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1、项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 汽车构造全册配套最完整精品课件 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 知识目标： 了解汽车的分类。 能力目标： 能识别不同类型的汽车。 学习目标 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 任务导入 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 任务分析 GB/T3730.12001汽车和挂车类型的术语和定义GB/T3730.1 1988汽车和半挂车的术语和定义 车辆类型修订版。由原国家机械工 业局提出，经原国家质量技术监督局批准，由中国汽车技术研究中心负责 修订GB/T3730.12001

2、汽车和挂车类型的术语和定义，于2002 年3 月1 日实施。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 相关知识 汽车通常是指由动力装置驱动，具有4 个或4 个以上车轮的非轨道承载 的车辆，主要用于载运人员或货物、牵引载运人员或货物的车辆以及特 殊用途的车辆，其中包括与电力线相连的车辆（无轨电车）和整车整备 质量超过400kg 的三轮车辆。 GB/T 3730.12001汽车和挂车类型的术语和定义的分类方法， 汽车分为乘用车和商用车等。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （一）乘用车 乘用车用于载运乘客及随身行李和临时物品，包括驾驶员座位在内不超 过9

3、个座位，部分车型可以牵引一辆挂车。其主要包括普通乘用车、活 顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车等。 普通乘用车活顶乘用车高级乘用车小型乘用车 多用途乘用车旅行车仓背式乘用车敞篷车 短头乘用车越野乘用车专用乘用车 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （二）商用车 商用车用于运送人员和货物的汽车，可牵引挂车（乘用车不包含在内）。 主要包括客车、货车和半挂牵引车。 客车 半挂牵引车 货车 小型 客车 城市 客车 长途 客车 旅游 客车 铰接 客车 无轨 客车 越野 客车 专用 客车 普通货 车 多用途 货车 全挂牵 引车 越野货 车 专业作 业车 专用货 车 项 目 一认

4、识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （三） 其他分类 根据动力装置的类型分，有往复活塞式内燃机汽车、三角转子式 汽车、电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等，现有的汽车 大多为往复活塞式内燃机汽车。 根据发动机和传动系统的布置形式，可分为前置后轮驱动（FR）式， 前置前轮驱动（FF）式，后置后轮驱动（RR）式，中置后轮 驱动（MR）式和全轮驱动（nWD）式，如4WD 为4 轮驱动式。 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 根据道路行驶条件，汽车又可分为公路用汽车和非公路用汽车。公 路用汽车主要是行驶于公路和城市道路的汽车。公路用汽车的长度、宽度、 高度和单轴负荷

5、等均受交通法规的限制。非公路用车包括：在矿山、机 场和工地内的无路地区或专用道路上行驶的汽车；越野汽车，即能在复 杂的无路地面上行驶的高通过性汽车，通常为全轮驱动并采用越野轮胎。 根据行驶机构，汽车可分为轮式汽车和履带式汽车。轮式汽车又分为 非全轮驱动式和全轮驱动式，汽车的驱动形式表示方法为nm（车 轮总数 驱动轮数）。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 任务实施 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 任务实施 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 任务评价 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 思考与联系 项

6、 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 拓展知识 跨界车英文又简称为Cross，现在中国汽车市场上不断推出了跨界车型， 例如：上海大众的Cross Polo，Cross Golf，长安铃木的天语系列，东风 日产的逍客。Cross 车型的行业名词解释是：有别于以往单纯的轿车或者 SUV，集合了很多车型的特性，它拥有MPV 的空间、SUV 的底盘、轿车 的操控性能。由此来看跨界车这其中的“跨界”意思就是具备多种车辆类 型的车辆，当然这类车辆也有不足之处，就在于操控上，由于提升了底盘 的高度，重心提高过弯的倾斜度明显，在高速行驶时风阻会比较大。 总的来说跨界车在城市道路之间行驶最能体

