机体零件与曲柄连杆机构

第 二 章 机 体 零 件 与 曲 柄 连 杆 机 构 机 体 组 主 要 由 气 缸 体 、 曲 轴 箱 、 气 缸 盖 、气 缸 盖 罩 和 气 缸 垫 等 零 件 组 成 。2.1 气 缸 体 气 缸 体 (Cylinder Block) 水 冷 发 动 机 的 气 缸 体 和 上曲 轴 箱 组 成 ， 最 大 零 件 ， 承 受 拉 、 压 、 弯 、 扭 的 机 械 负荷 。 气 缸 体 内 部 铸 有 许 多 加 强 筋 ， 冷 却 水 套 和 润 滑 油 道等 材 料 一 般 选 用 灰 铸 铁 或 铝 合 金 。 气 缸 （ Cylinder） 气 缸 体 上 部 的 圆 柱 形 空 腔 曲 轴 箱 (Crankcase)机 体 下 部 支 承 曲 轴 运 动 的 空 间 。气 缸 体 分 为 图 2-2所 示 的 一 般 （ 平 底 ） 式 、 龙 门 式 和 隧道 式 三 种 形 式 。 图 2-1 气 缸 体 的 种 类 一 般 （ 平 底 ） 式 龙 门 式 隧 道 式优 点 机 体 高 度 小 ， 重 量 轻 ，便 于 加 工 ， 曲 轴 拆 装 方 便 , 强 度 和 刚 度 都 好能 承 受 较 大 的 机 械 负 荷 ， 机体 前 后 端 与 油 底 壳 之 间 的 密封 较 简 单 结 构 紧 凑 、刚 度 和 强 度 好缺 点 刚 度 和 强 度 较 差 ， 机 体 前 后端 与 油 底 壳 之 间 的 密 封 较 复杂 工 艺 性 较 差 ， 结 构 笨 重 ， 加工 较 困 难 加 工 精 度 要 求 高 ， 工 艺 性 较差 ， 曲 轴 拆 装 不 方 便 ， 必 须使 用 滚 动 轴 承 ， 限 制 了 在 高速 发 动 机 上 的 使 用 按 照 气 缸 排 列 方 式 可 把 气 缸 体 分 成 直 列 式 、 V型 、W型 、 对 置 式 和 星 （ Radial） 型 等 形 式 。 整 体 式 气 缸 气 缸 直 接 镗 在 气 缸 体上 优 点 ： 整 体 式 气 缸 强 度 和 刚 度 都 好 ， 能 承 受 较 大 的载 荷不 足 ： 对 材 料 要 求 高 ， 成 本 高 。气 缸 套 可 装 到 气 缸 体 内 的 单 独 的 圆 筒 形 零 件 ，采 用 耐 磨 的 优 质 材 料 制 成 . 制 造 成 本 低 ,便 于 修 理 和 更换 ， 气 缸 体 的 使 用 寿 命 长 。风 冷 发 动 机 通 常 在 气 缸 的 外 壁 铸 造 有 散 热 片 。 干式气缸套湿式气缸套特 点壁厚较薄，一般为13mm，用合金铸铁离心铸造的气缸套其厚度为23mm，用精密拉伸的钢制气缸套其厚度仅为1.01.5mm壁厚一般为58mm。优 点强度和刚度都较好散热良好，冷却均匀，加工容易，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；缺 点进行精加工，拆装不方便，散热不良。加工比较复杂，内、外表面都需要强度、刚度不如干式气缸套好，容易产生漏水现象。气 缸 套 有干 式 气 缸 套和 湿 式 气 缸 套 两 种 2.1.2 曲 轴 箱曲 轴 箱 气 缸 体 下 部 用 来 安 装 曲 轴 的 部 位 ；分 上 曲 轴 箱 和 下 曲 轴 箱 （ 油 底 壳 ） ， 接 合 面 之 间装 有 衬 垫 。油 底 壳 ： 装 有 稳 油 挡 板 、 放 油 螺 塞 、 机 油 温 度传 感 器 等 ， 受 力 很 小 ， 薄 钢 板 冲 压 而 成 ， 其 形 状取 决 于 总 布 置 和 机 油 容 量 。 曲 轴 箱 通 风 装 置 自 然 通 风 -从 曲 轴 箱 抽出 的 气 体 直 接 导 入 大 气 中 的通 风 方 式 称 为 自 然 通 风 。 柴油 机 多 采 用 这 种 曲 轴 箱 自 然通 风 方 式 。 2. 强 制 通 风从 曲 轴 箱 抽 出 的 气 体导 入 发 动 机 的 进 气 管， 吸 入 气 缸 再 燃 烧 。汽 油 机 一 般 都 采 用 这种 曲 轴 箱 强 制 通 风 方式 。 2.1. 3 气 缸 盖复 杂 箱 形 零 件 ， 有 进 、 排 气 门 座 ， 气 门 导 管 孔 ， 火 花 塞 的 孔 或喷 油 器 孔 、 气 门 摇 臂 轴 固 定 装 置 、 凸 轮 轴 轴 承 孔 ， 冷 却 水 套 等 。 工 作 条 件 与 高 温 高 压 燃 气 相 接 触 ， 承 受 很 大 的 热 负 荷 和 机 械 负 荷 型 式 单 体 式 （ 缸 径 140） ， 分 块 式 、 整 体 式“ 鼻 梁 区 ” 汽 油 机 气 缸 盖 上 进 、 排 气 门 座 之 间 的 的 地 方“ 三 角 区 ” 柴 油 机 气 缸 盖 上 是 进 、 排 气 门 座 和 喷 油 器 安 装 孔 之 间 的地 方 的 。材 料 采 用 灰 铸 铁 、 合 金 铸 铁 铸 成 或 铝 合 金 火 花 塞 2.1. 4 气 缸 衬 垫 （ 图 2-9）功 用 保 证 气 缸 盖 与 气 缸 体 接 触 面 的 密 封 ， 防 止 漏 气 ， 漏水 和 漏 油 。要 求 有 一 定 的 弹 性 ， 能 补 偿 结 合 面 的 不 平 度 ， 以 确 保 密 封， 同 时 要 有 好 的 耐 热 性 、 耐 压 性 和 耐 腐 蚀 性 ， 在 高 温 、 高 压 下不 烧 损 、 不 变 形 。气 缸 衬 垫 的 材 料 金 属 -石 棉 衬 垫 、 金 属 -复 合 材 料衬 垫 和 全 金 属 衬 垫 三 种 。 应 用 较 多 的 是 金 属 -石 棉 衬 垫 中 的 铜 皮 -石 棉 气 缸 垫 。 功 用 把 作 用 于 活 塞 的 力 转 变 为 曲 轴 的 对 外 输出 的 转 矩 ， 并 把 活 塞 的 往 复 直 线 运 动 转 变 成 曲 轴的 旋 转 运 动 。