發(fā)動機之曲柄連桿機構
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1、 曲 柄 連 桿 機 構 的 功 用熱 能 機 械 能燃 氣 壓 力 轉 矩連 桿活 塞 曲 軸將 燃 料 燃 燒 時 產 生 的 熱 能 轉 變 為 活 塞 往 復 運 動 的 機 械 能 , 再轉 變 為 曲 軸 旋 轉 運 動 而 對 外 輸 出 動 力 曲 柄 連 桿 機 構 能 量 轉 換 熱 能 轉 變 為機 械 能 向 工 作機 構 輸 出 機 械 能 曲 柄 連 桿 機 構 工 作 過 程 將 活 塞頂 上 的燃 氣 壓 力 轉 變 為曲 軸 轉 矩 曲 柄 連 桿 機 構 的 組 成1、 機 體 組 氣 缸 體 曲 軸 箱 氣 缸 套 氣 缸 蓋 氣 缸 墊 油 底 殼 等2
2、、 活 塞 連 桿 組 活 塞 活 塞 環(huán) 活 塞 銷 連 桿 等 3、 曲 軸 飛 輪 組 曲 軸 飛 輪 等 機 體 組 : 氣 缸體 、 曲 軸 箱 、油 底 殼 、 氣 缸套 、 氣 缸 蓋 和氣 缸 墊 -不 動件 1. 機 體 組 的 功 用 機 體 組 是 發(fā) 動 機 的 支 架 是 各 機 構 與 系 統 的 裝 配 機 體 氣 缸 蓋 密 封 氣 缸 、 形 成 燃 燒 室 機 體 與 氣 缸 蓋 內 水 套 冷 卻 系 統 機 體 與 氣 缸 蓋 內 油 道 潤 滑 系 統 ( 1) 應 具 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 、 耐 磨 損 和 耐 腐 蝕 、適 當 冷
3、卻 ( 以 免 損 壞 和 變 形 ) 發(fā) 動 機 中 最 大 的 零 件 承 受 拉 、 壓 、 彎 、 扭 等 機 械 負 荷 承 受 高 溫 燃 氣 很 大 的 熱 負 荷 發(fā) 動 機 大 部 分 零 件 安 裝 在 機 體 上 ( 2) 力 求 結 構 緊 湊 、 質 量 輕 盡 量 減 小 整 機 的 重 量 ( 發(fā) 動 機 最 大 的 零 件 ) 加 強 肋 ( 減 小 質 量 、 保 證 剛 度 與 強 度 ) ( 3) 機 體 材 料 一 般 高 強 度 灰 鑄 鐵 、 鋁 合 金 合 金 鑄 鐵 機 體 工 作 條 件 、 要 求 及 材 料 氣 缸 的 排 列 方 式 (
4、發(fā) 動 機 形 式 )直 列 式 : 多 用于 六 缸 以 下 的發(fā) 動 機 。 V型 式 : 它 縮 短 了發(fā) 動 機 的 長 度 和高 度 , 多 用 于 八缸 以 上 的 發(fā) 動 機 對 置 式 : 是 V型的 特 殊 形 式 。 氣 缸 W型 式 大 眾 W12 由 兩 個 夾 角 為15 的 V6發(fā) 動機 , 以 72 的夾 角 組 成 擁 有 5.6升 的排 量 A8L6.0及 其 W12發(fā) 動 機 曲 軸 箱 的 型 式( 1) 平 分 式 定 義 : 主 軸 承 座 孔中 心 線 位 于 曲 軸 箱分 開 面 上 。 特 點 : 剛 度 小 , 前后 端 呈 半 圓 形 , 與
5、油 底 殼 接 合 面 的 密封 較 困 難 。 應 用 : 中 小 型 發(fā) 動機 。 ( 2) 龍 門 式定 義 : 主 軸 承 座 孔 中心 線 高 于 曲 軸 箱 分開 面 。 特 點 : 剛 度 較 大 ,油 底 殼 前 后 端 為 一平 面 , 密 封 簡 單 可靠 。 應 用 : 大 中 型 發(fā) 動機 。 ( 3) 隧 道 式定 義 : 主 軸 承 座 孔不 分 開 。 特 點 : 剛 度 最 大 ,主 軸 承 同 軸 度 易保 證 , 主 軸 承 用滾 動 軸 承 。 應 用 : 負 荷 較 大的 柴 油 機 。 氣 缸 體 制 造氣 缸 體 1.功 用 : 貯 存 和 冷 卻
6、機 油 并 封 閉 曲 軸 箱 。2.構 造 : ( 1) 用 薄 鋼 板 沖 壓 而 成 。( 2) 內 部 設 有 穩(wěn) 油 擋 板 , 以 防 止 汽 車 振 動 時油 底 殼 油 面 產 生 較 大 的 波 動 。( 3) 最 低 處 有 放 油 塞 曲 軸 箱 與 油 底 殼 之 間 有密 封 襯 墊 。 油 底 殼 氣 缸 的 結 構 形 式 ( 氣 缸 套 )( 1) 無 氣 缸 套 式 優(yōu) 點 : 縮 短 氣 缸 中 心 距 , 減 小機 體 尺 寸 質 量 機 體 剛 度 大 、 工 藝 性 好 缺 點 : 耐 磨 合 金 鑄 鐵 成 本 高 無 氣 缸 套 式 鋁 合 金 缸
