汽車構造-第二章1ppt課件

1、第二章 曲柄連桿機構 第一節(jié) 概述.1.曲柄連桿機構的運動分析曲柄連桿機構的主要零件 機體組活塞連桿組曲軸飛輪組曲柄連桿機構的任務條件：高溫，高壓，高速和化學腐蝕。曲柄連桿機構是往復活塞式內燃機的主要任務機構，而且還是熱功轉換的主要機構，它接受燃料熄滅時產生的氣膂力，并將其傳給曲軸對外輸出做功，同時將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動。 . 上止點 中間 下止點 加速度變化 j=jmax 0 j=-jmax 速度變化 0 v=vmax 0運動學分析：普通假設：活塞作往復直線運動 連桿作復雜的平面運動 曲軸作勻速旋轉運動定值加速度：j=2r(cos+cos2) = r /l 連桿比； r曲柄半徑

2、； l連桿長度； 曲柄轉角與y軸正相夾角.位移：xr1sin2cos/2速度：v= r sin sin2/2 右圖：活塞位移，速度與加速度隨曲軸轉角的變化關系.活塞由中間向上行： 增大 上止點 減小 反向增大 下止點 反向減小 j=0 jmax j=0 jmax j=0作用在活塞上的力：氣膂力，往復慣性力 j=r2cos一級加速度一級往復慣性力 j=r2cos2二級加速度二級往復慣性力 .運動特點1曲軸根本做勻速運動，活塞的速度卻不均勻。在上下止點處速度為零，在90稍前處和270 稍后處到達最大。即活塞從上止點向下止點運動和從下止點向上止點運動的約前半個行程是加速，后半個行程是減速。2由于活塞

3、運動速度的變化，導致加速度的變化，在速度為零處的加速度最大，而速度最大處的加速度為零。3加速度的變化，導致了慣性力的產生，使發(fā)動機產生沖擊、振動和磨損，需采取相應平衡措施。.2.曲柄連桿機構的受力分析作用在曲柄連桿機構上的三個主要力 氣膂力主要為燃氣壓力，往復慣性力和離心慣性力 氣膂力 ： 氣缸內氣體作用在活塞頂部的力 。緊縮沖程，氣膂力是活塞的運動阻力；做功沖程那么為推進力。 氣膂力做功緊縮上止點曲軸轉角. Fp=Ap(p1-p2)Ap活塞頂在垂直于氣缸中心線的平面上的投影面積m2 Ap=d2/4P1氣缸中的氣體壓力實測而得P2曲軸箱中的氣體壓力非曲軸箱掃氣那么為大氣壓 .如上圖所示 Fp2

4、垂直于氣缸軸線的力，稱為側壓力。 (使活塞一側面壓向氣缸壁，其在一個任務循環(huán)中大小和方向都不斷變化，隨活塞運動而在左右兩側間跳動) 由于在做功沖程中此力達最大，所以活塞左側接受的側壓力較大 分析：在任務循環(huán)的任何行程中，氣體作用力的大小都是隨活塞的位移而變化的，再加上連桿左右搖擺，因此作用在缸套、活塞、活塞銷和曲軸軸頸外表上的壓力和作用點不斷變化，呵斥各處磨損不均勻。.往復慣性力和離心力往復慣性力方向與加速度方向相反，前半行程朝上，后半行程向下活塞向下運動時 曲軸每轉一圈，活塞在氣缸上半部時， ； 活塞在氣缸下半部時， 。 Fj=-m jj mj活塞組及連桿作往復運動部分大小、方向呈 的質量普

5、通等于連桿全重的20% 周期性變化 30% j活塞加速度 Fj沿氣缸中心線作用在活塞銷上，并經過連桿和曲軸傳到內燃機機體和機架上，從而引起內燃機振動 。離心慣性力 Fc=-m j 2r大小恒定，方向由大頭軸頸圓心指向外 Fc一直沿曲柄臂方向并垂直于曲軸軸線向外，此力主要由 接受 。往復慣性力總向上往復慣性力總向下曲軸主軸承. 總結：缸內氣膂力作用活塞頂，同時也作用在缸蓋上，大小相等，方向相反，所以在機體內平衡，不傳到機體外。傳到機體外部支承上的力有傾倒力矩和Fj、Fc 。 F=合力是Fp和Fj的合力 F = Fp + Fj = Fs + Fn Fs = Ft + Fk (令力，加速度和位移向下

