曲柄连杆机构技术总结.ppt

第二章  曲柄连杆机构;概述 一、功用： 作功冲程：将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力 其他冲程：把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动（依靠曲轴与飞轮的惯性） ;二、组成： 1、机体组：气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫---不动件;2、活塞连杆组： 由活塞、活塞环、活塞销和连杆------运动件;3、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮 减振器;三 、工作条件： 发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。 ;三、受力分析 曲柄连杆机构受的力主要有气压力P，往复惯性力Pj，旋转离心力Pc和摩擦力F。;1、? 气压力：气压力P的集中力PP分解为侧压力NP和SP， SP分解为RP和TP，RP使曲轴主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。;(2)压缩行程：侧压力NP向右，活塞的右侧面压向气缸壁，左侧磨损严重;2、? 往复惯性力Pj：活塞在上半行程时，惯性力都向上，下半行程时，惯性力都向下。在上下止点活塞运动方向改变，速度为零，加速度最大，惯性力也最大；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。;3、? 离心惯性力PC：旋转机件的圆周运动产生离心惯性力，方向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与周颈的磨损，也引起发动机振动而传到机体外。;4、摩擦力F：指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。;2.1 机体组 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。;1、?气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 ;? 气缸体的分类 1）根据气缸的排列方式 （1）直列式：多用于六缸以下的发动机。 （2）V型式：缩短了发动机的长度和高度，多用于八缸以上发动机。 （3）对置式：是V型的特殊形式。 ;结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。;高度小，总体布置方便。;名称;3）根据冷却方式不同;4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体;气缸套 目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了好材料。 ;性能如何？;2.型式 （1）?? 干式缸套1~3mm 定义：其外表面不直接与冷却水接触。 特点： 1)壁厚较薄（1mm～3mm）； 2)与缸体承孔过盈配合； 3)不易漏水漏气。 ;（2）?? 湿式缸套 定义：其外表面直接与冷却水接触。 特点： 1)壁厚较厚（5mm～9mm）； 2)散热效果好； 3)易漏水漏气； 4)易穴蚀 ;定位： 1）径向：靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带A和B。 2）轴向：利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。;密封： 上部：缸套顶面高出缸体0.05mm～0.15mm，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力。 ;1）下部：1～3个耐热耐油的橡胶密封圈。;2、气缸盖与燃烧室 1)、气缸盖（汽油机多为整体式；柴油机多为分开式）;2）、汽油机燃烧室 要求：结构紧凑，冷却面积小；能使混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动 类型;2）、汽油机燃烧室 （1）?? 盆形燃烧室：其特点为 1）? 气门平行于气缸轴线； 2）?有挤气— 冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和HC排放较高而NO的排放较低。;（2）楔形燃烧室：其特点为 1）? 气门斜置，气流导流较好，充气效率高； 2）? 有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO的排放稍高。 ;（3）半球形燃烧室：其特点为 1)气门成横向V型排列，因此气门头部直径可以做得较大，换气好； 2)火花塞位于燃烧室的中部火焰行程短，燃烧速度最高，动力性、经济性最好。是高速发动机常用的燃烧室； 3)CO和HC排放最少，而NO的排放较高。 ;3、气缸垫 1）.作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油 。 2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性 3）.安装时注意方向 ;4）. 构造 （1） 金属—石棉