发动机曲柄连杆机构幻灯片.ppt

1、第二章曲柄网络链接机构、飞机机身组活塞网络链接组曲柄飞轮组、1、2.1概要、一、将燃料燃烧时产生的热能转换成活塞往复运动的机械能，将活塞的往复运动通过连杆转换成曲柄轴的旋转运动，向外部输出动力。 二、组成1、飞机机身组2、活塞连杆组3、曲柄飞轮组2、3、受力分析曲柄连杆机构受到的力主要有空气压力p、往复惯性力Pj、旋转离心力Pc和摩擦力f。 3、1、空气压力：空气压力p的集中力PP分解为侧压力NP和SP，SP分解为RP和TP，RP对曲轴的主轴颈施加压力，TP是沿周向产生扭矩的力。 (1)工作行程：侧压NP为左，活塞的左侧面按压在缸壁上，左侧的磨损严重，NP、SP、p、RP、TP、NP、4、(2

2、上下止点处活塞的运动方向改变，速度为零，加速度最大，惯性力也最大、Pj、6、3、离心惯性力PC :旋转工件的圆运动产生离心惯性力，方向从曲轴中心向外偏离。 由于离心力的作用，轴承和轴颈的磨耗加速，引起发动机振动，传递到飞机机身外。Pc、7、4、摩擦力f :指相互运动部件间的摩擦力，成为嵌合表面磨损的原因。8、4、工作条件、高温、高压、高速及化学腐蚀均受到机械载荷： 1、气体压强力、惯性力、离心力、摩擦力2、汽车行驶中产生的冲击力。 9、现代汽车发动机的机体组主要由飞机机身、气缸盖、气缸盖罩、气缸垫、主轴承盖及油摇镜头等组成。 是一种嵌入了气缸套的发动机，飞机机身组还包括干式或湿式气缸套。2.2

3、气缸盖摇滾乐和曲轴箱、飞机机身组是发动机的包围曝光，是曲柄网络链接机构、配气机构和发动机各系统的主要零配件的装配基体。 气缸盖封闭气缸顶部，用于与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 气缸盖、飞机机身内的水茄克衫、油路和油摇镜头分别是蒸发制冷系统和润滑系统的组成部分。10、另一方面，气缸摇滾乐：水冷发动机的气缸摇滾乐和上曲轴箱总是一体铸造，被称为气缸摇滾乐曲轴箱。 发动机组装的飞机机身。 一汽奥迪100汽车发动机的汽缸摇滾乐、一飞机机身的工作条件和要求是在发动机工作时，飞机机身受到拉伸、压力、弯曲、扭转等不同形式的机械负荷时，汽缸壁面为与高温瓦斯气体直接接触而承受较大的热负荷。 因此，飞机机身必须

4、具有一盏茶的强度和刚性，耐磨耗性和耐腐蚀性，可恰当地蒸发制冷气缸，防止飞机机身破损或变形。 飞机机身也是最重的零配件，为了减小机器整体的尺寸和质量，必须寻求紧凑轻量的构造。 2飞机机身材料飞机机身一般用高强度灰铸铁元素或铝合金铸造。 最近，轿车发动机越来越普遍地采用铝合金飞机机身. 3机身结构，11，1，根据汽缸摇滾乐和油摇镜头安装平面的位置，二，汽缸摇滾乐的分类：12，2，根据制冷方式的不同，(1)，水冷(2)，空冷(13，(2)，插入式汽缸摇滾乐：汽缸套管插入汽缸摇滾乐内的汽缸、15、5、干缸膛和湿缸膛、16、3、气缸盖、工作用：密封气缸上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 气缸盖的工作条

