曲柄连杆机构《汽车构造》教学内燃机构造Word文档格式.docx
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Fc--Fcx(水平力)曲轴磨损变形
--Fcy(垂直力)缸体振动
第二节
缸体曲轴箱组
作用:
承受发动机负荷,安装机件
组成:
气缸体、气缸盖、气缸衬垫和曲轴箱等。
一、气缸体
(一)作用:
主体骨;
支承所有运;
安装所有附件
要求:
(1)足够的刚度和强度
(2)耐磨、耐热、耐腐蚀
(3)结构紧凑、轻巧
材料;
(1)多为优质灰铸铁,如CA6102Q、EQ6100Q--
(2)铝合金,BJ492Q
(3)合金铸铁BJ2021发动机采用。
(二)结构形式
1、一般式
曲轴轴线与曲轴箱下表面在同一平面,BJ492Q
简单紧凑、高度小、重量轻、刚度差
2、龙门式
曲轴轴线高于曲轴箱下表面,EQ6100Q、CA6102Q
刚度好、密封简单
3、隧道式
为便于安装滚柱轴承支承曲轴的,JN6135Q。
长度短、重量大、结构复杂
按气缸排列形式:
直列式;
双列式(V形);
卧式。
二、气缸套
活塞运动的支承和导轨。
(二)结构形式
1、干式缸套
不直接与冷却水接触的缸套。
6102Q、6100Q
刚度好,不易漏水漏气
冷却效果差,拆装困难
2、湿式缸套
直接与冷却水接触的缸套。
492Q、柴油机
冷却效果好,拆装方便
刚度差,密封困难。
三、气缸盖和气缸垫
(一)汽缸盖
1、功用
封闭气缸上部,并与活塞顶、气缸等构成燃烧室。
2、结构形式
整体式、分开式(6100Q三缸一块)
3、气缸盖与缸体的结合
螺栓拧紧顺序:
从中间向两边分几次拧紧。
(2)铸铁缸盖,冷态下拧紧一次,热态下再拧紧一次。
(3)铝合金缸盖,冷态下拧紧一次既可。
(二)气缸垫
作用:
保证密封
结构形式
(1)金属——石棉板(492Q)
(2)复合式
(6102Q)
(3)低碳钢
BJ2021采用了单片光整冷轧
四、燃烧室
(一)盆形
BJ492Q、EQ6100Q—1
结构简单、紧凑;
火焰传播时间短,速度较快,不易爆震;
充气性能受影响。
(二)楔形
CA6102Q、BJ2021、红旗、上海
进气涡流好;
气门较大,充气性好;
个别部位燃烧不好。
(三)半球形
42G4
结构更紧凑、火焰行程短,散热少,不易爆震;
有利于燃烧,排放好;
便于使用大气门、多气门;
低速大负荷时燃烧受影响,结构复杂
五、发动机的支承(自学)
1.三点支承
汽油机多用,EQ1090、CA1091是一点前,二点后,BJ2020是二点前,一点后。
2.四点支承
柴油机多用,前二,后二
活塞连杆组
作用:
将气体力传给曲轴
组成:
活塞、连杆、活塞环、活塞销等
一、活塞
(一)作用
构成燃烧室,承压、传力、密封与传热。
(二)工作条件与要求:
高温————刚度好、导热好
高压————刚度好
高速往复运动——重量轻
润滑条件差——耐磨
(三)材料
1、铝合金:
重量轻、导热性好、热胀大、强度差
2、铸铁
(四)构造
1、顶部——承压并构成燃烧室。
(1)平顶
结构简单、制造方便。
(2)凹顶
(CA6102Q、BJ2021)
有利于混合气的形成;
防止气门与活塞相碰;
调整压缩比。
(3)凸顶(用于半球形燃烧室)
有利于二行程汽油机排气。
2、头部——安装活塞环。
改善散热结构措施:
(1)热流形变截面
使散热均匀
(2)第一道环槽镶耐热护圈
防止环槽受热断裂、磨损、变形,由铸铁铸成
(3)头部上岸开绝热槽
防止热量向裙部传播。
(4)头部加工多道环形沟槽
防止受热膨胀后卡住。
3、裙部——导向,并承受侧压力
