汽车构造第02章曲柄连杆机构

汽 车 构 造 电 子 教 案第 二 章 曲 柄 连 杆 机 构 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 2页 第 一 节 概 述 曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用 ， 是 把 燃 气 作 用 在 活 塞 顶 上 的 力 转 变 为 曲 轴 的 转矩 ， 以 向 工 作 机 械 输 出 机 械 能 。 曲 柄 连 杆 机 构 的 主 要 零 件 可 以 分 成 三 组 ： 机 体 组 、 活 塞 连 杆 以 及 曲轴 飞 轮 组 。 曲 柄 连 杆 机 构 的 工 作 条 件 的 特 点 是 高 温 、 高 压 、 高 速 和 化 学 腐 蚀 。 曲 柄 连 杆 机 构 在 高 压 下 作 变 速 运 动 ， 因 此 它 在 工 作 中 的 受 力 情 况 很复 杂 ， 其 中 有 气 体 作 用 力 、 运 动 质 量 惯 性 力 、 摩 擦 力 以 及 外 界 阻 力 等 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 3页 对 曲 柄 连 杆 机 构 进 行 受 力 分 析1. 气 体 作 用 力2. 往 复 惯 性 力 与 离 心 力3. 摩 擦 力 （ 摩 擦 力 主 要 取 决 于 运 动 零 件 的 制 造 质 量 与 润 滑 情 况 ，其 数 值 相 对 较 小 ， 在 对 机 构 进 行 受 力 分 析 时 可 忽 略 。 ） 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 4页 气 体 作 用 力 在 每 个 工 作 循 环 的 四 个 行程 中 ， 气 体 压 力 始 终 存 在 。 但由 于 进 气 、 排 气 两 行 程 中 气 体压 力 较 小 ， 对 机 件 影 响 不 大 ，故 这 里 主 要 研 究 作 功 和 压 缩 行程 中 的 气 体 作 用 力 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 5页 第 二 节 机 体 组 一 、 气 缸 体 二 、 气 缸 盖 与 气 缸 衬 垫 三 、 油 底 壳 四 、 发 动 机 的 支 承 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 6页 一、气缸体 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 7页 气 缸 工 作 表 面 必 须 耐 高 温 、 耐 磨 损 、 耐 腐 蚀 。为 了 满 足 以 上 要 求 ， 一 般 可 以 从 气 缸 的 材 料 、 加 工 精 度 和 结 构 等 方 面 来采 取 措 施 。为 了 保 证 气 缸 表 面 能 在 高 温 下 正 常 工 作 ， 必 须 对 气 缸 和 气 缸 盖 随 时 加 以冷 却 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 8页 多 缸 发 动 机 的 气 缸 排 列 形 式 对 于 多缸 发 动 机 ，气 缸 的 排 列形 式 决 定 了发 动 机 外 形结 构 ， 对 于发 动 机 气 缸体 的 刚 度 和强 度 也 有 影响 ， 并 关 系到 汽 车 总 体布 置 情 况 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 9页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 10页 气 缸 套 有 干 式 和 湿 式 两 种 ， 如 图 2-9所 示 。 干 缸 套 （ 图 2-9 bc） 不 直 接 与 冷 却水 接 触 ， 壁 厚 一 般 为 13mm。 湿 缸 套 （ 图 2-9 dh） 则 与 冷 却 水 直接 接 触 ， 壁 厚 一 般 为 59mm。 湿 缸 套 的 优 点 是 在 气 缸 体 上 没 有 密 闭的 水 套 ， 铸 造 方 便 ， 容 易 拆 卸 更 换 ，冷 却 效 果 也 较 好 ； 其 缺 点 是 气 缸 体 的刚 度 差 ， 易 于 漏 气 、 漏 水 。 湿 缸 套 广泛 应 用 于 汽 车 柴 油 机 上 。 在 某 些 负 荷 比 较 小 ， 缸 径 又 不 大 的 柴油 机 中 ， 为 使 结 构 紧 凑 ， 可 以 不 另 外安 装 气 缸 套 ， 而 是 直 接 在 气 缸 体 上 加工 出 气 缸 内 壁 。 气 缸 套 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 11页 二 、 气 缸 盖 与 气 缸 衬 垫 气 缸 盖 气 缸 盖 的 主 要 功 用 是密 封 气 缸 上 部 ， 并 与活 塞 顶 部 和 气 缸 壁 一起 形 成 燃 烧 室 。 气 缸 衬 垫 气 缸 盖 与 气 缸 体 之 间置 有 气 缸 盖 衬 垫 ， 以保 证 燃 烧 室 的 密 封 。 它 们 的 优缺 点 是 什么 呢 ？ 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 12页 气 缸 盖 的 材 料 气 缸 盖 由 于 形 状 复 杂 ， 一 般 都 采 用 灰 铸 铁 或 合 金 铸 铁 铸 成 ， 有的 汽 油 机 气 缸 盖 用 铝 合 金 铸 造 ， 因 铝 的 导 热 性 比 铸 铁 好 ， 有 利 于 提高 压 缩 比 。 铝 合 金 盖 的 缺 点 是 刚 度 低 ， 使 用 中 容 易 变 形 。 CA6102型 发 动 机 采 用 铜 钼 低 合 金 铸 铁 铸 造 的 整 体 式 气 缸 盖 。 汽 油 机 的 燃 烧 室 是 由 活 塞 顶 部 及 缸 盖 上 相 应 的 凹 部 空 间 组 成 。燃 烧 室 形 状 对 发 动 机 的 工 作 影 响 很 大 。 （ 柴 油 机 燃 烧 室 将 在 “ 柴 油 机 供给 系 ” 一 章 中 讨 论 。 ） 对 燃 烧 室 的 基 本 要 求 汽 油 机 常 用 燃 烧 室 形 状 的 分 类汽 油 机 的 燃 烧 室 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 13页 对燃烧室的基本要求 1. 