7、现出它的优势。 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别

8、不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 任务1.1 识别

9、不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车 目录 任务2.1 认识发动机 任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 任务2.3 认识进气系统 任务2.4 认识燃油供给系统 任务2.5 认识排放及排放污染控制系统 任务2.6 认识配气机构 任务2.7 认识冷却系统 任务2.8 认识润滑系统 任务2.9 认识电源系统和启动系统 任务2.10 认识点火系统 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 学习目标 知识目标： 了解发动机的分类； 知道发动机基本术语； 知道发动机的工作过程； 了解发动机的特性。 能力目标： 能识别不同类型的发动机； 能进行简单发动机参数的计算。 项 目 一认识整

10、车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 一、任务导入 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 二、任务分析 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 三、相关知识 发动机的概念源于英语，它的本义是 指那种“产生动力的机械装置”，是 一种能够把其他形式的能转化为机械 能的机器。包括内燃机（汽油发动机 等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽 机等）、电动机等。 汽车发动机是汽车的动力源，被喻为汽车的心脏，为汽车的行走提供动力， 关系着汽车的动力性、经济性、环保性。将液体燃料或气体燃料和空气混合 后直接输入机器内部燃烧而产生热能，热能再转变为机械能，又称内燃机。 项 目

11、 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （一） 发动机分类 1. 按活塞的运动方式分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 2. 按所用燃料分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 3. 按点火方式分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 4. 按冲程数分类 内燃机按照完成一个工作循环所需的冲程数可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。 把曲轴转两圈（720），活塞在汽缸内上下往复运动四个冲程，完成一个工作循 环的内燃机称为四冲程内燃机。而把曲轴转一圈（360），活塞在汽缸内上下往 复运动两个冲程，完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。汽车发

12、动机广 泛使用四冲程内燃机。 4.1 四冲程汽油机 的工作过程 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 5. 按冷却方式分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 6. 按汽缸数分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 7. 按汽缸的排列形式分类 项 目 一认识整车认识整车任务2.1 认识发动机 8. 按进气系统是否采用增压方式分类 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （二）发动机型号 装在轿车或多用途载客车上的发动机，都按规定标明了发动机专业制造 厂、型号及生产编号，由四部分组成。 （1）首部：包括产品系列代号、换代符号和地方、企业代

13、号，有 制造厂根据需要自选相应的字母表示，但须经行业标准化归口单位核准、 备案。 （2）中部：由缸数符号、汽缸布置形式符号、冲程符号和缸径符 号组成。 （3）后部：由结构特征符号和用途特征符号组成。 （4）尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时， 由制造厂选择适当的符号表示，后部与尾部可用“-”分隔。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （三）发动机专用术语 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （四）发动机主要性能指标 1. 动力性 动力性指标指发动机通过曲轴对外做功的能力，包括有效转矩、有效功率等。 有效转矩是指发动机通过曲轴或飞轮对外

14、输出的可使用的转矩，即克服摩 擦、驱动附件等损失后曲轴对外输出的净转矩，通常用Te 表示，单位N/m。 有效功率是指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的可使用的功率，通常用Pe 表示，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效转 矩和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测 出有效转矩和曲轴转速后，用如下公式计算：Pe=Ten。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 2. 燃油消耗率 通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性。 燃油消耗率是指单位有效功率的燃油消耗量，即发动机每发出1kW 有效 功率在每小时内所消耗的燃油质量，通常用表示，单位为g

15、/kWh： 有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少，经济 性越好。通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率为最小值。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 （五）发动机特性 发动机的有效转矩Te，有效功率Pe，有效燃油消耗率ge 等主要性能指标 随其运转工况（负荷、转速）变化的关系称为发动机的特性，随发动机转 速变化的关系称为发动机的速度特性，而随负荷变化的关系称为发动机的 负荷特性。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 四、任务实施 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别

16、不同类型的汽车 五、任务评价 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 六、思考与练习 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 六、思考与练习 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 七、拓展知识 1.四冲程柴油机的工作原理 （1）进气冲程 进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力Pa= （0.850.95）MPa，比汽油机高。进气终点温度Ta=300340K，比汽油机低。 （2）压缩冲程 由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高（一般为=1622）。 压缩终点的压力为30005000kPa，压缩终点的温度