筒形(CA6102Q、EQ6100Q---1)
鞍形(492Q、BJ2021)。
(五)铝合金活塞防止“冷敲热拉”的措施
1.侧表面形状呈上小下大
顶部金属数量多,温度高。
2.裙部呈椭圆(长轴⊥销座)
(1)销座部位金属多,膨胀量大。
(2)侧向力作用
。
(3)顶部气体力作用。
3、裙部开横向隔热槽和纵向膨胀槽
CA6102Q、EQ6100Q—1、BJ2021双面横槽;
492Q双面T形槽。
4、销座附近铸入恒范钢片
(六)换向敲击
活塞自上向下运动,侧向力向左;
活塞自下向上运动,侧向力向右;
措施:
活塞销座孔偏左1---2mm(从前面看)
(七)安装方向
由于活塞销偏位,安装时有方向:
CA6102Q----销座处箭头朝前
EQ6100Q—1------顶部缺口朝前
BJ492Q--------销座部位有“前”或“后”
BJ2021------顶部箭头朝前
二、活塞环
(一)功用:
密封、传热、刮油
(二)气环
1、气环密封原理:
环的径向弹力和气体侧压力—形成径向密封面
活塞上下运动和气体正压力—形成轴向密封面
弹性好,三性好(耐磨性、磨合性、密封性)。
材料:
优质铸铁或合金铸铁,第一道多孔镀铬或喷钼;
其它镀锡或磷化。
2.断面形状
矩形
结构简单,三性差,易产生泵油作用。
扭曲环
三性好,结构复杂。
扭曲原理:
内外倒角或切槽活塞环装入气缸后,外层拉应力,内层压应力,由于截面不对称,其变形不一致,产生一个力偶,使环发生扭曲。
安装要求:
内上、外下
(3)梯形环
提高密封性,(产生一侧向力);
有自清洁作用(环在槽内滑动);
散热面积大
(4)桶面环
汽缸表面适应性好
三性好。
(5)锥面环
磨合性好,易磨成矩形环。
鼻形环
刮油能力好,结构复杂。
(三)油环
1、普通槽孔式
结构简单、刮油性较差
2、弹簧胀圈式:
板簧、螺旋弹簧(CA6102Q)、轨形簧
提高汽缸失圆的适应性
3、组合钢片式(EQ6100Q---1、BJ2021)
刮油性好,适应性好,回油通畅。
(四)使用与安装
1.CA6102Q三气(1桶面,2、3锥面)、一油(弹簧胀圈),环口错开90度
2.BJ2021
二气(扭曲)、一油(组合式),环口错开180度
3.492Q
二气(内上扭曲)、一油(槽孔式或组合式),环口错开120度
4.6100Q---1
三气(内上扭曲)、一油(组合式),环口错开120度
三、活塞销
连接活塞和连杆,并传力。
优质低碳钢或低碳合金钢,双面渗碳。
(二)联接方式
1.浮式:
发动机工作时,活塞销可在连杆小头衬套和活塞销座孔内均能转动。
2.半浮式(BJ2021):
活塞销只能在活塞销座孔内转动。
四、连杆
(一)功用:
连接活塞和曲轴,传力并推动曲轴。
材料:
优质中碳钢或合金钢模锻制成。
(二)构造:
连杆小头、大头、杆身
安装:
杆身和轴承盖上制有凸点,安装时应朝向发动机的前方。
第四节
曲轴飞轮组
(1)活塞的往复运动转变为旋转运动
(2)使曲轴运转均匀
曲轴、飞轮、飞轮壳,曲轴扭振减震器
一、曲轴
(一)功用
1.接受传力,并变扭矩驱动。
2、驱动配气机构和其它辅助装置工作。
要求:
足够的刚度和强度;
重量轻;
耐磨。
材料:
优质中碳钢;
中碳合金钢;
球磨铸铁。
(二)结构
1.主轴颈
用于支撑曲轴
全支承曲轴:
两个主轴颈间有一个连杆轴颈
刚度好、负荷小、曲轴长、工艺复杂。
(2)非全支承曲轴:
主轴颈数少于或等于连杆轴颈数。
为了磨损均匀,受力较大的主轴颈(六缸全支承曲轴第四、七道主轴颈)宽些。
主轴承为滑动轴承,主轴承中部有油槽和油孔。
2.连杆轴颈
用于连接连杆。
有空心和实心的,它与主轴颈之间有斜油道。