结 构 尽 可 能 紧 凑 ， 表 面 积 要 小 ， 以 减 少 热 量 损失 及 缩 短 火 焰 行 程 ；2. 要 使 混 合 气 在 压 缩 终 了 时 具 有 一 定 的 涡 流 运 动 ，以 提 高 混 合 气 燃 烧 速 度 ， 保 证 混 合 气 得 到 及 时和 充 分 的 燃 烧 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 14页 汽油机燃烧室的形状 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 15页 气 缸 盖 衬 垫 的 构 造 目 前 应 用 较 多 的 是 金 属 石 棉 衬 垫 ， 如 图 2-12a、 b所 示 。 石 棉 之 间加 有 金 属 丝 或 金 属 屑 ， 而 外 覆 铜 皮 或 钢 皮 。 水 孔 和 燃 烧 室 孔 周 围 另 用 镶边 增 强 ， 以 防 被 高 温 燃 气 烧 坏 。 这 种 衬 垫 压 紧 厚 度 为 1.22mm， 有 很 好的 弹 性 和 耐 热 性 ， 能 重 复 使 用 ， 但 厚 度 和 质 量 的 均 一 性 较 差 。 安 装 气 缸衬 垫 时 ， 应 注 意 把 光 滑 的 一 面 朝 气 缸 体 ， 否 则 容 易 被 气 体 冲 坏 。 有 的 发动 机 还 采 用 在 石 棉 中 心 用 编 织 的 钢 丝 网 （ 图 2-12c） 或 有 孔 钢 板 （ 冲 有带 毛 刺 小 孔 的 钢 板 ） （ 图 2-12d） 为 骨 架 ， 两 面 用 石 棉 及 橡 胶 粘 结 剂 压成 的 气 缸 盖 衬 垫 。 近 年 来 ， 国 内 还 正 在 试 验 采 用 膨 胀 石 墨 作 为 衬 垫 的 材料 。 很 多 强 化 的 汽 车 发 动 机 采 用 实 心 的 金 属 片 作 为 气 缸 盖 衬 垫 （ 图 2-12e） 。 这 种 气 缸 垫 由 单 块 光 整 冷 轧 的 低 碳 钢 板 制 成 ， 在 需 要 密 封 的 气缸 孔 和 水 孔 、 油 孔 周 围 冲 压 出 一 定 高 度 的 凸 纹 ， 利 用 凸 纹 的 弹 性 变 形 来实 现 密 封 。 解 放 CA1091型 汽 车 6102型 发 动 机 的 气 缸 垫 ， 就 采 用 了 这 种 较 先 进的 加 强 型 无 石 棉 气 缸 垫 ， 其 结 构 如 图 2-12f所 示 ， 在 气 缸 口 密 封 部 位 采用 五 层 薄 钢 板 组 成 ， 并 设 计 成 圆 形 ， 没 有 石 棉 夹 层 ， 从 而 消 除 了 气 囊 的 产 生 ， 也 减 少 了 工 业 污 染 。 在 油 孔 和 水 孔 周 围 均 包 有 钢 护 圈 以 提 高 密 封性 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 16页 气 缸 盖 衬 垫 应 满 足 的 要 求 ：（ 1） 在 高 温 、 高 压 燃 气 作 用 下 有 足 够的 强 度 ， 不 易 损 坏 。（ 2） 耐 热 和 耐 腐 蚀 ， 即 在 高 温 、 高 压燃 气 下 或 有 压 力 的 机 油 和 冷 却 水的 作 用 下 不 烧 损 、 不 变 质 。（ 3） 具 有 一 定 弹 性 ， 能 补 偿 结 合 面 的不 平 度 ， 以 保 证 密 封 。（ 4） 拆 装 方 便 ， 能 重 复 使 用 ， 寿 命 长 。 气 缸 盖 用 螺 栓 固 紧 在 气 缸体 上 。 拧 紧 螺 栓 时 ， 必 须 按 由中 央 对 称 地 向 四 周 扩 展 的 顺 序分 几 次 进 行 。 最 后 一 次 要 用 扭力 扳 手 按 工 序 规 定 的 拧 紧 力 矩值 拧 紧 ， 以 免 损 坏 气 缸 垫 和 发生 漏 水 现 象 。 如 果 气 缸 盖 由 铝合 金 制 成 ， 则 最 后 必 须 在 发 动机 冷 的 状 态 下 拧 紧 ， 这 样 热 起来 时 会 增 加 密 封 的 可 靠 性 ， 因为 铝 气 缸 盖 的 膨 胀 比 钢 螺 栓 的大 ； 铸 铁 气 缸 盖 则 可 以 在 发 动机 热 态 时 最 后 拧 紧 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 17页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 18页 三 、 油 底 壳 主 要 功 用 是 贮 存 机 油 并封 闭 曲 轴 箱 。 油 底 壳 受力 很 小 。 其 形 状 决 定 于 发 动 机 总体 布 置 和 机 油 的 容 量 。 散 热 肋 片 。 后 部 较 深 。 挡 油 板 。 底 部 装 有 放 油 塞 。 有 的 放 油 塞 是 磁 性 的 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 19页 四 、 发 动 机 的 支 承 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 20页 第 三 节 活 塞 连 杆 组 活 塞活 塞 环活 塞 销连 杆活 塞 连 杆 组 的 组 成 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 21页 活 塞 活 塞 的 主 要 作 用 是 承 受 气 缸 中 的 气 体 压 力 ， 并 将此 力 通 过 活 塞 销 传 给 连 杆 ， 以 推 动 曲 轴 旋 转 。 活 塞 顶部 还 与 气 缸 盖 、 气 缸 壁 共 同 组 成 燃 烧 室 。活 塞 的 工 作 条 件活 塞 的 材 料活 塞 的 基 本 构 造 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 22页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 23页 活 塞 顶 部1.平 顶 活 塞 优 点 是 吸 热 面积 小 ， 制 造 工 艺 简 单 。 汽 油 机活 塞 顶 部 多 采 用 平 顶 。2.凹 顶 活 塞 为 了 改 善 混 合气 的 形 成 和 燃 烧 ， 有 些 汽 油 机采 用 了 凹 顶 活 塞 ， 并 且 凹 坑 的大 小 还 可 以 用 来 调 节 发 动 机 的压 缩 比 。 二 冲 程 汽 油 机 常 采 用凸 顶 活 塞 。 