第二章曲柄连杆机构案例.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,南京工程学院 汽车与轨道交通学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,南京工程学院 汽车与轨道交通学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 曲柄连杆机构,机体组,活塞连杆组,曲轴飞轮组,概述,2.1,概 述,将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。,1,、机体组,2,、活塞连杆组,3,、曲轴飞轮组,一、曲柄连杆机构的功用,二、组成,2.2,机 体 组,机体组组成：,机体组组成：,曲轴箱,气缸垫,气缸盖,气缸,油道和水道,油底壳,气缸体,气缸盖罩,一、气缸体,1,、气缸体,:,水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称 为气缸体,曲轴箱,油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度,油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心,气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式,（,1,）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为,2,、气缸体分类,一般式,龙门式,隧道式,名 称,性 能,应 用,一般式,机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。,492Q,汽油机，,90,系列柴油机。,龙门式,强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。,捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车,隧道式,结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。,负荷较大的柴油机上。,性能与应用比较,（,2,）根据冷却方式不同分：,水冷、风冷,散热片,冷却水,（,3,）根据气缸的排列方式,结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。,缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。,高度小，总体布置方便。,（,4,）干式气缸套和湿式气缸套,名称,特 点,示意图,干缸套,外壁,不直接,与冷却水接触。壁厚,1,3mm,。,湿缸套,外壁,直接,与冷却水接触。壁厚,5,9mm,。,强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良,。,散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。,二、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩,功用：,密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。,材料：,灰铸铁或合金铸铁，铝合金。,工作条件：,由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。,1,、气缸盖,(,书）,气缸垫,：,功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。,气缸盖,气缸盖罩,衬垫,安装火花塞,2,、气缸盖罩和气缸垫,注意：缸体与缸盖的紧固,汽油机燃烧室形状,3,、燃烧室,三、油底壳,1,、概念：,贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。,2,、使用特点：,油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损,3,、材料：,薄钢板冲压,四、发动机的支承（书）,三点支承,四点支承,2,个,2,个,2,个,1,个,2.3,活塞连杆组,气环,油环,活塞销,活塞,连杆,连杆螺栓,连杆轴瓦,连杆盖,1,、功用：,承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。,2,、工作环境：,高温、散热条件差；顶部工作温度高达,600,700K,，且分布不均匀；高速，线速度达到,10m/s,，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达,3,5MPa,（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。,高温、高压、高速、高惯性力,3,、材料：,铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁,活塞应具备的特点,A,刚度和强度应足够大，传力可靠。,B,导热性能好，耐高压、高温、磨损,C,质量较小，尽可能减少往复惯性力,D,耐热的活塞顶及弹性的活塞裙部,E,活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数,一、活 塞,4,、结构,顶部：,构成燃烧室，承受气体压力。,头部,:,安装活塞环，制作较厚。,裙部：,导向，传力。承受侧压力,销座孔处制有加强筋。,（,1,）活塞顶部,功用,：,是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。,结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上,。,凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。,凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。,头部,（,2,）活塞头部,位置：,第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。,工作条件最恶劣，应离顶部远些。,1,、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、防止可燃混合气漏到曲轴箱内,.,2,、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。,作用：,（,3,）活塞裙部,位置：,从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。,作用：,对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，,防止破坏油膜。,裙,部,活,塞,裙,部,的,椭,圆,变,形,（,1,）预先做成阶梯形、锥形,活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。,5,、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列,结构措施：,（,2,）预先做成椭圆形,椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。,（,3,）活塞裙部开槽,横向绝热槽,减少裙部受热,有的兼作油环回油孔,纵向膨胀槽,留有膨胀余地,活塞强度降低,绝热槽,膨胀槽,（,4,）为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片。,恒范钢片式活塞的结构特点就是这样的，由于恒范钢为含镍,33%,36%,的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝合金的,1/10,，而销座通过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨胀变形量。,6,、活塞在工作时的保护措施,（,1,）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性；,主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。,（,2,）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向,时的敲击声，且使裙部减小磨损；,有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的，向作功行程中受主侧压力的一方偏移了,1,2mm,。,（二）活塞环,是具有弹性的开口环，分为,气环,和,油环,。,工作条件：,高温、高压、高速、极难润滑。