17、为7501000K，大大超过柴油 的自燃温度（约520K）。 项 目 一认识整车认识整车任务1.1 识别不同类型的汽车 七、拓展知识 1.四冲程柴油机的工作原理 （3）做功冲程 当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以100MPa 左右的高压通过喷 油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内 气体的压力急速上升，最高达50009000kPa，最高温度达18002000K。由于柴 油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。 （4）排气冲程 柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄

18、连杆机构 学习目标 知识目标： 了解机体组的结构； 了解曲柄连杆机构的结构； 知道曲柄连杆机构的工作原理。 能力目标： 能解释发动机缸体材料对发动机性能的影响； 能解释曲柄连杆机构的结构和工作原理。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 一、任务导入 王先生在搞清楚自然进气发动机和涡轮增压发动机的区别之后，发现发动 机数据表中的缸体材料有两种，两者有何差别？请你为王先生解释。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 二、任务分析 上述参数均说明的是发动机机体组和曲柄连杆的相关内容，要解开王先生 的疑惑，首先要熟悉机 体组和曲柄连杆机构的结构和工

19、作原理。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 三、相关知识 （一）机体组 机体组主要由机体、 曲轴箱、汽缸盖和汽 缸垫等零件组成。机 体组是构成发动机的 主要骨架，是发动机 各机构和各系统的安 装基础，其内外安装 着发动机的主要零部 件和附件。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.机体 1.1 机体的工作条件及要求 机体是汽缸体与曲轴箱的连铸体。绝大多数水冷发动机的汽缸体与曲轴箱连铸 在一起，而且多缸发动机的各个汽缸也合铸成一个整体。 在发动机工作时，机体承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还因 为汽缸壁表面与高温燃气直接接触

20、而承受很大的热负荷。因此，机体应具有足够的 强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对汽缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变 形。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.2 机体的类型 （1）机体根据汽缸的排列方式可分为直列式、V 形、W 形和水平对置式等 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）汽缸体根据制造材料的不同，常见的有铸铁汽缸体和铝合金汽 缸体。铸铁机体质量大，散热性相对较弱，需要大量冷却液。铝合金机 体质量小、散热性好，但成本较高。 项 目 一认识整车认识整车

21、任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （3）汽缸体根据冷却方式的不同分为风冷式和水冷式，汽车发动机一 般采用水冷式。水冷发动机的汽缸周围和汽缸盖中都有冷却水套，并且汽 缸体和汽缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环带走部分热量，对 汽缸和汽缸盖起冷却作用。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （4）汽缸体根据是否有汽缸套可将汽缸体分为整体式和缸套式。 汽缸套有干式汽缸套和湿式汽缸套。干式汽缸套不与冷却水直接接触，制造工艺 简单，但内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。湿式汽缸套与 冷却水直接接触，汽缸套仅在上、下各有一圆环地带和汽缸体接触，有利于发动

22、机的冷却和降温，但结构相对复杂，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，需要一定的措施防止汽缸套与汽缸体结合部位漏水。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.3 机体的结构 一般情况下，水冷式机体的结构主要由水套、油道、曲轴支撑座等组成。 （1）水套 发动机冷却水套有开式水套和闭式水套。 开式水套是汽缸盖和汽缸体冷却水套直 接相通，水套与汽缸盖的结合面是开放 型的。该结构的汽缸体冷却性能好、体 积小、质量小，制造相对简单、成本低。 闭式水套是在汽缸体与汽缸盖的结合面 上设有冷却水通道开口，可以保证汽缸 体的强度和刚度，使其不易变形，并可

23、进一步提高发动机功率，但制造工艺复 杂、成本高。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）主轴颈轴承与轴承支架（下缸体） 支撑曲轴的轴承称为主轴颈轴承或主轴承。一般 直列发动机的主轴颈轴承数比汽缸数多一个，如 直列四缸机有5 个主轴承；对于V 形发动机，由 于两个汽缸对称布置，可以使用相同的主轴承， 如V6 发动机有4 个主轴承。由于轴承数小于汽缸 数，必须增大轴承的宽度和直径以保证足够的强 度。发动机功率越大，曲轴的受力和形变越大， 对主轴颈支承的刚度要求就越高。现有的大功率 发动机常将轴承盖做成一体的轴承支架或将轴承 盖与油底壳做成一体的梯形整体式轴承支架等方