柴 油 机 的 活 塞 顶 部常 常 设 有 各 种 各 样 的 凹 坑 ， 其具 体 形 状 、 位 置 、 大 小 都 必 须与 柴 油 机 混 合 气 的 形 成 或 与 燃烧 要 求 相 适 应 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 24页 活 塞 裙 部 活 塞 的 工 作 条 件 对 裙 部 产 生 的 影 响 采 取 的 措 施 活 塞 销 座 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 25页 为 了 使 活 塞 在 正 常 工 作 温 度 下 与 气 缸 壁 间 保 持 比 较 均 匀 的 间 隙 ，以 免 在 气 缸 内 卡 死 或 引 起 局 部 磨 损 ， 必 须 预 先 在 冷 态 下 把 活 塞 加 工 成裙 部 断 面 为 长 轴 垂 直 于 活 塞 销 方 向 的 椭 圆 形 。 为 了 减 少 销 座 附 近 处 的 热 变 形 量 ， 有 的 活 塞 将 销 座 附 近 的 裙 部 外 表面 制 成 下 陷 0.5 1.0mm。 为 了 使 裙 部 适 应 活 塞 的 温 度 分 布 ， 并 且 裙 部 与 承 受 侧 压 力 的 一 边的 缸 壁 之 间 容 易 形 成 双 向 “ 油 楔 ” ， 使 活 塞 无 论 向 上 或 向 下 运 动 时 ，都 能 保 证 裙 部 有 良 好 的 润 滑 及 较 高 的 承 载 能 力 ， 活 塞 裙 部 形 状 可 以 做成 变 椭 圆 桶 形 。 为 了 减 少 铝 活 塞 裙 部 的 热 膨 胀 量 ， 有 的 汽 油 机 活 塞 在 活 塞 销 座 中镶 铸 有 “ 恒 范 钢 片 ” 。 柴 油 机 的 铸 铝 活 塞 的 裙 部 有 的 镶 铸 筒 形 钢 片 ，还 有 的 采 用 镶 铸 复 式 钢 片 的 结 构 。 具 体 内 容 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 26页 恒 范 钢 片 （ 含 镍 33% 36%， 线膨 胀 系 数 约 为 铸 铝 合 金 的 1/10） ，其 热 膨 胀 系 数 低 ， 将 其 镶 铸 在 活塞 销 座 中 以 牵 制 裙 部 的 热 膨 胀 ，如 图 所 示 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 27页 柴 油 机 的 铸 铝 活 塞 的 裙 部 有 的 镶 铸 筒 形 钢 片 ，还 有 的 采 用 镶 复 式 钢 片 的 结 构 ， 此 种 结 构 在裙 部 上 方 受 膨 胀 侧 压 力 的 那 一 面 镶 入 两 片 比较 短 的 弓 形 钢 片 1， 在 销 座 位 置 铸 入 相 应 于 裙部 圆 周 形 状 的 筒 形 钢 片 2。 两 部 分 钢 片 的 联 合作 用 ， 保 证 了 整 个 裙 部 的 膨 胀 量 很 小 而 且 很均 匀 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 28页 油 冷 活 塞 右 图 a， 是 利 用 经 过 连 杆 杆 身 输 送 到 小 头 的机 油 喷 到 活 塞 顶 部 底 面 进 行 冷 却 （ 称 为 “ 振荡 冷 却 ” ） ； 右 图 b， 是 在 活 塞 顶 部 材 料 内 用 失 蜡 铸 造 法铸 出 蛇 形 管 ， 利 用 安 装 在 机 体 上 的 喷 油 嘴 对蛇 形 管 的 一 端 喷 入 机 油 的 方 法 ， 来 带 走 活 塞顶 的 大 部 分 热 量 。 温 度 升 高 的 机 油 ， 从 蛇 形管 的 另 一 端 流 出 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 29页 这 种 结 构 不 仅 质 量 轻 ， 而 且 裙部 具 有 较 大 的 弹 性 ， 可 使 裙 部 与 气缸 装 配 间 隙 减 小 很 多 ， 也 不 会 卡 死 。托 板 式 裙 部活 塞 销 座 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 30页可 使 活 塞 较 平 稳 的 从 压 向 气 缸 的 一 面 过 渡 另 一 面 ， 而 且 过 渡 时 刻 早 于 达到 最 高 燃 烧 压 力 的 时 刻 ， 可 以 减 轻 活 塞 “ 敲 缸 ” ， 减 小 噪 声 ， 改 善 发 动 机工 作 的 平 顺 性 。 有些高速汽油机活塞销孔中心线偏离活塞中心线平面 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 31页 活 塞 环 活 塞 环 包 括 气 环 和 油 环 两种 ： 气 环 用 来 保 证 活 塞 与 气 缸壁 间 的 密 封 ， 防 止 气 缸 中的 高 温 、 高 压 燃 气 大 量 漏入 曲 轴 箱 ， 同 时 还 将 活 塞顶 部 分 的 大 部 分 热 量 传 导到 气 缸 壁 ， 再 由 冷 却 水 或空 气 带 走 。 油 环 用 来 刮 除 气 缸 壁 上 多余 的 机 油 ， 并 在 气 缸 壁 面涂 上 一 层 均 匀 的 机 油 膜 ，这 样 既 可 以 防 止 机 油 窜 入气 缸 燃 烧 ， 又 可 以 减 小 活塞 、 活 塞 环 与 气 缸 的 磨 损和 摩 擦 阻 力 。 此 外 ， 油 环也 起 到 封 气 的 辅 助 作 用 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 32页 活 塞 环 的 工 作 条 件 在 高 温 、 高 压 、 高 速 以 及 润 滑 困 难 的 条 件 下 工 作 的 活 塞 环 ， 是 发 动 机所 有 零 件 中 工 作 寿 命 最 短 的 。 当 活 塞 环 磨 损 到 失 效 时 ， 将 出 现 发 动 机起 动 困 难 ， 功 率 不 足 ， 曲 轴 箱 压 力 升 高 ， 机 油 消 耗 增 大 ， 排 气 冒 蓝 烟 ，燃 烧 室 、 活 塞 等 表 面 严 重 积 碳 等 不 良 状 况 。活 塞 环 的 材 料 目 前 广 泛 应 用 ： 合 金 铸 铁 （ 在 优 质 灰 铸 铁 中 加 入 少 量 铜 、 铬 、 钼 等 合 金元 素 ） 。 第 一 道 气 环 的 工 作 表 面 一 般 都 镀 上 多 孔 性 铬 。 