发动机之曲柄连杆机构

曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用热 能 机 械 能燃 气 压 力 转 矩连 杆活 塞 曲 轴将 燃 料 燃 烧 时 产 生 的 热 能 转 变 为 活 塞 往 复 运 动 的 机 械 能 ， 再转 变 为 曲 轴 旋 转 运 动 而 对 外 输 出 动 力 曲 柄 连 杆 机 构 能 量 转 换 热 能 转 变 为机 械 能 向 工 作机 构 输 出 机 械 能 曲 柄 连 杆 机 构 工 作 过 程 将 活 塞顶 上 的燃 气 压 力 转 变 为曲 轴 转 矩 曲 柄 连 杆 机 构 的 组 成1、 机 体 组 气 缸 体 曲 轴 箱 气 缸 套 气 缸 盖 气 缸 垫 油 底 壳 等2、 活 塞 连 杆 组 活 塞 活 塞 环 活 塞 销 连 杆 等 3、 曲 轴 飞 轮 组 曲 轴 飞 轮 等 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 1. 机 体 组 的 功 用 机 体 组 是 发 动 机 的 支 架 是 各 机 构 与 系 统 的 装 配 机 体 气 缸 盖 密 封 气 缸 、 形 成 燃 烧 室 机 体 与 气 缸 盖 内 水 套 冷 却 系 统 机 体 与 气 缸 盖 内 油 道 润 滑 系 统 （ 1） 应 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 、 耐 磨 损 和 耐 腐 蚀 、适 当 冷 却 （ 以 免 损 坏 和 变 形 ） 发 动 机 中 最 大 的 零 件 承 受 拉 、 压 、 弯 、 扭 等 机 械 负 荷 承 受 高 温 燃 气 很 大 的 热 负 荷 发 动 机 大 部 分 零 件 安 装 在 机 体 上 （ 2） 力 求 结 构 紧 凑 、 质 量 轻 尽 量 减 小 整 机 的 重 量 （ 发 动 机 最 大 的 零 件 ） 加 强 肋 （ 减 小 质 量 、 保 证 刚 度 与 强 度 ） （ 3） 机 体 材 料 一 般 高 强 度 灰 铸 铁 、 铝 合 金 合 金 铸 铁 机 体 工 作 条 件 、 要 求 及 材 料 气 缸 的 排 列 方 式 （ 发 动 机 形 式 ）直 列 式 ： 多 用于 六 缸 以 下 的发 动 机 。 V型 式 ： 它 缩 短 了发 动 机 的 长 度 和高 度 ， 多 用 于 八缸 以 上 的 发 动 机 对 置 式 ： 是 V型的 特 殊 形 式 。 气 缸 W型 式 大 众 W12 由 两 个 夹 角 为15 的 V6发 动机 ， 以 72 的夹 角 组 成 拥 有 5.6升 的排 量 A8L6.0及 其 W12发 动 机 曲 轴 箱 的 型 式（ 1） 平 分 式 定 义 ： 主 轴 承 座 孔中 心 线 位 于 曲 轴 箱分 开 面 上 。 特 点 ： 刚 度 小 ， 前后 端 呈 半 圆 形 ， 与油 底 壳 接 合 面 的 密封 较 困 难 。 应 用 ： 中 小 型 发 动机 。 （ 2） 龙 门 式定 义 ： 主 轴 承 座 孔 中心 线 高 于 曲 轴 箱 分开 面 。 特 点 ： 刚 度 较 大 ，油 底 壳 前 后 端 为 一平 面 ， 密 封 简 单 可靠 。 应 用 ： 大 中 型 发 动机 。 （ 3） 隧 道 式定 义 ： 主 轴 承 座 孔不 分 开 。 特 点 ： 刚 度 最 大 ，主 轴 承 同 轴 度 易保 证 ， 主 轴 承 用滚 动 轴 承 。 应 用 ： 负 荷 较 大的 柴 油 机 。 气 缸 体 制 造气 缸 体 1.功 用 ： 贮 存 和 冷 却 机 油 并 封 闭 曲 轴 箱 。2.构 造 ： （ 1） 用 薄 钢 板 冲 压 而 成 。（ 2） 内 部 设 有 稳 油 挡 板 ， 以 防 止 汽 车 振 动 时油 底 壳 油 面 产 生 较 大 的 波 动 。（ 3） 最 低 处 有 放 油 塞 曲 轴 箱 与 油 底 壳 之 间 有密 封 衬 垫 。 