汽車構(gòu)造第02章曲柄連桿機(jī)構(gòu)

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1、 汽 車 構(gòu) 造 電 子 教 案第 二 章 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 2頁(yè) 第 一 節(jié) 概 述 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 功 用 ， 是 把 燃 氣 作 用 在 活 塞 頂 上 的 力 轉(zhuǎn) 變 為 曲 軸 的 轉(zhuǎn)矩 ， 以 向 工 作 機(jī) 械 輸 出 機(jī) 械 能 。 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 主 要 零 件 可 以 分 成 三 組 ： 機(jī) 體 組 、 活 塞 連 桿 以 及 曲軸 飛 輪 組 。 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 工 作 條 件 的 特 點(diǎn) 是 高 溫 、 高 壓 、 高 速 和 化 學(xué) 腐 蝕 。 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 在 高 壓

2、下 作 變 速 運(yùn) 動(dòng) ， 因 此 它 在 工 作 中 的 受 力 情 況 很復(fù) 雜 ， 其 中 有 氣 體 作 用 力 、 運(yùn) 動(dòng) 質(zhì) 量 慣 性 力 、 摩 擦 力 以 及 外 界 阻 力 等 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 3頁(yè) 對(duì) 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 受 力 分 析1. 氣 體 作 用 力2. 往 復(fù) 慣 性 力 與 離 心 力3. 摩 擦 力 （ 摩 擦 力 主 要 取 決 于 運(yùn) 動(dòng) 零 件 的 制 造 質(zhì) 量 與 潤(rùn) 滑 情 況 ，其 數(shù) 值 相 對(duì) 較 小 ， 在 對(duì) 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 受 力 分 析 時(shí) 可 忽 略 。 ） 2021-5-16 哈爾

3、濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 4頁(yè) 氣 體 作 用 力 在 每 個(gè) 工 作 循 環(huán) 的 四 個(gè) 行程 中 ， 氣 體 壓 力 始 終 存 在 。 但由 于 進(jìn) 氣 、 排 氣 兩 行 程 中 氣 體壓 力 較 小 ， 對(duì) 機(jī) 件 影 響 不 大 ，故 這 里 主 要 研 究 作 功 和 壓 縮 行程 中 的 氣 體 作 用 力 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 5頁(yè) 第 二 節(jié) 機(jī) 體 組 一 、 氣 缸 體 二 、 氣 缸 蓋 與 氣 缸 襯 墊 三 、 油 底 殼 四 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 支 承 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 6頁(yè) 一、氣缸體 2021-5-16 哈

4、爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 7頁(yè) 氣 缸 工 作 表 面 必 須 耐 高 溫 、 耐 磨 損 、 耐 腐 蝕 。為 了 滿 足 以 上 要 求 ， 一 般 可 以 從 氣 缸 的 材 料 、 加 工 精 度 和 結(jié) 構(gòu) 等 方 面 來(lái)采 取 措 施 。為 了 保 證 氣 缸 表 面 能 在 高 溫 下 正 常 工 作 ， 必 須 對(duì) 氣 缸 和 氣 缸 蓋 隨 時(shí) 加 以冷 卻 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 8頁(yè) 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 氣 缸 排 列 形 式 對(duì) 于 多缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ，氣 缸 的 排 列形 式 決 定 了發(fā) 動(dòng) 機(jī) 外 形結(jié) 構(gòu) ， 對(duì) 于發(fā) 動(dòng) 機(jī) 氣 缸

5、體 的 剛 度 和強(qiáng) 度 也 有 影響 ， 并 關(guān) 系到 汽 車 總 體布 置 情 況 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 9頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 10頁(yè) 氣 缸 套 有 干 式 和 濕 式 兩 種 ， 如 圖 2-9所 示 。 干 缸 套 （ 圖 2-9 bc） 不 直 接 與 冷 卻水 接 觸 ， 壁 厚 一 般 為 13mm。 濕 缸 套 （ 圖 2-9 dh） 則 與 冷 卻 水 直接 接 觸 ， 壁 厚 一 般 為 59mm。 濕 缸 套 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 在 氣 缸 體 上 沒(méi) 有 密 閉的 水 套 ， 鑄 造 方 便 ， 容 易 拆 卸 更

6、 換 ，冷 卻 效 果 也 較 好 ； 其 缺 點(diǎn) 是 氣 缸 體 的剛 度 差 ， 易 于 漏 氣 、 漏 水 。 濕 缸 套 廣泛 應(yīng) 用 于 汽 車 柴 油 機(jī) 上 。 在 某 些 負(fù) 荷 比 較 小 ， 缸 徑 又 不 大 的 柴油 機(jī) 中 ， 為 使 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 可 以 不 另 外安 裝 氣 缸 套 ， 而 是 直 接 在 氣 缸 體 上 加工 出 氣 缸 內(nèi) 壁 。 氣 缸 套 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 11頁(yè) 二 、 氣 缸 蓋 與 氣 缸 襯 墊 氣 缸 蓋 氣 缸 蓋 的 主 要 功 用 是密 封 氣 缸 上 部 ， 并 與活 塞 頂 部 和 氣

7、缸 壁 一起 形 成 燃 燒 室 。 氣 缸 襯 墊 氣 缸 蓋 與 氣 缸 體 之 間置 有 氣 缸 蓋 襯 墊 ， 以保 證 燃 燒 室 的 密 封 。 它 們 的 優(yōu)缺 點(diǎn) 是 什么 呢 ？ 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 12頁(yè) 氣 缸 蓋 的 材 料 氣 缸 蓋 由 于 形 狀 復(fù) 雜 ， 一 般 都 采 用 灰 鑄 鐵 或 合 金 鑄 鐵 鑄 成 ， 有的 汽 油 機(jī) 氣 缸 蓋 用 鋁 合 金 鑄 造 ， 因 鋁 的 導(dǎo) 熱 性 比 鑄 鐵 好 ， 有 利 于 提高 壓 縮 比 。 鋁 合 金 蓋 的 缺 點(diǎn) 是 剛 度 低 ， 使 用 中 容 易 變 形 。 CA

8、6102型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 采 用 銅 鉬 低 合 金 鑄 鐵 鑄 造 的 整 體 式 氣 缸 蓋 。 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 。燃 燒 室 形 狀 對(duì) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 工 作 影 響 很 大 。 （ 柴 油 機(jī) 燃 燒 室 將 在 “ 柴 油 機(jī) 供給 系 ” 一 章 中 討 論 。 ） 對(duì) 燃 燒 室 的 基 本 要 求 汽 油 機(jī) 常 用 燃 燒 室 形 狀 的 分 類汽 油 機(jī) 的 燃 燒 室 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 13頁(yè) 對(duì)燃燒室的基本要求 1. 結(jié) 構(gòu) 盡 可 能 緊 湊 ， 表 面

9、 積 要 小 ， 以 減 少 熱 量 損失 及 縮 短 火 焰 行 程 ；2. 要 使 混 合 氣 在 壓 縮 終 了 時(shí) 具 有 一 定 的 渦 流 運(yùn) 動(dòng) ，以 提 高 混 合 氣 燃 燒 速 度 ， 保 證 混 合 氣 得 到 及 時(shí)和 充 分 的 燃 燒 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 14頁(yè) 汽油機(jī)燃燒室的形狀 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 15頁(yè) 氣 缸 蓋 襯 墊 的 構(gòu) 造 目 前 應(yīng) 用 較 多 的 是 金 屬 石 棉 襯 墊 ， 如 圖 2-12a、 b所 示 。 石 棉 之 間加 有 金 屬 絲 或 金 屬 屑 ， 而 外 覆 銅 皮 或

