廠車發動機機構原理第1頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一組成：廠車發動機是一種由許多機構和系統組成的復雜機器。汽車發動機盡管結構形式不一樣，但無論是四行程發動機，還是二行程發動機；無論是單缸發動機，還是多缸發動機。一般都是：由兩個機構機體-曲柄連桿機構配氣機構五個系統燃料供給系、點火系、冷卻系、潤滑系、啟動系組成。第2頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一一、機體-曲柄連桿機構

曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。作用：將活塞承受燃氣壓力在氣缸內作的直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。組成：機體組（汽缸體曲軸箱組）活塞連桿組曲軸飛輪組第3頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第4頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一1.機體組（汽缸體曲軸箱組）機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。組成:氣缸體、(上、下曲軸箱、)氣缸蓋、氣缸墊第6頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一1、氣缸墊2、氣缸蓋3、襯墊4、壓條5、氣缸蓋罩6、氣缸體7、機油盤襯墊8、機油盤第7頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一①氣缸體水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱，也可稱為氣缸體。（有的發動機將氣缸分鑄成上下兩部分，上部稱為氣缸體、下部稱為曲軸箱。）氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。第8頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

氣缸體應具有足夠的強度和剛度，根據氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。（圖2-2）一般式氣缸體龍門式氣缸體隧道式氣缸體第10頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一(1)一般式氣缸體

其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。這種氣缸體的優點是機體高度小，重量輕，結構緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點是剛度和強度較差.第11頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一(2)龍門式氣缸體

其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心。它的優點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷；但其缺點是工藝性較差，結構笨重，加工較困難。第12頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一(3)隧道式氣缸體

這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優點是結構緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。第13頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一氣缸與汽缸套氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對材料要求高，成本高。為了延長汽缸體的壽命和降低造價，常常采用在汽缸體內鑲入汽缸套的結構。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套)，然后再裝到氣缸體內。這樣，氣缸套采用耐磨的優質材料制成，氣缸體可用價格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長氣缸體的使用壽命。第14頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種（圖2-5）。干式干式汽缸套鑲入缸體后，不與冷卻水直接接觸。濕式濕式汽缸套鑲入缸體后，缸套外表面與冷卻水直接接觸，由缸套密封環密封。第16頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

干式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。它具有整體式氣缸體的優點，強度和剛度都較好，但加工比較復雜，內、外表面都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。第18頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產生漏水現象。應該采取一些防漏措施。第19頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第20頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一②氣缸蓋作用：主要用來封閉汽缸上部，并和氣缸體的內壁共同組成燃燒室的一部分，是承受高溫、高壓的機件。種類：灰鑄鐵鑄造安裝汽缸墊時有銅皮卷邊的一面應朝向缸蓋；

鋁合金鑄造安裝汽缸墊時有銅皮卷邊的一面應朝向缸體；第22頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構成燃燒室。它經常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環水來冷卻燃燒室等高溫部分。第24頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。第25頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一汽缸的功用是將燃料燃燒時產生的熱量轉變為活塞往復運動的機械能，再通過連桿將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動而對外輸出動力。擰緊汽缸蓋螺栓時要由中央對稱向四周按規定扭矩分幾次擰緊，以避免汽缸蓋翹曲變形造成漏氣。鑄鐵缸蓋擰緊后，還要待發動機升溫后再次擰緊。第26頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一③汽缸墊汽缸墊是汽缸蓋與汽缸體之間的密封墊；氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間；功用：是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。第27頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補償結合面的不平度，以確保密封，同時要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應用較多的是銅皮——棉結構的氣缸墊，由于銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時較之石棉不易變形。有的發動機還采用在石棉中心用編織的綱絲網或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結劑壓成的氣缸墊。第29頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

