1、第2章曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)造與維修教學重點了解曲柄連桿機構(gòu)作用與組成；了解曲柄連桿機構(gòu)工作條件和受力分析；掌握機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組主要部件構(gòu)造和裝配連接關(guān)系。教學難點曲柄連桿機構(gòu)主要零部件檢測和維修方法；曲柄連桿機構(gòu)常見異響診斷與排除。學時分配序號內(nèi)容學時1概述22機體組構(gòu)造與維修43活塞連桿組構(gòu)造與檢修64發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)拆裝實訓45曲軸飛輪組構(gòu)造和檢修46曲柄連桿機構(gòu)常見異響診斷與排除47實驗氣缸磨損檢測28實驗一氣缸蓋平面度檢測29實驗三曲軸檢測210小結(jié)111本早總學時31概述曲柄連桿機構(gòu)作用、組成作用：將燃氣作用在活塞頂上的壓力轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力組成：機體組、活塞

2、連桿組和曲軸飛輪組。工作條件與受力分析工作條件：溫度最高2500C以上，壓力最高達59MPa，化學腐蝕。受力分析：1）氣體作用力（圖21所示）2）慣性力（圖22所示）3）離心力（圖22所示）4）摩擦力HIr7777a作功疔程(b)壓縮行程垂故0暫停圖21活塞上半行程的慣性力和離心力活塞下半行程的慣性力和離心力圖22機體組構(gòu)造和維修2.2.1氣缸體和曲軸箱1.氣缸定義：氣缸體上部有一個或數(shù)個為活塞在其中運動做導向的圓柱形空腔2.氣缸體型式：水冷式和風冷式=1氣11蓋懺燒室氣缸一水冷式發(fā)動機水套鳳冷式發(fā)動機的散熱片整體式氣缸有上下兩個平面，安裝氣缸蓋和下曲軸箱。是氣缸修理的加工基準。3氣缸材料：一

3、般采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵，也有在鑄鐵中加入少量合金元素，為提高耐磨性采用表面淬火和鍍銠等處理工藝。4氣缸套形式：干式和濕式13nm缸套缸體干缸套水脊?jié)窀滋?氣缸套材料：合金鑄鐵或合金鋼6氣缸排列形式：單列式、V形式、對置式(a)單列式賣列式)Cb)V形式(c)對置式7.曲軸箱結(jié)構(gòu)形式：平分式、龍門式、隧道式2.1.1)氣遼休丄平面座扎亡主軸承座安裝油殼平面主軸承座禮（aJ平分式bJ龍門式隧道式2.2氣缸蓋與氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋作用：封閉氣缸上部并與氣缸和活塞頂部共同構(gòu)成燃燒室5）半球形酬燒室ib）櫻形罐燒室飛）命羽理燒室2）氣缸蓋結(jié)構(gòu)：水套、火花塞孔、進排氣口等3）氣缸蓋材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，也有是鋁

4、合金鑄造.氣缸墊1）氣缸墊作用：密封，防止漏水，漏氣2）氣缸墊材料：金屬-石棉墊3）氣缸墊安裝：卷邊朝向易修整的接觸面或硬平面oOooooooooooooo氣缸體與氣缸蓋的檢修常見損傷形式：1）裂紋2）變形3）磨損氣缸磨損：1）特點：不均勻磨損。氣缸沿工作表面在活塞環(huán)運動區(qū)域內(nèi)呈上大下小的不規(guī)則錐形磨損，磨損最大部位是活塞在上止點位置時第一道活塞環(huán)相對應(yīng)的氣缸壁。（圖2-3所示）2）氣缸磨損原因：高溫、高壓、交變載荷作用，且活塞，活塞環(huán)在氣缸內(nèi)高速往復運動。20.I-金屬磨料Sh員2-正常磨損3-灰塵磨料羸損4-酸性腐純麼損氣紙體平面J上止點時第-道環(huán)頂邊下止點時第一這環(huán)原邊購履002(n*n

