發(fā)動(dòng)機(jī)之曲柄連桿機(jī)構(gòu)

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1、 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 功 用熱 能 機(jī) 械 能燃 氣 壓 力 轉(zhuǎn) 矩連 桿活 塞 曲 軸將 燃 料 燃 燒 時(shí) 產(chǎn) 生 的 熱 能 轉(zhuǎn) 變 為 活 塞 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 的 機(jī) 械 能 ， 再轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 而 對(duì) 外 輸 出 動(dòng) 力 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 能 量 轉(zhuǎn) 換 熱 能 轉(zhuǎn) 變 為機(jī) 械 能 向 工 作機(jī) 構(gòu) 輸 出 機(jī) 械 能 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 工 作 過 程 將 活 塞頂 上 的燃 氣 壓 力 轉(zhuǎn) 變 為曲 軸 轉(zhuǎn) 矩 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 組 成1、 機(jī) 體 組 氣 缸 體 曲 軸 箱 氣 缸 套 氣 缸 蓋 氣 缸 墊 油 底 殼 等2

2、、 活 塞 連 桿 組 活 塞 活 塞 環(huán) 活 塞 銷 連 桿 等 3、 曲 軸 飛 輪 組 曲 軸 飛 輪 等 機(jī) 體 組 ： 氣 缸體 、 曲 軸 箱 、油 底 殼 、 氣 缸套 、 氣 缸 蓋 和氣 缸 墊 -不 動(dòng)件 1. 機(jī) 體 組 的 功 用 機(jī) 體 組 是 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 支 架 是 各 機(jī) 構(gòu) 與 系 統(tǒng) 的 裝 配 機(jī) 體 氣 缸 蓋 密 封 氣 缸 、 形 成 燃 燒 室 機(jī) 體 與 氣 缸 蓋 內(nèi) 水 套 冷 卻 系 統(tǒng) 機(jī) 體 與 氣 缸 蓋 內(nèi) 油 道 潤(rùn) 滑 系 統(tǒng) （ 1） 應(yīng) 具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 、 耐 磨 損 和 耐 腐 蝕 、適 當(dāng) 冷

3、卻 （ 以 免 損 壞 和 變 形 ） 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 中 最 大 的 零 件 承 受 拉 、 壓 、 彎 、 扭 等 機(jī) 械 負(fù) 荷 承 受 高 溫 燃 氣 很 大 的 熱 負(fù) 荷 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 大 部 分 零 件 安 裝 在 機(jī) 體 上 （ 2） 力 求 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 質(zhì) 量 輕 盡 量 減 小 整 機(jī) 的 重 量 （ 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 的 零 件 ） 加 強(qiáng) 肋 （ 減 小 質(zhì) 量 、 保 證 剛 度 與 強(qiáng) 度 ） （ 3） 機(jī) 體 材 料 一 般 高 強(qiáng) 度 灰 鑄 鐵 、 鋁 合 金 合 金 鑄 鐵 機(jī) 體 工 作 條 件 、 要 求 及 材 料 氣 缸 的 排 列 方 式 （

4、發(fā) 動(dòng) 機(jī) 形 式 ）直 列 式 ： 多 用于 六 缸 以 下 的發(fā) 動(dòng) 機(jī) 。 V型 式 ： 它 縮 短 了發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 長(zhǎng) 度 和高 度 ， 多 用 于 八缸 以 上 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 對(duì) 置 式 ： 是 V型的 特 殊 形 式 。 氣 缸 W型 式 大 眾 W12 由 兩 個(gè) 夾 角 為15 的 V6發(fā) 動(dòng)機(jī) ， 以 72 的夾 角 組 成 擁 有 5.6升 的排 量 A8L6.0及 其 W12發(fā) 動(dòng) 機(jī) 曲 軸 箱 的 型 式（ 1） 平 分 式 定 義 ： 主 軸 承 座 孔中 心 線 位 于 曲 軸 箱分 開 面 上 。 特 點(diǎn) ： 剛 度 小 ， 前后 端 呈 半 圓 形 ， 與

5、油 底 殼 接 合 面 的 密封 較 困 難 。 應(yīng) 用 ： 中 小 型 發(fā) 動(dòng)機(jī) 。 （ 2） 龍 門 式定 義 ： 主 軸 承 座 孔 中心 線 高 于 曲 軸 箱 分開 面 。 特 點(diǎn) ： 剛 度 較 大 ，油 底 殼 前 后 端 為 一平 面 ， 密 封 簡(jiǎn) 單 可靠 。 應(yīng) 用 ： 大 中 型 發(fā) 動(dòng)機(jī) 。 （ 3） 隧 道 式定 義 ： 主 軸 承 座 孔不 分 開 。 特 點(diǎn) ： 剛 度 最 大 ，主 軸 承 同 軸 度 易保 證 ， 主 軸 承 用滾 動(dòng) 軸 承 。 應(yīng) 用 ： 負(fù) 荷 較 大的 柴 油 機(jī) 。 氣 缸 體 制 造氣 缸 體 1.功 用 ： 貯 存 和 冷 卻

6、機(jī) 油 并 封 閉 曲 軸 箱 。2.構(gòu) 造 ： （ 1） 用 薄 鋼 板 沖 壓 而 成 。（ 2） 內(nèi) 部 設(shè) 有 穩(wěn) 油 擋 板 ， 以 防 止 汽 車 振 動(dòng) 時(shí)油 底 殼 油 面 產(chǎn) 生 較 大 的 波 動(dòng) 。（ 3） 最 低 處 有 放 油 塞 曲 軸 箱 與 油 底 殼 之 間 有密 封 襯 墊 。 油 底 殼 氣 缸 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 （ 氣 缸 套 ）（ 1） 無 氣 缸 套 式 優(yōu) 點(diǎn) ： 縮 短 氣 缸 中 心 距 ， 減 小機(jī) 體 尺 寸 質(zhì) 量 機(jī) 體 剛 度 大 、 工 藝 性 好 缺 點(diǎn) ： 耐 磨 合 金 鑄 鐵 成 本 高 無 氣 缸 套 式 鋁 合 金 缸