主 要 零 件 活 塞 组 、 连 杆 组 和 曲 轴 飞 轮 组三 部 分 。工 作 条 件 相 当 恶 劣 ， 承 受 高 温 、 高 压 、 高速 和 化 学 腐 蚀 作 用 2.2 曲 柄 连 杆 机 构 2.2.1 活 塞 连 杆 组 （ 图 2-10）由 活 塞 、 活 塞 环 、 活 塞 销 、 连 杆 、 连 杆 轴 瓦 等 组 成 。 2.2.1.1 活 塞 功 用 承 受 气 体 压 力 ， 通 过 活 塞 销 传 给 连 杆 驱使 曲 轴 旋 转 ， 与 缸 盖 和 气 缸 壁 组 成 燃 烧 室 。工 作 条 件 （ 最 为 严 酷 ） ： 高 温 、 高 压 、 高 速 、 润 滑 不 良 。高 温 瞬 时 2500K以 上 ， 顶 部 工 作 温 度 高 达 600 700K 高 压 作 功 行 程 压 力 最 大 ， 汽 油 机 高 达 3 5MPa， 柴 油 机 高 达 6 9MPa， 增 压 发 动 机 可 达 14 16MPa高 速 (8 12m/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 。 要 求 ： (1) 有 足 够 的 刚 度 和 强 度 ; (2)质 量 小 ， 尽 可 能 小 的 往 复 惯 性 力 ； (3)受 热 面 积 小 ， 散 热 性 好 ； (4)热 膨 胀 系 数 小 ， 导 热 性 能 好 ， 耐 高 温 、 耐 磨 损 。材 料 ： 活 塞 广 泛 采 用 高 强 度 铝 合 金 ， 但 在 一些 低 速 柴 油 机 上 采 用 高 级 铸 铁 或 耐 热 钢 。 构 造 ： 活 塞 可 分 为 三 部 分 ， 活 塞 顶 部 、 活 塞头 部 和 活 塞 裙 部 。 (1) 活 塞 顶 部 （ 图 2-12） 平 顶 活 塞 、 凸 顶 活 塞 和 凹 顶 活 塞 。平 顶 活 塞 凸 顶 活 塞 凹 顶 活 塞结 构 简 单 ， 制 造 容 易 ，受 热 面 积 小 ， 顶 部 应 力 分 布 较 为 均 匀 ， 一 般 用在 汽 油 机 上 ， 柴 油 机 很少 采 用 顶 部 强 度 高 ， 起 导 向 作用 ， 有 利 于 改 善 换 气 过程 ， 二 行 程 汽 油 机 常 采用 凸 顶 活 塞 。 凹 坑 形 状 和 位 置 有 利 于可 燃 混 合 气 的 燃 烧 ， 有双 涡 流 凹 坑 、 球 形 凹 坑、 U形 凹 坑 、 贝 壳 形 、曲 面 形 等 (2) 活 塞 头 部指 最 下 面 一 道 活 塞 环 槽 到 活 塞 顶 之 间 的部 分 。 它 有 数 道 环 槽 (包 括 隔 热 槽 )， 用 以 安 装活 塞 环 ， 起 密 封 作 用 ， 又 称 为 防 漏 部 。柴 油 机 压 缩 比 高 ， 一 般 有 四 道 环 槽 ， 上部 三 道 安 装 气 环 ， 下 部 安 装 油 环 。汽 油 机 一 般 有 三 道 环 槽 ， 其 中 有 两 道 气环 槽 和 一 道 油 环 槽活 塞 头 部 的 作 用 安 装 活 塞 环 ， 密 封作 用 , 隔 热 和 传 热 作 用 。 隔 热 槽 作 用 ： 割 断 由 活 塞 顶 传 向 第 一 道环 的 热 流 耐 热 护 圈 作 用 -增 强 环 槽 的 耐 磨 性 (3) 活 塞 裙 部从 油 环 槽 下 端 面 起 至 活 塞 最 下 端 的 部 分 ， 它 包 括 装 活 塞 销 的 销 座 孔 。功 用 导 向 作 用 ， 并 承 受 侧 压 力 。 裙 部 的 长 短 取 决 于 侧 压 力 的 大 小 和活 塞 直 径 。侧 压 力 指 在 压 缩 行 程 和 作 功 行 程 中 ， 作 用 在 活 塞 顶 部 的 气 体 压 力 的水 平 分 力 使 活 塞 压 向 气 缸 壁 。推 力 面 活 塞 裙 部 承 受 侧 压 力 的 两 个 侧 面 ， 它 们 处 于 与 活 塞 销 轴 线 相垂 直 的 方 向 上 。主 推 力 面 ： 承 受 膨 胀 侧 压 力 的 侧 面 ，次 推 力 面 ： 承 受 压 缩 侧 压 力 的 侧 面 。 结 构 特 点 ：（ 1） ： 椭 圆 的 长 轴 方 向 与 销 座 垂 直 ， 短 轴 方 向沿 销 座 方 向裙 部 承 受 气 体 侧 压 力 作 用 ， 沿 销 轴 方 向 变 形 量 较 垂 直 活 塞 销 方 向 大 。 （ 2） 预 先 做 成 阶 梯 形 、 锥 形 （ 图 2-15）活 塞 沿 高 度 方 向 的 温 度 很 不 均 匀 ， 活 塞 的 温 度 是 上 部 高、 下 部 低 ， 膨 胀 量 也 相 应 是 上 部 大 、 下 部 小 。 为 了 使 工 作时 活 塞 上 下 直 径 趋 于 相 等 ， 即 为 圆 柱 形 ， 就 必 须 预 先 把 活塞 制 成 上 小 下 大 的 阶 梯 形 、 锥 形 。 （ 3） 活 塞 裙 部 开 槽 ：隔 热 槽 （ 横 槽 ） 开 在 最 下 一 道 环 槽 的 下 面 ， 裙 部 上 边 缘 销 座 的 两 侧 (也 有 开 在油 环 槽 之 中 的 )， 以 减 小 头 部 热 量 向 裙 部 传 递膨 胀 槽 （ 竖 槽 ） 会 使 裙 部 具 有 一 定 的 弹 性 ， 从 而 使 活 塞 装 配 时 与 气 缸 间 具 有尽 可 能 小 的 间 隙 ， 而 在 热 态 时 又 具 有 补 偿 作 用 ， 不 致 造 成 活 塞 在 气 缸 中 卡 死 。 裙 部开 竖 槽 后 ， 会 使 其 开 槽 的 一 侧 刚 度 变 小 ， 在 装 配 时 应 使 其 位 于 作 功 行 程 中 承 受 侧 压力 较 小 的 一 侧 。 