任務(wù)一曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆裝、檢測與調(diào)整Microsoft PowerPoint 演示文稿

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1、任務(wù)三 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的拆裝、檢測及調(diào)整一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用與組成作用 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)。其作用是將燃?xì)庾饔迷诨钊斏系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而對外輸出動力。組成：機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組 1機(jī)體組機(jī)體組主要由汽缸蓋、汽缸體、曲軸箱、汽缸套及汽缸墊、油底殼等組成。 機(jī) 體 組 組 成 ：曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼 （1）.氣缸體與曲軸箱 1）汽缸體的構(gòu)造氣缸體是發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體。水冷發(fā)動機(jī)通常將氣缸體與上曲軸箱鑄成一體，簡稱汽缸體。氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸 ，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)

2、動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤滑油道等。 汽缸體的結(jié)構(gòu)形式氣缸體有三種結(jié)構(gòu)型式，即一般式、龍門式和隧道式 一般式氣缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差 。富康ZX轎車TU3.2K發(fā)動機(jī)、夏利376Q型發(fā)動機(jī)的汽缸體屬于這種結(jié)構(gòu)。 龍門式氣缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷；但其缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。桑塔納、捷達(dá)和奧迪等發(fā)動機(jī)屬于這種結(jié)構(gòu)。 隧道式氣缸體 這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為

3、整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但其缺點(diǎn)是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。黃河JN1181C13型汽車6135Q型發(fā)動機(jī)采用這種結(jié)構(gòu)。 汽缸的排列方式發(fā)動機(jī)汽缸的排列方式有三種：直列式、V形和水平對置。 2）汽缸與氣缸套汽缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞做往復(fù)運(yùn)動的圓柱形空腔稱為汽缸。汽缸工作表面承受燃?xì)獾母邷?、高壓作用，且活塞在其中做高速運(yùn)動，因此要求其耐高溫、耐高壓、耐磨損和耐腐蝕。如果汽缸體全部采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料，則成本太高，因?yàn)槌c活塞配合的汽缸壁表面外，其他部分對耐磨性要求并不高，所以現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)廣泛采用在汽缸體內(nèi)鑲?cè)霘飧滋?，形成?/p>

4、缸工作表面。這樣，氣缸套可用耐磨性較好的合金鑄鐵或合金鋼制造，而汽缸體則用價(jià)格較低的普通鑄鐵或鋁合金等材料制造。 根據(jù)氣缸套是否與冷卻液接觸，氣缸套有兩種結(jié)構(gòu)，即干式和濕式。 干式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為13mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進(jìn)行精加工，拆裝不方便，散熱不良。 濕式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為59mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但

5、缺點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象，通常缸套下部設(shè)12個(gè)耐油、耐熱的橡膠密封圈。大多數(shù)濕式缸套壓入缸體后，其頂面高出汽缸體上平面0.050.15mm。這樣當(dāng)緊固汽缸蓋螺栓時(shí)，可將汽缸蓋襯墊壓得更緊，以保證汽缸更好地密封和氣缸套更好地定位。 3）汽缸體的維修汽缸體主要損傷形式有：變形、裂紋和汽缸磨損。 、汽缸變形的檢修檢驗(yàn)：修理：平面度不大于0.05mm或僅有局部不平時(shí)，用刮到刮平。平面度誤差較大時(shí)，采用平面磨床進(jìn)行磨削加工，但加工量不能過大，約0.240.50mm，否則影響壓縮比。 、汽缸裂紋的檢修檢驗(yàn)：外部明顯裂紋直接觀察；細(xì)微和內(nèi)部裂紋進(jìn)行水壓試驗(yàn)。修理：漏水、漏油、