7、 體 氣 缸 表 面 鍍 鉻 ， 提 高 耐磨 性 干 式 缸 套 灰 鑄 鐵 或 鋁 合 金 缸 體可 卸 干 式 缸 套 （ 2） 干 式 缸 套 式 13特 點(diǎn) ：1)壁 厚 較 ?。?1m m 3m m ） ；2)與 缸 體 承 孔過 盈 配 合 ；3)不 易 漏 水 漏氣 。 （ 3） 濕 式 缸 套 式普 通 鑄 鐵 或 鋁 合 金 缸 體AB環(huán) 帶 ： 徑 向 定 位 凸 緣 C： 軸 向 定 位 缸 套 頂面 略 高 于 缸 體 平 面 ：0.050.15mm 密 封 圈 ： 下 部 13道 密 封圈ABC 0.050.1559 特 點(diǎn) ：1)壁 厚 較 厚（ 5m m 9m

8、m ） ；2)散 熱 效 果 好 ；3)易 漏 水 漏 氣 ； 4)易 穴 蝕 干 、 濕 式 缸 套 比 較和 冷 卻水 直 接接 觸 與 缸 體配 合 較松 壁 厚 5 9mm 不 直 接和 冷 卻水 接 觸 與 缸 體緊 配 合 壁 厚 13mm 缸 套 材 料 ： 合 金 鑄 鐵 或 合 金 鋼缸套 6. 水 冷 和 風(fēng) 冷 氣 缸 體（ 1） 水 冷 氣 缸 體利 用 水 套中 的 冷 卻水 流 過 高溫 零 件 的周 圍 帶 走多 余 熱 量 缸 體 與 曲 軸 箱 分 開 鑄 缸 體 和 缸蓋 鑄 有 散 熱 片 如 有 風(fēng) 扇可 加 強(qiáng) 散 熱（ 2） 風(fēng) 冷 氣 缸 體 氣

9、缸 蓋 1. 氣 缸 蓋 的 組 成 密 封 氣 缸 上 部 形 成 燃 燒 室 冷 卻 水 套 與 缸 體 水 套 相 通 設(shè) 有 進(jìn) 排 氣 座 、 氣 門 導(dǎo) 管 孔 設(shè) 有 進(jìn) 排 氣 通 道 汽 油 機(jī) 缸 蓋 ： 設(shè) 有 火 花 塞 座 孔 柴 油 機(jī) 缸 蓋 ： 設(shè) 有 噴 油 器 座 孔 氣 缸 蓋氣 缸 蓋 示 意 圖氣 缸 蓋 實(shí) 物 氣 缸 蓋 5. 燃 燒 室（ 1） 燃 燒 室 基 本 要 求 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ： （ 表 面 積 /容 積 ） 要 小 ， 減 小熱 損 失 ， 提 高 熱 效 率 能 增 大 進(jìn) 氣 門 直 徑 或 進(jìn) 氣 道 通 道 面 積 ： 增加

10、 進(jìn) 氣 量 ， 提 高 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 矩 和 功 率 能 在 壓 縮 行 程 終 點(diǎn) 產(chǎn) 生 擠 氣 渦 流 ： 以 提 高混 合 氣 燃 燒 速 度 ， 保 證 混 合 氣 充 分 燃 燒 汽 油 機(jī) 燃 燒 室 ： 應(yīng) 保 證 火 焰 傳 播 距 離 最 短 ，以 防 止 發(fā) 生 不 正 常 燃 燒 柴 油 機(jī) 燃 燒 室 ： 應(yīng) 與 燃 油 噴 射 、 空 氣 渦 流運(yùn) 動(dòng) 進(jìn) 行 良 好 配 合 （ 2） 汽 油 機(jī) 燃 燒 室楔 形 盆 形 半 球 形 名 稱 特 點(diǎn) 示 意 圖 應(yīng) 用半 球 形 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 火 焰 行 程 段 、燃 燒 速 率 高 、 熱 損 失 小

11、、熱 效 率 高 桑 塔 納 夏 利 富 康楔 形 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 、 散 熱面 積 小 、 熱 損 失 少 ； 火花 塞 置 于 燃 燒 室 最 高 處 ，火 焰 傳 播 距 離 長(zhǎng) 切 諾 基盆 形 工 藝 性 好 、 成 本 低 、 進(jìn) 排 氣 效 果 不 如 半 球 形 燃燒 室 捷 達(dá)奧 迪 （ 3） 柴 油 機(jī) 燃 燒 室 直 噴 式 燃 燒 室 形 燃 燒室 球 形 燃 燒 室 分 開 式 燃 燒 室渦 流 燃 燒 室 預(yù) 燃 燃 燒 室 噴 油 器噴 油 器渦 流室 預(yù) 燃室 直 噴 式 燃 燒 室 燃 燒 室容 積 集 中 于活 塞 頂上 的 燃 燒 室凹 坑 內(nèi)