柴 油 机 活 塞 受 力 大 ， 裙 部 一 般 不 开 槽 。 （ 4） 拖 板 式 （ 拖 鞋 式 ） 活 塞 或 短 活 塞 为 了 减 轻 重 量 ， 在 裙 部 开 孔 或 把 裙 部 不 受 侧 压 力 的两 边 切 去 一 部 分 ， 以 减 小 惯 性 力 ， 减 小 销 座 附 近 的 热 变形 量 ， 形 成 拖 板 式 （ 拖 鞋 式 ） 活 塞 或 短 活 塞 拖 板 式 结 构 裙 部 弹 性 好 ， 质 量 小 ， 活 塞 与 气 缸 的 配合 间 隙 较 小 ， 适 用 于 高 速 发 动 机 。 （ 5） 恒 范 钢 片 式 活 塞 l可 减 小 铝 合 金 活 塞 裙 部 的 热 膨 胀 量 ， 有 些 汽 油 机 活 塞 在 活 塞 裙部 或 销 座 内 嵌 入 钢 片 。l销 座 通 过 恒 范 钢 片 与 裙 部 相 连 ， 牵 制 了 裙 部 的 热 膨 胀 变 形 量 。 l恒 范 钢 为 含 镍33% 36%的 低 碳铁 镍 合 金l膨 胀 系 数 仅 为 铝合 金 的 1/10 （ 6） 活 塞 销 孔 中 心 线 位 置 有 的 汽 油 机 上 ， 活 塞 销 孔 中 心 线 是 偏 离 活 塞 中心 线 ， 向 作 功 行 程 中 受 主 侧 压 力 的 一 方 偏 移 了 1 2mm（ 图 2-33） 。 可 使 活 塞 在 从 压 缩 行 程 到 作 功 行 程 中 较 为 柔 和 地 从 压 向 气 缸 的 一 面 过 渡 到 压向 气 缸 的 另 一 面 ， 以 减 小 敲 缸 的 声 音 。 在 安 装 时 ， 这 种 活 塞 销 偏 置 的 方 向 不 能装 反 ， 否 则 换 向 敲 击 力 会 增 大 ， 使 裙 部 受 损 。(7)活 塞 冷 却 图 2-34 销 孔 置 对 侧 向 力 变 向 时 活 塞 运 动 的 影 响 2.2.1.2 活 塞 环活 塞 环 是 具 有 弹 性 的 开 口 环 ， 有 气 环 和 油 环 之 分 。气 环 的 功 用 ： 密 封 ， 传 热 。油 环 的 功 用 ： 起 布 油 和 刮 油 的 作 用 ， 辅 助 的 封 气 作 用 .工 作 条 件 ： 活 塞 环 在 高 温 、 高 压 、 高 速 和 润 滑 极 其 困 难 。使 用 寿 命 最 短 的 零 件 ， 容 易 折 断 受 到 交 变 应 力 （ 沿 径 向 会 产 生 一 张 一缩 运 动 ） 要 求 弹 性 好 ， 强 度 高 、 耐 磨 损 。活 塞 环 材 料 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 环 通 常 采 用 镀 铬 或 喷 钼 处 理 ， 其 余 环 一 般 镀 锡 或 磷 化 ， 用 于 改 善 其 磨 合 性。 多 孔 性 铬 层 硬 度 高 ， 并 能 储 存 少 量 机 油 可 以 减 轻 磨 损 和 改 善 润 滑 ； 钼 的 熔 点 高 ，也 具 有 多 孔 性 。 (1) 气 环气 环 开 有 切 口 ， 具 有 弹 性 ， 在 自 由 状 态 下 外 径 大 于 气 缸 直径 。 气 环 的 切 口 形 状 有 直 开 口 、 阶 梯 形 开 口 和 斜 开 口 三 种 。汽 油 机 一 般 采 用 2道 气 环柴 油 机 一 般 多 采 用 3道 气 环 。气 环 的 断 面 形 状 很 多 ， 最 常 见 的 有 矩 形 环 、 扭 曲 环 、 锥 面环 、 梯 形 环 、 桶 面 环 和 顶 岸 环 等 。 矩 形 环优 点 与 不 足 ： 断 面 为 矩 形 ， 其 结 构 简 单 ， 制造 方 便 ， 易 于 生 产 ， 应 用 最 广 。 但 是 矩 形 环 有“ 泵 油 作 用 ” ， 易 形 成 积 炭 （ 图 2-23） 。 扭 曲 环 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 内切 环 ， 在 环 的 外 圆 部 分 切 槽 或 倒 角 的 称 外 切 环 , 广 泛 地 应 用 于第 2道 活 塞 环 槽 上 。l环 的 扭 曲 变 形 应 使 环 的 端 面 与 气 缸 壁 形 成 的 楔 形 尖 角 向 下 。l活 塞 向 上 运 动 时 ： 因 “ 油 楔 ” 作 用 使 环 悬 浮 于 气 缸 壁 ， 改 善 润 滑 ， 减 少 摩 擦 阻 力 ；l活 塞 向 下 运 动 时 ， 向 下 刮 油 。l但 如 果 装 反 使 尖 角 朝 上 ， 则 活 塞 向 上 运 动 时 ， 向 上 刮 油 ， 机 油 消 耗 率 剧 增 ， 排 气 冒 蓝 烟 。安 装 时 内 切 口 朝 上 ， 外 切 口 朝 下 ， 不 能 装 反 2） 扭 曲 环 ：a)正 扭 曲 环 ： 内 圆 上 边 缘 切 去 部 分 金 属 或 外 圆 下 边 缘 切 去 部 分 金 属 ；b)反 扭 曲 环 ： 内 圆 下 边 缘 切 去 部 分 金 属 或 外 圆 上 边 缘 切 去 部 分 金 属 ；图 2-30 气 环 的 断 面 形 状（ b ） 正 扭 曲 内 切 环 （ c） 反 扭 曲 内 切环 图 2-31 扭 曲 环 的 作 用 原 理扭 曲 环 成 因 见 图 2-31所 示 ： 活 塞 环 装 入 气 缸 后 ， 其 外 侧 气 缸 壁 的 作 用 力 F1与 内 侧 环 的 弹 力 F2不 在 一 条直 线 上 ， 于 是 产 生 扭 曲 力 矩 M， 从 而 使 环 的 边 缘 与 环 槽 的 上 下 侧 平 面 都 接 触 ，避 免 了 因 环 在 环 槽 内 的 上 下 窜 动 造 成 的 “ 泵 油 ” 现 象 。 