10、 鋼 皮 。 水 孔 和 燃 燒 室 孔 周 圍 另 用 鑲邊 增 強(qiáng) ， 以 防 被 高 溫 燃 氣 燒 壞 。 這 種 襯 墊 壓 緊 厚 度 為 1.22mm， 有 很 好的 彈 性 和 耐 熱 性 ， 能 重 復(fù) 使 用 ， 但 厚 度 和 質(zhì) 量 的 均 一 性 較 差 。 安 裝 氣 缸襯 墊 時(shí) ， 應(yīng) 注 意 把 光 滑 的 一 面 朝 氣 缸 體 ， 否 則 容 易 被 氣 體 沖 壞 。 有 的 發(fā)動(dòng) 機(jī) 還 采 用 在 石 棉 中 心 用 編 織 的 鋼 絲 網(wǎng) （ 圖 2-12c） 或 有 孔 鋼 板 （ 沖 有帶 毛 刺 小 孔 的 鋼 板 ） （ 圖 2-12d）

11、為 骨 架 ， 兩 面 用 石 棉 及 橡 膠 粘 結(jié) 劑 壓成 的 氣 缸 蓋 襯 墊 。 近 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 還 正 在 試 驗(yàn) 采 用 膨 脹 石 墨 作 為 襯 墊 的 材料 。 很 多 強(qiáng) 化 的 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 采 用 實(shí) 心 的 金 屬 片 作 為 氣 缸 蓋 襯 墊 （ 圖 2-12e） 。 這 種 氣 缸 墊 由 單 塊 光 整 冷 軋 的 低 碳 鋼 板 制 成 ， 在 需 要 密 封 的 氣缸 孔 和 水 孔 、 油 孔 周 圍 沖 壓 出 一 定 高 度 的 凸 紋 ， 利 用 凸 紋 的 彈 性 變 形 來(lái)實(shí) 現(xiàn) 密 封 。 解 放 CA1091型 汽 車 6

12、102型 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 氣 缸 墊 ， 就 采 用 了 這 種 較 先 進(jìn)的 加 強(qiáng) 型 無(wú) 石 棉 氣 缸 墊 ， 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 2-12f所 示 ， 在 氣 缸 口 密 封 部 位 采用 五 層 薄 鋼 板 組 成 ， 并 設(shè) 計(jì) 成 圓 形 ， 沒(méi) 有 石 棉 夾 層 ， 從 而 消 除 了 氣 囊 的 產(chǎn) 生 ， 也 減 少 了 工 業(yè) 污 染 。 在 油 孔 和 水 孔 周 圍 均 包 有 鋼 護(hù) 圈 以 提 高 密 封性 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 16頁(yè) 氣 缸 蓋 襯 墊 應(yīng) 滿 足 的 要 求 ：（ 1） 在 高 溫 、 高 壓 燃 氣 作 用

13、下 有 足 夠的 強(qiáng) 度 ， 不 易 損 壞 。（ 2） 耐 熱 和 耐 腐 蝕 ， 即 在 高 溫 、 高 壓燃 氣 下 或 有 壓 力 的 機(jī) 油 和 冷 卻 水的 作 用 下 不 燒 損 、 不 變 質(zhì) 。（ 3） 具 有 一 定 彈 性 ， 能 補(bǔ) 償 結(jié) 合 面 的不 平 度 ， 以 保 證 密 封 。（ 4） 拆 裝 方 便 ， 能 重 復(fù) 使 用 ， 壽 命 長(zhǎng) 。 氣 缸 蓋 用 螺 栓 固 緊 在 氣 缸體 上 。 擰 緊 螺 栓 時(shí) ， 必 須 按 由中 央 對(duì) 稱 地 向 四 周 擴(kuò) 展 的 順 序分 幾 次 進(jìn) 行 。 最 后 一 次 要 用 扭力 扳 手 按 工 序

14、規(guī) 定 的 擰 緊 力 矩值 擰 緊 ， 以 免 損 壞 氣 缸 墊 和 發(fā)生 漏 水 現(xiàn) 象 。 如 果 氣 缸 蓋 由 鋁合 金 制 成 ， 則 最 后 必 須 在 發(fā) 動(dòng)機(jī) 冷 的 狀 態(tài) 下 擰 緊 ， 這 樣 熱 起來(lái) 時(shí) 會(huì) 增 加 密 封 的 可 靠 性 ， 因?yàn)?鋁 氣 缸 蓋 的 膨 脹 比 鋼 螺 栓 的大 ； 鑄 鐵 氣 缸 蓋 則 可 以 在 發(fā) 動(dòng)機(jī) 熱 態(tài) 時(shí) 最 后 擰 緊 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 17頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 18頁(yè) 三 、 油 底 殼 主 要 功 用 是 貯 存 機(jī) 油 并封 閉 曲 軸 箱 。

15、 油 底 殼 受力 很 小 。 其 形 狀 決 定 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 總體 布 置 和 機(jī) 油 的 容 量 。 散 熱 肋 片 。 后 部 較 深 。 擋 油 板 。 底 部 裝 有 放 油 塞 。 有 的 放 油 塞 是 磁 性 的 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 19頁(yè) 四 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 支 承 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 20頁(yè) 第 三 節(jié) 活 塞 連 桿 組 活 塞活 塞 環(huán)活 塞 銷連 桿活 塞 連 桿 組 的 組 成 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 21頁(yè) 活 塞 活 塞 的 主 要 作 用 是 承 受 氣 缸 中 的 氣 體

16、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) 。 活 塞 頂部 還 與 氣 缸 蓋 、 氣 缸 壁 共 同 組 成 燃 燒 室 ?；?塞 的 工 作 條 件活 塞 的 材 料活 塞 的 基 本 構(gòu) 造 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 22頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 23頁(yè) 活 塞 頂 部1.平 頂 活 塞 優(yōu) 點(diǎn) 是 吸 熱 面積 小 ， 制 造 工 藝 簡(jiǎn) 單 。 汽 油 機(jī)活 塞 頂 部 多 采 用 平 頂 。2.凹 頂 活 塞 為 了 改 善 混 合氣 的 形 成 和 燃 燒 ， 有 些 汽 油 機(jī)采 用

17、 了 凹 頂 活 塞 ， 并 且 凹 坑 的大 小 還 可 以 用 來(lái) 調(diào) 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的壓 縮 比 。 二 沖 程 汽 油 機(jī) 常 采 用凸 頂 活 塞 。 柴 油 機(jī) 的 活 塞 頂 部常 常 設(shè) 有 各 種 各 樣 的 凹 坑 ， 其具 體 形 狀 、 位 置 、 大 小 都 必 須與 柴 油 機(jī) 混 合 氣 的 形 成 或 與 燃燒 要 求 相 適 應(yīng) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 24頁(yè) 活 塞 裙 部 活 塞 的 工 作 條 件 對(duì) 裙 部 產(chǎn) 生 的 影 響 采 取 的 措 施 活 塞 銷 座 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 25頁(yè) 為 了

