一、曲柄連桿機構(gòu)

概述

機體組

活塞連桿組

曲軸飛輪組

將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運動的機械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。

組成1、機體組2、活塞連桿組3、曲軸飛輪組功用:

概述1、氣缸體:水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱（一）機體組V型發(fā)動機氣缸體（1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為一般式龍門式隧道式油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式氣缸體的分類:性能與應(yīng)用比較（2）根據(jù)冷卻方式不同分：水冷、風(fēng)冷冷卻水散熱片（3）干式氣缸套和濕式氣缸套強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水。（4）根據(jù)氣缸的排列方式結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大?？s短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機重量；形狀復(fù)雜，加工困難。高度小，總體布置方便。氣缸蓋功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷很大。2.氣缸蓋與氣缸墊(1)多氣門缸蓋安裝火花塞襯墊氣缸蓋罩氣缸蓋氣缸墊壓條機油反射板加油蓋氣缸蓋的下平面用于密封氣缸和構(gòu)成燃燒室,氣缸的上部空間用于安裝凸輪軸,為防止凸輪濺起機油,在凸輪軸上面設(shè)有機油發(fā)射罩,整個氣缸蓋上面裝有氣缸蓋罩.

燃燒室汽油機燃燒室形狀上海桑塔納轎車發(fā)動機燃燒室上海桑塔納轎車發(fā)動機燃燒室由氣缸蓋和活塞頂兩部分組成,其形狀為扁球形,活塞頂上呈凹坑,從而增大了燃燒室的擠氣面積,加強了擠氣紊流,使可燃混合氣燃燒更加充分,且凹坑的深度可用以調(diào)節(jié)壓縮比.

(2)氣缸墊氣缸體與氣缸蓋之間設(shè)有氣缸襯墊(間稱氣缸墊).

它是用來保證燃燒室密封和防止冷卻液、潤滑油泄漏.為此,要求氣缸墊耐高壓、耐高溫,并具有適當(dāng)?shù)膲嚎s彈性.

軟鋼板包裹壓縮材料的復(fù)合型氣缸墊大致可分

單體軟鋼板的金屬型

1)復(fù)合型氣缸墊

①金屬石棉型-------(也稱作夾鋼—石棉墊)

它是用石棉橡膠系材料作彈性材料,中間夾有軟鋼芯骨,外覆銅皮或鋼皮.

由于石棉是致癌性物質(zhì)現(xiàn)改為膨脹石墨、纖維系作為壓縮材料,壓緊厚度為1.2mm---2.0mm,有很好的彈性和耐熱性,并能重復(fù)使用.

②鋼絲輻板型氣缸墊

材料:石棉膠系,芯骨用金屬網(wǎng).

由于接觸面積小,壓縮性好.

③金屬石墨型氣缸墊

其結(jié)構(gòu)與金屬石棉型氣缸墊一樣,只是壓縮材料系采用膨脹石墨,其耐熱性和密封性較好.2)金屬型氣缸墊

是利用金屬的彈性進行密封的,故受壓后復(fù)原性以及耐熱性良好.

采用單塊光整冷軋低碳鋼板沖制而成.

在需要密封的氣缸孔、水孔及油孔周圍,沖壓出一定高度的凸紋,利用凸紋受壓后的彈性變形來實現(xiàn)密封.⑴、作用：貯存機油并封閉曲軸箱，又稱為下曲軸箱。⑵、使用特點：油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損⑶、材料：薄鋼板沖壓

3.油底殼（二）活塞連桿組

組成:氣環(huán)油環(huán)活塞銷活塞連桿連桿螺栓連桿軸瓦連桿蓋活塞連桿組的影片介紹一.活塞

1、功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。2、工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達600～700K，且分布不均勻；高速，線速度達到10m/s，承受很大的慣性力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_3～5MPa（汽油機）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。3、材料：鋁合金：質(zhì)量小導(dǎo)熱性好；灰鑄鐵4、結(jié)構(gòu)

（1）活塞頂部功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。頂部：構(gòu)成燃燒室，承受氣體壓力。頭部:安裝活塞環(huán)，制作較厚。

裙部：導(dǎo)向，傳力。承受側(cè)壓力銷座孔處制有加強筋?；钊Y(jié)構(gòu)剖視圖（1）活塞頂部結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機上。凸起呈球狀、頂部強度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。（2）活塞頭部位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。頭部工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。作用：1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。（3）活塞裙部

位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。裙部

整體式剛性裙部裙部結(jié)構(gòu)

切槽式彈性裙部

整體式剛性裙部結(jié)構(gòu)是裙部為一體.

優(yōu)點:結(jié)構(gòu)和加工簡單,裙部剛度大,

一般用在高負(fù)荷柴油機和賽車發(fā)動機上.

缺點:結(jié)構(gòu)噪聲大,起動性也較差.