6、漏氣，更換；水套或其它非重要部位的裂紋可用環(huán)氧樹脂黏補(bǔ) 、汽缸磨損的檢修磨損規(guī)律：上大下小的倒錐形，最大磨損部位是活塞處于上止點(diǎn)時(shí)第一道活塞環(huán)對應(yīng)的汽缸壁位置；沿圓周方向的磨損為橢圓形，前后磨損較大。衡量指標(biāo)：圓度及圓柱度檢驗(yàn)：修理： （2）氣缸蓋汽缸蓋的作用是封閉汽缸的上部，并與處于上止點(diǎn)時(shí)的活塞頂部和汽缸壁共同構(gòu)成燃燒室。同時(shí)，汽缸蓋也是某些零件的裝配機(jī)體。氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多. 曲軸主軸承蓋的拆卸順序 1）.氣缸蓋的構(gòu)造汽缸蓋是發(fā)動機(jī)上最復(fù)雜的零件之一。汽缸水套；有進(jìn)、排氣門座及氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道；有燃燒室、火花塞

7、座孔或蓋內(nèi)部有與汽缸體相通的冷卻噴油器座孔；上置凸輪軸式發(fā)動機(jī)的汽缸蓋上還有用以安裝凸輪軸的軸承座。 汽缸蓋的結(jié)構(gòu)形式 發(fā)動機(jī)汽缸蓋的結(jié)構(gòu)形式有兩種：整體式和分開式。 燃燒室 汽油機(jī)的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。對燃燒室有如下基本要求：一是結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，冷卻面積要小，以減少熱量損失和縮短火焰行程；二是使混合氣在壓縮終了時(shí)具有一定的渦流運(yùn)動，以提高混合氣混合質(zhì)量和燃燒速度，保證混合氣得到及時(shí)和充分燃燒；三是表面要光滑，不易積炭。 汽油機(jī)燃燒室常見的三種形式 半球形燃燒室：結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙

8、行排列，進(jìn)氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣機(jī)構(gòu)變得較復(fù)雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機(jī)上被廣泛地應(yīng)用。 楔形燃燒室：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進(jìn)氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機(jī)構(gòu)簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些，切諾基轎車發(fā)動機(jī)采用這種形式的燃燒室。 盆形燃燒室：氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進(jìn)、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達(dá)轎車發(fā)動機(jī)、奧迪轎車發(fā)動機(jī)采用盆形燃燒室。 （3）汽缸蓋罩汽缸蓋罩密封配氣機(jī)構(gòu)等零部件，防止灰塵污染潤滑油或灰塵進(jìn)入汽缸

9、蓋上部，以減少氣門傳動機(jī)構(gòu)的磨損。有的罩蓋上有加機(jī)油口和曲軸箱通風(fēng)管接口。氣缸蓋罩用鋁合金鑄造或薄鋼板沖壓制成，與氣缸蓋結(jié)合面加上橡膠襯墊。 （4）氣缸墊氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。 氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補(bǔ)償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。 （5）油底殼用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱.

10、 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，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?（6）、汽缸蓋的維修主要損傷：變形、裂紋、螺紋孔損壞。 2、活塞連桿組活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿組等組成。 （1）.活塞 活塞的作用有兩個(gè)：一是活塞頂部與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室；二是承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 高溫 高壓 高速：活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)往復(fù)運(yùn)動 2）.要求 要有足夠的剛度和強(qiáng)度，傳力可靠； 導(dǎo)熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損； 質(zhì)量小，重量輕，盡可能地減小往復(fù)慣性力。

11、 3）構(gòu)造活塞由頂部、頭部、群部三部分 .活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀與燃燒室有關(guān)，一般有平頂、凹頂、禿頂三種。 活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分。其作用：承受氣體壓力，并傳遞給連桿；與活塞一起實(shí)現(xiàn)汽缸的密封；將活塞吸收的熱量通過活塞環(huán)傳遞給汽缸壁。頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。上面用以安裝氣環(huán)，下面用以安裝油環(huán)。在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從從汽缸壁上刮下來的多余機(jī)油，得以經(jīng)過這些小孔流回油底殼。 活塞裙部是指油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分。其作用是為活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。 （2）.活塞環(huán)： 1）.活塞環(huán)的功用活塞環(huán)按作用不同分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，兩者配