,平均寿命：,6,万公里,材料：,合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）,切口,气环,（,1,）气环,作用：,保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。,气环的密封原理：,将,2,3,道气环的切口相互错开形成,“,迷宫式,”,封气装置。,切口,气环,（,2,）油环,种类,普通油环,组合式油环,示意图,刮油片,轴向衬环,径向衬环,刮油片,油环的刮油作用,油环的刮油作用,（三）活塞销,作用：,连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气,体压力传递给连杆。,材料与工艺,:,优质低碳钢，表面淬火、精磨。,构造：,活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，,以及两段截锥与一段圆柱的组合形。,连杆,活塞销,全浮式：,活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。,半浮式：,活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动。多用于小轿车,形式,:,全浮式（工作时自由转动）、半浮式。,（四）连杆,作用：,连接,活塞,与,曲轴,，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的,往复,运动变成曲轴的,旋转,运动。,连,杆,组,件,分,解,图,连杆小头,杆身,连杆大头,连杆大头的连接形式,平切式,斜切式,注意：连杆螺栓的紧固,连杆轴瓦,V,型发动机连杆的布置形式,并列式,主副式,叉型式,2.4,曲轴飞轮组,一、曲轴飞轮组的组成,起动爪,正时齿轮,主轴瓦,皮带轮,扭转减振器,飞轮,曲轴,二、曲轴,1,、功用：,把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。,2,、工作条件：,受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。,3,、结构：,前端轴,连杆轴颈,曲轴轴颈,后端轴,平衡重,曲拐,曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。,曲柄,4,、材料：,中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。,5,、分类：,整体式（常用）,组合式（长用于连杆大头为整体式的小型汽油机和,以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上）,6,、组成：,（,1,）主轴颈,曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、,刚度好，减小了磨损；柴油机和大部分汽油,机均采用。,全支承：,非全支承：,曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载荷较大，缩短了曲轴的总长度。,用于支撑曲轴。,（,2,）连杆轴颈,（,3,）曲柄,曲轴臂，用于,连接主轴颈和连杆,轴颈,（,4,）平衡块,平衡离心力偶,减轻或消除弯曲,变形,部分中空兼作油道,安装连杆大头,中空连杆轴径,平衡重,曲柄,（,5,）前端轴和后端轴,前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）,1,.,2,止推轴承,3,.,止推片,4,.,正时齿轮,5,.,甩油盘,6,.,油封,7,.,皮带轮,8,.,起动爪,曲轴的前端,7,曲轴向前移,动，后止推轴承,与曲轴臂端面摩,擦；轴向后移动，,前止推轴承与正,时齿轮端面摩擦。,4,1,8,6,3,2,5,后端轴：安装飞轮,前后端轴都设有防漏装置：,挡油盘、回油螺纹、油封等。,曲轴后端,回油螺纹,（,6,）曲轴的轴向限位,通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。,主轴颈,止推垫片,止推垫片,连杆轴颈,主轴承盖,三、曲拐的布置,1,）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。,2,）连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。,比如：四缸机：,1-3-4-2,或,1-2-4-3,六缸机：,1-5-3-6-2-4,；,3,）,V,型发动机左右气缸尽量交替作功。,4,）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。,（,1,）一般规律,（,2,）常见曲轴曲拐的布置,四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置,点火顺序：各缸完成同名行程的次序。,曲轴转角,（度,）,一 缸,二 缸,三 缸,四 缸,0,180,180,360,360,540,540,720,功,功,功,功,排,进,压,排,进,压,排,进,压,排,进,压,1,3,4,2,对缸数为,i,的发动机而言，其发火顺序为：,四行程：,720/,i,二行程：,360/,i,四缸四行程发动机的曲拐布置,直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置,发火顺序：,1-5-3-6-2-4,六缸四行程发动机的曲拐布置,八缸四行程发动机的曲拐布置,1-8-4-3-6-5-7-2,四行程,V8,发动机的工作循环,发火顺序为,1-8-4-3-6-5-7-2,四、曲轴扭转减振器,作用：,吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转,动平稳，可靠工作。,种类：,橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。,橡胶式,摩擦片式,硅油式,皮带盘,惯性盘,硫化橡胶层,减振器圆盘,皮带轮毂,曲轴前端,当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，消减了扭振。,橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图,五、飞轮,（一）功用：,将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点；,保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀；,并使发动机有可能克服短时间的超载荷；,同时将发动机的动力传给离合器。,（二）构造,飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量。,齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转,。,飞轮上的标记符号：,在飞轮轮缘上作有记号,(,刻线或销孔,),供找压缩上止点用,(,四缸发动机为,1,缸或,4,缸压缩上止点；六缸发动机为,1,缸或,6,缸压缩上止点,),。当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上止点。,解放,CA6102,型发动机的记号是：上止点,1,6,奥迪,100,飞轮上有,“,0,”,标记。,例如：,标记,桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组,飞轮,小 结,活塞连杆组,活塞,活塞环,活塞销,连杆：,（铝合金）,防冷敲热拉措施,活塞制成上小下大的锥形,活塞裙部冷态下呈椭圆形,活塞裙部开槽,销座孔处铸入防胀钢片,气环,油环,作用及组成,曲轴飞轮组,曲轴,带轮,正时齿轮,扭转减振器,飞轮：,主轴颈 连杆轴颈 曲柄 平衡块 前端和后端,曲拐,（理解记忆）,橡胶式 硅油式 摩擦片式,掌握,飞轮的作用,结束,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,1,、字体安装与设置,如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。,在,“,开始”,选,项卡,中,，点击“,替,换”按,钮右,侧箭,头,，,选,择“,替,换,字,体,”。（如下,图）,在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）,在“替换为”下拉列表中选择替换字体。,点击“替换”按钮，完成。,69,2,、替换模板中的图片,模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。,方法一：更改图片,选中模版中的图,片,（,有些图片与其他,对象,进行了组合，,选,择,时,一定要选中图,片 本身，而不是组合）。,单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）,注意：,为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。,69,赠送精美图标,