曲柄连杆机构的构造与维修教案

曲柄连杆机构的构造与维修教案

第二章曲柄连杆机构的构造与维修

教学目的：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系；熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法，掌握曲柄连杆机构装配与调整方法。重点和难点：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。

教学方式：多媒体

教学课时：14学时

教学内容：

2.1 概述

2.1.1 功用与组成

功用:压力能转换为机械能

组成:机体组活塞连杆组曲轴飞轮组

2.1.2 工作条件与受力分析

条件:高温高压高速化学腐蚀

受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。

产生：压缩拉伸弯曲扭转离心磨擦等

2.2 机体组

2.2.1 气缸体

1、气缸体的功用

安装、固定气缸套及其他机构的基础。

2、气缸体的型式

整体式和分体式

水冷式和风冷式

整体式一般为水冷式，分体则为风冷式

3、整体式气缸体类型：平分式、龙门式、隧道式

4、气缸体的受力特点及材料

特点：各种受力、热负荷、润滑条件差

材料：优质合金铸铁、铸铝合金

5、曲轴箱的密封

2.2.2 气缸与气缸套

1、气缸与气缸套的功用

燃料燃烧实现能量转换的场所

活塞运动的轨迹

2、气缸的形式

结合方式：整体式、单铸式

冷却方式：风冷式、水冷式（干式和湿式）

4、气缸的排列

单列（直列）式、V形式、对置式

5、气缸套的定位

㈠干式缸套：不与冷却水接触，壁厚：1-3mm。

㈡湿式缸套：与冷却水接触，壁厚：5-9mm。

湿式缸套有：上支承定位带，下支承密封带，上与气缸套座紧配合。

优点与缺点

2.2.3 气缸盖

1、气缸盖的主要功用

封闭气缸上部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。

2、气缸盖的构造

进排气门座、气门导管、进排气通道

结构分：单体式、块状式和整体式

2.2.4 燃烧室

1、燃烧室的主要功用

燃烧混合气产生强大的压力能。

2、燃烧室的构造

基本要求：㈠热量损失小、燃烧行程短。

㈡压缩冲程完成后，混合气能产生涡流，保证充分燃烧。

2.2.5 气缸垫

1、气缸垫的工作要求

①在高温高压作用下不易损坏；②耐热耐腐蚀；③有弹性，能密封；④卸装方便，能重复使用，寿命长。

2、气缸垫常见结构

金属—石棉、金属—复合材料，纯金属

3、油底壳

2.2.6 发动机的支承

二点支承;三点支承(前.后);四点支承.

2.3 活塞连杆组

活塞连杆组的组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆

2.3.1 活塞

1、活塞的功用：将活塞顶的压力传到连杆，使曲轴产生旋转。

2、活塞的工作要求：质量小；导热性好；耐磨；热膨胀系数小。

材料：铝合金、优质铸铁和耐热钢。

3、活塞的基本结构

顶部、头部和裙部

4、活塞变形分析与结构措施

㈠预加工、㈡开槽、㈢镶钢片、㈣表面处理、㈤冷却、㈥活塞销偏移和改善裙部结构2.3.2 活塞环

1、活塞环的种类与作用

种类：气环油环

作用：减少磨损和摩擦阻力，封气油

2、活塞环材料

耐磨、耐热、高强度耐冲击、表面处理粉末冶金（发展）

3、活塞环的结构

活塞环有一个切口，比气缸内径大，安装后由于弹力而紧贴在气缸壁，密封气体。

2.3.3 活塞销

1、活塞销的功用

功用：连接活塞，传递作用力。

2、活塞销的工作要求要求：耐磨、抗冲击、高强度、质量小。

种类：圆柱形、组合形、两段截锥形。

2.3.4 连杆

1、连杆的功用

功用：将活塞承受的力传给曲轴。

要求：质量小、强度和刚度高。

2、连杆的材料

中碳钢、合金钢，模锻、热处理

3、连杆的结构

4、连杆大头的分类

1、平切口、斜切口

2、斜切口连杆定位方式：

3、止口定位套筒定位锯齿定位

5、V形发动机的连杆

左右两侧对应两气缸的连杆是同支承于一个曲柄销上。

布置形式：

1、并列连杆式；

2、主副连杆式；

3、叉形连杆式

2.4 曲轴飞轮组

曲轴飞轮组的组成：

曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。

2.4.1 曲轴

1、曲轴的功用

以旋转力矩的形式对外输出动力，并为其他系统提供动力。

2、曲轴的材料

中碳钢或合金钢模锻，表面热处理。

3、曲轴的结构

曲轴前端、若干个曲拐、曲轴后端三部分组成。

直列曲拐与缸数相同，V形曲拐等于缸数的一半。

2.4.2 曲轴扭转减振器

摩擦式减振器工作原理：使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。

粘液式减振器工作原理：曲轴扭转振动时，减振器中的硅油受到剪切，产生各油层之间相对摩擦，产生热量达到消耗能量。

2.4.3 连杆轴承（轴瓦）

巴氏合金、铜铅合金、高锡合金

保护油膜，减少摩擦阻力

承载负荷、导热性强

2.4.4 飞轮