油 底 壳 气 缸 的 结 构 形 式 （ 气 缸 套 ）（ 1） 无 气 缸 套 式 优 点 ： 缩 短 气 缸 中 心 距 ， 减 小机 体 尺 寸 质 量 机 体 刚 度 大 、 工 艺 性 好 缺 点 ： 耐 磨 合 金 铸 铁 成 本 高 无 气 缸 套 式 铝 合 金 缸 体 气 缸 表 面 镀 铬 ， 提 高 耐磨 性 干 式 缸 套 灰 铸 铁 或 铝 合 金 缸 体可 卸 干 式 缸 套 （ 2） 干 式 缸 套 式 13特 点 ：1)壁 厚 较 薄（ 1m m 3m m ） ；2)与 缸 体 承 孔过 盈 配 合 ；3)不 易 漏 水 漏气 。 （ 3） 湿 式 缸 套 式普 通 铸 铁 或 铝 合 金 缸 体AB环 带 ： 径 向 定 位 凸 缘 C： 轴 向 定 位 缸 套 顶面 略 高 于 缸 体 平 面 ：0.050.15mm 密 封 圈 ： 下 部 13道 密 封圈ABC 0.050.1559 特 点 ：1)壁 厚 较 厚（ 5m m 9m m ） ；2)散 热 效 果 好 ；3)易 漏 水 漏 气 ； 4)易 穴 蚀 干 、 湿 式 缸 套 比 较和 冷 却水 直 接接 触 与 缸 体配 合 较松 壁 厚 5 9mm 不 直 接和 冷 却水 接 触 与 缸 体紧 配 合 壁 厚 13mm 缸 套 材 料 ： 合 金 铸 铁 或 合 金 钢缸套 6. 水 冷 和 风 冷 气 缸 体（ 1） 水 冷 气 缸 体利 用 水 套中 的 冷 却水 流 过 高温 零 件 的周 围 带 走多 余 热 量 缸 体 与 曲 轴 箱 分 开 铸 缸 体 和 缸盖 铸 有 散 热 片 如 有 风 扇可 加 强 散 热（ 2） 风 冷 气 缸 体 气 缸 盖 1. 气 缸 盖 的 组 成 密 封 气 缸 上 部 形 成 燃 烧 室 冷 却 水 套 与 缸 体 水 套 相 通 设 有 进 排 气 座 、 气 门 导 管 孔 设 有 进 排 气 通 道 汽 油 机 缸 盖 ： 设 有 火 花 塞 座 孔 柴 油 机 缸 盖 ： 设 有 喷 油 器 座 孔 气 缸 盖气 缸 盖 示 意 图气 缸 盖 实 物 气 缸 盖 5. 燃 烧 室（ 1） 燃 烧 室 基 本 要 求 结 构 紧 凑 ： （ 表 面 积 /容 积 ） 要 小 ， 减 小热 损 失 ， 提 高 热 效 率 能 增 大 进 气 门 直 径 或 进 气 道 通 道 面 积 ： 增加 进 气 量 ， 提 高 发 动 机 转 矩 和 功 率 能 在 压 缩 行 程 终 点 产 生 挤 气 涡 流 ： 以 提 高混 合 气 燃 烧 速 度 ， 保 证 混 合 气 充 分 燃 烧 汽 油 机 燃 烧 室 ： 应 保 证 火 焰 传 播 距 离 最 短 ，以 防 止 发 生 不 正 常 燃 烧 柴 油 机 燃 烧 室 ： 应 与 燃 油 喷 射 、 空 气 涡 流运 动 进 行 良 好 配 合 （ 2） 汽 油 机 燃 烧 室楔 形 盆 形 半 球 形 名 称 特 点 示 意 图 应 用半 球 形 结 构 紧 凑 、 火 焰 行 程 段 、燃 烧 速 率 高 、 热 损 失 小 、热 效 率 高 桑 塔 纳 夏 利 富 康楔 形 结 构 简 单 、 紧 凑 、 散 热面 积 小 、 热 损 失 少 ； 火花 塞 置 于 燃 烧 室 最 高 处 ，火 焰 传 播 距 离 长 切 诺 基盆 形 工 艺 性 好 、 成 本 低 、 进 排 气 效 果 不 如 半 球 形 燃烧 室 捷 达奥 迪 （ 3） 柴 油 机 燃 烧 室 直 喷 式 燃 烧 室 形 燃 烧室 球 形 燃 烧 室 分 开 式 燃 烧 室涡 流 燃 烧 室 预 燃 燃 烧 室 喷 油 器喷 油 器涡 流室 预 燃室 直 喷 式 燃 烧 室 燃 烧 室容 积 集 中 于活 塞 顶上 的 燃 烧 室凹 坑 内 涡 流 燃 烧 室 空 气 被 挤入 涡 流 室形 成 强 烈有 规 则 涡流 运 动 大 部 分 柴油 在 涡 流室 内 燃 烧形 成 二 次涡 流 混 合燃 烧 气 缸 垫1.作 用 ： 保 证 气 缸 体 与 气缸 盖 间 的 密 封 ， 防 止 漏水 、 漏 气 。2.