汽车原理与结构机体构造.pptx

一、机体组的组成一、机体组的组成机体组主要构件包括：机体组主要构件包括：机体机体 气缸盖气缸盖 气缸盖罩气缸盖罩 气缸衬垫气缸衬垫 主轴承盖主轴承盖 油底壳油底壳 机体组与其他机构密切相关。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，则又中、大型发动机一般要进行气缸镶套，则又分分为干式气缸套和湿式气缸套两种。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，构机体组各零件与其他系统的零件配合，构成了成了燃烧室、曲柄箱、冷却通道、润滑体系等。燃烧室、曲柄箱、冷却通道、润滑体系等。共2424页 第3 3页第1页/共23页机体组典型构造油底壳油底壳密封圈密封圈机体机体气缸盖罩气缸盖罩气缸盖气缸盖缸套缸套曲轴支承部件曲轴支承部件 共2424页 第4 4页六缸直列第2页/共23页 共2424页 第5 5页机体的功能要实现多缸发动机的正要实现多缸发动机的正常工作，实际的机体结构常工作，实际的机体结构要比原理图复杂得多。要比原理图复杂得多。机体可看成机体可看成气缸体。气缸体。机体与气缸盖构成机体与气缸盖构成燃烧燃烧室的上部室的上部，并安装进排气、并安装进排气、点火系统。点火系统。机体与油底壳构成机体与油底壳构成曲轴曲轴箱箱，气缸衬垫为各零件中气缸衬垫为各零件中间密封元件。间密封元件。第3页/共23页 共2424页 第6 6页机体的功能 机体组形状、结构非常复杂，设计时应从机体组形状、结构非常复杂，设计时应从功功能、结构、加工工艺能、结构、加工工艺三方面考虑，绝大部分机三方面考虑，绝大部分机体体组都按上述规律来设计、制造。组都按上述规律来设计、制造。六缸直列机体零件第4页/共23页二、主要零件工作条件及结构二、主要零件工作条件及结构1 1、机体、机体 机体是发动机中最大的零件（见图），也机体是发动机中最大的零件（见图），也是是安装发动机大部分零件的基础骨架，工作时：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拉、压、弯、扭等各类机械荷载 承受巨大的热负荷。承受巨大的热负荷。（与高温燃气直接接触）（与高温燃气直接接触）常用材料：常用材料：高强度灰铸铁高强度灰铸铁 铝合金等铸造件。铝合金等铸造件。共2424页 第7 7页第5页/共23页机体铝合金材料机体铝合金材料 铝合金具有铝合金具有强度高、耐高温、散热好、重量强度高、耐高温、散热好、重量轻、轻、热膨胀接近活塞材料、加工工艺性好、成本较热膨胀接近活塞材料、加工工艺性好、成本较高高等特点，得到广泛应用，是现代发动机机体制等特点，得到广泛应用，是现代发动机机体制造造的首选材料。的首选材料。机体的构造机体的构造 应适合具体的发动机类型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，机体构造不同发动机冷却、润滑方式不同，机体构造不同 共2424页 第8 8页第6页/共23页六缸对列式发动机机体六缸对列式发动机机体分体制造曲轴中心线结构特点：结构特点：整机扁平、整机扁平、重心低重心低 共2424页 第9 9页第7页/共23页六六缸缸直直列列式式发发动动机机机机体体 发发动动机机机机体体零零件件非非常常复复杂杂，且且涉涉及及装装配配工工艺艺，因因此此机机体体加加工工时时要要分分为为几几个个部部分分，并并作作记记号号配配对对加加工工和和装装配配，以以保保证证精精度度要要求求。垂直放置时纵向尺寸小，重心高 共2424页 第1010页第8页/共23页八缸八缸V V列式发动机机体列式发动机机体此轴承支承部件可拆卸 共124124页 第1111页第9页/共23页2 2、气缸盖、气缸盖 气缸盖用于封闭机体上部，与活塞环顶部、气缸盖用于封闭机体上部，与活塞环顶部、气气缸侧壁（或气缸衬套）构成燃烧室。缸侧壁（或气缸衬套）构成燃烧室。承受螺栓紧固机械力承受螺栓紧固机械力 承受巨大的热负荷。（与高温燃气直接接承受巨大的热负荷。（与高温燃气直接接触）触）常用材料：常用材料：高强度灰铸铁高强度灰铸铁 合金铸铁等铸造合金铸铁等铸造 小型发动机（轿车、微型车等）也常用铝合小型发动机（轿车、微型车等）也常用铝合金制造。金制造。共2424页 第1212页第10页/共23页整体式气缸盖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2424页 第1313页第11页/共23页气缸盖构造及内腔气缸盖构造及内腔 气缸盖的构造涉及到燃烧室的形状、进排气缸盖的构造涉及到燃烧室的形状、进排气门气门孔、气门导管孔、汽油机的火花塞安装、柴油孔、气门导管孔、汽油机的火花塞安装、柴油机机的喷油孔安装等问题，其结构也十分复杂。