6、為正，反之負；順時針為正，反之負 . Fn：側向力 Ft：切向力 Fs：連桿力 Fk：徑向力 作平衡力Ft與Ft,使Ft與Ft構成力偶，力矩為M FnFkFFsFtFnFtFtMrFkFsFtMFnFnFFsM M= FnAO M= - M M = Ftr曲柄半徑 Fn與Fn構成力偶，力矩M 力矩M經過曲軸對外輸出做功，M作用在發(fā)動機機體上，并傳給發(fā)動機支承，使機體向左或向右傾倒趨勢，稱為傾倒力矩所以發(fā)動機任務應緊固在機座上) .第二節(jié) 機體組 機體：氣缸體，曲軸箱，油底殼 1.機體的構造方式：資料：灰鑄鐵 平分式：上曲軸箱底平面與曲軸中心線在同一平面上適用于汽油機分 普通式優(yōu)：加工和曲軸拆裝

7、方便，制造方便，質量輕，高度低；缺：剛度差 龍門式：上曲軸箱底平面低于曲軸中心線類 優(yōu)：剛度強度較好，曲軸可在下方拆裝，較方便，但工藝性較差，適用于柴油機和強化汽油機 隧道式：安裝曲軸主軸承的孔沒剖分支承剛性最好，便于安裝滾動主軸承支承的組合曲軸，各缸主軸承孔同軸度易保證，制造方便，但質量大，高度高，拆裝不便 特點：主軸承座孔尺寸應大于曲拐的外廓尺寸，才可安裝曲拐：由主軸頸，曲柄和曲柄銷組成P74圖2-46 水冷：缸體與上曲軸箱連成一體冷卻方式 灰鑄鐵 風冷：缸體與曲軸箱分開 鑄鐵或鑄鋁氣缸體.1.氣缸體作用：1、內孔： 1 構成氣缸任務容積 2 活塞運動導向 2、外部 ：1各機構和系統(tǒng)的裝配

8、基體 2散熱要求： 1、耐高溫、高壓 2、耐磨損 3、耐腐蝕 4、足夠的剛度和強度資料和工藝： 1、資料 1氣缸套：優(yōu)質合金鑄鐵或合金鋼 2氣缸體：灰鑄鐵或鋁合金 2、氣缸任務外表制造工藝1精鏜 改善磨合條件 2級加工精度 2珩磨網紋狀 磨合時間短 防止拉缸. 氣缸陳列方式： 直列式，V型，對置式 氣缸：氣缸體內用來引導活塞作往復運動的圓筒形空間氣缸壁：氣缸的內壁 因活塞與氣缸壁在高溫下作高速相對運動，光滑條件差，磨損嚴重。氣缸壁磨損過度，活塞環(huán)與氣缸壁間會失去密封性，燃氣會漏入曲軸箱，使發(fā)動機性能惡化。因此對氣缸資料，加工精度與外表粗糙度要求較高。整體式氣缸無缸套：剛性好，不易發(fā)生水套漏水，

9、但鑄造困難且耗材。 氣缸套： 干式：不直接與冷卻水接觸，薄壁 =14mm ，過盈壓配在氣缸體內孔中。密封性好，剛度好，工藝性復雜，加工困難缺陷是： a 、制造本錢添加：氣缸體內孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時易變形。 b、熱負荷添加：缸套外圓與氣缸體內孔實際上是完全接觸，但加工誤差使之不能夠完全接觸，因此散熱面積小，影響缸套散熱。 c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封鎖，去渣困難。氣缸套氣缸套水套氣缸體.濕式：氣缸體水套敞開，缸套與冷卻水直接接觸，壁厚 =59mm ，缸套下端帶橡膠封水圈，氣缸套外圓上大，下小由于氣缸套下端帶1-3道橡膠封水圈，且上端與氣缸體內孔配合緊，下端配合松

10、，以方便推入氣缸體內孔。 濕式缸套壓配在氣缸體內孔時，上部凸肩頂面高出氣缸體頂面0.05-0.15 mm，這樣緊固缸蓋時，可將缸墊壓得更緊，以密封燃氣。濕式缸套優(yōu)點是：氣缸套冷卻好；制造本錢低；氣缸體鑄造工藝性好。 缺陷是：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓外表易產生穴蝕景象。3.氣缸蓋與氣缸襯墊 氣缸蓋：須有足夠的剛度，冷卻好 普通用鋁合金或優(yōu)質灰鑄鐵。功用：密封氣缸上部，與活塞頂部和氣缸壁一同構成熄滅室并構成供應系、進、排氣系統(tǒng)及冷卻系、光滑系的一部分對熄滅室的要求： 構造緊湊，外表積小減小熱損失及縮短火焰行程 使緊縮終了具有一定渦流運動提高混合氣熄滅速度，保證及時充分熄滅汽