12、合使用。氣環(huán)是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走；油環(huán)起布油和刮油的作用，下行時(shí)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，上行時(shí)在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒掉，又可以減少活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環(huán)還能起到封氣的輔助作用。 2）.活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)氣環(huán)氣環(huán)的開口形狀：直開口氣環(huán)、斜開口氣環(huán)、梯形開口氣環(huán) 氣環(huán)的斷面形狀： 矩形環(huán)：斷面為矩形，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，易于生產(chǎn)，應(yīng)用最廣。但是矩形環(huán)隨活塞往復(fù)運(yùn)動時(shí)，會把氣缸壁面上的機(jī)油不斷送入氣缸中。這種現(xiàn)象稱為“氣環(huán)的泵油作用” 氣環(huán)的泵油作用:活塞下行時(shí)，由于環(huán)與氣

13、缸壁的摩擦阻力及環(huán)的慣性，環(huán)被壓靠在環(huán)槽的上端面上，氣缸壁面上的油被刮入下邊隙和內(nèi)邊隙；活塞上行時(shí)，環(huán)又被壓靠在環(huán)槽的下端面。結(jié)果第一道環(huán)背隙里的機(jī)油就進(jìn)入燃燒室，竄入燃燒室的機(jī)油，會在燃燒室內(nèi)形成積炭，造成機(jī)油的消耗量增加，另外上竄的機(jī)油也可能在環(huán)槽內(nèi)形成積炭，使環(huán)在環(huán)槽內(nèi)卡死而失去密封作用，劃傷氣缸壁。 油環(huán) 油環(huán)按結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式兩種。 3）. 活塞環(huán)的三隙間隙 發(fā)動機(jī)工作時(shí)，活塞、活塞環(huán)等都會發(fā)生膨脹。因此，活塞環(huán)安裝時(shí)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙、背隙。 （3）.活塞銷 1）.作用是連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。 2）.活塞銷的構(gòu)造 活塞銷的內(nèi)孔：a 圓柱形；b 兩段

14、截錐與圓柱組合；c兩段截錐形 活塞銷的連接方式有兩種：全浮式和半浮式?！叭∈健卑惭b，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運(yùn)動，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。這種安裝方式應(yīng)用較廣泛?！鞍敫∈健卑惭b的特點(diǎn)是活塞銷中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動，而和連桿小頭沒有相對運(yùn)動?；钊N不會作軸向竄動，不需要鎖片。小轎車上應(yīng)用較多。 （4）.連桿 1）.連桿的作用連桿的作用是將活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 2）.連桿的結(jié)構(gòu) 連桿的基本結(jié)構(gòu)可分為連桿小頭、桿身和連桿大頭三部分。 連桿小頭 連桿小頭

15、孔內(nèi)裝有減磨的連桿襯套，一般為青銅襯套或鐵基粉末冶金襯套。連桿襯套和活塞銷之間存在運(yùn)動，必須潤滑。其潤滑方式有兩種：一種是在連桿小頭和襯套上開集油孔集油槽，靠收集曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)飛濺起來的機(jī)油來潤滑；另一種是在連桿桿身內(nèi)鉆潤滑油道，通過連桿軸頸的油道得到有壓力的潤滑油進(jìn)行潤滑。 桿身 連桿桿身通常做成“工”字形斷面，以求在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下盡量減輕其質(zhì)量。 連桿大頭 連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，為便于安裝，連桿大頭一般做成剖分式的，被分開的部分稱為連桿蓋，借特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上。 連桿大頭按剖分面的方向可分為平切口和斜切口兩種。平切口連桿蓋與連桿的定位多采用連桿螺栓定位，斜切口分

