曲柄连杆组--机体组课件.ppt

第二章曲柄连杆机构第一节概述 曲柄连杆机构中的作用力 作用在曲柄连杆机构上的力:气体力和惯性力 气体力：Fg一方面作用于活塞顶上, 通过连杆、曲柄销传到主轴承；另一方面作用于气缸盖上，通过螺栓传给机体。作用于活塞和气缸盖上的力相平衡。对外不传给机体支承。 惯性力：往复惯性力Fj和旋转惯性力Fk 往复惯性力：往复运动质量包括活塞组质量和连杆小头集中质量，沿气缸轴线作往复变速直线运动 旋转惯性力：旋转惯性质量包括曲柄质量和连杆大头集中质量，绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力 活塞由上止点到下止点时活塞 惯性力 惯性力和离心力的存在是发动机产生震动 气体力和惯性力 第二节 机体组 三、气缸体结构特点： V型发动机优点及缺点 优点：运转稳定（针对V6、V8、V12）、节省空间。 缺点：结构比较复杂，不利于保养和维修，并且造价较高。同时，V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因，并不非常稳定，尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎，更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。 代表车型 对置式发动机优点及缺点 重心低，操控平衡非常好！ 造价高，发动机宽，保时捷911L上 直列发动机优点及缺点 优点：稳定，成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。 缺点：当排气量和汽缸数增加时，发动机的长度将大大增加。 4缸直列发动机，一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。 直列代表车型 * 同学们我漂亮么？？？认真听课还有更漂亮的哦 排气门 进气门 进气管 排气管 火花塞 凸轮轴 活塞 曲轴+连杆 油底壳 机油 放油螺丝 一、曲柄连杆机构的作用： 1、将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动； 2、将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴的输出扭矩。 二、组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。 三、工作特点：高温、高压、高速、化学腐蚀。 四、受力分析： 1、气体作用力：在作功行程中，气体作用力Fp作用在活塞顶上，传到活塞销上，分解为Fp1 、 Fp2，分力Fp1沿连杆传到曲柄销上，并可分解为FR和FS，垂直于曲柄的分力FS对曲轴中心形成转矩Ttq，推动曲轴旋转；分力Fp2则将活塞压向气缸的左侧。 （1）作功行程 图2-1 气体压力作用情况示意图 曲柄连杆机构 空气滤清器 空气滤清器 凸轮轴 皮带 活塞 连杆 曲轴 气门挺杆 火花塞 无 排气门 进气门 进气管 排气管 火花塞 凸轮轴 活塞 曲轴+连杆 油底壳 机油 放油螺丝 Fg:气体力 Fj：往复惯性力 Fk：旋转惯性力 F：活塞上的总作用力， Fg +Fj FN：侧向力，加剧活塞和气缸壁的磨损，对曲轴回转中心的力矩称为翻倒力矩 FS：连杆力，在曲柄销中心分解为垂直于曲柄的切向力FT和沿着曲柄作用的径向力FR FT产生发动机转矩 FR使轴承承受载荷 五、总结：曲柄连杆机构（包括机体组）各有关零件受到压缩、拉伸、弯曲和扭转作用。 机体组由气缸体（有的发动机有曲轴箱）、气缸盖和油底壳组成。 一、气缸体 水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，有的水冷发动机的气缸体象风冷发动机的气缸体一样，将气缸体与上曲轴箱（其内腔为曲轴运动的空间）分开铸造，而把油底壳称之为下曲轴箱。气缸体内孔一般镶入气缸套，其内表面形成气缸工作表面。 （一）作用：1、内孔：（1） 形成气缸工作容积 （2）活塞运动导向 2、外部（1）各机构和系统的装配基体 （2）散热 （二）要求：1、耐高温、 高压 2、耐磨损 3、耐腐蚀 4、足够的刚 度和强度 （三）材料和工艺： 1、材料 （1）气缸套：优质合金铸铁或合金钢 （2）气缸体：灰铸铁或铝合金 2、气缸工作表面制造工艺 （2级加工精度） （1）精镗 （2）珩磨（网纹状） 1、改善磨合条件，磨合 时间短 2、避免拉缸（金属熔着磨损） 漏气:功率下降 窜机油:冒蓝烟 活塞卡死 1、按具体结构形式分为三种： （1）一般式气缸体： 曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上（图2-3a）。其优点是制造方便，质量轻，高度低，但刚度低，适用于汽油机。 （2）龙门式气缸体： 气缸体下表面移至曲轴轴线以下（图2-3 b ）。 （a）一般式 （b）龙门式 （c）隧道式 图2-3 气缸体示意图 其优点是刚度和强度较好，但工艺性较差，适用于柴油机和强化汽油机。 （3）隧道式气缸体： 气缸体上有完整的主轴承座孔（图2