构的设计和优化 对于提高内燃机的性能和效率至关重要。
选择高强度、低摩擦系数的材料，提高机构的使用寿命和传动效率 。
降低曲柄连杆机构的能耗
1 2
优化曲柄连杆机构的运动特性
通过调整机构参数，降低机构在运动过程中的能 量损失。
应用节能技术
采用节能电机或采用能量回收技术，将机构在运 动过程中产生的能量进行回收利用。
《曲柄连杆机构》课件
详细描述
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
05
曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
01
02
03
04
曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
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曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
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03
04
曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。
汽车发动机构造-曲柄连杆机构
油底壳安 装平面和 曲轴旋转 中心在同 一高度。
气缸体 上曲轴 的主轴 承孔为 整体式。
20
油底壳安 装平面低 于曲轴的 旋转中心。
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
名称 性能 应用
492Q汽油机，90系 一般式 机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于 列柴油机。（中小 加工拆卸。刚度和强度差。 （平分式） 型） 强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、捷达轿车、富康轿 加工困难。（大中型发动机） 车、桑塔纳轿车
缩短了机体的 长度和高度， 增加了刚度， 减轻了发动机 的重量；形状 复杂，加工困 难。
结构简单、加 工容易，但发 动机长度和高 度较大。
18
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
高度小，总 体布置方便。
19
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组 2）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
干式气缸套
5~9 mm
25
外表面直接与冷却水直接接触；壁厚5～ 9mm；外表面加工较粗糙；设置有漏水 密封装置；冷却效果优于干式；刚性差； 多用于车用柴油机上。
湿式气缸套
汽车发动机构造与维修
第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组 三、气缸盖
1、作用
封闭气缸上部；与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室； 是配气机构的多数零件的安装机体。
半球形燃烧室
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
（4）双球形燃烧室：
由两个球形构成。可布置 较大直径的气门或采用多 气门形式，很容易获得压 缩涡流。缺点是燃烧室形 状复杂，散热面积较大， 经济性差。
34
气缸体 上曲轴 的主轴 承孔为 整体式。
20
油底壳安 装平面低 于曲轴的 旋转中心。
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
名称 性能 应用
492Q汽油机，90系 一般式 机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于 列柴油机。（中小 加工拆卸。刚度和强度差。 （平分式） 型） 强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、捷达轿车、富康轿 加工困难。（大中型发动机） 车、桑塔纳轿车
缩短了机体的 长度和高度， 增加了刚度， 减轻了发动机 的重量；形状 复杂，加工困 难。
结构简单、加 工容易，但发 动机长度和高 度较大。
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汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
高度小，总 体布置方便。
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汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组 2）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
干式气缸套
5~9 mm
25
外表面直接与冷却水直接接触；壁厚5～ 9mm；外表面加工较粗糙；设置有漏水 密封装置；冷却效果优于干式；刚性差； 多用于车用柴油机上。
