电子演示文稿_曲柄连杆机构构造与维修

汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构的构造与维修曲柄连杆机构图请点击图片观看该图片对应的教学动画2.1曲柄连杆机构概述一、功用：把热能转换成机械能，活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。活塞上的气压力经连杆传给曲轴，对外输出功率。二、工作条件：热负荷机械负荷发动机的最高压力为5～9MPa，轿车转速为4000～6000r/min，惯性力与气压力相当。活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大。活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程是减速运动。同理，下半行程到上半行程也如此。三、曲柄连杆机构的运动2.1曲柄连杆机构概述四、曲柄连杆机构的受力分析2.1曲柄连杆机构概述受力类型：气压力、惯性力、摩擦力。1.气压力：工作循环中，气缸气体压力不断变化作用于活塞。气压力分析图请点击图片观看该图片对应的教学动画2.1曲柄连杆机构概述2.往复惯性力和离心惯性力：曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，从而产生惯性力。惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力。（1）往复惯性力:指活塞组件和连杆小端在气缸内作往复运动所产生的惯性力，用Fj表示。Fj与质量、加速度成正比，方向与加速度方向相反。（2）离心惯性力:指曲柄，连杆轴颈，连杆大端等围绕曲轴轴线作圆周运动产生的离心惯性力。请点击图片观看该图片对应的教学动画往复惯性力和离心力作用示意图2.1曲柄连杆机构概述3.摩擦力:曲柄连杆机构中互相接触表面作相对运动时，存在摩擦力。摩擦力大小与摩擦系数、正压力有关，方向与活塞运动方向相反。一、作用、工作条件与要求:1.作用承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室。2.工作条件高温高压承受呈周期性变化的气压力和惯性力2.2活塞连杆组构造和维修2.2.1活塞2.2活塞连杆组构造和维修3.要求要有足够的强度和刚度质量要尽量小，保持较小惯性力热膨胀系数要小导热性要好耐磨和气缸壁间要保持最小的间隙活塞连杆组的组成图活塞的基本结构图2.2活塞连杆组构造和维修二、材料现代汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金，个别汽车的柴油机用高级铸铁或耐热钢制造活塞。三、组成头部（顶部与环槽部）裙部活塞销座2.2活塞连杆组构造和维修四、活塞的结构1.活塞顶部形状汽油机：平顶、凹顶、凸顶。柴油机常用形状：凹坑。2.环槽部活塞的环槽部切有若干环槽、用以安装活塞环、是活塞的防漏部分。活塞顶部的环槽装有压缩环（气环），一般为2～3道；下面的环槽装有油环1～2道。2.2活塞连杆组构造和维修3.裙部活塞运动导向承受侧压力4.活塞销座将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆2.2活塞连杆组构造和维修五、活塞的变形及相应结构措施1.活塞和气缸之间必须保持一定的间隙导向作用的间隙尤为严格；间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故障。2.变形主要原因：热膨胀2.2活塞连杆组构造和维修3.采取措施活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆活塞将销座附近的裙部外表制成下陷0.5～1.0mm油冷活塞偏置销座等请点击图片观看该图片对应的教学动画活塞销偏置图2.2活塞连杆组构造和维修六、活塞的安装方向活塞顶面上有方向标记：如箭头，缺口等，安装须注意。2.2活塞连杆组构造和维修2.2.2活塞环一、分类与功用1.分类:油环气环2.气环功用:保证活塞与气缸壁的密封防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走3.油环的作用:刮除气缸壁多余机油，铺涂均匀油膜，防止机油串入气缸燃烧减少活塞和活塞环与气缸的磨损2.2活塞连杆组构造和维修二、活塞环的间隙开口间隙侧隙背隙2.2活塞连杆组构造和维修三、活塞环的安装三道活塞环：各环错开120°四道活塞环：一道和二道互错开180°二道和三道互错开90°三道和四道错开180°2.2活塞连杆组构造和维修四、气环的密封原理1.漏气路线:环面和气缸壁间环与环槽的面间开口端隙处2.第一密封面:自由状态下活塞环大于缸径，装入气缸后产生一定弹力与缸壁压紧，第一密封面建立。3.第二密封面:在作功和压缩行程中，气体压力使活塞环紧压在环槽的下侧，形成第二密封面。请点击图片观看该图片对应的教学动画气环密封图请点击图片观看该图片对应的教学动画2.2活塞连杆组构造和维修五、活塞环的泵油作用泵油图2.2活塞连杆组构造和维修六、气环的类型矩形环锥形环扭曲环梯形环桶面环七、扭曲环的安装内圆切槽向上，外圆切槽向下。内上切口一般装于第一道环槽，外切口装于背压力较小的第二、三环槽，不可装反。活塞环类型图2.2活塞连杆组构造和维修2.2.3活塞销一、功用连接活塞和连杆小端，将活塞承受的气压力传给连杆二、结构厚壁管状体三、连接方式全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定的配合间隙。半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固定，一处浮动。活塞销连接方式图2.2活塞连杆组构造和维修2.2.4连杆一、连杆组件：连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦二、连杆体构成:小端杆身大端连杆组件图2.2活塞连杆组构造和维修三、定位方式：连杆螺栓定位锯齿形定位套销定位止口定位四、连杆的安装：配对安装标记安装2.2活塞连杆组构造和维修2.2.5活塞连杆组的检修一、活塞的选配1.活塞的正常磨损活塞环槽的磨损活塞裙部的磨损活塞销座孔磨损等活塞环槽的磨损较大，以第一道环槽的磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。2.活塞的异常损坏活塞刮伤顶部烧蚀等根据气缸的修理尺寸选配活塞。2.2活塞连杆组构造和维修3.活塞选配（1）选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级，也要选用哪一级修理尺寸的活塞。只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。（2）同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。（3）在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。2.2活塞连杆组构造和维修二、活塞环的选配1.活塞环的常见损伤活塞环的磨损弹性减弱折断等注意：在两次大修间隔之间的某次二级维护，当气缸的圆柱度达到0.09～0.11mm时，则需要更换活塞环一次。