汽車構(gòu)造曲柄連桿機構(gòu).ppt

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第二章曲柄連桿機構(gòu)(5h),2.2機體組,2.3活塞連桿組,2.4曲軸飛輪組,2.1概述,2.1概述,1、將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動；2、將作用在活塞頂上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的輸出扭矩。,1、機體組2、活塞連桿組3、曲軸飛輪組,一、曲柄連桿機構(gòu)的功用,二、組成:,三、工作條件:高溫、高壓、高速、化學(xué)腐蝕。,四、受力分析：1、氣體作用力：在作功行程中，氣體作用力Fp作用在活塞頂上，傳到活塞銷上，分解為Fp1、Fp2；分力Fp1沿連桿傳到曲柄銷上，并可分解為FR和FS；垂直于曲柄的分力FS對曲軸中心形成轉(zhuǎn)矩Ttq，推動曲軸旋轉(zhuǎn)；分力Fp2則將活塞壓向氣缸的左側(cè)。,（1）作功行程圖2-1氣體壓力作用情況示意圖,在壓縮行程中，作用在活塞頂上的氣體壓力F?P也可以分解為兩個分力F?P1和F?P2，而F?P1又可以分解為Fs?和FR?，分力Fs?對曲軸造成一個旋轉(zhuǎn)阻力矩Ttq?，企圖阻止曲軸旋轉(zhuǎn)，而F?P2則將活塞壓向氣缸的另一側(cè)?？傊?，氣體壓力作用在活塞頂上，通過活塞銷、連桿傳力給曲軸，最終由機體主軸承承受。同時，曲軸終端產(chǎn)生輸出扭矩，而傾倒力矩則使機體左右搖晃，因此，需通過螺栓使機體固定在車架上。,（2）壓縮行程圖2-1氣體壓力作用情況示意圖,2、往復(fù)慣性力與離心力：活塞加速度：在上止點前后活塞加速度是正值，往復(fù)慣性力朝上；在下止點前后活塞加速度是負(fù)值，往復(fù)慣性力朝下。如圖（2-2）。,（1）活塞在上半行程時的慣性力,（2）活塞在下半行程時的慣性力,圖2-2往復(fù)慣性力和離心力作用情況示意圖,偏離曲軸軸線的曲柄、曲柄銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力，其方向沿曲柄半徑向外。曲軸轉(zhuǎn)速愈高，往復(fù)慣性質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量愈大，則往復(fù)慣性力與離心力愈大，慣性力使曲柄連桿機構(gòu)的各零件和所有軸頸（軸承）受周期性變化的附加負(fù)荷，加快磨損。若不加以平衡，慣性力傳到氣缸體外，引起發(fā)動機的振動。3、摩擦力：忽略不記。五、總結(jié)：曲柄連桿機構(gòu)（包括機體組）各有關(guān)零件受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)作用。,2.2機體組,機體組組成：,曲軸箱,氣缸墊,氣缸蓋,,氣缸,油道和水道,油底殼,氣缸體,氣缸蓋罩,組成：氣缸體（有的發(fā)動機有曲軸箱）、氣缸蓋和油底殼組成。一、氣缸體水冷發(fā)動機的氣缸體與曲軸箱常鑄成一體，簡稱氣缸體，有的水冷發(fā)動機的氣缸體象風(fēng)冷發(fā)動機的氣缸體一樣，將氣缸體與上曲軸箱（其內(nèi)腔為曲軸運動的空間）分開鑄造，而把油底殼稱之為下曲軸箱。氣缸體內(nèi)孔一般鑲?cè)霘飧滋祝鋬?nèi)表面形成氣缸工作表面。,（一）作用：1、內(nèi)孔（1）形成氣缸工作容積；（2）活塞運動導(dǎo)向。2、外部（1）各機構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體；（2）散熱。,,,,（三）材料和工藝：1、材料（1）氣缸套：優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼（2）氣缸體：灰鑄鐵或鋁合金,2、氣缸工作表面制造工藝（2級加工精度）,（1）精鏜（2）珩磨（網(wǎng)紋狀）,1、改善磨合條件，磨合2、避免拉缸（金屬熔著磨損）時間短,,（二）要求：1、耐高溫、高壓2、耐磨損3、耐腐蝕4、足夠的剛度和強度,,,,（三）、氣缸體結(jié)構(gòu)特點：,（a）一般式,（b）龍門式,（c）隧道式,圖2-3氣缸體示意圖,（a)一般式氣缸體：曲軸軸線與氣缸體下表面在同一平面上。優(yōu)點是制造方便，質(zhì)量輕，高度低，但剛度低，適用于汽油機。,(b)油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心,(c)氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式,1、按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為,☆性能與應(yīng)用比較,優(yōu)點：剛度和強度較好，但工藝性較差，適用于柴油機和強化汽油機。（3）隧道式氣缸體：氣缸體上有完整的主軸承座孔（圖2-3c）。其優(yōu)點是剛度最好，主軸承座孔不易變形，便于安裝滾動主軸承支承的組合曲軸，各缸主軸承孔同軸度易保證，制造方便，但質(zhì)量大，高度高。2、按冷卻方式分（1）水冷式：氣缸體內(nèi)鑄有冷卻水套（圖2-4）（2）風(fēng)冷式：氣缸體外鑄有散熱片（圖2-5）,,圖2-4水冷發(fā)動機和氣缸蓋,圖2-5風(fēng)冷發(fā)動機的氣缸體和氣缸蓋,散熱片,冷卻水,冷卻水,3、按鑲缸套方式分為兩種：（1）干式缸套：圖（a）所示，不直接與冷卻水接觸，薄壁（1-3mm），過盈壓配在氣缸體內(nèi)孔中。優(yōu)點：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點：,a、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時易變形。b、熱負(fù)荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能完全接觸，因而散熱面積小，影響缸套散熱，必然使缸套、活塞等熱負(fù)荷嚴(yán)重。c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。d：缸心距增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。,氣缸套,水套,氣缸體,圖2-6（a）干式氣缸套,（2）濕式缸套：氣缸體水套敞開，缸套與冷卻水直接接觸，薄厚（5-9mm），缸套下端帶橡膠封水圈，氣缸套外圓上大，下?。ㄒ驗闅飧滋紫露藥?-3道橡膠封水圈），且上端與氣缸體內(nèi)孔配合緊，下端配合松，以方便推入氣缸體內(nèi)孔。,濕式缸套壓配在氣缸體內(nèi)孔時，上部凸肩頂面高出氣缸體頂面0.05-0.15mm，這樣緊固缸蓋時，可將缸墊壓得更緊，以密封燃?xì)狻?yōu)點：氣缸套冷卻好；制造成本低；氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。