文档介绍：发动机曲柄连杆机构[一] 第一节概述一、功用: 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。二、组成 1 、机体组:由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫等不动件组成。(点击图片可放大) 2、活塞连杆组:由活塞、活塞环、活塞销和连杆运动件组成。(点击图片可放大) 3 、。曲轴飞轮组:由曲轴、飞轮等组成(点击图片可放大) 三、受力分析曲柄连杆机构受的力主要有气压力,往复惯性力,旋转离心力和摩擦力。 1 、气压力:(图 2—1 )气压力 P 的集中力 PP 分解为 NP和 SP, NP 称侧压力,它使活塞的一个侧面压向气缸壁, 造成该侧磨损严重; SP 经连杆传给曲柄销, 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。 2、往复惯性力 Pj :(图 2—2 )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。 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。 4、摩擦力: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。机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。一、气缸体与曲轴箱 1、构造通常将气缸体与曲轴箱铸为一体,笼统地称为气缸体。气缸体内引导活塞做往复运动的圆筒就是气缸, 气缸外面制有水套以散热。曲轴箱上有主轴承座孔,还有主油道和分油道。(点击图片可放大) 图2—6 气缸体的构造 2、气缸的排列形式(1) 直列式:多用于六缸以下的发动机。(2)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。(3) 对置式:是 V 型的特殊形式。 3、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。二、油底壳 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。(4) 曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。三、气缸套 1. 目的:解决成本与寿命之间的矛盾。气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套, 而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成,这样,既延长了使用寿命,又节省了好材料。 2. 型式(1) 干式缸套定义:其外表面不直接与冷却水接触。特点: 1 )壁厚较薄( 1mm ~ 3mm ); 2) 与刚体承孔过盈配合; 3) 不易漏水漏气。(2) 湿式缸套定义:其外表面直接与冷却水接触。特点: 1 )壁厚较厚( 5mm ~ 9mm ); 2) 散热效果好; 3) 易漏水漏气; 4) 易穴蚀。定位: 1 )径向:靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带 A和B。 2) 轴向:利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。密封: 1 )下部:靠 1~3 个耐热耐油的橡胶密封圈。 2) 上部:缸套顶面高出缸体 ~ ,当气缸盖螺栓拧紧后,缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处, 承受较大的压紧力, 具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。四、气缸盖 1. 结构:(图2— 10、图2— 11) 气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔(汽油机)或喷油器座孔。 2. 汽油机燃烧室(图 2— 13) (1) 盆形燃烧室:其特点为 1) 气门平行于气缸轴线; 2) 有挤气—冷激面,可形成挤气涡流; 3) 盆的形状狭窄, 气门尺寸受限, 换气质量较差, 燃烧速度较低, CO和 HC 排放较高而 NO 的排放较低。(2 )楔形燃烧室:其特点为 1) 气门斜置,气流导流较好,充气效率高; 2) 有挤气—冷激面,可形成挤气涡流; 3) 燃烧速度较快, CO和 HC 排放较低而 NO 的排放稍高。(3 )半球形燃烧室:其特点为 1) 气门成横向 V 型排列,因此气门头部直径可以做得较大,换气好; 2) 火花塞位于燃烧室的中部火焰行程短, 燃烧速度最高, 动力性、经济性最好。是高速发动机常用的燃烧室; 3) CO和 HC 排放最少,而 NO 的排放较高。五、气缸垫 1. 作用:保证气缸体与气缸盖间的密封,防止漏水