5、件和要求：气缸盖在承受瓦斯气体力和紧固气缸盖螺栓产生的机械负荷的同时，由于与高温瓦斯气体接触而承受较高的热负荷。 为了确保气缸的良好密封，气缸盖既不能破损也不能变形，因此气缸盖必须具有一盏茶的强度和刚性。 为了使气缸盖的温度分布尽可能均匀，为了使给排气男同性恋之间不产生热裂纹，对应气缸盖的良好蒸发制冷。 材料：灰铸铁元素或合金铸铁、铝合金。、17、水冷发动机的气缸有一体型、封摇滾乐式、单体型3种结构形式。 在多汽缸发动机中，所有汽缸共用一个汽缸盖，将该汽缸盖称为一体型汽缸盖，每两个汽缸为一个汽缸盖或每三个汽缸为一个汽缸盖，如果该汽缸盖是封摇滾乐式汽缸盖，每个汽缸盖复盖一个，则空冷发动机都是单体

6、式气缸盖。18、气缸盖的分解图、19、捷克轿车的气缸盖组件、20、四、燃烧室、21、22、五、气缸垫、1、工作用：气缸安装2 .材料：弹性、耐热性、耐压性、耐腐蚀23、6 2、结构：上曲轴箱和气缸摇滾乐一体铸造的下曲轴箱上有润滑油(油摇镜头) 3，材料：薄钢板冲压，24、7，发动机的支承发动机一般由飞机机身和飞轮箱或变速器箱的支承支承在车身信息帧上。 发动机的支撑方法一般分为三点支撑和四点支撑两种。 三点支撑可以位于前1之后2或前2之后1。 采用4点支撑法时，前后各有2个支撑点。25、2.3活塞连杆组、26、一、活塞1、工作用：承受气体压强力，通过活塞大头针和连杆使曲轴旋转。 2、工作环境：活

7、塞是发动机中工作条件最严格的零配件。 有作用于活塞的瓦斯气体力和往复惯性力。 活塞顶与高温瓦斯气体直接接触，活塞顶的温度升高。 活塞在侧压的作用下沿气缸壁面高速弯曲，润滑条件差，因此沿程水头损失大，磨损严重。 3、材料：铝合金：质量小、导热性好的灰铸铁元素，耐热钢，27，4，结构(1)活塞顶部工作用：是燃烧室的组成部分，主要具有承受气体压强力的作用。 28、活塞顶分类、29、(2)活塞头部、位置：活塞环槽以上的部分。 1 .承受活塞顶的压力，传递给活塞大头针。 2 .安装活塞环，将气缸与活塞环一起密封，以免可燃混合气体泄漏到曲轴箱内。 3 .顶部吸收的热量通过活塞环传递给汽缸壁。 作用：包括：

8、30，31，(3)半身裙部，位置：从油环槽的下端面到活塞最下端的部分，大头针托架孔。 作用：引导活塞在气缸内往复运动，承受侧压。32、保护半身裙表面，1 )镀锡油膜被破坏时，可发挥润滑作用，同时加速磨合。 2 )涂抹碳石墨(狄塞尔发动机)后容易脆断，磨合加速，自润滑。 3 )表面粗度化是有规律的粗糙化，可以加速磨合，并能润滑沟谷。 33、(4)半身裙形状、工作时活塞因热膨胀，大头针座方向的金属材料多，因此膨胀量大。 因此，生产时活塞为椭圆形，短轴位于大头针座轴向。大头针座方向、半身裙部受到侧压，活塞变形，动作时向内侧变形，34、制造时变形后，35、4活塞的蒸发制冷高强化发动机，特别是在活塞顶有

9、燃烧室凹陷的柴油引擎，为了减轻活塞顶部和头部的热负荷，采用了油冷作战。 用油蒸发制冷活塞的方法有：1)自由射流蒸发制冷法。 从连接杆的小头部的喷油孔或安装在飞机机身上的喷油嘴向活塞顶内壁喷射油。 2 )振动尺蒸发制冷。 从位于连杆小头部的油喷射孔向活塞内壁的环状油槽喷射油，通过活塞的运动，油在槽中振动，使活塞蒸发制冷。 3 )强制尺蒸发制冷。 在活塞头部浇铸蒸发制冷油路，或浇铸蒸发制冷油管，将油强制流到那里蒸发制冷活塞。 强制尺蒸发制冷被增压引擎广泛采用。 36、工作条件：受高温、高压瓦斯气体作用，润滑不良，高速折动。 由于缸壁面的形状误差，活塞环上下折动，并且在环槽内沿径向移动。 这不仅使环

