第3章 发动机之曲柄连杆机构
曲柄连杆机构(农机发动机构造与维修课件)
2、前端断裂 (小头端断裂) 曲轴前端断裂现象:靠近小头端方向的曲柄断开,如
图6所示。原因:皮带轮-减振器总成失效 (减振效果差, 减振橡胶破损或脱出。皮带轮平衡差);小头端负荷增加, 如加长皮带轮或在原皮带轮上叠加皮带轮等;使用了假冒 皮带轮-减振器.
图6 曲轴前端断裂
3、烧化瓦引起的曲轴断裂 现象:轴颈烧化瓦严重,造成断轴;轴颈表面有明显拉痕 ;轴颈局部变黑,断口疲劳纹理不明显,如图2-48所示 。 原因:烧瓦、化瓦没有及时停车。
环有气环和油环两种。 气环的作用是:密封和导热;
油环的作用是:刮油和布油。 气环根据截面形状不同有多种,如图2-6 所示。
图2-6 活塞环的断面形状
a)矩形环 b)锥面环 c)正扭曲内切环 d)反扭曲内切环 e)梯形环 f)桶面环
矩形环也叫平环,多用于发动机第一道环, 其表面多采用多孔镀铬,增加硬度耐磨。
YC6A机体
YC6G机体
YC6J机体
YC4E机体
YC4G机体
图2-1 活塞连杆及曲轴飞轮组的组成 1-气缸套 2-气缸体 3-活塞 4-活塞销 5-连杆 6-曲轴主轴颈 7-曲轴 8-连杆轴颈 9-曲柄 10-飞轮
第一节 机体组
机体零件包括:气缸体、气缸套、气缸垫、气缸盖和油 底壳等主要零件将这些零件用螺栓、螺母连结成一整体。
图2 活塞倾斜运行
3、活塞销孔周围损伤 现象:销孔周围出现抛击状(类似熔化 状)损伤痕迹,气缸壁相应被损伤,如 图3所示。
原因:该损伤是由于活塞销挡圈脱落或断 裂所引起,其原因可能是:安装了旧的受 损的挡圈;挡圈在槽中刚度不够或位置不 对;连杆弯曲;曲轴轴向间隙过大;连杆 轴颈或曲轴回转中心与气缸不垂直等。 图3 活塞销孔周围损伤
3.曲柄连杆机构
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:活塞在气缸内的起良好的导向作用,气缸与活塞之 间在任何工况下都应该保持适宜的间隙,并承受侧压力, 防止破坏油膜。
主
次
推
推
销座孔 力
力
裙
面
面
部
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活塞的变形
形变原因:热膨胀、侧压力和气体压力。 变形规律:
凸起呈球状、顶部强 度高,起导向作用、 有利于改善换气过程, 在不改变气缸盖结构 的情况下增大压缩比。
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凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧;调整压缩比, 防止碰气门。
活塞头部
位置:第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。 作用:
1、承受活塞顶的压力,并传给活塞销。 2、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
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1)浴盆形燃烧室,结构简单,气门与气缸轴线平行, 进气道弯度较大。压缩行程终了能产生挤气涡流。
2)楔形燃烧室,结构比较紧凑,气门相对气缸轴线 倾斜,进气道比较平直,进气阻力小。压缩行程终 了时能产生挤气涡流。
3)半球形燃烧室,结构最紧凑,燃烧室表面积与其 容积之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置, 不能产生挤气涡流。
工作条件:由于接触高温 高压燃气,要求气缸盖应 具有足够的强度和刚度, 良好的冷却。
导热性好、利于提高压缩比,但 刚度低,易变形,适用与高速高
强化汽油机
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燃烧室
燃烧室基本要求
1、结构紧凑(表面积/容积)要小,减小 热损失,缩短火焰行程,提高热效率 2、能增大进气门直径或进气道通道面积: 增加进气量,提高发动机转矩和功率 3、能在压缩行程终点产生挤气涡流:以提 高混合气燃烧速度,保证混合气充分燃烧 ·汽油机燃烧室: 在气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑, 保证火焰传播距离最短,以防止发生不正 常燃烧 ·柴油机燃烧室: 有直喷式和分隔式两种燃烧室。应与燃油 喷射、空气涡流运动进行良好配合。
第三章 曲柄连杆机构的常见故障诊断与排除
杭州市交通职业高级中学-汽修组
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2.故障诊断与排除方法
(1)拆下机油加注口盖,耳朵贴近机油加注口倾 听,同时反复改变发动机的转速试验:突然加 速或减速时,发动机出现明显钝哑沉重的“瞠 瞠”响声,当用听诊器或简易听诊杆在气缸体 曲轴位置察听,响声明显。
①如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒, 则说明轴承合金脱落,应更换新的主轴瓦,并 检查主轴颈有无损伤。
②检查主轴承盖螺栓是否松动,如有松动,应 按规定力矩拧紧。
③检测主轴瓦径向和轴向间隙,若间隙过大, 应更换新主轴瓦。
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二、连杆轴瓦晌
1.故障现象
(1)发动机运转中,产生一种连续而短 促的“咣咣 ”声,中速运转时,响声比 较明显,当突然加速时,响声随着增大;
第三节 曲柄连杆机构的常见故 障诊断与排除
发动机的故障可分为三类:电路(点火系) 故障、油路(供给系)故障和机械故障。
机械故障主要发生在曲柄连杆机构和配 气机构,大多数是以异响的形式表现出 来的。