7、 體 氣 缸 表 面 鍍 鉻 , 提 高 耐磨 性 干 式 缸 套 灰 鑄 鐵 或 鋁 合 金 缸 體可 卸 干 式 缸 套 ( 2) 干 式 缸 套 式 13特 點 :1)壁 厚 較 ?。?1m m 3m m ) ;2)與 缸 體 承 孔過 盈 配 合 ;3)不 易 漏 水 漏氣 。 ( 3) 濕 式 缸 套 式普 通 鑄 鐵 或 鋁 合 金 缸 體AB環(huán) 帶 : 徑 向 定 位 凸 緣 C: 軸 向 定 位 缸 套 頂面 略 高 于 缸 體 平 面 :0.050.15mm 密 封 圈 : 下 部 13道 密 封圈ABC 0.050.1559 特 點 :1)壁 厚 較 厚( 5m m 9m
8、m ) ;2)散 熱 效 果 好 ;3)易 漏 水 漏 氣 ; 4)易 穴 蝕 干 、 濕 式 缸 套 比 較和 冷 卻水 直 接接 觸 與 缸 體配 合 較松 壁 厚 5 9mm 不 直 接和 冷 卻水 接 觸 與 缸 體緊 配 合 壁 厚 13mm 缸 套 材 料 : 合 金 鑄 鐵 或 合 金 鋼缸套 6. 水 冷 和 風 冷 氣 缸 體( 1) 水 冷 氣 缸 體利 用 水 套中 的 冷 卻水 流 過 高溫 零 件 的周 圍 帶 走多 余 熱 量 缸 體 與 曲 軸 箱 分 開 鑄 缸 體 和 缸蓋 鑄 有 散 熱 片 如 有 風 扇可 加 強 散 熱( 2) 風 冷 氣 缸 體 氣
9、缸 蓋 1. 氣 缸 蓋 的 組 成 密 封 氣 缸 上 部 形 成 燃 燒 室 冷 卻 水 套 與 缸 體 水 套 相 通 設 有 進 排 氣 座 、 氣 門 導 管 孔 設 有 進 排 氣 通 道 汽 油 機 缸 蓋 : 設 有 火 花 塞 座 孔 柴 油 機 缸 蓋 : 設 有 噴 油 器 座 孔 氣 缸 蓋氣 缸 蓋 示 意 圖氣 缸 蓋 實 物 氣 缸 蓋 5. 燃 燒 室( 1) 燃 燒 室 基 本 要 求 結 構 緊 湊 : ( 表 面 積 /容 積 ) 要 小 , 減 小熱 損 失 , 提 高 熱 效 率 能 增 大 進 氣 門 直 徑 或 進 氣 道 通 道 面 積 : 增加
10、 進 氣 量 , 提 高 發(fā) 動 機 轉 矩 和 功 率 能 在 壓 縮 行 程 終 點 產 生 擠 氣 渦 流 : 以 提 高混 合 氣 燃 燒 速 度 , 保 證 混 合 氣 充 分 燃 燒 汽 油 機 燃 燒 室 : 應 保 證 火 焰 傳 播 距 離 最 短 ,以 防 止 發(fā) 生 不 正 常 燃 燒 柴 油 機 燃 燒 室 : 應 與 燃 油 噴 射 、 空 氣 渦 流運 動 進 行 良 好 配 合 ( 2) 汽 油 機 燃 燒 室楔 形 盆 形 半 球 形 名 稱 特 點 示 意 圖 應 用半 球 形 結 構 緊 湊 、 火 焰 行 程 段 、燃 燒 速 率 高 、 熱 損 失 小
11、、熱 效 率 高 桑 塔 納 夏 利 富 康楔 形 結 構 簡 單 、 緊 湊 、 散 熱面 積 小 、 熱 損 失 少 ; 火花 塞 置 于 燃 燒 室 最 高 處 ,火 焰 傳 播 距 離 長 切 諾 基盆 形 工 藝 性 好 、 成 本 低 、 進 排 氣 效 果 不 如 半 球 形 燃燒 室 捷 達奧 迪 ( 3) 柴 油 機 燃 燒 室 直 噴 式 燃 燒 室 形 燃 燒室 球 形 燃 燒 室 分 開 式 燃 燒 室渦 流 燃 燒 室 預 燃 燃 燒 室 噴 油 器噴 油 器渦 流室 預 燃室 直 噴 式 燃 燒 室 燃 燒 室容 積 集 中 于活 塞 頂上 的 燃 燒 室凹 坑 內
12、 渦 流 燃 燒 室 空 氣 被 擠入 渦 流 室形 成 強 烈有 規(guī) 則 渦流 運 動 大 部 分 柴油 在 渦 流室 內 燃 燒形 成 二 次渦 流 混 合燃 燒 氣 缸 墊1.作 用 : 保 證 氣 缸 體 與 氣缸 蓋 間 的 密 封 , 防 止 漏水 、 漏 氣 。2.構 造 ( 圖 214) 金 屬 石 棉 墊 : ( 見 a、 b)外 包 銅 皮 和 鋼 片 , 且 在缸 口 、 水 孔 、 油 道 口 周圍 卷 邊 加 強 , 內 填 石 棉( 常 摻 入 銅 屑 或 鋼 絲 ,以 堅 強 導 熱 ) 。 金 屬 骨 架 石 棉 墊 : 以編 織 的 鋼 絲 網 ( 圖 c)