直列式发动机连杆轴颈数与气缸数相同,V型发动机连杆轴颈数为气缸数的一半。
(1)连杆轴颈分布原则:
①各缸工作间隔角相等;
②连续作功两缸间隔应尽量远
(2)连杆轴径分布依据:
①汽缸数目
②汽缸排列
③工作顺序
四缸机:
工作间隔角---720/4=180
工作顺序---1-2-4-3
六缸机:
工作间隔角---720/6=120
工作顺序---1-5-3-6-2-4
3.曲轴臂
连接主轴颈和连杆轴颈。
4.平衡重
用来平衡曲轴转动时产生的离心力。
492Q、BJ2021、新EQ6100Q—1采用了平衡重。
5.前端轴
用来安装止推垫圈、曲轴正时齿轮、挡油圈、皮带轮、扭振减震器和起动爪等零件。
6.飞轮结合盘
用来安装飞轮
二、曲轴的轴向限位
(一)单面合金止推垫圈。
第一道主轴颈两侧,两片白金面分别朝外。
(二)组合翻边止推垫圈。
第四道主轴颈,EQ6100Q
三、扭转减振器
(一)功用
降低曲轴扭转振幅,防止共振。
(二)结构形式
(1)橡胶摩擦式
(6140B、CA6102Q、BJ2021)
结构:
惯性盘(转动均匀)、振动盘、橡胶层。
原理:
转动盘与振动盘相对位移,橡胶层变形而吸收能量。
(2)硅油摩擦式(略)
安装:
扭振减震器安装在曲轴前端
四、飞轮
1.储存作功行程中的能量,克服各非作功行程的阻力,使曲轴旋转均匀。
铸铁,有相当大转动惯性圆盘,固定在曲轴后端。
2.启动发动机
飞轮的外缘压装有齿圈,用于起动发动机。
(二)安装
1、不对称螺栓布置
492Q用四个螺栓,其中两个90度,一个92度,一个88度。
2、定位销CA6102Q六个螺栓和一个定位销。
3、导颈螺栓定位EQ6100Q六个螺栓有两个是导颈螺栓。
(三)点火正时记号
飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号。
1.CA6102Q:
飞轮上的正时记号与飞轮壳上检视孔旁的刻线对正时,即表示第一缸或六缸的活塞在上止点位置。
2.EQ6100Q---1:
飞轮上的正时记号(钢球)与飞轮壳上检视孔旁的刻线对正,或皮带盘上缺口与正时齿轮盖上45度压筋对正。
3.492Q:
皮带盘上缺口与缸体上指针对正。
本章课后思考题:
1.曲柄连杆机构工作时受哪些力?
有何危害?
2.汽缸体按其结构形式分有哪几种?
492Q、6102Q为哪种形式?
各有何特点?
3.什么叫干式缸套和湿式缸套?
4.汽缸盖有何作用?
它与汽缸体在安装结合时有什么要求?
5.汽油机燃烧室有那几种?
6102Q、6100Q汽油机采用什么燃烧室?
这种燃烧室有何特点?
6.活塞有何作用?
活塞的顶部有那几种形状?
7.为防止铝合金活塞发生“冷敲热拉”通常采取哪些措施?
8.活塞的裙部为什么制成椭圆?
其长、短轴的方向如何?
9.活塞环有什么作用?
气环断面有哪几种形状?
扭曲环是怎样扭曲的,安装时注意什么?
10.油环有哪几种?
CA6102Q、EQ6100Q、BJ492Q分别装用什么样的油环?
11.活塞销有什么作用?
何为浮式活塞销连接?
12.曲轴的功用是什么?
它有哪些组成?
13.什么叫全支承曲轴?
它有何特点?
.
14.曲轴为什么要轴向限位?
6102Q、492Q、6100Q汽油机是如何进行轴向限位的?
15.6102Q汽油机当五缸处于压缩上止点时,其它缸处在什么位置?
16.曲轴扭转减振器有什么作用?
6102Q汽油机曲轴扭转减振器采用什么形式?
安装在什么位置?
17.飞轮的功用是什么?
与曲轴安装时注意什么?
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