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一、主轴瓦响
1.故障现象 (1)当发动机转速突然变化时,有明显
(4)检查机油压力是否过低,若属机油压力过低 造成的响声,应调整油压;若属机油粘度过小 造成的响声,应更换机油。
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三、活塞敲缸响
1.故障现象
(1)发动机在怠速或低、中速运转时,在 气缸上部发出清晰、明显、有规律的 “嗒嗒”声,中速以上一般减弱或消失;
(2)发动机温度低时响声明显,正常工 作温度下,响声减弱或消失;
发动机曲柄连杆机构的主要组成及各零件的功能
发动机曲柄连杆机构的主要组成及各零件的功能一、引言发动机曲柄连杆机构是内燃机中的关键部件之一,其主要作用是将来自活塞的往复运动转化为连续的旋转运动,驱动发动机的工作。
本文将对发动机曲柄连杆机构的主要组成及各零件的功能进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、发动机曲柄连杆机构的主要组成发动机曲柄连杆机构由曲轴、连杆和曲轴箱等组成。
2.1 曲轴曲轴是发动机曲柄连杆机构中最重要的部件之一,其功能是将活塞的往复运动转化为连续的旋转运动。
曲轴通常由一根中空的钢铁或铸铁制成,其上具有一系列曲轴肩和连杆肩。
曲轴肩通常用于安装连杆,连杆肩则用于与曲轴箱相连接。
2.2 连杆连杆是发动机曲柄连杆机构中的关键构件,其作用是将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动。
连杆由钢铁制成,具有一段连接活塞的小头和一段连接曲轴的大头。
2.3 曲轴箱曲轴箱是发动机曲柄连杆机构中的外壳部分,其主要功能是保护曲轴和连杆,同时起到润滑曲轴和连杆的作用。
曲轴箱的结构通常较复杂,包括进气和排气通道、油路系统等。
三、各零件的功能及工作原理3.1 曲轴的功能及工作原理曲轴是发动机曲柄连杆机构中最重要的部件之一,其主要功能是将活塞的往复运动转化为连续的旋转运动。
当活塞下行时,曲轴通过连杆将其沿着曲轴轴线方向转化为旋转运动;当活塞上行时,曲轴依然通过连杆将其转化为相反方向的旋转运动。
这样,曲轴就可以为发动机提供连续稳定的动力。
3.2 连杆的功能及工作原理连杆是发动机曲柄连杆机构中的关键构件,其作用是将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动。
当曲轴旋转时,连杆通过小头连接活塞,将曲轴的旋转运动转化为活塞的上下往复运动。
这样,连杆就实现了将曲轴产生的旋转动能转变为活塞的往复运动,并传递给其他部件。
3.3 曲轴箱的功能及工作原理曲轴箱是发动机曲柄连杆机构中的外壳部分,其主要功能是保护曲轴和连杆,并起到润滑曲轴和连杆的作用。
曲轴箱内设置有油泵,通过油泵将机油送到曲轴箱中,以保证曲轴和连杆的润滑。
发动机曲柄连杆机构的组成及作用
发动机曲柄连杆机构的组成及作用发动机是现代社会中不可或缺的重要装置,而曲柄连杆机构作为发动机的核心部件之一,发挥着关键的作用。
它将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动,进而驱动发动机的运转。
一、发动机曲柄连杆机构的组成发动机曲柄连杆机构由曲柄轴、连杆和活塞构成。
1. 曲柄轴曲柄轴是发动机曲柄连杆机构的主要组成部分,其主要功能是将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动。
曲柄轴通常由钢材制成,具有足够的强度和刚性来承受发动机的工作负荷。
曲柄轴通常具有多个曲柄,每个曲柄与一个连杆相连接。
这些曲柄之间的夹角和曲柄的长度可以根据发动机的设计和运行要求进行调整和优化。
2. 连杆连杆是曲柄轴和活塞之间的关键连接部件。
连杆通常由高强度材料制成,如铸铁、钢材或锻造材料。
它具有足够的强度和刚性来承受活塞的力量和压力,并将其传递到曲柄轴上。
连杆的主要功能是将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动。
它通过连杆大头与活塞销连结,使活塞的往复运动可推动连杆旋转,从而带动曲柄轴旋转。
连杆上还通常有一个小头,用于与曲柄轴的曲柄相连接。
3. 活塞活塞是发动机曲柄连杆机构中的另一个重要组成部分。
它位于曲柄轴和气缸之间,并通过连杆与曲柄轴相连。
活塞通常由铸铁、铝合金或锻铝合金制成,具有足够的强度和耐磨性来承受高温和高压的工作环境。
活塞的主要功能是将燃烧室中的压力转化为曲柄轴的旋转运动。
它在发动机工作过程中,通过气缸内的燃烧作用受到压力力的推动,从而通过连杆传递力量给曲柄轴,将往复运动转化为旋转运动。
二、发动机曲柄连杆机构的作用发动机曲柄连杆机构的作用是将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动,从而带动发动机的运转。
具体来说,它有以下几个重要作用:1. 转化运动:曲柄连杆机构可以将活塞的往复直线运动转化为曲柄轴的旋转运动。
这种转化使得发动机可以产生连续的旋转动力,从而驱动车辆或机器工作。
2. 连接部件:曲柄连杆机构将曲柄轴、连杆和活塞连接在一起,形成一个整体,使它们能够相互传递力量和运动。
赵英勋汽车概论-第三章汽车发动机
4.细滤器
机油细滤器用来过滤机油中直径0.001mm以上的细小杂质,这种滤 清器对机油的流动阻力较大,故多做成分流式,它与主油道并联,只有 少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。
二、润滑系统工作原理 1. 润滑作用机理
润滑油
轴承
轴
2.润滑系统原理
§3-7 冷却系统
功用
把发动机工作时受热零件吸收的部分热量及时散发出去, 使工作中的发动机得到适度冷却,保持发动机在最适宜的 温度下工作。
