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1、蘭 州 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 交 通 工 程 系汽 車 構(gòu) 造 第 2章 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 是 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 主 要 運(yùn) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu)一 、 功 用 ： 將 活 塞 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ，同 時(shí) 將 作 用 于 活 塞 上 的 力 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 對(duì) 外 輸 出 的 轉(zhuǎn) 矩 ，以 驅(qū) 動(dòng) 汽 車 車 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 組 成 ： 1、 機(jī) 體 組 2、 活 塞 連 桿 組 3、 曲 軸 飛 輪 組2.1 概 述 活 塞組連 桿組 曲 軸 飛輪 組2.1 概 述 氣 體 力往 復(fù) 慣 性 力旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力摩 擦
2、 力 gF二 、 受 力 分 析 jFkF F2.1 概 述 gF jF kFkF F kF F 2.1 概 述氣 體 壓 力 作 用 情 況 2.1 概 述 一 、 機(jī) 體 組 的 功 用 及 組 成2.2 機(jī) 體 組 二 、 汽 缸 體 1 機(jī) 體 的 工 作 條 件 及 要 求 機(jī) 體 是 汽 缸 體 與 曲 軸 箱 的 連 鑄 體 。 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 時(shí) ， 機(jī) 體 承 受 拉 、 壓 、 彎 、 扭 等 不同 形 式 的 機(jī) 械 負(fù) 荷 ， 同 時(shí) 還 因 為 汽 缸 壁 面 與 高 溫 燃汽 直 接 接 觸 而 承 受 很 大 的 熱 負(fù) 荷 。 機(jī) 體 應(yīng) 具 有 足 夠 的
3、 強(qiáng) 度 和 剛 度 ， 且 耐 磨 損 和 耐腐 蝕 ， 并 應(yīng) 對(duì) 汽 缸 進(jìn) 行 適 當(dāng) 的 冷 卻 ， 以 免 機(jī) 體 損 壞和 變 形 。 機(jī) 體 也 是 最 重 的 零 件 ， 應(yīng) 該 力 求 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、質(zhì) 量 輕 ， 以 減 小 整 機(jī) 的 尺 寸 和 質(zhì) 量 。 2 機(jī) 體 材 料 機(jī) 體 一 般 用 高 強(qiáng) 度 灰 鑄 鐵 或 鋁 合 金 鑄 造 。 最 近 ，在 轎 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上 采 用 鋁 合 金 機(jī) 體 的 越 來(lái) 越 普 遍 。2.2 機(jī) 體 組 3 汽 缸 體 構(gòu) 造 2.2 機(jī) 體 組 油 底 殼 安 裝平 面 和 曲 軸旋 轉(zhuǎn) 中 心 在同 一 高
4、 度 油 底 殼 安 裝 平面 低 于 曲 軸 的旋 轉(zhuǎn) 中 心 汽 缸 體 上 曲軸 的 主 軸 承孔 為 整 體 式一 般 式 龍 門 式 隧 道 式 4.按 照 安 裝 位 置 2.2 機(jī) 體 組 高 度 小 ，總 體 布 置方 便 。結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 加工 容 易 ， 但 發(fā)動(dòng) 機(jī) 長(zhǎng) 度 和 高度 較 大 。 縮 短 了 機(jī) 體 的 長(zhǎng) 度 和 高 度 ，增 加 了 剛 度 ， 減 輕 了 發(fā) 動(dòng)機(jī) 重 量 ； 形 狀 復(fù) 雜 ， 加 工困 難 。5.汽 缸 的 排 列 形 式2.2 機(jī) 體 組 6.汽 缸 結(jié) 構(gòu) 形 式2.2 機(jī) 體 組 特 點(diǎn) ： 外壁 不 直 接與 冷 卻
