学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知

汽车结构与拆装学习任务2曲柄连杆机构的结构认知主讲教师：潘伟荣汽车结构与拆装任务描述一辆新的奔驰E280轿车发动机怠速运转时抖动严重，转速超过1500r/min以后运转平稳。奔驰E280轿车，底盘号为211.054，搭载的发动机为奔驰M272发动机。检查发动机配气正时，发现左侧气缸正时标记正确，右侧气缸的铜链节与凸轮轴调节器的位置发生错位，拆下重新调整，装配完成后起动发动机进行试车，故障消失，说明故障已经修复。汽车结构与拆装目录单元一发动机的基本术语和原理认知单元二曲柄连杆机构的结构认知单元三配气机构的结构认知单元四冷却系的结构认知单元五润滑系的结构认知任务实施汽车结构与拆装单元一发动机的基本术语和原理认知一、发动机常用术语二、发动机主要结构参数三、发动机基本工作原理汽车结构与拆装一、发动机常用术语上止点:活塞顶部离曲轴中心的最远处，即活塞在气缸中的最高位置。下止点:活塞顶部离曲轴中心最近处，活塞在气缸中的最低位置。活塞行程：即上下止点间的距离。活塞由一个止点移动到另一个止点的运动过程，称为一个冲程。气缸工作容积(Vh):活塞从上止点到下止点(一个行程〉所扫过的气缸容积，用Vh（单位：L）表示。S10462DVh＝汽车结构与拆装汽车结构与拆装发动机工作容积（VL）：多缸发动机各气缸工作容积的总和，也叫发动机排量。用VL（单位：L）表示。VL＝Vhi式中：i――发动机气缸数；VL――发动机工作容积，即发动机排量（L）。燃烧室容积(Vc):活塞在上止点时，活塞顶部以上空间的容积(单位为L)。气缸总容积(Va):活塞在下止点时，活塞顶部以上面整个空间的容积(单位为L)。它等于气缸工作容积与燃烧宝容积之和，即Va=Vc+Vh工作循环：发动机内进行的每一次能量转换的一系统列连续过程。汽车结构与拆装动态演示汽车结构与拆装二、发动机主要结构参数(一)排量(Vi):多缸发动机各气缸工作容积之和，Vi=Vhi(i为气缸数目)。发动机排量决定了发动机的动力性。轿车发动机的排量也反映了轿车的档次。(二〉短行程、长行程发动机:发动机排量一定时，缸径越大，活塞也越大，从而导致活塞上下运动的行程变短;反之.缸径小，活塞也越小，从而导致活塞上下运动的行程加长。(三)压缩比(ε):气缸总容积与燃烧室容积的比值，反映了活塞由下止点移动到下止点气缸内气体被压缩的程度。用ε表示。ε＝Va／VC汽车结构与拆装三、发动机基本工作原理1.四冲程汽油机的工作原理四冲程汽油机的一个工作循环是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成。汽车结构与拆装四行程发动机工作原理观看演示1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程汽车结构与拆装1、进气行程排气门关闭进气门开启大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气终了时气缸内压强为0.074～0.093Mpa，温度上升至353～403K活塞下行汽车结构与拆装2、压缩行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线c上止点下止点压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.5Mpa，温度继续上升至600～700K。活塞上行汽车结构与拆装3、作功行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点作功中气缸内最高压强可达3～5Mpa，最高温度可达2200～2800K；作功终了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度下降至1300～1600K。活塞下行汽车结构与拆装4、排气行程进气门关闭排气门打开PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点残余废气排气终了时气缸内压强下降至0.102～0.120Mpa，温度下降至900～1200Ka活塞上行汽车结构与拆装2.