10、和环槽的磨损恶化，而且在活塞环上作用交替挠曲应力容易折断。活塞环的材料和表面处理：活塞环的材料应具有良好的耐磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和一盏茶机械强度。 目前应用广泛的材料有优质灰铸铁元素、球墨铸铁铁元素、合金铸铁和钢带等。 第一活塞环的外周面通常实施镀铬或钼喷涂处理。 多孔铬层硬度高，可储存少量油，改善润滑，减轻磨损。 由于钼的熔点高，也有多孔性，所以喷钼也能提高活塞环的耐磨耗性。 二、活塞环、工作用：空气环的主要工作用途是密封和传热。 油环的主要作用是，将飞散到汽缸壁上的多才多艺的油刮掉，在汽缸壁上涂上均匀的油膜。37、活塞环安装三间隙、反向间隙、端冲、38、(一)气环、39、气

11、环的密封、40、气环的密封原理、41抗拉应力的合力F1指活塞环中心，压缩应力合力F2的方向远离活塞环中心。 由于扭转中性层的内外截面不对称，所以F1和F2不作用于同一平面内而形成力矩m。 由于力矩m，环的截面产生扭转。 在进气、压缩和排气行程中扭转环，其工作特点与锥形环相似，但扭转环的上下侧面与环形槽的上下侧面接触，防止了环在环形槽内上下晃动，消除了泵油现象，减轻了对环形槽的冲击造成的磨损。 在工作过程中，巨大的气体压强力作用于环的上侧面和内圆面，克服环的弹性应力使环不扭转，整个外圆面与缸壁接触，此时扭转环的工作特征与矩形环相同。 45、(2)油环(通常为环组合环)、雨刮器片、轴向衬环、径向线

12、衬环、46、油环的雨刮器作用、47、3、活塞大头针1、作用及工作条件：活塞大头针在连接活塞和连杆的高温条件下要有一盏茶的刚性、强度和耐磨耗性，质量要尽可能小，大头针和大头针孔要有适当的配合间隙和良好的表面质量。 其中刚性特别重要。 2、活塞大头针材料及结构低碳钢或低碳合金钢材，例如20、20Mn、15Cr、20Cr或20MnV等。 经过表面渗碳淬火、精磨削和研磨等精加工，提高了表面硬度和耐磨性，保证了高强度和冲击韧性。 构造：厚壁管状体，48，活塞大头针的连接方式，全浮式，半浮式，49，片偏移大头针支架1，定义：活塞大头针支架朝向工作侧的受到压力的面(图示左侧)偏移1mm2mm。 2、作用：减

13、轻活塞换流时缸壁的敲击。 50、3、原理：根据大头针座的片偏移，当接近上死点时，作用于活塞座轴线的右气体压强力比左大，活塞倾斜，半身裙下端提前转向。 另一方面，活塞越过上死点，侧压反转时，活塞以左下端的接触部位为支点，在顶部向左弯(不是平移)，完成换流。 51、44、连杆组、工作用：将活塞的力传递给曲轴，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。 由网络链接组件分解图、网络链接体、网络链接盖、网络链接螺栓、网络链接轴瓦等构成。 连杆组材料的优质中碳钢或中碳合金钢材，例如45、40Cr、42CrMo或40MnB等的模锻或辊锻。 连杆螺栓通常以优质合金钢材40Cr或35CrMo制造。 一般进行喷丸硬化处