24、 法来提高主轴颈的刚度。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 2.曲轴箱 汽缸体下部用来安装和封闭曲轴的部分为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下 曲轴箱。 上曲轴箱与汽缸体铸成一体，曲轴轴线与机体下表面在同一平面上的为一般式曲轴 箱，便于加工、工艺性好。曲轴轴线高于汽缸体下表面的为龙门式曲轴箱，刚度和 强度较好，但工艺性较差。主轴承座孔不分开的为隧道式曲轴箱，其刚度比龙门式 更高，但工艺性差。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，又称为油底壳。油底壳多由 薄钢板冲压而成现在也有许多发动机采用铝合金铸造而成

25、。油底壳底部装有 放油螺栓，通常放油螺栓上设永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发 动机的磨损。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 3.汽缸盖 3.1 功用和工作条件 汽缸盖是配气机构的安装基体，也是汽缸的密封盖，与汽缸及活塞顶部组 成燃烧室。汽缸盖与高温高压燃气直接接触，承受气体压力和汽缸盖螺栓 的预紧力，具有较大的热负荷和机械负荷。为了保证汽缸的密封性，汽缸 盖应具有足够的强度、刚度和散热特性，确保不会产生损坏和较大变形。 3.2 材料和结构特点 现有车用汽油机汽缸盖基本上都采用铝合金材料。部分柴油机上也有采用 铝合金材料，一般大功率柴油机汽缸盖由灰铸铁或合

26、金铸铁铸成。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 汽缸盖是结构复杂的箱形零件。 其上加工有进、排气门座孔，气 门导管孔，火花塞安装孔（汽油 机）或喷油器安装孔（柴油机）。 在汽缸盖内还铸有水套、进排气 道和燃烧室或燃烧室的一部分。 若凸轮轴安装在汽缸盖上，则汽 缸盖上还加工有凸轮轴承孔或凸 轮轴承座及其润滑油道。 现有轿车直列发动机大多采用整体式汽缸盖，即所有汽缸共用一个汽缸盖，V 形发 动机采用分体式汽缸盖，即V 形汽缸的每一侧一个汽缸盖，有些大功率柴油机还采 用单体式或分块式汽缸盖，即每个或几个汽缸共同使用一个汽缸盖。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识

27、机体组和曲柄连杆机构 3.3 燃烧室 汽缸盖内侧是构成燃烧室的重要部分。燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。对 燃烧室基本要求为结构尽可能紧凑，散热面积小，使混合气在压缩终了时形成一定 的气流运动，提高混合气燃烧速度。 半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，火焰行程短、燃烧速率高、散 热少、热效率高。允许气门双行排列，进气口直径较大，充气效率较高。虽然配气 机构较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上广泛应用。 楔形燃烧室结构简单、紧凑，散热面积小，热损失也小，充气效率高，配气机构简 单，但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距离长。 浴盆形燃烧室汽缸盖工艺性好，制造成本低，但因气门直径

28、易受限制，进、排气效 果要比半球形燃烧室差。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 3.4 进、排气道 进、排气道是进、排气管与燃烧 室相连的通道，通过进、排气门 控制打开或关闭。进、排气道的 形状与发动机的性能密切相关， 特别是进气道的形状对提高发动 机转速、改善燃烧都很重要。 弯曲气道形状阻力较大，跑车常 采用直进气道，柴油机和多气门 汽油机常把进气道设计成涡流进 气道等形状。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 4.汽缸垫 汽缸垫装于汽缸盖和汽缸体之间，保证汽缸盖与汽缸体

29、间的密封，防止发动 机漏气、漏水或漏油，汽缸垫上有冷却水和润滑油流通孔等 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （二）活塞连杆组 活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等组成 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1. 活塞 活塞是作为一个整体通过锻造或铸造成型后加工而成的，通常把活塞分为 三个部分，即活塞顶部、活塞头部和活塞裙部 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.1 工作条件及要求 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬 时温度可达2500K 以上，因此，受热

