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2003年3月9日 2003－3－8 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 发动机在作功时，汽缸内的温度可高达2500K以上，最高压力5-9MPa，现代发动机最高转速3000-6000r/min，则活塞每秒要行经100-200个行程，其线速度很高,此外，与可然混合气和废气接触的机件还受到化学腐蚀。所以，曲轴连杆机构的工作特点是高温、高压、高速以及化学腐蚀。 受力分析 一、机体组 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）根据冷却方式不同 (1)、水冷 (2)、风冷 3）整体式气缸体和镶嵌式气缸体 (1)、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 (2)、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。 1 活塞 1）功用： (1)与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室； (2)承力传力：承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。 2）工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600-700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3-5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。 3）材料： 铝合金：质量小 （约为铸铁活塞的50%～70%）；导热性好（约为铸铁的三倍）；3. 热膨胀系数大。 灰铸铁 3）活塞裙部 (1)位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 (2)作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。 气环断面形状： ?三、活塞销 1作用：连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆。 2结构：用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。 四、连杆 一、曲轴 （一）功用 1.把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。 2.驱动配气机构及其它附属装置。 材料：大多采用优质中碳钢或中合金碳钢。有的采用球墨铸铁。 润滑系统Lubricating system 汽车的许多构件是通过相互之间的相对运动来实现整体功能的。固体之间接触的表面用肉眼看似乎很平整，但将表面极细微部分放大就会发现处处是凸凹不平，所以一运动就会有摩擦。用润滑剂可以将两个互相摩擦的表面分开，从而有效减少摩擦。因此，润滑是保障汽车正常运行的重要因素。 发动机有最复杂的润滑系统，通过输送机油或飞溅的形式，使机件表面形成油膜，减少摩擦和摩损，带走摩擦表面的热量和杂质，增加气缸的密封性等。所以，发动机润滑不仅起到减少摩擦和摩损的作用，它还有多种功能。要使实现所有的功能，设计师就要从发动机构造上保证实现的条件，例如保证机油输送管路的压力，曲轴箱的构造，油底壳的形状尺寸等。 润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 当发动机一启动，机油泵就通过集滤器将油底壳内的机油吸上到缸体油道，输送到各个部位，对摩擦表面润滑后的油滴又回到油底壳。在反复润滑循环的过程中，机件金属表面的细小毛糙体在不断的摩擦过程中会脱落，机油就会混入金属片或者尘埃等杂质，因此就要在油路中安装机油滤清器，将这些“多余分子”拦截下来。为了防止机油滤清器一旦堵塞机油通不过去，还有一个旁通阀做应急，当机油滤清器堵塞造成进出口两端压力差变大时，旁通阀就会开通让机油“免检”通过，以免发动机零件受损。 §6.2 润滑系主要部件 转子式机油泵 二、机油滤清器 作用： 使循环流动的机油在送往运动零件表面之前，滤去机油中的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全所产生的炭粒。 分类： 集滤器、粗滤器、细滤器、复合式滤清器 连接方式： 串联——一般为粗滤器 并联——一般为细滤器 1、集滤器 § 9.5 曲轴箱通风 原因： 汽油蒸汽 冷凝 稀释机油 废气中二氧化硫 遇水 亚硫酸 遇氧 硫酸 废气进入 曲轴箱压力增大 机油泄露 作用： 为了延长机油的使用期限，减少摩擦零件的磨损和腐蚀，发动机漏油， 曲轴箱通风装置工作演示 第七章 冷却系 §7.1概述 1、功用： 使工作中的发动机得到适度的冷却，从而保持在最适宜的温度范围内工作。 2、不正常冷却： 3、正常冷却： 4、分类： 风冷系 水冷系 冷却系的工作演示 （2）??第二密封面的建立：活塞环在运动时产生惯性力Pj，与缸壁间产生摩擦力F，以及侧隙有气体压力P1，在这三个力的共同作用下，使环靠在环槽的上侧或下侧，形成第二密封面。 Pj F P1 第二密封面 （3）气环的第二次密封：窜入背隙和侧