缺點：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象，常見涂漆。,0.05?0.15mm,氣缸套,水套,氣缸體,橡膠封水圈,圖2-6（b）濕式氣缸套,（軸向定位）,（徑向定位）,（徑向定位）,☆干式氣缸套和濕式氣缸套比較,強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。,散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水。,4、按氣缸排列形式分,,雙列,,直立,V型（??????，相鄰兩缸的連桿大頭共用一個曲柄銷）,水平對置（?=????，每缸的連桿大頭各占用一個曲柄銷）,單列,平臥,,圖2-7多缸發(fā)動機氣缸排列型式,（1）單列直立式（直列式）,（2）V型,（3）水平對置式,高度小，總體布置方便。,結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。,縮短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機重量；形狀復(fù)雜，加工困難。,,二、氣缸蓋與氣缸墊,（一）氣缸蓋1、組成：氣缸蓋上應(yīng)有進、排氣門座及氣門導(dǎo)管和進、排氣門通道等。2、作用：（1）密封氣缸上部（2）構(gòu)成燃燒室（與氣缸壁和活塞頂一起）（3）構(gòu)成供給系中進、排氣系統(tǒng)及冷卻系、潤滑系的一部分（鑄有進、排氣通道及冷卻水套或散熱片、潤滑油道）3、要求：（1）耐高溫、高壓（2）耐腐蝕（3）足夠的剛度和強度4、材料：（1）鋁合金壓鑄：a、導(dǎo)熱性好（汽油機及少數(shù)b、質(zhì)量輕柴油機）c、鑄造流動性好（風(fēng)冷發(fā)動機散熱片鑄造容易）d、剛度低:易變形?導(dǎo)致漏氣、漏水f、強度低:氣缸蓋螺栓孔易拉毛g、不耐高溫:超過350?C，強度急劇降低,,,,（2）灰鑄鐵或合金鑄鐵：a、剛度、強度高（大部分柴油機）b、耐高溫c、導(dǎo)熱性差:缸蓋底面鼻梁區(qū)易開裂d、質(zhì)量重,5、結(jié)構(gòu)特點：（1）多缸發(fā)動機:,a、單體氣缸蓋：每缸一蓋，剛性好，制造容易，維修方便，但缸心距較長，曲軸容易彎曲。b、整體氣缸蓋：只有一蓋，缸心距最短，發(fā)動機緊湊，曲軸剛性好，但氣缸蓋剛性差，制造困難，維修成本增加。（現(xiàn)代發(fā)動機大部分采用）c、組合氣缸蓋：如兩缸一蓋，便于系列化。,,,（2）按所用燃料分a、汽油機：（1）氣缸蓋中心加工有裝火花塞的孔;（2）進、排氣道一般鑄在氣缸蓋的一側(cè)（進氣管布置在排氣管的上部，利用廢氣加熱進氣管壁面油膜，促進霧化),但現(xiàn)代汽油機采用半球形燃燒室時則進、排氣道鑄在氣缸蓋的兩側(cè);（3）燃燒室在氣缸蓋上，氣缸蓋底部有凹坑。b、柴油機：（1）氣缸蓋中心加工有裝噴油器的孔;（2）進、排氣道鑄在氣缸蓋的兩側(cè)（避免進氣加熱，影響充氣效率，降低發(fā)動機功率）;（3）車用中小功率柴油機的氣缸蓋底部沒有凹坑（直噴式燃燒室一般在活塞頂上，分開式燃燒室則在氣缸蓋內(nèi)部）。（3）按冷卻方式分：a、水冷：內(nèi)鑄水套，入水口與氣缸體上水套相通，上部出水口通過節(jié)溫器與散熱器入水口相通。b、風(fēng)冷：外鑄散熱片，平行于來流方向。,,,,6、汽油機燃燒室：（1）要求：a、結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，F(xiàn)/V小b、壓縮終了時能形成一定強度的擠壓渦流,,減少熱量損失縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,,提高???i?,提高火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀龠M油、氣混合,,促使混合氣,,及時充分,,燃燒,a、楔形燃燒室（2）結(jié)構(gòu)特點：b、盆形燃燒室c、半球形燃燒室,結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊壓縮終了時能形成擠壓渦流,,結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊能形成進氣渦流,,結(jié)構(gòu)最為緊湊，?高配氣機構(gòu)復(fù)雜（進、排氣門分置兩側(cè)，氣門傾斜，氣門傳動困難）,圖2-13汽油機燃燒室形狀,（a）,（b）,（c）,,,,☆燃燒室比較,（二）氣缸墊,1、作用：密封,燃?xì)饫鋮s水、機油,2、要求：,（1）一定的強度要求（2）耐熱、耐腐蝕（3）一定的彈性,,a、密封（變形以補償結(jié)合面的不平度）b、能重復(fù)使用（?在一定公差內(nèi)）,3、材料與結(jié)構(gòu)：（1）金屬+石棉：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮，水孔和燃燒室孔周圍另用鑲邊增強，以防被高溫燃?xì)鉄龎模Ｓ?，有很好的彈性和耐熱性，能重?fù)使用，但制造厚度均一性較差，使用時注意光滑面朝氣缸體，否則容易被燃?xì)饣蚶鋮s水沖壞。,,,（2）金屬片：帶凸紋,強度高，沖壓;低碳鋼板，銅板,鋁板。適用于增壓等強化發(fā)動機。4、安裝注意：金屬皮的金屬—石棉墊，缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝向易修整接觸面或硬平面。因卷邊一面會對與其接觸的平面造成壓痕變形。,4、氣缸蓋螺栓的擰緊次序：必須由中央對稱地向四周擴展的順序分幾次進行，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定的數(shù)值擰緊，一則保證密封性，二則避免損壞氣缸墊，三則保證壓縮比的一致性。鋁合金制成的氣缸蓋到最后必須在發(fā)動機冷的狀態(tài)下擰緊，,圖2-15豐田佳美3S-FE發(fā)動機氣缸蓋螺栓的拆、裝卸順序,這樣，發(fā)動機熱起來時會增加密封性，因為鋁合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大；鑄鐵氣缸蓋則一般在發(fā)動機熱車時最后擰緊，因為裝配時擰緊的螺栓在發(fā)動機工作初始后不久會松弛。,三、油底殼1、作用：儲存機油并密封曲軸箱。2、要求：（1）結(jié)合面平整，密封性好（2）剛性好，避免振動、機械噪聲過大（3）散熱性好3、材料與結(jié)構(gòu)：材料：低碳合金鋼板或鋁合金沖壓而成；結(jié)構(gòu)：為了加強油底殼內(nèi)機油的散熱，油底殼底部鑄有散熱肋片。油底殼形狀后部一般做得較深，以便發(fā)動機縱向傾斜時機油泵能吸到機油。內(nèi)設(shè)有擋油板，避免油面波動太大，機油泵吸進氣泡，供油不,圖2-16桑塔納轎車油底殼結(jié)構(gòu),,暢。油底殼底部裝有磁性放油塞，吸集機油中的金屬屑，減少磨損。