13、或有 孔 鋼 板 ( 圖 d) 為 骨架 , 外 覆 石 棉 , 只 在 缸口 、 水 孔 、 油 道 口 處 用金 屬 片 包 邊 。 純 金 屬 墊 : ( 見 圖 e) 由單 層 或 多 層 金 屬 片 ( 銅 、鋁 或 低 碳 鋼 ) 制 成 , 用 于某 些 強 化 發(fā) 動 機 。 安 裝 注 意 : 金 屬 皮 的 金屬 石 棉 墊 , 缸 口 金 屬 卷邊 一 面 應 朝 向 易 修 整 接 觸面 或 硬 平 面 。 因 卷 邊 一 面會 對 與 其 接 觸 的 平 面 造 成壓 痕 變 形 。 密 封 墊 思 考 題 ( 續(xù) )1.曲 柄 連 桿 機 構 的 功 用 和 組 成
14、 ? 2.氣 缸 體 的 結 構 形 式 及 概 念 比 較 ? 3.氣 缸 的 三 種 排 列 方 式 及 特 點 ? 4.比 較 干 式 和 濕 式 缸 套 的 特 點 ? 5.機 體 組 由 哪 些 零 件 組 成 ? 6.汽 油 機 和 柴 油 機 燃 燒 室 的 種 類 ?課外 活 塞 連 桿 組 活 塞 活塞環(huán)活 塞 銷連 桿組曲 軸 飛 輪組 活 塞 活 塞 環(huán) 活 塞 銷 連 桿 組 活 塞 活 塞 功 用 ( 1) 承 受 氣 缸 中 的 燃 氣 壓 力 ( 2) 將 燃 氣 作 用 力 通 過 活 塞 銷 和 連 桿 傳 給 曲軸 , 推 動 曲 軸 旋 轉 ( 3) 參
15、與 組 成 燃 燒 室 工 作 條 件 : 高 溫 、 高 壓 、 高 速 往 復 直 線 運 動 要 求 : 活 塞 的 質 量 要 小 , 可 以 減 小 慣 性 力 ; 熱 膨 脹系 數 要 小 , 減 小 受 熱 時 的 變 形 ; 導 熱 性 好 , 防 止 活塞 過 熱 , 發(fā) 生 損 壞 ; 耐 磨 性 好 , 防 止 在 往 復 運 動 中大 量 磨 損 。材 料 : 常 用 鋁 合 金 制 造 , 質 量 小 , 導 熱 性 好 , 但 是熱 膨 脹 系 數 大 , 高 溫 下 , 強 度 和 硬 度 下 降 很 快 。 有的 柴 油 機 采 用 高 級 鑄 鐵 或 耐 熱
16、鋼 制 造 。 成 型 方 法鑄 造 : 高 溫 強 度 下 降 較 小 、 成 本 低 ,易 出 現 氣 孔 、 縮 松 等 鑄 造 缺 陷 。鍛 造 : 強 度 比 鑄 造 高 、 導 熱 性 較 好 ,適 用 于 強 化 發(fā) 動 機 , 制 造 成 本 高 。 活 塞 構 造活 塞頂 部 活 塞頭 部活 塞裙 部 ( 1) 活 塞 頂 部 ( 燃 燒 室 組 成 部 分 )汽 油 機 多 采 用 平 頂 、 有 些 采 用 凹 頂 二 沖 程 汽 油 機多 用 凸 頂柴 油 機 多 采 用 各 種 各 樣 的 凹 坑 凸頂 凹坑平頂 凹頂 ( 2) 活 塞 頭 部 ( 活 塞 環(huán) 槽 以
17、 上 部 位 )承 受 氣體 壓 力將 熱 量 通過 活 塞 環(huán) 傳給 氣 缸 壁與 活 塞 環(huán)實 現 氣 缸 密 封主要作用 環(huán) 槽環(huán) 槽 護 圈可 保 護 和 加強 鋁 合 金 活塞 環(huán) 槽隔 熱 槽 (有 時 ) 使 部 分 熱 流 轉向 二 、 三 環(huán)主要結構 氣 環(huán)油 環(huán) 熱 負 荷 較 高 發(fā) 動 機 采 用 ( 3) 活 塞 裙 部 ( 活 塞 環(huán) 槽 以 下 部 位 ) 功 用 橢 圓變 形 為 活 塞 導 向 和 承 受 側 壓 力燃 氣 壓 力 使裙 部 彎 曲 變 形側 壓 力 使 銷 座軸 線 方 向 增 大熱 變 形 使 銷 座軸 線 方 向 增 大 活 塞 裙 部
18、橢 圓 形 冷 態(tài) 下 把活 塞 加 工成 裙 部 斷面 為 長 軸垂 直 于 活塞 銷 方 向的 橢 圓 形 活 塞 銷 座 附 近 裙 部 外 表 面 下 陷為 減 少 活 塞銷 座 附 近 處的 熱 變 形 量 活 塞 銷 座 軸 線 布 置活 塞 越 過 上 止 點 時側 壓 力 方 向 改 變 會產 生 “ 敲 缸 ” 噪 聲 可 減 輕 活 塞 “ 敲 缸 ” 噪聲 , 但 會 引 起 裙 部 兩 端尖 角 的 磨 損 或 變 形 增 大 主推力面活 塞 銷 偏 移 布 置 (偏 移 活 塞 軸 線 12mm)活 塞 銷 對 中 布 置 二 、 活 塞 環(huán) 1. 活 塞 環(huán) 功 用
