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第二章 曲柄连杆机构;§2.1 概 述;多缸发动机的曲柄连杆机构演示 ;§3.2 机 体 组;一、气缸体; 2、气缸体分类(1)根据冷却方式不同分:;油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度;;(3)根据气缸的排列方式;单列式:
一般6缸以下的发动机采用直列式,如解放CA1091型、CA1040型、红旗CA7220型和北京BJ2023型等
V型:一般用于6缸以上的大功率发动机
对置式:适用于摩托车及发动机中置的大客车
;11;12;
气缸:
作用:气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔。
要求:工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐化学腐蚀
气缸套:
提高气缸的耐磨性:
(1)采用优质的合金铸铁材料或采用表面处理(表面淬火、镀铬)----成本高
(2)气缸套(铝合金气缸体):使用寿命长、耐磨 性好、检修方便及费用低
;(4)干式气缸套和湿式气缸套;三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩;分类:
整体式:汽油机因缸径较小、缸盖负荷较
轻,一般采用整体式气缸盖
分开式:功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式气缸盖,即一缸、二缸或三缸一盖。
优点:制造和维修方便、减小变形对密封的影响
结构:
内有与气缸体相通的冷切水套、燃烧室、火花塞座孔(汽油机)或喷油器座孔(柴油机)、进排气道
;气缸垫:功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。
;气缸垫:
(1)作用:气缸盖与气缸体之间的密封件,保证燃烧室不漏气。
(2)要求:
在高温、高压燃气作用下具有足够的强度,不宜损坏。
耐热和耐腐蚀,即在高温、高压燃气下或有压力的机油和冷切液的作用下不烧损、不变质
具有一定弹性,能补偿接合面的表面粗糙度、不平度以及发动机工作时反复出现的变形,以保证密封。
拆装方便,能重复使用,寿命长
;(3)材料:
金属—石棉气缸垫
纯金属气缸垫:由单层或多层金属片制成
国外有些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫,要求气缸盖和气缸体的接合面有更高的加工精度
气缸盖罩:起封闭和防尘作用。由薄钢板冲压而成,上设机油加注口和曲轴箱通风口
;3、燃烧室
形状对发动机的工作影响很大
(1)要求:
结构尽可能紧凑,冷却面积小,以减少热量损失及缩短火焰行程
使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动,以提高混合气燃烧速度,保证混合气得到及时和充分燃烧
(2)形状分类;;汽油机燃烧室形状;三、油底壳;25;四、发动机的支承:
1、三点支承:可布置成一前两后或二前一后。
2、四点支承:前后各有两个支承点。;§3.3 活塞连杆组;点此观看活塞连杆组的录像;1、功用:
(1)承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转
(2)与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室
2、工作环境:高温、散热及润滑条件差;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、要求;3、材料:
(1)汽油机: 铝硅合金,硅的成分越多,热膨胀系数越小,磨损越小,但制造工艺性较差。
(2)柴油机:合金铸铁和耐热钢制造(热、机械负荷大)
;4、结构 ;(1)活塞顶部功用:是燃烧室的组成部分,主要作用承受气体压力。;头部;(3)活塞裙部;活
塞
裙
部
的
椭
圆
变
形
演
示;(1)预先做成阶梯形、锥形
活塞沿高度方向的温度很不均匀,活塞的温度是上部高、下部低,膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等,即为圆柱形,就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。 ;(3)活塞裙部开槽;(4)采用双金属活塞:
为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量,有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内铸入或嵌入膨胀系数低的钢片。
恒范钢片式活塞的结构特点就是这样的,由于恒范钢为含镍33%~36%的低碳铁镍合金,其膨胀系数仅为铝合金的1/10,而销座通过恒范钢片与裙部相连,牵制了裙部的热膨胀变形量。;6、活塞在工作时的保护措施;(二)活塞环;(1)气环 作用:密封和传导热量保证气缸与活塞间的密封性,防止漏气,并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁,再由冷却水将其带走。;气环的密封原理:;气环断面形状:;(2)油环;(2)油环;油环的刮油作用;(三)活塞销;构造:活塞销的内孔形状有圆柱形,两段截锥形,
以及两段截锥与一段圆柱的组合形。;连杆;(四)连杆;要求:有足够的强度和刚度,质量要尽量小(承受各种交变载荷,而连杆本身又是一个较长的杆件);连杆大头的连接形式;连杆轴瓦;V型发动机连杆的布置形式;;二、曲轴; 3、结构:;曲拐数决定因素:;4、材料:中碳钢(汽)、合金铸铁(柴)、球墨铸铁。;全支承曲??:
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