构 造 （ 图 214） 金 属 石 棉 垫 ： （ 见 a、 b）外 包 铜 皮 和 钢 片 ， 且 在缸 口 、 水 孔 、 油 道 口 周围 卷 边 加 强 ， 内 填 石 棉（ 常 掺 入 铜 屑 或 钢 丝 ，以 坚 强 导 热 ） 。 金 属 骨 架 石 棉 垫 ： 以编 织 的 钢 丝 网 （ 图 c） 或有 孔 钢 板 （ 图 d） 为 骨架 ， 外 覆 石 棉 ， 只 在 缸口 、 水 孔 、 油 道 口 处 用金 属 片 包 边 。 纯 金 属 垫 ： （ 见 图 e） 由单 层 或 多 层 金 属 片 （ 铜 、铝 或 低 碳 钢 ） 制 成 ， 用 于某 些 强 化 发 动 机 。 安 装 注 意 ： 金 属 皮 的 金属 石 棉 垫 ， 缸 口 金 属 卷边 一 面 应 朝 向 易 修 整 接 触面 或 硬 平 面 。 因 卷 边 一 面会 对 与 其 接 触 的 平 面 造 成压 痕 变 形 。 密 封 垫 思 考 题 （ 续 ）1.曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用 和 组 成 ？ 2.气 缸 体 的 结 构 形 式 及 概 念 比 较 ? 3.气 缸 的 三 种 排 列 方 式 及 特 点 ? 4.比 较 干 式 和 湿 式 缸 套 的 特 点 ? 5.机 体 组 由 哪 些 零 件 组 成 ？ 6.汽 油 机 和 柴 油 机 燃 烧 室 的 种 类 ？课外 活 塞 连 杆 组 活 塞 活塞环活 塞 销连 杆组曲 轴 飞 轮组 活 塞 活 塞 环 活 塞 销 连 杆 组 活 塞 活 塞 功 用 （ 1） 承 受 气 缸 中 的 燃 气 压 力 （ 2） 将 燃 气 作 用 力 通 过 活 塞 销 和 连 杆 传 给 曲轴 ， 推 动 曲 轴 旋 转 （ 3） 参 与 组 成 燃 烧 室 工 作 条 件 ： 高 温 、 高 压 、 高 速 往 复 直 线 运 动 要 求 ： 活 塞 的 质 量 要 小 ， 可 以 减 小 惯 性 力 ； 热 膨 胀系 数 要 小 ， 减 小 受 热 时 的 变 形 ； 导 热 性 好 ， 防 止 活塞 过 热 ， 发 生 损 坏 ； 耐 磨 性 好 ， 防 止 在 往 复 运 动 中大 量 磨 损 。材 料 ： 常 用 铝 合 金 制 造 ， 质 量 小 ， 导 热 性 好 ， 但 是热 膨 胀 系 数 大 ， 高 温 下 ， 强 度 和 硬 度 下 降 很 快 。 有的 柴 油 机 采 用 高 级 铸 铁 或 耐 热 钢 制 造 。 成 型 方 法铸 造 ： 高 温 强 度 下 降 较 小 、 成 本 低 ，易 出 现 气 孔 、 缩 松 等 铸 造 缺 陷 。锻 造 ： 强 度 比 铸 造 高 、 导 热 性 较 好 ，适 用 于 强 化 发 动 机 ， 制 造 成 本 高 。 活 塞 构 造活 塞顶 部 活 塞头 部活 塞裙 部 （ 1） 活 塞 顶 部 （ 燃 烧 室 组 成 部 分 ）汽 油 机 多 采 用 平 顶 、 有 些 采 用 凹 顶 二 冲 程 汽 油 机多 用 凸 顶柴 油 机 多 采 用 各 种 各 样 的 凹 坑 凸顶 凹坑平顶 凹顶 （ 2） 活 塞 头 部 （ 活 塞 环 槽 以 上 部 位 ）承 受 气体 压 力将 热 量 通过 活 塞 环 传给 气 缸 壁与 活 塞 环实 现 气 缸 密 封主要作用 环 槽环 槽 护 圈可 保 护 和 加强 铝 合 金 活塞 环 槽隔 热 槽 (有 时 ) 使 部 分 热 流 转向 二 、 三 环主要结构 气 环油 环 热 负 荷 较 高 发 动 机 采 用 （ 3） 活 塞 裙 部 （ 活 塞 环 槽 以 下 部 位 ） 功 用 椭 圆变 形 为 活 塞 导 向 和 承 受 侧 压 力燃 气 压 力 使裙 部 弯 曲 变 形侧 压 力 使 销 座轴 线 方 向 增 大热 变 形 使 销 座轴 线 方 向 增 大 活 塞 裙 部 椭 圆 形 冷 态 下 把活 塞 加 工成 裙 部 断面 为 长 轴垂 直 于 活塞 销 方 向的 椭 圆 形 活 塞 销 座 附 近 裙 部 外 表 面 下 陷为 减 少 活 塞销 座 附 近 处的 热 变 形 量 活 塞 销 座 轴 线 布 置活 塞 越 过 上 止 点 时侧 压 力 方 向 改 变 会产 生 “ 敲 缸 ” 噪 声 可 减 轻 活 塞 “ 敲 缸 ” 噪声 ， 但 会 引 起 裙 部 两 端尖 角 的 磨 损 或 变 形 增 大 主推力面活 塞 销 偏 移 布 置 (偏 移 活 塞 轴 线 12mm)活 塞 销 对 中 布 置 二 、 活 塞 环 1. 