,2.3活塞連桿組,組成：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿,1、作用：（1）構(gòu)成燃燒室；（2）傳遞動力。,2、要求：（1）活塞質(zhì)量小：往復(fù)慣性力?。唬?）熱膨脹系數(shù)?。豪鋺B(tài)裝配間隙小，減輕敲缸現(xiàn)象；（3）導(dǎo)熱性好：減輕熱負(fù)荷，第一道環(huán)槽不易積碳，活塞頂不易熱裂；（4）耐磨：環(huán)槽不易磨損，裙部不易磨損；（5）耐高溫：高溫時機械強度不會下降太多；（6）足夠的剛度和強度：a、銷座不會彎曲變形；b、活塞頂不會壓碎。,一、活塞,,,,3、材料與工藝：,（1）材料：a、共晶鋁硅合金（鑄鋁、鍛鋁）；（質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，適用于一般發(fā)動機）b、組合式：上半部用鋼，下半部用鋁合金，沉頭螺栓連接。1、剛度好，高溫強度高；2、熱膨脹系數(shù)低，配缸間隙??；僅適用于極少數(shù)大功率強化柴油機3、耐磨（環(huán)槽）；4、質(zhì)量居中。,,,（2）工藝：,a、鑄造：質(zhì)量大，加工工序多；b、鍛造：居中；c、模鍛：質(zhì)量小，加工少。,,4、結(jié)構(gòu)特點：,（1）基本結(jié)構(gòu)：由頂部、頭部、裙部組成（圖2-20所示）。,圖2—20活塞結(jié)構(gòu),1—活塞頂部,2—活塞頭部,3—活塞裙部,結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機上。,凸起呈球狀、頂部強度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。,凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。,a、頂部：組成燃燒室，易熱裂、壓碎，要求加工應(yīng)光潔，材料應(yīng)阻熱。,（b）活塞頭部,位置：油環(huán)以上部分。,工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。,1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。,作用：,,,其主要結(jié)構(gòu)特點是：１）活塞內(nèi)腔呈流線型，由到活塞頂?shù)淖钚『穸?逐漸擴大，并使活塞頭部第一道環(huán)槽處于活塞內(nèi)腔最低位置之上，目的是使活塞頂吸收的熱量平均分?jǐn)偨o各道活塞環(huán)，避免第一道活塞環(huán)過熱；２）有的汽油機的活塞在第一道環(huán)槽上面，切出一道較環(huán)槽窄的隔熱槽，隔斷傳給第一道活塞環(huán)的熱流通路，迫使熱流方向折轉(zhuǎn)，目的同上；３）熱負(fù)荷較高的汽油機活塞一般在第一道環(huán)槽內(nèi)鑲鑄耐熱材料奧氏體鑄鐵制造的護圈，因為第一道環(huán)槽溫度高，鋁合金材料硬度大幅下降，易磨損，導(dǎo)致燃?xì)庑孤┖透Z機油;４）四沖程汽油機一般2-3道氣環(huán)，1道油環(huán)，最低一道油環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)有許多徑向小孔，氣缸壁上多余機油刮下后，經(jīng)過這些小孔流回油底殼。,,（c）活塞裙部,位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。作用：①對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用；②并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。,,裙部,,發(fā)動機工作時活塞裙部的變形：1、機械變形：燃?xì)鈮毫ψ饔迷诨钊斏希瑢?dǎo)致銷座彎曲變形，裙部擠壓變形；2、熱變形：銷座附近金屬堆積，受熱后熱膨脹量大。,,結(jié)論：機械變形和熱變形均使得裙部斷面變成長軸沿活塞銷方向的橢圓。,（a）活塞銷對中布置,冷態(tài)敲缸現(xiàn)象：活塞裝配時應(yīng)留有間隙。冷態(tài)裝配間隙若無或過小，則由于活塞工作時的機械變形和熱變形時裙部直徑增大，容易拉傷氣缸壁（又稱拉缸），輕則造成漏氣、竄機油，重則活塞卡死。,由于冷態(tài)裝配間隙的存在:活塞工作時側(cè)壓力方向的交替變化，活塞越過上止點時，時而是活塞的次推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁（壓縮行程時貼緊氣缸壁的一側(cè)），時而是活塞的主推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁（作功行程時貼緊氣缸壁的一側(cè)），形成金屬敲缸聲音，加劇裙部磨損。顯然，發(fā)動機冷車時敲缸現(xiàn)象嚴(yán)重。,,(1)活塞銷偏置：偏向主推力面?zhèn)?～2mm，可使活塞越過上止點之前就完成推力面?zhèn)鹊膿Q向，避免峰值壓力時刻過渡，因而可以減輕敲缸現(xiàn)象，但增加了裙部尖角處的磨損，常見于汽油機;,（b）活塞銷負(fù)偏置,圖2-23活塞銷偏置時的工作情況,減輕冷態(tài)敲缸現(xiàn)象的主要結(jié)構(gòu)措施：,(2)減少冷態(tài)裝配間隙：通過改進結(jié)構(gòu)措施，制成反橢圓裙部斷面，牽制裙部工作時的熱變形，從而在保證活塞工作時不拉缸的前提下減小活塞配缸間隙，減輕發(fā)動機冷車敲缸現(xiàn)象。,（1）預(yù)先做成階梯形、錐形活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。為了使工作時活塞上下直徑趨于相等，即為圓柱形，就必須預(yù)先把活塞制成上小下大的階梯形、錐形。,5、為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保持合理的密封和運動間隙，制造活塞時采取采取的措施：,（2）預(yù)先做成橢圓形橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時趨近正圓。,（3）活塞裙部開槽,橫向絕熱槽,縱向膨脹槽,絕熱槽,膨脹槽,（4）為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。恒范鋼片式活塞的結(jié)構(gòu)特點就是這樣的，由于恒范鋼為含鎳33%～36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。,6、活塞在工作時的保護措施,（1）在活塞裙部表面涂保護層，可改善鋁合金活塞的磨合性；主要有鉛、錫、石墨、磷保護層等。（2）在安裝活塞銷時，使活塞銷偏置某一方向裝，以減少換向時的敲擊聲，且使裙部減小磨損；有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面的，向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了1～2mm。