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1、上次课内容回顾：,一、发动机的组成机体组件 曲柄连杆机构 配气机构 进排气机构 燃油供给系统 冷却系统润滑系统 起动系统 排放控制装置二、多缸发动机布局 1、缸数：（2）、3、4、（5）、6、8 2、三种排列形式：直列式、对列式、V型列式三、发动机三项重要指标 1、动力性：输出转数、有效转矩、有效功率、（平均有效压力及外特性曲线）2、经济性：有效热效率、有效燃油消耗率 3、环境指标：有害物质的成分及排放标准,共24页 第1页,第四章 发动机主要部分结构,发动机机体组件 曲柄滑块机构 配气系统 供油系统 冷却、润滑系统4.1 发动机机体组构造 机体组是发动机的支架，是发动机其他各系统（包括曲柄滑
2、块、配气、点火、润滑、冷却等部件）的主要零件装配的基体。,共24页 第2页,基本组成,一、机体组的组成,机体组主要构件包括：机体 气缸盖 气缸盖罩 气缸衬垫 主轴承盖 油底壳 机体组与其他机构密切相关。中、大型发动机一般要进行气缸镶套，则又分为干式气缸套和湿式气缸套两种。机体组各零件与其他系统的零件配合，构成了燃烧室、曲柄箱、冷却通道、润滑体系等。,共24页 第3页,机体组典型构造,油底壳,密封圈,机体,气缸盖罩,气缸盖,缸套,曲轴支承部件,共24页 第4页,六缸直列,共24页 第5页,机体的功能,要实现多缸发动机的正常工作，实际的机体结构要比原理图复杂得多。机体可看成气缸体。机体与气缸盖构成
3、燃烧室的上部，并安装进排气、点火系统。机体与油底壳构成曲轴箱，气缸衬垫为各零件中间密封元件。,共24页 第6页,机体的功能,机体组形状、结构非常复杂，设计时应从功能、结构、加工工艺三方面考虑，绝大部分机体组都按上述规律来设计、制造。,六缸直列机体零件,二、主要零件工作条件及结构,1、机体 机体是发动机中最大的零件（见图），也是安装发动机大部分零件的基础骨架，工作时：承受拉、压、弯、扭等各类机械荷载 承受巨大的热负荷。（与高温燃气直接接触）常用材料：高强度灰铸铁 铝合金等铸造件。,共24页 第7页,机体铝合金材料,铝合金具有强度高、耐高温、散热好、重量轻、热膨胀接近活塞材料、加工工艺性好、成本较
4、高等特点，得到广泛应用，是现代发动机机体制造的首选材料。机体的构造 应适合具体的发动机类型缸数、排列形式不同，机体构造不同发动机冷却、润滑方式不同，机体构造不同,共24页 第8页,六缸对列式发动机机体,分体制造,曲轴中心线,结构特点：整机扁平、重心低,共24页 第9页,六缸直列式发动机机体,发动机机体零件非常复杂，且涉及装配工艺，因此机体加工时要分为几个部分，并作记号配对加工和装配，以保证精度要求。,垂直放置时纵向尺寸小，重心高,共24页 第10页,八缸V列式发动机机体,此轴承支承部件可拆卸,共124页 第11页,2、气缸盖,气缸盖用于封闭机体上部，与活塞环顶部、气缸侧壁（或气缸衬套）构成燃烧
5、室。承受螺栓紧固机械力 承受巨大的热负荷。（与高温燃气直接接触）常用材料：高强度灰铸铁 合金铸铁等铸造 小型发动机（轿车、微型车等）也常用铝合金制造。,共24页 第12页,整体式气缸盖,分体式气缸盖,一字排列六缸整体式气缸盖,密封垫,内部形腔将构成燃烧室的上半部，顶部要安装进、排气门；火花塞等零部件,分体式缸盖占用的空间较大，不用于多缸发动机,共24页 第13页,气缸盖构造及内腔,气缸盖的构造涉及到燃烧室的形状、进排气门孔、气门导管孔、汽油机的火花塞安装、柴油机的喷油孔安装等问题，其结构也十分复杂。（先进的发动机气缸每缸还设有多个气门）通常水冷式发动机采用整体式气缸盖；风冷式发动机多采用分体式
6、气缸盖。,共24页 第14页,3、气缸衬垫,气缸衬垫用于机体上部与气缸盖底部之间的密封。其主要作用是保持燃烧室的密封（机体与缸盖之间）不漏气；保持机体流向气缸盖的冷却液、机油不泄漏。工作荷载 承受螺栓紧固机械力 承受高温燃气造成的高温和高压 承受机油、冷却液及其他附带液体的腐蚀,共24页 第15页,随材料技术的发展，无石棉（金属复合材料组件、全金属）气缸衬垫成为当前发展的方向。,共24页 第16页,气缸衬垫材料,因此，气缸衬垫应具有足够的强度和耐压、耐热、耐腐蚀的特性。常用组合型材料：金属石棉组件 金属复合材料 全金属 具有石棉夹层的衬垫成本低、耐用性强，但在夹层间易产生气囊，有工业污染，多用
7、于普通、低档次发动机。,共24页 第17页,共24页 第18页,4、油底壳,油底壳用于存储机油、封闭机体或曲轴箱。常用材料：薄钢板冲压成形 铝合金铸造成形结构特点：与机体间用密封件、腔内设有挡板（防止行驶时荡油）壳底局部较深、磁性放油螺塞。,共24页 第19页,缸盖、缸垫、机体、油底壳,四缸直列 小型发动机常用结构,4.2 曲柄连杆机构,曲柄连杆机构是发动机能量转换、运动和动力传递的主要装置。机构功能：燃气热能转换成机械能往复运动转换成旋转运动 发动机实现机械运动、动力输出的核心机构。,共24页 第20页,四缸发动机曲柄连杆典型结构轴测图,活塞,活塞环,活塞销,连杆,曲轴,曲柄,配重,齿轮兼飞
8、轮,共24页 第21页,机构工作环境,由于发动机工作频率很高（输出转速一般在400020000r/min），所以工作时该机构运动件平均速度一般达到12m/s，而加速度则高达1.2104m/s2。为此相关构件要承受极高的机械负荷、热应力（受热、冷却的不均匀）、摩擦力、装配应力（装配预应力）等，受力形式包括拉、扭、剪、弯。机构组成：活塞组件 连杆组件 曲轴组件,共24页 第2页,发动机曲柄连杆机构原理示意图,共24页 第23页,发动机曲柄连杆机构三大组成示意,活塞组件连杆组件曲轴组件,思考题,1、发动机机体组的主要零件有哪些？2、制造机体最常用的材料有哪几种？气缸盖与机体之间的衬垫有什么功能？油底壳形腔构造有哪些特点？,共24页 第24页,