5、水接 觸 。 壁厚 1 3mm。 強(qiáng) 度 和 剛度 都 較 好 ，加 工 復(fù) 雜 ，拆 裝 不 便 ，散 熱 不 良 。2.2 機(jī) 體 組 特 點(diǎn) ： 外 壁 直 接 與 冷 卻 水 接 觸 。 壁 厚 5 9mm。 散 熱 良 好 、 冷 卻 均 勻 、 加工 容 易 。 強(qiáng) 度 和 剛 度 不 如干 缸 套 ， 易 漏 水 。2.2 機(jī) 體 組 在 風(fēng) 冷 汽 缸 的 外 壁 鑄 制 散 熱 片 ， 以 增 加 散 熱 面 積 ，增 強(qiáng) 散 熱 能 力 。 2.2 機(jī) 體 組 二 、 汽 缸 蓋功 用 ： 密 封 汽 缸 的 上 部 ， 與 活 塞 、 汽 缸 等 共 同 構(gòu) 成 燃燒 室
6、 。 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 汽 ， 所 以 承 受 的 熱負(fù) 荷 很 大 。2.2 機(jī) 體 組 2.2 機(jī) 體 組 水 冷 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 汽 缸 蓋 有 整 體 式 、 分 塊 式 和 單 體式 3種 結(jié) 構(gòu) 形 式 。 在 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 中 ， 全 部 汽 缸 共 用一 個(gè) 汽 缸 蓋 的 ， 則 稱 該 汽 缸 蓋 為 整 體 式 汽 缸 蓋 ； 若每 兩 缸 一 蓋 或 三 缸 一 蓋 ， 則 該 汽 缸 蓋 為 分 塊 式 汽 缸蓋 ； 若 每 缸 一 蓋 ， 則 為 單 體
7、式 汽 缸 蓋 。 風(fēng) 冷 發(fā) 動(dòng) 機(jī)均 為 單 體 式 汽 缸 蓋 。2.2 機(jī) 體 組 2.2 機(jī) 體 組 柴 油 機(jī) 的 分 隔 式 燃 燒 室2.2 機(jī) 體 組 汽 缸 墊 ： 功 用 是 保 證 汽 缸 蓋 與 汽 缸體 接 觸 面 的 密 封 ， 防 止 漏 汽 ， 漏 水和 漏 油 。汽 缸蓋汽 缸 蓋罩 襯 墊安 裝 火花 塞三 、 汽 缸 墊2.2 機(jī) 體 組 按 所 用 材 料 的 不 同 ， 汽 缸 墊 可 分 為 金 屬 石 棉 襯 墊 、金 屬 復(fù) 合 材 料 襯 墊 和 全 金 屬 襯 墊 等 多 種 。2.2 機(jī) 體 組 四 、 油 底 殼1、 概 念 ： 貯 存
8、 機(jī) 油 并 封 閉 曲 軸 箱 ， 又 稱 為 下 曲 軸 箱 。2、 使 用 特 點(diǎn) ： 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(rùn) 滑 油 中 的 金 屬 屑 ， 減 少發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 磨 損3、 材 料 ： 薄 鋼 板 沖 壓 2.2 機(jī) 體 組 2.3 活 塞 連 桿 組活 塞 連 桿 組 由 活 塞 、 活 塞 環(huán) 、 活 塞 銷 、 連 桿 、 連 桿 軸 瓦 等 組 成 氣 環(huán)油 環(huán)活 塞 銷活 塞一 、 活 塞 組2.3 活 塞 連 桿 組 (一 )活 塞 1 活 塞 的 功 用 及 工 作 條 件
9、 功 用 ： 承 受 燃 燒 汽 體 壓 力 ， 并 將 此 力 通 過(guò) 活 塞 銷 傳 給連 桿 以 推 動(dòng) 曲 軸 旋 轉(zhuǎn) 。 工 作 條 件 ： 作 用 在 活 塞 上 的 有 氣 體 力 和 往 復(fù) 慣 性 力 。活 塞 頂 與 高 溫 燃 汽 直 接 接 觸 ， 使 活 塞 頂 的 溫 度 很 高 ?；?塞 在 側(cè) 壓 力 的 作 用 下 沿 汽 缸 壁 面 高 速 滑 動(dòng) ， 由 于 潤(rùn)滑 條 件 差 ， 因 此 摩 擦 損 失 大 ， 磨 損 嚴(yán) 重 。 2 活 塞 材 料 廣 泛 采 用 鋁 合 金 ， 只 在 極 少 數(shù) 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上 采 用 鑄 鐵或 耐 熱 鋼
