0第二章曲柄连杆机构详解.ppt

2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 4）气环的密封机理： 活塞环在自由状态下，由于开口的张开，环的外径略大于气缸直径；而装入气缸后，由于径向弹力的作用使环的外圆面与气缸壁贴紧形成所谓的“第一密封面”，气缸内的高压气体不可能通过第一密封面泄漏。而在工作条件下，一旦燃气压力产生，则气环就在燃气压力作用下压紧在环槽的下端面上，形成所谓的“第二密封面”。高压气体也不可能通过第二密封面泄漏。进入径向间隙中的高压气体只能使环的外圆面与气缸壁更加贴紧。这时漏气的唯一通道就是活塞环的开口端隙。如果几道活塞环的开口相互错开，那么就形成了“迷宫式”漏气通道。 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 5）气环构造： （1）气环切口 （a）切口间隙：过大，漏气严重； 过小，环卡死或折断。 6）切口形状： 直开口 工艺性好，但密封性差； 阶梯形开口 密封性好，工艺性差； 斜开口 密封性和工艺性介于前两种开口之间，斜角一般为30°或45°。 气环的开口形状 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 （2）气环断面形状： （a）矩形环（标准环） ∵面接触，∴导热性好 常用于第一道气环； 但其磨合性差，摩擦阻力大，且有泵油作用。 泵油机理： 活塞下行（进气冲程） 活塞上行（压缩冲程） （b）锥面环 线接触，磨合性好； 下行：刮油 上行：形成油楔 注意不可装反！ 矩形环的泵油作用 a）矩形环；b）锥面环；c）、d）上侧面内切正扭曲环；e)下侧面外切正扭曲环；f）下侧面内切反扭曲环；g）梯形环；h）楔形环；i）桶面环；j）开槽环； k）、l)顶岸环 气环的断面形状 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 （c）扭曲环 装入气缸后，因环的弹性内力不对称而扭转成“碟形”，所以，磨合性、密封性较好，且无泵油现象，故常用于高速发动机的第二、三道气环。 注意：装配时，应将其内圆切槽向上，或者外圆切槽向下。 a）矩形环；b）扭曲环 扭曲环端面扭转原理 a）进气、压缩、排气行程；b）作功行程 扭曲环工作原理 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 （d）梯形环 优点：可避免环粘在环槽中（活塞侧压力的作用） 使用寿命长（燃气作用在环上径向分力的作用） 缺点：环的上、下面的精磨工艺复杂。 常用于热负荷较高的柴油机的第一道气环。 （e）桶面环 其断面外表面为凸圆弧形 优点：磨合性、适应性好（∵线接触） 磨损小（总形成上、下油楔） 缺点：加工困难 （f）开槽环 在外圆面上加工出环形槽，在槽内填充能吸附机油的多孔性氧化铁，有利于润滑、磨合和密封。 （g）顶岸环 断面为“L”形。因为顶岸环距活塞顶面近，作功行程时，燃气压力能迅速作用于环的上侧面和内圆面，使环的下侧面与环槽的下侧面、外圆面与气缸壁面贴紧，有利于密封；由于同样的原因，顶岸环可以减少汽车尾气HC的排放量。 顶岸环与其它类型的上气环安装位置比较 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 7)油环 油环类型 油环有槽孔式、槽孔撑簧式和钢带组 合式三种类型。 1）槽孔式油环 槽孔式油环的刮油能力主要靠油环自身的弹力 ；加工上下两道刮油唇，在集油槽底加工有回油孔；这种油环结构简单，加工容易，成本低。 2）槽孔撑簧式油环 在槽孔式油环的内圆面加装撑簧 ；环的刮油能力和耐久性有所提高 。 4）钢带组合油环 由上、下刮片和轨形撑簧组合而成。刮油能力强；对气缸失圆和活塞变形的适应能力强 。 a）圆孔型；b）长孔型；c）渠型；d）弯片型 槽孔式油环的断面形状 a）板形撑簧油环；b）螺旋撑簧油环；c）轨形撑簧油环 槽孔撑簧式油环 1－上刮片；2－下刮片；3－轨形撑簧 钢带组合油环 2-3. 曲柄连杆机构--活塞组 二、活塞销 1）功用： 连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体力传给连杆。 2）工作条件：在高温下承受很大的周性载荷，润滑条件很差。 3）材料： 要求：强度、刚度好，表面耐磨，韧性好，重量轻。 常用优质低碳钢或低碳合金钢 从加工工艺上，要对外圆表面渗碳淬火,并进行精磨和抛光。 4）结构：结构简单。 a）圆柱形内孔；b）截锥形内孔；c）组合形内孔 活塞销的结构 连杆组的组成: 汽车发动机的连杆组通常由连杆体、连杆大头盖、连杆螺栓、连杆小头衬套连杆大头轴瓦等零件组成。 1.功用及工作条件： 功用： 将活塞承受的气体力传给曲轴，从而使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 工作条件： 在压缩、拉伸和横向弯曲等交变应力下工作。 2.材料： 一般采用优质中碳钢或合金钢经模锻 或辊锻而成。 2-3. 曲柄连杆机构—连杆组 a）