,二、活塞環(huán)：分成氣環(huán)和油環(huán)兩大類。,（一）作用：,2、油環(huán)：,1、氣環(huán)：平均壽命：6萬公里,圖2-25活塞環(huán),（1）密封（防止燃?xì)饴┤肭S箱）；是主要作用，是傳熱作用的前提。（2）傳熱（將活塞頭部吸收的70%~80%的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。,（1）潤滑（氣缸壁上鋪油膜）；...（2）刮油（氣缸壁上多余機油刮落回曲軸箱）；...（3）輔助密封。...,（二）工作特點：,（1）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴(yán)重；...（2）交變的彎曲應(yīng)力（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。...,（三）要求：,（四）材料：,（1）足夠的強度、沖擊韌性；...（2）耐高溫（第1道氣環(huán)）、耐磨。...,（1）一般用合金鑄鐵，少數(shù)高速強化柴油機用鋼片環(huán)以提高彈力和沖擊韌性）；...（2）第1道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻（硬度高，并能儲存少量機油，以改善潤滑條件）；...（3）其余氣環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。,（五）氣環(huán)的密封機理：,第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生的初始彈力F1）；...第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑＞缸徑，裝缸后在其彈力F1作用下與缸壁壓緊，形成第一密封面。,第一密封面,,F1,圖2-26氣環(huán)的密封機理,第二密封面（燃?xì)鈮毫2）；...氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。...第二密封面的建立：活塞環(huán)在運動時產(chǎn)生慣性力Pj，與缸壁間產(chǎn)生摩擦力F，以及側(cè)隙有氣體壓力P1，在這三個力的共同作用下，使環(huán)靠在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二密封面。,F,第二密封面,,圖2-26氣環(huán)的密封機理,1、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生的初始彈力F1很重要。...2、由圖2-27可知，第一道氣環(huán)的初始彈力F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初始彈力F1大小要求依次遞增。,氣環(huán)的第二次密封：竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對缸壁和環(huán)槽進一步壓緊，加強了第一、二密封面的密封。,圖2-27各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖,圖2-26氣環(huán)的密封機理,圖2-28氣環(huán)的切口形狀,（六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點：（1）切口形狀：1）直角切口：工藝性好，密封效果差；…2）階梯切口：密封好，工藝性差；...3）斜切口：介于中間，但套裝時尖角易折斷；...4）帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。,1）矩形環(huán)：,（2）氣環(huán)的斷面形狀：,工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在“泵油”現(xiàn)象。...,矩形環(huán)的“泵油”作用原理解釋：,活塞下行時，分兩種情況：在進氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，缸壁上的機油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；...在膨脹作功行程中，燃?xì)鈮毫Φ淖饔么笥谀Σ磷枇蛻T性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機油上竄。...,,圖2-30氣環(huán)的斷面形狀,圖2-29矩形環(huán)的泵油作用,,,,☆活塞環(huán)的泵油作用及危害原因：（1）增加了潤滑油的消耗；（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；（4）環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；（5）加劇了氣缸的磨損。,2）扭曲環(huán)：,a)正扭曲環(huán)：內(nèi)圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬；...,b)反扭曲環(huán)：內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬；...,圖2-30氣環(huán)的斷面形狀,（a）正扭曲內(nèi)切環(huán),（b）反扭曲內(nèi)切環(huán),圖2-31扭曲環(huán)的作用原理,扭曲環(huán)成因見圖2-31所示：,,活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力F2不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動造成的“泵油”現(xiàn)象。...環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，活塞向上運動時，因“油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑，減少摩擦阻力；活塞向下運動時，向下刮油。但如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運動時，向上刮油，機油消耗率劇增，排氣冒藍煙。