汽车基础课程 汽车发动机构造与维修 第三章 曲柄连杆机构.ppt

第五讲 第三章 曲柄连杆机构（一） 学习目标: 1、熟悉曲柄连杆机构的功用、组成和工作条件; 2、了解机体的结构形式结构原理。 教学内容及时间安排 第三章 曲柄连杆机构第一节 概述 一、功用与组成 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机将热能转换为机械能的主要机构，也是能量转换的场所。 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。 组成：由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。 二、工作条件 在高温、高压、高速和有化学腐蚀的条件下工作（从其工作原理进行简单的分析）。它在工作中受力很复杂，其中主要有气体作用力、运动质量的惯性力、旋转运动的离心力以及相对运动件接触表面的摩擦力。 第二节 机体组 作用：是发动机的基础（支架），是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要件的装配基体。 组成：主要由气缸盖、气缸体、曲轴箱、气缸垫、油底壳等组成 一、机体 定义：水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为机体。 分类： 按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为 三种：一般式、龙门式和隧道式。 材料：优质灰铸铁和铝合金（简单分析各自的特点和适用范围） 一般式气缸体 结构形式：油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。 特点：高度小、质量轻、便于机械加工，但刚度较差，曲轴前后端的密封性较差，多用于中小型发动机（492Q汽油机，90系列柴油机） 。 龙门式气缸体 结构形式：油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。（曲轴轴线高于曲轴箱分开面。 ） 特点：刚度和强度较好，密封简单可靠、维修方便，但工艺性较差，（桑塔纳、奥迪100、捷达、高尔夫等轿车和解放CA6110系列发动机使用） 。 隧道式气缸体 结构形式： 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔不剖分。 特点：结构刚度比龙门式气缸的更高，主轴承的同轴度易保证，但拆装不便，多用于主轴承采用滚动轴承的负荷较大的柴油机，（黄河JN1181C13型装用的61355Q）。 二、气缸与气缸套 (一)气缸套 气缸工作表面除承受燃气的高温高压外，还有活塞在其中作高速往复运动，故必须耐高温、高压、耐磨损和耐化学腐蚀，通常从气缸的材料、加工精度和结构形式等方面予以保证。 一般采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面，气缸套分为干式缸套与湿式缸套。 干式气缸套 特点：气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。它具有整体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。 湿式气缸套 特点：气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。 （二）气缸的排列形式 直列式 发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。(捷达轿车、富康轿车、红旗轿车 ) 为了降低发动机的高度，有的汽车把发动机倾斜一个角度。 V型排列式 气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°，与直列发动机相比，缩短了机体长度和高度，增加了气缸体的刚度，减轻了发动机的重量，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难，一般用于8缸以上的发动机。（6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。如奥迪2.6L发动机。） Ｖ型发动机 对置式 气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角 γ＝180°，称为对置式。它的特点是高度小，发动机的平衡性比较好，而且重心相对比较低，有利于汽车的稳定性，且总体布置方便，有利于风冷。这种气缸应用较少。（保时捷赛车） VR6型发动机（补充） 德国大众在1991年开发了一种小夹角（15度）V6发动机，并将它装配在第三代高尔夫上，用以取代以前的2.8升V6发动机，这就是大家经常听说的“VR6”。 VR6发动机是真正的紧凑型设计，其夹角几乎接近直列发动机，但仅稍长于直列四缸发动机，所以它能与绝大多数小型车匹配。VR6虽然只采用了15度的夹角，但是由于汽缸与汽缸之间是错开的，因此汽缸之间有相当宽裕的间隙（如下图），虽然其长度有所增加，但其宽度仅相当于V6发动机的一半。 W型（补充） W型发动机是大众公司首创的，但是它并不是四排气缸以W型排列的，而是通过复杂的空间结构将两