第二章曲柄连杆机构

第二章曲柄连杆机构2.1概述

2.2机体组

2.3活塞连杆组

2.4曲轴飞轮组2.1

概述

曲柄连杆机构的功用是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组：机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组。曲柄连杆机构的工作环境：高温（缸内最高2500K以上）高压（5～9MPa）高速（100～200Hz）化学腐蚀受力分析：1、气体作用力2、往复惯性力3、摩擦力2.2

机体组一、气缸体气缸体结构形式：一般式龙门式隧道式气缸体冷却形式：风冷、水冷气缸体排列形式：单列式、V形、对置式气缸套形式：干缸套、湿缸套二、气缸盖与气缸衬垫气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖上应有：进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。汽油机缸盖上有火花塞座孔，柴油机缸盖上则有喷油器座孔。气缸盖分类：单体气缸盖、块状气缸盖、整体气缸盖。二、气缸盖与气缸衬垫对燃烧室的基本要求：1、结构紧凑，表面积小，以减少热量损失，缩短火焰行程。2、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的燃烧。二、气缸盖与气缸衬垫汽油机常用燃烧室形状：1、楔形燃烧室；2、盆形燃烧室；3、半球形燃烧室。二、气缸盖与气缸衬垫气缸盖与气缸体之间置有气缸衬垫，以保证燃烧室的密封。对气缸衬垫的要求：1）在高温、高压燃气作用下有足够的强度2）耐热和耐腐蚀3）具有一定弹性，能补偿接合面的不平度4）拆装方便，能重复使用，寿命长三、油底壳油底壳的主要功用时贮存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般用薄钢板冲压而成。为了保证在发动机纵向倾斜时机油泵能经常吸到机油，油底壳后部一般做得较深。三、发动机的支承

发动机一般通过气缸体和飞轮或变速器壳上的支撑支承在车架上。发动机的支承方式：三点支承、四点支承。2.3

活塞连杆组一、活塞（1）活塞的顶部活塞顶部的形状与选用的燃烧室形式有关：汽油机多采用平顶，有些也用凹顶；二冲程汽油机常采用凸顶；柴油机常有各种凹坑。（2）活塞的头部活塞头部时活塞环槽以上的部分：①承受气体压力，并传给连杆；②与活塞环一起实现气缸的密封；③将所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。（3）活塞的裙部活塞裙部是指油环槽下端面至活塞底面的部分。其作用是为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。（3）活塞的裙部受力分析：①燃烧气体的压力p作用在活塞顶上，而活塞销给予的支反力则作用在活塞裙部的销座处，由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大。（3）活塞的裙部受力分析：②侧压力FN的作用也使活塞裙部直径沿活塞活塞销座轴线方向增大。（3）活塞的裙部受力分析：③活塞销座附近的金属堆积受热后膨胀量大，致使裙部在受热变形时，在沿活塞销座轴线方向上的增量大于其他方向。（3）活塞的裙部鉴于以上情况，为了使活塞在正常工作温度下与气缸壁保持比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或引起局部磨损，必须预先在冷状态下把活塞加工成裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆形。（3）活塞的裙部活塞销座孔的中心线一般位于活塞中心线的平面内。但也有些高速汽油机的活塞销座孔的中心线偏离活塞中心线平面。二、活塞环二、活塞环气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传到气缸壁，再由冷却水或空气带走。油环用来括除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁面涂上一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外，油环也起到封气的辅助作用。三、活塞销活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件很差，因而要求有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽量小。为此，活塞通常做成空心圆柱体。四、连杆连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。连杆的组成：小头、杆身、大头。①小头与活塞销相连；②杆身通常做成“工”字形断面；第三节活塞连杆组四、连杆③连杆大头与曲轴的曲柄销相连。按剖分面的方向可分为平切口和斜切口。

斜切口常用的定位方式：

a)止口定位；

b)套筒定位；

c)锯齿定位。2.4

曲轴飞轮组一、曲轴曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩。二、曲轴扭转减震器三、飞轮飞轮是一个转动惯量