11、油機熄滅室外形 楔形 構造簡單緊湊，緊縮終了時能構成擠壓渦流 浴盆形 構造簡單不緊湊，能構成進氣渦流 半球形 構造緊湊， 高，配氣機構復雜 碗形 蓬形 0.050.15mm氣缸套水套氣缸體橡膠封水圈軸向定位徑向定位徑向定位.氣缸蓋氣缸墊.氣缸墊：足夠強度，耐熱，耐腐蝕，有彈性，拆裝方便，壽命長 作用：是防止漏氣漏油漏水資料與構造：1金屬+石棉：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮，水孔和熄滅室孔周圍另用鑲邊加強，以防被高溫燃氣燒壞，具有很好的彈性和耐熱性，能反復運用，但制造厚度均一性較差，運用時留意光滑面朝氣缸體，否那么容易被燃氣或冷卻水沖壞2金屬片：帶凸紋，強度高，沖壓 適用于增壓等

12、強化發(fā)動機3.油底殼 功用：搜集和儲存機油并封鎖曲軸箱用于平分式或龍門式柴油機油底殼多用鑄鐵；汽油機油底殼多用鋼板沖壓油標尺有兩道刻線，光滑油面應在兩刻線之間，過高會耗油，過低導致光滑缺乏 油底殼外形決議于發(fā)動機的總體布置和機油容量，后部普通做得較深，以便發(fā)動機縱向傾斜時機油泵能吸到機油。油底殼內還設有擋油板，防止油面動搖太大，機油泵吸進氣泡，供油不暢。油底殼底部裝有磁性放油塞，以便吸附機油中的金屬屑，減少發(fā)動機運動件磨損。4.發(fā)動機支承 三點支承 四點支承 低碳鋼板銅板 鋁板.氣缸蓋螺栓的擰緊次序 必需由中央對稱地向周圍擴展的順序分幾次進展，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定的數值擰緊。 目的：

13、一那么保證密封性，二那么防止損壞氣缸墊，三那么保證緊縮比的一致性。 鋁合金制成的氣缸蓋到最后必需在發(fā)動機冷態(tài)下擰緊，這樣，發(fā)動機熱起來時會添加密封性，由于鋁合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大； 鑄鐵氣缸蓋那么普通在發(fā)動機熱車時最后擰緊，由于裝配時擰緊的螺栓在發(fā)動機任務初始后不久會松弛。豐田佳美3S-FE發(fā)動機氣缸蓋螺栓的拆、裝卸順序.第三節(jié) 活塞連桿組 1 活塞2 活塞環(huán)3 活塞銷4 連桿5 連桿螺栓6 連桿蓋7 連桿軸瓦.1.活塞 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等組成1.功用 : 把遭到的氣膂力傳給連桿，曲軸對外輸出轉矩 與氣缸壁、氣缸蓋組成熄滅室2.任務條件 高的機械負荷 高的熱負荷

14、高速往復運動，磨損猛烈 左右擺動、撞擊 3.要求1活塞質量小 往復慣性力小2熱膨脹系數小 冷態(tài)裝配間隙小，減輕敲缸景象3導熱性好 減輕熱負荷，第一道環(huán)槽不易積碳， 活塞頂不易熱裂4耐磨 環(huán)槽不易磨損，裙部不易磨損5耐高溫 高溫時機械強度不會下降太多6足夠的剛度和強度 銷座不會彎曲變形；活塞頂不會壓碎.4.資料 共晶鋁硅合金鑄鋁、鍛鋁 質量小，導熱性好，線膨脹系數小 ，適用于普通發(fā)動機 ； 組合式：上半部用鋼，下半部用鋁合金，沉頭螺栓銜接 剛度好，高溫強度高；熱膨脹系數低，裝配間隙?。荒湍ィ毁|量居中；僅適用于極少數大功率強化柴油機5.工藝: 鑄造；鍛造；模鍛6.構造特點由頂部、頭部、裙部組成 頂

15、部：組成熄滅室，易熱裂、壓碎，要求加工應光潔，資料應阻熱 活塞連桿組第1道氣環(huán)第2道氣環(huán)組合油環(huán)活塞銷活塞連桿連桿螺栓連桿蓋連桿軸瓦.活塞構造 活塞銷座活塞銷活塞銷卡環(huán)1活塞頂部2活塞頭部3活塞裙部平頂:吸熱面積小，制造工藝簡單四沖程汽油機凸頂:剛性好、強度高，但吸熱面積大，難加工二沖程汽油機，凸頂有利于掃氣凹頂:普通適用于車用直噴式柴油機，如形、四角形、花瓣形熄滅室 但有的汽油機如桑塔納2000GSI轎車AJR發(fā)動機的活塞頂是凹頂，主要為減少往復慣性質量，改善混合氣構成和熄滅，有時可用來調理發(fā)動機的緊縮比。. 頭部防漏部、環(huán)槽部油環(huán)槽以上部分主要作用：1 接受燃氣壓力，并傳給連桿2 與活塞環(huán)

