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1、第二单元曲柄连杆机构,机体组,曲柄连杆机构,曲轴飞轮组,概述,中等职业技术教育教材,概 述,1、热能活塞往复运动的机械能 2、活塞的往复运动曲轴的旋转运动输出动力。,1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组,一、曲柄连杆机构的功用,二、组成,第二单元曲柄连杆机构,中等职业技术教育教材,多缸发动机的曲柄连杆机构演示,第二单元曲柄连杆机构,中等职业技术教育教材,三、 运动分析 活塞组、连杆小头：上下往复运动； 连杆大头、杆身、连杆盖：主要做左右摆动，同时伴有上下往复运动； 曲轴、飞轮：主要做旋转运动。 以上各零部件均是做变速运动、周期性的。,第二单元曲柄连杆机构,中等职业技术教育教材,它要承受高
2、温、高压、高速和化学腐蚀作用。,工作条件的特点,机体组组成：,曲轴箱,气缸垫,气缸盖,气缸,油道和水道,油底壳,气缸体,气缸盖罩,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,一、气缸体,1、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为:气缸体曲轴箱 高强度灰铸铁或铝合金铸造,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度,油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心,气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式,（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为,2、气缸体分类,平底式,龙门式,隧道式,中等职业技术教育教材
3、,第九章 机体组的构造与维修,性能与应用比较,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,（2）根据冷却方式不同分：,水冷、风冷,散热片,冷却水,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,（3）根据气缸的排列方式,结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。,缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。,高度小，重心低，平衡性好，总体布置方便。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,（4）干式气缸套和湿式气缸套,强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。,散热良好、冷却均匀、加工容易。 强度和刚度不如干缸套，易漏水。,中等职业技术教
4、育教材,第九章 机体组的构造与维修,1、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 2、使用特点：,三、曲轴箱,气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳,油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,四、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩,功 用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃 烧室。 材 料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。,1、气
5、缸盖,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。,气缸盖,气缸盖罩,衬垫,安装火花塞,2、气缸盖罩和气缸垫,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,常见汽油机燃烧室形状,3、燃烧室,基本要求： 1、结构紧凑 2、能增大进气门直径或进气通道面积 3、在压缩行程能形成挤气涡流，火焰传播距离短,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,第二节机体组的拆装与检修,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,第一次：用扭力扳手和专用套筒，以两边向中间交叉对
6、称的顺序拧松气缸盖各螺栓。1、2、10 第二次：用快速摇摆和专用套筒，同样顺序拧出气缸盖各螺栓。1、2、10,一、拆 卸,第一步：分二到三次以两边向中间交叉对称的顺序拆卸气缸盖螺栓,第二步：取下气缸盖和侧置于合适位置，并取下气缸垫置于合适位置。,第一步：目测气缸盖无裂纹，螺栓螺孔的螺纹无损伤。 第二步：用刀口尺（钢尺代替）检测气缸盖（体）平面度，各平面度误差不超过0.1mm。,第一步：用铲刀清除气缸盖与气缸体工作面及燃烧室的积炭 第二步：用汽油与毛刷清洗缸盖内外部，使其显出金属本色。,二、清洗,三、检测,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,1、气缸体与汽缸盖基准面的检验 ：将气缸
7、体下平面放在平板上，用高度游标卡尺或专用设备，检测气缸体的高度 。,（二）、气缸体与汽缸盖的检验 。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,第四步：润滑与安装新气盖螺栓。 第五步：按规定力矩分三到四次以中间向两边交叉对称的顺序拧紧气缸盖螺栓,四、安装,第一步：用干净的毛巾再次清洁气缸体，气缸筒和气缸盖平面 第二步：安装新气缸垫，在气缸垫上涂上一层密封胶，有标记的一面朝上，并对准气缸体上的螺孔。 第三步：将气缸盖平稳地置于气缸垫上，并对准螺孔。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,气缸磨损检验的工艺流程：,（三）气缸磨损（圆度、圆柱度）的检查,1、安装量缸表,中等职业技
8、术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,（2）量缸表下移，测量汽缸中部和下部的磨损。汽缸中部为上、下止点中间的位置，汽缸下部为距离汽缸下边缘l020 mm左右处。,2、测 量,（1）将量缸表的测杆伸入到汽缸的上部，根据汽缸磨损规律，测量第一道活塞环在上止点位置时所对应的汽缸壁厚。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,各汽缸的圆度和圆柱度进行比较，以最大的圆度或圆柱度作为最大磨损气缸，并以此缸为确定发动机汽缸修理尺寸的依据。圆度误差指同一横面上磨损的不均匀性。用同一横截面上不同方向测得的最大与最小直经差值之半作为圆度误差。圆柱度误差是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损不均匀性。数值是被测