12、 渦 流 燃 燒 室 空 氣 被 擠入 渦 流 室形 成 強(qiáng) 烈有 規(guī) 則 渦流 運(yùn) 動(dòng) 大 部 分 柴油 在 渦 流室 內(nèi) 燃 燒形 成 二 次渦 流 混 合燃 燒 氣 缸 墊1.作 用 ： 保 證 氣 缸 體 與 氣缸 蓋 間 的 密 封 ， 防 止 漏水 、 漏 氣 。2.構(gòu) 造 （ 圖 214） 金 屬 石 棉 墊 ： （ 見 a、 b）外 包 銅 皮 和 鋼 片 ， 且 在缸 口 、 水 孔 、 油 道 口 周圍 卷 邊 加 強(qiáng) ， 內(nèi) 填 石 棉（ 常 摻 入 銅 屑 或 鋼 絲 ，以 堅(jiān) 強(qiáng) 導(dǎo) 熱 ） 。 金 屬 骨 架 石 棉 墊 ： 以編 織 的 鋼 絲 網(wǎng) （ 圖 c）

13、或有 孔 鋼 板 （ 圖 d） 為 骨架 ， 外 覆 石 棉 ， 只 在 缸口 、 水 孔 、 油 道 口 處 用金 屬 片 包 邊 。 純 金 屬 墊 ： （ 見 圖 e） 由單 層 或 多 層 金 屬 片 （ 銅 、鋁 或 低 碳 鋼 ） 制 成 ， 用 于某 些 強(qiáng) 化 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 。 安 裝 注 意 ： 金 屬 皮 的 金屬 石 棉 墊 ， 缸 口 金 屬 卷邊 一 面 應(yīng) 朝 向 易 修 整 接 觸面 或 硬 平 面 。 因 卷 邊 一 面會(huì) 對(duì) 與 其 接 觸 的 平 面 造 成壓 痕 變 形 。 密 封 墊 思 考 題 （ 續(xù) ）1.曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 功 用 和 組 成

14、 ？ 2.氣 缸 體 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 概 念 比 較 ? 3.氣 缸 的 三 種 排 列 方 式 及 特 點(diǎn) ? 4.比 較 干 式 和 濕 式 缸 套 的 特 點(diǎn) ? 5.機(jī) 體 組 由 哪 些 零 件 組 成 ？ 6.汽 油 機(jī) 和 柴 油 機(jī) 燃 燒 室 的 種 類 ？課外 活 塞 連 桿 組 活 塞 活塞環(huán)活 塞 銷連 桿組曲 軸 飛 輪組 活 塞 活 塞 環(huán) 活 塞 銷 連 桿 組 活 塞 活 塞 功 用 （ 1） 承 受 氣 缸 中 的 燃 氣 壓 力 （ 2） 將 燃 氣 作 用 力 通 過 活 塞 銷 和 連 桿 傳 給 曲軸 ， 推 動(dòng) 曲 軸 旋 轉(zhuǎn) （ 3） 參

15、與 組 成 燃 燒 室 工 作 條 件 ： 高 溫 、 高 壓 、 高 速 往 復(fù) 直 線 運(yùn) 動(dòng) 要 求 ： 活 塞 的 質(zhì) 量 要 小 ， 可 以 減 小 慣 性 力 ； 熱 膨 脹系 數(shù) 要 小 ， 減 小 受 熱 時(shí) 的 變 形 ； 導(dǎo) 熱 性 好 ， 防 止 活塞 過 熱 ， 發(fā) 生 損 壞 ； 耐 磨 性 好 ， 防 止 在 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 中大 量 磨 損 。材 料 ： 常 用 鋁 合 金 制 造 ， 質(zhì) 量 小 ， 導(dǎo) 熱 性 好 ， 但 是熱 膨 脹 系 數(shù) 大 ， 高 溫 下 ， 強(qiáng) 度 和 硬 度 下 降 很 快 。 有的 柴 油 機(jī) 采 用 高 級(jí) 鑄 鐵 或 耐 熱

16、鋼 制 造 。 成 型 方 法鑄 造 ： 高 溫 強(qiáng) 度 下 降 較 小 、 成 本 低 ，易 出 現(xiàn) 氣 孔 、 縮 松 等 鑄 造 缺 陷 。鍛 造 ： 強(qiáng) 度 比 鑄 造 高 、 導(dǎo) 熱 性 較 好 ，適 用 于 強(qiáng) 化 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 制 造 成 本 高 。 活 塞 構(gòu) 造活 塞頂 部 活 塞頭 部活 塞裙 部 （ 1） 活 塞 頂 部 （ 燃 燒 室 組 成 部 分 ）汽 油 機(jī) 多 采 用 平 頂 、 有 些 采 用 凹 頂 二 沖 程 汽 油 機(jī)多 用 凸 頂柴 油 機(jī) 多 采 用 各 種 各 樣 的 凹 坑 凸頂 凹坑平頂 凹頂 （ 2） 活 塞 頭 部 （ 活 塞 環(huán) 槽 以

17、 上 部 位 ）承 受 氣體 壓 力將 熱 量 通過 活 塞 環(huán) 傳給 氣 缸 壁與 活 塞 環(huán)實(shí) 現(xiàn) 氣 缸 密 封主要作用 環(huán) 槽環(huán) 槽 護(hù) 圈可 保 護(hù) 和 加強(qiáng) 鋁 合 金 活塞 環(huán) 槽隔 熱 槽 (有 時(shí) ) 使 部 分 熱 流 轉(zhuǎn)向 二 、 三 環(huán)主要結(jié)構(gòu) 氣 環(huán)油 環(huán) 熱 負(fù) 荷 較 高 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 采 用 （ 3） 活 塞 裙 部 （ 活 塞 環(huán) 槽 以 下 部 位 ） 功 用 橢 圓變 形 為 活 塞 導(dǎo) 向 和 承 受 側(cè) 壓 力燃 氣 壓 力 使裙 部 彎 曲 變 形側(cè) 壓 力 使 銷 座軸 線 方 向 增 大熱 變 形 使 銷 座軸 線 方 向 增 大 活 塞 裙 部