16、一同實現氣缸的密封防止燃油漏入曲軸箱，阻止機油竄入 3 將活塞頂所吸收的熱量經過活塞環(huán)傳導給氣缸體構造特點： 1活塞內腔呈流線型，由活塞頂的最小空徑逐漸擴展，使活塞頂吸收的熱量平均分攤給各道活塞環(huán)，防止第一道活塞環(huán)過熱 2有的汽油機的活塞在第一道環(huán)槽上面，切出一道較環(huán)槽窄而寬的隔熱槽，隔斷傳給第一道活塞環(huán)的熱流通路，使熱流方向折轉 3熱負荷較高的汽油機活塞普通在第一道環(huán)槽內鑲鑄耐熱資料奧氏體鑄鐵制造的護圈，由于第一道環(huán)槽溫度高，鋁合金資料硬度大幅下降，易磨損，導致燃氣走漏和竄機油 4四沖程汽油機普通2-3道氣環(huán)，1道油環(huán)，最低一道油環(huán)槽內鉆有許多徑向小孔，氣缸壁上多余機油刮下后，經小孔流回油底

17、殼.裙部導向部油環(huán)槽底面至活塞底端的外圓柱外表主要作用：1活塞往復直線運動導向 2接受側壓力發(fā)動機任務時活塞裙部的變形1機械變形：燃氣壓力作用在活塞頂上，導致銷座彎曲變形；裙部擠壓變形2熱變形：銷座附近金屬堆積，受熱后熱膨脹量大a彎曲變形b擠壓變形c銷座熱變形d裙部綜合變形結論：機械變形和熱變形均使得裙部斷面變生長軸沿活塞銷方向的橢圓.構造特點：1裙部橫斷面呈反橢圓形活塞裙部加工成短軸沿活塞銷方向2沿高度方向呈上小下大的圓錐形同一截面從上到下溫度 3裙部次推力面?zhèn)乳_“T形槽或“ 形槽，次推力面?zhèn)乳_橫向隔熱直槽油環(huán)槽內，兼做泄油槽和縱向膨脹補償斜槽防止拉傷氣缸壁使其具有一定彈性 4銷座附近裙部凹

18、陷0.51.0mm減少此處金屬堆積，以減少熱變形5雙金屬活塞銷座內側鑲鑄熱膨脹系數極低的恒范鋼片，牽制此處熱變形6拖板式裙部活塞銷座下方挖去大塊金屬，以減輕往復慣性質量，防止下止點時活塞裙部下端與曲軸平衡重相碰，并且可使裙部富有彈性，補償熱變形.冷態(tài)敲缸景象： 活塞裝配時應留有間隙。冷態(tài)裝配間隙假設無或過小，那么由于活塞任務時的機械變形和熱變形時裙部直徑增大，容易拉傷氣缸壁又稱拉缸，輕那么呵斥漏氣、竄機油，重那么活塞卡死。 由于冷態(tài)裝配間隙的存在?；钊蝿諘r側壓力方向的交替變化，時而是活塞的次推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁，時而是活塞的主推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁，構成金屬敲缸聲，加劇裙部磨損。顯然，發(fā)動機冷車時

19、敲缸景象嚴重。減輕冷態(tài)敲缸景象的主要構造措施： 1)活塞銷偏置：偏向主推力面?zhèn)?2mm，可使活塞越過上止點之前就完成推力面?zhèn)鹊膿Q向，防止峰值壓力時辰過渡，因此可以減輕敲缸景象，但添加了裙部尖角處的磨損，常見于汽油機。 2)減少冷態(tài)裝配間隙：經過改良構造措施，制成反橢圓裙部斷面，牽制裙部任務時的熱變形，從而在保證活塞任務時不拉缸的前提下減小活塞配缸間隙，減輕發(fā)動機冷車敲缸景象。.2.活塞環(huán)分成氣環(huán)和油環(huán)一作用：1、氣環(huán)：1密封防止燃氣漏入曲軸箱；是主要作用。 2傳熱將活塞頭部吸收的70%80%的熱量傳導給氣缸壁。2、油環(huán)：1光滑氣缸壁上鋪油膜 2刮油氣缸壁上多余機油刮落回曲軸箱 3輔助密封二任務