湿式气缸套
汽车发动机构造与维修
第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组 三、气缸盖
1、作用
封闭气缸上部；与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室； 是配气机构的多数零件的安装机体。
半球形燃烧室
汽车发动机构造与维修 第3章 曲柄连杆机构
§3.2 机体组
（4）双球形燃烧室：
由两个球形构成。可布置 较大直径的气门或采用多 气门形式，很容易获得压 缩涡流。缺点是燃烧室形 状复杂，散热面积较大， 经济性差。
34
曲柄连杆机构(农机发动机构造与维修课件)
图5 曲轴键槽破损
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
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
3.曲柄连杆机构
活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座 孔。
作用：活塞在气缸内的起良好的导向作用，气缸与活塞之 间在任何工况下都应该保持适宜的间隙，并承受侧压力， 防止破坏油膜。
主
次
推
推
销座孔 力
力
裙
面
面
部
2016.9
活塞的变形
形变原因：热膨胀、侧压力和气体压力。 变形规律：
凸起呈球状、顶部强 度高，起导向作用、 有利于改善换气过程, 在不改变气缸盖结构 的情况下增大压缩比。
2016.9
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；调整压缩比， 防止碰气门。
活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。 作用：
1、承受活塞顶的压力，并传给活塞销。 2、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲
2016.9
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。
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， 不能产生挤气涡流。
工作条件：由于接触高温 高压燃气，要求气缸盖应 具有足够的强度和刚度， 良好的冷却。
导热性好、利于提高压缩比，但 刚度低，易变形，适用与高速高
强化汽油机
2016.9
燃烧室
燃烧室基本要求
1、结构紧凑（表面积/容积）要小，减小 热损失，缩短火焰行程，提高热效率 2、能增大进气门直径或进气道通道面积： 增加进气量，提高发动机转矩和功率 3、能在压缩行程终点产生挤气涡流：以提 高混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧 ·汽油机燃烧室： 在气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑， 保证火焰传播距离最短，以防止发生不正 常燃烧 ·柴油机燃烧室： 有直喷式和分隔式两种燃烧室。应与燃油 喷射、空气涡流运动进行良好配合。
曲柄连杆机构课件
节能环保设计理念的应用
高效能设计
优化曲柄连杆机构的结构 设计，提高发动机的燃烧 效率，降低燃油消耗和排 放。
绿色制造工艺
采用环保的制造工艺，减 少对环境的污染，同时降 低生产成本。
可回收与再利用
设计可回收和再利用的曲 柄连杆机构，降低资源消 耗和环境污染，实现可持 续发展。
将电动机的旋转运动转化为输送带的往复运动，从而实现货物的输送。
03
曲柄连杆机构的优化设计
减小曲柄连杆机构的振动
1 2
优化曲柄连杆机构的结构设计
通过改进结构设计，降低机构运动时的振动。
选用高刚度材料
采用高刚度材料制造曲柄连杆机构，提高机构的 抗振性能。
3
合理配置平衡块
通过配置平衡块来平衡机构运动时的惯性力，减 少振动。
曲柄连杆机构课件
目录 Contents
• 曲柄连杆机构概述 • 曲柄连杆机构的应用 • 曲柄连杆机构的优化设计 • 曲柄连杆机构的常见问题与解决方案 • 曲柄连杆机构的发展趋势与展望
01
曲柄连杆机构概述
定义与组成
定义
曲柄连杆机构是发动机中的主要运动机构，它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋 转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车的运 行。
根据曲柄连杆机构的工作需求，选择 具有合适强度、刚度和耐磨性的材料 。
考虑材料的加工性能
注重环保和可持续性
优先选择可再生、可回收或低环境影 响材料，促进可持续发展。
选用易于加工和制造的材料，降低制 造难度和成本。
04
曲柄连杆机构的常见问题与 解决方案
曲轴断裂问题
曲轴断裂是曲柄连杆机构中常见的问题之一，通常是由于曲轴承受过大的扭矩或 弯曲应力所导致的。
第三节 曲柄连杆机构
第三节曲柄连杆机构一、连杆组1、连杆的作用、工作条件和要求1）作用：把活塞或十字头与曲轴连杆连接起来，将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，并将活塞上所受的气体力和惯性力传递给曲轴。
是运动形式变换和力传递的枢纽。
