機(jī)體組概述

曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。

（1）機(jī)體組：氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱及油底殼、曲軸箱、汽缸套

（2）活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、連桿

（3）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、平衡軸

1.機(jī)體組

機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。

氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的一個(gè)部件。氣缸體有水冷式缸體和風(fēng)冷式氣缸體。

水冷式氣缸體一般與上曲軸箱鑄成一體。氣缸體上部拍了出所有氣缸，氣缸周?chē)目涨幌嗷ミB通構(gòu)成水套。下半部分是用來(lái)支承曲軸的曲軸箱。

氣缸體有直列、V形和水平對(duì)置三種形式，在汽車(chē)上常用直列和V形兩種。氣缸體下部的結(jié)構(gòu)有一般式、龍門(mén)式、和隧道式三種形式風(fēng)冷式氣缸體和曲軸箱采用分體式結(jié)構(gòu)，氣缸體和曲軸箱分開(kāi)鑄造，然后再裝配到一起。氣缸體和氣缸蓋外表面鑄有許多散熱片來(lái)保證充分散熱，缸體的材料一般用灰鑄鐵，為提高氣缸的耐磨性，有時(shí)在鑄鐵中加入少量合金元素如鎳、鉬、鉻、磷等。但是，實(shí)際上除了與活塞配合的氣缸壁表面外，其他部分對(duì)耐磨性要求并不高。為了材料上的經(jīng)濟(jì)性，廣泛采用缸體內(nèi)鑲?cè)霘飧滋讈?lái)形成氣缸工作表面。這樣，缸套可用耐磨性較好的合金鑄鐵或合金鋼制造，以延長(zhǎng)氣缸使用壽命，而缸體可用價(jià)格較低的普通鑄鐵或鋁合金材料制造。氣缸套有干式和濕式兩種。

干式氣缸套外表面不直接與冷水接觸，其壁厚一般為1～3mm。缸套外表面與其裝配的氣缸體內(nèi)表面采用過(guò)盈配合。

濕式缸套外表面直接與冷卻水接觸，冷卻效果好。其壁厚比干式缸套厚，一般為5～9mm。

氣缸蓋的主要作用是封閉氣缸上部，與活塞頂部和氣缸壁一起構(gòu)成燃燒室。

一般水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋內(nèi)鑄有冷卻水套，缸蓋下端面與缸體上端面向所對(duì)應(yīng)的水套是相通的，利用水的循環(huán)來(lái)冷卻燃燒室壁等高溫部分；風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上鑄有許多散熱片，靠增大散熱面積來(lái)降低燃燒室的溫度。

發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上應(yīng)有進(jìn)排氣門(mén)座導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣通道等。汽油機(jī)氣缸蓋還應(yīng)有火花塞孔，而柴油機(jī)則設(shè)有安裝噴油器的做孔。

氣缸蓋與氣缸體之間裝有氣缸襯墊，其作用是保證氣缸蓋與氣缸體間的密封，防止燃燒室漏氣、水套漏水。

油底殼的主要作用是儲(chǔ)存機(jī)油并封閉曲軸箱。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成。

2.活塞連桿組

活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、連桿、連桿軸瓦等組成。

活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室，并承受氣缸中氣體壓力，通過(guò)活塞銷(xiāo)將作用力傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。

活塞可分為頭部、環(huán)槽部和裙部三部分。

活塞頭部 活塞是燃燒室的組成部分，其形狀取決于燃燒室的形式。常見(jiàn)的活塞頭部形狀有平頂式、凹頂式和凸頂式。

活塞環(huán)槽 活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽內(nèi)。汽油機(jī)一般由2～3道環(huán)槽,上面1～2道用來(lái)安裝氣環(huán),實(shí)現(xiàn)氣缸的密封;最下面的一道用來(lái)安裝油環(huán).在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向回油孔,當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),油環(huán)把氣缸壁上多余的機(jī)油刮下來(lái)經(jīng)回油孔流回油底殼。若溫度過(guò)高，第一道環(huán)容易產(chǎn)生積碳，出現(xiàn)過(guò)熱卡死現(xiàn)象。

活塞裙部 活塞裙部起導(dǎo)向作用。

活塞環(huán)

活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽內(nèi)，用來(lái)密封活塞與氣缸壁之間的間隙，防止竄氣，同時(shí)使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)便順捷。活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。

活塞銷(xiāo)

活塞銷(xiāo)的作用是連接活塞和連桿小頭，并將活塞所受的氣體作用力傳給連桿。

活塞銷(xiāo)通常為空心圓柱體，有時(shí)也按等強(qiáng)度要求做成截面管狀體結(jié)構(gòu)。

活塞銷(xiāo)一般采用低碳鋼或低碳合金制造。

活塞銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)座孔和連桿小頭襯套孔的連接采用全浮式和半浮式連接。采用全浮式連接，活塞銷(xiāo)可以在孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；采用半浮式連接，銷(xiāo)與連桿小頭之間為過(guò)盈配合，工作中不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)座孔之間為間隙配合。

連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件組成，連桿體與連桿蓋分為連桿小頭、桿身和連桿大頭。

連桿小頭用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，以連接活塞。桿身通常做成“工”或“H”形斷面，以求在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度要求的前提下減少質(zhì)量。

連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。一般做成分開(kāi)式，與桿身切開(kāi)的一半稱(chēng)為連桿蓋，二者靠連桿螺栓連接為一體。

連桿軸瓦 安裝在連桿大頭孔座中，與曲軸上的連桿軸頸裝和在一起，是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的配合副之一。常用的減磨合金主要有白合金、銅鉛合金和鋁基合金。