19、 氣 環(huán) 刮 油 均 勻 油 膜 輔 助 密 封 油 環(huán) 密 封 導 熱 ( 一 ) 氣 環(huán)1.作 用 :( 1) 密 封 : 防 止 氣 缸 內 的 氣 體 竄 入 油 底 殼 ;( 2) 傳 熱 : 將 活 塞 頭 部 的 熱 量 傳 給 氣 缸 壁 ;( 3) 輔 助 刮 油 、 布 油 。 環(huán)氣 環(huán) 2.活 塞 環(huán) 的 間 隙 ( 圖 237)( 1) 端 隙 1: 又 稱 開 口 間 隙 , 是 活 塞 環(huán) 裝入 氣 缸 后 開 口 處 的 間 隙 。 一 般 為 0.25m m 0.50m m ; ( 2) 側 隙 2: 又 稱 邊 隙 , 是 環(huán) 高 方 向 上 與 環(huán)槽 之 間
20、 的 間 隙 。 第 一 道 0.04m m 0.10m m ; 其它 氣 環(huán) 0.03m m 0.07m m 。 油 環(huán) 一 般 側 隙 較 小 ,0.025m m 0.07m m ;( 3) 背 隙 3: 是 活 塞 環(huán) 裝 入 氣 缸 后 , 活 塞 環(huán)背 面 與 環(huán) 槽 底 部 的 間 隙 。 0.5m m 1m m ; 2 3 3.氣 環(huán) 的 密 封 原 理( 1) 第 一 密 封 面 的 建 立 : 環(huán) 在 自 由 狀 態(tài)下 , 環(huán) 外 徑 缸 徑 , 裝 缸 后 在 其 彈 力 P0作 用下 與 缸 壁 壓 緊 , 形 成 第 一 密 封 面 。第 一 密 封 面 ( 2) 第
21、二 密 封 面 的 建 立 : 活 塞 環(huán) 在 運 動 時產 生 慣 性 力 Pj, 與 缸 壁 間 產 生 摩 擦 力 F, 以及 側 隙 有 氣 體 壓 力 P1, 在 這 三 個 力 的 共 同 作用 下 , 使 環(huán) 靠 在 環(huán) 槽 的 上 側 或 下 側 , 形 成 第二 密 封 面 。 PjF P1 第 二 密 封 面 ( 3) 氣 環(huán) 的 第 二 次 密 封 : 竄 入 背 隙和 側 隙 的 氣 體 , 使 環(huán) 對 缸 壁 和 環(huán) 槽 進一 步 壓 緊 , 加 強 了 第 一 、 二 密 封 面 的密 封 。 4.活 塞 環(huán) 的 泵 油 作 用 及 危 害原 因 :( 1) 存 在
22、 側 隙 和 背 隙 ;( 2) 環(huán) 運 動 時 在 環(huán) 槽 中 靠 上靠 下 。 現 象 : 當 活 塞 帶 著 環(huán) 下 行 ( 進 氣 行 程 ) 時 ,環(huán) 靠 在 環(huán) 槽 的 上 方 , 環(huán) 從 缸 壁 上 刮 下 的 潤 滑油 充 入 環(huán) 槽 下 方 ; 當 活 塞 又 帶 著 環(huán) 上 行 ( 壓縮 行 程 ) 時 , 環(huán) 又 靠 在 環(huán) 槽 的 下 方 , 同 時 將油 擠 壓 到 環(huán) 槽 上 , 如 此 反 復 , 就 將 潤 滑 油 泵到 活 塞 頂 。 危 害 :( 1) 增 加 了 潤 滑 油 的 消 耗 ;( 2) 火 花 塞 沾 油 不 跳 火 ;( 3) 燃 燒 室 積
23、 炭 增 多 , 燃 燒 性 能變 壞 ;( 4) 環(huán) 槽 內 形 成 積 炭 , 擠 壓 活 塞環(huán) 而 失 去 密 封 性 ;( 4) 加 劇 了 氣 缸 的 磨 損 。 措 施 :( 1) 采 用 扭 曲 環(huán) ;( 2) 采 用 組 合 式油 環(huán) ;( 3) 油 環(huán) 下 設 減 壓腔 5.氣 環(huán) 的 斷 面 形 狀( 1) 矩 形 環(huán) : 結 構 簡 單 , 與 缸 壁 接 觸 面積 大 , 散 熱 好 , 但 易 泵 油 。 ( 2) 錐 形 環(huán) 1) 特 點 : 與 缸 壁 線 接 觸 , 有 利 于 密 封 和 磨合 。 下 行 有 刮 油 作 用 , 上 行 有 布 油 作 用 ,