30、严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温 度很高，顶部高达600700K，且温度分布很不均匀。活塞顶部承受气体压力很大， 特别是做功行程压力最大，汽油机高达35MPa，柴油机高达69MPa，这就使得 活塞产生冲击，并承受侧压力的作用。活塞在汽缸内以很高的速度（812m/s）往 复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加 载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷 和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。所以要求活塞要有足够的刚度和强度， 良好的导热性，耐高压、耐高温、耐磨损，重量轻，尽可能减小往复惯性力。铝合 金材料基本上满足上面的要求

31、，因此活塞一般都采用高强度铝合金。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.2 活塞顶部 活塞顶部是燃烧室的底部，承受气体压力，其形状、位置和大小与燃烧室 的具体形式有关，要满足可燃混合气形成和燃烧的不同要求，活塞顶部形 状有平顶、凸顶和凹顶等 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.3 活塞头部和活塞环槽 活塞头部是活塞环的安装部位，常指第一道活塞环槽到活塞销孔以上的部分， 又称防漏部。活塞头部具有密封和传热的作用，与活塞环一起密封汽缸，防止可燃 混合气泄漏到曲轴箱内，同时将部分热量通过活塞环传递到汽缸壁。为减少活塞头 部向裙部的传热，

32、常采用一定的结构措施，如把油环槽内的回油孔设计成相对较长 的环槽，具有隔热的作用。 内燃机活塞一般有三道槽（上面两道安装气环，下面一道安装油环），在油环 槽底面上钻有许多径向小孔，被油环从汽缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底 壳。第一道环槽工作条件差，一般应离顶部较远些。为减少第一环槽的磨损，需要 对其进行耐磨处理或镶嵌铸铁耐磨圈等。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.4 活塞裙部 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括装活塞销的销座孔。 为了减轻活塞的质量，高速发动机常将活塞销孔的位置设计得较为靠上。 活塞裙部对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用

33、，并承受侧压力。活塞裙部 的长短取决于侧压力和活塞直径。 为减小裙部摩擦，有些活塞在裙部涂有石墨层。为减小活塞质量，应当尽量 缩短活塞裙部的长度，但活塞在往复运动过程中，如果受力不均匀会造成活 塞以活塞销为中心的摆动。为了最大限度地防止这种现象，现代活塞常把与 活塞销孔平行的侧面（两侧的推力面）下端的长度加长，即拖板式活塞。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （1）活塞裙部采用椭圆结构 为防止活塞卡住，需要在活塞与汽缸壁间留出一定间隙。然而，间隙过大，冷车时 活塞会敲击汽缸壁，甚至漏气或窜机油。因此，

34、必须设法使活塞各部位与汽缸壁之 间有大小合适的间隙，可采取的措施主要有： 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）活塞采用锥形结构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （3）活塞采用双金属组合 （4）裙部开绝热“膨胀槽” 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.5 活塞销偏置 在压缩行程和做功行程中，作用在活塞顶部气体压力的水平分力（侧压力）使活塞 压向汽缸壁。压缩行程和做功行程气体的侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大大 高于压缩压力，做功行程中的侧压力也大大高于压缩行程中的侧压力，活塞在发动 机运行的过程中

35、会敲击缸壁。因此，必须解决这个问题，有些汽油机把活塞销孔中 心线进行偏置。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.6 活塞的冷却 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 2.活塞环 活塞环是具有弹性的开口环，分为气环和油环 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 2.1 工作条件及要求 活塞环在高温、高压、高速和润滑困难的条件下工作，特别是第一道 环。活塞环工作时受到汽缸中高温高压燃气的作用，第一道环温度可高达 600K，活塞环在汽缸内随活塞一起高速运动，由于高温下机油可能变质， 润滑条件差，难以保证良好的润滑，使磨

36、损严重。同时，由于汽缸壁的形 状误差，活塞环随活塞往复运动时，受到交变应力而易折断。因此，要求 活塞环弹性好、强度高、耐磨损。活塞环采用的材料有耐热不锈钢、优质 碳素钢、球墨铸铁、合金铸铁等。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 2.2 气环 气环在自由状态下外径大于汽缸直径，用专用工具将它与活塞一起装入汽缸后， 外表面紧贴在汽缸壁上，形成第一密封面，活塞环与环槽端面形成第二密封面， 作用在环背的气体压力也大大加强了第一密封面的密封作用。气环密封效果一般 与气环数量有关，漏气的唯一通道是活塞环的开口间隙，多道活塞环的开口相互 错开，形成迷宫似的漏气通道，由于侧隙、径