活 塞 环 功 用 气 环 刮 油 均 匀 油 膜 辅 助 密 封 油 环 密 封 导 热 （ 一 ） 气 环1.作 用 ：（ 1） 密 封 ： 防 止 气 缸 内 的 气 体 窜 入 油 底 壳 ；（ 2） 传 热 ： 将 活 塞 头 部 的 热 量 传 给 气 缸 壁 ；（ 3） 辅 助 刮 油 、 布 油 。 环气 环 2.活 塞 环 的 间 隙 （ 图 237）（ 1） 端 隙 1： 又 称 开 口 间 隙 ， 是 活 塞 环 装入 气 缸 后 开 口 处 的 间 隙 。 一 般 为 0.25m m 0.50m m ； （ 2） 侧 隙 2： 又 称 边 隙 ， 是 环 高 方 向 上 与 环槽 之 间 的 间 隙 。 第 一 道 0.04m m 0.10m m ； 其它 气 环 0.03m m 0.07m m 。 油 环 一 般 侧 隙 较 小 ，0.025m m 0.07m m ；（ 3） 背 隙 3： 是 活 塞 环 装 入 气 缸 后 ， 活 塞 环背 面 与 环 槽 底 部 的 间 隙 。 0.5m m 1m m ； 2 3 3.气 环 的 密 封 原 理（ 1） 第 一 密 封 面 的 建 立 ： 环 在 自 由 状 态下 ， 环 外 径 缸 径 ， 装 缸 后 在 其 弹 力 P0作 用下 与 缸 壁 压 紧 ， 形 成 第 一 密 封 面 。第 一 密 封 面 （ 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 。 PjF P1 第 二 密 封 面 （ 3） 气 环 的 第 二 次 密 封 ： 窜 入 背 隙和 侧 隙 的 气 体 ， 使 环 对 缸 壁 和 环 槽 进一 步 压 紧 ， 加 强 了 第 一 、 二 密 封 面 的密 封 。 4.活 塞 环 的 泵 油 作 用 及 危 害原 因 ：（ 1） 存 在 侧 隙 和 背 隙 ；（ 2） 环 运 动 时 在 环 槽 中 靠 上靠 下 。 现 象 ： 当 活 塞 带 着 环 下 行 （ 进 气 行 程 ） 时 ，环 靠 在 环 槽 的 上 方 ， 环 从 缸 壁 上 刮 下 的 润 滑油 充 入 环 槽 下 方 ； 当 活 塞 又 带 着 环 上 行 （ 压缩 行 程 ） 时 ， 环 又 靠 在 环 槽 的 下 方 ， 同 时 将油 挤 压 到 环 槽 上 ， 如 此 反 复 ， 就 将 润 滑 油 泵到 活 塞 顶 。 危 害 ：（ 1） 增 加 了 润 滑 油 的 消 耗 ；（ 2） 火 花 塞 沾 油 不 跳 火 ；（ 3） 燃 烧 室 积 炭 增 多 ， 燃 烧 性 能变 坏 ；（ 4） 环 槽 内 形 成 积 炭 ， 挤 压 活 塞环 而 失 去 密 封 性 ；（ 4） 加 剧 了 气 缸 的 磨 损 。 措 施 ：（ 1） 采 用 扭 曲 环 ；（ 2） 采 用 组 合 式油 环 ；（ 3） 油 环 下 设 减 压腔 5.气 环 的 断 面 形 状（ 1） 矩 形 环 ： 结 构 简 单 ， 与 缸 壁 接 触 面积 大 ， 散 热 好 ， 但 易 泵 油 。 （ 2） 锥 形 环 1） 特 点 ： 与 缸 壁 线 接 触 ， 有 利 于 密 封 和 磨合 。 下 行 有 刮 油 作 用 ， 上 行 有 布 油 作 用 ， 并可 形 成 楔 形 油 膜 。2） 安 装 注 意 ： 锥 角 朝 下 （ 在 环 端 有 向 上或 TOP等 标 记 ） ； 锥 形 环 传 热 性 差 ， 常 装 到 第 二 、三 道 环 槽 上 。 （ 3） 扭 曲 环 ： 将 矩 形 环 内 圆 上 方 或 外 圆下 方 切 成 台 阶 或 倒 角 而 成 。 扭 曲 原 理 ： 当 活 塞 环 装 入 气 缸 后 ， 环 受到 压 缩 产 生 弯 曲 变 形 ， 断 面 中 性 层 以 内 产 生拉 应 力 、 中 性 层 以 外 产 生 压 应 力 ， 矩 形 环 由于 中 性 层 内 外 断 面 不 对 称 ， 使 F和 F不 在 同一 平 面 内 ， 从 而 形 成 力 偶 M， 在 力 偶 的 作 用下 ， 活 塞 环 发 生 微 量 的 扭 曲 变 形 。 e 1） 特 点具 有 锥 形 环 的 特 点 ；减 小 了 泵 油 作 用 ；作 功 行 程 环 不 再 扭 曲 ， 两 个 密封 面 达 到 完 全 接 触 ， 利 于 散 热 。安 装 ： 内 上 切 扭 曲 环 装 入 第 一 道环 槽 ， 外 下 切 扭 曲 环 装 入 第 二 、三 道 环 槽 。 （ 4） 桶 形 环 ： 其 特 点 为1） 环 的 外 圆 面 为 凸 圆 弧 形 ；2） 环 面 与 缸 壁 圆 弧 接 触 ， 避 免 了 棱 角 负 荷 ；环 上 下 运 动 时 ， 均 能 形 成 楔 形 油 膜 。 （ 5） 梯 形 环 ：当 活 塞 在 侧 压 力 作用 下 左 、 右 换 向 时 ，环 的 侧 隙 和 背 隙 将不 断 变 化 ， 使 胶 状油 焦 不 断 从 环 槽 中被 挤 出 。 梯 形 环 用于 热 负 荷 较 大 的 柴油 机 的 第 一 道 环 。 （ 二 ） 油 环1.作 用 ： 刮 油 。 即将 气 缸 壁 上 多 余的 润 滑 油 刮 下 来 。2.类 型（ 1） 整 体 式其 外 圆 上 切 有 环形 槽 ， 槽 底 开 有回 油 用 的 小 孔 或窄 槽 。 （ 2） 组 合 式 ： 由 上 下刮 油 片 和 产 生径 向 、 轴 向 弹力 的 衬 簧 组 成 。 其 特 点 为 1） 密 封 好 ： 第 一 密 封 面 ， 靠 径 向 力 ， 因衬 簧 长 大 于 刮 片 长 而 产 生 径 向 力 。 第 二 密 封 面 ， 靠 轴 向 力 ， 因 衬 簧 和钢 片 总 厚 度 大 于 环 槽 高 而 产 生 轴 向 力 。 2) 无 侧 隙 ， 不 窜 油 。 3) 刮 油 能 力 强 ： 因 钢 片 薄 ， 对 缸 壁 比 压大 。 4) 上 下 片 可 分 别 动 作 ， 适 应 性 好 。 5) 回 油 能 力 强 。 三 、 活 塞 销 1. 活 塞 销 功 用 连 接 活 塞 和连 杆 将 活 塞 承 受 的力 传 给 连 杆 活 塞 销连 杆 衬 套 卡 环结 构 ： 用 低 碳钢 或 低 碳 合 金钢 制 成 的 厚 壁管 状 体 。 1.全 浮 式 （ 1） 定 义 ： 在 发 动 机 正 常 工 作 温 度 下 ，活 塞 销 在 连 杆 小 头 孔 和 活 塞 销 座 孔 中 都 能转 动 。 (2)装 配 ： 1） 销 与 销 座 孔 在 冷 态 时 为 过 渡 配 合 ， 采用 分 组 选 配 法 。 2） 热 装 合 ： 将 活 塞 放 入 热 水 或 热 油 中 加热 后 ， 迅 速 将 销 装 入 。连 接 方 式 2.半 浮 式 (1)定 义 ： 销 与 销 座 孔 和 连 杆 小头 两 处 ， 一 处 固 定 ， 一 处 浮 动 。（ 一 般 固 定 连 杆 小 头 ） (2)装 配 ： 加 热 连 杆 小 头 后 ， 将销 装 入 ， 冷 态 时 为 过 盈 配 合 。 四 、 连 杆 组 连 杆 衬 套连 杆 体连 杆 螺 栓连 杆 轴 承上 轴 瓦连 杆 轴 承下 轴 瓦连 杆 盖螺 母 连 杆 衬 套连 杆 体连 杆 轴 承上 轴 瓦连 杆 轴 承下 轴 瓦连 杆 盖 连 杆螺 栓集 油 孔 喷 油 孔 1. 连 杆 组 功 用活塞 曲轴往 复运 动 旋 转运 动连杆力组 成 ： 连 杆 组 由 连 杆 体 、 连 杆 盖 、 连 杆 螺 栓 和 连 杆 轴瓦 等 组 成 2. 连 杆 构 造 小 头杆 身大 头小 头杆 身大 头集 油 孔 喷 油 孔纵 向油 道 1、 小 头 ： 用 来 安 装活 塞 销 ， 以 连 接 活 塞 。 