18、橢 圓 形 冷 態(tài) 下 把活 塞 加 工成 裙 部 斷面 為 長(zhǎng) 軸垂 直 于 活塞 銷 方 向的 橢 圓 形 活 塞 銷 座 附 近 裙 部 外 表 面 下 陷為 減 少 活 塞銷 座 附 近 處的 熱 變 形 量 活 塞 銷 座 軸 線 布 置活 塞 越 過 上 止 點(diǎn) 時(shí)側(cè) 壓 力 方 向 改 變 會(huì)產(chǎn) 生 “ 敲 缸 ” 噪 聲 可 減 輕 活 塞 “ 敲 缸 ” 噪聲 ， 但 會(huì) 引 起 裙 部 兩 端尖 角 的 磨 損 或 變 形 增 大 主推力面活 塞 銷 偏 移 布 置 (偏 移 活 塞 軸 線 12mm)活 塞 銷 對(duì) 中 布 置 二 、 活 塞 環(huán) 1. 活 塞 環(huán) 功 用

19、 氣 環(huán) 刮 油 均 勻 油 膜 輔 助 密 封 油 環(huán) 密 封 導(dǎo) 熱 （ 一 ） 氣 環(huán)1.作 用 ：（ 1） 密 封 ： 防 止 氣 缸 內(nèi) 的 氣 體 竄 入 油 底 殼 ；（ 2） 傳 熱 ： 將 活 塞 頭 部 的 熱 量 傳 給 氣 缸 壁 ；（ 3） 輔 助 刮 油 、 布 油 。 環(huán)氣 環(huán) 2.活 塞 環(huán) 的 間 隙 （ 圖 237）（ 1） 端 隙 1： 又 稱 開 口 間 隙 ， 是 活 塞 環(huán) 裝入 氣 缸 后 開 口 處 的 間 隙 。 一 般 為 0.25m m 0.50m m ； （ 2） 側(cè) 隙 2： 又 稱 邊 隙 ， 是 環(huán) 高 方 向 上 與 環(huán)槽 之 間

20、 的 間 隙 。 第 一 道 0.04m m 0.10m m ； 其它 氣 環(huán) 0.03m m 0.07m m 。 油 環(huán) 一 般 側(cè) 隙 較 小 ，0.025m m 0.07m m ；（ 3） 背 隙 3： 是 活 塞 環(huán) 裝 入 氣 缸 后 ， 活 塞 環(huán)背 面 與 環(huán) 槽 底 部 的 間 隙 。 0.5m m 1m m ； 2 3 3.氣 環(huán) 的 密 封 原 理（ 1） 第 一 密 封 面 的 建 立 ： 環(huán) 在 自 由 狀 態(tài)下 ， 環(huán) 外 徑 缸 徑 ， 裝 缸 后 在 其 彈 力 P0作 用下 與 缸 壁 壓 緊 ， 形 成 第 一 密 封 面 。第 一 密 封 面 （ 2） 第

21、二 密 封 面 的 建 立 ： 活 塞 環(huán) 在 運(yùn) 動(dòng) 時(shí)產(chǎn) 生 慣 性 力 Pj， 與 缸 壁 間 產(chǎn) 生 摩 擦 力 F， 以及 側(cè) 隙 有 氣 體 壓 力 P1， 在 這 三 個(gè) 力 的 共 同 作用 下 ， 使 環(huán) 靠 在 環(huán) 槽 的 上 側(cè) 或 下 側(cè) ， 形 成 第二 密 封 面 。 PjF P1 第 二 密 封 面 （ 3） 氣 環(huán) 的 第 二 次 密 封 ： 竄 入 背 隙和 側(cè) 隙 的 氣 體 ， 使 環(huán) 對(duì) 缸 壁 和 環(huán) 槽 進(jìn)一 步 壓 緊 ， 加 強(qiáng) 了 第 一 、 二 密 封 面 的密 封 。 4.活 塞 環(huán) 的 泵 油 作 用 及 危 害原 因 ：（ 1） 存 在

22、 側(cè) 隙 和 背 隙 ；（ 2） 環(huán) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 在 環(huán) 槽 中 靠 上靠 下 。 現(xiàn) 象 ： 當(dāng) 活 塞 帶 著 環(huán) 下 行 （ 進(jìn) 氣 行 程 ） 時(shí) ，環(huán) 靠 在 環(huán) 槽 的 上 方 ， 環(huán) 從 缸 壁 上 刮 下 的 潤(rùn) 滑油 充 入 環(huán) 槽 下 方 ； 當(dāng) 活 塞 又 帶 著 環(huán) 上 行 （ 壓縮 行 程 ） 時(shí) ， 環(huán) 又 靠 在 環(huán) 槽 的 下 方 ， 同 時(shí) 將油 擠 壓 到 環(huán) 槽 上 ， 如 此 反 復(fù) ， 就 將 潤(rùn) 滑 油 泵到 活 塞 頂 。 危 害 ：（ 1） 增 加 了 潤(rùn) 滑 油 的 消 耗 ；（ 2） 火 花 塞 沾 油 不 跳 火 ；（ 3） 燃 燒 室 積

23、 炭 增 多 ， 燃 燒 性 能變 壞 ；（ 4） 環(huán) 槽 內(nèi) 形 成 積 炭 ， 擠 壓 活 塞環(huán) 而 失 去 密 封 性 ；（ 4） 加 劇 了 氣 缸 的 磨 損 。 措 施 ：（ 1） 采 用 扭 曲 環(huán) ；（ 2） 采 用 組 合 式油 環(huán) ；（ 3） 油 環(huán) 下 設(shè) 減 壓腔 5.氣 環(huán) 的 斷 面 形 狀（ 1） 矩 形 環(huán) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 與 缸 壁 接 觸 面積 大 ， 散 熱 好 ， 但 易 泵 油 。 （ 2） 錐 形 環(huán) 1） 特 點(diǎn) ： 與 缸 壁 線 接 觸 ， 有 利 于 密 封 和 磨合 。 下 行 有 刮 油 作 用 ， 上 行 有 布 油 作 用 ，