2.2活塞连杆组构造和维修2.要求：与气缸、活塞的修理尺寸一致；具有规定的弹力，以保证气缸的密封性；环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。3.活塞环检验活塞环的漏光度检验（点击观看视频：活塞环的漏光度检验.wmv）检查活塞环的开口间隙（点击观看视频：检查活塞环开口间隙.wmv）检查活塞环侧隙（点击观看视频：检查活塞环侧隙.wmv）活塞环开口间隙检查图活塞环侧隙检查图2.2活塞连杆组构造和维修三、活塞销的选配1.发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有余地。2.选配活塞销的原则是：同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销。2.2活塞连杆组构造和维修四、连杆组的检修连杆组的检修项目主要有：连杆变形的检验连杆小端衬套的压装铰削连杆大端与下盖结合平面损伤修理等点击观看视频：检查连杆轴向间隙.wmv2.3发动机曲柄连杆机构拆装气缸盖点击观看视频：气缸盖的拆卸.wmv2.4曲轴飞轮组构造和维修2.4.1概述一、组成：曲轴飞轮扭转减震器带轮正时齿轮二、功用：将气压力转变扭矩对外输出曲轴飞轮组图2.4曲轴飞轮组构造和维修2.4.2曲轴一、整体式曲轴构造：前端轴主轴颈连杆轴颈平衡块曲柄后端轴2.4曲轴飞轮组构造和维修二、曲轴支承形式全支承曲轴：每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈，主轴颈数大于连杆轴颈数。非全支承曲轴：主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。三、曲拐的布置直立四缸1342（1243）直立六缸153624（142635）全支承曲轴、非全支承曲轴图2.4曲轴飞轮组构造和维修四、多缸发动机曲拐的布置1.直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。曲轴曲拐对称布置于同一平面内，作功间隔720°/4=180°，各缸的工作顺序有1-3-4-2和1-2-4-3。2.直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。各缸的工作顺序为1-5-3-6-2-4，曲拐均匀布置在互成120°的三个平面内，作功间隔角为720°/6=120°。直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置图直列四缸四冲程发动机工作循环表图直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置图直列六缸四冲程发动机工作循环表图2.4曲轴飞轮组构造和维修2.4.3飞轮一、功能：存储和释放能量，提高发动机运转的均匀性和克服短暂的超负荷能力。二、构造：外缘有齿圈，有一缸上止点记号，点火提前角刻线或供油提前角刻线。飞轮图2.4曲轴飞轮组构造和维修2.4.4曲轴飞轮组的检修一、曲轴的检修1.曲轴的常见损伤轴颈磨损曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的，且磨损部位有一定的规律性。弯扭变形所谓曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于0.05mm。裂纹曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处。2.4曲轴飞轮组构造和维修2.曲轴的检修检验项目主要是：（1）裂纹的检验（2）变形的检验（3）磨损的检验曲轴轴颈磨损的检修先检视轴颈有无磨痕和损伤，再测量主轴颈和连杆轴颈的圆度误差和圆柱度误差。对曲轴短轴颈的磨损以检验圆度误差为主，对长轴颈则必须检验圆度和圆柱度误差。点击观看视频：曲轴弯曲的检验.wmv将百分表触头垂直地抵在中间主轴颈上，慢慢转动曲轴一圈，百分表指针所示的最大摆差。中间主轴颈的径向圆跳动误差值，若大于0.15mm，则应进行压力校正，低于此限，可结合磨削主轴颈予以修正。请点击图片观看该图片对应的教学动画曲轴弯曲检查图2.5机体的构造和检修2.5.1气缸体和曲轴箱一、基本结构与作用1.结构：气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。EQ6100-1气缸体图2.5机体的构造和检修2.气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。3.整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。上平面是气缸修理的加工基准。4.气缸体的材料一般采用灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铝合金缸体。2.5机体的构造和检修2.5机体的构造和检修二、气缸与气缸套1.气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造提高其耐磨性，采用表面处理，如表面淬火和镀铬2.气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。气缸套使用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，气缸体则可以用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。3.气缸套有干式和湿式两种形式气缸套图2.5机体的构造和检修（1）湿式缸套的优点缸体上没有封闭的水套，铸造较容易便于修理更换，且散热效果较好（2）湿式缸套的缺点缸体的刚度差，易产生穴蚀，且易漏气漏水主要用于高负荷发动机和铝合金缸体发动机2.5机体的构造和检修三、气缸的排列形式气缸的排列形式图2.5机体的构造和检修四、曲轴箱的形式曲轴箱的形式图2.5机体的构造和检修五、下曲轴箱下曲轴箱图2.5机体的构造和检修2.5.2气缸盖与气缸垫一、气缸盖1.功用是封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室。2.结构：气缸盖有冷却水套。冷却水孔与气缸体上的冷却水孔相通利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。3.材料：气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。4.燃烧室：汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。2.5机体的构造和检修对燃烧室的基本要求：结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速度，保证混合气能及时充分燃烧。燃烧室图2.5机体的构造和检修二、气缸垫1.功用：保证气缸体与气缸盖接合面间的密封，防止漏气、漏水。2.形式：金属——石棉垫。3.安装：注意将卷边朝向易修整的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖（易修整）；而