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汽车构造曲柄连杆机构
Ⅰ、教学目的及教学要求：
了解曲柄连杆机构的功用和受力情况；掌握机体组中各个零件的构造特点和功用；掌握连杆组中杆组
气环
油环
活塞销
活塞
连杆
连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
（一）活塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。
2、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达600~700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3~ 5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。
3、材料：
铝合金：质量小导热性好；灰铸铁
活塞应具备的特点
A 刚度和强度应足够大，传力可靠。
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、活塞的结构
（1）活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。
活塞顶分类
形状
示意图
平顶
凸顶
凹顶
结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上。
凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。
凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。
（2）活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。
气环槽
油环槽
工作条件最恶劣，应离顶部远些。
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，
3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
作用：
活塞销孔
（3）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：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。
裙部表面的保护
1）镀锡
油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。
2）涂石墨(柴油机）
易脆断可加速磨合，自润滑。
3）表面粗糙化
有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。
（4）活塞形状
工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多，所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形，短轴在销座轴方向。
销座方向
裙部受侧压力的作用，导致活塞发生变形
工作时向里变形
桶形
不受压力的部分，去掉后可以减轻质量。
开槽活塞（汽油机）
绝热槽
膨胀槽
圆槽
（二）活塞环
活塞环：是具有弹性的开口环，分为气环和油环。
工作条件：
高温、高压、高速、极难润滑。
平均寿命：6万公里
（1）气环
作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。
切口
气环
气环的泵油作用
气环的泵油作用演示
气环断面形状：
形状
特点
示意图
矩形环
结构简单、制造方便、易于生产、应用面广
扭曲环
断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲
锥面环
减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。
梯形环
加工困难，精度要求高
桶面环
外圆为凸圆弧形
（2）油环
种类
普通油环
组合式油环
示意图
刮油片
轴向衬环
径向衬环
刮油片
油环的刮油作用
（三）活塞销
作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。
构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。
活塞销的连接方式
连杆
活塞销
全浮式
半浮式
活塞销的偏置
偏置的目的：使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一边过渡到另一边，减少敲缸的声音。
（四）连杆
作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
连杆组件
分解图
V型发动机连杆的布置形式
并列式
主副式
叉式
连杆轴瓦
定位凸键
油槽润滑
减磨合金层
连杆大头的连接形式
平分式
斜分式
桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组
曲轴飞轮组
一、曲轴飞轮组的组成
起动爪
正时齿轮
主轴瓦
皮带轮
扭转减振器
飞轮
飞轮螺栓
曲轴
二、曲轴
1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。
2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。
3、结构：
前端轴
连杆轴颈
曲轴轴颈
后端轴
平衡重
曲拐
曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