18、使 活 塞 在 正 常 工 作 溫 度 下 與 氣 缸 壁 間 保 持 比 較 均 勻 的 間 隙 ，以 免 在 氣 缸 內(nèi) 卡 死 或 引 起 局 部 磨 損 ， 必 須 預(yù) 先 在 冷 態(tài) 下 把 活 塞 加 工 成裙 部 斷 面 為 長(zhǎng) 軸 垂 直 于 活 塞 銷 方 向 的 橢 圓 形 。 為 了 減 少 銷 座 附 近 處 的 熱 變 形 量 ， 有 的 活 塞 將 銷 座 附 近 的 裙 部 外 表面 制 成 下 陷 0.5 1.0mm。 為 了 使 裙 部 適 應(yīng) 活 塞 的 溫 度 分 布 ， 并 且 裙 部 與 承 受 側(cè) 壓 力 的 一 邊的 缸 壁 之 間 容 易 形 成

19、 雙 向 “ 油 楔 ” ， 使 活 塞 無(wú) 論 向 上 或 向 下 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ，都 能 保 證 裙 部 有 良 好 的 潤(rùn) 滑 及 較 高 的 承 載 能 力 ， 活 塞 裙 部 形 狀 可 以 做成 變 橢 圓 桶 形 。 為 了 減 少 鋁 活 塞 裙 部 的 熱 膨 脹 量 ， 有 的 汽 油 機(jī) 活 塞 在 活 塞 銷 座 中鑲 鑄 有 “ 恒 范 鋼 片 ” 。 柴 油 機(jī) 的 鑄 鋁 活 塞 的 裙 部 有 的 鑲 鑄 筒 形 鋼 片 ，還 有 的 采 用 鑲 鑄 復(fù) 式 鋼 片 的 結(jié) 構(gòu) 。 具 體 內(nèi) 容 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 26頁(yè) 恒 范 鋼

20、片 （ 含 鎳 33% 36%， 線膨 脹 系 數(shù) 約 為 鑄 鋁 合 金 的 1/10） ，其 熱 膨 脹 系 數(shù) 低 ， 將 其 鑲 鑄 在 活塞 銷 座 中 以 牽 制 裙 部 的 熱 膨 脹 ，如 圖 所 示 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 27頁(yè) 柴 油 機(jī) 的 鑄 鋁 活 塞 的 裙 部 有 的 鑲 鑄 筒 形 鋼 片 ，還 有 的 采 用 鑲 復(fù) 式 鋼 片 的 結(jié) 構(gòu) ， 此 種 結(jié) 構(gòu) 在裙 部 上 方 受 膨 脹 側(cè) 壓 力 的 那 一 面 鑲 入 兩 片 比較 短 的 弓 形 鋼 片 1， 在 銷 座 位 置 鑄 入 相 應(yīng) 于 裙部 圓 周 形 狀 的

21、 筒 形 鋼 片 2。 兩 部 分 鋼 片 的 聯(lián) 合作 用 ， 保 證 了 整 個(gè) 裙 部 的 膨 脹 量 很 小 而 且 很均 勻 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 28頁(yè) 油 冷 活 塞 右 圖 a， 是 利 用 經(jīng) 過(guò) 連 桿 桿 身 輸 送 到 小 頭 的機(jī) 油 噴 到 活 塞 頂 部 底 面 進(jìn) 行 冷 卻 （ 稱 為 “ 振蕩 冷 卻 ” ） ； 右 圖 b， 是 在 活 塞 頂 部 材 料 內(nèi) 用 失 蠟 鑄 造 法鑄 出 蛇 形 管 ， 利 用 安 裝 在 機(jī) 體 上 的 噴 油 嘴 對(duì)蛇 形 管 的 一 端 噴 入 機(jī) 油 的 方 法 ， 來(lái) 帶 走 活 塞

22、頂 的 大 部 分 熱 量 。 溫 度 升 高 的 機(jī) 油 ， 從 蛇 形管 的 另 一 端 流 出 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 29頁(yè) 這 種 結(jié) 構(gòu) 不 僅 質(zhì) 量 輕 ， 而 且 裙部 具 有 較 大 的 彈 性 ， 可 使 裙 部 與 氣缸 裝 配 間 隙 減 小 很 多 ， 也 不 會(huì) 卡 死 。托 板 式 裙 部活 塞 銷 座 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 30頁(yè)可 使 活 塞 較 平 穩(wěn) 的 從 壓 向 氣 缸 的 一 面 過(guò) 渡 另 一 面 ， 而 且 過(guò) 渡 時(shí) 刻 早 于 達(dá)到 最 高 燃 燒 壓 力 的 時(shí) 刻 ， 可 以 減 輕 活

23、 塞 “ 敲 缸 ” ， 減 小 噪 聲 ， 改 善 發(fā) 動(dòng) 機(jī)工 作 的 平 順 性 。 有些高速汽油機(jī)活塞銷孔中心線偏離活塞中心線平面 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 31頁(yè) 活 塞 環(huán) 活 塞 環(huán) 包 括 氣 環(huán) 和 油 環(huán) 兩種 ： 氣 環(huán) 用 來(lái) 保 證 活 塞 與 氣 缸壁 間 的 密 封 ， 防 止 氣 缸 中的 高 溫 、 高 壓 燃 氣 大 量 漏入 曲 軸 箱 ， 同 時(shí) 還 將 活 塞頂 部 分 的 大 部 分 熱 量 傳 導(dǎo)到 氣 缸 壁 ， 再 由 冷 卻 水 或空 氣 帶 走 。 油 環(huán) 用 來(lái) 刮 除 氣 缸 壁 上 多余 的 機(jī) 油 ， 并 在 氣

24、 缸 壁 面涂 上 一 層 均 勻 的 機(jī) 油 膜 ，這 樣 既 可 以 防 止 機(jī) 油 竄 入氣 缸 燃 燒 ， 又 可 以 減 小 活塞 、 活 塞 環(huán) 與 氣 缸 的 磨 損和 摩 擦 阻 力 。 此 外 ， 油 環(huán)也 起 到 封 氣 的 輔 助 作 用 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 32頁(yè) 活 塞 環(huán) 的 工 作 條 件 在 高 溫 、 高 壓 、 高 速 以 及 潤(rùn) 滑 困 難 的 條 件 下 工 作 的 活 塞 環(huán) ， 是 發(fā) 動(dòng) 機(jī)所 有 零 件 中 工 作 壽 命 最 短 的 。 當(dāng) 活 塞 環(huán) 磨 損 到 失 效 時(shí) ， 將 出 現(xiàn) 發(fā) 動(dòng) 機(jī)起 動(dòng) 困

25、難 ， 功 率 不 足 ， 曲 軸 箱 壓 力 升 高 ， 機(jī) 油 消 耗 增 大 ， 排 氣 冒 藍(lán) 煙 ，燃 燒 室 、 活 塞 等 表 面 嚴(yán) 重 積 碳 等 不 良 狀 況 。活 塞 環(huán) 的 材 料 目 前 廣 泛 應(yīng) 用 ： 合 金 鑄 鐵 （ 在 優(yōu) 質(zhì) 灰 鑄 鐵 中 加 入 少 量 銅 、 鉻 、 鉬 等 合 金元 素 ） 。 第 一 道 氣 環(huán) 的 工 作 表 面 一 般 都 鍍 上 多 孔 性 鉻 。 多 孔 性 鉻 層 硬 度 高 ， 并 能貯 存 少 量 機(jī) 油 ， 以 改 善 潤(rùn) 滑 條 件 ， 使 環(huán) 的 使 用 壽 命 提 高 2 3倍 。 其 余 氣 環(huán) 一 般