安裝氣缸墊時，首先要檢查氣缸墊的質量和完好程度，所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。其次要嚴格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2～3次進行，最后一次擰緊到規定的力矩。第30頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一④上曲軸箱與汽缸體鑄成一體；⑤下曲軸箱與上曲軸箱用螺栓連接，同時用以存放發動機油。氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼（圖2-6）。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發動機的總體布置和機油的容量。油底殼內裝有穩油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止潤滑油泄漏。第31頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一2.活塞連桿組組成：活塞、活塞環、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成；第33頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第34頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一①活塞作用：是與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室，承受氣缸中氣體壓力，并通過活塞銷和連桿傳給曲軸，驅使曲軸旋轉。工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。第35頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一高溫

活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達600～700K，且溫度分布很不均勻；第36頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一高壓

活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機高達3～5MPa，柴油機高達6～9MPa，這就使得活塞產生沖擊，并承受側壓力的作用；第37頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一高速

活塞在氣缸內以很高的速度(8～12m/s)往復運動，且速度在不斷地變化，這就產生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。第38頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一潤滑不良的條件下工作。

活塞在這種惡劣的條件下工作，會產生變形并加速磨損，還會產生附加載荷和熱應力，同時受到燃氣的化學腐蝕作用。第39頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一要求：(1)要有足夠的剛度和強度，傳力可靠；(2)導熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損；(3)質量小，重量輕，盡可能地減小往復慣性力。第40頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一材料：鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強度鋁合金，但在一些低速柴油機上采用高級鑄鐵（合金鑄鐵）或耐熱鋼。高強度鋁合金高級鑄鐵（合金鑄鐵）耐熱鋼。第41頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一構造：活塞的基本結構可分為頂部、頭部和裙部三個部分。頂部頭部裙部第42頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一（1）活塞頂部。作用：活塞頂部是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。形狀：根據不同的目的和要求，活塞頂部制成各種不同的形狀：常見的有：平頂活塞凸頂活塞凹頂活塞成型頂活塞。第43頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

平頂活塞頂部是一個平面，結構簡單，制造容易，受熱面積小，頂部應力分布較為均勻，一般用在汽油機上，柴油機很少采用。第44頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

凸頂活塞頂部凸起呈球頂形，其頂部強度高，起導向作用，有利于改善換氣過程，二行程汽油機常采用凸頂活塞。第45頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

凹頂活塞頂部呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒，有雙渦流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。第46頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一成型頂活塞第47頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

(2)活塞頭部。

活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環的環槽。用以安裝氣環、油環。作用：安裝活塞環，起燃燒室的密封作用。活塞頭部指第一道活塞環槽到活塞銷孔以上部分。它有數道環槽，用以安裝活塞環，起密封作用，又稱為防漏部。作用：安裝活塞環，起燃燒室的密封作用。第48頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

汽油機活塞一般有3～4道環槽，上面2～3道用以安裝氣環，下面一道用以安裝油環。在油環槽底面上鉆有若干徑向小孔，以使被油環從氣缸壁上刮下來的多余機油經過這些小孔流回油底殼。第一道環槽工作條件最惡劣，一般應離頂部較遠些。柴油機壓縮比高，一般有四道環槽，上部三道安裝氣環，下部安裝油環。活塞頂部吸收的熱量主要也是經過防漏部通過活塞環傳給氣缸壁，再由冷卻水傳出去。總之，活塞頭部的作用除了用來安裝活塞環外，還有密封作用和傳熱作用，與活塞環一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內，同時還將(70～80)%的熱量通過活塞環傳給氣缸壁。第49頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一（3）活塞裙部活塞環槽以下的部分稱為活塞裙部。它包括裝活塞銷的銷座孔作用：是引導活塞在氣缸內作往復運動，并承受側壓力。裙部制有活塞銷座，用來安裝活塞銷。第50頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

所謂側壓力是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的側壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，所以，作功行程中的側壓力也大大高于壓縮行程中的側壓力（圖2-13）。活塞裙部承受側壓力的兩個側面稱為推力面，它們處于與活塞銷軸線相垂直的方向上。第51頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第52頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一②活塞環