2）工作条件（1）运动复杂：小端-往复运动，大端-回转运动，杆身-摆动；（2）受力复杂：受周期性变化气体力和活塞连杆惯性力作用，而且气体力具有冲击性，二冲程连杆始终受压，四冲程有时受压有时受拉（换气上止点前后）；杆身受到弯矩而弯曲变形；（3）大小端与活塞销或十字头销、曲柄销产生摩擦和磨损，尤其是小端润滑条件差，易发生故障。
3）要求：足够的刚、强度和韧性-耐疲劳、抗冲击；轴承工作可靠，寿命长；连杆重量轻，长度不易过长（降低发动机高度），加工容易，拆装修理方便。
4）材料：十字头式：优质碳素中碳钢35#、40#、45#中高速筒状：合金结构钢40Cr、优质高强度合金钢35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4WA;连杆螺栓:碳钢、合金钢，要求柔性好;低速机:40#、40Cr；中高速机：40Cr、35CrMoA、18Cr2Ni4WA；碳钢表面镀铜（非强载机）二、连杆结构1、连杆杆身（1）圆柱形截面：用于大中型柴油机，其质量大、材料利用不合理。
（2）工字形截面[提高摆动平面的抗弯能力]：摆动平面内有较大的截面惯性矩，使其压杆的稳定性与其垂直平面相同，质量小，材料利用合理，适用于中高速柴油机。
2、连杆小端小端是活塞销或十字头销的轴承，轴承座孔内压入锡青铜衬套（四冲程）或浇有轴承合金（二冲程）。
圆柱形、球形、阶梯形或锥形。
3、连杆大端和轴瓦1）结构形式（1）按轴承组与杆身连接方式：A、船用大端B、车用大端船用大端式设有压缩比调整垫片，可调整连杆长度，从而调整压缩比。
（2）按轴承座与轴承盖结合面剖面形式：A、平切口B、斜切口（仅用于车用大端）斜切口：增压度提高要求曲柄销和大端尺寸增大。
曲轴轴颈增粗可提高刚性，大端轴承承压面积增加以提高轴承工作能力，若使用平切口则横向跨距大。
第三章 曲柄连杆机构的常见故障诊断与排除
而沉重的连续“瞠瞠”声，并伴随气缸 体产生抖动； (2)发动机的转速升高，响声增大； (3)发动机负荷变化时，响声明显。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
2
2．故障诊断与排除方法
(1)拆下机油加注口盖，耳朵贴近机油加注口倾 听，同时反复改变发动机的转速试验：突然加 速或减速时，发动机出现明显钝哑沉重的“瞠 瞠”响声，当用听诊器或简易听诊杆在气缸体 曲轴位置察听，响声明显。
①如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒， 则说明轴承合金脱落，应更换新的主轴瓦，并 检查主轴颈有无损伤。
②检查主轴承盖螺栓是否松动，如有松动，应 按规定力矩拧紧。
③检测主轴瓦径向和轴向间隙，若间隙过大， 应更换新主轴瓦。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
4
二、连杆轴瓦晌
1．故障现象
(1)发动机运转中，产生一种连续而短 促的“咣咣 ”声，中速运转时，响声比 较明显，当突然加速时，响声随着增大；
第三节 曲柄连杆机构的常见故 障诊断与排除
发动机的故障可分为三类：电路(点火系) 故障、油路(供给系)故障和机械故障。
机械故障主要发生在曲柄连杆机构和配 气机构，大多数是以异响的形式表现出 来的。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
1
一、主轴瓦响
1．故障现象 (1)当发动机转速突然变化时，有明显
(4)检查机油压力是否过低，若属机油压力过低 造成的响声，应调整油压；若属机油粘度过小 造成的响声，应更换机油。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
7
三、活塞敲缸响
1．故障现象
(1)发动机在怠速或低、中速运转时，在 气缸上部发出清晰、明显、有规律的 “嗒嗒”声，中速以上一般减弱或消失；
(2)发动机温度低时响声明显，正常工 作温度下，响声减弱或消失；
杭州市交通职业高级中学－汽修组
2
2．故障诊断与排除方法
(1)拆下机油加注口盖，耳朵贴近机油加注口倾 听，同时反复改变发动机的转速试验：突然加 速或减速时，发动机出现明显钝哑沉重的“瞠 瞠”响声，当用听诊器或简易听诊杆在气缸体 曲轴位置察听，响声明显。
①如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒， 则说明轴承合金脱落，应更换新的主轴瓦，并 检查主轴颈有无损伤。
②检查主轴承盖螺栓是否松动，如有松动，应 按规定力矩拧紧。
③检测主轴瓦径向和轴向间隙，若间隙过大， 应更换新主轴瓦。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
4
二、连杆轴瓦晌
1．故障现象
(1)发动机运转中，产生一种连续而短 促的“咣咣 ”声，中速运转时，响声比 较明显，当突然加速时，响声随着增大；
第三节 曲柄连杆机构的常见故 障诊断与排除
发动机的故障可分为三类：电路(点火系) 故障、油路(供给系)故障和机械故障。
机械故障主要发生在曲柄连杆机构和配 气机构，大多数是以异响的形式表现出 来的。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
1
一、主轴瓦响