26、 鍍 錫 或 磷 化 ， 以 改 善 磨 合 性 能 。 可 用 噴 鉬 來(lái) 提 高 活 塞 環(huán) 的 耐 磨 性 。 在 高 速 強(qiáng) 化 的 柴 油 機(jī) 上 ， 還 可 以 采 用 鋼 片 環(huán) 來(lái) 提 高 彈 力 和 沖 擊 韌 度 。 用 粉 末 冶 金 的 金 屬 陶 瓷 和 聚 四 氟 乙 烯 制 造 的 活 塞 環(huán) ， 在 國(guó) 外 獲 得 試 用 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 33頁(yè) 活 塞 環(huán) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 34頁(yè) 氣 環(huán) 氣 環(huán) 所 起 的 密 封 和 導(dǎo) 熱 兩 大 作 用 ， 密 封 是 主 要 的 。 活 塞 環(huán) 有 一 個(gè)

27、 切 口 ， 且 在 自 由 狀 態(tài) 下 不 是 圓 環(huán) 形 ， 其 外 形 尺 寸 比 氣缸 的 內(nèi) 徑 大 些 。 為 數(shù) 很 少 的 幾 道 切 口 相 互 錯(cuò) 開(kāi) 的 氣 環(huán) 所 構(gòu) 成 的 “ 迷 宮 式 ” 封 氣 裝 置 。 通 常 在 保 證 密 封 的 前 提 下 ， 應(yīng) 該 盡 可 能 減 少 環(huán) 數(shù) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 35頁(yè) 氣 環(huán) 的 切 口 氣 缸 內(nèi) 的 燃 氣 漏 入 曲 軸 箱 的 主 要 通 路 是 活 塞 環(huán) 的 切 口 ， 因 此 ， 切口 的 形 狀 和 裝 入 氣 缸 后 的 間 隙 大 小 對(duì) 于 漏 入 曲 軸 箱

28、的 燃 氣 量 有 一 定 的影 響 ， 切 口 間 隙 過(guò) 大 ， 則 漏 氣 嚴(yán) 重 ， 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 減 小 ； 間 隙 過(guò) 小 ，活 塞 環(huán) 受 熱 膨 脹 后 就 有 可 能 卡 死 或 折 斷 。 切 口 間 隙 值 一 般 為 0.250.8mm。 第 一 道 氣 環(huán) 的 溫 度 最 高 ， 因 而 其 切 口 間 隙 值 最 大 。 a， 直 角 形 切 口 ； b， 階 梯 形 切 口 ； c， 斜 切 口 ， 容 易 折 損 ； d， 二 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 活 塞 環(huán)的 帶 防 轉(zhuǎn) 銷 釘 槽 切 口 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 36頁(yè) 氣

29、 環(huán) 的 斷 面 a是 常 用 的 矩 形 斷 面 ， 其 工 藝 性 和 導(dǎo) 熱 效 果 較 好 ； “ 氣 環(huán) 的 泵 油 作 用 ” 。 b是 錐 形 環(huán) ， 可 以 改 善 環(huán) 的 磨 合 ， 這 種 環(huán) 在 氣 缸 內(nèi) 可 向 下 刮 油 ， 而 向 上 滑動(dòng) 時(shí) ， 由 于 斜 面 的 油 楔 作 用 ， 可 在 油 膜 上 浮 起 ， 減 少 磨 損 。 c、 d是 非 矩 形 斷 面 的 扭 曲 環(huán) 。 它 可 以 防 止 活 塞 環(huán) 在 環(huán) 槽 內(nèi) 上 下 竄 動(dòng) 而 造成 的 泵 油 作 用 ， 同 時(shí) 增 加 了 密 封 性 。 扭 曲 環(huán) 還 易 于 磨 合 ， 并 有

30、 向 下 刮 油的 作 用 。 e是 梯 形 環(huán) 。 常 用 在 熱 負(fù) 荷 較 高 的 柴 油 機(jī) 上 的 第 一 環(huán) 。 f是 桶 面 環(huán) 。新 型 結(jié) 構(gòu) ， 目 前廣 泛 地 用 在 強(qiáng) 化 柴 油 機(jī) 中 第 一 環(huán) 。圓 弧 面 加 工 困 難 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 37頁(yè) 氣 環(huán) 的 泵 油 作 用 泵 油 原 理 危 害 竄 入 氣 缸 內(nèi) 的 機(jī) 油 ， 會(huì) 使 燃 燒室 內(nèi) 形 成 積 碳 和 增 加 機(jī) 油 消 耗 ，并 且 還 可 能 在 環(huán) 槽 （ 尤 其 是 溫度 較 高 的 一 道 氣 環(huán) 槽 ） 中 形 成積 碳 ， 使 環(huán) 被 卡

31、死 在 環(huán) 槽 中 ，失 去 密 封 作 用 ， 劃 傷 氣 缸 壁 ，甚 至 使 環(huán) 折 斷 。 消 除 的 方 法 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 38頁(yè) 消 除 的 方 法 為 了 消 除 或 減 少有 害 的 泵 油 作 用 ， 除在 氣 環(huán) 的 下 面 裝 有 油環(huán) 外 ， 廣 泛 采 用 非 矩形 斷 面 的 扭 曲 環(huán) 。 扭曲 環(huán) 目 前 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 它在 安 裝 時(shí) ， 必 須 注 意環(huán) 的 斷 面 形 狀 和 方 向 ，應(yīng) 將 其 內(nèi) 圓 切 槽 向 上 ，外 圓 切 槽 向 下 ， 不 能裝 反 。 其 作 用 原 理

32、詳 見(jiàn) 扭 曲 環(huán) 部 分 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 39頁(yè) 扭 曲 環(huán) 扭 曲 環(huán) 是 在 矩 形 環(huán) 的 內(nèi) 圓 上 邊緣 或 外 圓 下 邊 緣 切 去 一 部 分 。 將 這種 環(huán) 隨 同 活 塞 裝 入 氣 缸 時(shí) ， 由 于 環(huán)的 彈 性 內(nèi) 力 不 對(duì) 稱 作 用 而 產(chǎn) 生 明 顯的 斷 面 傾 斜 ， 其 作 用 原 理 如 圖 所 示 ?；?塞 環(huán) 裝 入 氣 缸 后 ， 其 外 側(cè) 拉 伸 應(yīng)力 的 合 力 與 內(nèi) 側(cè) 壓 縮 應(yīng) 力 的 合 力 之 間 有 一 力 臂 ， 于 是 產(chǎn) 生 了 扭 曲力 矩 。 它 使 環(huán) 扭 曲 ， 從 而 使 環(huán)的