9、气缸表面任意方向的测得的最大与最小值径差值之半，汽缸圆度公差：汽油机为005 mm，柴油机为0065 mm。汽缸圆柱度公差：汽油机为020 mm，柴油机为025 mm。如超出此范围，则应进行镗缸修理。,3、确定最大磨损气缸,气缸修理尺寸一般分为六级(桑塔纳气缸分三级)。一级修理尺寸为025mm，二级为0.50mm，三级为075mm，四级为100mm，五级为125mm，六级为150mm。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,实训三 机体组的构造与维修,（1）、机体组的构造认识与汽缸盖的拆装。 （2）、汽缸体与汽缸盖裂纹的检修。 （3）、汽缸体与汽缸盖变形的检修。 （4）、气缸磨损的
10、检修。,中等职业技术教育教材,第九章 机体组的构造与维修,第一节活塞连杆组的构造,活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成,一、活塞连杆组的构造,中等职业技术教育教材,第十章 活塞连杆组的构造与维修,1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。,一、活 塞,2、工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。,3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,4、结 构,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（1）活塞顶部（燃烧室形状、压缩比）,结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多
11、用在汽油机上。,凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。,凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（2）活塞头部,位置：活塞顶至油环槽下端面之间的部分,工作条件最恶劣，应离顶部远些。,1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。,作 用：,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（3）活塞裙部,位置：活塞头部以下部分。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力,裙 部,第十章 活塞连杆组的构造与维修
12、,中等职业技术教育教材,在现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部的活塞。在保证裙部有足够承压面积的条件下，将不承受侧向力一侧的裙部部分地去掉，即为半拖鞋式裙部；若全部去掉则为拖鞋式裙部。优点是： 质量轻，比全裙式活塞轻1020，适应高速发动机减小往复惯性力的需要。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,裙部弹性好，可以减小活塞与气缸的配合间隙。 能够避免与曲轴平衡重发生运动干涉。,活 塞 裙 部 的 椭 圆 变 形 演 示,高温,侧向力,气体力,(1)预先做成椭圆形,5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：,第十
13、章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,(2)预先做成阶梯形、锥形：,活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,(3)活塞裙部开槽,为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙部开横向的隔热槽，为了补偿裙部受热后的变形量，裙部开有纵向的膨胀槽。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,()有些活塞为了减轻重量，在裙部开孔或把裙部（图拖板式活塞） 不受侧压力的两边切去一部分,以减小惯性力，减小销座附近的热变形量，形成拖 板式活塞或短活塞、拖板式结构裙部弹性好，质量小，活塞与气缸的配
14、合间隙较小，适用于高速发动机。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（5）为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量,有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,6、活塞在工作时的保护措施,（1）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的， 向作功行程中受主侧压力的一方偏移了12mm。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（二）活塞环（密封、传热）,是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。
15、 材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）,切口,气环,（1）气环 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。,（2）油环,刮除飞溅到汽缸壁上的机油，并在汽缸壁上涂布一层均匀的油膜。有槽孔式、槽孔撑簧式、钢带组合式等几种型式。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,气环的密封原理：,将23道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。,气环的泵油原理：,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,气环开口形状： 开口形状对漏气量有一定影响。直开口工艺性
16、好，但密封性差；阶梯形开口密封性好，工艺性差；斜开口的密封性和工艺性介于前两种开口之间，斜角一般为30或45。,气环的断面形状：气环的断面形状多种多样，根据发动机的结构特点和强化程度，选择不同断面形状的气环组合，可以得到最好的密封效果和使用性能。常见的气环断面形状如下图。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,油 环,油环有普通油环和组合油环两种,（1）普通油环,普通油环又叫整体式油环。环的外圆柱面中间加工有凹槽，槽中钻有小孔或开切槽，当活塞向下运动时，,将缸壁上多余的机油刮下，通过小孔或切槽流回曲轴箱；当活塞上行时，刮下的机油仍通过回油孔流回曲轴箱。,第十章 活塞连杆组的构造与维修,中等职业技术教育教材,（2）组合式油环,油环的断面形状） 由上的组合环下两片侧轨环与中间的扩胀器组成,侧轨环用镀铬钢片制成，扩胀器的周边比气缸内圆周略大一些，可