锥 面 环断 面 呈 锥 形 ， 外 圆 工 作 面 上 加 工 一 个 很 小 的 锥 面 (0.5 1.5 )， 减 小 了 环 与 气 缸 壁 的 接 触 面 ， 提 高 了 表 面 接 触 压 力 ， 有 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 ， 不 能装 反 ， 否 则 会 引 起 机 油 上 窜 。 梯 形 环易 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 。 但 是 主 要 缺 点 是 加 工 困 难 ， 精 度要 求 高 。 桶 面 环当 桶 面 环 上 下 运 动 时 ， 均 能 与 气 缸 壁 形 成 楔 形 空 间 ， 磨 损 小 ，对 气 缸 表 面 的 适 应 性 和 对 活 塞 偏 摆 的 适 应 性 均 较 好 ， 有 利 于 密封 。 但 凸 圆 弧 表 面 加 工 较 困 难 。 顶 岸 环 ： 有 利 于 密 封 ； 可 以 减 少 汽 车 尾 气 HC的 排 放 量 (2) 油 环油 环 有 普 通 油 环 和 组 合 油 环 两 种 。 普 通 油 环普 通 油 环 又 叫 整 体 式 油 环 。 环 的 外 圆 柱 面中 间 加 工 有 凹 槽 ， 槽 中 钻 有 小 孔 或 开 切 槽 ，有 些 普 通 环 还 在 其 外 侧 上 边 制 有 倒 角 ， 使 环在 随 活 塞 上 行 时 形 成 油 楔 ， 可 起 均 布 润 滑 油的 作 用 ， 下 行 刮 油 能 力 强 ， 减 少 了 润 滑 油 的上 窜 。 组 合 式 油 环组 合 环 由 上 下 两 片 侧 轨 环 与 中 间 的 扩 胀 器组 成 ， 侧 轨 环 用 镀 铬 钢 片 制 成 ， 扩 胀 器 的 周边 比 气 缸 内 圆 周 略 大 一 些 ， 将 侧 轨 环 紧 紧 压向 气 缸 壁 。 这 种 油 环 的 接 触 压 力 高 ， 对 气 缸 壁 面 适 应 性 好 ， 而 且 回 油 通 路 大 ， 重 量 小 ，刮 油 效 果 明 显 。 缺 点 主 要 是 制 造 成 本 高 。 螺 旋 撑 簧 油 环 轨 形 撑 簧 油 环 功 用 -是 连 接 活 塞 和 连 杆 小 头 ， 并 把 活 塞 承 受的 气 体 压 力 传 给 连 杆 。 一 般 都 做 成 空 心 圆 柱 体 .工 作 条 件 高 温 下 周 期 地 承 受 很 大 的 冲 击 载荷 ， 其 本 身 又 作 摆 转 运 动 ， 而 且 处 于 润 滑 条 件 很差 的 情 况 下要 求 -活 塞 销 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 表 面 韧性 好 ， 耐 磨 性 好 ， 重 量 轻 。材 料 -低 碳 钢 和 低 碳 合 金 钢 制 成 ， 外 表 面 经 渗碳 淬 火 处 理 以 提 高 硬 度 ， 精 加 工 后 进 行 磨 光 ， 有较 高 的 尺 寸 精 度 和 表 面 光 洁 度 。2.2.1.3 活 塞 销 活 塞 销 的 内 孔 有 三 种 形 状 ：A 圆 柱 形 ；B 两 段 截 锥 与 一 段 圆 柱 组 合 ；C 两 段 截 锥 形 。圆 柱 形 孔 结 构 简 单 ， 加 工 容 易 ， 中 间 部 分 应 力 最 大 ， 两 端较 小 ， 结 构 质 量 较 大 ， 往 复 惯 性 力 大 ；两 段 截 锥 形 孔 ， 接 近 等 强 度 梁 ， 但 孔 的 加 工 较 复 杂 ； 组 合 形 孔 的 结 构 介 于 二 者 之 间 。 活 塞 销 与 活 塞 销 座 孔 及 连 杆 小 头 衬 套 孔 的 连 接配 合 “全 浮 式 ” 安 装 和 “ 半 浮 式 ” 安 装 。活 塞 是 铝 活 塞 ， 而 活 塞 销 采 用 钢 材 料 ， 铝 比 钢 热 膨 胀 量大 。 为 了 保 证 高 温 工 作 时 活 塞 销 与 活 塞 销 座 孔 为 过 渡 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 。“ 半 浮 式 ” 安 装 的 特 点 活 塞 销 不 会 作 轴 向 窜 动 ， 不需 要 锁 片 。 小 轿 车 上 应 用 较 多 . 2.2.2 连 杆功 用 连 接 活 塞 与 曲 轴 。 连 杆 小 头 通 过 活 塞 销 与 活塞 相 连 ， 连 杆 大 头 与 曲 轴 的 连 杆 轴 颈 相 连 。 并 把 活 塞 承受 的 气 体 压 力 传 给 曲 轴 ， 使 得 活 塞 的 往 复 运 动 转 变 成 曲轴 的 旋 转 运 动 。 工 作 条 件 承 受 周 期 性 变 化 的 活 塞 顶 部 气 体 压 力 和 惯 性 力 的 作 用 ， 即 压 缩 、 拉 伸 和 弯 曲 等 交 变 载 荷 。要 求 连 杆 强 度 高 ， 刚 度 大 ， 重 量 轻 。全 浮 式 活 塞 销 ， 在 连 杆 小 头 孔 中 压 入 减 磨 的 青 铜 衬 套 。 在 小 头 和 衬 套 上 铣 有 油 槽 或 钻 有 油 孔半 浮 式 活 塞 销 是 与 连 杆 小 头 紧 配 合 的 ， 不 需 要 衬 套 和 润 滑 。连 杆 杆 身 “工 ” 字 形 断 面 ， 抗 弯 强 度 好 ， 重 量 轻 ， 大 圆 弧 过 渡 ， 且 上 小 下 大 ， 压 力 润 滑 连 杆， 杆 身 中 部 都 制 有 连 通 大 、 小 头 的 油 道 。材 料 连 杆 体 和 连 杆 盖 有 优 质 的 中 碳 钢 或 中 碳 合 金 钢 （ 如 45、 40Cr、 42CrMo、 40MnB等 ） 模 锻 或 辊 锻 而 成 。 连 杆 大 头 与 曲 轴 连 杆 轴 颈 相 连 ， 有 平 分 和 斜 分 两 种 平 分 汽 油 机 多 采 用 这 种 连 杆 。 