33、 邊 緣 與 環(huán) 槽 的 上 下 端 面 接 觸 ， 提高 了 表 面 接 觸 應(yīng) 力 ， 防 止 了 活 塞 環(huán)在 環(huán) 槽 內(nèi) 上 下 竄 動(dòng) 而 造 成 的 泵 油 作用 ， 同 時(shí) 增 加 了 密 封 性 。 扭 曲 環(huán) 還 易 于 磨 合 ， 并 有 向 下 刮 油 的 作 用 。M e2F 1F 為 了 消 除 或 減 少 有 害的 泵 油 作 用 ， 除 在 氣 環(huán) 的下 面 裝 有 油 環(huán) 外 ， 廣 泛 采用 非 矩 形 斷 面 的 扭 曲 環(huán) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 40頁(yè) 油 環(huán) （ 分 為 普 通 油 環(huán) 和 組 合 油 環(huán) 兩 種 ） 2021

34、-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 41頁(yè) 普 通 油 環(huán) 普 通 油 環(huán) 外 圓 面 的 中 間 切有 一 道 凹 槽 ， 在 凹 槽 底 部 加 工出 很 多 排 油 小 孔 或 狹 縫 。 油 環(huán)的 刮 油 作 用 如 圖 2-34所 示 。 油 環(huán) 上 唇 的 上 端 面 外 緣 ，一 般 均 有 倒 角 ， 使 油 環(huán) 向上 運(yùn) 動(dòng) 能 夠 形 成 油 膜 。 于是 ， 積 油 可 把 油 環(huán) 推 離 氣缸 壁 ， 易 于 進(jìn) 入 油 環(huán) 的 切槽 內(nèi) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 42頁(yè) 組 合 式 油 環(huán) 的 優(yōu) 點(diǎn) 片 環(huán) 很 薄 ， 對(duì) 氣 缸 壁 的

35、比 壓 大 ， 因 而 刮 油 作 用 強(qiáng) ； 三 個(gè) 刮 油 鋼 片 是 各 自 獨(dú) 立 的 ， 故 對(duì) 氣 缸 適 應(yīng) 性 好 ； 質(zhì) 量 小 ； 回 油 通 路 大 。組 合 油 環(huán) 在 高 速 發(fā) 動(dòng) 機(jī)上 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 。其 缺 點(diǎn) 是 制 造 成 本 高 。（ 片 環(huán) 的 外 表 面 必 須 鍍鉻 ， 否 則 滑 動(dòng) 性 不 好 ） 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 43頁(yè) 活 塞 銷 活 塞 銷 的 功 用 是 連 接 活 塞和 連 桿 小 頭 ， 將 活 塞 承 受的 氣 體 作 用 力 傳 給 連 桿 。 活 塞 銷 一 般 用 低 碳 鋼 或 低碳 合

36、 金 鋼 制 造 ， 先 進(jìn) 行 表面 滲 碳 處 理 以 提 高 表 面 硬度 ， 并 保 證 心 部 有 一 定 的沖 擊 韌 度 ， 然 后 進(jìn) 行 精 磨和 拋 光 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 44頁(yè) 活 塞 銷 與 活 塞 銷 座 孔 和 連 桿 小 頭襯 套 孔 的 連 接 配 合 ， 一 般 多 采 用 “ 全浮 式 ” ， 即 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過(guò) 程 中 ， 活塞 銷 不 僅 可 以 在 連 桿 小 頭 襯 套 孔 內(nèi) ，還 可 以 在 銷 座 孔 內(nèi) 緩 慢 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 以 使活 塞 銷 各 部 分 的 磨 損 比 較 均 勻 。 當(dāng) 采用

37、鋁 活 塞 時(shí) ， 活 塞 銷 座 的 熱 膨 脹 量 大與 鋼 活 塞 銷 。 為 了 保 證 高 溫 工 作 時(shí) 有 正 常 的 工 作 間隙 （ 0.010.02mm） ， 在 冷 態(tài) 裝 配 時(shí)活 塞 銷 與 活 塞 銷 座 孔 為 過(guò) 渡 配 合 。 裝配 時(shí) ， 應(yīng) 先 將 鋁 活 塞 放 在 溫 度 為7090 的 水 或 油 中 加 熱 ， 然 后 將 銷裝 入 。 為 了 防 止 銷 的 軸 向 竄 動(dòng) 而 刮 傷氣 缸 壁 ， 在 活 塞 銷 兩 端 用 卡 環(huán) 嵌 在 銷座 孔 凹 槽 中 加 以 軸 向 定 位 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 45頁(yè)

38、連 桿 連 桿 的 功 用 和 材 料 連 桿 的 工 作 條 件 連 桿 的 組 成 連 桿 的 定 位 連 桿 的 分 類 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 46頁(yè) 連 桿 小 頭 連 桿 小 頭 與 活 塞 銷 相連 。 工 作 時(shí) ， 小 頭 與 銷 之 間有 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 因 此 小 頭 孔 中一 般 壓 入 減 磨 的 青 銅 襯 套 。 為 了 潤(rùn) 滑 活 塞 銷 與 襯套 ， 在 小 頭 和 襯 套 上 鉆 出 集油 孔 或 銑 出 集 油 槽 ， 用 來(lái) 收集 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 被 激 濺 上 來(lái)的 機(jī) 油 ， 以 便 潤(rùn) 滑 。 有 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī)

39、連 桿 小 頭采 用 壓 力 潤(rùn) 滑 ， 在 連 桿 桿 身內(nèi) 裝 有 縱 向 的 壓 力 油 通 道 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 47頁(yè) 連 桿 大 頭 連 桿 大 頭 與 曲 軸 的 曲 柄 銷 相連 ， 一 般 做 成 剖 分 式 的 ， 被 分 開(kāi) 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 蓋 與 連 桿 大 頭 是 組 合 鏜 孔的 ， 為 了 防 止 裝 配 時(shí) 配 對(duì) 錯(cuò) 誤 ， 在同 一 側(cè) 刻 有 配 對(duì) 記 號(hào) 。 大 頭 孔 表 面有 很 小 的 表 面 粗 糙 度 值 ， 以 便 與

40、 連桿 軸 瓦 緊 密 貼 合 。 連 桿 大 頭 上 還 銑 有 連 桿 軸 瓦 的定 位 凹 坑 。 有 的 連 桿 大 頭 連 同 軸 瓦還 鉆 有 11.5mm小 油 孔 ， 從 中 噴 出機(jī) 油 以 加 強(qiáng) 配 氣 凸 輪 與 氣 缸 壁 的 激濺 潤(rùn) 滑 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 48頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 49頁(yè) 連 桿 螺 栓 連 桿 螺 栓 是 一 個(gè) 承 受 交 變 載 荷 的 重 要 零 件 ， 一 般 采 用 韌 性 較 高的 優(yōu) 質(zhì) 合 金 鋼 或 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 鋼 鍛 制 或 冷 鐓 成 形 。 連 桿 大 頭 在

41、 安 裝 時(shí) 必須 緊 固 可 靠 。 連 桿 螺 栓 必 須 以 工 廠 規(guī) 定 的 擰 緊 力 矩 ， 分 23次 均 勻 的擰 緊 ； 還 必 須 用 防 松 膠 （ 如 樂(lè) 泰 243螺 紋 鎖 固 膠 ） 或 其 它 鎖 緊 裝 置 緊固 ， 以 防 止 工 作 時(shí) 自 動(dòng) 松 動(dòng) 。連 桿 的 定 位 方 法 平 切 口 的 連 桿 蓋 與 連 桿 的 定 位 ， 是 利 用 連 桿 螺 栓 上 的 精 加 工 的 圓 柱凸 臺(tái) 或 光 圓 柱 部 分 ， 與 經(jīng) 過(guò) 精 加 工 的 螺 栓 孔 來(lái) 保 證 的 。 斜 切 口 連 桿 在 工 作 中 受 到 慣 性 力 的 拉 伸