24、 并可 形 成 楔 形 油 膜 。2） 安 裝 注 意 ： 錐 角 朝 下 （ 在 環(huán) 端 有 向 上或 TOP等 標(biāo) 記 ） ； 錐 形 環(huán) 傳 熱 性 差 ， 常 裝 到 第 二 、三 道 環(huán) 槽 上 。 （ 3） 扭 曲 環(huán) ： 將 矩 形 環(huán) 內(nèi) 圓 上 方 或 外 圓下 方 切 成 臺(tái) 階 或 倒 角 而 成 。 扭 曲 原 理 ： 當(dāng) 活 塞 環(huán) 裝 入 氣 缸 后 ， 環(huán) 受到 壓 縮 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 ， 斷 面 中 性 層 以 內(nèi) 產(chǎn) 生拉 應(yīng) 力 、 中 性 層 以 外 產(chǎn) 生 壓 應(yīng) 力 ， 矩 形 環(huán) 由于 中 性 層 內(nèi) 外 斷 面 不 對(duì) 稱 ， 使 F和 F

25、不 在 同一 平 面 內(nèi) ， 從 而 形 成 力 偶 M， 在 力 偶 的 作 用下 ， 活 塞 環(huán) 發(fā) 生 微 量 的 扭 曲 變 形 。 e 1） 特 點(diǎn)具 有 錐 形 環(huán) 的 特 點(diǎn) ；減 小 了 泵 油 作 用 ；作 功 行 程 環(huán) 不 再 扭 曲 ， 兩 個(gè) 密封 面 達(dá) 到 完 全 接 觸 ， 利 于 散 熱 。安 裝 ： 內(nèi) 上 切 扭 曲 環(huán) 裝 入 第 一 道環(huán) 槽 ， 外 下 切 扭 曲 環(huán) 裝 入 第 二 、三 道 環(huán) 槽 。 （ 4） 桶 形 環(huán) ： 其 特 點(diǎn) 為1） 環(huán) 的 外 圓 面 為 凸 圓 弧 形 ；2） 環(huán) 面 與 缸 壁 圓 弧 接 觸 ， 避 免 了

26、棱 角 負(fù) 荷 ；環(huán) 上 下 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 均 能 形 成 楔 形 油 膜 。 （ 5） 梯 形 環(huán) ：當(dāng) 活 塞 在 側(cè) 壓 力 作用 下 左 、 右 換 向 時(shí) ，環(huán) 的 側(cè) 隙 和 背 隙 將不 斷 變 化 ， 使 膠 狀油 焦 不 斷 從 環(huán) 槽 中被 擠 出 。 梯 形 環(huán) 用于 熱 負(fù) 荷 較 大 的 柴油 機(jī) 的 第 一 道 環(huán) 。 （ 二 ） 油 環(huán)1.作 用 ： 刮 油 。 即將 氣 缸 壁 上 多 余的 潤(rùn) 滑 油 刮 下 來 。2.類 型（ 1） 整 體 式其 外 圓 上 切 有 環(huán)形 槽 ， 槽 底 開 有回 油 用 的 小 孔 或窄 槽 。 （ 2） 組 合 式 ：

27、 由 上 下刮 油 片 和 產(chǎn) 生徑 向 、 軸 向 彈力 的 襯 簧 組 成 。 其 特 點(diǎn) 為 1） 密 封 好 ： 第 一 密 封 面 ， 靠 徑 向 力 ， 因襯 簧 長(zhǎng) 大 于 刮 片 長(zhǎng) 而 產(chǎn) 生 徑 向 力 。 第 二 密 封 面 ， 靠 軸 向 力 ， 因 襯 簧 和鋼 片 總 厚 度 大 于 環(huán) 槽 高 而 產(chǎn) 生 軸 向 力 。 2) 無 側(cè) 隙 ， 不 竄 油 。 3) 刮 油 能 力 強(qiáng) ： 因 鋼 片 薄 ， 對(duì) 缸 壁 比 壓大 。 4) 上 下 片 可 分 別 動(dòng) 作 ， 適 應(yīng) 性 好 。 5) 回 油 能 力 強(qiáng) 。 三 、 活 塞 銷 1. 活 塞 銷 功

28、 用 連 接 活 塞 和連 桿 將 活 塞 承 受 的力 傳 給 連 桿 活 塞 銷連 桿 襯 套 卡 環(huán)結(jié) 構(gòu) ： 用 低 碳鋼 或 低 碳 合 金鋼 制 成 的 厚 壁管 狀 體 。 1.全 浮 式 （ 1） 定 義 ： 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 正 常 工 作 溫 度 下 ，活 塞 銷 在 連 桿 小 頭 孔 和 活 塞 銷 座 孔 中 都 能轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 (2)裝 配 ： 1） 銷 與 銷 座 孔 在 冷 態(tài) 時(shí) 為 過 渡 配 合 ， 采用 分 組 選 配 法 。 2） 熱 裝 合 ： 將 活 塞 放 入 熱 水 或 熱 油 中 加熱 后 ， 迅 速 將 銷 裝 入 。連 接 方 式 2.半 浮

