1、汽车发动机构造之 活塞连杆组,刘科君 2011.10.11,1、发动机概述,2、发动机工作原理,3、发动机分类,4、发动机结构,5、发动机术语,6、发动机新技术与发展,汽车发动机构造目录,发动机工作,发动机是汽车的心脏，是汽车的动力源，它能够把其它形式的能量转化成为汽车运动的机械能。,发动机概述, 重要概念：发动机工作循环,发动机工作循环动画,气缸内油气混合气燃烧产生压力，推动活塞往复运动，通过曲柄连杆机构转化为曲轴的旋转运动进行动力输出。,发动机工作原理动画,发动机工作原理,进气行程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时，进气门开起，排气门关闭。将混合气吸入气缸；,发动机工作循环,压缩行
2、程：活塞由曲轴带动从下止点向上止点运动，此时，进气门和排气门均关闭。混合气被压缩；,排气行程：活塞由曲轴带动从下止点向上止点运动，此时，排气门打开，进气门关闭，将废气排出气缸。,作功行程：进气门和排气门均关闭，火花塞产生电火花点燃混合气，迅速燃烧膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功；,发动机工作原理,以汽油发动机为例,其结构按系统划分主要有发动机机体、两大机构和五大系统组成。,发动机机体,曲柄连杆机构,配气机构,发动机结构,曲柄连杆机构,曲轴连杆机构安装位置,活塞连杆组: 活塞连杆组主要包含活塞、活塞环、活塞销、连杆总成和连杆轴瓦等 活塞连杆组的主要作用是承受气缸中的
3、气体爆发压力，并将此力传递给曲轴,活塞连杆组构成,曲柄连杆机构-活塞连杆组,活塞连杆组,连 杆,活塞,1.活塞,4.连杆,2.活塞环,3.活塞销,目录,活塞销,活塞环,活塞作用,功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。,活 塞,连 杆,工作环境：高温、散热条件差；活塞顶直接与燃气接触、气体燃烧温度可达2100度以上，而活塞顶部温度温度可达330430度。活塞顶部承受最高可达3 5MPa（汽油机）的压力。,材料： 铝合金：质量小 导热性好；,活塞结构,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,功用：是
4、燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。 活塞顶分类 A、平顶：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。 B、凸顶：凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。 C、凹顶：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。,活塞顶部,活塞顶部结构,作用： 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。,油环,活塞头部,指最后一道油环槽下缘起至活塞底面的部分。 作用：承受侧压力、导向。,结构特点： 裙部表面的保护镀锡 油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。,裙部,裙部的
5、椭圆变形,具有弹性的开口环，分为气环和油环。,活塞环,油环,工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。,气环：是保证气缸与活塞间的密封性， 防止漏气， 并且要把活塞顶部吸收的大部分 热量传给气缸壁，由冷却水带走。其中密封作用是主要的， 因为密封是传热的前提。,油环: 1）刮掉缸壁上多余的机油，并且均匀分布缸壁上的机油。2）辅助密封。,2、连杆的结构 小头：内有青铜衬套 杆身：一般为“工”字形断面，抗弯强度好，重量轻 大头：与曲轴相连，做成“分开式”。平切口与杆身轴线垂直，斜切口与杆身轴线成30-60度,连杆,1、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
6、转运动。,连杆大头,连杆小头,杆身,连杆结构,工作条件 主要是受力（周期性变化的气体作用力和惯性力等）,活塞销安装于活塞销座孔内，主要功用：是连接活塞和连杆，并将气体压力和活塞的往复运动传递给连杆。活塞销的连接方式：全浮式、半浮式全浮式的优点：活塞往复运动时，活塞销即能在活塞销座孔内转动，又能在连杆小头衬套内转动，使活塞销与销座孔的相对滑动速度小，故活塞销的磨损小而且均匀。,连杆大头,连杆小头,杆身,活塞销,提示：活塞销与销座孔配合为过渡配合，在装配时应对活塞惊醒加温后装配。,结构是：空心圆柱形,连杆轴瓦,为了减少摩擦阻力 和连杆轴颈的磨损,供安装时嵌入大头和连杆盖的定位槽，防止轴瓦前后移动,安装方向标记 活塞环装入发动机时必须确认气环和油环的开口互相错开，避免漏气。,活塞连杆组装配提示：,谢谢各位评委,
