新闻资讯

透视图解发动机机体组和曲柄连杆机构

　　01机体组

　　发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成，如下图（a）、（b）所示。

　　机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套与油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。

　　(a)缸体组

　　1-气缸体；2-曲轴轴瓦盖；3-曲轴箱；

　　4-曲轴箱紧固螺栓；5-曲轴箱下盖；6-油底壳

　　(b)气缸盖及罩盖

　　1-凸轮轴驱动链轮；2-直喷喷油器；3-液压挺柱；4-气门；5-气门导管；6-气门弹簧；7-摇臂；8-凸轮轴同步驱动齿轮；9-凸轮轴；10-气缸盖罩盖；11-点火线圈与火花塞

　　气缸体组件

　　气缸体如下图（a）、（b）所示。

　　(a)奥迪1.2TFSI发动机气缸体

　　1-气缸体；2-气缸衬套及开槽；3-倒扣；4-外壁；5-气缸衬套

　　气缸体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金气缸体的越来越普遍。与铸铁机体相比，铝合金气缸体具有下列优点：

　　a.全铝气缸体与铝活塞的热膨胀系数相同，因此活塞与气缸的间隙可以控制到最小，从而可以降低噪声和机油消耗量。

　　b.由于铝合金的导热性很好，因此采用全铝气缸体可以提高压缩比，有利于提高发动机的功率。

　　c.铝合金气缸体重量轻，有利于前置发动机前轮驱动的轿车前后轮载荷的合理分配。

　　d.由于铝合金气缸体散热性能好，可以减少冷却液容量，减小散热器尺寸，使整个发动机轻量化。

　　铝合金气缸体的缺点是成本高。

　　(b)大众EA888发动机气缸体

　　1-粗粒机油分离器；2-密封凸缘；3-带挡板的油底壳上部；4-可调式外部齿轮机油泵；5-油底壳蜂巢状插入件；6-衬垫；7-油底壳下部（塑料制成）；8-3mm气缸壁厚度；9-灰色铸铁气缸体

　　气缸盖组件

　　气缸盖如下图（a）、（b）所示。

　　气缸盖一般都由优质灰铸铁或合金铸铁铸造，汽油机则多采用铝合金气缸盖。铝合金导热性好，有利于提高发动机的压缩比。目前汽车发动机普遍采用铝合金气缸盖。

　　气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）。在气缸盖内还铸有水套、进排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。若凸轮轴安装在气缸盖上，则气缸盖上还加工有凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。

　　（a）大众EA888发动机气缸盖

1-点火线圈（单缸独立点火）；2-进气凸轮轴；3-摇臂；4-进气凸轮轴调节器（无级调节至60°曲轴角）；5-排气凸轮轴调节器（无级调节至33°或34°曲轴角）；6-气缸盖外壳；7-排气歧管；8-具有气门行程切换功能的排气凸轮轴；9-冷却液温度传感器；10-用于气门行程切换的执行器

　　（b）V10FSI发动机气缸盖

　　1-气缸盖罩盖；2-具有气门行程切换的排气凸轮轴；3-摇臂；4-液压挺柱；5-气门；6-气门弹簧；7-高压喷油器；8-高压油轨；9-进气凸轮轴正时调节电磁阀；10-叶片式凸轮轴正时调节器；11-排气凸轮轴正时调节电磁阀

　　02.曲柄连杆机构

　　曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功能是将活塞的往返运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞连杆组、曲轴飞轮组的零件组成。曲柄连杆机构总体构造如下图所示。

　　曲柄连杆机构总体构造

　　1-高压燃油泵；2-活塞；3-连杆；4-冷却液泵；5-冷却液泵驱动皮带；6-平衡轴；7-曲轴；8-可调式外部齿轮机油泵；9-机油泵驱动链条；10-链条张紧器；11-齿形皮带传动；12-进气凸轮轴调节器；13-排气凸轮轴调节器；14-具有气门行程切换功能的排气凸轮轴