24、 并可 形 成 楔 形 油 膜 。2) 安 裝 注 意 : 錐 角 朝 下 ( 在 環(huán) 端 有 向 上或 TOP等 標 記 ) ; 錐 形 環(huán) 傳 熱 性 差 , 常 裝 到 第 二 、三 道 環(huán) 槽 上 。 ( 3) 扭 曲 環(huán) : 將 矩 形 環(huán) 內 圓 上 方 或 外 圓下 方 切 成 臺 階 或 倒 角 而 成 。 扭 曲 原 理 : 當 活 塞 環(huán) 裝 入 氣 缸 后 , 環(huán) 受到 壓 縮 產 生 彎 曲 變 形 , 斷 面 中 性 層 以 內 產 生拉 應 力 、 中 性 層 以 外 產 生 壓 應 力 , 矩 形 環(huán) 由于 中 性 層 內 外 斷 面 不 對 稱 , 使 F和 F
25、不 在 同一 平 面 內 , 從 而 形 成 力 偶 M, 在 力 偶 的 作 用下 , 活 塞 環(huán) 發(fā) 生 微 量 的 扭 曲 變 形 。 e 1) 特 點具 有 錐 形 環(huán) 的 特 點 ;減 小 了 泵 油 作 用 ;作 功 行 程 環(huán) 不 再 扭 曲 , 兩 個 密封 面 達 到 完 全 接 觸 , 利 于 散 熱 。安 裝 : 內 上 切 扭 曲 環(huán) 裝 入 第 一 道環(huán) 槽 , 外 下 切 扭 曲 環(huán) 裝 入 第 二 、三 道 環(huán) 槽 。 ( 4) 桶 形 環(huán) : 其 特 點 為1) 環(huán) 的 外 圓 面 為 凸 圓 弧 形 ;2) 環(huán) 面 與 缸 壁 圓 弧 接 觸 , 避 免 了
26、棱 角 負 荷 ;環(huán) 上 下 運 動 時 , 均 能 形 成 楔 形 油 膜 。 ( 5) 梯 形 環(huán) :當 活 塞 在 側 壓 力 作用 下 左 、 右 換 向 時 ,環(huán) 的 側 隙 和 背 隙 將不 斷 變 化 , 使 膠 狀油 焦 不 斷 從 環(huán) 槽 中被 擠 出 。 梯 形 環(huán) 用于 熱 負 荷 較 大 的 柴油 機 的 第 一 道 環(huán) 。 ( 二 ) 油 環(huán)1.作 用 : 刮 油 。 即將 氣 缸 壁 上 多 余的 潤 滑 油 刮 下 來 。2.類 型( 1) 整 體 式其 外 圓 上 切 有 環(huán)形 槽 , 槽 底 開 有回 油 用 的 小 孔 或窄 槽 。 ( 2) 組 合 式 :
27、 由 上 下刮 油 片 和 產 生徑 向 、 軸 向 彈力 的 襯 簧 組 成 。 其 特 點 為 1) 密 封 好 : 第 一 密 封 面 , 靠 徑 向 力 , 因襯 簧 長 大 于 刮 片 長 而 產 生 徑 向 力 。 第 二 密 封 面 , 靠 軸 向 力 , 因 襯 簧 和鋼 片 總 厚 度 大 于 環(huán) 槽 高 而 產 生 軸 向 力 。 2) 無 側 隙 , 不 竄 油 。 3) 刮 油 能 力 強 : 因 鋼 片 薄 , 對 缸 壁 比 壓大 。 4) 上 下 片 可 分 別 動 作 , 適 應 性 好 。 5) 回 油 能 力 強 。 三 、 活 塞 銷 1. 活 塞 銷 功
28、 用 連 接 活 塞 和連 桿 將 活 塞 承 受 的力 傳 給 連 桿 活 塞 銷連 桿 襯 套 卡 環(huán)結 構 : 用 低 碳鋼 或 低 碳 合 金鋼 制 成 的 厚 壁管 狀 體 。 1.全 浮 式 ( 1) 定 義 : 在 發(fā) 動 機 正 常 工 作 溫 度 下 ,活 塞 銷 在 連 桿 小 頭 孔 和 活 塞 銷 座 孔 中 都 能轉 動 。 (2)裝 配 : 1) 銷 與 銷 座 孔 在 冷 態(tài) 時 為 過 渡 配 合 , 采用 分 組 選 配 法 。 2) 熱 裝 合 : 將 活 塞 放 入 熱 水 或 熱 油 中 加熱 后 , 迅 速 將 銷 裝 入 。連 接 方 式 2.半 浮
29、 式 (1)定 義 : 銷 與 銷 座 孔 和 連 桿 小頭 兩 處 , 一 處 固 定 , 一 處 浮 動 。( 一 般 固 定 連 桿 小 頭 ) (2)裝 配 : 加 熱 連 桿 小 頭 后 , 將銷 裝 入 , 冷 態(tài) 時 為 過 盈 配 合 。 四 、 連 桿 組 連 桿 襯 套連 桿 體連 桿 螺 栓連 桿 軸 承上 軸 瓦連 桿 軸 承下 軸 瓦連 桿 蓋螺 母 連 桿 襯 套連 桿 體連 桿 軸 承上 軸 瓦連 桿 軸 承下 軸 瓦連 桿 蓋 連 桿螺 栓集 油 孔 噴 油 孔 1. 連 桿 組 功 用活塞 曲軸往 復運 動 旋 轉運 動連桿力組 成 : 連 桿 組 由 連 桿