功用: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。
活塞销连接方式 形式:全浮式(工作时自由转动)、半浮式。
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。
连杆
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
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
切口
气环密封原理 将2~3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
气环断面形状及泵油作用
油环
功用 ❖ 布油(活塞上行) ❖ 刮油 ❖ 密封(辅助作用)
活塞环
油环的刮油作用
油环形状
3. 活塞销
空气供给系统
汽油供给系统
电子控制系统
电控汽油喷射系统的工作原理
3.汽油喷射式燃油供给系统主要部件
喷油器
喷油器
电磁线圈
分配器
柱塞针阀
汽油喷射式燃油供给系统主要部件
电动汽油泵
汽油喷射式燃油供给系统主要部件 燃油压力调节器和燃油分配管
二、柴油机燃油供给系统
曲柄连杆机构名词解释_概述及解释说明
曲柄连杆机构名词解释概述及解释说明1. 引言1.1 概述曲柄连杆机构是一种常见的机械传动结构,它由曲柄和连杆组成,通过运动副的连接使得曲柄产生往复旋转运动,并将这种运动转化为连杆的直线往复运动。
该机构在许多领域中得到广泛应用,如汽车发动机、农业机械和工业设备等。
本文将对曲柄连杆机构进行全面的名词解释和详细的说明。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍曲柄连杆机构的相关内容:第2部分:曲柄连杆机构的定义和原理。
我们将介绍曲柄连杆机构的基本概念以及其组成部分,并详细解释其工作原理和运动特点,以便读者能够更好地理解该机构。
第3部分:曲柄连杆机构的分类与应用领域。
在此部分中,我们将对不同类型的曲柄连杆机构进行分类介绍,并通过案例分析展示其在汽车发动机等领域中的具体应用。
第4部分:曲柄连杆机构设计与优化方法研究进展。
我们将介绍曲柄连杆机构的设计流程和基本原则,并列举当前常用的设计软件和工具。
此外,我们还将探讨曲柄连杆机构优化方法的研究现状和未来发展趋势。
第5部分:结论。
在这一部分,我们将对全文进行小结,并指出本研究存在的不足之处以及进一步研究的方向。
同时,我们还将展望曲柄连杆机构在未来的应用前景。
1.3 目的本文旨在对曲柄连杆机构进行深入解析,帮助读者全面了解其定义、原理、分类和应用领域,并介绍相关的设计与优化方法。
通过掌握这些知识,读者能够更好地理解曲柄连杆机构在实际应用中的意义和作用,并为相关领域中的工程设计和科学研究提供参考依据。
2. 曲柄连杆机构的定义和原理:曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置,由曲柄、连杆和活塞组成。
它通过转动曲柄轴使连杆运动,从而实现能量的转换和传递。
2.1 曲柄连杆机构的概念和基本组成部分:曲柄连杆机构主要由三个基本部分组成:曲柄、连杆和活塞。
- 曲柄:曲柄一般为一个旋转轴,又称为枢轴或者主轴。
它被固定在机器的机壳上,并具有一个离心浇铸或锻造得到的非对称几何形状。
- 连杆:连杆是连接曲柄与活塞的元件,其长度可以控制活塞的运动幅度。
发动机曲柄连杆机构
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃机的重要组成部分,它将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动,从而驱动发动机输出功率。
本文将详细介绍发动机曲柄连杆机构的结构、工作原理和常见故障排查方法等内容,以供参考。
1\曲柄连杆机构的结构1\1 曲柄轴曲柄轴是曲柄连杆机构的核心部件,它一般由中空钢管制成,具有强度高、刚性好的特点。
曲柄轴上通常有多个曲柄轴承孔,用于安装曲柄。
1\2 曲柄曲柄是曲柄连杆机构中的另一个重要部件,它连接曲柄轴和连杆。
曲柄的主要功能是将活塞的往复运动转化为曲柄轴的旋转运动。
曲柄通常由铸铁或钢制成,表面经过硬化处理以提高其耐磨性。
1\3 连杆连杆连接曲柄和活塞,起到传递动力和改变运动方向的作用。
连杆通常由钢制成,具有较高的强度和刚性。
2\曲柄连杆机构的工作原理2\1 先导推力作用活塞在燃烧室内受到燃烧气体的压力驱动,沿缸体内壁进行往复运动。
当活塞向下运动时,压力将活塞推向曲柄轴,产生向后的推力。
2\2 连杆转动作用活塞的向后推力使得曲柄轴产生一定的转动,这是通过将活塞推向曲柄轴的连杆转化为曲柄轴的旋转运动。
曲柄轴的旋转运动将转化为输出轴的旋转运动,驱动发动机输出功率。
3\曲柄连杆机构的常见故障排查方法3\1 异常噪音当曲柄连杆机构出现异常噪音时,可能是曲柄轴或连杆轴承出现磨损或松动问题。
此时,需要检查并更换磨损的部件,或是进行紧固操作。
3\2 漏油现象如果曲柄连杆机构出现漏油现象,可能是曲柄轴密封件破损或曲柄轴箱螺栓松动等问题。
解决方法包括更换密封件和进行螺栓紧固操作。
3\3 连杆弯曲连杆弯曲是发动机曲柄连杆机构常见的故障之一,主要是由于高速运转时产生的惯性力作用导致连杆变形。
当发现连杆弯曲时,需要及时更换。
本文档涉及附件:1\曲柄连杆机构结构图2\曲柄连杆机构维修手册本文所涉及的法律名词及注释:1\曲柄轴:指连接连杆和曲轴的轴件,用于转化活塞的往复运动为旋转运动。
2\连杆:指连接活塞和曲轴的部件,用于传递动力和改变运动方向。
汽车发动机的曲柄连杆机构
汽车发动机的曲柄连杆机构
汽车发动机的曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等部分组成。
1. 机体组:包括气缸体、气缸盖、气缸垫、气缸罩盖和油底壳等部分。