1．故障现象 (1)当发动机转速突然变化时，有明显
(4)检查机油压力是否过低，若属机油压力过低 造成的响声，应调整油压；若属机油粘度过小 造成的响声，应更换机油。
杭州市交通职业高级中学－汽修组
7
三、活塞敲缸响
1．故障现象
(1)发动机在怠速或低、中速运转时，在 气缸上部发出清晰、明显、有规律的 “嗒嗒”声，中速以上一般减弱或消失；
(2)发动机温度低时响声明显，正常工 作温度下，响声减弱或消失；
03 曲柄连杆机构
活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是 燃烧室的组成部分。 活塞在高温、高压、热膨胀系数大。
活塞一般视为由顶部、头部和裙部三部分构成。顶部是燃烧室的组成部分，用来承 受气体压力；头部指活塞顶至油环槽下端面之间的部分，用于安装活塞环；裙部指从油 环槽下端面起至活塞最下端的部分，为活塞运动导向和承受侧压力。
活塞裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。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。
拖鞋式 半拖鞋式
发动机工作时，活塞在侧向力和气体力的作用下发生机械变形，受热膨胀时则发生热变 形。这两种变形的结果都会使裙部的形状和尺寸发生变化。
汽油机燃烧室由活塞顶部、气缸壁和气缸盖低部构成，其形状主要取决于气缸盖下 方的凹陷空间，基本要求是结构紧凑、面容比小，进气阻力小，能产生进气涡流。常见 的形式有，楔形、浴盆形、半球形 、多球形 、篷形。
三、气缸衬垫
气缸衬垫（气缸垫）装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体 接触面之间的密封，防止漏气，漏水和漏油。按材料分为金属-石棉衬垫、金属-复 合材料衬垫和全金属衬垫。
气缸壁
成本 寿命
(1) 平底式：主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上，优点是机体高度小，重量轻，结 构紧凑，加工方便；缺点是刚度和强度较差。
(2) 龙门式：主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面，优点是弯曲刚度和扭转刚度都好， 能承受较大的机械负荷；缺点是工艺性较差，加工较困难。
(3) 隧道式：主轴承座孔不分开，采用滚动轴承，主要优点是主轴承孔的同轴度好，刚 度和强度大，缺点是曲轴拆装不方便。
活塞一般视为由顶部、头部和裙部三部分构成。顶部是燃烧室的组成部分，用来承 受气体压力；头部指活塞顶至油环槽下端面之间的部分，用于安装活塞环；裙部指从油 环槽下端面起至活塞最下端的部分，为活塞运动导向和承受侧压力。
活塞裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。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。
拖鞋式 半拖鞋式
发动机工作时，活塞在侧向力和气体力的作用下发生机械变形，受热膨胀时则发生热变 形。这两种变形的结果都会使裙部的形状和尺寸发生变化。
汽油机燃烧室由活塞顶部、气缸壁和气缸盖低部构成，其形状主要取决于气缸盖下 方的凹陷空间，基本要求是结构紧凑、面容比小，进气阻力小，能产生进气涡流。常见 的形式有，楔形、浴盆形、半球形 、多球形 、篷形。
三、气缸衬垫
气缸衬垫（气缸垫）装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体 接触面之间的密封，防止漏气，漏水和漏油。按材料分为金属-石棉衬垫、金属-复 合材料衬垫和全金属衬垫。
气缸壁
成本 寿命
(1) 平底式：主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上，优点是机体高度小，重量轻，结 构紧凑，加工方便；缺点是刚度和强度较差。
(2) 龙门式：主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面，优点是弯曲刚度和扭转刚度都好， 能承受较大的机械负荷；缺点是工艺性较差，加工较困难。
(3) 隧道式：主轴承座孔不分开，采用滚动轴承，主要优点是主轴承孔的同轴度好，刚 度和强度大，缺点是曲轴拆装不方便。
第2章-曲柄连杆机构3节-活塞
（a） （b）
（c）
（d）
（e）
（4）销座附近裙部凹陷0.5~1.0mm： （5）拖板式裙部： 活塞销座下方挖去大块金属，以减轻往复惯性力，避免下止 点时活塞裙部下端与曲轴平衡重相碰
拖板式裙部
全裙式裙部
冷态敲缸现象： 活塞装配时应留有间隙。... 冷态装配间隙若无或过小，则由于 活塞工作时的机械变形和热变形时裙部 直径增大，容易拉伤气缸壁（又称拉 缸），轻则造成漏气、窜机油，重则活 塞卡死。... 由于冷态装配间隙的存在，... 活塞工作时侧压力方向的交替变化，活 塞越过上止点时，时而是活塞的次推力 面侧贴紧气缸壁（压缩行程时贴紧气缸 壁的一侧），时而是活塞的主推力面侧 贴紧气缸壁（作功行程时贴紧气缸壁的 一侧），形成金属敲缸声音，加剧裙部 磨损。显然，发动机冷车时敲缸现象严 重。
A 刚度和强度应足够大，传力可靠。 活塞应具备 的特点 B 导热性能好，耐高压、高温、磨损 C 质量较小，尽可能减少往复惯性力