10、。2.3 活 塞 連 桿 組 3 活 塞 構(gòu) 造 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(qiáng) 筋 。 2.3 活 塞 連 桿 組 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 容易 、 受 熱 面 積 小 、應(yīng) 力 分 布 較 均 勻 ，多 用 在 汽 油 機(jī) 上 。 凸 起 呈 球 狀 、 頂 部強(qiáng) 度 高 ， 起 導(dǎo) 向 作用 、 有 利 于 改 善 換氣 過(guò) 程 。 凹 坑 的 形 狀 、 位 置 必須 有 利 于 可 燃 混 合 氣的 燃 燒 ； 提
11、 高 壓 縮 比 ，防 止 碰 氣 門 。（ 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 。2.3 活 塞 連 桿 組 淺 凹 坑 ， 方 便 在主 燃 燒 室 形 成 二次 渦 流 ， 增 進(jìn) 混合 氣 的 形 成 與 燃燒 。2.3 活 塞 連 桿 組 噴 油 器 將 燃 油 直接 噴 入 燃 燒 室 凹坑 內(nèi) ， 與 運(yùn) 動(dòng) 汽流 相 混 合 ， 形 成可 燃 混 合 氣 并 燃燒 。2.3 活 塞 連 桿 組 頭 部（ 2） 活 塞 頭 部位 置 ： 第 一 道 活 塞 槽 與 活 塞 銷 孔 之 間 的 部 分 。工
12、 作 條 件 最惡 劣 ， 應(yīng) 離頂 部 遠(yuǎn) 些 。1、 安 裝 活 塞 環(huán) 、 與 活 塞 環(huán) 一 起 密 封 汽 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(guò) 活 塞 環(huán) 傳 給 汽 缸 壁 。作 用 ：2.3 活 塞 連 桿 組 隔 斷 由 活 塞 頂 傳 向 第 一道 活 塞 環(huán) 的 熱 流 。2.3 活 塞 連 桿 組 增 加 環(huán)槽 的 耐磨 性 。 增 加 活 塞 的強(qiáng) 度 ， 提 高第 一 道 環(huán) 槽的 耐 磨 性 。2.3 活 塞 連 桿 組 （ 3） 活 塞 裙 部位 置 ： 從 油 環(huán) 槽 下 端 面 起
13、 至 活 塞 最 下 端 的 部 分 ， 包 括銷 座 孔 。 作 用 ： 對(duì) 活 塞 在 汽 缸 內(nèi) 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 起 導(dǎo) 向 作 用 ， 并 承受 側(cè) 向 力 ， 防 止 破 壞 油 膜 。裙部2.3 活 塞 連 桿 組 2.3 活 塞 連 桿 組 （ 1） 預(yù) 先 做 成 階 梯 形 、 錐 形 活 塞 沿 高 度 方 向 的 溫 度 很不 均 勻 ， 活 塞 的 溫 度 是 上 部 高 、下 部 低 ， 膨 脹 量 也 相 應(yīng) 是 上 部大 、 下 部 小 。 為 了 使 工 作 時(shí) 活塞 上 下 直 徑 趨 于 相 等 ， 即 為 圓柱 形 ， 就 必 須 預(yù) 先 把 活 塞
14、制 成上 小 下 大 的 階 梯 形 、 錐 形 。 4、 為 使 活 塞 在 各 種 工 況 下 均 能 與 汽 缸 壁 間 保 持 合 理 的 密 封 和運(yùn) 動(dòng) 間 隙 ， 制 造 活 塞 是 通 常 采 取 下 列 結(jié) 構(gòu) 措 施 ：（ 2） 預(yù) 先 做 成 橢 圓 形 橢 圓 的 長(zhǎng) 軸 方 向 與 銷 座 垂 直 ， 短 軸 方 向 沿 銷 座 方 向 。 這 樣活 塞 工 作 時(shí) 趨 近 正 圓 。2.3 活 塞 連 桿 組 （ 3） 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