30、 體 、 連 桿 蓋 、 連 桿 螺 栓 和 連 桿 軸瓦 等 組 成 2. 連 桿 構 造 小 頭桿 身大 頭小 頭桿 身大 頭集 油 孔 噴 油 孔縱 向油 道 1、 小 頭 : 用 來 安 裝活 塞 銷 , 以 連 接 活 塞 。 2、 桿 身 : 常 做 成“ 工 ” 字 形 斷 面 。 3、 大 頭 : 與 曲 軸 的連 桿 軸 頸 相 連 。 大 頭一 般 做 成 分 開 式 , 即連 桿 體 大 頭 和 連 桿 蓋 。 連 桿 大 頭 剖 分 形 式 ( 連 桿 大 頭 剖 分 , 用 連 桿 螺 栓 緊 固 ) 平 切 口斜 切 口 結 合 面 與 連 桿 軸 線 垂 直剛 度
31、 大 變 形 小 成 本 低汽 油 機 采 用 平 切 口結 合 面 與 連 桿 軸 線 成30 60 夾 角連 桿 體 能 從 缸 體 上 端 取 出多 用 于 柴 油 機 (2)切 口 定 位 方 式 連 桿 螺 栓 定 位 : 靠 連 桿 螺 栓 的 光 圓 柱 部 分 與 螺栓 孔 的 配 合 來 定 位 。 其 定 位 精 度 較 差 , 用 于 直 切口 連 桿 。 鋸 齒 形 定 位 : 依 靠 接 合 面 的 齒 形 定 位 。 套 或 銷 定 位 : 依 靠 套 或 銷 與 連 桿 體 ( 或 蓋 ) 的孔 緊 配 合 定 位 。 止 口 定 位 連 桿 的 安 裝 1、 不
32、 能 破 壞 連 桿 桿 身 與 蓋 的 配 對 及 裝 合 方 向 , 在二 者 的 同 一 側 打 有 配 對 標 記 。 2、 不 能 裝 反 , 也 不 能 亂 缸 , 在 桿 身 上 有 方 向 標 記 ,大 頭 側 面 有 缸 號 標 記 。 連 桿 軸 承 ( 俗 稱 小 瓦 ) 1.作 用 : 保 護 連 桿 軸 頸 及 連 桿 大 頭 孔 。 2.組 成 : 由 鋼 背 和 減 磨 層 組 成 。 鋼 背 由 1m m 3m m 的 低 碳 鋼 制 成 。 減 磨 層 為 0.3m m 0.7m m 的減 磨 合 金 , 層 質 較 軟 能 保 護 軸 頸 。 3.減 磨 層
33、 材 料( 1) 白 合 金 ( 巴 氏 合 金 ) : 減 磨 性 能 好 , 但 機 械 強度 低 , 且 耐 熱 性 差 。 常 用 于 負 荷 不 大 的 汽 油 機 。( 2) 銅 鉛 合 金 : 機 械 強 度 高 , 承 載 能 力 大 , 耐 熱 性好 。 多 用 于 高 負 荷 的 柴 油 機 。 但 其 減 磨 性 能 差 。 (3) 鋁 基 合 金 : 有 鋁 銻 鎂 合 金 、 低 錫 鋁 合 金 和 高 錫鋁 合 金 三 種 。 1) 鋁 銻 鎂 合 金 和 低 錫 鋁 合 金 : 械 性 能 好 ,負 載 能 力 強 , 但 其 減 磨 性 能 差 。 主 要 用
34、于柴 油 機 。 2)高 錫 鋁 合 金 : 具 有 較 好 的 機 械 性 能 和 減 磨性 能 , 廣 泛 應 用 于 柴 油 機 和 汽 油 機 。 軸 瓦 的 定 位 3. V型 發(fā) 動 機 連 桿 ( 1) 并 列 連 桿前 后 連 桿 可 通 用左 右 兩 列 活 塞 運動 規(guī) 律 相 同 增 加 了 曲 軸 和 發(fā) 動 機 長 度優(yōu)點 缺點 ( 2) 主 副 連 桿主 副 連 桿不 能 互 換兩 列 活 塞 運 動 規(guī) 律 和上 止 點 位 置 不 相 同 優(yōu)點 不 會 增 加 發(fā) 動 機 長 度缺點 主 連 桿 副 連 桿 ( 3) 叉 形 連 桿兩 列 氣 缸 無 需 錯 開
35、兩 列 氣 缸 中 活 塞運 動 規(guī) 律 相 同 連 桿 大 頭 結 構 復雜 、 剛 度 較 差優(yōu)點 缺點叉 形連 桿 內 連 桿叉 形 連桿 軸 承 內 連 桿軸 承 思 考 題 ?1. 指 出 右 圖中 各 零 件 的名 稱 ? (活塞 連 桿 部 分 )課堂 曲 軸 飛 輪 組 飛 輪曲 軸 曲 軸軸 承曲 軸 曲 軸 前 后 端 密 封 曲 軸 扭 轉 減 震 器 飛 輪 曲 軸 軸 承 平 衡 機 構 一 、 曲 軸 1. 曲 軸 功 用曲 軸氣 體壓 力 轉 矩飛 輪汽 車 傳 動 系驅 動 配 氣 機 構 和其 它 輔 助 裝 置 材 料 : 大 多 采 用 優(yōu) 質 中 碳 鋼