斜 分 切 分 面 与 连 杆 杆 身 轴 线 成 30 60 夹 角 。 柴 油 机 多 采 用 这 种 连 杆 。 柴油 机 连 杆 轴 颈 较 粗 ， 大 头 尺 寸 往 往 超 过 了 气 缸 直 径 ， 为 了 使 连 杆 大 头 能 通 过 气 缸 ，便 于 拆 装 ， 一 般 都 采 用 斜 切 口 ， 最 常 见 的 是 45 夹 角 。连 杆 盖 连 杆 大 头 分 开 可 取 下 的 部 分 ， 连 杆 与 连 杆 盖 配 对 加 工 ， 在 同 一 侧 打上 配 对 记 号 ， 安 装 时 不 得 互 相 调 换 或 变 更 方 向 。 斜 切 口 连 杆 常 用 的 定 位 方 法 有 锯 齿定 位 、 圆 销 定 位 、 套 筒 定 位 和 止 口 定 位 。连 杆 螺 栓 采 用 优 质 合 金 钢 ， 并 精 加 工 和 热 处 理 特 制 而 成 。 安 装 连 杆 盖 拧 紧连 杆 螺 栓 螺 母 时 ， 要 用 扭 力 板 手 分 2 3次 交 替 均 匀 地 拧 紧 到 规 定 的 扭 矩 ， 拧 紧 后 还应 可 靠 的 锁 紧 。 连 杆 螺 栓 损 坏 后 绝 不 能 用 其 它 螺 栓 来 代 替 。 连 杆 轴 瓦 连 杆 大 头 孔 内 的 瓦 片 式 滑 动 轴 承 。轴 瓦 分 上 、 下 两 个 半 片 ， 多 采 用 薄 壁 钢 背 轴 瓦 ， 内 表 面 浇 铸有 耐 磨 合 金 层 。 耐 磨 合 金 层 具 有 质 软 ， 容 易 保 持 油 膜 ， 磨 合 性好 ， 摩 擦 阻 力 小 ， 不 易 磨 损 等 特 点 。耐 磨 合 金 -有 巴 氏 合 金 ， 铜 铝 合 金 ， 高 锡 铝 合 金 。定 位 凸 键 供 安 装 时 嵌 入 连 杆 大 头 和 连 杆 盖 的 定 位 槽 中 ，以 防 轴 瓦 前 后 移 动 或 转 动 ， 有 的 轴 瓦 上 还 制 有 油 孔 ， 安 装 时 应与 连 杆 上 相 应 的 油 孔 对 齐 。 叉 形 连 杆 V型 发 动 机 连 杆 主 副 连 杆 2.2.3曲 轴 飞 轮 组 （ 图 2-32）曲 轴 飞 轮 组 主 要 由 曲 轴 、 飞 轮 和 一 些 附 件 组 成 。 2.2.3.1 曲 轴功 用 与 连 杆 配 合 将 作 用 在 活 塞 上 的 气 体 压 力 变 为 旋 转 的 动 力 ， 传 给 传 动 机 构 ； 驱动 配 气 机 构 和 其 它 辅 助 装 置 （ 如 风 扇 、 水 泵 、 发 电 机 等 ） 。工 作 条 件 曲 轴 承 受 气 体 压 力 ， 惯 性 力 及 惯 性 力 矩 的 作 用 ， 受 力 大 而 且 受 力 复 杂 ，并 且 承 受 交 变 负 荷 的 冲 击 作 用 ， 高 速 旋 转 。要 求 曲 轴 具 有 足 够 的 刚 度 和 强 度 ， 具 有 良 好 的 承 受 冲 击 载 荷 的 能 力 ， 耐 磨 损 且 润滑 良 好 。材 料 中 碳 钢 或 中 碳 合 金 钢 （ 如 45、 40Cr等 ） 模 锻 而 成 。 为 提 高 耐 磨 性 和 耐 疲 劳 强度 ， 轴 颈 表 面 经 高 频 淬 火 或 氮 化 处 理 ， 并 经 精 磨 加 工 ， 以 达 到 较 高 的 表 面 硬 度 和 表 面粗 糙 度 的 要 求 。组 成 主 轴 颈 ， 连 杆 轴 颈 （ 曲 柄 销 ） 、 曲 柄 、 平 衡 块 、 前 端 和 后 端 等 。 曲 拐 一 个 主 轴 颈 、 一 个 连 杆 轴 颈 和 一 个 曲 柄 组 成 。 曲 拐 数 目 等 于 气 缸数 (直 列 式 发 动 机 )； V型 发 动 机 曲 轴 的 曲 拐 数 等 于 气 缸 数 的 一 半 。全 支 承 曲 轴 ： 曲 轴 的 主 轴 颈 数 比 气 缸 数 目 多 一 个 。 曲 轴 的 强 度 和 刚 度 都 比较 好 ， 并 且 减 轻 了 主 轴 承 载 荷 ， 减 小 了 磨 损 。 柴 油 机 和 大 部 分 汽 油 机 多 采 用这 种 形 式 。非 全 支 承 曲 轴 ： 曲 轴 的 主 轴 颈 数 比 气 缸 数 目 少 或 与 气 缸 数 目 相 等 。 缩 短 了曲 轴 的 总 长 度 ， 使 发 动 机 的 总 体 长 度 有 所 减 小 。全 支 承 曲 轴 非 全 支 承 曲 轴 曲 轴 的 连 杆 轴 颈 （ 亦 称 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 ， 以 减 少 应 力集 中 。曲 柄 是 主 轴 颈 和 连 杆 轴 颈 的 连 接 部 分 ， 断 面 为 椭 圆 形 ， 为 了平 衡 惯 性 力 ， 曲 柄 处 铸 有 (或 紧 固 有 )平 衡 重 块 。 平 衡 重 块 用 来平 衡 发 动 机 不 平 衡 的 离 心 力 矩 ， 有 时 还 用 来 平 衡 一 部 分 往 复 惯性 力 ， 从 而 使 曲 轴 旋 转 平 稳 。曲 轴 前 端 装 有 正 时 齿 轮 ， 驱 动 风 扇 和 水 泵 的 皮 带 轮 以 及 起 动爪 等 。 为 了 防 止 机 油 沿 曲 轴 轴 颈 外 漏 ， 在 曲 轴 前 端 装 有 一 个 甩油 盘 ， 在 齿 轮 室 盖 上 装 有 油 封 。后 端 用 来 安 装 飞 轮 ， 在 后 轴 颈 与 飞 轮 凸 缘 之 间 制 成 档 油 凸 缘与 回 油 螺 纹 ， 以 阻 止 机 油 向 后 窜 漏 。 2.2.3.2 曲 拐 的 布 置 和 发 动 机 的 工 作 顺 序曲 轴 的 形 状 和 曲 拐 相 对 位 置 (即 曲 拐 的 布 置 )取 决 于气 缸 数 、 气 缸 排 列 和 发 动 机 的 发 火 顺 序 。