　　活塞连杆组

　　活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。

　　连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。习惯上常常把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆，有时也称连杆体为连杆。

　　连杆组的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。活塞连杆组的构造如下图所示。

　　活塞连杆组的构造

　　1-活塞；2-第一道气环；3-第二道气环；4-油环；5-曲轴上的连杆瓦轴径；6-连杆瓦盖；7-连杆瓦盖紧固螺栓；8-连杆轴瓦（下）；9-连杆轴瓦（上）；10-连杆；11-1缸、3缸、5缸、8缸、10缸、12缸活塞（头部有区别）；12-2缸、4缸、6缸、7缸、9缸、11缸活塞（头部有区别）；13-活塞销

活塞环分气环和油环两种。气环的主要功用是密封和传热。油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。此外，气环和油环还分别起到刮油和密封的辅助作用。

　　曲轴飞轮组

　　曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。

　　曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。一个曲柄销，左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。单缸发动机的曲轴只有一个曲拐，多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同，V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。将若干个单元曲拐按照一定的相位连接起来再加上曲轴前、后端便构成一根曲轴。曲轴飞轮组的结构如下图所示。

　　曲轴飞轮组的结构

　　1-链条驱动机构的双链条齿；2-W型发动机曲轴倒角（连杆轴颈成对布置，并与曲轴形成相应，安装连杆时应保证轴瓦不能接触到倒角圆弧或两个连杆表面之间的棱边）；3-主轴承；4-机油泵齿轮（机油泵驱动齿轮连同平衡轴的齿形皮带轮被压紧在外部主轴承上，并用减振器固定到位）；5-减振器；6-平衡轴齿形皮带轮；7-曲轴轴颈；8-驱动机油泵与平衡轴的轴颈；9-主轴承；10-连杆轴颈

　　在发动机后端安装双质量飞轮，大大降低发动机与变速器振动系统的固有频率，使得其固有频率对应的转速为发动机怠速转速的1/3左右，从而降低振动的传递率。

　　双质量飞轮式扭转减振器与曲轴扭转减振器结构类似，主要零件也是由固定在曲轴上的主体部分（壳体）、惯性质量部分以及扭转弹性阻尼部分组成，只是在此处习惯称主体部分为第一质量，惯性质量部分称为第二质量。第一质量固定在曲轴后端，第二质量通过轴承安装在第一质量上，第二质量还负责将动力传递给传动系统，第一质量与第二质量之间通过扭转减振器传递转矩。

　　双质量飞轮的结构如下图所示。

　　双质量飞轮的结构

　　1-双质量飞轮；2-离合器片；3-离合器盖；4-齿隙；5-发动机转速传感器脉冲轮；6-双质量飞轮

　　双质量飞轮中的弹簧阻尼系统将第一质量与第二质量分开，这样发动机产生的扭力振动就不会传递到变速箱。

　　在自动变速箱匹配的W型发动机上，双质量飞轮被变矩器盘代替。

　　多缸发动机具有两个平衡轴用以补偿惯性力。这两个轴安装在曲轴箱中。上平衡轴由曲轴通过齿形带驱动。上平衡轴末端的一个齿轮驱动下平衡轴。平衡轴固定在曲轴箱离合器侧的两个定位孔中。平衡轴的结构如下图（a）、（b）所示。

　　（a）奥迪W8发动机平衡轴

　　1-平衡轴在曲轴箱轴套中的支撑部位；2-曲轴驱动齿轮上的正时标记（1缸上止点）；3-曲轴上的驱动齿轮；4-张紧轮；5-平衡轴驱动齿轮上的正时标记对准密封面上的标记（1缸上止点）；6-平衡轴上的驱动齿轮

　　（b）大众EA888发动机平衡轴

　　1-滚轴轴承；2-平衡轴；3-滚动轴承；4-惰轮；5-导轨；6-曲轴链条链轮；7-带旋入式卡箍的张紧滑轨；8-张紧器；9-齿形链条；10-平衡轴

　　END