,總結(jié)：扭曲環(huán)的優(yōu)點：,a)密封性、磨合性好（線接觸）；...b)防止“泵油”現(xiàn)象；...c)形成油楔，改善潤滑；...d)提高刮油能力。...,扭曲環(huán)的缺點：,a)扭轉(zhuǎn)角不超過1，工藝性差；...b)不可裝反，否則機油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號。...,a)工藝性差（凸圓弧面難加工）；...b)仍有“泵油”現(xiàn)象。...,（d）錐面環(huán),優(yōu)點：,缺點：,a)活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑；...b)避免棱緣負(fù)荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動及氣缸表面；...c)密封性改善。...,3）錐面環(huán)：小錐角，不超過2，方向不可裝反。優(yōu)缺點同扭曲環(huán)，但仍有“泵油”現(xiàn)象。...,4）桶面環(huán)：與氣缸壁凸圓弧面接觸。…,,（f）桶面環(huán),圖2-30氣環(huán)的斷面形狀,缺點是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以精磨，工藝性差，仍有“泵油”現(xiàn)象。,5）梯形環(huán)：,如圖2-32所示，側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時而減小，時而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做第一道氣環(huán)?！?（e）梯形環(huán),（a）間隙變化,（b）受力情況,圖2-32梯形環(huán)工作示意圖,（2）油環(huán)的斷面形狀如圖2-25所示，均分布若干個中間泄油孔，設(shè)計重點在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力（圖2-33）。,（3）油環(huán)分為兩種類型：,圖2-33油環(huán)的刮油作用,（a）,（b）,（七）油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點：,（1）油環(huán)置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時，必須具有較大的初始彈力。...,圖2-34油環(huán)的斷面形狀,1）普通槽孔式油環(huán)：合金鑄鐵，鼻形倒角（圖2-34）。,（a）異向外倒角油環(huán)...（b）同向外倒角油環(huán)...（c）同向內(nèi)倒角油環(huán)...（d）鼻式油環(huán)...（e）雙鼻式油環(huán)...,2）組合鋼片式油環(huán)：接觸比壓大，刮油能力強，泄油通路大，慣性質(zhì)量小，但制造成本高（圖2-35）。,圖2-35組合油環(huán)1-鋼片；2-襯簧；3-徑向襯簧；4-軸向襯簧；5-活塞,三、活塞銷與銷座,（一）活塞銷,1、作用：,連接活塞和連桿小頭，傳遞動力。...,2、要求：,3、材料與工藝：,一般為低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳或滲氮熱處理以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進行精磨和研磨。...,（1）足夠的剛度、強度和沖擊韌性；...（2）表面耐磨；...（3）質(zhì)量小。...,圖2-36活塞銷的內(nèi)孔形狀,4、結(jié)構(gòu)特點：管狀（圖2-36所示）。...,（1）等截面圓柱形：易加工，但質(zhì)量大；...（2）兩段截錐形：等強度梁，質(zhì)量小，但難加工；..（3）組合形：居中。,連桿,活塞銷,全浮式：活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。,半浮式：活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動。多用于小轎車,形式:全浮式（工作時自由轉(zhuǎn)動）、半浮式。,5、活塞銷連接方式：,☆裝配時，應(yīng)先將鋁合金活塞預(yù)熱（70~90C的水或油中加熱），然后將銷裝入。,四、連桿,作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。,連桿組件分解圖,連桿小頭,桿身,連桿大頭,3、要求：在質(zhì)量盡可能小的前提下有足夠的剛度和強度。,剛度不足的后果：（1）大頭孔失圓：燒軸瓦，甚至咬死。...（2）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機油。...,（1）連桿小頭：一般壓入減磨的錫青銅襯套4，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重用；小頭頂部開有潤滑油槽，收集飛濺油霧，潤滑活塞銷。（2）桿身：通常做成“工”字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤滑油道。,,2、工作特點：復(fù)雜平面運動，承受壓縮、拉伸、彎曲等交變載荷。...,4、材料與工藝：中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。...,5、結(jié)構(gòu)特點：由連桿小頭1、桿身2、連桿大頭3（包括連桿蓋9）三部分組成。,通常做成分開式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開的部分叫連桿蓋9，兩者之間用連桿螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆裝時應(yīng)注意一致。...,圖2-39連桿裝配標(biāo)記,（3）連桿大頭：,連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、下兩半薄壁鋼軸瓦，在其內(nèi)表面上涂有0.3~0.7mm厚的減磨合金層，具有保持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用，主要有巴氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦背面制有定位凸肩，防止軸瓦轉(zhuǎn)動；軸瓦內(nèi)表面開有油槽用以儲油和作垃圾槽用。...,6、汽車發(fā)動機連桿分類：,（1）平切口：,連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開，汽油機和較小功率柴油機用。...,定位可靠，結(jié)構(gòu)簡單（利用連桿螺栓上經(jīng)過精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與精加工的連桿螺栓孔來保證）；,連桿大頭沿著與桿身軸線成30~60夾角切開，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率柴油機，否則，連桿大頭尺寸太大，無法從氣缸中拆下活塞連桿組。...,定位不可靠（切口方向受到附加剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫落會擊穿氣缸體）。