多 孔 性 铬 层 硬 度 高 ， 并 能贮 存 少 量 机 油 ， 以 改 善 润 滑 条 件 ， 使 环 的 使 用 寿 命 提 高 2 3倍 。 其 余 气 环 一 般 镀 锡 或 磷 化 ， 以 改 善 磨 合 性 能 。 可 用 喷 钼 来 提 高 活 塞 环 的 耐 磨 性 。 在 高 速 强 化 的 柴 油 机 上 ， 还 可 以 采 用 钢 片 环 来 提 高 弹 力 和 冲 击 韧 度 。 用 粉 末 冶 金 的 金 属 陶 瓷 和 聚 四 氟 乙 烯 制 造 的 活 塞 环 ， 在 国 外 获 得 试 用 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 33页 活 塞 环 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 34页 气 环 气 环 所 起 的 密 封 和 导 热 两 大 作 用 ， 密 封 是 主 要 的 。 活 塞 环 有 一 个 切 口 ， 且 在 自 由 状 态 下 不 是 圆 环 形 ， 其 外 形 尺 寸 比 气缸 的 内 径 大 些 。 为 数 很 少 的 几 道 切 口 相 互 错 开 的 气 环 所 构 成 的 “ 迷 宫 式 ” 封 气 装 置 。 通 常 在 保 证 密 封 的 前 提 下 ， 应 该 尽 可 能 减 少 环 数 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 35页 气 环 的 切 口 气 缸 内 的 燃 气 漏 入 曲 轴 箱 的 主 要 通 路 是 活 塞 环 的 切 口 ， 因 此 ， 切口 的 形 状 和 装 入 气 缸 后 的 间 隙 大 小 对 于 漏 入 曲 轴 箱 的 燃 气 量 有 一 定 的影 响 ， 切 口 间 隙 过 大 ， 则 漏 气 严 重 ， 使 发 动 机 功 率 减 小 ； 间 隙 过 小 ，活 塞 环 受 热 膨 胀 后 就 有 可 能 卡 死 或 折 断 。 切 口 间 隙 值 一 般 为 0.250.8mm。 第 一 道 气 环 的 温 度 最 高 ， 因 而 其 切 口 间 隙 值 最 大 。 a， 直 角 形 切 口 ； b， 阶 梯 形 切 口 ； c， 斜 切 口 ， 容 易 折 损 ； d， 二 冲 程 发 动 机 活 塞 环的 带 防 转 销 钉 槽 切 口 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 36页 气 环 的 断 面 a是 常 用 的 矩 形 断 面 ， 其 工 艺 性 和 导 热 效 果 较 好 ； “ 气 环 的 泵 油 作 用 ” 。 b是 锥 形 环 ， 可 以 改 善 环 的 磨 合 ， 这 种 环 在 气 缸 内 可 向 下 刮 油 ， 而 向 上 滑动 时 ， 由 于 斜 面 的 油 楔 作 用 ， 可 在 油 膜 上 浮 起 ， 减 少 磨 损 。 c、 d是 非 矩 形 断 面 的 扭 曲 环 。 它 可 以 防 止 活 塞 环 在 环 槽 内 上 下 窜 动 而 造成 的 泵 油 作 用 ， 同 时 增 加 了 密 封 性 。 扭 曲 环 还 易 于 磨 合 ， 并 有 向 下 刮 油的 作 用 。 e是 梯 形 环 。 常 用 在 热 负 荷 较 高 的 柴 油 机 上 的 第 一 环 。 f是 桶 面 环 。新 型 结 构 ， 目 前广 泛 地 用 在 强 化 柴 油 机 中 第 一 环 。圆 弧 面 加 工 困 难 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 37页 气 环 的 泵 油 作 用 泵 油 原 理 危 害 窜 入 气 缸 内 的 机 油 ， 会 使 燃 烧室 内 形 成 积 碳 和 增 加 机 油 消 耗 ，并 且 还 可 能 在 环 槽 （ 尤 其 是 温度 较 高 的 一 道 气 环 槽 ） 中 形 成积 碳 ， 使 环 被 卡 死 在 环 槽 中 ，失 去 密 封 作 用 ， 划 伤 气 缸 壁 ，甚 至 使 环 折 断 。 消 除 的 方 法 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 38页 消 除 的 方 法 为 了 消 除 或 减 少有 害 的 泵 油 作 用 ， 除在 气 环 的 下 面 装 有 油环 外 ， 广 泛 采 用 非 矩形 断 面 的 扭 曲 环 。 扭曲 环 目 前 在 发 动 机 上得 到 广 泛 的 应 用 。 它在 安 装 时 ， 必 须 注 意环 的 断 面 形 状 和 方 向 ，应 将 其 内 圆 切 槽 向 上 ，外 圆 切 槽 向 下 ， 不 能装 反 。 其 作 用 原 理 详 见 扭 曲 环 部 分 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 39页 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 。 将 这种 环 随 同 活 塞 装 入 气 缸 时 ， 由 于 环的 弹 性 内 力 不 对 称 作 用 而 产 生 明 显的 断 面 倾 斜 ， 其 作 用 原 理 如 图 所 示 。活 塞 环 装 入 气 缸 后 ， 其 外 侧 拉 伸 应力 的 合 力 与 内 侧 压 缩 应 力 的 合 力 之 间 有 一 力 臂 ， 于 是 产 生 了 扭 曲力 矩 。 它 使 环 扭 曲 ， 从 而 使 环的 边 缘 与 环 槽 的 上 下 端 面 接 触 ， 提高 了 表 面 接 触 应 力 ， 防 止 了 活 塞 环在 环 槽 内 上 下 窜 动 而 造 成 的 泵 油 作用 ， 同 时 增 加 了 密 封 性 。 扭 曲 环 还 易 于 磨 合 ， 并 有 向 下 刮 油 的 作 用 。M e2F 1F 为 了 消 除 或 减 少 有 害的 泵 油 作 用 ， 除 在 气 环 的下 面 装 有 油 环 外 ， 广 泛 采用 非 矩 形 断 面 的 扭 曲 环 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 40页 油 环 （ 分 为 普 通 油 环 和 组 合 油 环 两 种 ） 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 41页 普 通 油 环 普 通 油 环 外 圆 面 的 中 间 切有 一 道 凹 槽 ， 在 凹 槽 底 部 加 工出 很 多 排 油 小 孔 或 狭 缝 。 