42、 ， 在 切 口 方 向 有 一 個(gè) 較 大 的橫 向 分 力 。 因 此 在 斜 切 口 連 桿 上 必 須 采 用 可 靠 的 定 位 措 施 。 斜 切 口連 桿 常 用 的 定 位 方 法 有 ： 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 50頁(yè) 1） 止 口 定 位 （ 圖 a） 優(yōu) 點(diǎn) 是 工 藝 簡(jiǎn) 單 ， 缺 點(diǎn) 是 定 位 不 大 可 靠 。 2） 套 筒 定 位 （ 圖 b） 短 套 筒 與 連 桿 大 頭 有 很 高 配 合 精 度 ， 工 藝 要 求 高 ， 橫 向 尺 寸 加 大 。 3） 鋸 齒 定 位 （ 圖 c） 優(yōu) 點(diǎn) 是 鋸 齒 接 觸 面 積 大 ，

43、貼 合 緊 密 ， 定 位 可 靠 ， 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 51頁(yè) 連 桿 軸 瓦 安 裝 在 連 桿 大 頭 孔 中 的 連 桿 軸 瓦 是 剖 分 成 兩 半 的 滑 動(dòng) 軸 承 ， 軸 瓦是 在 厚 13mm的 薄 鋼 背 的 內(nèi) 圓 面 上 澆 鑄 0.30.7mm厚 的 減 磨 合 金 層(如 巴 氏 合 金 、 銅 鉛 合 金 、 高 錫 鋁 合 金 等 )而 成 ， 如 圖 2-41所 示 。 連 桿軸 瓦 的 背 面 應(yīng) 有 很 小 的 表 面 粗 糙 度 值 。 半 個(gè) 軸 瓦 自 由 狀 態(tài) 下 不 是 半 圓形 ， 當(dāng) 它 們

44、 裝 入 連 桿 大 頭 孔 內(nèi) 時(shí) ， 因 有 過(guò) 盈 ， 故 能 均 勻 的 緊 貼 在 大 頭孔 壁 上 ， 具 有 很 好 的 承 受 載 荷 和 導(dǎo) 熱 的 能 力 。 這 樣 可 以 提 高 其 工 作 可靠 性 和 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 52頁(yè) V形 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 左 右 兩 側(cè) 對(duì) 應(yīng) 兩 氣 缸 的 連 桿 是 共 同 連 接 在 一 個(gè) 曲 柄 銷 上 的 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 53頁(yè) 第 四 節(jié) 曲 軸 飛 輪 組 曲 軸 飛 輪 組 主 要 由 曲 軸 和 飛 輪 以 及 其 它 不 同 功 用

45、的 零 件 和 附 件 組成 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 54頁(yè) 一 、 曲 軸 功 用 及 工 作 條 件 組 成 分 類 材 料 結(jié) 構(gòu) 措 施 定 位 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 55頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 56頁(yè) 曲 軸 的 分 類 按 照 曲 軸 的 主 軸 頸 數(shù) ， 可 以 把 曲 軸 分 為 ：（ 1） 全 支 承 曲 軸 在 相 鄰 的 兩 個(gè) 曲 拐 之 間 ， 都 設(shè) 置 一 個(gè) 主 軸 頸 的曲 軸 ， 稱 為 全 支 承 曲 軸 ；（ 2） 非 全 支 承 曲 軸

46、 與 全 支 承 曲 軸 相 對(duì) 的 即 稱 為 非 全 支 承 曲 軸 ； 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 57頁(yè) 曲 軸 的 曲 拐 數(shù) 取 決 于 氣 缸 的 數(shù) 目 和 排 列 方 式 ， 直 列 式 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 曲 軸的 曲 拐 數(shù) 等 于 氣 缸 數(shù) ； V形 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 曲 軸 的 曲 拐 數(shù) 等 于 氣 缸 數(shù) 的 一 半 。 因 此 ， 直 列 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 全 支 承 曲 軸 ， 其 主 軸 頸 的 總 數(shù) （ 包 括 曲 軸 前端 和 后 端 的 主 軸 頸 ） 比 氣 缸 數(shù) 多 一 個(gè) ； V形 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 全 支 承 曲 軸 ， 其主 軸 頸 的

47、 總 數(shù) 比 氣 缸 數(shù) 的 一 半 多 一 個(gè) 。 全 支 承 曲 軸 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 可 以 提 高 曲 軸 的 剛 度 和 彎 曲 強(qiáng) 度 ， 并 且 可 減輕 主 軸 承 的 載 荷 。 其 缺 點(diǎn) 是 曲 軸 的 加 工 表 面 增 多 ， 主 軸 承 增 多 ， 使 機(jī)體 加 長(zhǎng) 。 這 兩 種 形 式 的 曲 軸 均 可 用 于 汽 油 機(jī) ， 但 柴 油 機(jī) 多 采 用 全 支 承曲 軸 ， 這 是 因 為 其 載 荷 較 大 的 緣 故 。 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 軸 一 般 做 成 整 體式 的 。 采 用 滾 動(dòng) 軸 承 作 為 曲 軸 主 軸 承 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ，

48、 必 須 采 用 組 合 式 曲 軸 ，即 將 曲 軸 的 各 部 分 分 段 加 工 ， 然 后 在 組 合 成 整 個(gè) 曲 軸 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 58頁(yè) 柴 油 機(jī) 的 組 合 式 曲 軸 -主 軸 承 即 為 滾 動(dòng) 軸 承 -隧 道 式 氣 缸 體 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 59頁(yè) 曲 軸 的 材 料 曲 軸 要 求 用 強(qiáng) 度 、 沖 擊 韌 度 和 耐 磨 性 都 比 較 好 的 材 料 制 造 ， 一般 采 用 中 碳 鋼 或 中 碳 合 金 鋼 模 鍛 。 為 了 提 高 曲 軸 的 耐 磨 性 ， 其 主 軸頸 和 曲 柄

49、銷 表 面 上 均 需 高 頻 淬 火 或 滲 氮 ， 再 經(jīng) 過(guò) 精 磨 ， 以 達(dá) 到 高 的精 度 和 較 小 的 表 面 粗 糙 度 值 。 在 一 些 強(qiáng) 化 程 度 不 高 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 上 ， 還采 用 高 強(qiáng) 度 的 稀 土 球 墨 鑄 鐵 鑄 造 曲 軸 。采 取 的 結(jié) 構(gòu) 措 施 為 了 減 小 質(zhì) 量 和 離 心 力 ， 不 少 曲 柄 銷 做 成 空 心 的 。 為 了 平 衡 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 不 平 衡 的 離 心 力 和 離 心 力 矩 ， 有 時(shí) 還 用 來(lái) 平 衡一 部 分 往 復(fù) 慣 性 力 ， 加 平 衡 重 。 曲 軸 前 端 裝 有 驅(qū) 動(dòng) 配 氣 凸