20、特點：1高溫、高壓、高速，光滑不良，磨損嚴重2交變的彎曲應力氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口。三要求：1足夠的強度、沖擊韌性2耐高溫第1道氣環(huán)、耐磨四資料：1普通用合金鑄鐵，少數高速強化柴油機用鋼片環(huán)以提高彈力和沖擊韌性2第1道氣環(huán)的任務外表普通都鍍上多孔性鉻硬度高，并能儲存少量機油，以改善光滑條件3其他氣環(huán)普通鍍錫鑄鋁活塞或磷化鍛鋁活塞以改善磨合性能.五氣環(huán)的密封機理第一密封面氣環(huán)裝入氣缸時產生的初始彈力F1第二密封面燃氣壓力F2氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置減少漏氣。1、第一密封面很重要，假設失效，那么第二密封面建立不起來，因此氣環(huán)裝入氣缸時產生的初始彈力F1很重要。2、由書本64頁圖228

21、可知，第一道氣環(huán)的初始彈力F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初始彈力F1大小要求依次遞增。氣環(huán)的密封機理.六氣環(huán)的構造特點：1切口外形：1直角切口：工藝性好，密封效果差2階梯切口：密封好，工藝性差3斜切口：介于中間，但套裝時尖角易折斷4帶防轉銷釘槽切口：方向不可裝反，否那么，漏氣量急劇添加2氣環(huán)的斷面外形：1矩形環(huán)：工藝最簡單，導熱性好，但存在“泵油景象矩形環(huán)的“泵油作用原了解釋：活塞下行時，分兩種情況：在進氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側平面，缸壁上的機油就被刮入下邊隙與背隙內；在膨脹作功行程中，燃氣壓力的作用大于摩擦阻力和慣性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側平面

22、，下邊隙與背隙內的機油上竄?；钊闲袝r，在摩擦阻力、慣性、缸內氣體壓力的作用下，環(huán)將靠緊在環(huán)槽的下側平面，下邊隙與背隙內的機油上竄。由于矩形環(huán)的“泵油作用，氣缸壁上的機油將源源不斷地上竄入活塞頂上熄滅室內燒掉，使排氣管冒藍煙。.2扭曲環(huán)：a正扭曲環(huán)：內圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬b反扭曲環(huán)：內圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬扭曲環(huán)成因：活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側氣缸壁的作用力F1與內側環(huán)的彈力F2不在一條直線上，于是產生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側平面都接觸，防止了因環(huán)在環(huán)槽內的上下竄動呵斥的“泵油景象。環(huán)的扭曲變形應使環(huán)的端面與氣缸壁構成的楔形尖角向下。

23、活塞向上運動時，因“油楔作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善光滑，減少摩擦阻力；活塞向下運動時，向下刮油。但假設裝反使尖角朝上，那么活塞向上運動時，向上刮油，機油耗費率劇增，排氣冒藍煙。扭曲環(huán)的優(yōu)點：a密封性、磨合性好線接觸b防止“泵油景象c構成油楔，改善光滑d提高刮油才干缺陷：a改動角不超越1，工藝性差b不可裝反，否那么機油耗費率成倍添加，環(huán)上有朝上記號.3錐形環(huán)： 小錐角，不超越2，方向不可裝反。優(yōu)缺陷同扭曲環(huán)，但仍有“泵油景象。4梯形環(huán)： 側壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時而減小，時而增大，間隙中的結焦被擠出，防止環(huán)因粘結而折斷，常做第一道氣環(huán)。缺陷是環(huán)上、下兩側平面難以精磨，工藝性差，仍有“泵油

24、景象5桶面環(huán)：與氣缸壁凸圓弧面接觸優(yōu)點： a活塞上下挪動時均能構成油楔作用，改善光滑b防止棱緣負荷，能很好順應活塞的擺動及氣缸外表c密封性改善缺陷：a工藝性差凸圓弧面難加工b仍有“泵油景象.七油環(huán)的構造特點：1油環(huán)置于最后一道環(huán)槽，背隙內氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內時，必需具有較大的初始彈力2油環(huán)的斷面外形如圖，均分布假設干個中間泄油孔，設計重點在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油才干3油環(huán)分為兩種類型： 1普通槽孔式油環(huán)：合金鑄鐵，鼻形倒角 2組合鋼片式油環(huán)：接觸比壓大，刮油才干強，泄油通路大，慣性質量小，但制造本錢高組合油環(huán)1-上刮片2-襯簧3-下刮片4-活塞.3.活塞銷 一活塞銷