机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体,它把发动机的各个机构和系统组成为一个整体,保持了它们之间必要的相互关系。
2. 活塞连杆组:包括活塞、连杆、活塞环、活塞销、连杆轴瓦、连杆盖和连杆螺栓等部分。
活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩,以驱动汽车车轮转动,是发动机的传动件,把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。
3. 曲轴飞轮组:包括曲轴、飞轮、扭转减震器、曲轴主轴承、曲轴皮带轮和正时齿轮等部分。
曲轴飞轮组的作用是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩,同时还储存能量,用以克服非做功行程的阻力,使发动机运转平稳。
总之,曲柄连杆机构是发动机的核心部分,承担着将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的任务,从而为汽车提供动力。
《曲柄连杆机构》PPT课件
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火花塞布置在燃 烧室中央,火焰 行程短,燃烧速 率高;充气效率 高。
富康、桑塔纳、 夏利等轿车。
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优点:结构简单、紧凑、 散热面积小,热损失 小,在压缩终了时能 形成挤气涡流,进气 阻力小。
缺点:但火焰的传播距 离较长,存在着较大 的激冷面积,对HC排 放不利。
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。
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31
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。
的旋转速度又很高,活塞往复运动的线
速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧
废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐
蚀作用,并且润滑困难。可见,曲柄连
杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受
高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
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6
气缸体的检测与维修
一、气缸体的构造 二、气缸盖和气缸衬垫 三、油底壳 四、气缸体的检查与维修
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二 活塞环
汽环——密封和导 热;
油环——布油和刮 油的作用,下行时刮 除汽缸壁上多余的机 油,上行时在汽缸壁 上铺涂一层均匀的油 膜。还能起到封汽的 辅助作用。
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工作条件
活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的 条件下工作,尤其是第一道环最为困难。活塞环工 作时受到汽缸中高温高压燃汽的作用,温度很高(特 别是第一道环温度可高达600K),活塞环在汽缸内 随活塞一起作高速运动,加上高温下机油可能变质, 使环的润滑条件变坏,难以保证良好的润滑,因而 磨损严重。
汽车概论第三章汽车发动机构造
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
(3)飞轮
飞轮主要功用是将在作功行程中传输给曲轴的 功的一部分贮存起来,用以在其它行程中克服阻力, 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。
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
汽油机常用燃烧室形状有以下几种:
①半球形燃烧室 半球形燃烧室(如图3-4a所示)的结构较前两种紧
凑,但因进、排气门分别置于缸盖两侧,故使配气 机构比较复杂。由于其散热面积小,有利于促进燃 料的完全燃烧和减少棑气中的有害气体,现代发动 机上用得较多。
在发动机的作功行程时,活塞顶部承受着燃气 的带冲击性的高压力。对于汽油机活塞瞬时的压力 最大值可达3-5Mpa;对于柴油机活塞,其最大值
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
(2)活塞环
活塞环包括气环和油环两种。
气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封,防止气 缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱,同时还将 活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁,再由冷却水 或空气带走。
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
二、曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功用是 将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,同时将 作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,以 驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞连杆组和 曲轴飞轮组等零部件组成。