15、強(qiáng) 度 降 低 絕 熱 槽膨 脹 槽2.3 活 塞 連 桿 組 （ 4） 為 了 減 小 鋁 合 金 活塞 裙 部 的 熱 膨 脹 量 ， 有些 汽 油 機(jī) 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(diǎn) ： 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(guò) 恒 范 鋼 片 與 裙 部 相連 ， 牽 制 了 裙 部 的 熱 膨脹 變 形 量 。2.3 活 塞 連 桿 組 （ 5） 在 現(xiàn) 代 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上 廣 泛 采 用 半 拖 板 式
16、裙 部或 拖 板 式 裙 部 的 活 塞 。 在 保 證 裙 部 有 足 夠 承 壓 面 積的 條 件 下 ， 將 不 承 受 側(cè) 向 力 一 側(cè) 的 裙 部 部 分 地 去 掉 ，即 為 半 拖 板 式 裙 部 ； 若 全 部 去 掉 則 為 拖 板 式 裙 部 。優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 質(zhì) 量 輕 ， 比 全 裙 式 活 塞輕 10 10 ， 適 應(yīng) 高 速發(fā) 動(dòng) 機(jī) 減 小 往 復(fù) 慣 性 力 的需 要 。 裙 部 彈 性 好 ， 可 以 減 小活 塞 與 汽 缸 的 配 合 間 隙 。 能 夠 避 免 與 曲 軸 平 衡 重發(fā) 生 運(yùn) 動(dòng) 干 涉 。2.3 活 塞 連 桿 組 （ 二 ） 活
17、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(rùn) 滑 。 平 均 壽 命 ： 6萬(wàn) 公 里材 料 ： 合 金 鑄 鐵 或 球 墨 鑄 鐵 （ 有 時(shí) 表 面 涂 有 保 護(hù) 層 ） 切 口氣 環(huán)（ 1） 氣 環(huán) 作 用 ： 保 證 汽 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 汽 缸 壁 ， 再 由 冷卻 水 將 其 帶 走 。2.3 活 塞 連 桿 組 側(cè) 隙 背 隙 端 隙2.3 活 塞 連 桿 組 2.3 活 塞
18、連 桿 組 將 2 3道 汽 環(huán) 的 切 口 相 互 錯(cuò) 開 形 成 “ 迷 宮 式 ” 封 氣 裝 置 。2.3 活 塞 連 桿 組 氣 環(huán) 的 泵 油 作 用 2.3 活 塞 連 桿 組 2.3 活 塞 連 桿 組 形 狀 特 點(diǎn) 示 意 圖矩 形 環(huán) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 方 便 、 易 于 生 產(chǎn) 、 應(yīng)用 面 廣扭 曲 環(huán) 斷 面 不 對(duì) 稱 ， 受 力 不 平 衡 ， 使 活 塞 環(huán)扭 曲錐 面 環(huán) 減 少 了 環(huán) 與 氣 缸 壁 的 接 觸 面 ， 提 高 了表 面 接 觸 壓 力 ， 有 利 于 磨 合 和 密 封 。梯 形 環(huán) 加 工 困 難 ， 精 度 要 求 高桶
19、面 環(huán) 外 圓 為 凸 圓 弧 形2.3 活 塞 連 桿 組 氣 環(huán) 斷 面 形 狀 ： （ 2） 油 環(huán) ： 刮 除 飛 濺 到 汽 缸 壁 上 的 多 余 的 機(jī) 油 ， 并 在 汽 缸 壁上 涂 布 一 層 均 勻 的 油 膜 。種 類 普 通 油 環(huán) 組 合 式 油 環(huán)示意圖 刮 油 片軸 向 襯 環(huán)徑 向 襯 環(huán) 刮 油 片2.3 活 塞 連 桿 組 油 環(huán) 的 刮 油 作 用集 油 槽刮 油 唇回 油 孔 回 油 孔2.3 活 塞 連 桿 組 （ 三 ） 活 塞 銷作 用 ： 連 接 活 塞 和 連 桿 小 頭 ， 并 把 活 塞 承 受 的 汽 體 壓 力 傳 遞 給 連 桿 。