,優(yōu)點是：,（2）斜切口：,缺點是：,平切式,斜切式,,,定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密），結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭孔失圓。,圖2-41斜切口連桿大頭的定位方式,斜切口定位方式：,1）止口定位：,工藝簡單，但定位不可靠（徑向脫離無法阻止）,2）套筒定位：,定位精度較高，但工藝要求高（若孔距不準(zhǔn)確，則可能因過定位而造成大頭孔嚴(yán)重失圓）,3）鋸齒定位：,（a）止口定位,（b）套筒定位,（c）鋸齒定位,7、V型發(fā)動機連桿分類：,（1）并列連桿：左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上，連桿可以通用，兩缸活塞連桿組的運動規(guī)律相同，但曲軸加長，剛度降低。常用于V6、V8汽車發(fā)動機。,（2）主副連桿：副連桿鉸接在主連桿凸耳上，曲軸不加長，但相鄰兩缸活塞連桿組運動規(guī)律和受力不相同。...,并列式,主副式,叉型式,相鄰兩缸的一個連桿大頭做成叉形，另一個連桿大頭套于其叉形中。兩缸活塞連桿組的運動規(guī)律相同，左右兩缸中心線不需錯位，但叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且連桿大頭的剛度也不高。,（3）叉形連桿：,1、起動爪,2.4曲軸飛輪組,2、起動爪鎖緊墊圈,3、扭轉(zhuǎn)減震器,4、帶輪,5、擋油片,6、定時齒輪,7、半圓鍵,8、曲軸,9、主軸承上下軸瓦,10、中間軸瓦,11、止推片,12、螺柱,13、潤滑脂嘴,14、螺母,15、齒環(huán),16、圓柱銷,17、一、六氣缸活塞處在上止點時的記號（鋼球）,圖2-44桑塔納2000時代超人轎車AJR發(fā)動機曲軸飛輪組零件分解圖,曲軸帶輪,,曲軸正時齒形帶輪,,曲軸鏈輪（驅(qū)動油泵）,,止推片,,,主軸承下軸瓦,,轉(zhuǎn)速傳感器脈沖輪,,飛輪,,飛輪齒圈,,曲軸正時齒形帶輪,,凸輪軸正時齒形帶輪,,正時齒形帶,,水泵齒形帶輪,,張緊輪,,1、作用：,一、曲軸,（1）.把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵?。?）.驅(qū)動配氣機構(gòu)及其它附屬裝置。,2、工作條件：,3、要求：,（3）旋轉(zhuǎn)慣性力系達到良好的平衡（離心力合力及其合力矩為零時稱為完全平衡，亦稱動平衡）。,4、材料及工藝：,（1）多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼如鉻鎳鋼（18CrNi5）、鉻鋁鋼（34CrAl16）模鍛而成，其主軸頸和曲柄銷工作表面均需高頻淬火或氮化，再經(jīng)過精磨；其軸頸圓角過渡處不經(jīng)淬火，采用滾壓強化工藝，以提高疲勞強度。優(yōu)點是機械疲勞強度高，軸頸直徑可以較細(xì)，發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊，但表面加工質(zhì)量要求高，否則，容易引起應(yīng)力集中。...,承受周期性變化的氣體壓力、往復(fù)慣性力、離心力以及由此產(chǎn)生的扭矩、彎矩的共同作用。...,（1）足夠的剛度、疲勞強度和沖擊韌性；...,（2）各工作表面潤滑良好、耐磨；...,（2）過去，國產(chǎn)的許多發(fā)動機采用高強度的稀土球墨鑄鐵鑄造曲軸，優(yōu)點是制造成本低，鑄鐵比鋼的耐磨性、抗扭振性好，但發(fā)動機體積龐大。,5、曲軸的基本組成：,6、曲軸的結(jié)構(gòu)特點：,3）曲軸后端6（功率輸出端）。,3）V型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。...,圖2-45整體式曲軸,1）曲軸前端3（自由端）；…,2）若干個由曲柄銷2、...,左、右曲柄5（包括平衡塊4）、左、右主軸頸1...組成的曲拐；,1-主軸頸2-連桿軸頸（曲柄銷）3-前端軸4-平衡塊5-曲柄6-后端凸緣,1）曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列形式；...,2）直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)；,7、曲軸的基本分類：,可分為整體式曲軸和組合式曲軸。...,圖2-46組合式曲軸（6135柴油機）,（1）整體式曲軸剛性好，現(xiàn)代汽車發(fā)動機多采用模鍛而成的中碳鋼或中碳合金鋼整體式曲軸，以追求汽車發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊。(2）組合式曲軸用于（稀土球墨鑄鐵鑄造的曲軸，特點是制造成本低，便于系列化。..為減輕質(zhì)量和離心力（為保證剛度要求，軸頸直徑較粗），有時將曲柄銷和主軸頸做成空心的，可兼做潤滑油道。,第一道主軸頸之前的部分（圖2-47）。裝有驅(qū)動其他裝置的機件（正時齒,圖2-47曲軸前端結(jié)構(gòu),止推墊片,,（驅(qū)動風(fēng)扇和水泵）帶輪,起動爪,,油封,,甩油盤,,正時齒輪,,,滑動推力軸承,,(a)全支承曲軸:,在相鄰曲拐之間都設(shè)置一個主軸頸。...,優(yōu)點是曲軸剛性好，不易彎曲，缺點是缸心距加大，機體加長，制造成本增加。柴油機多用全支承曲軸。...,(b)非全支承曲軸:,多用于中小功率的汽油機。,(4)曲軸前端：,輪4、帶輪7及起動爪8、止推墊片3、甩油盤5、油封6、扭轉(zhuǎn)減振器等。...,8-主軸承蓋,(5)曲軸后端：,最后一道主軸頸之后的部分。一般在其后端為安裝飛輪的法蘭盤。...,曲軸前、后端的封油原理：,常用的防漏裝置有甩油盤、填料油封、自緊油封和回油螺紋等。一般發(fā)動機都采用復(fù)合式防漏裝置，由甩油盤與其它一至二種防漏裝置組成。...,曲軸前端甩油盤的外斜面應(yīng)朝外，當(dāng)被齒輪擠出和甩出的潤滑油落到甩油盤上時，沿壁面流回油底殼中?！?圖2-48曲軸后端的結(jié)構(gòu)（6100）,1-軸承座（曲軸箱體）...,2-甩油盤,3-回油螺紋.,4-飛輪,5-飛輪螺栓、螺母,6-曲軸凸緣盤,7-填料油封,回油螺紋的螺旋方向應(yīng)為右旋，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時，機油也被帶動旋轉(zhuǎn)，因為機油有粘性，所以受到機體后蓋孔壁的摩擦阻力Fr。Fr可分解為平行于螺紋的分力Fr1和垂直于螺紋的分力Fr2。機油在Fr1的作用下，順著螺紋槽道流回機油盤?！?