汽车发动机构造第三讲.pptVIP

第二章 曲柄连杆机构第一节 概述 第二节 机体组 三、气缸体结构特点： 二、气缸盖与气缸垫 （二）气缸垫 三、油底壳 一、曲柄连杆机构的作用： 1、将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动； 2、将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴的输出扭矩。 二、组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。 三、工作特点：高温、高压、高速、化学腐蚀。 四、受力分析： 1、气体作用力：在作功行程中，气体作用力Fp作用在活塞顶上，传到活塞销上，分解为Fp1 、 Fp2，分力Fp1沿连杆传到曲柄销上，并可分解为FR和FS，垂直于曲柄的分力FS对曲轴中心形成转矩Ttq，推动曲轴旋转；分力Fp2则将活塞压向气缸的左侧。 （1）作功行程 图2-1 气体压力作用情况示意图 在压缩行程中，作用在活塞顶上的气体压力F?P也可以分解为两个分力F?P1和F?P2，而F?P1又可以分解为Fs?和FR?，分力Fs?对曲轴造成一个旋转阻力矩Ttq?，企图阻止曲轴旋转，而F?P2则将活塞压向气缸的另一侧。 总之，气体压力作用在活塞顶上，通过活塞销、连杆传力给曲轴，最终由机体主轴承承受。同时，曲轴终端产生输出扭矩，而倾倒力矩则使机体左右摇晃，因此，需通过螺栓使机体固定在车架上。 （2）压缩行程 图2-1 气体压力作用情况示意图 2、往复惯性力与离心力：活塞加速度：在上止点前后活塞加速度是正值，往复惯性力朝上；在下止点前后活塞加速度是负值，往复惯性力朝下。如图（2-2）。 偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力，其方向沿曲柄半径向外。 曲轴转速愈高，往复惯性质量和旋转惯性质量愈大，则往复惯性力与离心力愈大，惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈（轴承）受周期性变化的附加负荷，加快磨损。若不加以平衡，惯性力传到气缸体外，引起发动机的振动。 （1）活塞在上半行程时的惯性力 （2）活塞在下半行程时的惯性力 图2-2往复惯性力和离心力作用情况示意图 3、摩擦力：忽略不记。 五、总结：曲柄连杆机构（包括机体组）各有关零件受到压缩、拉伸、弯曲和扭转作用。 机体组由气缸体（有的发动机有曲轴箱）、气缸盖和油底壳组成。 一、气缸体 水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，有的水冷发动机的气缸体象风冷发动机的气缸体一样，将气缸体与上曲轴箱（其内腔为曲轴运动的空间）分开铸造，而把油底壳称之为下曲轴箱。气缸体内孔一般镶入气缸套，其内表面形成气缸工作表面。 （一）作用：1、内孔：（1） 形成气缸工作容积 （2）活塞运动导向 2、外部（1）各机构和系统的装配基体 （2）散热 （二）要求：1、耐高温、 高压 2、耐磨损 3、耐腐蚀 4、足够的刚 度和强度 （三）材料和工艺： 1、材料 （1）气缸套：优质合金铸铁或合金钢 （2）气缸体：灰铸铁或铝合金 2、气缸工作表面制造工艺 （2级加工精度） （1）精镗 （2）珩磨（网纹状） 1、改善磨合条件，磨合 时间短 2、避免拉缸（金属熔着磨损） 漏气:功率下降 窜机油:冒蓝烟 活塞卡死 1、按具体结构形式分为三种： （1）一般式气缸体： 曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上（图2-3a）。其优点是制造方便，质量轻，高度低，但刚度低，适用于汽油机。 （2）龙门式气缸体： 气缸体下表面移至曲轴轴线以下（图2-3 b ）。 （a）一般式 （b）龙门式 （c）隧道式 图2-3 气缸体示意图 其优点是刚度和强度较好，但工艺性较差，适用于柴油机和强化汽油机。 （3）隧道式气缸体： 气缸体上有完整的主轴承座孔（图2-3 c ）。其优点是刚度最好，主轴承座孔不易变形，便于安装滚动主轴承支承的组合曲轴，各缸主轴承孔同轴度易保证，制造方便，但质量大，高度高。 2、按冷却方式分： （1）水冷式：气缸体内铸有冷却水套（图2-4） （2）风冷式：气缸体外铸有散热片（图2-5） 3、按镶缸套方式分为两种： （1）干式缸套：图（a）所示，不直接与冷却水接触，薄壁（1-3mm），过盈压配在气缸体内孔中。其优点是：密封性好，气缸体刚性好，不易变形。缺点是： a 、制造成本增加：气缸体内孔、缸套外圆亦需精加工，且薄壁缸套刚性差，加工装夹时易变形。 b、热负荷增加：缸套外圆与气缸体内孔理论上是完全接触，但加工误差使之不可能完全接触，因而散热面积小，影响缸套散热，必然使缸套、活塞等热负荷严重。