20、材 料 與 工 藝 :優(yōu) 質(zhì) 低 碳 鋼 ， 表 面 淬 火 、 精 磨 。2.3 活 塞 連 桿 組 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 。活 塞 銷圓 柱 形 兩 段 截 錐 與 一 段 圓 柱 結(jié) 合 兩 段 截 錐 形2.3 活 塞 連 桿 組 連 桿活 塞 銷全 浮 式 ： 活塞 銷 能 在 連桿 襯 套 和 活塞 銷 座 中 自由 擺 動(dòng) ， 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
21、座內(nèi) 作 自 由擺 動(dòng) 。 多用 于 小 轎車形 式 :全 浮 式 （ 工 作 時(shí) 自 由 轉(zhuǎn) 動(dòng) ） 、 半 浮 式 。2.3 活 塞 連 桿 組 偏 置 銷 座1、 定 義 ： 活 塞 銷 座 朝 向 承 受 作 功 側(cè) 壓 力 的 一 面 （ 圖 示 左 側(cè) ）偏 移 1mm 2mm。2、 作 用 ： 減 輕 活 塞 換 向 時(shí) 對(duì) 氣 缸 壁 的 敲 擊 。 2.3 活 塞 連 桿 組 3、 原 理 ： 因 銷 座 偏 置 ， 在 接 近 上 止 點(diǎn) 時(shí) ， 作 用 在 活 塞 銷 座 軸線 以 右 的 氣 體 壓 力 大 于 左 邊 ， 使 活 塞 傾 斜 ， 裙 部 下 端 提 前
22、 換 向 。而 活 塞 在 越 過(guò) 上 止 點(diǎn) ， 側(cè) 壓 力 反 向 時(shí) ， 活 塞 才 以 左 下 端 接 觸 處為 支 點(diǎn) ， 頂 部 向 左 轉(zhuǎn) （ 不 是 平 移 ） ， 完 成 換 向 。2.3 活 塞 連 桿 組 三 、 連 桿 組作 用 ： 連 接 活 塞 與 曲軸 ， 并 把 活 塞 承 受的 汽 體 壓 力 傳 給 曲軸 ， 使 活 塞 的 往 復(fù)運(yùn) 動(dòng) 變 成 曲 軸 的 旋轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 。 連桿組件分解圖組 成 ： 連 桿 體 、 連桿 蓋 、 連 桿 螺 栓 和連 桿 軸 承 等 零 件 。2.3 活 塞 連 桿 組 1 連 桿 小 頭 小 頭 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 取
23、決 于 活 塞 銷 的 尺 寸 及 其 與連 桿 小 頭 的 連 接 方 式 。2.3 活 塞 連 桿 組 2 連 桿 桿 身 桿 身 斷 面 為 工 字 形 ， 剛 度 大 、 質(zhì) 量 輕 、 適 于模 鍛 。 工 字 形 斷 面 的 Y-Y軸 在 連 桿 運(yùn) 動(dòng) 平 面 內(nèi) 。 有的 連 桿 在 桿 身 內(nèi) 加 工 有 油 道 ， 用 來(lái) 潤(rùn) 滑 小 頭 襯 套 或冷 卻 活 塞 。 如 果 是 后 者 ， 須 在 小 頭 頂 部 加 工 出 噴 油孔 。2.3 活 塞 連 桿 組 3 連 桿 大 頭 連 桿 大 頭 除 應(yīng) 具 有 足 夠 的 剛 度 外 ， 還 應(yīng) 外 形 尺 寸小 ，
24、 質(zhì) 量 輕 ， 拆 卸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 時(shí) 能 從 汽 缸 上 端 取 出 。 連桿 大 頭 是 剖 分 的 ， 連 桿 蓋 用 螺 栓 或 螺 柱 緊 固 ， 為 使 結(jié)合 面 在 任 何 轉(zhuǎn) 速 下 都 能 緊 密 結(jié) 合 ， 連 桿 螺 栓 的 擰 緊 力矩 必 須 足 夠 大 。 2.3 活 塞 連 桿 組 連 桿 軸 瓦2.3 活 塞 連 桿 組 4 連 桿 螺 栓 工 作 時(shí) 連 桿 螺 栓 承 受 交 變 載 荷 ， 因 此 在 結(jié) 構(gòu)上 應(yīng) 盡 量 增 大 連 桿 螺 栓 的 彈 性 ， 而 在 加 工 方 面 要 精細(xì) 加 工 過(guò) 渡 圓 角 ， 消 除 應(yīng) 力 集 中 ， 以