25、1、作用：銜接活塞和連桿小頭，并將活塞接受的氣膂力傳給連桿2、要求：1足夠的剛度、強度 2外表耐磨，內部有較好的韌性和較高的疲勞強度 3質量小減少往復慣性力 3、資料與工藝： 普通為低碳鋼或低碳合金鋼，經外表滲碳或滲氮處置以提高心部沖擊韌性和外表硬度，然后進展精磨和研磨4、構造特點：管狀1等截面圓柱形：易加工，但質量大2兩段截錐形：等強度梁，質量小，但難加工3組合形：居中5、活塞銷銜接方式： 活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的銜接配合，普通采用“全浮式，在發(fā)動機運轉過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內，還可以在銷座孔內緩慢轉動，以使活塞銷外表的磨損比較均勻，但必需在活塞銷座兩端用卡環(huán)定位

26、，防止軸向竄動。由于鋁合金活塞銷座的熱膨脹量大于鋼活塞銷，因此，在冷態(tài)裝配時，活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合，裝配時，應先將鋁合金活塞預熱7090C的水或油中加熱，然后將銷裝入。.4.連桿1、作用：將活塞接受的力傳給曲軸 ，將活塞往復直線運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動。2、任務特點：復雜平面運動，接受緊縮、拉伸、彎曲等交變載荷。3、受力：活塞頂的氣膂力；活塞組和連桿小頭的往復慣性力；連桿本身繞活塞銷作變速擺動時的橫向慣性力 4、要求：在質量盡能夠小的前提下有足夠的剛度和強度。剛度缺乏的后果： 1大頭孔失圓：燒軸瓦，甚至咬死。2桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機油。5、資料與工藝：40，45優(yōu)質中碳鋼或合金鋼經

27、模鍛而成。.6、構造特點： 由連桿小頭1、桿身2、連桿大頭3包括連桿蓋9三部分組成。1連桿小頭： 普通壓入減磨的錫青銅襯套4，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重用；小頭頂部開有光滑油槽，搜集飛濺油霧，光滑活塞銷。2桿身： 通常做成“工字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡能夠減少慣性質量，有的桿身鉆有光滑油道。45671-連桿小頭 2-桿身 3-連桿大頭4-襯套 5-軸瓦 896-軸瓦上的凸肩7-連桿螺栓 8-光滑油槽 9-連桿蓋.3連桿大頭： 通常做成分開式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開的部分叫連桿蓋9，兩者之間用連桿螺栓銜接。連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆裝時應留意一致。連桿大頭孔內過盈壓入上、下兩

28、半薄壁鋼軸瓦，在其內外表上涂有0.30.7mm厚的減磨合金層，具有堅持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用，主要有巴氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦反面制有定位凸肩，防止軸瓦轉動；軸瓦內外表開有油槽用以儲油和作渣滓槽用。連桿大頭分為： 整體式：采用滾柱軸承但曲軸須為組合式用于小型的二沖程汽油機 剖分式：平切口汽油機斜切口柴油機 連桿軸瓦受力分析：連桿小頭軸承接受氣膂力和活塞組的往復慣性力連桿大頭軸承及曲軸主軸承接受小頭傳來的力和曲軸的離心慣性力 連桿裝配標志連桿軸瓦.7、汽車發(fā)動機連桿分類：1平切口：連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開，汽油機和較小功率柴油機用。優(yōu)點是：定位可靠，構造簡單利用

29、連桿螺栓上經過精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與精加工的連桿螺栓孔來保證2斜切口：連桿大頭沿著與桿身軸線成3060 夾角切開，常用于連桿軸頸曲柄銷直徑較粗的大功率柴油機，否那么，連桿大頭尺寸太大，無法從氣缸中拆下活塞連桿組。缺陷是：定位不可靠切口方向遭到附加剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋零落會擊穿氣缸體。.斜切口定位方式：1止口定位：工藝簡單，但定位不可靠徑向脫離無法阻止2套筒定位：定位精度較高，但工藝要求高假設孔距不準確， 那么能夠因過定位而呵斥大頭孔嚴重失圓，且大頭橫向尺寸加大 3鋸齒定位：定位可靠鋸齒接觸面大，貼合嚴密，構造緊湊，但齒距公差要求高，否那么，會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度，也