发 火 顺 序 安 排 的 原 则 l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 。l作 功 间 隔 应 力 求 均 匀 。发 火 间 隔 角 以 曲 轴 转 角 表 示 的 各 缸 发 火 的 间隔 时 间 ， 四 行 程 发 动 机 的 发 火 间 隔 角 为 720 /i， (i为 气 缸 数 目 )。 (1) 四 冲 程 直 列 三 缸 发 动 机工 作 顺 序 为 1-3-2或 1-2-3。 四 冲 程 直 列 三 缸 发 动 机 的 发 火 间 隔 角 应 为 720 3=240 ， 3个 曲 拐互 成 120四 冲 程 直 列 三 缸 发 动 机 的 工 作 循 环 表 （ 工 作 顺 序 为 1-2-3）曲 轴 转 角 ( ) 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸0 180 0 60 作 功 进 气 排 气60 120 压 缩120 180 进 气 180 360 180 240 排 气240 300 作 功300 360 压 缩360 540 360 420 进 气420 480 排 气480 540 作 功540 720 540 600 压 缩 600 660 进 气660 720 排 气 （ 2） 四 缸 四 行 程 发 动 机 的 发 火 顺 序 和 曲 拐 布 置 ：四 缸 发 动 机 的 曲 拐 布 置四 缸 四 行 程 发 火 间 隔 角 为 720 /4 180 。 即 为 1-3-4-2或 为 1-2-4-3 表 2-1 发 火 顺 序 为 1-3-4-2工 作 循 环 表曲 轴 转 角 ( ) 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸0 180 作 功 排 气 压 缩 进 气180 360 排 气 进 气 作 功 压 缩360 540 进 气 压 缩 排 气 作 功540 720 压 缩 作 功 进 气 排 气表 2-2 发 火 顺 序 为 1-2-4-3工 作 循 环 表曲 轴 转 角 ( ) 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸0 180 作 功 压 缩 排 气 进 气180 360 排 气 作 功 进 气 压 缩 360 540 进 气 排 气 压 缩 作 功540 720 压 缩 进 气 作 功 排 气 (2) 四 行 程 直 列 六 缸 发 动 机 的 发 火 顺 序 和 曲 拐 布 置 ：四 行 程 直 列 六 缸 发 动 机 发 火 间 隔 角 为 720 /6=120 ， 六 个 曲 拐分 别 布 置 在 三 个 平 面 内 ， 一 种 发 火 顺 序 是 1-5-3-6-2-4， 国 产 汽 车的 六 缸 直 列 发 动 机 都 用 这 种 ， 其 工 作 循 环 表 见 表 2-3。 另 一 种 发 火顺 序 是 1-4-2-6-3-5。 表 2-3 直 列 六 缸 机 工 作 循 环 表（ 发 火 顺 序 ： 1-5-3-6-2-4-1） （ 3） 四 行 程 V型 八 缸 发 动 机 的 发 火 顺 序发 火 间 隔 角 为 720 /8=90 ， V型 八缸 发 动 机 只 有 四 个 曲 拐 。 曲 拐 布 置 与 四 缸 发 动 机 相 同 ， 四 个 曲拐 布 置 在 同 一 平 面 内 ， 也 可 以 布 置 在 两 个互 相 错 开 90 的 平 面 内 ， 使 发 动 机 得 到 更好 地 平 衡 。发 火 顺 序 为 R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2。 表 2-4 发 火 顺 序 为 R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2 V型 八 缸 四 行 程 发 动 机 循 环 表曲 轴 转 角 ( ) R1 R2 R3 R4 L4 L2 L3 L10 180 90 作 功 作 功 排 气 压 缩 进 气 进 气 排 气 压 缩180 排 气 进 气 压 缩 作 功180 360 270 排 气 作 功 压 缩 进 气360 进 气 压 缩 作 功 排 气450 进 气 排 气 作 功 压 缩 360 540 540 压 缩 作 功 排 气 进 气630 压 缩 进 气 排 气 作 功540 720 720 作 功 排 气 进 气 压 缩 2.2.3.3 飞 轮功 用 用 来 贮 存 作 功 行 程 的 能 量 ， 克 服 进 气 、 压 缩 和 排 气 行 程 的 阻 力 和 其 它 阻力 ， 使 曲 轴 能 均 匀 地 旋 转 。 飞 轮 外 缘 压 有 的 齿 圈 与 起 动 电 机 的 驱 动 齿 轮 啮 合 ， 供 起 动 发 动 机 用 ； 汽 车 离 合 器 也 装 在 飞 轮 上 ， 利 用 飞 轮 后 端 面 作 为 驱 动 件 的 摩 擦 面 ， 用 来对 外 传 递 动 力 。 l高 速 旋 转 件 ， 静 平 衡 和 动 平 衡 要 求 高 ， 用 定 位 销 和 不 对 称 布 置 的 螺 栓 来 定 位 。l用 螺 栓 固 定 在 曲 轴 后 端 的 接 盘 上 。l具 有 很 大 的 转 动 惯 量 的 铸 铁 圆 盘 ， 轮 缘 上 镶 有 齿 圈 （ 齿 圈 与 飞 轮 为 紧 配 合 ， 有 一 定 的 过 盈 量 ） 。l在 飞 轮 轮 缘 上 作 有 压 缩 上 止 点 记 号 当 飞 轮 上 的 记 号 与 外 壳 上 的 记 号 对 正 时 ， 正 好 是 压 缩 上 止 点 。 