四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成。1-喷油器；2-排气门；3-进气门；4-汽缸；5-喷油泵；6-活塞；7-连杆；8-曲轴汽车结构与拆装进气行程压缩行程作功行程排气行程新鲜空气四行程柴油机各行程示意图开始喷油汽车结构与拆装汽油机、柴油机的工作相同点：每个工作循环曲轴转两周;每一行程曲轴转半周;只有作功行程产生动力。汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器汽油机、柴油机的工作不同点：汽车结构与拆装单元二曲柄连杆机构的结构认知一、机体组的结构二、活塞连杆组的结构三、曲轴飞轮组的结构汽车结构与拆装曲柄连杆机构机体组活塞连杆组曲轴飞轮组汽缸体曲轴箱汽缸盖汽缸套汽缸衬垫油底壳活塞活塞环活塞销连杆曲轴飞轮扭转减振器汽车结构与拆装曲柄连杆机构汽车结构与拆装一、机体组的结构机体组由气缸体(气缸套)、气缸盖、气缸垫和油底壳等组成。汽车结构与拆装（一）气缸体1.气缸体的作用气缸体是发动机的基体和骨架，大多数发动机件都装在气缸体上。2.气缸体分类（1）气缸体结构可分为两种:整体式和多片式。整体式气缸体又可分为一般式、龙门式和隧道式三种汽车结构与拆装（2）气缸体依气缸排列形式分为三类:直列式、V式和对置式汽车结构与拆装（3）气缸体的结构气缸是直接加工在缸体上的圆孔。有的气缸则是加工成圆筒形镶入气缸孔内的气缸套。缸体内还加工有引导润滑油的油道及让冷却液流通的冷却水套.汽车结构与拆装根据气缸套是否与冷却水接触，分为干式和湿式两种汽车结构与拆装（二）气缸盖1.气缸盖的作用气缸盖封闭气缸的上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。2.气缸盖结构气缸盖上安装着进排气凸轮轴或摇臂轴，火花塞(汽油机)，喷油器(柴油机)及进、排气歧管。汽车结构与拆装（三）气缸垫1.气缸垫的作用气缸垫装在缸体和缸盖的结合面之间。作用是密封气缸，防止漏气、漏水和漏机油。2.气缸垫的结构气缸垫要定向安装。石棉外包铜皮的气缸垫，装在缸体、缸盖用同一种材料制成的发动机上时，翻边一面朝向缸体;缸体、缸盖用不同材料者，翻边一面朝向气缸盖。汽车结构与拆装（四）油底壳1.油底壳的作用油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。2.油底壳的结构油底壳一般为薄钢板冲压而成.汽车结构与拆装二、活塞连杆组的结构（一）活塞连杆组的结构与工作原理活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件组成。汽车结构与拆装1.活塞（1）活塞的作用活塞承受气缸中的燃烧压力，并将此压力通过活塞销和连杆传给曲轴，产生旋转运动。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室。（2）活塞的结构活塞可分为活塞顶部、活塞头部和活塞裙部三部分汽车结构与拆装①活塞顶部活塞顶部是燃烧室的组成部分，常制成不同的形状。汽车结构与拆装②活塞头部活塞顶部至最下面一道活塞环槽之间的部分称为活塞头部，其作用是安装活塞环。③活塞裙部活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙部，其作用是引导活塞在气缸中作往复运动，并承受侧压力。高速发动机的活塞，将活塞销座孔向主推力面偏移1～2mm.防止“敲缸”。④绝热槽为使发动机工作时，活塞受热后能与气缸壁间保持均匀的间隙，通常采取两种措施:一种将活塞裙部制成锥形。活塞销座孔偏置另一种在活塞上开槽，在活塞上开槽，活塞裙部开绝热槽及膨胀槽，形状有П形和T形锥形的活塞汽车结构与拆装二）活塞环1.活塞环的分类活塞环是中间断开的弹性金属环，可分为气环和油环两种。2.活塞环作用、结构及工作原理1）气环（1）气环作用:气环密封气缸中的高温、高压燃气，防止它漏入曲轴箱，同时，还将活塞头部70%～80%的热量传导给气缸壁。（3）气环的结构活塞环三隙汽车结构与拆装2)油环（1)作用活塞上行时，气环将润滑油均匀分布到气缸壁，活塞下行时，油环刮去多余的润滑油，经活塞上的回油孔流回油底壳（2)结构目前汽车发动机的油环有普通油环和组合油环两种。油环的结构a)普通油环b)组合油环汽车结构与拆装三）活塞销1.