14、理，提高了网络链接用户针织面料零配件的强度。 工作条件：网络链接进行复杂的平面运动，主要承受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷。 最大压缩负荷出现在工作上死点附近，最大拉伸负荷出现在进气上死点附近。 由于压缩负荷与网络链接组进行平面运动时产生的横向惯性力的协同作用，网络链接体可能发生弯曲变形。52、结构、1、小头：用于连接活塞的活塞大头针。 2、轴：始终为“工”字形截面。 3、头：与曲轴的连接杆日志相连。 大的头一般采用分离网络链接体的大的头和网络链接盖的方式。 53、定位形式：54、v型发动机连杆的配置形式、并列式、主副式、叉式、55、并列式的优点：连杆通用，双列汽缸的活塞连杆组的运动规则相同。 缺

15、点：两列气缸轴心线在曲轴的轴向偏移一定距离，增加曲轴的长度，降低刚性。 主副网络链接式的优点：减小发动机轴向尺寸的缺点：主副网络链接不能更换，运动规律和受力不同。 叉型网络链接式的优点：运动规律相同的缺点：结构复杂，工艺性差，刚性低。 56、网络链接头及网络链接瓦、57、5、网络链接轴承，1、作用：保护网络链接轴颈及网络链接头孔。 2 .组成：由钢背和减摩层组成。 钢背是用1mm3mm的低碳钢制成的。 减摩层为0.3mm0.7mm的减摩金，层质柔软，可保护期刊。 58、3 .减摩层材料(1)白合金(巴氏合金):减摩性能好，但机械强度低，耐热性差。 常用于负荷少的汽油引擎。 (2)铜铅合金：机械

16、强度高，承载能力大，耐热性好。 多被用于高负荷的柴油引擎。 但是，其减摩性能差。 (3)铝系合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金、高锡铝合金3种。 59，1 )铝锑镁合金和低锡铝合金：机械性能好，负载能力强，但其减摩性能差。 主要用于柴油引擎。 2 )高锡铝合金：具有良好的机械性能和减摩性能，广泛应用于柴油引擎和汽油引擎。60、2.4曲轴飞轮组、一、曲轴飞轮组的组合、起动爪、正时齿轮、主轴瓦、带轮、扭转阻尼器、飞轮、飞轮螺栓、曲轴、61、二、曲轴2 .工作条件：承受气体压强力、惯性力、惯性矩。 受到交变负荷的冲击。 3、对曲柄材45、40Cr、35Mn2等中碳钢或中碳合金钢材进行模具锻造，轴颈表面经

17、射频波淬火或渗氮处理，最后进行精加工。 现代汽车发动机广泛采用了球墨铸铁的曲轴。 为了提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，请对轴颈表面实施喷丸拉斯特处理，对带圆角的部位实施滚压处理。62、曲轴支承分类、全支承：相邻弯曲之间有主轴颈。 非全支撑：相邻弯曲之间没有主轴颈。63、曲轴支撑方式的优缺点、64、4、曲轴前、后端密封件1 )前端：铸塑摇镜头和橡胶油封的密封。 由于后端：橡胶油封耐油耐热耐老化性能的提高，现代汽车发动机中曲轴后端的密封采用与曲轴前端相同的自紧式橡胶油封的情况越来越多。 自润滑油封由金属保持器、氟化橡胶密封圈和拉伸弹簧构成。 66、5、平衡重，现代汽车的舒适性和噪音级，必须使引起汽车振动和噪音的发动机不平衡力和不平衡扭矩最小化。 设在曲柄臂上的平衡字体粗细能够仅使旋转惯性力与其力矩平衡，往复惯性力与其力矩的平衡需要专用的平衡机构。 67、当发动机结构和转速一定时，1次往复惯性力与曲柄角的拟合弦成比例，2次往复惯性力与2倍曲柄角的拟合弦成比例。 发动机往复惯性力的平衡状况与柱面数、气缸排列形式及曲柄配置形式等要素有关。68、四次击球直列四缸发动机： 1次往复惯性力、1次往复惯性矩和2次往复惯性矩平衡，但2次往复惯性力不平衡。 为了平衡二次往复惯性力，需要双轴平衡机构。 两根平衡轴