3.曲軸飛輪組

曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪和一些附件組成。

飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他不同作用的零件和飛輪以及其他不同作用的零件和附件組成。

曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的機(jī)件之一。其作用是將活塞連桿組傳來(lái)的氣體作用力轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)力矩對(duì)外輸出，并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他輔助裝置工作。

曲軸前端主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)、水泵和風(fēng)扇等附屬機(jī)構(gòu)，前端軸上安裝有正時(shí)齒輪(或同步帶輪)、風(fēng)扇與水泵的帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器以及起動(dòng)爪等。

曲軸后端采用凸緣結(jié)構(gòu)，用來(lái)安裝飛輪。

主軸頸和連桿軸頸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最關(guān)鍵的滑動(dòng)配合副，一般均進(jìn)行表面淬火，軸頸過(guò)渡圓角處還須進(jìn)行滾壓強(qiáng)化等化等工藝，以提高其抗疲勞強(qiáng)度。

曲軸的軸向定位一般采用止推片或翻邊軸瓦，定位裝置裝在前端第一道主軸承處或中部某軸承處。

曲軸一般選用強(qiáng)度高、耐沖擊韌度和耐磨性能好的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼或高強(qiáng)度球墨鑄鐵來(lái)鍛造或鑄造。

曲軸在裝配前必須經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡校驗(yàn)，對(duì)不平衡的曲軸，常在其偏重的一側(cè)平衡重或曲柄上鉆去一部分質(zhì)量，以達(dá)到平衡的要求。

飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤(pán)，外緣上壓有一個(gè)齒圈，與起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，供起動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)使用。

飛輪上通常還刻有第一缸點(diǎn)火正時(shí)記號(hào)，以便校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻。

多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪應(yīng)與曲軸一起進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。為了保證在拆裝過(guò)程中不破壞飛輪與曲軸間的裝配關(guān)系，采用定位銷(xiāo)或不對(duì)稱(chēng)螺栓布置方式，安裝時(shí)應(yīng)加以注意。

1.無(wú)電解作用　中頻電流是正弦交流電。由于是交流電，作用時(shí)無(wú)正負(fù)極之分。亦不產(chǎn)生電解作用，所以使用時(shí)操作簡(jiǎn)單，電極一般（鉛板和一層絨布）。

2.降低組織阻，增加作用深度　機(jī)體組織相當(dāng)于一小電容器，對(duì)交流電顯示的容抗，可用XC=1/2πfc表示，從式中可知，f越高則XC越小。因此，中頻電流可以克服機(jī)體組織電阻，而達(dá)到較大的作用深度。

3.對(duì)機(jī)體組織有興奮作用　中頻電流單一周期不能引起一次興奮，由于哺乳動(dòng)物運(yùn)動(dòng)神經(jīng)每次興奮后有一個(gè)絕對(duì)不應(yīng)期，持續(xù)時(shí)間約1ms左右，因此為使每個(gè)刺激都能引起一次興奮，頻率不能大于1KHz，為此將1000Hz以下的頻率定為低頻電流。而中頻電流頻率在1KHz～100KHz之間，已不能每次刺激都引起一次興奮，需綜合多個(gè)刺激的連續(xù)作用才能引起一次興奮，即所謂中頻電刺激的綜合效應(yīng)。

4.中頻電對(duì)神經(jīng)肌肉刺激的特點(diǎn)　中頻電流對(duì)皮膚感覺(jué)神經(jīng)刺激引起的是一種舒適的振動(dòng)感（大強(qiáng)度時(shí)者有不適的束縛感），這種刺激不會(huì)引起痛纖維的興奮。因此中頻電流作用時(shí)可以使用較大的電流強(qiáng)度來(lái)引起深部肌肉強(qiáng)烈地收縮，但不致引起電極下的燒灼刺痛感。目前認(rèn)為，低頻感應(yīng)電流只能興奮正常的神經(jīng)肌肉，而中頻交流電（尤其頻率為6000Hz者）仍有可能興奮變性的神經(jīng)肌肉。有人提出6000～8000Hz的中頻電流作用時(shí)，肌肉收縮閾與痛閾有明顯的分離現(xiàn)象，即在此頻率內(nèi)，使肌肉發(fā)生強(qiáng)烈收縮而不引起疼痛。

5.由低頻調(diào)制的中頻電流的生理學(xué)特點(diǎn)　幅度恒定的中頻電流雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但它由于幅度無(wú)變化易為人體所適應(yīng)，目前臨床上已用低頻（0～150Hz）電流調(diào)制中頻電流，使中頻電流的幅度隨低頻電流的頻率發(fā)生變化。因此，這種電流兼有低、中頻電流的特點(diǎn)，且由于其波形、波幅、頻率、調(diào)幅度的不斷變化，人體不易適應(yīng)。目前應(yīng)用于臨床的這類(lèi)電流有干擾電流和調(diào)制中頻電流，經(jīng)過(guò)整流的脈沖中頻電又可進(jìn)行藥物離子導(dǎo)入治療。

等幅中頻電流與由低頻調(diào)制的中頻電流由于調(diào)制電流的頻率不同而有不同的生理效應(yīng)。

對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和肌肉

1～10Hz　可引起肌肉單收縮

25～50Hz　可引起肌肉強(qiáng)直收縮

100Hz 可引起肌肉收縮減弱或消失

對(duì)感覺(jué)神經(jīng)

50Hz　震顫感明顯

100Hz　止痛

對(duì)血管

1～20Hz　提高血管張力

50～100Hz　擴(kuò)張血管

對(duì)植物神經(jīng)

4～10Hz　興奮交感神經(jīng)

20～40Hz　興奮迷走神經(jīng)

100～150Hz　抑制交感神經(jīng)