四 缸 发 动 机 为 1缸 或 4缸 压 缩 上 止 点 ； 六 缸 发 动 机 为 1缸 或 6缸 压 缩 上 止 点 。 奥 迪 100飞 轮 上 有 “ 0”标 记 。 2.2.3.4 曲 轴 扭 转 减 振 器l 曲 轴 的 扭 转 振 动 曲 轴 各 曲 拐 的 转 动 比 飞 轮 时 快 时 慢 的 现 象l 扭 转 减 振 器 的 功 用 就 是 吸 收 曲 轴 扭 转 振 动 的 能 量 ， 消 减 扭 转 振 动 ， 避 免 发 生 强 烈 的 共 振 及 其 引 起 的 严 重 恶 果 。l 加 装 扭 转 减 振 器 的 条 件 曲 轴 刚 度 小 、 旋 转 质 量 大 、 缸 数 多 及 转 速 高的 发 动 机 ， 由 于 自 振 频 率 低 ， 强 迫 振 动 频 率 高 ， 容 易 达 到 临 界 转 速 而 发生 强 烈 的 共 振 。 (a)橡 胶 摩 擦 式 (b)摩 擦 片 式 (c)硅 油 粘 液 式图 2-44 曲 轴 扭 转 减 振 器 示 意 2.3 平 衡 机 构曲 轴 的 曲 柄 臂 上 设 置 的 平 衡 重 只 能 平 衡 旋 转 惯 性 力 及 其 力 矩 ， 而 往 复 惯 性 力 及 其力 矩 的 平 衡 则 需 采 用 专 门 的 平 衡 机 构 。Fj曲 柄 连 杆 机 构 的 往 复 运 动 质 量 将 产 生 往 复 惯 性 力Fj 一 阶 往 复 惯 性 力 ， 与 曲 轴 转 角 的 余 弦 成 正 比Fj -二 阶 往 复 惯 性 力 ， 与 二 倍 曲 轴 转 角 的 余 弦 成 正 比 。Fj=Fj +Fj往 复 惯 性 力 的 平 衡 状 况 与 气 缸 数 、 气 缸 排 列 形 式 及 曲 拐 布 置 形 式 等 因 素 有 关 。四 冲 程 直 列 四 缸 发 动 机 一 阶 往 复 惯 性 力 、 一 阶 往 复 惯 性 力 矩 和 二 阶 往 复 惯 性力 矩 都 平 衡 ， 唯 二 阶 往 复 惯 性 力 不 平 衡 。 图 2-78 作 用 于 平 面 曲 轴 上 的 一 阶 和 二 阶 往 复 惯 性 力 示 意 图 图 2-79 链 传 动 双 轴 平 衡 机 构 （ 三 菱 公 司 ）图 2-79所 示 为 两 根 平 衡 轴 一 高 一 低 在 气 缸 中 心 线 左 右 等 距 布 置 ， 上 方 的 平 衡 轴与 曲 轴 旋 转 方 向 相 同 ， 下 方 的 平 衡 轴 旋 向 相 反 ， 上 下 平 衡 轴 的 垂 直 距 离 等 于 连杆 长 度 的 0.7倍 。 这 种 平 衡 机 构 可 以 显 著 地 降 低 由 二 阶 往 复 惯 性 力 和 气 体 力 所 造成 的 振 动 和 噪 声 。 图 2-80所 示 为 齿 轮 传 动 的 双 轴 平 衡 装 置 。 整 个 装 置 置 于 油 底 壳 内 ， 两 个 平衡 轴 高 度 相 同 ， 相 对 气 缸 中 心 线 左 右 对 称 。 图 2-80 齿 轮 传 动 的 双 轴 平 衡 装 置 （ 通 用 汽 车 公 司 ） 图 2-81 单 轴 平 衡 机 构 （ 夏 利 TJ376Q） 2.4 内 燃 机 的 燃 烧 室l燃 烧 室 当 活 塞 到 达 上 止 点 时 ， 气 缸 盖 、 气 缸壁 面 和 活 塞 顶 三 部 分 或 气 缸 盖 和 活 塞 顶 两 部 分 组 成的 密 闭 空 间 ， 该 密 闭 空 间 的 容 积 就 是 计 算 压 缩 比 时使 用 的 燃 烧 室 体 积 。l应 注 意 内 燃 机 的 燃 烧 并 不 只 是 在 上 述 定 义 的 燃 烧室 内 进 行 的 。l传 统 的 汽 油 机 的 燃 烧 室 主 要 在 气 缸 盖 上 ， 但 随 着缸 内 直 喷 汽 油 机 的 出 现 ， 以 活 塞 顶 部 的 凹 坑 已 成 为燃 烧 室 的 重 要 组 成 部 分 。l柴 油 机 的 燃 烧 室 可 分 为 统 一 式 燃 烧 室 （ 直 喷 式 ）和 分 隔 式 （ 非 直 喷 ） 燃 烧 室 两 大 类 。 (1) 半 球 型 燃 烧 室 （ Semi-spherical Type） 半 球 型 燃 烧 室 结 构 紧 凑 ， 火 花 塞 布 置 在 燃 烧 室 中 央 ， 火 焰 行 程 短 ， 故 燃 烧 速 率 高 ， 散热 少 ， 热 效 率 高 。 这 种 燃 烧 室 结 构 上 也 允 许 气 门 双 行 排 列 ， 进 气 口 直 径 较 大 ， 故 充 气 效 率 较 高， 虽 然 使 配 气 机 构 变 得 较 复 杂 ， 但 有 利 于 排 气 净 化 ， 在 轿 车 发 动 机 上 被 广 泛 地 应 用 。(2) 多 球 型 燃 烧 室 （ Multi-spherical Type）由 两 个 以 上 半 球 形 凹 坑 组 成 的 ,其 结 构 紧 凑 ， 面 容 比 小 ， 火 焰 传 播 距 离 短 ， 气 门 直 径 较大 ， 气 道 比 较 平 直 ， 且 能 产 生 挤 气 涡 流 。 夏 利 TJ376Q型 汽 油 机 即 为 此 种 燃 烧 室 。 (3) 楔 型 燃 烧 室 （ Wedge Type）楔 型 燃 烧 室 结 构 简 单 、 紧 凑 ， 散 热 面 积 小 ， 热 损 失 也 小 ， 能 保 证 混 合 气 在 压 缩 行 程 中形 成 良 好 的 涡 流 运 动 ， 有 利 于 提 高 混 合 气 的 混 合 质 量 ， 进 气 阻 力 小 ， 提 高 了 充 气 效 率 。 气 门 排 成一 列 ， 使 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 些 ， 切 诺 基 轿 车 发 动 机采 用 这 种 形 式 的 燃 烧 室 。 