第二章.机体组及曲柄连杆机构.ppt

第二章.机体组及曲柄连杆机构 本章主要内容 1、 曲柄连杆机构的受力及运动分析 2、 机体组 3、 活塞连杆组 4、 曲轴飞轮组 第一节 曲柄连杆机构的受力及运动分析 一.受力分析 曲柄连杆机构受的力主要有气体压力P，往复惯性力Pj，旋转离心力Pc和摩擦力F。 1.气体压力：气体压力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。 (1)作功行程： 侧压力NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重 (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：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。 3.离心力PC：旋转机件的圆周运动产生离心力，方向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与轴颈的磨损，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。 第二节.概述 一.曲柄连杆机构的作用：将燃料燃烧的热能转换为机械能，将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，并将能量传输出去。 三、工作条件 承受机械载荷： 1.气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力 2.汽车行驶中产生的冲击力。 第三节.机体组 机体组的功用和组成： 机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。 气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。 组成：主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、油底壳等。 一、气缸体与曲轴箱 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。是发动机装配的机体 （1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为 1）一般式气缸体：曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上。加工简单容易。如492QA发动机的气缸体。 2）龙门式气缸体：曲轴轴线与气缸体下表面不在同一平面上。工艺性差，刚度、强度较好。如6102发动机的气缸体。 3）隧道式气缸体：为了安装滚动轴承，曲轴座孔加工成隧道式，曲轴为组合式曲轴。结构刚度最好。如6135发动机。 （2）根据气缸的排列方式 2、工作条件和材料 1）气缸工作条件： 气缸受到高温、高压的冲击；受到腐蚀；活塞在气缸里作高速运动而受到磨损等。 2）材料：优质合金铸铁 。 但是为了降低成本，通常是机体用灰铸铁，气缸孔用优质合金铸铁，采用气缸套。 二、气缸垫：多用金属石棉衬垫。 3.气缸套 1）干式气缸套 外表面不直接与冷却水接触；壁厚1～3mm；外表面加工精度高，与气缸孔配合紧密，不易漏水、漏气。多用于功率较小的汽油机上。 2）湿式气缸套 外表面直接与冷却水直接接触；壁厚5～9mm；外表面加工较粗糙；设置有漏水密封装置；冷却效果优于干式；刚性差；多用于车用柴油机上。 三.气缸盖 1、作用 封闭气缸上部；与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室；是配气机构的多数零件的安装机体。 2、工作条件和材料 1）工作条件：受到高温、高压的冲击；受到腐蚀作用。 2）材料：灰铸铁、合金铸铁、铝合金（汽油机用） 3、结构形式 1）整体缸盖：一台发动机一个气缸盖。 结构较紧凑，零件数目少，成本低，发动机的总长度减少；但刚性差，易变形，使得发动机的密封性下降，系列化程度差，加工报废率高；适用于缸径105mm的发动机。 2）块状缸盖：2缸或2缸以上共用一个缸盖。 适用于105mm缸径160mm的发动机。 3)单体缸盖：一缸一个缸盖。 缸径105mm可用；缸径120mm的优先采用；缸径160mm 都采用。 气缸盖 4、对汽油机燃烧室 1）对汽油机燃烧室的要求 （1）有利于提高热效率 （2）有利于排气净化 （3）有利于换气 （4）有利于燃烧平静 （5）有利于组织气流运动 2）几种典型燃烧室： （1）盆型：结构简单，但不够紧凑。 （2）楔型：结构简单，较紧凑，能形成挤气流，但使得HC排放增加。 （3）半球型：结构紧凑，但配气机构复杂，工作较粗暴，多用于高速汽油机。 四、缸盖螺栓： 拧紧：从中间往两边依次对角分次进行； 拧松：从两边往中间依次对角进行 第四节.活塞连杆组 活塞连杆组由活塞、活塞环（气环和油环）、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成 一、活塞 1、作用 1）承受力、传力。 2） 组成燃烧室。 2、 工作条件（非常恶劣） 三高：高温、高压、高速 两难：冷却困难、润滑困难 一腐蚀：受到酸性物质的腐蚀