30、會呵斥連桿大頭孔失圓。斜切口連桿大頭的定位方式a止口定位b套筒定位c鋸齒定位.8、 V型發(fā)動機連桿分類：1并列連桿：左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上，連桿可以通用，兩缸活塞連桿組的運動規(guī)律一樣，但曲軸加長，剛度降低。常用于V6、V8汽車發(fā)動機。2主副連桿：副連桿鉸接在主連桿凸耳上，曲軸不加長，但相鄰兩缸活塞連桿組運動規(guī)律和受力不一樣。3叉形連桿：相鄰兩缸的一個連桿大頭做成叉形，另一個連桿大頭套于其叉形中。兩缸活塞連桿組的運動規(guī)律一樣，左右兩缸中心線不需錯位，但叉形連桿大頭構造和制造工藝比較復雜，而且連桿大頭的剛度不高。V型發(fā)動機連桿表示圖.第四節(jié) 曲軸飛輪組.桑塔納2000時代超人轎

31、車AJR發(fā)動機曲軸飛輪組零件分解圖曲軸帶輪曲軸正時齒形帶輪曲軸鏈輪驅動油泵止推片主軸承下軸瓦轉速傳感器脈沖輪飛輪飛輪齒圈曲軸正時齒形帶輪凸輪軸正時齒形帶輪正時齒形帶水泵齒形帶輪張緊輪.1.曲軸1、作用：將活塞和連桿傳來的氣膂力轉變?yōu)檗D矩輸出，驅動與其相連的動力安裝 2、任務條件：接受周期性變化的氣體壓力、往復慣性力、離心力以及由此產生的扭矩、彎矩的共同作用。3、要求： 1足夠的剛度、疲勞強度和沖擊韌性； 2各任務外表光滑良好、耐磨； 3旋轉慣性力系到達良好的平衡離心力合力及其合力矩為零時稱為完全平衡，亦稱動平衡。4、資料及工藝： 1多采用優(yōu)質中碳鋼或中碳合金鋼如鉻鎳鋼18CrNi5、鉻鋁鋼34

32、CrAl16模鍛而成，其主軸頸和曲柄銷任務外表均需高頻淬火或氮化，再經過精磨；其軸頸圓角過渡處不經淬火，采用滾壓強化工藝，提高疲勞強度。優(yōu)點是機械疲勞強度高，軸頸直徑可以較細，發(fā)動機構造緊湊，但外表加工質量要求高，否那么，容易引起應力集中。2過去，國產的許多發(fā)動機采用高強度的稀土球墨鑄鐵鑄造曲軸，優(yōu)點是制造本錢低，鑄鐵比鋼的耐磨性、抗扭振性好，但發(fā)動機體積過于龐大。.5、曲軸的根本組成：1曲軸前端3自在端；2假設干個由曲柄銷2、左、右曲柄5包括平衡塊4、左、右主軸頸1組成的曲拐；3曲軸后端 6功率輸出端。6、曲軸的根本分類： 分為整體式曲軸和組合式曲軸7、曲軸的構造特點：1曲軸的曲拐數取決于氣

33、缸的數目和陳列方式2直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數等于氣缸數3V型發(fā)動機曲軸的曲拐數等于氣缸數的一半前端軸連桿軸頸曲柄銷主軸頸平衡塊曲柄后端凸緣整體式曲軸5-定位螺栓1、3-滾動軸承2-銜接螺栓4-曲柄組合式曲軸6柴油機.1整體式曲軸剛性好，現代汽車發(fā)動機多采用模鍛而成的中碳鋼或中碳合金鋼整體式曲軸，以追求汽車發(fā)動機構造緊湊。2組合式曲軸用于隧道式氣缸體，特點是制造本錢低，便于系列化。 為減輕質量和離心力，有時將曲柄銷和主軸頸做成空心的，可兼做光滑油道。3按主軸頸數分類a全支承曲軸：在相鄰曲拐之間都設置一個主軸頸。 優(yōu)點：是曲軸剛性好，不易彎曲；缺陷：是缸心距加大，機體加長，制造本錢添加。柴油機多用

34、全支承曲軸。b非全支承曲軸： 多用于中小功率的汽油機。1曲軸前端：第一道主軸頸之前的部分，裝有驅動其他安裝的機件正時齒輪4、及起動爪8、止推墊片3、甩油盤5、油封6、改動減振器等。曲軸前端構造止推墊片驅動風扇和水泵帶輪起動爪油封甩油盤正時齒輪1、2滑動推力軸承.2曲軸后端： 最后一道主軸頸之后的部分。普通在其后端為安裝飛輪的法蘭盤曲軸前、后端的封油原理： 常用的防漏安裝有甩油盤、填料油封、自緊油封和回油螺紋等。普通發(fā)動機都采用復合式防漏安裝，由甩油盤與其它一至二種防漏安裝組成。 曲軸前端甩油盤的外斜面應朝外，當被齒輪擠出和甩出的光滑油落到甩油盤上時，沿壁面流回油底殼中。 回油螺紋的螺旋方向應為