4) 篷 型 燃 烧 室 （ Pent Roof Type） (图 214e) 近 年 来 在 高 性 能 多 气 门 轿 车 发 动 机 上 广 泛 应 用 的 燃 烧 室 。 特别 是 小 气 门 夹 角 的 浅 篷 形 燃 烧 室 得 到 了 较 大 的 发 展 。 在 每 缸 四 气门 发 动 机 欧 宝 V6、 奔 驰 320E、 富 士 EJ20等 和 每 缸 五 气 门 汽 油 机三 菱 3G81等 上 得 到 了 应 用 。5) 浴 盆 型 （ Bathtub Type） 燃 烧 室 浴 盆 型 燃 烧 室 ， 气 缸 盖 工 艺 性 好 ， 制 造 成 本 低 ， 但 因 气 门 直径 易 受 限 制 ， 进 、 排 气 效 果 要 比 半 球 型 燃 烧 室 差 。 捷 达 轿 车 发 动机 、 奥 迪 轿 车 发 动 机 采 用 盆 型 燃 烧 室 。 6） 活 塞 顶 燃 烧 室丰 田 汽 油 机 的 燃 烧 室 三 菱 GDI汽 油 机 的 燃 烧 室 2.4.2 柴 油 机 的 燃 烧 室2.4.2.1 柴 油 机 燃 烧 室 的 种 类柴 油 机 的 燃 烧 室l统 一 式 燃 烧 室 （ 直 接 喷 射 式 柴 油 机 用 ）l分 隔 式 燃 烧 室 （ 非 直 接 喷 射 式 柴 油 机 用 ）根 据 燃 烧 室 的 特 点 也 常 把 柴 油 机 区 分l直 接 喷 射 式 （ DI） 柴 油 机 （ Direct-injection engine）l非 直 接 喷 射 式 （ IDI） 柴 油 机 （ Indirect-injection engine） 2.4.2.2 柴 油 机 的 统 一 式 燃 烧 室混 合 气 形 成 燃 油 自 喷 油 器 直 接 喷 射 到 燃 烧 室 中 ， 借 喷 出 油 注 的 形 状 和 燃烧 室 形 状 的 匹 配 ， 以 及 燃 烧 室 内 空 气 涡 流 运 动 ， 迅 速 形 成 混 合 气 。构 造 特 点 由 活 塞 凹 顶 顶 部 与 气 缸 盖 底 部 所 包 围 的 单 一 内 腔 ， 几 乎 全 部 容积 都 在 活 塞 顶 面 上 ， 缸 盖 底 面 一 般 是 平 的 ， 活 塞 顶 部 下 凹 。DI柴 油 机 的 燃 烧 室 的 种 类 常 见 的 有 型 、 浅 球 型 、 器 皿 型 、 U型 等 。（ 1） 型 燃 烧 室 l 采 用 螺 旋 进 气 道 或 切 向 进 气 道 ， 以 产 生 进 气 涡 流 ， 并 于 压 缩 末 期 组 织 中 等 强度 的 绕 气 缸 轴 线 转 动 的 挤 气 涡 流 ， 促 进 混 合 气 的 形 成 和 改 善 燃 烧 状 况l 采 用 小 孔 径 的 多 孔 喷 油 器 。l 混 合 气 形 成 的 方 式 空 间 雾 化 混 合 。 燃 油 以 较 高 的 压 力 (17 22MPa)喷 入气 缸 时 ， 大 部 分 燃 油 以 雾 状 分 布 在 燃 烧 室 空 间 ， 少 量 燃 油 由 于 空 气 涡 流 运 动 的 作 用 ， 被 甩 到 燃 烧 室 壁 面 上 形 成 油 膜 。 油 膜 受 热 蒸 发 ， 并 在 燃 烧 开 始 后 大 量 蒸发 ， 柴 油 蒸 汽 被 空 气 涡 流 带 走 ， 迅 速 与 空 气 形 成 可 燃 混 合 气 。 优 点 ： 形 状 简 单 、 易 于 加 工 ； 结 构 紧 凑 、 散 热 面 积 小 、热 效 率 高 ； 一 部 分 燃 油 在 空 间 先 形 成 混 合 气 而 发 火 ， 起 动性 较 好 。缺 点 ： 要 求 的 喷 油 压 力 高 ， 对 配 套 的 喷 油 泵 和 喷 油 器 中的 配 合 偶 件 加 工 精 度 要 求 高 ； 多 孔 喷 油 器 的 喷 孔 直 径 小 ， 易于 堵 塞 ； 同 时 着 火 的 混 合 气 较 多 ， 发 动 机 工 作 比 较 粗 暴 。 (2) 球 形 燃 烧 室 ：l利 用 强 烈 的 进 气 涡 流 来 促 进 混 合 气 形 成 的 。 混 合 气 形 成 的 方 式 油 膜 表 面 蒸 发 混 合 。燃 油 以 较 高 的 喷 射 压 力 (17 19MPa)由 喷 油 器 顺 气 流 方 向 和 接 近 燃 烧 室 切 线 方 向喷 入 燃 烧 室空 气 涡 流 的 作 用 ， 绝 大 部 分 的 燃 油 附 在 燃 烧 室 壁 面 上 ， 形 成 一 层 比 较 均 匀 的油 膜 。缺 点 ： 起 动 困 难 ， 须 采 用 螺 旋 形 进 气 道 ， 结 构 复 杂 ， 制 造 困 难 。优 点 ： 工 作 柔 和 ， 噪 音 小 。 2.4.2.3 柴 油 机 的 分 隔 式 燃 烧 室l分 隔 式 燃 烧 室 由 两 部 分 组 成 ， 一 部 分 位 于 活 塞 顶 与 气 缸 底 面 之 间 ， 称 为 主燃 烧 室 ， 另 一 部 分 在 气 缸 盖 中 ， 称 为 副 燃 烧 室 。 这 两 部 分 由 一 个 或 几 个 孔道 相 连 。l分 隔 式 燃 烧 室 的 常 见 型 式 有 涡 流 室 燃 烧 室 (Swirl Chamber)和 预 燃 室 燃 烧室 (Precombustion Chamber)两 种 。 （ 1） 涡 流 室 优 点 ： 工 作 柔 和 ， 空 气 利 用 率 较 高 ， 喷 射 压 力 也 较 低 。 缺 点 ： 热 损 失 大 ， 经 济 性 差 ， 起 动 困 难 。 （ 2） 预 燃 室 燃 烧 室 （ 图 2-87） : 缸 盖 上 有 预 燃 室 ， 占 燃 烧 室 总 容 积 的 1/3， 预 燃 室 与主 燃 室 有 通 道 ， 活 塞 为 平 顶 。 因 为 通 道 不 是 切 向 的 ， 所 以 压缩 时 不 产 生 涡 流 。