為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。恒范鋼片式活塞的結(jié)構(gòu)特點就是這樣的，由于恒范鋼為含鎳33%～36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。活塞裙部開槽橫向絕熱槽減少裙部受熱有的兼作油環(huán)回油孔縱向膨脹槽留有膨脹余地活塞強度降低絕熱槽膨脹槽二.活塞環(huán)是具有彈性的開口環(huán)，分為氣環(huán)和油環(huán)。工作條件：

高溫、高壓、高速、極難潤滑。

平均壽命：

6萬公里材料：合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時表面涂有保護層）（1）氣環(huán)

作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。氣環(huán)切口氣環(huán)按其斷面形狀的不同可分成:

矩形環(huán)、正扭曲內(nèi)切環(huán)、反扭曲錐面環(huán)、梯形環(huán)和桶形環(huán)等.

矩形環(huán)加工方便,但磨合性較差,在工作中會出現(xiàn)”泵油”現(xiàn)象.

扭曲環(huán)密封性與磨合性都較好,但加工比較復(fù)雜。

桶形環(huán)的綜合性能最好,是最有發(fā)展的氣環(huán)。

梯形環(huán)由于它與環(huán)槽的配合間隙隨活塞的運動不斷在變化而有自動清除積碳的作用。氣環(huán)的密封原理：將2～3道氣環(huán)的切口相互錯開形成“迷宮式”封氣裝置。氣環(huán)的泵油原理：動態(tài)演示（2）油環(huán)普通油環(huán)鋼片組合環(huán)①普通油環(huán):

油環(huán)上都制有回油槽或回油孔,與活塞環(huán)槽上的回油孔相通。

由于油環(huán)都裝在最下面的環(huán)槽上,為了增加彈力,有的油環(huán)內(nèi)裝有脹圈或卷簧。油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用活塞銷作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。材料與工藝:優(yōu)質(zhì)低碳鋼，表面淬火、精磨。構(gòu)造：活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截錐形，以及兩段截錐與一段圓柱的組合形。形式:全浮式（工作時自由轉(zhuǎn)動）、半浮式?；钊N連桿全浮式：活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。半浮式：活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動。多用于小轎車三.連桿作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。連桿組件分解圖連桿小頭桿身連桿大頭連桿大頭的連接形式平切式斜切式

連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開,稱為直切口連桿,多用于汽油機。

有些發(fā)動機的連桿大頭尺寸較大,為了維修拆裝時仍能將其從氣缸中抽出,將連桿大頭沿與連桿桿身軸線成30°～60°(常用45°)的方向切開,即為斜切口連桿,多用于柴油機。連桿軸瓦

軸瓦多采用薄鋼壁鋼背軸瓦，在其內(nèi)表面澆有耐磨合金層。特點：質(zhì)軟、容易保持油膜、磨合性好、摩擦阻力小、不易磨損等。V型發(fā)動機連桿的布置形式主副式并列式叉型式并列連桿式:連桿可以通過,兩列氣缸的活塞連桿組的運動規(guī)律相同;但曲軸的長度增加。主副連桿式:可不增加發(fā)動機的軸向長度,但主副連桿不能互換,兩列氣缸的活塞連桿組的運動規(guī)律不同。叉形連桿式:兩列氣缸的活塞連桿組的運動規(guī)律相同,左右對應(yīng)的兩氣缸軸線不需要在向上錯位。（三）

曲軸飛輪組曲軸飛輪組的組成曲軸飛輪主軸瓦正時齒輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器起動爪1、曲軸(1)、功用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵?。還用來驅(qū)動發(fā)動機的配氣機構(gòu)及其他各種輔助裝置。(2)、工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。(3)類形整體式組合式A.整體式:曲軸其各個曲柄及前后端都作成一個整體,一般采用滑動軸承。B.組合式:曲軸其各個曲柄采用滾動軸承,并且必須與隧道式曲軸箱配合使用。

(4)、結(jié)構(gòu)：曲柄前端軸連桿軸頸曲軸軸頸平衡重后端軸曲拐曲拐：由一個連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸構(gòu)成。2、飛輪（一）功用：

將在作功行程中輸入于曲軸的功能的一部分貯存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機構(gòu)越過上、下止點，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間的超載荷，同時將發(fā)動機的動力傳給離合器。構(gòu)造齒圈在發(fā)動機起動時與起動機齒輪嚙合，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)動慣量。飛輪上的標(biāo)記符號：

在飛輪輪緣上作有記號(刻線或銷孔)供找壓縮上止點用(四缸發(fā)動機為1缸或4缸壓縮上止點；六缸發(fā)動機為1缸或6缸壓縮上止點)。當(dāng)飛輪上的記號與外殼上的記號對正時，正好是壓縮上止點。例如：

解放CA6102型發(fā)動機的記號是：上止點

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奧迪100飛輪上有－“0”標(biāo)記。標(biāo)記小結(jié)活塞連桿組活塞活塞環(huán)活塞銷連桿