曲柄连杆机构的构造与维修

汽车发动机曲柄连杆机构的构造与维修

汽 车 发 动 机 构 造 与 维 修

项目二

曲柄连杆机构的构造与维修

汽车发动机曲柄连杆机构的构造与维修

项目二 曲柄连杆机构的构造与维修

任务一 曲柄连杆机构的认知 一、曲柄连杆机构的功用和组成 曲柄连杆机构是往复活塞式内燃机将热能转变为机械能的 主要机构，其功用是把燃气作用在活塞顶面上的压力转变

为曲轴的转矩，向外输出动力。 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成 (图2-1)。机体组主要包括汽缸盖罩、汽缸盖、汽缸垫、 汽缸体及油底壳等；活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、 活塞销、连杆等；曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮等。

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图2-1 曲柄连杆机构

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 二、曲柄连杆机构主要部件的构造 1.机体组 发动机的机体组(图2-2)主要由汽缸体、曲轴箱、汽缸 盖、汽缸盖罩、汽缸垫、油底壳等组成。机体组是发动机 的骨架，是发动机各机构和系统的装配基体。

图2-2 机体组

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 1)汽缸体 水冷发动机的汽缸体和曲轴箱常制成一体，而且多缸发动 机的各个汽缸也合铸成一个整体(图2-3),称为汽缸 体—曲轴箱，简称汽缸体。汽缸体上半部有若干个为活塞 在其中运动导向的圆柱形空腔，称为汽缸。下半部为支撑 曲轴的曲轴箱，其内腔为 曲轴旋转的空间。

图2-3 水冷发动机的汽缸体

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 (1)汽缸的排列方式 根据汽缸排列形式不同，汽缸体分直列式、V形式、对置 式等形式。 ①直列式(图2-4)。各汽缸排成一直列的称为直列式汽 缸排列，其特点是机体的宽度小而高度和长度大，一般只 用于六缸以下的发动机，通常把采用直列式汽缸排列的发 动机称为直列式发动机。

图2-4 直列式

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 ②V形式(图2-5)。两列汽缸排成V形的称为V形式汽缸 排列，V形发动机汽缸体宽度大，而长度和高度小，形状 比较复杂。但汽缸体的刚度大，质量和外形尺寸较小，多 用于六缸以上大功率发动机上，通常把此种发动机称为V 形发动机。V形的打 开角度被称为V形汽 缸夹角，为了平衡， V6发动机的汽缸平 角最好为90°,V8 发动机的汽缸夹角最 好为60°。

图2-5 V形式

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 ③对置式(图2-6)。对置式发动机是指两列汽缸水平相 对排列，其优点是重心低，而且对置式发动机的平衡性较 好。

图2-6 对置式

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 (2)汽缸体的冷却 汽车发动机多采用水冷的方式(见图2-3),利用水套中 的冷却

水流过高温零件的周围而带走多余的热量。风冷发 动机一般将汽缸体与曲轴箱分开铸造，为增强散热效果， 在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有散热片，如图2-7所示。

图2-7 风冷发动机的汽缸体

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 (3)汽缸套 某些轿车发动机采用合金铸铁无汽缸套式的汽缸体，即不 镶嵌任何汽缸套，在汽缸体上直接加工出汽缸。这可以缩 短汽缸中心距，使汽缸体的尺寸和质量减少，刚度大，工 艺性好。但是为了保证汽缸的耐磨性，整个汽缸体必须采 用耐磨的合金铸铁制造，成本较高。 现代汽车多采用在汽缸体内镶入耐磨性较好的汽缸套，延

长汽缸的使用寿命。根据是否与冷却水相接触，汽缸套分为干式汽缸套和湿式汽缸套。

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 ①干式汽缸套。汽缸套的外表面不直 接与冷却水接触的称为干式汽缸套， 如图2-8a)所示。 ②湿式汽缸套。湿式汽缸套则与冷却 水接触，如图2-8b)所示。大多数 湿式汽缸套装入后，其顶面一般高出 汽缸体0.05~0.15mm,这样在紧 固汽缸盖螺栓时，可将汽缸垫压得更 紧，以保证汽缸的密封性，防止漏水、 漏气。

图2-8 汽缸套

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 2)汽缸盖 汽缸盖用来封闭汽缸的上部， 并与活塞顶、汽缸壁共同构 成燃烧室。汽缸盖内有与汽 缸体相通的冷却水套、燃烧 室、火花塞座孔(汽油机) 或喷油器座孔(柴油机)、 进排汽道等。上置凸轮轴式 发动机的汽缸盖上还有用以 安装凸轮轴的轴承座。图29为发动机的汽缸盖分解图。

图2-9 汽缸盖分解图

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及汽 缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室如图210所示。

图2-10 汽油机燃烧室

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 (1)盆形燃烧室。由于断面形状像澡盆，由此得名。盆 形燃烧室上面有进气门、排气门，弯曲的进气歧管和排气 歧管，容易产生进气涡流，但进气效率较低。 (2)倾斜盆形燃烧室。燃烧室上部是倾斜的，能产生较

大的压缩比。 (3)楔形燃烧室。从前面看它的形状为楔形。进、排气 门是直立的，燃烧室具有可以产生高压缩比、容易形成进 气涡流等优点。其燃烧室表面积大，可以防止异常燃烧， 但热损失大。

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 (4)半球形燃烧室。在燃烧室容积相同的情况下，半球 形燃烧室的表面积最小，因此具有良好的热效率。火花塞 置于燃烧室最高点，因此能让火焰快速扩张并充满整个燃 烧室，能防止爆震。 (5)

多球形燃烧室。进排气门大，易形成进气涡流，是 由两个半球组合而成的。但是表面积增大了，热效率比半 球形燃烧室差。 (6)屋脊形燃烧室。形状像三角房屋的屋顶一样。屋脊 形燃烧室容积小、燃料经济性好、输出功率大，能产生强 烈的进气涡流，是高压缩比、高性能的燃烧室。

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项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 3)汽缸垫 汽缸体与汽缸盖间装有汽缸垫(图2-11),用来保证汽 缸体与汽缸盖结合面间的密封，防止气体、冷却液和润滑 油等的泄漏。汽缸垫有金属-石棉汽缸垫和纯金属等结构形 式。

图2-11 汽缸垫