5、)圖2-3氣缸體與氣缸蓋檢修：1）氣缸蓋平面度檢查：采用水壓樣板尺放在氣缸蓋下表面，用塞尺檢查氣缸蓋的平面度。2）氣缸體與氣缸蓋裂紋檢修：采用水壓試驗法。用專用蓋板封住氣缸體水道口，用水壓機將水壓入缸體水道中，在壓力下5min左右無任何滲漏現(xiàn)象。3）氣缸磨損測量：（1）圓度誤差：同一橫截面上磨損不均勻性，在同一橫截面上不同方向測得最大與最小直徑差值之半。（2）圓柱度誤差：沿氣缸軸線的軸向截面上磨損不均勻性，被測氣缸表面任意方向所側(cè)得的最大與最小直徑差值之半。（3）使用測量范圍在50200mm的量缸表，在氣缸內(nèi)三個位置上，進行橫向（A向）和縱向（B向）垂直測量（圖2-4）。圖2-44）氣缸修理：

6、（1）定義：按修理尺寸法或鑲套修復法，通過鏜削或磨削加工，使氣缸達到原來技術(shù)要求。（2）方式：氣缸鏜削，氣缸磨削，氣缸激光淬火，氣缸鑲套。活塞連桿組構(gòu)造與檢修活塞連桿組的組成：活塞，活塞環(huán)，活塞銷，連桿。連桿活塞壞活塞銷活賽活塞作用：與氣缸蓋，氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室，承受氣壓力并通過活塞銷和連桿把動力傳給曲軸。材料：鋁合金或高級鑄鐵耐熱鋼制成。結(jié)構(gòu)：1）頂部：承受氣壓力，有多種形狀。（圖2-4）2）頭部：最下一道活塞環(huán)槽以上部位。一般有34道環(huán)槽。其承受氣壓力并傳給連桿,與活塞環(huán)一起實現(xiàn)對氣缸密封，傳熱給氣缸壁。3）裙部：自油環(huán)槽下端面起至活塞底面,其作用是承受側(cè)壓力和活塞往復運動導向。（圖2-

7、5）活塞頂部的形式Cb）凸頂（d）成型頂圖2-4tP沱:勺Z7/.活塞裙部的橢圓變形示意圖為）彎曲孌形5）擠壓變形裙部變形凹陷扣工咸橢闔的活鑾外形圖2-5活塞敲缸（圖2-6）：1）定義：活塞銷座孔中心線位于活塞中心線平面內(nèi)，當活塞在上止點改變運動方向時，由于瞬時側(cè)壓力換向，活塞與缸壁接觸面突然由一側(cè)平移至另一側(cè)，產(chǎn)生活塞對缸壁敲擊。2）措施：活塞銷偏置，將活塞銷軸線向作功行程中受側(cè)壓力較大一側(cè)偏移12mm。o播施Q哲?；钊^對稱布置活塞銷偏移布宣圖2-6活塞環(huán)分類：氣環(huán)和油環(huán)作用：氣環(huán)主要是密封和傳熱油環(huán)是刮油和布油材料：優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵，合金鑄鐵，第一道環(huán)往往鍍鉻，提高其耐磨性活塞環(huán)三隙（圖2-7

8、）：1）開口間隙2）側(cè)隙3）背隙活塞內(nèi)表面活塞環(huán)活塞環(huán)處于工作狀態(tài)時形狀工作面活塞環(huán)處于自由狀態(tài)時形狀活塞環(huán)內(nèi)徑日-活塞環(huán)寬度士廠開口問隙也2-側(cè)隙凸廣背隙5.氣環(huán)密封原理（圖2-8）：1）第一密封面：活塞環(huán)在自由狀態(tài)下，其外圓直徑略大于氣缸內(nèi)徑裝入氣缸后，產(chǎn)生一定彈力F,與缸壁壓緊，形成密封面.2）第二封面：活塞環(huán)與環(huán)槽側(cè)面密封的壓緊力是氣體壓力，慣性力和摩擦力代數(shù)和，在作功與壓縮行程時，氣體壓力使活塞環(huán)被壓緊在環(huán)槽下側(cè)面形成第二封面【.第一密封面第二密封面背壓力氏活專環(huán)自身彈方氏圖2-8圖2-76.活塞環(huán)的泵油作用：由于側(cè)隙和背隙存在，活塞下行時，環(huán)靠在環(huán)槽的上方，環(huán)從缸壁上刮下機油充入環(huán)