25、 提 高 其 抗 疲 勞強(qiáng) 度 。 連 桿 螺 栓 用 優(yōu) 質(zhì) 合 金 鋼 制 造 ， 如 40Cr、35CrMo等 。 經(jīng) 調(diào) 質(zhì) 后 滾 壓 螺 紋 ， 表 面 進(jìn) 行 防 銹 處 理 。 2.3 活 塞 連 桿 組 V型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 連 桿 的 布 置 形 式并 列 式 主 副 式 叉 型 式2.3 活 塞 連 桿 組 曲 軸 飛 輪 組 ： 由 曲 軸 、 飛 輪 、 扭 轉(zhuǎn) 減 震 器 等 組 成 2.4 曲 軸 飛 輪 組 一 、 曲 軸1、 功 用 ： 把 活 塞 連 桿 組 傳 來(lái) 的 汽 體 壓 力 轉(zhuǎn) 變 為 扭 矩對(duì) 外 輸 出 。 還 用 來(lái) 驅(qū) 動(dòng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 配
26、 汽 機(jī) 構(gòu) 及 其 他各 種 輔 助 裝 置 。2、 工 作 條 件 ：受 汽 體 壓 力 、 慣性 力 、 慣 性 力 矩 。承 受 交 變 載 荷 的沖 擊 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 3、 結(jié) 構(gòu) ：前 端 軸 連 桿 軸 頸（ 曲 柄 銷 ） 曲 軸 軸 頸（ 主 軸 頸 ） 后 端 軸平 衡 重 單 元 曲拐曲 拐 ： 由 一 個(gè) 連 桿 軸 頸 和 它 兩 端 曲 柄 臂 及 主 軸 頸 構(gòu) 成 。曲 柄 臂2.4 曲 軸 飛 輪 組 4、 材 料 ： 中 碳 鋼 （ 汽 ） 、 合 金 鑄 鐵 （ 柴 ） 、 球 墨 鑄 鐵 。5、 分 類 ： 整 體 式 （ 常 用 ） 組
27、 合 式 （ 長(zhǎng) 用 于 連 桿 大 頭 為 整 體 式 的 小 型 汽 油 機(jī) 和 以 滾 動(dòng) 軸 承 作 為 曲 軸 主 軸 承 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上 ）6、 組 成 ： （ 1） 主 軸 頸曲 軸 的 主 軸 頸 數(shù) 比 汽 缸 數(shù) 目 多 一 個(gè) 。 強(qiáng) 度 、剛 度 好 ， 減 小 了 磨 損 ； 柴 油 機(jī) 和 大 部 分 汽 油機(jī) 均 采 用 。全 支 承 ：非 全 支 承 ： 曲 軸 的 主 軸 頸 數(shù) 少 于 或 等 于 汽 缸 數(shù) 。 載 荷 較大 ， 縮 短 了 曲 軸 的 總 長(zhǎng) 度 。用 于 支 撐 曲 軸 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 （ 2） 連 桿 軸 頸 （ 曲
28、 柄 銷 ）（ 3） 曲 柄曲 柄 臂 ， 用 于連 接 主 軸 頸 和 連 桿軸 頸（ 4） 平 衡 重平 衡 離 心 力 偶減 輕 或 消 除 彎 曲變 形部 分 中 空 兼 作 油 道安 裝 連 桿 大 頭 中 空 連 桿 軸 徑平 衡 重曲 柄 銷2.4 曲 軸 飛 輪 組 （ 5） 前 端 軸 和 后 端 軸前 端 軸 ： 安 裝 正 時(shí) 齒 輪 及 附 件 （ 皮 帶 盤 等 ）1. 2止 推 軸 承3.止 推 片4.正 時(shí) 齒 輪5.甩 油 盤6.油 封7.皮 帶 輪8.起 動(dòng) 爪曲 軸 的 前 端 7 兩 止 推 軸 承 白 金 合 面 相 背曲 軸 向 前 移動(dòng) ， 后 止
29、推 軸 承與 曲 軸 臂 端 面 摩擦 ； 軸 向 后 移 動(dòng) ，前 止 推 軸 承 與 正時(shí) 齒 輪 端 面 摩 擦 。4 18 6 3 252.4 曲 軸 飛 輪 組 后 端 軸 ： 安 裝 飛 輪前 后 端 軸 都 設(shè) 有 防 漏 裝 置 ： 擋 油 盤 、 回 油 螺 紋 、 油封 等 。 曲 軸 后 端 回 油 螺 紋2.4 曲 軸 飛 輪 組 （ 6） 曲 軸 的 軸 向 限 位通 常 是 通 過(guò) 在 曲 軸 的 前 部 、 中 部 或 后 部 安裝 止 推 軸 承 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 的 （ 翻 邊 軸 瓦 ） 。主 軸 頸 止 推 墊 片止 推 墊 片連 桿 軸 頸主 軸 承 蓋 2.
