活塞连杆机构与工作原理2012–5–8.ppt

活塞连杆机构与工作原理 一、曲轴连杆机构 1、曲轴连杆机构是将气缸内的可燃混合气燃烧膨胀时将放出的热量转变为机械能。 2、曲轴连杆机构有作用 是承受气体高温、高压，利用气体的压力推动活塞运动，通过连杆使曲轴旋转活塞的直线往复运动转为曲轴的放置运动，从而输出扭矩。 3、主要构件的组成 气缸体曲轴箱：气缸体、气缸盖、气缸套、缸垫、上下曲轴箱等机件的组成。 活塞连杆组：活塞、活塞环活塞销、连杆、衬套、连杆轴承等机件的组成。 曲轴飞轮组： 曲轴、飞轮等组件。 活塞的要求 1)有足够的强度和刚度 2)须有尽可能小的质量 3)要求 活塞的材有较好的导热率，膨胀系数 4)要求活塞工作时与气缸有较小的摩擦且耐磨损 形状目的是： ①能够使气体产生涡流和有利于燃烧 ②尽可能减少炭渣堆积③有足够的强度和刚度，并且减少质量 ④有利于散热 （二）活塞头 活塞头部：安装活塞环的部分,它的作用是防止活塞环上部气体下漏或润滑油进入燃室. 活塞头部开有活塞环,活塞环的数目与防漏的关系:活塞环越多防漏越好导热越好,但是磨擦损失加大,造成气缸磨损快。 （三）活塞裙部 作用：是导向部分,引导活塞在气缸中作往复运动,并将连杆的侧向力传给气缸壁。 活塞裙部的结构：膨胀槽、绝热槽 裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或形槽），其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽。 四、活塞环 活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。 （一）、作用 ①封闭活塞与气缸壁的间隙，使气缸体不致于从气缸漏入曲轴箱内而降低内燃机的功率。 ②将气缸壁上涂上一层润滑油，减少磨擦，并且将气缸壁上多的润滑油刮回曲轴箱内以防止润滑油窜入燃室内。 ③导热作用将活塞的热量传导气缸壁上，从而保证发动机正常温度。高温燃气接触，散热差，为了内燃机的正常工作，所以材料应做到导热率好膨胀系数小）。 （二）活塞环 （气环和油环） 1、气环和油环 气环也称压缩环：内燃机常采用2道～3道气环。 2、常用的形状的有：矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环 2、油环：也称刮油环 油环的主要作用于是将气缸内壁多余的润滑油刮回油底壳，防止润滑油窜入燃烧室内，并且给气缸壁上涂上一层均匀的润滑油。 油环的刮油特点：图示讲解。 活塞环的材料：采用耐磨性、耐热性、导热性、冲击韧生及与气缸材料磨合性均好，并具有适当的弹性病的材料制成。合金铸铁加入适量的元素。也有钢片制成。 油环组成：刮油片、径向衬簧、轴向衬 簧（看图讲解） 油环组成的装配方法：首先将径向衬簧装入槽内，再将下刮片和轴向衬簧装入，最后装入上刮片。 4、油环 （2） 组合式： 由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。 组合式油环的特点 1）密封好：第一密封面，靠径向力，因衬簧长大于刮片长而产生径向力。 第二密封面，靠轴向力，因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力。 2) 无侧隙，不窜油。 3) 刮油能力强：因钢片薄，对缸壁比压大。 4) 上下片可分别动作，适应性好。 5) 回油能力强。 五、活塞销 （一）作用 连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆。 （三）连接方式 1.全浮式 （1）定义 在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。 (2)装配 1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。 2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入。 2.半浮式 (1)定义 销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头） 五、连杆 （一）功用： 将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。 （三）构造 1.小头：用来安装活塞销，以连接活塞。 2.杆身：常做成“工”字形断面。 3.大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖 (1)切口形式 有平切口和斜切口两种。 (2)切口定位方式 连杆螺栓定位：靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于直切口连杆。 锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 套或销定位：依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。 止口定位 （四）连杆的安装 1.不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二在者的同一侧打有配对标记。 2.不能装反，也不能乱缸，在杆身上有方向标记，大头侧面有缸号标记。 （五）连杆轴承（俗称小瓦） 1、作用 保护连杆轴颈及连杆大头孔。 2、组成 由钢背和减磨层组成。钢背由1mm～3mm的低碳钢制成。减磨层为0.3mm～0.7mm的减磨合金，层质较软能保护轴颈。 2、减磨层材料 （1）白合金（巴氏合金）：减磨性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。 （2）铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减磨性能差