50、輪 軸 的 定 時(shí) 齒 輪 ， 驅(qū) 動(dòng) 風(fēng) 扇 和 水 泵 的帶 輪 以 及 止 推 片 等 。 曲 軸 后 端 有 安 裝 飛 輪 用 的 凸 緣 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 60頁(yè) 空 心 曲 柄 銷 曲 柄 銷 不 少 做 成 空 心 ， 減 小 質(zhì) 量 和 離 心 力 。 從 主 軸 承 經(jīng) 曲 柄 孔道 輸 來(lái) 的 機(jī) 油 就 貯 存 在 此 空 腔 中 ， 曲 柄 銷 與 軸 瓦 上 鉆 有 徑 向 孔 與 此油 腔 相 同 。 有 的 結(jié) 構(gòu) 中 ， 在 此 小 孔 內(nèi) 插 入 一 個(gè) 吸 油 管 ， 管 口 位 于 油腔 的 中 心 。 這 樣 ， 當(dāng) 曲

51、 軸 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 進(jìn) 入 油 腔 的 機(jī) 油 在 離 心 力 的 作 用下 ， 將 較 重 的 雜 質(zhì) 甩 向 油 腔 壁 ， 油 腔 中 心 的 清 潔 機(jī) 油 就 經(jīng) 吸 油 管 流到 曲 柄 銷 工 作 表 面 。 為 了 防 止 吸 油 管 堵 塞 ， 應(yīng) 按 時(shí) 清 除 雜 質(zhì) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 61頁(yè) 有 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 平 衡 重 與 曲 軸 是 一 體 的 ， 有 的 則 單 獨(dú) 制 造 并 用 螺 釘 安 裝 在曲 軸 上 。 一 般 4缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 設(shè) 置 4塊 平 衡 重 ， 6缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 可 設(shè) 置 4、 6、 8塊平 衡 重

52、， 甚 至 在 所 有 曲 柄 下 均 設(shè) 有 平 衡 重 。 加 平 衡 重 會(huì) 導(dǎo) 致 曲 軸 質(zhì) 量 和 材 料 消 耗 增 加 ， 鍛 造 工 藝 復(fù) 雜 。 因 此 ， 曲軸 是 否 加 平 衡 重 ， 要 視 具 體 情 況 而 定 。 雖 然 存 在 彎 矩 ， 但 由 于 采 用 全 支 承 ， 就 不 設(shè) 平 衡 重 ； 采 用 非 全 支 承 ，曲 軸 剛 度 較 差 ， 為 了 減 輕 曲 軸 軸 承 的 負(fù) 荷 ， 也 設(shè) 置 了 平 衡 重 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 62頁(yè) 曲 軸 前 端 曲 軸 前 端 裝 有 驅(qū) 動(dòng) 配 氣 凸 輪 軸 的

53、 定 時(shí) 齒 輪 4,驅(qū) 動(dòng) 風(fēng) 扇 和 水 泵 的 帶 輪 7以 及 止 推 片 3等 。 為 了 防 止 機(jī) 油 沿 曲 軸 頸 外 漏 ， 在 曲 軸 前 端 上 有 一 個(gè)甩 油 盤 5， 壓 配 在 齒 輪 室 蓋 上 的 油 封 6。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 63頁(yè) 曲 軸 后 端 曲 軸 后 端 有 安 裝 飛 輪 的 凸 緣 。為 防 止 機(jī) 油 從 曲 軸 后 端 漏 出 ，通 常 在 曲 軸 后 端 車 回 油 螺 紋 或安 裝 其 它 封 油 裝 置 。 回 油 螺 紋 可 以 是 梯 形 的 或 矩 形的 ， 其 螺 旋 的 方 向 應(yīng) 為 右 旋

54、 。 因 為 機(jī) 油 本 身 帶 有 粘 性 ， 所 以受 到 機(jī) 體 后 蓋 孔 壁 的 磨 擦 阻力 。 機(jī) 油 在 平 行 于 螺 紋 的 分力 的 作 用 下 ， 順 著 螺 紋 槽 被推 送 向 前 ， 流 回 到 油 底 殼 。 rF1rF 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 64頁(yè) 曲 軸 的 定 位 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 時(shí) ， 曲 軸 經(jīng) 常 受 到 離 合 器 施 加 于 飛 輪 的 軸 向 力 作 用而 有 軸 向 竄 動(dòng) 的 趨 勢(shì) 。 曲 軸 竄 動(dòng) 將 破 壞 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 各 零 件 正 確 的相 對(duì) 位 置 ， 故 必 須 用 止 推 軸 承

55、（ 一 般 是 滑 動(dòng) 軸 承 ） 加 以 限 制 。 而 在曲 軸 受 熱 膨 脹 時(shí) ， 又 應(yīng) 允 許 它 能 自 由 伸 長(zhǎng) ， 所 以 曲 軸 上 只 能 有 一 處設(shè) 置 軸 向 定 位 裝 置 ?；?動(dòng) 止 推 軸 承 的 形 式 滑 動(dòng) 止 推 軸 承 的 形 式 有 兩 種 ： 翻 邊 軸 瓦 的 翻 邊 部 分 ； 單 制 的 具 有 減 磨 合 金 層 的 止 推 片 。 后 者 應(yīng) 用 更 為 廣 泛 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 65頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 曲 軸 的 形 狀 和 各 曲

56、拐 的 相 對(duì) 位 置 ， 取 決 于 缸 數(shù) 、 氣 缸 排 列 方 式 （ 單 列或 V形 等 ） 和 發(fā) 火 次 序 。 在 安 排 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 發(fā) 火 次 序 時(shí) ， 應(yīng) 注 意 使 連續(xù) 作 功 的 兩 缸 相 距 盡 可 能 遠(yuǎn) ， 以 減 輕 主 軸 承 的 載 荷 ， 同 時(shí) 避 免 可 能 發(fā)生 的 進(jìn) 氣 重 疊 現(xiàn) 象 （ 即 相 鄰 兩 缸 進(jìn) 氣 門 同 時(shí) 開(kāi) 啟 ） ， 以 避 免 影 響 充 氣 ；作 功 間 隔 應(yīng) 力 求 均 勻 ， 也 就 是 說(shuō) ， 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 完 成 一 個(gè) 工 作 循 環(huán) 的 曲 軸轉(zhuǎn) 角 內(nèi) ， 每 個(gè) 氣 缸 都

57、應(yīng) 發(fā) 火 作 功 一 次 ， 而 且 各 缸 發(fā) 火 的 間 隔 時(shí) 間 （ 以曲 軸 轉(zhuǎn) 角 表 示 ， 稱 為 發(fā) 火 間 隔 角 ） 應(yīng) 力 求 均 勻 。 對(duì) 缸 數(shù) 為 i的 四 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 而 言 ， 發(fā) 火 間 隔 角 為 720 /i。 即 曲 軸 每 轉(zhuǎn)720 /i時(shí) ， 就 應(yīng) 有 一 缸 作 功 ， 以 保 證 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 66頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 發(fā) 火 間 隔 角 應(yīng) 為 720 /4=180 。 4個(gè) 曲 拐 布 置 在 同 一

58、平 面 內(nèi) 。 發(fā) 火 次 序 排 列 法 ， 1-2-4-3或 1-3-4-2。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 67頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 68頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 69頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 發(fā) 火 間 隔 角 應(yīng) 為 720 /6=120 。 發(fā) 火 次 序 是 ： 1-5-3-6-2-4， 比 較 普