活塞環（圖2-20）是具有彈性的開口環。氣環油環油環裝在氣環的下方。第53頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第54頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一功用：氣環：密封冷卻是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走。其中密封作用是主要的，因為密封是傳熱的前提。如果密封性不好，高溫燃氣將直接從氣缸表面流入曲軸箱。這樣不但由于環面和氣缸壁面貼合不嚴而不能很好散熱，而且由于外圓表面吸收附加熱量而導致活塞和氣環燒壞；第55頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一功用油環布油、刮油、改善潤滑條件；起布油和刮油的作用，改善活塞與氣缸的潤滑條件。下行時刮除氣缸壁上多余的機油；上行時在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒掉，又可以減少活塞、活塞環與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環還能起到封氣的輔助作用。第56頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一材料

合金鑄鐵（特種灰鑄鐵），目前廣泛采用的活塞環材料是合金鑄鐵（特種灰鑄鐵），彈性好。是在優質灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素，第一道環鍍鉻，其余環一般鍍錫或磷化。第57頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

氣環的斷面形狀很多，最常見的有矩形環、扭曲環、錐面環、梯形環和桶面環（圖2-22）。第58頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

油環

油環有普通油環和組合油環兩種

（圖2-24）第59頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

活塞環開有切口，具有彈性，在自由狀態下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后，產生一定的徑向彈力，使外表面緊貼在氣缸壁上，形成密封面。活塞環的兩個端面留有一定的間隙，以防止活塞環受熱膨脹卡死，造成“拉缸”。為了保證活塞環的密封，避免氣體從環的端面間隙漏過，安裝活塞環時，一定要將各環的切口端隙按規定錯開。第60頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一③連桿功用：是連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。組成：連桿分為三個部分：連桿小頭(小頭通過活塞銷與活塞相連)

連桿桿身連桿大頭(包括連桿蓋)(連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連)第61頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一1.連桿小頭2.連桿桿身3.連桿大頭第62頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一受力情況：連桿工作時，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。要求：這就要求連桿強度高，剛度大，重量輕；（連桿桿身通常做成“工”字形斷面）材料：連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經模鍛或輥鍛而成，然后經機加工和熱處理。第63頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一連桿小頭

對全浮式活塞銷，由于工作時小頭孔與活塞銷之間有相對運動，所以常常在連桿小頭孔中壓入減磨的青銅襯套。為了潤滑活塞銷與襯套，在小頭和襯套上銑有油槽或鉆有油孔以收集發動機運轉時飛濺上來的潤滑油并用以潤滑。有的發動機連桿小頭采用壓力潤滑，在連桿桿身內鉆有縱向的壓力油通道。采用半浮式活塞銷是與連桿小頭緊配合的，所以小頭孔內不需要襯套，也不需要潤滑。第64頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一連桿桿身

連桿桿身通常做成"I"字形斷面，抗彎強度好，重量輕，大圓弧過渡，且上小下大，采用壓力法潤滑的連桿，桿身中部都制有連通大、小頭的油道。第65頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一連桿大頭

連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有整體式和分開式兩種。一般都采用分開式，分開式又分為平分和斜分兩種。第66頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第67頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一平分——分面與連桿桿身軸線垂直（圖2-29）；汽油機多采用這種連桿。因為，一般汽油機連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，可以方便地通過氣缸進行拆裝，故常采用平切口連桿。第68頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一斜分——分面與連桿桿身軸線成30～60°夾角。柴油機多采用這種連桿。因為，柴油機壓縮比大，受力較大，曲軸的連桿軸頸較粗，相應的連桿大頭尺寸往往超過了氣缸直徑，為了使連桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口，最常見的是45°夾角。第69頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一注意事項1）把連桿大頭分開可取下的部分叫連桿蓋，連桿與連桿蓋配對加工，加工后，在它們同一側打上配對記號，安裝時不得互相調換或變更方向。