37、向间隙和端隙都比较小、流动阻力 大，压力迅速下降，最后漏入曲轴箱的气体很少 气环的开口形状将直接影响漏气量，开口形状有直开口、梯形开口、斜切口等。 气环的断面形状很多，常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环等 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （1）矩形环 矩形环的断面为矩形，结构简单、制造方便、易于生产，但是矩形环随活塞往复 运动时，会把汽缸壁面上的机油不断送入汽缸中，这种现象称为气环的泵油现象。 项 目 一认识整车认识整车任务

38、2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）扭曲环 扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状。 在环的内圆部分切槽或倒角的称为内切环，在环的外圆部分切槽或倒角的称为外切环。 扭曲环装入汽缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，使活塞环发生扭曲 变形。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （3）锥面环 锥面环断面呈锥形，外圆工作面上加工有一个很小的锥面，减小了环与汽缸壁的接 触面积，提高了表面接触压力，利于磨合和密封。活塞下行时，便于刮油。活塞上 行时，由于锥面的“油楔”作用，能在油膜上“飘浮”过去，减小磨损，但不能装 反，否则会引起机油上

39、窜。 （4）梯形环 梯形环断面呈梯形，工作时梯形环在压缩行程和做功行程随着活塞受侧压力的方向 不同而不断地改变位置。这样会把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环 槽中而折断，可以延长环的使用寿命，经常应用在第一道环上。 （5）桶面环 桶面环的外圆为凸圆弧形，当桶面环上下运动时均能与汽缸壁形成楔形空间，使机 油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与汽缸呈圆弧接触，对汽缸表面的适应性和 对活塞偏摆的适应性较好，有利于密封。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 2.3 油环 油环的作用是储存一部分机油对活塞与缸壁之间进行润滑并刮除缸壁上多余的 机油，防止机油进入燃烧室。

40、油环有槽孔式、槽孔撑簧式和钢带组合式3 种类型。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 3.活塞销 活塞销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。 3.1 工作条件及要求 活塞销用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。活塞销在高温条 件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成 润滑油膜，因此润滑条件较差。为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质 量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表质量。在一般情况下，活 塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏。 3.2 活塞销的结构 活塞

41、销的内孔有圆柱形、两段截锥与一段圆柱组合、两段截锥形等多种形状。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 活塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱 形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大。两段截锥 形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等 强度梁，但锥孔加工较难。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 3.3 活塞销的安装 活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有“全浮式”和“半浮式”。 全浮式一般采用活塞销与活塞销座孔和连杆衬套都采用间隙配合，发动机工作时，

42、活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自 由摆动，磨损均匀。为了防止“全浮式”活塞销轴向窜动刮伤汽缸壁，需要在活塞 销两端装设锁片（或称卡环），进行轴向定位。“半浮式”连接活塞销与连杆小头 采用过盈配合，装配时先把铝活塞加热到一定程度，然后再把活塞销装入，或把活 塞销进行冷却后进行安装。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 4.连杆组 4.1 连杆功用及工作条件 连杆组连接活塞与曲轴，功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞 的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆小头与活塞销连接，同活塞一起 作往复运动，连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起作

43、旋转运动，因此在发 动机工作时连杆作复杂的平面运动。连杆组主要受压缩、拉伸和弯曲等交 变负荷。最大压缩载荷出现在做功行程上止点附近，最大拉伸载荷出现在 进气行程上止点附近。在压缩载荷和连杆组作平面运动时产生的横向惯性 力的共同作用下，连杆体可能发生弯曲变形。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 4.2 连杆的结构 连杆由连杆小头、连杆杆身和连杆大头三部分组成 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （1）连杆小头 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）连杆杆身 （3）连杆大头 项 目 一认识整车认识整车任务2.