活塞销作用活塞销连接活塞和连杆小头，将活塞所承受的气体压力传给连杆。2.活塞销的结构根据活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的配合的情况，活塞销分面为全浮式和半浮式两种。汽车结构与拆装四）连杆1.连杆作用连杆将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。2.连杆的结构连杆可分为连杆小头、杆身和连杆大头三部分汽车结构与拆装四）连杆轴承1.连杆轴承作用连杆轴承装在连杆大头孔内，用以保护连杆轴颈(曲柄销)和连杆大头孔。其在工作时承受着较大的交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难等苛刻条件。2.连杆轴承的结构现代汽车发动机用的连杆轴承是由钢背、减磨合金和镀在表面的耐磨合金组成汽车结构与拆装三、曲轴飞轮组的结构曲轴飞轮组主要由曲轴、主轴承、飞轮、正时齿轮、带轮和曲轴扭转减振器等组成。汽车结构与拆装一）曲轴1．曲轴的作用将活塞连杆组的动力变为转矩，通过飞轮传到汽车的传动系统；曲轴驱动发动机的配气机构和其他辅助装置。2．曲轴的结构曲轴一般由主轴颈、曲轴前端、连杆轴颈、曲柄、平衡重、曲轴后端等组成。汽车结构与拆装（1）曲拐一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。曲拐的数目取决于发动机的气缸数目及其排列方式。(2)曲轴支承曲轴可按其主轴颈的数目分为全支承曲轴及非全支承曲轴。汽车结构与拆装二）曲轴的轴承1.分类曲轴轴承按其承载方向可分为径向轴承和轴向(推力)轴承。2.径向轴承3.推力轴承径向轴承曲轴的推力轴承的两种形式汽车结构与拆装三）几种常用的多缸发动机曲拐布置和点火顺序直列四缸发动机工作循环(发火)顺序:1-2-4-3曲轴转角（°)第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功压缩排气进气180～360排气作功进气压缩360～540进气排气压缩作功540～720压缩进气作功排气直列四缸发动机曲拐布置汽车结构与拆装直列六缸发动机工作循环(发火顺序:1-5-3-6-2-4)六缸发动机的曲拐布置汽车结构与拆装四）飞轮1.飞轮的作用飞轮可贮存作功行程的一部分能量，以克服各辅助行程的阻力，使曲轴均匀旋转。2.飞轮的结构汽车结构与拆装五）曲轴扭转减振器作用：为了防止曲轴的周期性扭转振动。汽车结构与拆装单元三配气机构的结构认知一、配气机构概述二、气门组的结构三、气门传动组的结构四、配气相位汽车结构与拆装一、配气机构概述（一）配气机构的作用按照发动机工作的要求，定时开闭进排气门，使可燃混合气和空气(柴油机)进入气缸，并将废气排出气缸。（二）配气机构的组成配气机构由气门组与气门传动组组成。气门组由气门、气门弹簧、气门锁片、气门导管和气门弹簧等组成。气门传动组由正时齿轮、凸轮轴正时齿轮、正时皮带、凸轮轴和液力挺杆等组成汽车结构与拆装（三）配气机构的类型1.按气门布置形式分可分为双气门和多气门两种汽车结构与拆装2.按凸轮轴布置位置分可分为凸轮轴上置式、凸轮轴中置式和凸轮轴下置式三种。汽车结构与拆装3.按气门驱动形式分可分为直接驱动式与摇臂驱动式两种。4.按凸轮轴传动方式分有齿形带传动式、链传动式和齿轮传动式三种。汽车结构与拆装5.按凸轮轴的数量分可分为单凸轮轴和双凸轮轴两种汽车结构与拆装二、气门组的结构（一）气门组的概述1.气门组的功用和工作条件气门组在压缩、作功行程中密封气缸。在进气行程时，进气门打开;在排气行程时，排气门打开。气门关闭时气门弹簧的弹力使气门紧贴在气门座圈上。汽车结构与拆装2.气门组的零件结构气门组由气门、气门导管、气门座、气门弹簧和气门锁片等零件组成汽车结构与拆装（二）气门1.功用气门是燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室的开关。2气门的结构气门由头部、杆部和锁止部组成。汽车结构与拆装(1)气门头部的结构形式气门头部的结构有平顶式、球面顶式和喇叭形顶式三种。汽车结构与拆装（三）气门座1.气门座的作用气缸盖或气缸体的进、排气道与气门锥面相结合的部位称为气门座。气门座的作用是靠其内