第70頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一注意事項2）連桿蓋和連桿大頭用連桿螺栓連在一起，連桿螺栓在工作中承受很大的沖擊力，若折斷或松脫，將造成嚴重事故。為此，連桿螺栓都采用優質合金鋼，并精加工和熱處理特制而成。安裝連桿蓋擰緊連桿螺栓螺母時，要用扭力板手分2～3次交替均勻地擰緊到規定的扭矩，擰緊后還應可靠的鎖緊。連桿螺栓損壞后絕不能用其它螺栓來代替。

第71頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一注意事項

3）連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動或轉動，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時應與連桿上相應的油孔對齊。

第72頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第73頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一④活塞銷（圖2-26）

功用:是連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。第74頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

技術要求：活塞銷在高溫下周期地承受很大的沖擊載荷，其本身又作擺轉運動，而且處于潤滑條件很差的情況下工作，因此，要求活塞銷具有足夠的強度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕。形狀：一般都做成空心圓柱體；材料：采用低碳鋼和低碳合金鋼制成，外表面經滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。第75頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

活塞銷的內孔形狀：有三種形狀：a.圓柱形；b.兩段截錐與一段圓柱組合；c.兩段截錐形第76頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合：有兩種方式（圖2-27）：“全浮式”安裝

"半浮式"安裝。第77頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第78頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一“全浮式”安裝：當發動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運動，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。為了防止全浮式活塞銷軸向竄動刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有檔圈，進行軸向定位。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用鋼材料，鋁比鋼熱膨脹量大。為了保證高溫工作時活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合。裝配時，先把鋁活塞加熱到一定程度，然后再把活塞銷裝入，這種安裝方式應用較廣泛。第79頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一“半浮式”安裝：特點是活塞銷中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內作自由擺動，而和連桿小頭沒有相對運動。活塞銷不會作軸向竄動，不需要鎖片。第80頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一3.曲軸飛輪組組成：由

曲軸飛輪曲軸正時齒輪曲軸帶輪

等組成。第81頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第82頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一（1）曲軸（圖2-33）

曲軸是發動機最重要的機件之一。功用：是與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變為旋轉的動力，傳給底盤的傳動機構。同時，驅動配氣機構和其它輔助裝置，如風扇、水泵、發電機等。

第83頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第84頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

工作時，曲軸承受氣體壓力，慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復雜，并且承受交變負荷的沖擊作用。同時，曲軸又是高速旋轉件，因此，要求曲軸具有足夠的剛度和強度，具有良好的承受沖擊載荷的能力，耐磨損且潤滑良好。曲軸一般用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛而成。為提高耐磨性和耐疲勞強度，軸頸表面經高頻淬火或氮化處理，并經精磨加工，以達到較高的表面硬度和表面粗糙度的要求。第85頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

結構：曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。一個主軸頸、一個連桿軸頸和一個曲柄組成了一個曲拐，曲軸的曲拐數目等于氣缸數(直列式發動機)；V型發動機曲軸的曲拐數等于氣缸數的一半。第86頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

曲軸前端裝有正時齒輪，驅動風扇和水泵的皮帶輪以及起動爪等。為了防止機油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個甩油盤，在齒輪室蓋上裝有油封。曲軸的后端用來安裝飛輪，在后軸頸與飛輪凸緣之間制成檔油凸緣與回油螺紋，以阻止機油向后竄漏。第87頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

曲軸的形狀和曲拐相對位置(即曲拐的布置)取決于氣缸數、氣缸排列和發動機的發火順序。第88頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一①四缸四行程發動機的發火順序和曲拐布置（圖2-35）：第89頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

四缸發動機四個曲拐布置在同一平面內。1，4缸在上，2，3缸在下，互相錯開180°，其發火順序的排列只有兩種可能，即為1-3-4-2或為1-2-4-3；兩種工作順序的發動機工作循環，分別見表2-1和表2-2。第90頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第91頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一②四行程直列六缸發動機的發火順序和曲拐布置（圖2-36）：第92頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