36、或 中 碳 合 金 鋼 。 有 的 采 用 球墨 鑄 鐵 。 3. 曲 軸 構 造 平 衡 重輸出端 曲 軸前 端主 軸 頸連 桿 軸 頸曲 柄 臂 單元曲拐自 由 端曲 軸后 端 ( 1) 曲 軸 分 類 按 單 元 曲 拐 連 接 方 式 分 類 整 體 式曲 軸各 單 元 曲 拐 鍛 造或 鑄 造 成 整 體 工 作 可 靠 質 量 輕 結 構 簡 單 加 工 面 少 主 軸 頸連 桿 軸 頸曲 柄 臂概念 特點 組 合 式曲 軸 由 單 元 曲 拐組 合 裝 配 方 便 制 造 和 更 換 結 構 復 雜 拆 裝 不 便曲 柄 臂 兼作 主 軸 頸單 元 曲 拐 滾 動 軸 承(主 軸
37、 承 ) 配 用 隧 道式 機 體概念 特點 按 主 軸 頸 數 分 類全 支 承曲 軸相 鄰 兩 個曲 拐 間 都有 主 軸 頸抗 彎 曲 能 力 強 可 減 輕 主 軸 頸 載 荷概念 主 軸 頸 多 加 工 面 多曲 軸 和 機 體 較 長 缺點優(yōu)點 非 全 支 承 曲 軸主 軸 頸 數少 于 全 支承 曲 軸概念 缺點優(yōu)點 與 全 支 承 曲 軸 恰 好 相 反 ( 3) 曲 軸 前 端曲 軸帶 輪空 調 壓縮 機 動 力 轉 向 泵張 緊 輪 導 向 輪 發(fā) 電 機 曲 軸 正 時齒 形 帶 輪曲 軸鏈 輪凸 輪軸 正時 齒形 帶輪水 泵 機 油 泵 曲 軸 前 端 驅 動 ( 4)
38、 曲 軸 后 端曲 軸帶 輪 曲 軸 正 時齒 形 帶 輪 曲 軸鏈 輪安 裝 飛 輪用 凸 緣 飛 輪 前 后 端 的 密 封 : 曲 軸 前 后 端 都 伸 出 曲 軸 箱 , 為 了 防 止 潤 滑 油沿 軸 頸 流 出 , 在 曲 軸 前 后 都 設 有 防 漏 裝 置 。 常 用 的 防 漏 裝 置 有 擋 油 盤 、 填 料 油 封 、 自 緊油 封 、 回 油 螺 紋 等 。 曲 軸 的 軸 向 定 位( 1) 結 構 : 在 某 一 道 主 軸 承 的 兩 側 裝 止 推 片 。 止 推片 由 低 碳 鋼 背 和 減 磨 層 組 成 。( 2) 安 裝 注 意 : 止 推 片
39、有 減 磨 層 的 一 面 朝 向 轉 動 件 。當 曲 軸 向 前 竄 動 時 , 后 止 推 片 承 受 軸 向 推 力 ; 向 后竄 動 時 , 前 止 推 片 承 受 軸 向 推 力 。( 3) 曲 軸 的 軸 向 間 隙 的 調 整 : 更 換 止 推 片 的 厚 度 。 ( 5) 曲 軸 潤 滑機 油機 體 油 道主 軸 承主 軸 頸曲 軸 油 孔 連 桿 軸 承 連 桿 軸 頸曲 軸 上 有 貫 穿 主 軸 頸 、 曲 柄 和 連 桿 軸 頸 的 油 道 ,以 便 潤 滑 主 軸 頸 和 連 桿 軸 頸 。 ( 1) 布 置 原 則 1) 使 各 缸 作 功 間 隔 角 盡 量
40、相 等 。 對 直列 多 缸 四 沖 程 發(fā) 動 機 , 作 功 間 隔 角 為7200/缸 數 。 2)連 續(xù) 作 功 的 兩 缸 相 隔 盡 量 遠 , 減 少 主 軸承 連 續(xù) 載 荷 和 避 免 相 鄰 兩 缸 進 氣 門 同 時開 啟 的 搶 氣 現 象 。 3) V型 發(fā) 動 機 左 右 兩 氣 缸 盡 量 交 替 作 功( 6) 曲 拐 的 布 置 ( 1) 直 列 四 缸 發(fā) 動 機 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/4=180工 作 順 序 1-3-4-2 1-2-4-3 1 4321-42-3180 工 作 循 環(huán) 表 ( 1-3-4-2)曲 軸 轉 角 ( ) 第
41、 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸0180 排 氣 壓 縮 進 氣180360 排 氣 進 氣 壓 縮360540 進 氣 壓 縮 排 氣540720 壓 縮 進 氣 排 氣作 功 作 功作 功 作 功 ( 2) 直 列 六 缸 發(fā) 動 機 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/6=120工 作 順 序 1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5 1 4321-6 3-4120 5 62-5 工 作 循 環(huán) 表 ( 1-5-3-6-2-4)曲 軸 轉 角 () 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸 第 五 缸 第 六 缸0 180 060 排 氣 壓 縮 進 氣60