9、槽下方，而當活塞上行時，環(huán)靠在環(huán)槽下方，機油擠壓到環(huán)槽上方,如此反復，實現(xiàn)泵油（圖2-9）圖2-97.氣環(huán)斷面形狀1）錐形環(huán)2）桶形環(huán)3）扭曲環(huán)4）梯形環(huán)糕形環(huán)墉面壞錐形環(huán)矩形壞fXe）扭曲環(huán)8.扭曲環(huán)工作原理及安裝1）工作原理：活塞扭曲環(huán)裝入氣缸后，外側(cè)拉伸應(yīng)力合力F與內(nèi)側(cè)壓縮應(yīng)力合力F12之間有一力臂e,產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力偶矩M,使環(huán)外圓周扭曲成上小下大錐形，使環(huán)邊緣與環(huán)槽上、下端面接觸，防止活塞環(huán)竄動和泵油。2）安裝：外切口向下，內(nèi)切口向上。9.油環(huán)：1）形式：整體式和組合式（圖2-10）2）作用：刮油及步油（圖2-11）上刮片下刖片-I_活理畀整體式油壞展芳圖2-10（b）組令式迪環(huán)圖2-11

10、活塞銷作用：連接活塞與連桿小頭，將活塞承受氣體作用力傳給連桿形狀：空心圓柱體材料：低碳鋼或低碳合金鋼制造。表面滲碳處理后，精磨和拋光。連接方式：1）全浮式（活塞銷在連桿襯套和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動）2）半浮式（活塞銷與座孔和襯套只有一處浮動）卡環(huán)連桿連桿連抨紂套活塞銷連桿螺栓2.3.4連桿1.組成：桿身、連桿蓋、活蹇銷3）全浮式（b）攀浮式連桿螺栓和連桿軸承送桿小竭埒身凸肩凹槽3連桿襯辜連桿軸承連桿大端連桿羔S連科蛭桂r作用：將活塞承受力傳給曲軸，使活塞往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運動。結(jié)構(gòu)：小端、桿身和大端三部分組成。小端孔中有減磨的青銅襯套，桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油通道。大端一般制成分開式，連桿蓋用

11、螺栓緊固在大端上.連桿螺栓必須按原廠規(guī)定力矩，分23次擰緊。2.3.5活塞連桿組檢修活塞選配1）活塞磨損：活塞環(huán)槽磨損，活塞裙部磨損，活塞銷座孔磨損。2）活塞異常損壞：活塞刮傷，活塞頂部燒蝕。3）活塞選配：根據(jù)氣缸修理尺寸選配活塞，選用同一修理尺寸和同一分組尺寸活塞?；钊h(huán)選配1）活塞環(huán)常見損傷：磨損，彈性減弱，折斷2）活塞環(huán)漏光度檢驗：活塞環(huán)置于氣缸內(nèi)，用倒置的活塞將其推平，用一直徑略小于活塞環(huán)外徑的圓形板蓋在環(huán)的上側(cè)，在氣缸下部放置燈光，從氣缸上部觀察活塞與氣缸壁縫隙，確定其漏光情況。3）檢查活塞環(huán)開口間隙：將活塞環(huán)從氣缸體上端壓入氣缸，距氣缸上邊緣15mm，用塞尺測量活塞環(huán)開口間隙。4）

12、檢查活塞環(huán)側(cè)隙：先清潔環(huán)槽，用塞尺檢查活塞環(huán)側(cè)隙。連桿檢修檢修項目：連桿變形檢驗，連桿小端襯套壓裝與鉸削，連桿大端與下蓋結(jié)合平面損傷修理。發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)拆裝實訓2.4.1氣缸蓋曲軸飛輪組構(gòu)造與維修組成：曲軸，飛輪，扭轉(zhuǎn)減震器，正時齒輪和曲軸帶輪等。2.5.1曲軸作用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩并對外輸出.并驅(qū)動其它輔助裝置。結(jié)構(gòu)：前端軸，主軸頸，連桿軸頸，曲柄，平衡重和后端凸緣等。支撐形式：全支撐和非全支撐。W-.1(11(b)非全支撐曲軸曲軸平衡重作用圖：F和F形成力矩M和F和F形成力矩M使曲軸彎曲變形,引起主軸頸和軸承的偏磨,121-2343-4為此,在曲柄相反方向設(shè)置平衡重

