发动机_第二章_18860958

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1、第二章 机体零件与曲柄连杆机构v 一、概述一、概述v 二、机体组二、机体组v 三、曲柄连杆机构三、曲柄连杆机构v 四、平衡机构四、平衡机构一、概一、概 述述发动机支撑发动机支撑“骨架骨架”传递动力完成能量转换（化学能机械能）传递动力完成能量转换（化学能机械能）改变运动方式（往复改变运动方式（往复旋转）旋转） 1. 1. 功用功用2. 2. 组成组成机体组机体组活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组一、概一、概 述述3.3.工作条件工作条件4.4.受力分析受力分析高温高温 （Tmax Tmax 2800 K) 2800 K)高压高压 （Pmax Pmax 9 MPa9 MPa）高速高速 （nm

2、ax nmax 6000 rpm 6000 rpm）化学腐蚀，润滑不良化学腐蚀，润滑不良气体作用力气体作用力惯性力和离心力惯性力和离心力摩擦力摩擦力二、机体组二、机体组1. 功用功用 （1）发动机的骨架）发动机的骨架（2）两大机构和发动机各系统的装配基体）两大机构和发动机各系统的装配基体（3）形成燃烧室）形成燃烧室（4）冷却系统和润滑系统的组成部分）冷却系统和润滑系统的组成部分（1）气缸体）气缸体（2）气缸和气缸套）气缸和气缸套（3）气缸盖）气缸盖（4）油底壳）油底壳（5） 气缸垫气缸垫 2. 组成组成1、气缸体、气缸体（1）结构特点）结构特点 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体；风冷发动

3、机气缸体与曲轴箱水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体；风冷发动机气缸体与曲轴箱分别铸造，且气缸体为单体。分别铸造，且气缸体为单体。 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。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。 （2）材料）材料 一般用高强度灰铸铁或铝合金铸成。一般用高强度灰铸铁或铝合金铸成。 （3）要求）要求 足够的强度和刚度；耐磨损和耐腐蚀；结构紧凑、质量轻；必须冷却。足够的强度和刚度；耐磨损和耐腐蚀；结

4、构紧凑、质量轻；必须冷却。(4) 气缸体型式气缸体型式一般式气缸体一般式气缸体 油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。 优点优点: : 机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便； 缺点缺点: : 刚度和强度较差。刚度和强度较差。龙门式气缸体龙门式气缸体 油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。 优点优点: : 强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷； 缺点缺点: : 工艺性较差，结构笨重，加工较困难。工艺性较差，结构笨重，加

5、工较困难。 隧道式气缸体隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。较大，曲轴从气缸体后部装入。 优点优点: : 结构紧凑、刚度和强度好。结构紧凑、刚度和强度好。 缺点：加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。缺点：加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。2、气缸和气缸套、气缸和气缸套（1）功用：）功用： 组成燃烧室组成燃烧室 引导活塞往复运动引导活塞往复运动 工作中要保证密封、散热、承受侧压力工作中要保证密封、散热、承受侧压力（2）工作条件：高温、高压、高速、润滑

6、不良）工作条件：高温、高压、高速、润滑不良（3）要求：具有足够的强度和刚度、耐磨、耐高温较高的加工精度和光洁度与）要求：具有足够的强度和刚度、耐磨、耐高温较高的加工精度和光洁度与 活塞配合保证密封活塞配合保证密封（4）材料：一般采用优质合金铸铁铸造，铸造后，对内表面进行热处理，最后）材料：一般采用优质合金铸铁铸造，铸造后，对内表面进行热处理，最后 精加工而成。精加工而成。（5）气缸排列型式：）气缸排列型式： 直列直列 V型型 对置式对置式 星型星型（6） 型式：型式： 整体式整体式 气缸套式气缸套式 干式干式 湿式湿式3、气缸盖、气缸盖(1)功用：功用： 封闭气缸，组成燃烧室封闭气缸，组成燃烧

7、室(2)工作条件：高温、高压工作条件：高温、高压(3)材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁、铝合金材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁、铝合金(4)型式：型式： 整体式整体式 分块状分块状 单体式单体式(5) 汽油机燃烧室：汽油机燃烧室： 楔形燃烧室楔形燃烧室 盆形燃烧室盆形燃烧室 半球形燃烧室半球形燃烧室 多球形燃烧室多球形燃烧室 篷形燃烧室篷形燃烧室4、油底壳、油底壳 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体；下曲轴箱用来贮存润滑油，并下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体；下曲轴箱用来贮存润滑油

8、，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。 油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。的总体布置和机油的容量。 油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。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。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防的金属屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润

9、滑油泄漏。止润滑油泄漏。5、气缸垫、气缸垫(1) 功用：密封气缸，防止漏气、漏水和漏油功用：密封气缸，防止漏气、漏水和漏油(2) 要求：要求：a. 在高温、高压、水和油的作用下，不烧损、不变形在高温、高压、水和油的作用下，不烧损、不变形 b.要有一定的弹性，保证密封要有一定的弹性，保证密封 c.拆装方便，能重复使用，寿命长拆装方便，能重复使用，寿命长(3) 材料：材料： 金属石棉；金属复合材料；全金属金属石棉；金属复合材料；全金属 铜皮铜皮石棉结构，由于铜皮石棉结构，由于铜皮石棉气缸垫翻边处有三层铜皮，压紧时石棉气缸垫翻边处有三层铜皮，压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的

10、纲丝网或有孔较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。(4) 安装原则：安装原则：(5) 缸盖螺栓缸盖螺栓三、曲柄连杆机构三、曲柄连杆机构1.1.活塞活塞2.2.活塞环活塞环3.3.活塞销活塞销4.4.连杆连杆5.5.连杆轴瓦连杆轴瓦. .曲轴曲轴. .飞轮飞轮. .曲轴扭转减振器曲轴扭转减振器9.9.主轴瓦主轴瓦1. 活活 塞塞(1)(1) 功用：功用： a. a. 顶部组成燃烧室顶部组成燃烧室 b. b. 承受气体压力，实现对外作功承受气体压力，实现对外作功 c. c. 封

11、闭气缸封闭气缸 d. d. 承受气体压力承受气体压力(2) (2) 工作条件：高温、高压、高速、润滑不良工作条件：高温、高压、高速、润滑不良(3) (3) 要求：要求：a. a. 传力可靠传力可靠( (强度和刚度要好强度和刚度要好) ) b. b. 耐高温、耐高压、耐磨耐高温、耐高压、耐磨 c. c. 质量小、重量轻质量小、重量轻 d. d. 导热性能好导热性能好(4) (4) 材料：高强度铝合金材料：高强度铝合金(5) (5) 结构：顶部结构：顶部( (平顶、凹顶、凸顶平顶、凹顶、凸顶) ) 头部：安装活塞环，密封、传热、刮油头部：安装活塞环，密封、传热、刮油 裙部：导向、承受侧压力、安装活