圖2-49回油螺紋的封油原理,,(6)曲軸主軸承：,曲軸軸承按其承載方向可分為徑向軸承和軸向（推力）軸承。...,徑向軸承用于支承曲軸，一般用滑動軸承，即上、下兩半軸瓦，少數(shù)大功率柴油機用滾動軸承（與球墨鑄鐵鑄成的組合式曲軸對應(yīng)）。...,軸向（推力）軸承用于限制曲軸的軸向竄動（發(fā)動機工作時，曲軸常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用而有軸向竄動的趨勢），保證曲柄連桿機構(gòu)各零件正確的相對位置。但曲軸受熱膨脹時，又應(yīng)允許其自由伸長，故曲軸上的軸向定位裝置必須有，但只能設(shè)于一處，通常設(shè)在中間主軸承處?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機常將徑向軸承和推力軸承合而為一，制成翻邊滑動軸承。,圖2-50多層推力軸承1-凸肩2-油槽3-鋼質(zhì)薄壁4-基層5-鎳涂層6-磨耗層7-油孔8-卷邊,平面曲拐，相鄰曲拐兩兩相對（圖2-51），發(fā)火順序是1????????或1?2?4?3?1，發(fā)火間隔角等于720/4=180。,(7)多缸發(fā)動機曲拐布置和發(fā)火順序：曲軸的形狀和各曲拐的相對位置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和各缸的作功行程交替順序（發(fā)火順序）。...,發(fā)火順序的要求：,(a)發(fā)動機每完成一個循環(huán)，各缸都應(yīng)發(fā)火一次，且各缸作功間隔應(yīng)均勻，即發(fā)火間隔角應(yīng)等于720/I;...,(b)應(yīng)使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)，避免相鄰兩缸發(fā)生進氣重疊現(xiàn)象，同時降低主軸承負(fù)荷。...,直列四缸發(fā)動機：,圖2-51直列四缸發(fā)動機曲拐布置,空間曲拐，各平面曲拐成120夾角，發(fā)火間隔角是720/6=120（圖2-52），發(fā)火順序是1?5?3?6?2?4?1或1?4?2?6?3?5?1。,圖2-52直列六缸發(fā)動機的曲拐布置,直列六缸發(fā)動機：,表2-3直列六缸機工作循環(huán)表（發(fā)火順序：1-5-3-6-2-4-1）,空間曲拐，各平面曲拐成90夾角，發(fā)火間隔角是720/8=90（圖2-53），發(fā)火順序是1?8?4?3?6?5?7?2?1。,圖2-53V型八缸發(fā)動機的曲拐布置,V型八缸發(fā)動機：,但曲軸的局部（即內(nèi)部）卻受到較大的彎曲力矩，過大會使主軸承過載，振動加劇。因此，四缸機一般在曲柄的反方向上設(shè)置平衡重，通常采用四塊平衡重，以免曲軸轉(zhuǎn)動慣量過大，容易發(fā)生共振，降低發(fā)動機最高工作轉(zhuǎn)速。六缸機通常采用八塊平衡重，方案較多。,（a）受力分析,（b）平衡重布置,圖2-54直列四缸機平衡重作用示意圖,(8)曲軸平衡重布置：,平衡重一般用于平衡發(fā)動機不平衡的離心力及離心力矩，有時也被用于部分平衡往復(fù)慣性力。...,對于汽車發(fā)動機常用的直列四缸機、六缸機，從整體上看，旋轉(zhuǎn)慣性力系和一階往復(fù)慣性力系已得到完全平衡（由于曲拐均勻布置且相對于曲軸中央主軸頸成鏡面對稱，慣性力合力及其合力矩均為零）（六缸機二階往復(fù)慣性力系也已得到完全平衡，但四缸機的二階往復(fù)慣性力系慣性力合力不為零），...,二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器,曲軸轉(zhuǎn)動慣量愈大，自振頻率愈低，愈易發(fā)生共振，曲軸扭轉(zhuǎn)振幅極大，破壞配氣相位的準(zhǔn)確性，產(chǎn)生沖擊噪聲，甚至導(dǎo)致曲軸因扭轉(zhuǎn)變形過大而斷裂。...,曲軸是一種扭轉(zhuǎn)彈性系統(tǒng)，連桿作用于曲柄銷上的力呈周期性變化，使曲軸轉(zhuǎn)速忽快忽慢，造成曲軸的扭轉(zhuǎn)振動。...,因此，對曲軸剛度較小、轉(zhuǎn)動慣量較大、缸數(shù)多及轉(zhuǎn)速高的發(fā)動機，一般在曲軸前端裝有曲軸扭轉(zhuǎn)減振器，此處扭轉(zhuǎn)振幅最大。,慣性盤5與圓盤3有了相對角振動，橡膠墊4的扭轉(zhuǎn)變形消耗了扭轉(zhuǎn)振動能量，振幅減小。,圖2-558V100型發(fā)動機橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器,6-帶盤,1、摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器（汽車發(fā)動機）：,其工作原理是使曲軸扭轉(zhuǎn)振動能量逐漸消耗于減振器內(nèi)的摩擦，從而使振幅逐漸減小?？煞譃椋?（a）橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器（圖2-55）,轉(zhuǎn)動慣量較大的慣性盤5與薄鋼片制成的減振器圓盤3都同橡膠墊4硫化粘結(jié)，,減振器圓盤3轂部用螺栓固裝于曲軸前端的風(fēng)扇帶輪6上，后者與曲軸前端螺栓固緊，因此，圓盤3與帶輪、曲軸同步轉(zhuǎn)動，,1-曲軸前端,2-帶輪轂,3-減振器圓盤,4-橡膠墊,5-慣性盤,橡膠減振器的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、工作可靠，但橡膠對曲軸扭轉(zhuǎn)振動的衰減作用不夠強，而且，橡膠易因摩擦生熱而容易老化。...,兩個慣性盤1松套在風(fēng)扇帶輪6的輪轂上（之間有襯套），軸向上在帶輪與平衡重4之間，可軸向移動，但不能相對轉(zhuǎn)動。,2,圖2-56干摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器1-慣性盤2-彈簧3-曲軸4-平衡重5-摩擦片6-帶輪,（b）干摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器（圖2-56）:,這樣，當(dāng)曲軸帶動帶輪、平衡重發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，由于慣性盤、帶輪、平衡重與摩擦片之間的摩擦消耗了曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，振幅減小。,在帶輪6與一慣性盤之間以及平衡重4與另一慣性盤之間各有一摩擦片5。裝在兩個慣性盤之間的彈簧2使慣性盤壓緊摩擦片。,（c）硅油-橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器（圖2-57）:該減振器結(jié)構(gòu)緊湊（質(zhì)量和容積均較?。?、減振性能良好。減振體2浮動地裝在密封外客1中，兩者之間間隙很?。?.5~0.7mm），其中充滿高粘度的有機硅油。