59、 遍 ； 另 一 種 次 序 是 ： 1-4-2-6-3-5。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 70頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 發(fā) 火 間 隔 角 應(yīng) 為 720 /8=90 。 V形 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 左 右 兩 列 中 相 對(duì) 應(yīng) 的 一 對(duì)連 桿 共 用 一 個(gè) 曲 拐 ， 所 以 V形 8缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 只 有 4個(gè) 曲 拐 ， 其 布 置 可 以 與 4缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 一 樣 ， 4個(gè) 曲 拐 布 置 在 一 個(gè) 平 面 內(nèi) ， 也 可 以 布 置 在 兩 個(gè) 互相 垂 直 的 平 面 內(nèi) 。 發(fā) 火 次 序 一 般 為

60、 ： 1-8-4-3-6-5-7-2。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 71頁(yè) 幾 種 常 用 的 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 曲 拐 布 置 和 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 72頁(yè) 發(fā) 火 間 隔 角 應(yīng) 為 720 /4=180 。 4個(gè) 曲 拐 布 置 在 同 一 平 面 內(nèi) 。 發(fā) 火 次 序 有 兩 種 可 能 的 排 列 法 ， 即 1-2-4-3或 1-3-4-2。四 沖 程 直 列 4缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 73頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 74頁(yè) 缸 數(shù) i=

61、8。 所 以 發(fā) 火 間 隔 角 應(yīng) 為 720 /8=90 。 V形 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 左 右 兩 列中 相 對(duì) 應(yīng) 的 一 對(duì) 連 桿 共 用 一 個(gè) 曲 拐 ， 所 以 V形 8缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 只 有 4個(gè) 曲 拐 ，其 布 置 可 以 與 4缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 一 樣 ， 4個(gè) 曲 拐 布 置 在 一 個(gè) 平 面 內(nèi) ， 也 可 以布 置 在 兩 個(gè) 互 相 垂 直 的 平 面 內(nèi) 。 發(fā) 火 次 序 一 般 為 ： 1-8-4-3-6-5-7-2。見(jiàn) 表 2-4。 四 沖 程 V形 8缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 火 次 序 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 75頁(yè) 二 、 曲 軸 扭 轉(zhuǎn)

62、減 振 器 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 常 用 的 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 是 磨 擦 式 減 振 器 ， 其 工 作 原 理 是使 曲 軸 扭 轉(zhuǎn) 能 量 逐 漸 消 耗 于 減 振 器 內(nèi) 的 摩 擦 ， 從 而 使 振 幅 逐 漸 減 小 。 曲 軸 是 一 種 扭 轉(zhuǎn) 彈 性 系 統(tǒng) ， 本 身 具 有 一 定 的 自 振 頻 率 。 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工作 過(guò) 程 中 ， 經(jīng) 連 桿 傳 給 曲 柄 銷 的 作 用 力 的 大 小 和 方 向 都 是 周 期 性 變化 的 ， 這 種 周 期 性 變 化 的 激 力 作 用 在 曲 軸 上 ， 引 起 曲 拐 回 轉(zhuǎn) 的 瞬 時(shí)角 速 度

63、也 呈 周 期 性 變 化 。 由 于 固 裝 在 曲 軸 上 的 飛 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 大 ， 其瞬 時(shí) 角 速 度 基 本 上 可 看 作 是 均 勻 的 。 這 樣 ， 曲 拐 便 會(huì) 忽 而 比 飛 輪 轉(zhuǎn)的 快 ， 忽 而 又 會(huì) 比 飛 輪 轉(zhuǎn) 的 慢 ， 形 成 相 對(duì) 于 飛 輪 的 扭 轉(zhuǎn) 擺 動(dòng) ， 也 就是 曲 軸 的 扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) ， 當(dāng) 激 力 頻 率 與 曲 軸 自 振 頻 率 成 整 數(shù) 倍 時(shí) ， 曲 軸扭 轉(zhuǎn) 振 動(dòng) 便 因 共 振 而 加 劇 。 這 將 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 受 到 損 失 ， 定 時(shí) 齒 輪或 鏈 條 磨 損 增 加 ， 嚴(yán) 重 時(shí)

64、 甚 至 將 曲 軸 扭 斷 。 為 了 消 減 曲 軸 的 扭 轉(zhuǎn) 振動(dòng) ， 有 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 曲 軸 前 端 裝 有 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 76頁(yè) 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 77頁(yè) 三 、 飛 輪 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 78頁(yè) 三 、 飛 輪 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 79頁(yè) 三 、 飛 輪 主 要 功 用 是 將 在 作 功 行 程 中 傳 輸 給 曲 軸 的 動(dòng) 能 ， 用 以 在 其 它 行 程 中 克 服阻 力 ， 帶 動(dòng) 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 越 過(guò) 上 、 下

65、 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 ； 此 外 ， 在結(jié) 構(gòu) 上 飛 輪 又 往 往 用 作 汽 車 傳 動(dòng) 系 中 摩 擦 離 合 器 的 驅(qū) 動(dòng) 件 。 為 了 保 證 有 足 夠 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 ， 并 盡 可 能 減 小 飛 輪 的 質(zhì) 量 ， 應(yīng) 使 飛 輪 的 大部 分 質(zhì) 量 都 集 中 在 輪 緣 上 ， 因 而 輪 緣 通 常 做 得 寬 而 厚 。 飛 輪 多 采 用 灰 鑄 鐵 制 造 ， 當(dāng) 輪 緣 的 圓 周 速 度 超 過(guò) 50m/s時(shí)

66、 ， 要 采 用 強(qiáng) 度較 高 的 球 鐵 或 鑄 鋼 制 造 。 飛 輪 外 緣 上 壓 有 一 個(gè) 齒 環(huán) （ 圖 2-43） ， 可 與 起 動(dòng) 機(jī) 的 驅(qū) 動(dòng) 齒 輪 嚙 合 ，供 起 動(dòng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 用 。 飛 輪 上 通 常 刻 有 第 一 缸 發(fā) 火 定 時(shí) 記 號(hào) ， 以 便 校 準(zhǔn) 發(fā) 火 時(shí) 間 。 多 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 飛 輪 應(yīng) 與 曲 軸 一 起 進(jìn) 行 平 衡 ， 飛 輪 與 曲 軸 之 間 應(yīng) 有 嚴(yán) 格 的相 對(duì) 位 置 ， 用 定 位 銷 或 不 對(duì) 稱 布 置 螺 栓 予 以 保 證 。 2021-5-16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第 80頁(yè)2-1 (1)發(fā) 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 體 鑲 入 氣 缸 套 有 何 優(yōu) 點(diǎn) ? (2)什 么 是 干 缸 套 ? (3)什么 是 濕 缸 套 ? (4)采 用 濕 缸 套 時(shí) 如 何 防 止 漏 水 。2-2 曲 柄 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 功 用 和 組 成 是 什 么 ？2-3 (1)扭 曲 環(huán) 裝 入 氣 缸 體 中 為 什 么 回 產(chǎn) 生 扭 曲 ? (2)它 有 何 優(yōu) 點(diǎn) ? (3)裝 配 時(shí) 應(yīng) 注 意 什