2、 杆 身 ： 常 做 成“ 工 ” 字 形 断 面 。 3、 大 头 ： 与 曲 轴 的连 杆 轴 颈 相 连 。 大 头一 般 做 成 分 开 式 ， 即连 杆 体 大 头 和 连 杆 盖 。 连 杆 大 头 剖 分 形 式 （ 连 杆 大 头 剖 分 ， 用 连 杆 螺 栓 紧 固 ） 平 切 口斜 切 口 结 合 面 与 连 杆 轴 线 垂 直刚 度 大 变 形 小 成 本 低汽 油 机 采 用 平 切 口结 合 面 与 连 杆 轴 线 成30 60 夹 角连 杆 体 能 从 缸 体 上 端 取 出多 用 于 柴 油 机 (2)切 口 定 位 方 式 连 杆 螺 栓 定 位 ： 靠 连 杆 螺 栓 的 光 圆 柱 部 分 与 螺栓 孔 的 配 合 来 定 位 。 其 定 位 精 度 较 差 ， 用 于 直 切口 连 杆 。 锯 齿 形 定 位 ： 依 靠 接 合 面 的 齿 形 定 位 。 套 或 销 定 位 ： 依 靠 套 或 销 与 连 杆 体 （ 或 盖 ） 的孔 紧 配 合 定 位 。 止 口 定 位 连 杆 的 安 装 1、 不 能 破 坏 连 杆 杆 身 与 盖 的 配 对 及 装 合 方 向 ， 在二 者 的 同 一 侧 打 有 配 对 标 记 。 2、 不 能 装 反 ， 也 不 能 乱 缸 ， 在 杆 身 上 有 方 向 标 记 ，大 头 侧 面 有 缸 号 标 记 。 连 杆 轴 承 （ 俗 称 小 瓦 ） 1.作 用 ： 保 护 连 杆 轴 颈 及 连 杆 大 头 孔 。 2.组 成 ： 由 钢 背 和 减 磨 层 组 成 。 钢 背 由 1m m 3m m 的 低 碳 钢 制 成 。 减 磨 层 为 0.3m m 0.7m m 的减 磨 合 金 ， 层 质 较 软 能 保 护 轴 颈 。 3.减 磨 层 材 料（ 1） 白 合 金 （ 巴 氏 合 金 ） ： 减 磨 性 能 好 ， 但 机 械 强度 低 ， 且 耐 热 性 差 。 常 用 于 负 荷 不 大 的 汽 油 机 。（ 2） 铜 铅 合 金 ： 机 械 强 度 高 ， 承 载 能 力 大 ， 耐 热 性好 。 多 用 于 高 负 荷 的 柴 油 机 。 但 其 减 磨 性 能 差 。 (3) 铝 基 合 金 ： 有 铝 锑 镁 合 金 、 低 锡 铝 合 金 和 高 锡铝 合 金 三 种 。 1） 铝 锑 镁 合 金 和 低 锡 铝 合 金 ： 械 性 能 好 ，负 载 能 力 强 ， 但 其 减 磨 性 能 差 。 主 要 用 于柴 油 机 。 2)高 锡 铝 合 金 ： 具 有 较 好 的 机 械 性 能 和 减 磨性 能 ， 广 泛 应 用 于 柴 油 机 和 汽 油 机 。 轴 瓦 的 定 位 3. V型 发 动 机 连 杆 （ 1） 并 列 连 杆前 后 连 杆 可 通 用左 右 两 列 活 塞 运动 规 律 相 同 增 加 了 曲 轴 和 发 动 机 长 度优点 缺点 （ 2） 主 副 连 杆主 副 连 杆不 能 互 换两 列 活 塞 运 动 规 律 和上 止 点 位 置 不 相 同 优点 不 会 增 加 发 动 机 长 度缺点 主 连 杆 副 连 杆 （ 3） 叉 形 连 杆两 列 气 缸 无 需 错 开两 列 气 缸 中 活 塞运 动 规 律 相 同 连 杆 大 头 结 构 复杂 、 刚 度 较 差优点 缺点叉 形连 杆 内 连 杆叉 形 连杆 轴 承 内 连 杆轴 承 思 考 题 ?1. 指 出 右 图中 各 零 件 的名 称 ？ (活塞 连 杆 部 分 )课堂 曲 轴 飞 轮 组 飞 轮曲 轴 曲 轴轴 承曲 轴 曲 轴 前 后 端 密 封 曲 轴 扭 转 减 震 器 飞 轮 曲 轴 轴 承 平 衡 机 构 一 、 曲 轴 1. 曲 轴 功 用曲 轴气 体压 力 转 矩飞 轮汽 车 传 动 系驱 动 配 气 机 构 和其 它 辅 助 装 置 材 料 ： 大 多 采 用 优 质 中 碳 钢或 中 碳 合 金 钢 。 有 的 采 用 球墨 铸 铁 。 3. 