29、 式 (1)定 義 ： 銷 與 銷 座 孔 和 連 桿 小頭 兩 處 ， 一 處 固 定 ， 一 處 浮 動(dòng) 。（ 一 般 固 定 連 桿 小 頭 ） (2)裝 配 ： 加 熱 連 桿 小 頭 后 ， 將銷 裝 入 ， 冷 態(tài) 時(shí) 為 過 盈 配 合 。 四 、 連 桿 組 連 桿 襯 套連 桿 體連 桿 螺 栓連 桿 軸 承上 軸 瓦連 桿 軸 承下 軸 瓦連 桿 蓋螺 母 連 桿 襯 套連 桿 體連 桿 軸 承上 軸 瓦連 桿 軸 承下 軸 瓦連 桿 蓋 連 桿螺 栓集 油 孔 噴 油 孔 1. 連 桿 組 功 用活塞 曲軸往 復(fù)運(yùn) 動(dòng) 旋 轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)連桿力組 成 ： 連 桿 組 由 連 桿

30、 體 、 連 桿 蓋 、 連 桿 螺 栓 和 連 桿 軸瓦 等 組 成 2. 連 桿 構(gòu) 造 小 頭桿 身大 頭小 頭桿 身大 頭集 油 孔 噴 油 孔縱 向油 道 1、 小 頭 ： 用 來 安 裝活 塞 銷 ， 以 連 接 活 塞 。 2、 桿 身 ： 常 做 成“ 工 ” 字 形 斷 面 。 3、 大 頭 ： 與 曲 軸 的連 桿 軸 頸 相 連 。 大 頭一 般 做 成 分 開 式 ， 即連 桿 體 大 頭 和 連 桿 蓋 。 連 桿 大 頭 剖 分 形 式 （ 連 桿 大 頭 剖 分 ， 用 連 桿 螺 栓 緊 固 ） 平 切 口斜 切 口 結(jié) 合 面 與 連 桿 軸 線 垂 直剛 度

31、 大 變 形 小 成 本 低汽 油 機(jī) 采 用 平 切 口結(jié) 合 面 與 連 桿 軸 線 成30 60 夾 角連 桿 體 能 從 缸 體 上 端 取 出多 用 于 柴 油 機(jī) (2)切 口 定 位 方 式 連 桿 螺 栓 定 位 ： 靠 連 桿 螺 栓 的 光 圓 柱 部 分 與 螺栓 孔 的 配 合 來 定 位 。 其 定 位 精 度 較 差 ， 用 于 直 切口 連 桿 。 鋸 齒 形 定 位 ： 依 靠 接 合 面 的 齒 形 定 位 。 套 或 銷 定 位 ： 依 靠 套 或 銷 與 連 桿 體 （ 或 蓋 ） 的孔 緊 配 合 定 位 。 止 口 定 位 連 桿 的 安 裝 1、 不

32、 能 破 壞 連 桿 桿 身 與 蓋 的 配 對(duì) 及 裝 合 方 向 ， 在二 者 的 同 一 側(cè) 打 有 配 對(duì) 標(biāo) 記 。 2、 不 能 裝 反 ， 也 不 能 亂 缸 ， 在 桿 身 上 有 方 向 標(biāo) 記 ，大 頭 側(cè) 面 有 缸 號(hào) 標(biāo) 記 。 連 桿 軸 承 （ 俗 稱 小 瓦 ） 1.作 用 ： 保 護(hù) 連 桿 軸 頸 及 連 桿 大 頭 孔 。 2.組 成 ： 由 鋼 背 和 減 磨 層 組 成 。 鋼 背 由 1m m 3m m 的 低 碳 鋼 制 成 。 減 磨 層 為 0.3m m 0.7m m 的減 磨 合 金 ， 層 質(zhì) 較 軟 能 保 護(hù) 軸 頸 。 3.減 磨 層

33、 材 料（ 1） 白 合 金 （ 巴 氏 合 金 ） ： 減 磨 性 能 好 ， 但 機(jī) 械 強(qiáng)度 低 ， 且 耐 熱 性 差 。 常 用 于 負(fù) 荷 不 大 的 汽 油 機(jī) 。（ 2） 銅 鉛 合 金 ： 機(jī) 械 強(qiáng) 度 高 ， 承 載 能 力 大 ， 耐 熱 性好 。 多 用 于 高 負(fù) 荷 的 柴 油 機(jī) 。 但 其 減 磨 性 能 差 。 (3) 鋁 基 合 金 ： 有 鋁 銻 鎂 合 金 、 低 錫 鋁 合 金 和 高 錫鋁 合 金 三 種 。 1） 鋁 銻 鎂 合 金 和 低 錫 鋁 合 金 ： 械 性 能 好 ，負(fù) 載 能 力 強(qiáng) ， 但 其 減 磨 性 能 差 。 主 要 用

34、于柴 油 機(jī) 。 2)高 錫 鋁 合 金 ： 具 有 較 好 的 機(jī) 械 性 能 和 減 磨性 能 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 柴 油 機(jī) 和 汽 油 機(jī) 。 軸 瓦 的 定 位 3. V型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 連 桿 （ 1） 并 列 連 桿前 后 連 桿 可 通 用左 右 兩 列 活 塞 運(yùn)動(dòng) 規(guī) 律 相 同 增 加 了 曲 軸 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 長(zhǎng) 度優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) （ 2） 主 副 連 桿主 副 連 桿不 能 互 換兩 列 活 塞 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 和上 止 點(diǎn) 位 置 不 相 同 優(yōu)點(diǎn) 不 會(huì) 增 加 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 長(zhǎng) 度缺點(diǎn) 主 連 桿 副 連 桿 （ 3） 叉 形 連 桿兩 列 氣 缸 無 需 錯(cuò) 開

