A6–C5发动机培训.doc

奥迪发动机讲义 一、机体及曲柄连杆机构 1、功用：曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内做直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，向外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转换成活塞的直线运动。 2、机构组成：机体组（缸体、缸盖、曲轴箱、气缸垫）、活塞连杆组（活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆盖）、曲轴飞轮组（曲轴、飞轮、轴瓦、轴向定位件等） 3、缸体：气缸即在缸体内部，它也是发动机及其他一些系统的装配基体。大部分缸体都采用的是铸铁缸体，并且没有缸套的结构。在2升发动机和3升发动机上采用了铝合金缸体，这种缸体是采用专利技术在英格兰制造的。主要目的是减小汽车的重量。3升铝制发动机与铸铁发动机相比可减少23公斤。由于铝合金的耐性差，因此采用了镶干式缸套的办法，这种缸套是在缸体铸造过程中嵌入的，因此结合牢固。据说这种缸体在维修过程中也可以另加缸套。由于许多元件由铝所构成，因此在紧固时钢螺栓表面有特殊涂层，要使用原厂螺栓。 （问题：缸盖螺栓和缸体间是如何防止腐蚀的？） 4、缸盖：缸盖是发动机当中最复杂的一个零件，它与缸体密封，构成燃烧室的一部分。同时也作为配气机构和进排气机构的一部分。奥迪目前普遍采用五阀发动机，这使得缸盖的结构更加复杂。缸盖上的铝缸盖螺栓孔内镶有螺纹衬套。作用一是螺栓衬套采用钢制，产生预应力，可以抑制铝缸盖热状态下的剧烈变形。二是防止螺栓与缸盖接触，而发生接触腐蚀。 5、曲轴箱：这里指的是下曲轴箱。它与缸体共同来包容曲轴。它的另一个作用是承载机油。现代发动机由于工作温度很高，机油温度也相应非常高，因此要采取各种措施降低机油温度，为提高机油的散热能力，目前奥迪发动机油底壳均采用铝制。由于它做为油泵的承载体，同时其上也有油道，因此结构也渐趋复杂。安装时是抹胶还是用密封垫要参看维修手册的要求，抹胶也要按维修手册的要求去做（主要指宽度）。 6、气缸垫：采用金属汽缸垫，由于金属气缸垫变形量很小，因此不必在热机后再紧固一遍螺栓。同时在更换新缸垫时，必须在装配前方可打开包装（因上有一层密封膜） 7、活塞：2升和3升发动机的活塞销座结构呈梯形，表面也经过热处理。由于现代发动机工作负荷很大，因此减少活塞质量是有特殊意义的。 8、活塞销：采用全浮式活塞销，安装时活塞要加热。 9、曲轴：轴瓦均不可互换。 10、活塞环：采用三道环结构，二道气环，一道油环。气环安装时有方向，TOP向上。并且活塞环要互相错开120度角。 11、连杆：为增强连杆的刚度，为润滑连杆小头，有的在连杆内部钻有孔道，形成内部油道。。连杆盖与连杆间定位采用的是锯齿形定位，即在连杆生产过程中，先对其内圆进行加工，同时在连杆盖与连杆分离处加工一应力槽，然后胀断，胀断表面凸凹不平即可做为二者的定位点。定位非常可靠。曲轴采用全支承曲轴，曲轴的轴向定位由止推片来完成。 飞轮：在四缸机上均采用的是双质量飞轮，其工作原理见自学手册。在拆卸和安装飞轮时，要做好与曲轴对应的标记，因为二者相互位置唯一，故不做标记不好定位。 13、平衡轴技术及其安装要求：平衡轴技术的应用，主要目的是在缸体上找到或另施加一个力平衡掉由于惯性力而产生的对于缸体的作用力。发动机是汽车重要的振动源，在发动机运转时，所产生的不断变化的反倒力偶矩、惯性力及其力矩传递到发动机支架，使支架产生振动。振动影响到汽车的平顺性和舒适性，增加噪声和零件磨损，引起紧固件松动，个别零件过载损坏，车辆乘员疲劳等。发动机平衡就是指对惯性力及其力矩的平衡分析，使传到支架的振动减至合理的程度。 满足平衡的条件是：所有旋转惯性力和往复惯性力及其力矩均是平衡的。 发动机主要有三个运动件对发动机振动产生影响，一是活塞的往复运动，二是曲轴的旋转运动，三是连杆的复合平面运动，为了减化，可将整个运动件减化为两个运动部分，一是活塞的往复运动，二是曲轴的旋转运动。考虑振动也就考虑这两个部分的运动情况。 由于曲轴的旋转运动所产生的惯性力完全可以在轴上加平衡质量来完成，因而我们又把重点放在了活塞的往复运动所产生的惯性力上。 活塞的往复惯性力是一个自由力，即这个力不象气体力可在缸内平衡，因此它会传到发动机支撑上，从而产生整车的振动。 惯性力是活塞在加速或者减速过程当中产生的，与活塞加速度方向相反的力。根据运动学我们可以计算出活塞的加速度为： a=Rω2(cosα+λcos2α) Fj=-mj Rω2(cosα+λcos2α)=-mj Rω2 cosα-mj Rω2λ cos2α =FjⅠ+FjⅡ 我们把FjⅠ和FjⅡ分别叫做一阶惯性力和二阶惯性力。也把它们因此而产生的惯性力矩叫做一阶惯性力矩和二阶惯性力惯。 不同的发动机（主要根据汽缸数量和布置形式），其所具