六個曲拐分別布置在三個平面內。一種發火順序是1-5-3-6-2-4，國產汽車的六缸直列發動機都用這種，其工作循環表見表2-3。另一種發火順序是1-4-2-6-3-5。第93頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

發火順序為1-5-3-6-2-4發動機工作循環表第94頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一（2.）飛輪（圖2-38）功用:

是用來貯存作功行程的能量，穩定轉速。用于克服進氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，使曲軸能均勻地旋轉。

飛輪外緣壓有的齒圈與起動電機的驅動齒輪嚙合，供起動發動機用；汽車離合器也裝在飛輪上，利用飛輪后端面作為驅動件的摩擦面，用來對外傳遞動力。標注發動機第一缸上止點記號和發火正時記號。第95頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第96頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

飛輪是高速旋轉件，因此，要進行精確地平衡校準，平衡性能要好，達到靜平衡和動平衡。飛輪是一個很重的鑄鐵圓盤，用螺栓固定在曲軸后端的接盤上，具有很大的轉動慣量。飛輪輪緣上鑲有齒圈，齒圈與飛輪緊配合，有一定的過盈量。在飛輪輪緣上作有記號(刻線或銷孔)供找壓縮上止點用(四缸發動機為1缸或4缸壓縮上止點；六缸發動機為1缸或6缸壓縮上止點)。當飛輪上的記號與外殼上的記號對正時，正好是壓縮上止點。

第97頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一

飛輪與曲軸在制造時一起進行過動平衡實驗，在拆裝時為了不破壞它們之間的平衡關系，飛輪與曲軸之間應有嚴格不變的相對位置。通常用定位銷和不對稱布置的螺栓來定位。第98頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一二、配氣機構1．功用：

按照發動機的工作順序，適時地開閉進、排氣門、[向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣]完成氣缸內的換氣過程。另外，當進、排氣門關閉時，保證氣缸密封，進飽排凈。第99頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一2．組成包括氣門組和氣門傳動組（圖3-6）第100頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一4．型式①（圖3-1）第101頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第102頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一氣門頂置式氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機構。氣門組主要由氣門、氣門彈簧及座、氣門導管等組成；氣門傳動組主要由正時齒輪、凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂等組成。其特點，進氣阻力小，燃燒室結構緊湊，氣流攪動大，能達到較高的壓縮比，目前國產的汽車發動機都采用氣門頂置式配氣機構。

第103頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一氣門側置式氣門位于氣缸體側面稱為氣門側置式配氣機構；氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導管、氣門座圈等組成；氣門傳動組主要由凸輪軸、挺桿、氣門挺桿導管等組成。省去了推桿、搖臂等另件，簡化了結構。因為它的進、排氣門在氣缸的一側，壓縮比受到限制，進排氣門阻力較大，發動機的動力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。第104頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一②（圖3-2）第105頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第106頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一凸輪軸下置式

凸輪軸下置式，主要缺點是氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動另件較多，結構較復雜，發動機高度也有所增加。第107頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一凸輪軸中置式

凸輪軸中置式,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，省去推桿，這種結構稱為凸輪軸中置配氣機構。凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。第108頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一凸輪軸上置式

凸輪軸上置有兩種結構，一是凸輪軸直接通過搖臂來驅動氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復運動質量大大減小，此結構適于高速發動機。另一種是凸輪軸直接驅動氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機構的往復運動質量更小，特別適應于高速發動機。第109頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一③（圖3-3）（圖3-4）第110頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一第111頁，共126頁，2023年，2月20日，星期一齒輪傳動凸輪軸下置，中置的配氣機構大多采用圓柱形正時齒輪傳動，一般從曲軸到凸輪軸只需一對正時齒輪傳動，若齒輪直徑過大，可增加一個中間齒輪。為了嚙合平穩，減小噪聲，正時齒輪多用斜齒。鏈條與鏈輪的傳動鏈條與鏈輪的傳動適用于凸輪軸上置的配氣機構