35、兩 列 氣 缸 中 活 塞運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 相 同 連 桿 大 頭 結(jié) 構(gòu) 復(fù)雜 、 剛 度 較 差優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)叉 形連 桿 內(nèi) 連 桿叉 形 連桿 軸 承 內(nèi) 連 桿軸 承 思 考 題 ?1. 指 出 右 圖中 各 零 件 的名 稱 ？ (活塞 連 桿 部 分 )課堂 曲 軸 飛 輪 組 飛 輪曲 軸 曲 軸軸 承曲 軸 曲 軸 前 后 端 密 封 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 減 震 器 飛 輪 曲 軸 軸 承 平 衡 機(jī) 構(gòu) 一 、 曲 軸 1. 曲 軸 功 用曲 軸氣 體壓 力 轉(zhuǎn) 矩飛 輪汽 車 傳 動(dòng) 系驅(qū) 動(dòng) 配 氣 機(jī) 構(gòu) 和其 它 輔 助 裝 置 材 料 ： 大 多 采 用 優(yōu) 質(zhì) 中 碳 鋼

36、或 中 碳 合 金 鋼 。 有 的 采 用 球墨 鑄 鐵 。 3. 曲 軸 構(gòu) 造 平 衡 重輸出端 曲 軸前 端主 軸 頸連 桿 軸 頸曲 柄 臂 單元曲拐自 由 端曲 軸后 端 （ 1） 曲 軸 分 類 按 單 元 曲 拐 連 接 方 式 分 類 整 體 式曲 軸各 單 元 曲 拐 鍛 造或 鑄 造 成 整 體 工 作 可 靠 質(zhì) 量 輕 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 加 工 面 少 主 軸 頸連 桿 軸 頸曲 柄 臂概念 特點(diǎn) 組 合 式曲 軸 由 單 元 曲 拐組 合 裝 配 方 便 制 造 和 更 換 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 拆 裝 不 便曲 柄 臂 兼作 主 軸 頸單 元 曲 拐 滾 動(dòng) 軸 承(主 軸

37、 承 ) 配 用 隧 道式 機(jī) 體概念 特點(diǎn) 按 主 軸 頸 數(shù) 分 類全 支 承曲 軸相 鄰 兩 個(gè)曲 拐 間 都有 主 軸 頸抗 彎 曲 能 力 強(qiáng) 可 減 輕 主 軸 頸 載 荷概念 主 軸 頸 多 加 工 面 多曲 軸 和 機(jī) 體 較 長(zhǎng) 缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 非 全 支 承 曲 軸主 軸 頸 數(shù)少 于 全 支承 曲 軸概念 缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 與 全 支 承 曲 軸 恰 好 相 反 （ 3） 曲 軸 前 端曲 軸帶 輪空 調(diào) 壓縮 機(jī) 動(dòng) 力 轉(zhuǎn) 向 泵張 緊 輪 導(dǎo) 向 輪 發(fā) 電 機(jī) 曲 軸 正 時(shí)齒 形 帶 輪曲 軸鏈 輪凸 輪軸 正時(shí) 齒形 帶輪水 泵 機(jī) 油 泵 曲 軸 前 端 驅(qū) 動(dòng) （ 4）

38、 曲 軸 后 端曲 軸帶 輪 曲 軸 正 時(shí)齒 形 帶 輪 曲 軸鏈 輪安 裝 飛 輪用 凸 緣 飛 輪 前 后 端 的 密 封 ： 曲 軸 前 后 端 都 伸 出 曲 軸 箱 ， 為 了 防 止 潤(rùn) 滑 油沿 軸 頸 流 出 ， 在 曲 軸 前 后 都 設(shè) 有 防 漏 裝 置 。 常 用 的 防 漏 裝 置 有 擋 油 盤 、 填 料 油 封 、 自 緊油 封 、 回 油 螺 紋 等 。 曲 軸 的 軸 向 定 位（ 1） 結(jié) 構(gòu) ： 在 某 一 道 主 軸 承 的 兩 側(cè) 裝 止 推 片 。 止 推片 由 低 碳 鋼 背 和 減 磨 層 組 成 。（ 2） 安 裝 注 意 ： 止 推 片

39、有 減 磨 層 的 一 面 朝 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 件 。當(dāng) 曲 軸 向 前 竄 動(dòng) 時(shí) ， 后 止 推 片 承 受 軸 向 推 力 ； 向 后竄 動(dòng) 時(shí) ， 前 止 推 片 承 受 軸 向 推 力 。（ 3） 曲 軸 的 軸 向 間 隙 的 調(diào) 整 ： 更 換 止 推 片 的 厚 度 。 （ 5） 曲 軸 潤(rùn) 滑機(jī) 油機(jī) 體 油 道主 軸 承主 軸 頸曲 軸 油 孔 連 桿 軸 承 連 桿 軸 頸曲 軸 上 有 貫 穿 主 軸 頸 、 曲 柄 和 連 桿 軸 頸 的 油 道 ，以 便 潤(rùn) 滑 主 軸 頸 和 連 桿 軸 頸 。 （ 1） 布 置 原 則 1） 使 各 缸 作 功 間 隔 角 盡 量

40、相 等 。 對(duì) 直列 多 缸 四 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 作 功 間 隔 角 為7200/缸 數(shù) 。 2)連 續(xù) 作 功 的 兩 缸 相 隔 盡 量 遠(yuǎn) ， 減 少 主 軸承 連 續(xù) 載 荷 和 避 免 相 鄰 兩 缸 進(jìn) 氣 門 同 時(shí)開 啟 的 搶 氣 現(xiàn) 象 。 3） V型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 左 右 兩 氣 缸 盡 量 交 替 作 功（ 6） 曲 拐 的 布 置 （ 1） 直 列 四 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/4=180工 作 順 序 1-3-4-2 1-2-4-3 1 4321-42-3180 工 作 循 環(huán) 表 （ 1-3-4-2）曲 軸 轉(zhuǎn) 角 ( ) 第