油 环的 刮 油 作 用 如 图 2-34所 示 。 油 环 上 唇 的 上 端 面 外 缘 ，一 般 均 有 倒 角 ， 使 油 环 向上 运 动 能 够 形 成 油 膜 。 于是 ， 积 油 可 把 油 环 推 离 气缸 壁 ， 易 于 进 入 油 环 的 切槽 内 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 42页 组 合 式 油 环 的 优 点 片 环 很 薄 ， 对 气 缸 壁 的 比 压 大 ， 因 而 刮 油 作 用 强 ； 三 个 刮 油 钢 片 是 各 自 独 立 的 ， 故 对 气 缸 适 应 性 好 ； 质 量 小 ； 回 油 通 路 大 。组 合 油 环 在 高 速 发 动 机上 得 到 广 泛 应 用 。其 缺 点 是 制 造 成 本 高 。（ 片 环 的 外 表 面 必 须 镀铬 ， 否 则 滑 动 性 不 好 ） 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 43页 活 塞 销 活 塞 销 的 功 用 是 连 接 活 塞和 连 杆 小 头 ， 将 活 塞 承 受的 气 体 作 用 力 传 给 连 杆 。 活 塞 销 一 般 用 低 碳 钢 或 低碳 合 金 钢 制 造 ， 先 进 行 表面 渗 碳 处 理 以 提 高 表 面 硬度 ， 并 保 证 心 部 有 一 定 的冲 击 韧 度 ， 然 后 进 行 精 磨和 抛 光 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 44页 活 塞 销 与 活 塞 销 座 孔 和 连 杆 小 头衬 套 孔 的 连 接 配 合 ， 一 般 多 采 用 “ 全浮 式 ” ， 即 在 发 动 机 运 转 过 程 中 ， 活塞 销 不 仅 可 以 在 连 杆 小 头 衬 套 孔 内 ，还 可 以 在 销 座 孔 内 缓 慢 的 转 动 ， 以 使活 塞 销 各 部 分 的 磨 损 比 较 均 匀 。 当 采用 铝 活 塞 时 ， 活 塞 销 座 的 热 膨 胀 量 大与 钢 活 塞 销 。 为 了 保 证 高 温 工 作 时 有 正 常 的 工 作 间隙 （ 0.010.02mm） ， 在 冷 态 装 配 时活 塞 销 与 活 塞 销 座 孔 为 过 渡 配 合 。 装配 时 ， 应 先 将 铝 活 塞 放 在 温 度 为7090 的 水 或 油 中 加 热 ， 然 后 将 销装 入 。 为 了 防 止 销 的 轴 向 窜 动 而 刮 伤气 缸 壁 ， 在 活 塞 销 两 端 用 卡 环 嵌 在 销座 孔 凹 槽 中 加 以 轴 向 定 位 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 45页 连 杆 连 杆 的 功 用 和 材 料 连 杆 的 工 作 条 件 连 杆 的 组 成 连 杆 的 定 位 连 杆 的 分 类 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 46页 连 杆 小 头 连 杆 小 头 与 活 塞 销 相连 。 工 作 时 ， 小 头 与 销 之 间有 相 对 转 动 ， 因 此 小 头 孔 中一 般 压 入 减 磨 的 青 铜 衬 套 。 为 了 润 滑 活 塞 销 与 衬套 ， 在 小 头 和 衬 套 上 钻 出 集油 孔 或 铣 出 集 油 槽 ， 用 来 收集 发 动 机 运 转 时 被 激 溅 上 来的 机 油 ， 以 便 润 滑 。 有 的 发 动 机 连 杆 小 头采 用 压 力 润 滑 ， 在 连 杆 杆 身内 装 有 纵 向 的 压 力 油 通 道 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 47页 连 杆 大 头 连 杆 大 头 与 曲 轴 的 曲 柄 销 相连 ， 一 般 做 成 剖 分 式 的 ， 被 分 开 的部 分 称 为 连 杆 盖 ， 借 特 制 的 连 杆 螺栓 紧 固 在 连 杆 大 头 上 。 连 杆 盖 与 连 杆 大 头 是 组 合 镗 孔的 ， 为 了 防 止 装 配 时 配 对 错 误 ， 在同 一 侧 刻 有 配 对 记 号 。 大 头 孔 表 面有 很 小 的 表 面 粗 糙 度 值 ， 以 便 与 连杆 轴 瓦 紧 密 贴 合 。 连 杆 大 头 上 还 铣 有 连 杆 轴 瓦 的定 位 凹 坑 。 有 的 连 杆 大 头 连 同 轴 瓦还 钻 有 11.5mm小 油 孔 ， 从 中 喷 出机 油 以 加 强 配 气 凸 轮 与 气 缸 壁 的 激溅 润 滑 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 48页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 49页 连 杆 螺 栓 连 杆 螺 栓 是 一 个 承 受 交 变 载 荷 的 重 要 零 件 ， 一 般 采 用 韧 性 较 高的 优 质 合 金 钢 或 优 质 碳 素 钢 锻 制 或 冷 镦 成 形 。 连 杆 大 头 在 安 装 时 必须 紧 固 可 靠 。 连 杆 螺 栓 必 须 以 工 厂 规 定 的 拧 紧 力 矩 ， 分 23次 均 匀 的拧 紧 ； 还 必 须 用 防 松 胶 （ 如 乐 泰 243螺 纹 锁 固 胶 ） 或 其 它 锁 紧 装 置 紧固 ， 以 防 止 工 作 时 自 动 松 动 。连 杆 的 定 位 方 法 平 切 口 的 连 杆 盖 与 连 杆 的 定 位 ， 是 利 用 连 杆 螺 栓 上 的 精 加 工 的 圆 柱凸 台 或 光 圆 柱 部 分 ， 与 经 过 精 加 工 的 螺 栓 孔 来 保 证 的 。 斜 切 口 连 杆 在 工 作 中 受 到 惯 性 力 的 拉 伸 ， 在 切 口 方 向 有 一 个 较 大 的横 向 分 力 。 因 此 在 斜 切 口 连 杆 上 必 须 采 用 可 靠 的 定 位 措 施 。 斜 切 口连 杆 常 用 的 定 位 方 法 有 ： 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 50页 1） 止 口 定 位 （ 图 a） 优 点 是 工 艺 简 单 ， 缺 点 是 定 位 不 大 可 靠 。 