44、2 认识机体组和曲柄连杆机构 （4）V 形发动机连杆 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 4.3 连杆螺栓 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 4.4 连杆轴瓦 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （三）曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件等组成。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.曲轴 曲轴把活塞连杆组传来的气体作用力转变为旋转的动力，用以驱动汽车传动系统、发 动机的配气机构和其他辅助装置，如水泵、机油泵、发电机、风扇等。 1.1 工作条件及要求 曲轴高速旋转时，

45、承受周期性变化的气体作用力，惯性力及其力矩的共同作用，受 力大且复杂，承受弯曲、扭转等交变载荷的冲击。因此，曲轴需要保证足够的刚度 和强度，具有良好的抗冲击载荷能力和抗弯曲、抗扭转疲劳强度，且轴颈应有足够 的承压面，耐磨损和润滑良好。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.2 曲轴的材料及加工 曲轴一般由锻造钢和球墨铸铁加工而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进 行精加工。现有汽车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴。球墨铸铁价格便宜，耐磨性能 好，轴颈不需硬化处理，同时金属消耗量少，机械加工量也少。为提高曲轴的疲劳 强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，圆角处要

46、经滚压处理。 1.3 曲轴的结构 曲轴包括曲轴前端、曲轴后端和多个曲拐。曲轴的前端又称自由端，装有正时齿轮 驱动配气机构，还装有皮带轮用以驱动发电机、风扇、水泵、空调压缩机等附件， 后端又称为动力输出端，用于安装飞轮。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （1）曲拐 一个连杆轴颈（曲柄销），左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个曲拐，曲 轴由若干个曲拐组成，直列发动机曲拐数等于汽缸数；V 形发动机曲轴的曲拐数 等于汽缸数的一半。将若干个曲拐按照一定的相位连接起来，加上曲轴的前端和 后端等便组成一根曲轴。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构

47、 （2）主轴颈 曲轴通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机汽缸数目 有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式有全支承和非全支承。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （3）连杆轴颈 连杆轴颈又称为曲柄销，是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连 接处用圆弧过渡，减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目和汽缸数相等，V 形 发动机的连杆轴颈数等于汽缸数的一半。 发动机主轴颈和曲柄销是实心的，为减小曲轴的质量和旋转惯性力，有些发动机的 主轴颈或曲柄销做成空心。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （4）曲柄臂

48、和平衡重 曲柄臂是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形。曲柄销偏离曲轴旋转中 心，在曲轴旋转过程中，如果单个曲拐的旋转中心不与曲轴的旋转中心重合，偏 离曲轴旋转中心的部分将产生不平衡旋转惯性力和力矩。虽然对于整个曲轴来说 可能是平衡的，但对于曲轴内部，特别是主轴承部分将承受较大的力和力矩。曲 轴若刚度不够会产生弯曲变形，引起主轴颈和轴承偏磨。为了减轻主轴承负荷， 改善其工作条件，一般都在曲柄的相反方向设置平衡重用以平衡发动机不平衡的 离心力和离心力矩，有时尚可平衡一部分往复惯性力。发动机平衡重与曲柄是一 体的，有些发动机则单独制造并用螺钉安装在曲柄上。 项 目 一认识整车认识整车任务2.2

49、 认识机体组和曲柄连杆机构 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.4 曲轴的润滑 1.5 曲轴偏置 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 1.6 曲柄布置 （1）四冲程直列四缸发动机的点火顺序和曲拐布置 曲轴转角曲轴转角第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸 0180做功排气压缩进气 180360排气进气做功压缩 360540进气压缩排气做功 540720压缩做功进气排气 曲轴转角曲轴转角第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸 0180做功压缩排气进气 180360排气做功进气压缩 360540进气排气压缩做功 540

50、720压缩进气做功排气 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （2）四冲程直列六缸发动机的点火顺序和曲拐布置 曲轴转角曲轴转角第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸第五缸第五缸第六缸第六缸 0180 60 做功 排气 进气做功 压缩 进气120 压缩排气180 进气做功 180360 240 排气压缩300 做功进气360 压缩排气 360540 420 进气做功480 排气压缩540 做功进气 540720 600 压缩排气660 进气做功 720排气压缩 项 目 一认识整车认识整车任务2.2 认识机体组和曲柄连杆机构 （3）四冲程V 形八缸发动机的点火顺