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1、1,汽車工程學(xué)院,曲柄連桿機構(gòu),基本內(nèi)容,曲軸飛輪組,活塞連桿組,機體組,曲柄連桿機構(gòu)基礎(chǔ),一、曲柄連桿機構(gòu)基礎(chǔ),1、曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成,一、曲柄連桿機構(gòu)基礎(chǔ),2、曲柄連桿機構(gòu)作用,曲柄連桿機構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的主要機構(gòu)。它把燃?xì)庾饔迷诨钊斆嫔系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，向工作機械輸出機械能。,一、曲柄連桿機構(gòu)基礎(chǔ),二、機體組,二、機體組,1、氣缸體,二、機體組,水冷發(fā)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。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(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和
2、潤滑油道等。,一般式,龍門式,隧道式,分類 （1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為,二、機體組,二、機體組,（2）根據(jù)氣缸的排列方式,結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。,縮短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機重量；形狀復(fù)雜，加工困難。,高度小，總體布置方便。,二、機體組,氣缸套,二、機體組,氣缸套,二、機體組,氣缸套,二、機體組,性能如何？,強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。,散熱良好、冷卻均勻、加工容易。 強度和剛度不如干缸套，易漏水。,二、機體組,2、氣缸蓋,二、機體組,氣缸蓋,二、機體組,2、氣缸蓋,二、機體組,2、氣缸蓋,組成：由活塞頂面及氣缸蓋相
3、應(yīng)凹坑共同組成。 技術(shù)要求： （1）結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，表面積要小，以減小熱量損失及縮短火焰行程。 （2）使混合氣在壓縮終了時具有一定的渦流運動，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣及時和充分燃燒。,燃燒室,二、機體組,二、機體組,燃燒室,二、機體組,燃燒室,3、氣缸墊,要求：強度和彈性 耐壓、耐高溫、耐腐蝕,氣缸墊,材料：銅、金屬與石棉,二、機體組,氣缸墊：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。,二、機體組,3、氣缸墊,4、氣缸蓋罩,氣缸蓋罩,二、機體組,5、油底殼,概念： 貯存機油并封閉曲軸箱，又稱為下曲軸箱。 使用特點： 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
4、，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。 材料： 薄鋼板沖壓、鋁合金。,二、機體組,三、活塞連桿組,1、活塞,三、活塞連桿組,三、活塞連桿組,活塞結(jié)構(gòu),三、活塞連桿組,（1）活塞頂部,結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機上。,凸起呈球狀、頂部強度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。,凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。,三、活塞連桿組,頭部,（2）活塞頭部,位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。,工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。,1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳
5、給氣缸壁。,作用：,三、活塞連桿組,（3）活塞裙部,位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。 作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力， 防止破壞油膜。,裙 部,三、活塞連桿組,活塞在工作時的保護措施,（1）在活塞裙部表面涂保護層，可改善鋁合金活塞的磨合性； 主要有鉛、錫、石墨、磷保護層等。,（2）在安裝活塞銷時，使活塞銷偏置某一方向裝，以減少換向 時的敲擊聲，且使裙部減小磨損； 有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面的， 向作功行程中受主 側(cè)壓力的一方偏移了12mm。,三、活塞連桿組,活塞銷偏置,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),工作條件： 高溫、高壓、高速、
6、極難潤滑。 平均壽命： 6萬公里 材料：合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時表面涂有保護層）,三、活塞連桿組,活塞環(huán)種類,矩形環(huán)、扭曲環(huán)、梯形環(huán)、鼻型環(huán)（邁騰）等,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),活塞環(huán)三隙,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),活塞環(huán)泵油,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),油環(huán)的刮油作用,油環(huán)的刮油作用,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),氣環(huán)密封原理,三、活塞連桿組,2、活塞環(huán),3、連桿,三、活塞連桿組,作用：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(fù)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。,三、活塞連桿組,3、連桿,連桿與活塞的連接形式,全浮式：活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。,半浮式：活
7、塞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(nèi)作自由擺動。多用于小轎車,三、活塞連桿組,3、連桿,連桿大頭的連接形式,斜切式,平切式,三、活塞連桿組,3、連桿,連桿軸瓦,三、活塞連桿組,3、連桿,V型發(fā)動機連桿的布置形式,并列式,主副式,叉型式,三、活塞連桿組,3、連桿,連桿螺栓定位方式 鋸齒形定位：依靠接合面的齒形定位。套或銷定位：依靠套或銷與連桿體（或蓋）的孔緊配合定位。止口定位,三、活塞連桿組,3、連桿,三、曲軸飛輪組,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,功用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵觥＿€用來驅(qū)動 發(fā)動機的配氣機構(gòu)及其他各種輔助裝置。 工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣
8、性力矩。承受交變載荷的沖擊。,四、曲軸飛輪組,1、曲軸,曲軸上的油路,四、曲軸飛輪組,1、曲軸,曲軸的軸向限位,通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推軸承來實現(xiàn)的（翻邊軸瓦）。,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,曲軸軸承,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,曲軸支承形式,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,平衡軸,平衡軸簡單地說是一個裝有偏心重塊并隨曲軸同步旋轉(zhuǎn)的軸，利用偏心重塊所產(chǎn)生的反向振動力，使發(fā)動機獲得良好的平衡，降低發(fā)動機的振動。,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,曲拐的布置,各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)些，最好是在發(fā)動機的前半部和后半部交替進行。 比如：四缸機：1-3-
9、4-2或1-2-4-3 六缸機：1-5-3-6-2-4；,（1）一般規(guī)律,V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。 曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平衡性好。,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,（2）常見曲軸曲拐的布置,對缸數(shù)為i的發(fā)動機而言，其發(fā)火順序為： 四行程：720/i 二行程：360/i,四缸四行程發(fā)動機的發(fā)火順序和曲拐布置,點火順序：各缸完成同名行程的次序。,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,功,功,功,功,1 3 4 2,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,1、曲軸,四、曲軸飛輪組,2、飛輪,四、曲軸飛輪組,能量存儲器，保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn),摩擦式離合器的主動件,輪緣上鑲嵌起動用飛輪齒圈,飛輪功用,2、飛輪,四、曲軸飛輪組,63,謝謝！,
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