1.活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件 组成,其组成示意图如图3-6所示。
第三节 配气机构
第三节 配气机构
《曲柄连杆机构》课件
可靠性原则
确保曲柄连杆机构在各种工况下都能稳定、 可靠地工作。
经济性原则
在满足功能和效率的前提下,尽可能降低曲 柄连杆机构的设计和制造成本。
曲柄连杆机构的优化方法
数学建模
建立曲柄连杆机构的数学模型,以便进行数 值分析和优化设计。
拓扑优化
改变曲柄连杆机构的内部结构,以实现更好 的刚度和强度。
尺寸优化
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
按连杆数目分类
三杆曲柄连杆机构
包括一个曲柄、一个连杆和一根轴。 这种机构结构简单,常用于一些简单 的机械装置中。
四杆曲柄连杆机构
由四个构件组成,包括一个曲柄、一 个连杆、一根轴和一根导杆。这种机 构在汽车等复杂机械中应用广泛,可 以实现复杂的运动轨迹。
按曲轴的形式分类
直列式曲柄连杆机构
曲轴的各曲拐按直线排列,这种机构结构紧凑,适用于小缸径发动机。
对易损件如轴承、密封圈等进行定期更换 。
对曲柄连杆机构的参数进行定期检查和调 整,确保机构运行正常。
PART 05
曲柄连杆机构的发展趋势 与展望
曲柄连杆机构的新材料、新工艺、新技术
总结词
介绍曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面的创新和突破,以及这些创新对机构性能和 效率的影响。
详细描述
随着科技的不断发展,曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面也在不断创新和突破。例 如,采用高强度轻质材料可以减小机构的质量和惯性,提高其动态响应性能;采用先进 的表面处理技术可以提高机构的耐磨性和耐腐蚀性,延长其使用寿命;采用智能传感器
观察法
观察曲柄连杆机构的外观和运行状况 ,判断是否存在故障。
汽车发动机构造与维修-第三章曲柄连杆机构
第一节 机体组
二、气缸盖
二、气缸盖 气缸盖作用:用来密封气缸的上部,与 活塞、气缸等共同构成燃烧室。
气缸盖示意图 1-排气门 2-进气门 3-排气道 4-火花塞座 孔 5-进气门 6-凸轮轴座孔
第一节 机体组
二、气缸盖
别克气缸盖示意图 1-前凸轮轴盖 2-气缸盖螺栓 3- 孔塞 4-气门导管 5-凸轮轴轴承 盖 6-火花塞座孔7-后凸轮轴轴承 盖 8-防冻塞 9-机油油道盖 10- 排气管安装螺栓 11-节温器 12- 气门 13-凸轮轴座孔
第二节 活塞连杆组
二、活塞环
二、活塞环 活塞环按其主要功用可分为气环和油环两类。
活塞环三隙 1-活塞环工作状态2-活塞环自由状态3-工作面4 -内表面5-活塞6-活塞环7-气缸壁 Δ1-开口间隙Δ2-侧隙Δ3-背隙d-内径B-宽度 油环 气环
第二节 活塞连杆组
二、活塞环
1.气环 气环也叫压缩环,用来密封活塞与气缸壁的间隙,防止气缸内的气 体窜入油底壳,以及将活塞头部的热量传给气缸壁,再由冷却水或空气 带走。另外还起到刮油、布油的辅助作用。
拔掉火花塞 拔掉分电器电插头
第四节 曲柄连杆机构的维护
一、气缸压缩压力的检验
一、气缸压缩压力的检验
技术提示
在拆卸火花塞或喷油器前, 要用压缩空气吹净火花塞或喷 油器周围的赃物。在吹赃物的 过程中,眼睛要进行防护或躲 开,防止赃物进入眼睛中。在 装火花塞或喷油器时,不要忘 记安装密封垫,密封垫应更换 新件。要保证螺纹扣对正,扭 紧力矩合适。
飞轮上的转速信号轮 正时标记
第四节 曲柄连杆机构的维护
第四节 曲柄连杆机构的维护
一、气缸压缩压力的检验
一、气缸压缩压力的检验
拔掉喷油器电插头
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲轴磨损 曲轴是发动机的 核心部件之一, 若曲轴磨损严重, 会影响发动机的 动力输出和运转
平稳性
飞轮损坏 飞轮是储存和释放动力的关键部件,若飞轮损坏,会
影响发动机的动力输出和运转平稳性
连杆弯曲或断裂 连杆是连接活塞和 曲轴的重要部件, 若连杆弯曲或断裂, 会导致活塞无法正 常运动,严重时会
导致发动机损坏
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.2 维护与保养
为了延长曲柄连杆机构的使用寿命和提高发动机的性能 ,以下是一些建议的维护与保养措施
定期更换机油:机油是发动机的润滑剂,定期更换 机油有助于减少机件的摩擦和磨损 检查机体组:定期检查机体组各部位是否松动、变 形或损坏,如有异常应及时修复 检查活塞环:定期检查活塞环是否磨损严重、老化 或断裂,如有问题应及时更换 检查气缸:定期对气缸进行测量和检查,如发现气 缸磨损超限应更换气缸套或进行修理
3
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构由于长时间处于高温、高压和高摩擦 的工作环境中,容易出现磨损和变形等问题
因此,日常维护和保养非常重要
这些问题的出现会影响发动机的正常运转,严重时 会导致发动机损坏或失效
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.1 常见故障
活塞环磨损:活塞环是活塞连杆组中重要的部件之一,它的主要作用是密封燃烧室内 的气体。若活塞环磨损严重,会导致燃烧室内气体泄漏,影响发动机的动力输出和燃 油经济性
曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成
曲柄连杆机构的组成
1.1 机体组