曲 轴 构 造 平 衡 重输出端 曲 轴前 端主 轴 颈连 杆 轴 颈曲 柄 臂 单元曲拐自 由 端曲 轴后 端 （ 1） 曲 轴 分 类 按 单 元 曲 拐 连 接 方 式 分 类 整 体 式曲 轴各 单 元 曲 拐 锻 造或 铸 造 成 整 体 工 作 可 靠 质 量 轻 结 构 简 单 加 工 面 少 主 轴 颈连 杆 轴 颈曲 柄 臂概念 特点 组 合 式曲 轴 由 单 元 曲 拐组 合 装 配 方 便 制 造 和 更 换 结 构 复 杂 拆 装 不 便曲 柄 臂 兼作 主 轴 颈单 元 曲 拐 滚 动 轴 承(主 轴 承 ) 配 用 隧 道式 机 体概念 特点 按 主 轴 颈 数 分 类全 支 承曲 轴相 邻 两 个曲 拐 间 都有 主 轴 颈抗 弯 曲 能 力 强 可 减 轻 主 轴 颈 载 荷概念 主 轴 颈 多 加 工 面 多曲 轴 和 机 体 较 长 缺点优点 非 全 支 承 曲 轴主 轴 颈 数少 于 全 支承 曲 轴概念 缺点优点 与 全 支 承 曲 轴 恰 好 相 反 （ 3） 曲 轴 前 端曲 轴带 轮空 调 压缩 机 动 力 转 向 泵张 紧 轮 导 向 轮 发 电 机 曲 轴 正 时齿 形 带 轮曲 轴链 轮凸 轮轴 正时 齿形 带轮水 泵 机 油 泵 曲 轴 前 端 驱 动 （ 4） 曲 轴 后 端曲 轴带 轮 曲 轴 正 时齿 形 带 轮 曲 轴链 轮安 装 飞 轮用 凸 缘 飞 轮 前 后 端 的 密 封 ： 曲 轴 前 后 端 都 伸 出 曲 轴 箱 ， 为 了 防 止 润 滑 油沿 轴 颈 流 出 ， 在 曲 轴 前 后 都 设 有 防 漏 装 置 。 常 用 的 防 漏 装 置 有 挡 油 盘 、 填 料 油 封 、 自 紧油 封 、 回 油 螺 纹 等 。 曲 轴 的 轴 向 定 位（ 1） 结 构 ： 在 某 一 道 主 轴 承 的 两 侧 装 止 推 片 。 止 推片 由 低 碳 钢 背 和 减 磨 层 组 成 。（ 2） 安 装 注 意 ： 止 推 片 有 减 磨 层 的 一 面 朝 向 转 动 件 。当 曲 轴 向 前 窜 动 时 ， 后 止 推 片 承 受 轴 向 推 力 ； 向 后窜 动 时 ， 前 止 推 片 承 受 轴 向 推 力 。（ 3） 曲 轴 的 轴 向 间 隙 的 调 整 ： 更 换 止 推 片 的 厚 度 。 （ 5） 曲 轴 润 滑机 油机 体 油 道主 轴 承主 轴 颈曲 轴 油 孔 连 杆 轴 承 连 杆 轴 颈曲 轴 上 有 贯 穿 主 轴 颈 、 曲 柄 和 连 杆 轴 颈 的 油 道 ，以 便 润 滑 主 轴 颈 和 连 杆 轴 颈 。 （ 1） 布 置 原 则 1） 使 各 缸 作 功 间 隔 角 尽 量 相 等 。 对 直列 多 缸 四 冲 程 发 动 机 ， 作 功 间 隔 角 为7200/缸 数 。 2)连 续 作 功 的 两 缸 相 隔 尽 量 远 ， 减 少 主 轴承 连 续 载 荷 和 避 免 相 邻 两 缸 进 气 门 同 时开 启 的 抢 气 现 象 。 3） V型 发 动 机 左 右 两 气 缸 尽 量 交 替 作 功（ 6） 曲 拐 的 布 置 （ 1） 直 列 四 缸 发 动 机 工 作 循 环发 火 间 隔 角 720/4=180工 作 顺 序 1-3-4-2 1-2-4-3 1 4321-42-3180 工 作 循 环 表 （ 1-3-4-2）曲 轴 转 角 ( ) 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸0180 排 气 压 缩 进 气180360 排 气 进 气 压 缩360540 进 气 压 缩 排 气540720 压 缩 进 气 排 气作 功 作 功作 功 作 功 （ 2） 直 列 六 缸 发 动 机 工 作 循 环发 火 间 隔 角 720/6=120工 作 顺 序 1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5 1 4321-6 3-4120 5 62-5 工 作 循 环 表 （ 1-5-3-6-2-4）曲 轴 转 角 () 