16、面與連桿桿身軸線成3060夾角，最常見的是45夾角，常用的定位方法有鋸齒定位、圓銷定位、套筒定位和止口定位。 3).V形發(fā)動機(jī)連桿 （a）并列連桿（b）主副連桿（c）叉形連桿 (5).連桿軸承連桿大頭孔內(nèi)裝有瓦片式滑動軸承，簡稱連桿軸瓦。軸瓦分上、下兩個(gè)半片，目前多采用薄壁鋼背軸瓦，在其內(nèi)表面澆鑄有耐磨合金層。耐磨合金層具有質(zhì)軟，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨損等特點(diǎn)。耐磨合金常采用的有巴氏合金，銅鋁合金，高錫鋁合金。連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時(shí)嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動或轉(zhuǎn)動，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時(shí)應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油孔對齊。 曲軸飛輪組主要由曲軸、

17、飛輪、扭轉(zhuǎn)減震器、曲軸帶輪以及正時(shí)鏈輪（或齒輪）等組成。（1）、曲軸 作用：將活塞連桿組傳來的氣體作用力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)力矩對外輸出，并驅(qū)動發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他裝置工作 構(gòu)造:多缸發(fā)動機(jī)曲軸一般做成整體式。某些小型汽油機(jī)或柴油機(jī)采用滾動軸承為曲軸主軸承的發(fā)動機(jī)，采用組合式曲軸，即將曲軸分段加工后組合成整個(gè)曲軸。曲軸的基本結(jié)構(gòu)包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重以及后端凸緣等。 曲軸的軸間定位：曲軸作為轉(zhuǎn)動件，必須與其固定件之間有一定的軸向間隙。而發(fā)動機(jī)在工作時(shí)，曲軸經(jīng)常受到離合器施加于飛輪的軸向力以及在上下坡行駛或突然加減速出現(xiàn)的軸向作用力而有軸向竄動的趨勢。曲軸的軸向竄動將破壞曲柄連

18、桿機(jī)構(gòu)各零件的正確相對位置，因此曲軸必須有軸向定位措施。而在曲軸受熱膨脹時(shí)，又應(yīng)允許它能自由伸長，故曲軸上只能有一處設(shè)置軸向定位裝置，該裝置可設(shè)在曲軸的前端、中間或后端。 曲軸的軸向定位是通過止推裝置實(shí)現(xiàn)的。止推裝置有翻邊軸瓦、止推環(huán)、止推片等多種形式。 曲拐的布置：一個(gè)連桿軸頸和它兩端的曲柄及相鄰兩個(gè)主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐。曲軸的曲拐數(shù)取決于發(fā)動機(jī)汽缸的數(shù)目和排列方式。直列式發(fā)動機(jī)曲拐數(shù)等于汽缸數(shù)；V形發(fā)動機(jī)汽缸數(shù)等于汽缸數(shù)的一半。曲拐的布置（即曲拐的相對位置）除與氣缸數(shù)、氣缸排列方式有關(guān)外，還與發(fā)動機(jī)發(fā)火順序有關(guān)。四行程發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)為i，則發(fā)動機(jī)點(diǎn)火間隔角為720/i。 常見幾種多缸發(fā)動機(jī)曲拐的布置和工作順序如下：直列四缸發(fā)動機(jī)四個(gè)曲拐布置 曲拐對稱布置在同一平面內(nèi)，做功間隔角為720/4180，各缸工作順序有1-3-4-2和1-2-4-3兩種。 （2）. 飛輪 1）. 飛輪的作用是通過儲存和釋放能量來提高發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性和改善發(fā)動機(jī)克服短時(shí)間超載能力，與此同時(shí)，又將發(fā)動機(jī)的動力傳遞給離合器。 2）.構(gòu)造 飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動慣量很大的圓盤，多用灰鑄鐵制造，外緣上壓有一個(gè)齒圈，可與起動機(jī)的驅(qū)動齒輪嚙合，供起動發(fā)動機(jī)用。有些飛輪上通?？逃械谝桓c(diǎn)火正時(shí)記號，以便校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)間。 一缸上止記號點(diǎn)記號齒圈在發(fā)動機(jī)起動時(shí)與起動機(jī)齒輪嚙合，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。