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构是发动机的一个重要组成部分,由曲柄、连杆、凸轮轴、凸轮、
活塞、活塞球等组成。
曲柄是一个椭圆形的机构,它位于发动机的凸轮箱内,与发动机曲轴轴心相对应,通
过连接杆连接发动机的曲轴轴和活塞。
它是发动机运动的核心,车轭受它们的摩擦影响,
我们可以尽量使它们配合更加紧密,这样可以使发动机运行更加平稳,耗油量也会有所降低。
连杆是由轴承和连接两端轴承支撑组成的机构,它将曲柄与活塞头连接到一起,当曲
柄回转时,会通过连接杆带动活塞的上下运动。
凸轮轴是一种制动机构,它将发动机的凸轮安装在曲柄上,当活塞上升或下降时,凸
轮上的块会带动凸轮转动,这时凸轮轴会把动能反馈给曲柄,阻止曲柄的转速过快并防止
曲柄过热。
凸轮和活塞是发动机的关键部件,当曲柄运动时,活塞斜面和凸轮上的凹槽一起运动,从而将向上推力转换成向下推力,实现工作循环。
活塞是发动机最主要的部件,它的作用是把凸轮带来的动力转印到活塞座上,然后将
动力传给连杆,活塞不仅要承受凸轮带来的重力,还要承受活塞球的施加的压力,这样才
能使连杆更加紧密地连接活塞和曲柄。
活塞球也叫阶梯球,它由金属或塑料制成,它有像台阶般的凹槽,每一阶都有一个凹槽,这种特殊结构可以降低噪音、延迟时间,并保证连杆套件的稳定性和密封性。
总之,发动机曲柄连杆机构包括曲柄、连杆、凸轮轴、凸轮、活塞、活塞球等,它们
在发动机的运动中扮演相当重要的角色,发动机的性能取决于曲柄连杆机构的运作稳定性
和可靠性。
发动机曲柄连杆机构
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃机的核心部件之一,负责将活塞运动转换为曲轴旋转运动,从而驱动汽车或机械设备的工作。
本文档将详细介绍发动机曲柄连杆机构的构造、工作原理、性能要求以及维护保养等方面的内容。
一、曲柄连杆机构构造曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活塞组成。
曲轴是一根具有曲线形状的轴,由由多个曲柄组成,每个曲柄上固定一根连杆。
连杆则连接了曲轴和活塞,起到连接和传递力量的作用。
⒈曲轴曲轴是一根由高强度合金钢材料制成的轴,具有曲线形状的特点。
曲轴上的曲柄数量根据发动机的气缸数量而定,通常为4、6、8或更多个。
曲轴通过主轴承固定在发动机的上部,能够支撑曲柄连杆的转动。
⒉连杆连杆是一个承载活塞力量并转换为曲轴旋转力矩的传动部件。
连杆的两端分别连接活塞和曲轴,中间采用滚动轴承连接。
连杆的强度和刚度对于发动机的性能和可靠性至关重要。
⒊活塞活塞是一个可以在气缸内上下运动的部件。
活塞通过活塞环与气缸壁配合密封,与曲轴通过连杆相连。
活塞在气缸内上下运动时,通过连杆将运动转换为曲轴的旋转运动。
二、曲柄连杆机构工作原理发动机曲柄连杆机构的工作原理是将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
整个过程可以分为四个冲程:进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
⒈进气冲程在进气冲程中,活塞向下运动,活塞顶部的气门打开。
燃料混合气体通过进气门进入气缸,填充气缸内。
⒉压缩冲程在压缩冲程中,活塞向上运动,气门关闭。
气缸内的混合气体被压缩,体积减小,压力升高。
⒊燃烧冲程在燃烧冲程中,活塞接近顶点时,高压点火系统点燃燃料混合气体。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,同时转动曲轴。
⒋排气冲程在排气冲程中,活塞再次向上运动,活塞底部的排气门打开。
燃烧产生的废气通过排气门排出气缸,准备进行下一次循环。
三、曲柄连杆机构性能要求曲柄连杆机构在发动机运行过程中承受着巨大的压力和振动,因此其性能要求十分严格。
⒈强度和刚度曲柄连杆机构需要具备足够的强度和刚度,以承受高压力和振动,防止变形和断裂。
高职汽车构造课件第3章发动机之曲柄连杆机构
活塞裙部的变形
防止活塞的变形的结构措施
(1) 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 (2) 活塞横断面制成椭圆形,长轴垂直于销座孔轴线方向,即侧压力方向。 (3) 裙部开绝热—膨胀槽(“T”形或形槽),其中横槽叫绝槽,竖槽叫膨胀槽。
(1)
(2)
(3)
偏置销座
1. 定义:活塞销座朝向承受作功侧压力的一面(图示左侧)偏移1mm~ 2mm。 2. 作用:减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 3. 原理:因销座偏置,在接近上止点时,作用在活塞销座轴线以右的气 体压力大于左边,使活塞倾斜,裙部下端提前换向。而活塞在越过上止 点,侧压力反向时,活塞才以左下端接触处为支点,顶部向左转(不是 平移),完成换向。可见偏置销座使活塞换向分成了两步,第一步是在 气体压力较小时进行,且裙部弹性好,有缓冲作用;第二步虽气体压力 大,但它是个渐变过程。为此,两步过渡使换向冲击力大为减弱。
• (3)气环的断面形状
图 气环的断面形状 a)矩形环;b)锥形环;c)内切口扭曲环;d)外切口扭曲环;e)梯形环;f)桶形环
• 矩形活塞环的泵油作用及危害
• 原因:(1)存在侧隙和背隙; (2) 环运动时在环槽中 靠上靠下。 现象:当活塞带着环下行(进气 行程)时,环靠在环槽的上方, 环从缸壁上刮下的润滑油充入环 槽下方;当活塞又带着环上行( 压缩行程)时,环又靠在环槽的 下方,同时将油挤压到环槽上, 如此反复,就将润滑油泵到活塞 顶。 • 危害:(1)增加了润滑油的消 耗; (2) 火花塞沾油不跳火; (3) 燃烧室积炭增多,燃 烧性能变坏; (4) 环槽内形成积炭,挤 压活塞环而失去密封性; (5) 加剧了气缸的磨损。
•