當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，帶著外殼1一起振動，而轉(zhuǎn)動慣量較大的減振體2基本上是勻速轉(zhuǎn)動，于是兩者之間發(fā)生相對滑動，使硅油受剪切，摩擦生熱而消耗振動的能量，從而減小了扭轉(zhuǎn)振幅。顯然，摩擦使硅溫度升高，粘度下降，對曲軸的扭振衰減作用減弱。,圖2-57150系列車用柴油機粘液摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器1-密封外殼2-減振體3-襯套4-側(cè)蓋5-注油螺塞孔,三、飛輪,1、作用：（1）儲存動能，克服阻力使發(fā)動機的工作循環(huán)周而復(fù)始，使曲軸轉(zhuǎn)速均勻，并使發(fā)動機具有短時間超載的能力；（2）驅(qū)動其它輔助裝置；（3）傳遞扭矩給汽車傳動系，是離合器的驅(qū)動件；（4）飛輪上正時刻度記號作為配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)（柴油機）、點火系統(tǒng)（汽油機）正時調(diào)整角度用。,2、要求：質(zhì)量盡可能小的前提下具有足夠的轉(zhuǎn)動慣量，因而輪緣通常做得寬而厚。3、材料、工藝、結(jié)構(gòu)特點：（1）一般用灰鑄鐵，當(dāng)輪緣速度超過50米/秒時要采用球鐵或鑄鋼。（2）飛輪外緣上的齒圈是熱壓配的，齒圈磨損失效后可以更換，但拆裝齒圈時應(yīng)注意加熱后進行。（3）多缸發(fā)動機的飛輪應(yīng)與曲軸一起進行動平衡校準(zhǔn)。為了拆裝時不破壞它們的平衡狀態(tài)，飛輪與曲軸之間的連接螺栓應(yīng)不對稱布置。,,圖2-58發(fā)動機發(fā)火定時記號1-離合器外殼的記號2-觀察孔蓋板3-飛輪上的記號,3、結(jié)構(gòu)：,前端軸,連桿軸頸,曲軸軸頸,后端軸,平衡重,,曲拐,曲拐：由一個連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸構(gòu)成。,曲柄,4、材料：中碳鋼（汽）、合金鑄鐵（柴）、球墨鑄鐵。,5、分類：整體式（常用）組合式（長用于連桿大頭為整體式的小型汽油機和以滾動軸承作為曲軸主軸承的發(fā)動機上）,6、組成：,（1）主軸頸,曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目多一個。強度、剛度好，減小了磨損；柴油機和大部分汽油機均采用。,曲軸的主軸頸數(shù)少于或等于氣缸數(shù)。載荷較大，縮短了曲軸的總長度。,——用于支撐曲軸。,（2）連桿軸頸,（3）曲柄,——曲軸臂，用于連接主軸頸和連桿軸頸,（4）平衡塊,中空連桿軸徑,平衡重,曲柄,（5）前端軸和后端軸,前端軸：安裝正時齒輪及附件（皮帶盤等）,曲軸的前端,,,,,,,,7,,,兩止推軸承白金合面相背,,曲軸向前移,動，后止推軸承,與曲軸臂端面摩,擦；軸向后移動，,前止推軸承與正,時齒輪端面摩擦。,,,5,后端軸：安裝飛輪,前后端軸都設(shè)有防漏裝置：,擋油盤、回油螺紋、油封等。,曲軸后端,回油螺紋,（6）曲軸的軸向限位,通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推軸承來實現(xiàn)的（翻邊軸瓦）。,三、曲拐的布置,1）各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。2）連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)些，最好是在發(fā)動機的前半部和后半部交替進行。比如：四缸機：1-3-4-2或1-2-4-3六缸機：1-5-3-6-2-4；3）V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。4）曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平衡性好。,（1）一般規(guī)律,（2）常見曲軸曲拐的布置,對缸數(shù)為i的發(fā)動機而言，其發(fā)火順序為：四行程：720/i二行程：360/i,①四缸四行程發(fā)動機的發(fā)火順序和曲拐布置,點火順序：各缸完成同名行程的次序。,功,功,功,功,1↓3↓4↓2,四缸四行程發(fā)動機的曲拐布置,②直列四沖程六缸發(fā)動機發(fā)火順序和曲拐布置,發(fā)火順序：1-5-3-6-2-4,功,功,功,功,功,功,六缸四行程發(fā)動機的曲拐布置,八缸四行程發(fā)動機的曲拐布置（紅旗轎車SV100型發(fā)動機）,1-8-4-3-6-5-7-2,四、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器,作用：吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，使曲軸轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，可靠工作。,種類：橡膠式（車用），硅油式，摩擦片式。,皮帶盤,慣性盤,橡膠墊,減振器圓盤,皮帶輪轂,曲軸前端,當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，力圖保持等速轉(zhuǎn)動的慣性盤便與橡膠層發(fā)生了內(nèi)摩擦，從而消耗了扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減了扭振。,橡膠摩擦式曲軸扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)圖,五、飛輪,（一）功用：,將在作功行程中輸入于曲軸的功能的一部分貯存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機構(gòu)越過上、下止點，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)動機有可能克服短時間的超載荷，同時將發(fā)動機的動力傳給離合器。,（二）構(gòu)造,飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)動慣量。,齒圈在發(fā)動機起動時與起動機齒輪嚙合，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。,飛輪上的標(biāo)記符號：,在飛輪輪緣上作有記號(刻線或銷孔)供找壓縮上止點用(四缸發(fā)動機為1缸或4缸壓縮上止點；六缸發(fā)動機為1缸或6缸壓縮上止點)。當(dāng)飛輪上的記號與外殼上的記號對正時，正好是壓縮上止點。,解放CA6102型發(fā)動機的記號是：上止點———1—6奧迪100飛輪上有－“0”標(biāo)記。,例如：,標(biāo)記,桑塔納轎車發(fā)動機曲軸飛輪組,小結(jié),活塞連桿組,,作用及組成,曲軸飛輪組,,,掌握飛輪的作用,結(jié)束,