发动机第2章曲柄连杆机构及机体组件

2020/9/17
20
2.1.3 气缸垫
1．作用：防止漏气、漏油、漏水。
2．构造：铜皮-石棉结构；实心弹性金 属片。
3．安装注意：铜皮光滑面朝缸体，机 油孔与缸体和缸盖对正。
2020/9/17
21
2.1.4 油底壳
油底壳是曲轴箱的下半部，主要作用是储存润滑油 和封闭曲轴箱，多由薄钢板冲压而成。
2020/9/17
8
实物图
直列式
2020/9/17
V形式
对置式
9
（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体
1、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 2、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
气缸套作用 ：节省贵金属材料，降低成本，方便维修 。
类型
构造
性能及应用
整体式
气缸直接镗在气缸 体上。
强度和刚度好，能 承受大负荷。成本 高。
应用车型：桑塔纳 夏
利 富康 2020/9/17
17
名称
特点
结构紧凑、火焰行程短
半球形 、燃烧速率高、热损失
小、热效率高
楔形
盆形
2020/9/17
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，爆 燃倾向大
结构简单、成本低、散 热面积大、热损失大， 火焰传播距离长，爆燃 倾向大
教学目标与要求
• 掌握机体组件组成与结构特点 • 掌握曲柄连杆机构组成，各部件的作用、结
构与工作原理 • 掌握多缸四冲程内燃机的工作过程分析 • 了解可变气缸控制技术
2020/9/17
1
一、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。
二、组成
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
2020/9/17
2
三、工作条件
高温、高压、高速和 化学腐蚀。
承受机械载荷：
1、气体压力、惯性力、 离心力、摩擦力;
2、汽车行驶中产生的 冲击力。
2020/9/17
3
2.1 机体组件
• 机体（ 气缸体 、曲轴 箱）
• 气缸盖 • 气缸垫 • 油底壳
2020/9/17
4
2.1.1 机体
1.作用：整个发动机的“骨骼”，支承所有零部
件。
2.构造特点：
★气缸体的上半部有引导活塞作往复 运动的圆筒，称为气缸。下半部分有 供安装曲轴用的上曲轴箱。 ★有曲轴支承孔、油道、水道。
气缸体的上、下表面是气缸体维修的 基准。
★前后两个平面加工，安装正时齿轮 盖和飞轮壳。
示意图
应用
桑塔纳 夏利 富康
切诺基
捷达 奥迪
18
多球形燃烧室：
1）由两个以上半 球形凹坑组成；
2）结构紧凑，火 焰行程短；
3）气门直径较大， 充气效率高。
2020/9/17
19
蓬形燃烧室：
1）由半球形发展 而成；
2）结构紧凑，适 于多气门；
3）高性能多气门 轿车发动机上广泛 应用；
4）应用车型：欧 宝V6、奔驰320D、 三菱3G81
• 1）气门斜置，气流 导流较好，充气效率 高； 2）有挤气-冷激面 ，可形成挤气涡流； 3）燃烧速度较快， CO和HC排放较低而 NO的排放稍高。
• 应用车型：切诺基
2020/9/17
16
• 盆形燃烧室：
• 1）气门平行于气缸轴 线； 2）有挤气-冷激面， 可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气 门尺寸受限，换气质 量较差，燃烧速度较 低，CO和HC排放较 高而NO的排放较低。
2020/9/17
12
2．型式：单体式；块状；整体式。
3. 构造：复杂的铸件（孔道、燃烧室），一般用铝合金 或优质铸铁材料。铝合金的导热性能好，有利于提高 压缩比。
2020/9/17
13
气缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发 动机的性能影响很大。
燃烧室
半球形燃烧室 楔形燃烧室 浴盆形燃烧室
2020/9/17
镶嵌式
2020/9/17
用耐磨优质材料制 降低了制造成本，
成气缸套，再装到 便于修理和更换气
一般材料制成的气 缸套，延长了气缸
缸体内。
体的使用寿命。
10
（5）干缸套和湿缸套
干缸套：外壁 不直接与冷却 水接触。壁厚 1~3mm。
强度和刚度都 较好，加工复 杂，拆装不便 ，散热不良。
2020/9/17
湿缸套：外壁 直接与冷却水 接触。壁厚 5~9mm。
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。
11
2.1.2 气缸盖
1．作用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧 室；安装进排气门、火花塞（喷油嘴）、燃烧室等构件。 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。
22
2.1.5 发动机的支承
三点支承和四点支承
三点支承
四点支承
2020/9/17
23
2.2 曲柄连杆机构
活塞环
活塞
活塞销
连杆 连杆轴承 曲轴 曲轴齿轮
曲轴带轮
飞轮
2020/9/17
曲轴轴承
24
2.2.1 活塞连杆组件
1－活塞 2－活塞环 3－活塞销 4－连杆 5－连杆螺栓 6－连杆盖 7－连杆轴瓦
14
• 半球形燃烧室：
• 1）气门成横向V形排列 ，气门头部直径可以做
得较大，换气好； 2）火花塞位于燃烧室 的中部，火焰行程短，
燃烧速度最高，动力性
、经济性最好。是高速 发动机常用的燃烧室；
3）CO和HC排放最少 ，而NO的排放较高。
• 应用车型：捷达 奥迪
2020/9/17
15
• 楔形燃烧室：
卸不方便。
2
2020/9/17
水冷
风冷
7
（3）根据气缸的排列方式
名称 特点 直列式 结构简单、加工容易，但发
动机长度和高度较大。
形状
V型
水平对 置式
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。
高度小，总体布置方便。
2020/9/17
2020/9/17
5
气缸体的分类
（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
名称
性能
应用
一般式
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 。
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、 桑塔纳轿车
结构紧凑、刚度和
隧道式
强度好。难加工、 负荷较大的 工艺性差、曲轴拆 柴油机上 。
2020/9/17
25
（1）作用：①与 气缸、缸盖组 成燃烧室和工 作容积；②传 力；③传热。
（2）工作条件： 高温、高压、 高速、润滑不 良、加速度、 惯性力、侧向 力。
（3）材料：高 强度铝合金； 铸铁（低速柴 油机）。