3.气缸垫 1)作用: 保证气缸体与气缸盖间的密封,防 止漏水、漏气。 2) 构造 (1) 金属—石棉垫:(见a、b) 外包铜皮和钢片,且在缸口、水孔 、油道口周围卷边加强,内填石棉 (常掺入铜屑或钢丝,以坚强导热 )。 (2) 金属骨架—石棉垫:以编织 的钢丝网(图c)或有孔钢板(图 e)为骨架,外覆石棉,只在缸口 、水孔、油道口处用金属片包边。 (3) 纯金属垫:(见图e)由单 层或多层金属片(铜、铝或低碳钢 )制成,用于某些强化发动机。 3) 安装注意: 金属皮的金属—石棉垫,缸口金属 卷边一面应朝向易修整接触面或硬 平面。因卷边一面会对与其接触的 平面造成压痕变形。
发动机曲柄连杆机构简版
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃发动机中的关键部件之一,它将往复运动转化为旋转运动,并将动力传递给车辆的驱动系统。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的原理、结构以及工作原理。
原理发动机曲柄连杆机构基于连杆原理,通过将活塞往复运动的线性运动转化为曲柄的旋转运动。
曲柄连杆机构由曲柄轴、连杆和活塞组成。
曲柄轴位于发动机的曲轴箱中,通过连杆与活塞相连。
曲柄连杆机构的工作原理如下:1. 活塞向下运动时,连杆会推动曲柄轴旋转。
同时,活塞通过曲柄轴施加的压力将燃料和空气混合物推送到缸内。
2. 当活塞到达下止点时,连杆会改变方向并将活塞向上推动。
此时,废气通过排气门释放出缸。
3. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给引擎的出力轴,从而驱动车辆的进一步运动。
结构发动机曲柄连杆机构主要由三个部件组成:曲柄轴、连杆和活塞。
曲柄轴曲柄轴是曲柄连杆机构的核心部件,通常由高强度合金钢材制成。
曲柄轴有一个或多个曲柄杆,每个曲柄杆上都有一个曲柄。
曲柄轴通过主轴支承在曲轴箱中,允许曲柄杆做旋转运动。
连杆连杆是连接曲柄轴和活塞的部件,通常由高强度合金钢材制成。
连杆具有一个大头和一个小头,大头与曲柄轴相连,小头与活塞相连。
活塞活塞是曲柄连杆机构中的动力传递部件,通常由铝合金材料制成。
活塞具有一个头部,其中安装了密封环,以防止气体泄漏。
活塞通过活塞销与连杆相连。
工作原理当发动机工作时,燃料和空气混合物被喷入发动机缸中。
然后,活塞被点燃的燃料推动向下,这使得连杆推动曲柄轴旋转。
曲柄轴的旋转运动通过传递给车辆的驱动系统,从而使车辆运动。
发动机曲柄连杆机构的工作过程如下:1. 燃料和空气混合物被喷入缸内,并在活塞上形成压力。
2. 活塞从上止点开始向下运动,连杆随之被推动。
这导致曲柄轴发生旋转并传递动力。
3. 当活塞到达下止点时,连杆改变方向并将活塞向上推动。
同时,废气通过排气门释放出缸。
4. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给车辆的驱动系统,实现车辆的运动。
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➢直喷式燃烧室
燃烧室 容积 集 中于活 塞顶上 的 燃烧 室凹坑
内
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➢涡流燃烧室
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空气被挤 入涡流室 形成强烈 有规则涡 流运动 大 部分柴油 在涡流室 内燃烧形 成二次涡 流混合燃
烧
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5~9
•密封圈:下部1~3道密封
圈
A
特点:
1)壁厚较厚
(5mm~9mm);
普通铸铁或铝合金缸体
2)散热效果好; 3)易漏水漏气;
4)易穴蚀
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➢干、湿式缸套比较
和冷却水
直接接触 与缸体配
缸
合较松
套
壁厚
5~9mm
不直接 和冷却 水接触
与缸体 紧配合
壁厚 1~ 3mm
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气缸的排列方式(发动机形式)
直列式:多用
于六缸以下的
发动机。
V型式:它缩短了
发动机的长度和
高度,多用于八
缸以上的发动机
对置式:是V型 的特殊形式。
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➢气缸W型式
大众W12 •由两个夹角为 15°的V6发动 机,以72°的夹 角组成 •拥有5.6升的 排量
Δ2
Δ3
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3.气环的密封原理 (1) 第一密封面的建立:环在自由状态 下,环外径>缸径,装缸后在其弹力P0作用 下与缸壁压紧,形成第一密封面。
第一密封面
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(2) 第二密封面的建立:活塞环在运动时 产生惯性力Pj,与缸壁间产生摩擦力F,以 及侧隙有气体压力P1,在这三个力的共同作 用下,使环靠在环槽的上侧或下侧,形成第 二密封面。
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密封垫
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思考题(续)
课 外
1.曲柄连杆机构的功用和组成? 2.气缸体的结构形式及概念比较? 3.气缸的三种排列方式及特点? 4.比较干式和湿式缸套的特点? 5.机体组由哪些零件组成? 6.汽油机和柴油机燃烧室的种类?