2） 套 筒 定 位 （ 图 b） 短 套 筒 与 连 杆 大 头 有 很 高 配 合 精 度 ， 工 艺 要 求 高 ， 横 向 尺 寸 加 大 。 3） 锯 齿 定 位 （ 图 c） 优 点 是 锯 齿 接 触 面 积 大 ， 贴 合 紧 密 ， 定 位 可 靠 ， 结 构 紧 凑 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 51页 连 杆 轴 瓦 安 装 在 连 杆 大 头 孔 中 的 连 杆 轴 瓦 是 剖 分 成 两 半 的 滑 动 轴 承 ， 轴 瓦是 在 厚 13mm的 薄 钢 背 的 内 圆 面 上 浇 铸 0.30.7mm厚 的 减 磨 合 金 层(如 巴 氏 合 金 、 铜 铅 合 金 、 高 锡 铝 合 金 等 )而 成 ， 如 图 2-41所 示 。 连 杆轴 瓦 的 背 面 应 有 很 小 的 表 面 粗 糙 度 值 。 半 个 轴 瓦 自 由 状 态 下 不 是 半 圆形 ， 当 它 们 装 入 连 杆 大 头 孔 内 时 ， 因 有 过 盈 ， 故 能 均 匀 的 紧 贴 在 大 头孔 壁 上 ， 具 有 很 好 的 承 受 载 荷 和 导 热 的 能 力 。 这 样 可 以 提 高 其 工 作 可靠 性 和 延 长 使 用 寿 命 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 52页 V形 发 动 机 左 右 两 侧 对 应 两 气 缸 的 连 杆 是 共 同 连 接 在 一 个 曲 柄 销 上 的 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 53页 第 四 节 曲 轴 飞 轮 组 曲 轴 飞 轮 组 主 要 由 曲 轴 和 飞 轮 以 及 其 它 不 同 功 用 的 零 件 和 附 件 组成 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 54页 一 、 曲 轴 功 用 及 工 作 条 件 组 成 分 类 材 料 结 构 措 施 定 位 多 缸 发 动 机 的 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 55页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 56页 曲 轴 的 分 类 按 照 曲 轴 的 主 轴 颈 数 ， 可 以 把 曲 轴 分 为 ：（ 1） 全 支 承 曲 轴 在 相 邻 的 两 个 曲 拐 之 间 ， 都 设 置 一 个 主 轴 颈 的曲 轴 ， 称 为 全 支 承 曲 轴 ；（ 2） 非 全 支 承 曲 轴 与 全 支 承 曲 轴 相 对 的 即 称 为 非 全 支 承 曲 轴 ； 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 57页 曲 轴 的 曲 拐 数 取 决 于 气 缸 的 数 目 和 排 列 方 式 ， 直 列 式 发 动 机 曲 轴的 曲 拐 数 等 于 气 缸 数 ； V形 发 动 机 曲 轴 的 曲 拐 数 等 于 气 缸 数 的 一 半 。 因 此 ， 直 列 发 动 机 的 全 支 承 曲 轴 ， 其 主 轴 颈 的 总 数 （ 包 括 曲 轴 前端 和 后 端 的 主 轴 颈 ） 比 气 缸 数 多 一 个 ； V形 发 动 机 的 全 支 承 曲 轴 ， 其主 轴 颈 的 总 数 比 气 缸 数 的 一 半 多 一 个 。 全 支 承 曲 轴 的 优 点 是 可 以 提 高 曲 轴 的 刚 度 和 弯 曲 强 度 ， 并 且 可 减轻 主 轴 承 的 载 荷 。 其 缺 点 是 曲 轴 的 加 工 表 面 增 多 ， 主 轴 承 增 多 ， 使 机体 加 长 。 这 两 种 形 式 的 曲 轴 均 可 用 于 汽 油 机 ， 但 柴 油 机 多 采 用 全 支 承曲 轴 ， 这 是 因 为 其 载 荷 较 大 的 缘 故 。 多 缸 发 动 机 的 曲 轴 一 般 做 成 整 体式 的 。 采 用 滚 动 轴 承 作 为 曲 轴 主 轴 承 的 发 动 机 ， 必 须 采 用 组 合 式 曲 轴 ，即 将 曲 轴 的 各 部 分 分 段 加 工 ， 然 后 在 组 合 成 整 个 曲 轴 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 58页 柴 油 机 的 组 合 式 曲 轴 -主 轴 承 即 为 滚 动 轴 承 -隧 道 式 气 缸 体 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 59页 曲 轴 的 材 料 曲 轴 要 求 用 强 度 、 冲 击 韧 度 和 耐 磨 性 都 比 较 好 的 材 料 制 造 ， 一般 采 用 中 碳 钢 或 中 碳 合 金 钢 模 锻 。 为 了 提 高 曲 轴 的 耐 磨 性 ， 其 主 轴颈 和 曲 柄 销 表 面 上 均 需 高 频 淬 火 或 渗 氮 ， 再 经 过 精 磨 ， 以 达 到 高 的精 度 和 较 小 的 表 面 粗 糙 度 值 。 在 一 些 强 化 程 度 不 高 的 发 动 机 上 ， 还采 用 高 强 度 的 稀 土 球 墨 铸 铁 铸 造 曲 轴 。采 取 的 结 构 措 施 为 了 减 小 质 量 和 离 心 力 ， 不 少 曲 柄 销 做 成 空 心 的 。 为 了 平 衡 发 动 机 不 平 衡 的 离 心 力 和 离 心 力 矩 ， 有 时 还 用 来 平 衡一 部 分 往 复 惯 性 力 ， 加 平 衡 重 。 曲 轴 前 端 装 有 驱 动 配 气 凸 轮 轴 的 定 时 齿 轮 ， 驱 动 风 扇 和 水 泵 的带 轮 以 及 止 推 片 等 。 曲 轴 后 端 有 安 装 飞 轮 用 的 凸 缘 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 60页 空 心 曲 柄 销 曲 柄 销 不 少 做 成 空 心 ， 减 小 质 量 和 离 心 力 。 从 主 轴 承 经 曲 柄 孔道 输 来 的 机 油 就 贮 存 在 此 空 腔 中 ， 曲 柄 销 与 轴 瓦 上 钻 有 径 向 孔 与 此油 腔 相 同 。 