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）（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；风通常水冷式发动机采用整体式气缸盖；风冷式冷式发动机多采用分体式气缸盖。发动机多采用分体式气缸盖。共2424页 第1414页第12页/共23页3 3、气缸衬垫、气缸衬垫 气缸衬垫用于机体上部与气缸盖底部之间气缸衬垫用于机体上部与气缸盖底部之间的的密封。密封。其主要作用是保持燃烧室的密封（机其主要作用是保持燃烧室的密封（机体体与缸盖之间）不漏气；保持机体流向气缸盖与缸盖之间）不漏气；保持机体流向气缸盖的的冷却液、机油不泄漏。冷却液、机油不泄漏。工作荷载工作荷载 承受螺栓紧固机械力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承受机油、冷却液及其他附带液体的腐蚀蚀 共2424页 第1515页第13页/共23页 随材料技术的发展，无石棉（金属随材料技术的发展，无石棉（金属复合材料复合材料组件、全金属）气缸衬垫成为当前发展的方向。组件、全金属）气缸衬垫成为当前发展的方向。共2424页 第1616页第14页/共23页气缸衬垫材料气缸衬垫材料 因此，气缸衬垫应具有足够的强度和耐压、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。耐热、耐腐蚀的特性。常用组合型材料：常用组合型材料：金属金属石棉组件石棉组件 金属金属复合材料复合材料 全金属全金属 具有石棉夹层的衬垫成本低、耐用性强，具有石棉夹层的衬垫成本低、耐用性强，但但在夹层间易产生气囊，有工业污染，多用于普在夹层间易产生气囊，有工业污染，多用于普通、通、低档次发动机。低档次发动机。共2424页 第1717页第15页/共23页 共2424页 第1818页4 4、油底壳、油底壳油底壳用于存储机油、封闭机体或曲轴箱。油底壳用于存储机油、封闭机体或曲轴箱。常用材料：常用材料：薄钢板冲压成形薄钢板冲压成形 铝合金铸造成形铝合金铸造成形结构特点：结构特点：与机体间用与机体间用密封件、腔内设密封件、腔内设有挡板（防止行有挡板（防止行驶时荡油）壳底驶时荡油）壳底局部较深、磁性局部较深、磁性放油螺塞。放油螺塞。第16页/共23页 共2424页 第1919页缸盖、缸垫、机体、油底壳缸盖、缸垫、机体、油底壳四缸直列四缸直列 小型发动机常用结构小型发动机常用结构第17页/共23页4.2 4.2 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机能量转换、运动和动曲柄连杆机构是发动机能量转换、运动和动力力传递的主要装置。传递的主要装置。机构功能：机构功能：燃气热能转换成机械能燃气热能转换成机械能往复运动转换成旋转运动往复运动转换成旋转运动 发动机实现机械运动、发动机实现机械运动、动力输出的核心机构。动力输出的核心机构。共2424页 第2020页第18页/共23页四缸发动机曲柄连杆典型结构轴测图四缸发动机曲柄连杆典型结构轴测图活塞活塞活塞环活塞环活塞销活塞销连杆连杆曲轴曲轴曲柄曲柄配重配重齿轮兼飞轮齿轮兼飞轮 共2424页 第2121页第19页/共23页机构工作环境 由于发动机工作频率很高（输出转速一般由于发动机工作频率很高（输出转速一般在在4000400020000r/min20000r/min），所以工作时该机构运），所以工作时该机构运动动件平均速度一般达到件平均速度一般达到12m/s12m/s，而加速度则高，而加速度则高达达1.2101.2104 4m/sm/s2 2。为此相关构件要承受极高的机械负荷、热为此相关构件要承受极高的机械负荷、热应应力（受热、冷却的不均匀）、摩擦力、装配力（受热、冷却的不均匀）、摩擦力、装配应应力（装配预应力）等，受力形式包括拉、扭、力（装配预应力）等，受力形式包括拉、扭、剪、弯。剪、弯。机构组成：机构组成：活塞组件活塞组件 连杆组件连杆组件 曲轴组件曲轴组件 共2424页 第2 2页第20页/共23页发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构原理示意图原理示意图 共2424页 第2323页发动机曲柄连杆机构三大组成示意活塞组件活塞组件连杆组件连杆组件曲轴组件曲轴组件第21页/共23页思考题1 1、发动机机体组的主要零件有哪些？、发动机机体组的主要零件有哪些？2 2、制造机体最常用的材料有哪几种？、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？油底壳形腔构造有哪些特点？共2424页 第2424页第22页/共23页感谢您的观看。第23页/共23页