13、。曲拐布置曲軸形狀和各曲拐相對位置（曲拐布置），取決于缸數(shù)，氣缸排列形式和各缸工作順序。1）直列四缸四沖程發(fā)動機曲拐布置工作順序有1342和1243HH軸轉(zhuǎn)甬）第一缸第二缸第SSIME3SI0-130壓編遙氣1EQ-360排氣進598進排氣件功540-720壓縮作功|進氣耕氣2）直列六缸四沖程發(fā)動機曲軸曲拐布置工作順序：153624或142635繪制工作循環(huán)表（假定一缸為壓縮行程上止點）射由轉(zhuǎn)角/()第一缸第三缸第囲缸第五虹第六缸0-180eo作功排氣進氣作功壓縮進氣120壓縮排氣180進氣180-860240排氣作功壓縮300進氣360壓縮作功30054(420進氣作功480排氣壓縮540進

14、氣540-720600壓編作功挑氣060進氣作功720排氣2.5.2飛輪作用：通過儲存和釋放能量來提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的均勻性和改善發(fā)動機克服短暫的超負荷能力。結(jié)構(gòu)：外緣上壓有齒圈，便于起動發(fā)動機，刻有點火正時記號，校準點火時間。曲軸飛輪的檢修1.曲軸常見損傷形式：軸頸磨損，彎扭變形，裂紋2.曲軸檢修：裂紋檢驗，變形檢驗，磨損檢驗。曲軸彎曲檢驗：以曲軸兩端主軸頸的公共軸線為基準，檢查中間主軸頸徑向圓跳動誤差.檢驗后，將曲軸兩端主軸頸分別放置在檢驗平板V型塊上，將百分表觸頭垂直地抵在中間主軸頸上，慢慢轉(zhuǎn)動曲軸一圈，百分表指針所指示的最大擺差。曲柄連桿機構(gòu)常見異響診斷與排除異響產(chǎn)生原因：配合件之間磨損使

15、配合間隙增大或裝配不當，產(chǎn)生金屬敲擊聲。異響主要種類：（1）曲軸主承響（2）連桿軸承響（3）活塞銷響（4）活塞敲缸響實驗一氣缸磨損檢測實驗二氣缸蓋平面度檢測實驗三曲軸檢測小結(jié)曲柄連桿機構(gòu)是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。曲柄連桿機構(gòu)在工作中主要承受氣體作用力、慣性力、離心力和摩擦力?；钊鶑瓦\動是變速運動。氣缸體由鑄鐵或鋁合金鑄造。氣缸排列形式有直列、V形和對置式。氣缸套有的是干式，也有的是濕式。氣缸蓋用合金鑄鐵或鋁合金制造。汽油機常用的燃燒室是鍥形、盆形和半球形。氣缸墊安裝時，應(yīng)將卷邊朝向易修整的接觸面或硬平面。氣缸磨損是沿活塞環(huán)運動區(qū)域，呈上大下小的不規(guī)則錐形磨損；圓周方向形成不規(guī)則的橢圓形。圓度誤差是指同一橫截面上磨損的不均勻性，其數(shù)值為同一橫截面上不同方向測得的最大與最小直徑差值之半。圓柱度誤差是指沿氣缸軸線的軸向截面上磨損的不均勻性。其數(shù)值是被測氣缸表面任意方向所測得的最大與最小直徑差值之半?；钊共恐瞥蓹E圓形的目的是：當活塞受熱變形時，與氣缸仍可保持均勻的間隙?；钊N孔采用偏離活塞中心線以降低活塞對氣缸壁的拍擊。氣環(huán)密封氣缸以防止燃燒室內(nèi)的氣體泄漏到曲軸箱內(nèi)。油環(huán)控制氣缸壁上機油的數(shù)量，以防止多余的機油竄入燃燒室?；钊h(huán)都有端隙、側(cè)隙和背隙?；钊N有些在連桿小端襯套和活塞銷孔內(nèi)都是浮動的，稱為全浮式；有些則是一端浮動一端固定，稱為半浮式。最普遍的連桿結(jié)構(gòu)