有 的 结 构 中 ， 在 此 小 孔 内 插 入 一 个 吸 油 管 ， 管 口 位 于 油腔 的 中 心 。 这 样 ， 当 曲 轴 旋 转 时 ， 进 入 油 腔 的 机 油 在 离 心 力 的 作 用下 ， 将 较 重 的 杂 质 甩 向 油 腔 壁 ， 油 腔 中 心 的 清 洁 机 油 就 经 吸 油 管 流到 曲 柄 销 工 作 表 面 。 为 了 防 止 吸 油 管 堵 塞 ， 应 按 时 清 除 杂 质 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 61页 有 的 发 动 机 平 衡 重 与 曲 轴 是 一 体 的 ， 有 的 则 单 独 制 造 并 用 螺 钉 安 装 在曲 轴 上 。 一 般 4缸 发 动 机 设 置 4块 平 衡 重 ， 6缸 发 动 机 可 设 置 4、 6、 8块平 衡 重 ， 甚 至 在 所 有 曲 柄 下 均 设 有 平 衡 重 。 加 平 衡 重 会 导 致 曲 轴 质 量 和 材 料 消 耗 增 加 ， 锻 造 工 艺 复 杂 。 因 此 ， 曲轴 是 否 加 平 衡 重 ， 要 视 具 体 情 况 而 定 。 虽 然 存 在 弯 矩 ， 但 由 于 采 用 全 支 承 ， 就 不 设 平 衡 重 ； 采 用 非 全 支 承 ，曲 轴 刚 度 较 差 ， 为 了 减 轻 曲 轴 轴 承 的 负 荷 ， 也 设 置 了 平 衡 重 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 62页 曲 轴 前 端 曲 轴 前 端 装 有 驱 动 配 气 凸 轮 轴 的 定 时 齿 轮 4,驱 动 风 扇 和 水 泵 的 带 轮 7以 及 止 推 片 3等 。 为 了 防 止 机 油 沿 曲 轴 颈 外 漏 ， 在 曲 轴 前 端 上 有 一 个甩 油 盘 5， 压 配 在 齿 轮 室 盖 上 的 油 封 6。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 63页 曲 轴 后 端 曲 轴 后 端 有 安 装 飞 轮 的 凸 缘 。为 防 止 机 油 从 曲 轴 后 端 漏 出 ，通 常 在 曲 轴 后 端 车 回 油 螺 纹 或安 装 其 它 封 油 装 置 。 回 油 螺 纹 可 以 是 梯 形 的 或 矩 形的 ， 其 螺 旋 的 方 向 应 为 右 旋 。 因 为 机 油 本 身 带 有 粘 性 ， 所 以受 到 机 体 后 盖 孔 壁 的 磨 擦 阻力 。 机 油 在 平 行 于 螺 纹 的 分力 的 作 用 下 ， 顺 着 螺 纹 槽 被推 送 向 前 ， 流 回 到 油 底 壳 。 rF1rF 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 64页 曲 轴 的 定 位 发 动 机 工 作 时 ， 曲 轴 经 常 受 到 离 合 器 施 加 于 飞 轮 的 轴 向 力 作 用而 有 轴 向 窜 动 的 趋 势 。 曲 轴 窜 动 将 破 坏 曲 柄 连 杆 机 构 各 零 件 正 确 的相 对 位 置 ， 故 必 须 用 止 推 轴 承 （ 一 般 是 滑 动 轴 承 ） 加 以 限 制 。 而 在曲 轴 受 热 膨 胀 时 ， 又 应 允 许 它 能 自 由 伸 长 ， 所 以 曲 轴 上 只 能 有 一 处设 置 轴 向 定 位 装 置 。滑 动 止 推 轴 承 的 形 式 滑 动 止 推 轴 承 的 形 式 有 两 种 ： 翻 边 轴 瓦 的 翻 边 部 分 ； 单 制 的 具 有 减 磨 合 金 层 的 止 推 片 。 后 者 应 用 更 为 广 泛 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 65页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 曲 轴 的 形 状 和 各 曲 拐 的 相 对 位 置 ， 取 决 于 缸 数 、 气 缸 排 列 方 式 （ 单 列或 V形 等 ） 和 发 火 次 序 。 在 安 排 多 缸 发 动 机 的 发 火 次 序 时 ， 应 注 意 使 连续 作 功 的 两 缸 相 距 尽 可 能 远 ， 以 减 轻 主 轴 承 的 载 荷 ， 同 时 避 免 可 能 发生 的 进 气 重 叠 现 象 （ 即 相 邻 两 缸 进 气 门 同 时 开 启 ） ， 以 避 免 影 响 充 气 ；作 功 间 隔 应 力 求 均 匀 ， 也 就 是 说 ， 在 发 动 机 完 成 一 个 工 作 循 环 的 曲 轴转 角 内 ， 每 个 气 缸 都 应 发 火 作 功 一 次 ， 而 且 各 缸 发 火 的 间 隔 时 间 （ 以曲 轴 转 角 表 示 ， 称 为 发 火 间 隔 角 ） 应 力 求 均 匀 。 对 缸 数 为 i的 四 冲 程 发 动 机 而 言 ， 发 火 间 隔 角 为 720 /i。 即 曲 轴 每 转720 /i时 ， 就 应 有 一 缸 作 功 ， 以 保 证 发 动 机 运 转 平 稳 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 66页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 发 火 间 隔 角 应 为 720 /4=180 。 4个 曲 拐 布 置 在 同 一 平 面 内 。 发 火 次 序 排 列 法 ， 1-2-4-3或 1-3-4-2。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 67页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 68页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 69页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 发 火 间 隔 角 应 为 720 /6=120 。 发 火 次 序 是 ： 1-5-3-6-2-4， 比 较 普 遍 ； 另 一 种 次 序 是 ： 1-4-2-6-3-5。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 70页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 发 火 间 隔 角 应 为 720 /8=90 。 