30、4 曲 軸 飛 輪 組 二 、 曲 拐 的 布 置1） 各 缸 的 作 功 間 隔 要 盡 量 均 衡 ， 以 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn)平 穩(wěn) 。 2） 連 續(xù) 作 功 的 兩 缸 相 隔 盡 量 遠(yuǎn) 些 ， 最 好 是 在 發(fā) 動(dòng)機(jī) 的 前 半 部 和 后 半 部 交 替 進(jìn) 行 。 比 如 ： 四 缸 機(jī) ： 1-3-4-2或 1-2-4-3 六 缸 機(jī) ： 1-5-3-6-2-4； 1.一 般 規(guī) 律2.4 曲 軸 飛 輪 組 （ 2） 常 見 曲 軸 曲 拐 的 布 置對(duì) 缸 數(shù) 為 i的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 而 言 ， 其 發(fā) 火 順 序 為 ： 四 行 程 ： 720 /i 二 行 程 ：
31、360 /i3） V型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 左 右 汽 缸 盡 量 交 替 作 功 。 4） 曲 拐 布 置 盡 可 能 對(duì) 稱 、 均 勻 以 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī)工 作 平 衡 性 好 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 四 缸 四 行 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 四 沖 程 直 列 四 缸發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 間隔 角 為 720 /4180 。 4個(gè) 曲 拐 在 同 一 平面 內(nèi) 。 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工作 順 序 為 1-3-4-2或 1-2-4-3。 2.4 曲 軸 飛 輪 組 四 沖 程 直 列 四 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)工 作 循 環(huán) 表 2.4 曲 軸 飛 輪 組 六 缸 四 行 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的
32、 曲 拐 布 置 四 行 程 直 列 六 缸發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 順 序和 曲 拐 布 置 ： 四 行程 直 列 六 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)發(fā) 火 間 隔 角 為720 /6=120 ，六 個(gè) 曲 拐 分 別 布 置在 三 個(gè) 平 面 內(nèi) ， 發(fā)火 順 序 是 1-5-3-6-2-4 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 2.4 曲 軸 飛 輪 組 四 沖 程 V型 六 缸發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 間 隔角 仍 為 120 ,3個(gè)曲 拐 互 成 120 。工 作 順 序 R1-L3-R3-L2-R3-L1。 面 對(duì) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 冷 卻風(fēng) 扇 ， 右 列 汽 缸 用R表 示 ， 由 前 向 后汽 缸 號(hào) 分
33、 別 為 R1、R2、 R3； 左 列 汽 缸用 L表 示 ， 汽 缸 號(hào)分 別 為 L1、 L2和 L3。 2.4 曲 軸 飛 輪 組 四 沖 程 V8發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 間隔 角 為 720 /890 , 4個(gè) 曲 拐 互成 90 。 工 作 順序 基 本 上 有 兩 種 ：R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2和 L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1。2.4 曲 軸 飛 輪 組 曲 軸 回 轉(zhuǎn) 的 特 點(diǎn) ：1.扭 轉(zhuǎn) 彈 性 系 統(tǒng) ，具 有 自 振 頻 率 ；2.曲 軸 各 曲 柄 的旋 轉(zhuǎn) 呈 周 期 性 變化 ；3.飛 輪 勻 速 運(yùn) 動(dòng) 。最 終 ， 曲