42、120 壓 縮 排 氣120180 進 氣180 360 180240 排 氣 壓 縮240300 進 氣300360 壓 縮 排 氣360 540 360420 進 氣420480 排 氣 壓 縮480540 進 氣 540 720 540600 壓 縮 排 氣600660 進 氣660720 作 功 作 功 作 功作 功作 功作 功 ( 3) V8發(fā) 動 機 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/8=90工 作 順 序 R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2 L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1 R1R1-L190R4 R3 R2 L1L4 L3 L2 R2-L2R3
43、-L3 R4-L4 工 作 循 環(huán) 表 ( R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2)曲 軸 轉 角 () R1 R2 R3 R4 L1 L2 L3 L40 180 090 壓 縮 進 氣 排 氣90180 排 氣 進 氣 壓 縮180 360 180270 排 氣 壓 縮 進 氣270360 進 氣 壓 縮 排 氣360 540 360450 進 氣 排 氣 壓 縮450630 壓 縮 進 氣 排 氣540 720 540630 壓 縮 進 氣 排 氣630720 排 氣 壓 縮 進 氣作 功 作 功 作 功作 功 作 功 作 功作 功 作 功 四 、 飛 輪 1. 飛 輪 功 用 能
44、 量 存 儲 器 : 在 作 功 行 程 貯 存 能 量 , 用 以完 成 其 它 三 個 行 程 , 保 證 發(fā) 動 機 運 轉 平 穩(wěn) 將 動 力 傳 給 離 合 器 ( 摩 擦 式 離 合 器 的 主 動件 ) 輪 緣 上 鑲 嵌 起 動 用 飛 輪 齒 圈 刻 有 上 止 點 記 號 : 用 于 調 整 點 火 正 時 、 噴油 正 時 或 配 氣 正 時克 服 短 暫 的 超 負 荷 。 2. 飛 輪 結 構有 齒 圈 的 盤 形 零 件輪 緣 較 寬 厚 以 獲 得 較 大 轉 動 慣量與 曲 軸 動 平 衡 , 定 位 銷 和 飛 輪螺 栓多 用 灰 鑄 鐵 , 高 速 發(fā) 動
45、機 應 采 用 球墨 鑄 鐵 或 鑄 鋼 思 考 題 ?1.指 出 右 圖中 各 零 件 的名 稱 ? (曲軸 部 分 ) 課堂 三 、 受 力 分 析曲 柄 連 桿 機 構 受 的 力主 要 有 氣 壓 力 P, 往 復慣 性 力 Pj, 旋 轉 離 心力 Pc和 摩 擦 力 F。 P Pj PCF 1、 氣 壓 力 : 氣 壓 力 P的 集 中 力 PP分 解 為 側壓 力 NP和 SP, SP分 解 為 RP和 TP, RP使 曲 軸主 軸 頸 處 受 壓 , TP為 周 向 產 生 轉 矩 的 力 。(1)作 功 行 程 : 側 壓 力NP向 左 , 活 塞 的 左 側面 壓 向 氣
46、缸 壁 , 左 側磨 損 嚴 重 NP SPPR P TP (2)壓 縮 行 程 : 側 壓力 NP向 右 , 活 塞 的右 側 面 壓 向 氣 缸 壁 ,右 側 磨 損 嚴 重 NPPSPRPTP 2、 往 復 慣 性 力 Pj: 活 塞 在 上 半 行 程 時 , 慣 性力 都 向 上 , 下 半 行 程 時 , 慣 性 力 都 向 下 。 在 上下 止 點 活 塞 運 動 方 向 改 變 , 速 度 為 零 , 加 速 度最 大 , 慣 性 力 也 最 大 ; 在 行 程 中 部 附 近 , 活 塞運 動 速 度 最 大 , 加 速 度 為 零 , 慣 性 力 也 等 于 零 。Pj 3、 離 心 慣 性 力 PC: 旋 轉 機 件 的 圓 周 運 動 產生 離 心 慣 性 力 , 方 向 背 離 曲 軸 中 心 向 外 。 離心 力 加 速 軸 承 與 周 頸 的 磨 損 , 也 引 起 發(fā) 動 機振 動 而 傳 到 機 體 外 。 Pc 4、 摩 擦 力 F: 指 相 互 運 動 件之 間 的 摩 擦 力 , 它 是 造 成 配合 表 面 磨 損 的 根 源 。 F
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