35、右旋，當曲軸旋轉時，機油也被帶動旋轉，由于機油有粘性，所以遭到機體后蓋孔壁的摩擦阻力Fr。 Fr可分解為平行于螺紋的分力Fr1和垂直于螺紋的分力Fr2。機油在Fr1的作用下，順著螺紋槽道流回機油盤。回油螺紋的封油原理 8-主軸承蓋曲軸后端的構造6100 1-軸承座曲軸箱體2-甩油盤3-回油螺紋4-飛輪5-飛輪螺栓 螺母6-曲軸凸緣盤 7-填料油封.3曲軸主軸承： 曲軸軸承按其承載方向可分為徑向軸承和軸向推力軸承。 徑向軸承用于支承曲軸，普通用滑動軸承，即上、下兩半軸瓦，少數大功率柴油機用滾動軸承與球墨鑄鐵鑄成的組合式曲軸對應。 軸向推力軸承用于限制曲軸的軸向竄動發(fā)動機任務時，曲軸常遭到離合器施

36、加于飛輪的軸向力作用而有軸向竄動的趨勢，保證曲柄連桿機構各零件正確的相對位置。但曲軸受熱膨脹時，又應允許其自在伸長，故曲軸上的軸向定位安裝必需有，但只能設于一處。 通常設在中間主軸承處。現代汽車發(fā)動機常將徑向軸承和推力軸承合而為一，制成翻邊滑動軸承。多層推力軸承1-凸肩2-油槽 3-鋼質薄壁4-基層 5-鎳涂層 6-磨耗層7-油孔8-卷邊.8、多缸發(fā)動機曲拐布置和發(fā)火順序：曲軸的外形和各曲拐的相對位置取決于缸數、氣缸陳列方式和各缸的作功行程的交替順序發(fā)火順序。曲拐布置的原那么： 發(fā)動機每完成一個循環(huán)，各缸都應發(fā)火一次，為了使內燃機任務平穩(wěn)，各相繼任務兩缸間著火間隔角應盡能夠相等，相繼任務兩缸的

37、著火間隔以曲軸轉角計為 720i四沖程發(fā)動機 i缸數 360i二沖程發(fā)動機 使多缸發(fā)動機的往復慣性力和離心慣性力能夠相互抵消而自行平衡，各缸曲拐須對稱于曲軸軸線的中心平面 使延續(xù)作功的兩缸相距盡能夠遠 ，防止相鄰兩缸發(fā)生進氣重疊景象并減輕主軸承和主軸頸受力，盡能夠使相鄰兩缸不延續(xù)著火 直列四缸發(fā)動機：平面曲拐，相鄰曲拐兩兩相對如圖，發(fā)火順序是1或12431，發(fā)火間隔角等于720/ 4=180。直列四缸發(fā)動機曲拐布置.直列六缸發(fā)動機：空間曲拐，各平面曲拐成120夾角，發(fā)火間隔角是720/ 6=120 如圖，發(fā)火順序是15 3 6 2 4 1或1 4 2 6 3 5 1。直列六缸發(fā)動機的曲拐布置.

38、表 直列六缸機任務循環(huán)表 發(fā)火順序：1-5-3-6-2-4-1.V型八缸發(fā)動機： 空間曲拐，各平面曲拐成90夾角，發(fā)火間隔角是720/ 8=90 如圖，發(fā)火順序是184365721。 V型八缸發(fā)動機的曲拐布置.9、曲軸平衡重布置： 平衡重普通用于平衡發(fā)動機不平衡的離心力及離心力矩，有時也被用于部分平衡往復慣性力。 對于汽車發(fā)動機常用的直列四缸機、六缸機，從整體上看，旋轉慣性力系和一階往復慣性力系已得到完全平衡由于曲拐均勻布置且相對于曲軸中央主軸頸成鏡面對稱，慣性力合力及其合力矩均為零六缸機二階往復慣性力系也已得到完全平衡，但四缸機的二階往復慣性力系慣性力合力不為零，曲軸的部分即內部卻遭到較大的彎曲力矩，過大會使主軸承過載，振動加劇。因此，四缸機普通在曲柄的反方向上設置平衡重，通常采用四塊平衡重，以免曲軸轉動慣量過大，容易發(fā)生共振，降低發(fā)動機最高任務轉速。六缸機通常采用八塊平衡重，方案較多。直列四缸機平衡重作用表示圖a受力分析b平衡重布置.2.曲軸改動減振器 發(fā)動機運轉過程中，曲軸在外激力作用下使其具有周期性變化的瞬時角速度，因飛輪轉動慣量大，所以其瞬