41、 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸0180 排 氣 壓 縮 進(jìn) 氣180360 排 氣 進(jìn) 氣 壓 縮360540 進(jìn) 氣 壓 縮 排 氣540720 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣作 功 作 功作 功 作 功 （ 2） 直 列 六 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/6=120工 作 順 序 1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5 1 4321-6 3-4120 5 62-5 工 作 循 環(huán) 表 （ 1-5-3-6-2-4）曲 軸 轉(zhuǎn) 角 () 第 一 缸 第 二 缸 第 三 缸 第 四 缸 第 五 缸 第 六 缸0 180 060 排 氣 壓 縮 進(jìn) 氣60

42、120 壓 縮 排 氣120180 進(jìn) 氣180 360 180240 排 氣 壓 縮240300 進(jìn) 氣300360 壓 縮 排 氣360 540 360420 進(jìn) 氣420480 排 氣 壓 縮480540 進(jìn) 氣 540 720 540600 壓 縮 排 氣600660 進(jìn) 氣660720 作 功 作 功 作 功作 功作 功作 功 （ 3） V8發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 循 環(huán)發(fā) 火 間 隔 角 720/8=90工 作 順 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

43、-L3 R4-L4 工 作 循 環(huán) 表 （ R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2）曲 軸 轉(zhuǎn) 角 () R1 R2 R3 R4 L1 L2 L3 L40 180 090 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣90180 排 氣 進(jìn) 氣 壓 縮180 360 180270 排 氣 壓 縮 進(jìn) 氣270360 進(jìn) 氣 壓 縮 排 氣360 540 360450 進(jìn) 氣 排 氣 壓 縮450630 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣540 720 540630 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣630720 排 氣 壓 縮 進(jìn) 氣作 功 作 功 作 功作 功 作 功 作 功作 功 作 功 四 、 飛 輪 1. 飛 輪 功 用 能

44、 量 存 儲(chǔ) 器 ： 在 作 功 行 程 貯 存 能 量 ， 用 以完 成 其 它 三 個(gè) 行 程 ， 保 證 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) 將 動(dòng) 力 傳 給 離 合 器 （ 摩 擦 式 離 合 器 的 主 動(dòng)件 ） 輪 緣 上 鑲 嵌 起 動(dòng) 用 飛 輪 齒 圈 刻 有 上 止 點(diǎn) 記 號(hào) ： 用 于 調(diào) 整 點(diǎn) 火 正 時(shí) 、 噴油 正 時(shí) 或 配 氣 正 時(shí)克 服 短 暫 的 超 負(fù) 荷 。 2. 飛 輪 結(jié) 構(gòu)有 齒 圈 的 盤 形 零 件輪 緣 較 寬 厚 以 獲 得 較 大 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣量與 曲 軸 動(dòng) 平 衡 ， 定 位 銷 和 飛 輪螺 栓多 用 灰 鑄 鐵 ， 高 速 發(fā) 動(dòng)

45、機(jī) 應(yīng) 采 用 球墨 鑄 鐵 或 鑄 鋼 思 考 題 ?1.指 出 右 圖中 各 零 件 的名 稱 ？ (曲軸 部 分 ) 課堂 三 、 受 力 分 析曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 受 的 力主 要 有 氣 壓 力 P， 往 復(fù)慣 性 力 Pj， 旋 轉(zhuǎn) 離 心力 Pc和 摩 擦 力 F。 P Pj PCF 1、 氣 壓 力 ： 氣 壓 力 P的 集 中 力 PP分 解 為 側(cè)壓 力 NP和 SP， SP分 解 為 RP和 TP， RP使 曲 軸主 軸 頸 處 受 壓 ， TP為 周 向 產(chǎn) 生 轉(zhuǎn) 矩 的 力 。(1)作 功 行 程 ： 側(cè) 壓 力NP向 左 ， 活 塞 的 左 側(cè)面 壓 向 氣

46、缸 壁 ， 左 側(cè)磨 損 嚴(yán) 重 NP SPPR P TP (2)壓 縮 行 程 ： 側(cè) 壓力 NP向 右 ， 活 塞 的右 側(cè) 面 壓 向 氣 缸 壁 ，右 側(cè) 磨 損 嚴(yán) 重 NPPSPRPTP 2、 往 復(fù) 慣 性 力 Pj： 活 塞 在 上 半 行 程 時(shí) ， 慣 性力 都 向 上 ， 下 半 行 程 時(shí) ， 慣 性 力 都 向 下 。 在 上下 止 點(diǎn) 活 塞 運(yùn) 動(dòng) 方 向 改 變 ， 速 度 為 零 ， 加 速 度最 大 ， 慣 性 力 也 最 大 ； 在 行 程 中 部 附 近 ， 活 塞運(yùn) 動(dòng) 速 度 最 大 ， 加 速 度 為 零 ， 慣 性 力 也 等 于 零 。Pj 3、 離 心 慣 性 力 PC： 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 件 的 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 產(chǎn)生 離 心 慣 性 力 ， 方 向 背 離 曲 軸 中 心 向 外 。 離心 力 加 速 軸 承 與 周 頸 的 磨 損 ， 也 引 起 發(fā) 動(dòng) 機(jī)振 動(dòng) 而 傳 到 機(jī) 體 外 。 Pc 4、 摩 擦 力 F： 指 相 互 運(yùn) 動(dòng) 件之 間 的 摩 擦 力 ， 它 是 造 成 配合 表 面 磨 損 的 根 源 。 F