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸 第 五 缸 第 六 缸0 180 060 排 气 压 缩 进 气60120 压 缩 排 气120180 进 气180 360 180240 排 气 压 缩240300 进 气300360 压 缩 排 气360 540 360420 进 气420480 排 气 压 缩480540 进 气 540 720 540600 压 缩 排 气600660 进 气660720 作 功 作 功 作 功作 功作 功作 功 （ 3） V8发 动 机 工 作 循 环发 火 间 隔 角 720/8=90工 作 顺 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-L3 R4-L4 工 作 循 环 表 （ R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2）曲 轴 转 角 () R1 R2 R3 R4 L1 L2 L3 L40 180 090 压 缩 进 气 排 气90180 排 气 进 气 压 缩180 360 180270 排 气 压 缩 进 气270360 进 气 压 缩 排 气360 540 360450 进 气 排 气 压 缩450630 压 缩 进 气 排 气540 720 540630 压 缩 进 气 排 气630720 排 气 压 缩 进 气作 功 作 功 作 功作 功 作 功 作 功作 功 作 功 四 、 飞 轮 1. 飞 轮 功 用 能 量 存 储 器 ： 在 作 功 行 程 贮 存 能 量 ， 用 以完 成 其 它 三 个 行 程 ， 保 证 发 动 机 运 转 平 稳 将 动 力 传 给 离 合 器 （ 摩 擦 式 离 合 器 的 主 动件 ） 轮 缘 上 镶 嵌 起 动 用 飞 轮 齿 圈 刻 有 上 止 点 记 号 ： 用 于 调 整 点 火 正 时 、 喷油 正 时 或 配 气 正 时克 服 短 暂 的 超 负 荷 。 2. 飞 轮 结 构有 齿 圈 的 盘 形 零 件轮 缘 较 宽 厚 以 获 得 较 大 转 动 惯量与 曲 轴 动 平 衡 ， 定 位 销 和 飞 轮螺 栓多 用 灰 铸 铁 ， 高 速 发 动 机 应 采 用 球墨 铸 铁 或 铸 钢 思 考 题 ?1.指 出 右 图中 各 零 件 的名 称 ？ (曲轴 部 分 ) 课堂 三 、 受 力 分 析曲 柄 连 杆 机 构 受 的 力主 要 有 气 压 力 P， 往 复惯 性 力 Pj， 旋 转 离 心力 Pc和 摩 擦 力 F。 P Pj PCF 1、 气 压 力 ： 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使 曲 轴主 轴 颈 处 受 压 ， TP为 周 向 产 生 转 矩 的 力 。(1)作 功 行 程 ： 侧 压 力NP向 左 ， 活 塞 的 左 侧面 压 向 气 缸 壁 ， 左 侧磨 损 严 重 NP SPPR P TP (2)压 缩 行 程 ： 侧 压力 NP向 右 ， 活 塞 的右 侧 面 压 向 气 缸 壁 ，右 侧 磨 损 严 重 NPPSPRPTP 2、 往 复 惯 性 力 Pj： 活 塞 在 上 半 行 程 时 ， 惯 性力 都 向 上 ， 下 半 行 程 时 ， 惯 性 力 都 向 下 。 在 上下 止 点 活 塞 运 动 方 向 改 变 ， 速 度 为 零 ， 加 速 度最 大 ， 惯 性 力 也 最 大 ； 在 行 程 中 部 附 近 ， 活 塞运 动 速 度 最 大 ， 加 速 度 为 零 ， 惯 性 力 也 等 于 零 。Pj 3、 离 心 惯 性 力 PC： 旋 转 机 件 的 圆 周 运 动 产生 离 心 惯 性 力 ， 方 向 背 离 曲 轴 中 心 向 外 。 离心 力 加 速 轴 承 与 周 颈 的 磨 损 ， 也 引 起 发 动 机振 动 而 传 到 机 体 外 。 Pc 4、 摩 擦 力 F： 指 相 互 运 动 件之 间 的 摩 擦 力 ， 它 是 造 成 配合 表 面 磨 损 的 根 源 。 F