3、结构特点：（1）基本结构： 由顶部、头部、裙部组成
a、顶部： ：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。 １）平顶： 吸热面积小，制造工艺简单（四冲程汽油机） ２）凸顶： 刚性好、强度高，但吸热面积大，难加工 （二冲程汽油机，凸顶有利于扫气）... ３）凹顶： 一般适用于车用直喷式柴油机
（a）活塞销对中布置
减轻冷态敲缸现象的主要结构措施： (1)活塞销偏置： 偏向主推力面侧1~2mm， 可使活塞越过上止点之前 就完成推力面侧的换向， 避免峰值压力时刻过渡， 因而可以减轻敲缸现象， 但增加了裙部尖角处的磨 损，常见于汽油机。... (2)减少冷态装配间隙： 通过改进结构措施，制成 反椭圆裙部断面，牵制裙部 工作时的热变形，从而在保 证活塞工作时不拉缸的前提 下减小活塞配缸间隙，减轻 发动机冷车敲缸现象。
（c）
（d）
（e）
（4）销座附近裙部凹陷0.5~1.0mm： （5）拖板式裙部： 活塞销座下方挖去大块金属，以减轻往复惯性力，避免下止 点时活塞裙部下端与曲轴平衡重相碰
拖板式裙部
全裙式裙部
冷态敲缸现象： 活塞装配时应留有间隙。... 冷态装配间隙若无或过小，则由于 活塞工作时的机械变形和热变形时裙部 直径增大，容易拉伤气缸壁（又称拉 缸），轻则造成漏气、窜机油，重则活 塞卡死。... 由于冷态装配间隙的存在，... 活塞工作时侧压力方向的交替变化，活 塞越过上止点时，时而是活塞的次推力 面侧贴紧气缸壁（压缩行程时贴紧气缸 壁的一侧），时而是活塞的主推力面侧 贴紧气缸壁（作功行程时贴紧气缸壁的 一侧），形成金属敲缸声音，加剧裙部 磨损。显然，发动机冷车时敲缸现象严 重。
A 刚度和强度应足够大，传力可靠。 活塞应具备 的特点 B 导热性能好，耐高压、高温、磨损 C 质量较小，尽可能减少往复惯性力
3、结构特点：（1）基本结构： 由顶部、头部、裙部组成
a、顶部： ：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。 １）平顶： 吸热面积小，制造工艺简单（四冲程汽油机） ２）凸顶： 刚性好、强度高，但吸热面积大，难加工 （二冲程汽油机，凸顶有利于扫气）... ３）凹顶： 一般适用于车用直喷式柴油机
（a）活塞销对中布置
减轻冷态敲缸现象的主要结构措施： (1)活塞销偏置： 偏向主推力面侧1~2mm， 可使活塞越过上止点之前 就完成推力面侧的换向， 避免峰值压力时刻过渡， 因而可以减轻敲缸现象， 但增加了裙部尖角处的磨 损，常见于汽油机。... (2)减少冷态装配间隙： 通过改进结构措施，制成 反椭圆裙部断面，牵制裙部 工作时的热变形，从而在保 证活塞工作时不拉缸的前提 下减小活塞配缸间隙，减轻 发动机冷车敲缸现象。
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农业机械与应用
机构
第三节 曲柄连杆机构
1、曲柄连杆机构的功能
是往复活塞式内燃机将 热能转变为机械能的主要 机构
实现工作循环 改变运动形式 传递动力
完成能量转换
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2、曲柄连杆机构的组成
机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组
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机体组
气缸体 汽缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳
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机构
活塞连杆组
活塞
活塞环 活塞销 连杆
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机构
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机构
曲轴飞轮组
将活塞连杆组传来的气体 压力转变为转矩，然后通 过飞轮传递到其他需要机 械能的机构上
还用来驱动发动机的配气机构和水泵、发电机、空调机、风 扇等辅助装置 要求：有足够的强度和刚度，主要工作表面应耐磨且润滑可靠
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第三节 曲柄连杆机构
1、曲柄连杆机构的功能
是往复活塞式内燃机将 热能转变为机械能的主要 机构
实现工作循环 改变运动形式 传递动力
完成能量转换
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2、曲柄连杆机构的组成
机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组
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曲轴飞轮组
将活塞连杆组传来的气体 压力转变为转矩，然后通 过飞轮传递到其他需要机 械能的机构上
还用来驱动发动机的配气机构和水泵、发电机、空调机、风 扇等辅助装置 要求：有足够的强度和刚度，主要工作表面应耐磨且润滑可靠