V形 发 动 机 左 右 两 列 中 相 对 应 的 一 对连 杆 共 用 一 个 曲 拐 ， 所 以 V形 8缸 发 动 机 只 有 4个 曲 拐 ， 其 布 置 可 以 与 4缸 发 动 机 一 样 ， 4个 曲 拐 布 置 在 一 个 平 面 内 ， 也 可 以 布 置 在 两 个 互相 垂 直 的 平 面 内 。 发 火 次 序 一 般 为 ： 1-8-4-3-6-5-7-2。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 71页 几 种 常 用 的 多 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 72页 发 火 间 隔 角 应 为 720 /4=180 。 4个 曲 拐 布 置 在 同 一 平 面 内 。 发 火 次 序 有 两 种 可 能 的 排 列 法 ， 即 1-2-4-3或 1-3-4-2。四 冲 程 直 列 4缸 发 动 机 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 73页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 74页 缸 数 i=8。 所 以 发 火 间 隔 角 应 为 720 /8=90 。 V形 发 动 机 左 右 两 列中 相 对 应 的 一 对 连 杆 共 用 一 个 曲 拐 ， 所 以 V形 8缸 发 动 机 只 有 4个 曲 拐 ，其 布 置 可 以 与 4缸 发 动 机 一 样 ， 4个 曲 拐 布 置 在 一 个 平 面 内 ， 也 可 以布 置 在 两 个 互 相 垂 直 的 平 面 内 。 发 火 次 序 一 般 为 ： 1-8-4-3-6-5-7-2。见 表 2-4。 四 冲 程 V形 8缸 发 动 机 发 火 次 序 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 75页 二 、 曲 轴 扭 转 减 振 器 汽 车 发 动 机 常 用 的 曲 轴 扭 转 减 振 器 是 磨 擦 式 减 振 器 ， 其 工 作 原 理 是使 曲 轴 扭 转 能 量 逐 渐 消 耗 于 减 振 器 内 的 摩 擦 ， 从 而 使 振 幅 逐 渐 减 小 。 曲 轴 是 一 种 扭 转 弹 性 系 统 ， 本 身 具 有 一 定 的 自 振 频 率 。 在 发 动 机 工作 过 程 中 ， 经 连 杆 传 给 曲 柄 销 的 作 用 力 的 大 小 和 方 向 都 是 周 期 性 变化 的 ， 这 种 周 期 性 变 化 的 激 力 作 用 在 曲 轴 上 ， 引 起 曲 拐 回 转 的 瞬 时角 速 度 也 呈 周 期 性 变 化 。 由 于 固 装 在 曲 轴 上 的 飞 轮 转 动 惯 量 大 ， 其瞬 时 角 速 度 基 本 上 可 看 作 是 均 匀 的 。 这 样 ， 曲 拐 便 会 忽 而 比 飞 轮 转的 快 ， 忽 而 又 会 比 飞 轮 转 的 慢 ， 形 成 相 对 于 飞 轮 的 扭 转 摆 动 ， 也 就是 曲 轴 的 扭 转 振 动 ， 当 激 力 频 率 与 曲 轴 自 振 频 率 成 整 数 倍 时 ， 曲 轴扭 转 振 动 便 因 共 振 而 加 剧 。 这 将 使 发 动 机 功 率 受 到 损 失 ， 定 时 齿 轮或 链 条 磨 损 增 加 ， 严 重 时 甚 至 将 曲 轴 扭 断 。 为 了 消 减 曲 轴 的 扭 转 振动 ， 有 的 发 动 机 在 曲 轴 前 端 装 有 扭 转 减 振 器 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 76页 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 77页 三 、 飞 轮 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 78页 三 、 飞 轮 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 79页 三 、 飞 轮 主 要 功 用 是 将 在 作 功 行 程 中 传 输 给 曲 轴 的 动 能 ， 用 以 在 其 它 行 程 中 克 服阻 力 ， 带 动 曲 柄 连 杆 机 构 越 过 上 、 下 止 点 ， 保 证 曲 轴 的 旋 转 角 速 度 和 输出 转 矩 尽 可 能 均 匀 ， 并 使 发 动 机 有 可 能 克 服 短 时 间 的 超 载 荷 ； 此 外 ， 在结 构 上 飞 轮 又 往 往 用 作 汽 车 传 动 系 中 摩 擦 离 合 器 的 驱 动 件 。 为 了 保 证 有 足 够 的 转 动 惯 量 ， 并 尽 可 能 减 小 飞 轮 的 质 量 ， 应 使 飞 轮 的 大部 分 质 量 都 集 中 在 轮 缘 上 ， 因 而 轮 缘 通 常 做 得 宽 而 厚 。 飞 轮 多 采 用 灰 铸 铁 制 造 ， 当 轮 缘 的 圆 周 速 度 超 过 50m/s时 ， 要 采 用 强 度较 高 的 球 铁 或 铸 钢 制 造 。 飞 轮 外 缘 上 压 有 一 个 齿 环 （ 图 2-43） ， 可 与 起 动 机 的 驱 动 齿 轮 啮 合 ，供 起 动 发 动 机 用 。 飞 轮 上 通 常 刻 有 第 一 缸 发 火 定 时 记 号 ， 以 便 校 准 发 火 时 间 。 多 缸 发 动 机 的 飞 轮 应 与 曲 轴 一 起 进 行 平 衡 ， 飞 轮 与 曲 轴 之 间 应 有 严 格 的相 对 位 置 ， 用 定 位 销 或 不 对 称 布 置 螺 栓 予 以 保 证 。 2021-5-16 哈尔滨工业大学（威海）第 80页2-1 (1)发 动 机 机 体 镶 入 气 缸 套 有 何 优 点 ? (2)什 么 是 干 缸 套 ? (3)什么 是 湿 缸 套 ? (4)采 用 湿 缸 套 时 如 何 防 止 漏 水 。2-2 曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用 和 组 成 是 什 么 ？2-3 (1)扭 曲 环 装 入 气 缸 体 中 为 什 么 回 产 生 扭 曲 ? (2)它 有 何 优 点 ? (3)装 配 时 应 注 意 什