曲柄连杆机构1课件.ppt

第三章 曲柄连杆机构 第一节 概述 一、曲柄连杆机构的功用及组成 功用：把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转距，向工作机械输出机械能。 在作功行程，将燃料燃烧产生的热能通过活塞 的往复运动、曲轴的旋转运动而转变为机械能， 对外输出动力；在其他行程，依靠曲轴和飞轮 的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为 下一次作功创造条件。 组成： 1.机体组：缸体、曲轴箱、缸盖、油底壳、气缸垫等，不动的基础件； 2.活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件； 3.曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等动力输出部分。 5. 活塞变形及相应措施 1）活塞变形原因及规律 a) 活塞整体膨胀量大于气缸的膨胀量，取决于温度、材料； b) 活塞头部膨胀量大于裙部的膨胀量，上大下小；取决于温度、壁厚； c) 裙部沿断面方向成椭圆形，椭圆形长轴在销座方向取决于质量、侧压力。 2）结构措施： a)沿高度方向制成圆锥形。补偿头部较大的热膨胀量；直径差0.5~0.9； b)沿断面方向制成椭圆形。椭圆形长轴在垂直于销座方向，补偿销座处较大的热膨胀量。椭圆量0.3~0.5mm； c)活塞销座外表面铸造时凹下0.1~1mm。 d开绝热槽和膨胀槽。绝热槽减少热量从头部向裙部扩散量；膨胀槽增加裙部弹性，补偿热态膨胀. e)采用双金属活塞，即在裙部或销座内嵌入刚片（膨胀系数仅为铝合金的10%左右），减少裙部的膨胀量。 开绝热槽和膨胀槽 6. 其他结构 1） 稳控结构： a）喷油冷却：通过中心油道从连杆小头顶端向活塞顶部、燃烧 室背面喷油，冷却活塞、活塞环并控制燃烧室温度。 b）隔热膜：在活塞顶燃烧室壁面及其周围涂一层石墨。 2）环形槽：相当于散热器 3）环槽镶护圈：（第一、二道环），也可喷涂耐磨材料。 4）减压腔：环槽倒角，存油间隙增大，减小油压。泄油孔。 5）偏置活塞销座：高速发动机的活塞销座中心线与活塞中心线不同 心，向承受侧压力的一面偏移1~2mm.避免敲缸、减小噪声。 6）桶型裙：形成楔形油膜、产生流体动压，提高承压能力、改善润滑条件、避免换向冲击。 6. 活塞的安装方向和顶面标记 方向标记，尺寸分组、重量分组，修理加大尺寸，缸号数。 喷油冷却 环槽镶护圈 减压腔 二、活塞环 （一）概述 1. 作用与分类 1）气环： 密封高温高压气体，防止它们进入曲轴箱；把活塞头70~80%的热量传给气缸壁。 2）油环：刮去气缸壁上多余的机油，同时在气缸壁上均匀布上一层油膜，防止机油窜入燃烧室、减少活塞及活塞环与气缸壁的磨损。 2. 工作条件、要求： 高温、高压、高速、润滑困难，磨损较快。 3. 材料及表面处理： 耐磨、耐热、导热、弹性与刚性。合金铸 铁或球墨铸铁。表面磷化或镀锌钼、铬处理。 4.间隙：端隙、侧隙、背隙 （二）气环： 1.气环的密封机理 环的自由弹力建立的密封 气体压力建立的密封 气环的密封机理 2.泵油作用及危害 3.气环的断面形状 矩形环：结构简单，制造方便，接触面积大，有利活塞头部散热。 锥形环：线接触，单位压力大，有利密封和磨合。 扭曲环：压缩后产生扭曲变形相当于锥形环，而作功行程不扭曲 接触面积增大。 梯形环：工作时背隙和侧隙不断变化，清除环槽内的积碳和杂质。 桶面环：上下运动时与气缸壁间形成楔形空间，减少磨损。 （三）油环 组合油环：目前轿车发动机上普遍采用，但进口。 活塞环材料与表面处理 三、活塞销 1. 功用与工作条件：连接活塞和连杆小头，把活塞承受的压力传给连杆，承受大小和方向都不断变化的冲击性载荷，润滑条件差。 2. 结构与材料：低合金渗碳钢（DA468采用15CrMo）。中空等截面圆柱形及圆锥形；中间或单侧封闭；成形。 3. 工作状态： 全浮式：圆周方向自由转动。 轴向用弹性卡环限位。 半浮式：销、销座孔、连杆小头 之间连接处，一处固定， 一处浮动。 四、连杆 （一）组成与功用： 将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动， 把活塞的往复直线