34、軸 各 曲柄 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 比 飛 輪時(shí) 快 時(shí) 慢 ， 產(chǎn) 生扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 三 、 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器作 用 ： 吸 收 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) 的 能 量 ， 使 曲 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) 平 穩(wěn) ， 可 靠 工 作 。種 類 ： 橡 膠 式 （ 車 用 ） ， 硅 油 式 ， 摩 擦 片 式 。 橡 膠 式 摩 擦 片 式 硅 油 式2.4 曲 軸 飛 輪 組 皮 帶 盤 慣 性 盤 橡 膠 墊減 振 器 圓 盤皮 帶 輪轂曲 軸 前端 當(dāng) 曲 軸 發(fā) 生 扭 轉(zhuǎn) 振動(dòng) 時(shí) ， 力 圖 保 持 等速 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 慣 性 盤 便與 橡 膠 層 發(fā) 生 了 內(nèi)摩
35、擦 ， 從 而 消 耗 了扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) 的 能 量 ，消 減 了 扭 振 。橡 膠 摩 擦 式 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 結(jié) 構(gòu) 圖2.4 曲 軸 飛 輪 組 四 、 飛 輪1、 功 用 ： 將 在 作 功 行 程 中 輸 入 于 曲 軸 的 動(dòng) 能 的 一 部 分貯 存 起 來(lái) ， 用 以 在 其 他 行 程 中 克 服 阻 力 ， 帶 動(dòng) 曲 柄 連 桿機(jī) 構(gòu) 越 過(guò) 上 、 下 止 點(diǎn) ， 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(dòng) 機(jī) 有 可 能 克 服 短 時(shí) 間 的 超 載 荷 ，同 時(shí) 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的動(dòng) 力 傳 給 離
36、 合 器 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 2、 構(gòu) 造飛 輪 邊 緣 部 分 做的 厚 些 ， 可 以 增大 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 。 齒 圈 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 起 動(dòng) 時(shí)與 起 動(dòng) 機(jī) 齒 輪 嚙 合 ，帶 動(dòng) 曲 軸 旋 轉(zhuǎn) 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 飛 輪 上 的 標(biāo) 記 符 號(hào) ： 在 飛 輪 輪 緣 上 作 有 記 號(hào) (刻 線 或 銷 孔 )供 找 壓 縮 上 止 點(diǎn) 用 (四缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 1缸 或 4缸 壓 縮 上 止 點(diǎn) ； 六 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 1缸 或 6缸 壓 縮上 止 點(diǎn) )。 當(dāng) 飛 輪 上 的 記 號(hào) 與 外 殼 上 的 記 號(hào) 對(duì) 正 時(shí) ， 正 好 是 壓 縮
37、上 止 點(diǎn) 。解 放 CA6102型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 記 號(hào) 是 ： 上 止 點(diǎn) 16 奧 迪 100飛 輪 上 有 “ 0” 標(biāo) 記 。例 如 ： 標(biāo) 記作 用 ： 校 準(zhǔn) 點(diǎn) 火 定時(shí) 或 噴 油 定 時(shí) ， 調(diào)整 汽 門 間 隙 。2.4 曲 軸 飛 輪 組 飛 輪 上 刻 有 一 缸 上 止 點(diǎn) 記 號(hào)刻 有 點(diǎn) 火 提 前 角 或 供 油 提 前 角刻 度 線 調(diào) 整 和 檢 驗(yàn) 點(diǎn) 火 正 時(shí) 、 供 油提 前 角 和 汽 門 間 隙2.4 曲 軸 飛 輪 組 小 結(jié)活塞連桿組 活 塞活 塞 環(huán)活 塞 銷連 桿 ： （ 鋁 合 金 ）防 冷 敲 熱 拉 措 施 活 塞 制 成 上 小 下 大 的 錐 形 活 塞 裙 部 呈 橢 圓 形 活 塞 裙 部 開 槽 銷 座 孔 處 鑄 入 防 脹 鋼 片油 環(huán)汽 環(huán)作 用 及 組 成 曲軸飛輪組 曲 軸帶 輪正 時(shí) 齒 輪扭 轉(zhuǎn) 減 震 器飛 輪 ： 主 軸 頸 連 桿 軸 頸 曲 柄 平 衡 塊 前 端 和 后 端 曲 拐 （ 理 解 記 憶 ）橡 膠 式 硅 油 式 摩 擦 片 式掌 握 飛 輪 的 作 用
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)之-第二章機(jī)體組及曲柄連桿機(jī)構(gòu)