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气缸体制造
气缸体
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油底壳
1.功用:贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。 2.构造:(1)用薄钢板冲压而成。 (2) 内部设有稳油挡板,以防止汽车振动时 油底壳油面产生较大的波动。 (3)最低处有放油塞曲轴箱与油底壳之间有 密封衬垫。
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④活塞销座轴线布置
活塞销对中布置
活塞销偏移布置 (偏移活塞轴线1~2mm)
主 推 力 面
活塞越过上止点时 侧压力方向改变会 产生“敲缸”噪声
可减轻活塞“敲缸”噪 声,但会引起裙部两端 尖角的磨损或变形增大
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二、活 塞 环
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(2) 龙门式
定义:主轴承座孔中
心线高于曲轴箱分
开面。
特点:刚度较大,
油底壳前后端为一
平面,密封简单可
靠。
应用:大中型发动
机。
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(3) 隧道式 定义:主轴承座孔
不分开。 特点:刚度最大,
主轴承同轴度易 保证,主轴承用 滚动轴承。 应用:负荷较大 的柴油机。
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曲柄连杆机构工作过程
将活塞 顶上的 燃气 压力 转变为 曲轴 转矩
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曲柄连杆机构的组成
1、机体组 气缸体 曲轴箱 气缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳等
2、活塞连杆组 活塞 活塞环 活塞销 连杆等
3、曲轴飞轮组 曲轴 飞轮等
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(1)活塞顶部(燃烧室组成部分)
平
凹
凸
顶
顶
顶
汽油机多采用平顶、有些采用凹顶
二冲程汽油机 多用凸顶
柴油机多采用各种各样的凹坑
凹
坑
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(2)活塞头部(活塞环槽以上部位)
•承受气 体压力
①
主 要 作
•与活塞环 实现
气缸密封
用 •将热量通
过活塞环传
给气缸壁
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气环 •环槽
油环
②
主 •隔热槽(有时)
要 使部分热流转 结 向二、三环
构 •环槽护圈可
保护和加强
铝合金活塞 环槽
热负荷较高发动机采用
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(3)活塞裙部(活塞环槽以下部位) ①功用 为活塞导向和承受侧压力
•燃气压力使 裙部弯曲变形
气缸垫
1.作用:保证气缸体与气 缸盖间的密封,防止漏 水、漏气。
2.构造(图2—14) 金属—石棉垫:(见a、b)
外包铜皮和钢片,且在 缸口、水孔、油道口周 围卷边加强,内填石棉 (常掺入铜屑或钢丝, 以坚强导热)。 金属骨架—石棉垫:以 编织的钢丝网(图c)或 有孔钢板(图d)为骨 架,外覆石棉,只在缸 口、水孔、油道口处用 金属片包边。
切诺基
盆形
工艺性好、成本低、进 排气效果不如半球形燃 烧室
捷达 奥迪
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(3)柴油机燃烧室
①直喷式燃烧室
•ω形燃烧 室
•球形燃烧 室
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②分开式燃烧室
•涡流燃烧 室
喷油器
•预燃燃烧 室
预燃 室
涡流 室
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气缸的结构形式(气缸套)
(1)无气缸套式 优点:
• 缩短气缸中心距,减小 机体尺寸质量 • 机体刚度大、工艺性好 缺点: • 耐磨合金铸铁 •成本高 无气缸套式铝合金缸体 •气缸表面镀铬,提高耐 磨性
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(2)干式缸套式
工作条件:高温、高压、高速往复直线运动
要求:活塞的质量要小,可以减小惯性力;热膨胀 系数要小,减小受热时的变形;导热性好,防止活 塞过热,发生损坏;耐磨性好,防止在往复运动中 大量磨损。
材料:常用铝合金制造,质量小,导热性好,但是 热膨胀系数大,高温下,强度和硬度下降很快。有 的柴油机采用高级铸铁或耐热钢制造。
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机体工作条件、要求及材料
(1)应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、 适当冷却(以免损坏和变形)
• 发动机中最大的零件 • 承受拉、压、弯、扭等机械负荷 • 承受高温燃气很大的热负荷 • 发动机大部分零件安装在机体上 (2)力求结构紧凑、质量轻 • 尽量减小整机的重量(发动机最大的零件) • 加强肋(减小质量、保证刚度与强度) (3)机体材料 • 一般高强度灰铸铁、铝合金 • 合金铸铁
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成型方法
铸造:高温强度下降较小、成本低, 易出现气孔、缩松等铸造缺陷。
锻造:强度比铸造高、导热性较好, 适用于强化发动机,制造成本高。
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活塞构造
活塞 顶部
活塞 头部
活塞 裙部
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(2)汽油机燃烧室
•楔形
•盆形
•半球 形
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名称
特点
示意图
结构紧凑、火焰行程段、
半球形 燃烧速率高、热损失小、
热效率高
应用
桑塔纳 夏利 富康
楔形
结构简单、紧凑、散热 面积小、热损失少;火 花塞置于燃烧室最高处, 火焰传播距离长
曲柄连杆机构
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曲柄连杆机构的功用
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 转变为曲轴旋转运动而对外输出动力
热能
机械能
燃气压力 活塞 连杆
转矩 曲轴
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曲柄连杆机构能量转换
热能 转变为 机械能
向工作 机构 输出 机械能
②椭圆 •侧压力使销座 变形 轴线方向增大
•热变形使销座 轴线方向增大
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➢活塞裙部椭圆形
冷态下把 活塞加工 成裙部断 面为长轴 垂直于活 塞销方向 的椭圆形
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➢活塞销座附近裙部外表面下陷
为减少活塞 销座附近处 的热变形量
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