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1、单元二单元二 曲柄连杆机构维修曲柄连杆机构维修预习任务讨论谈谈对曲柄连杆机构的认识，若发动机不采用曲柄连杆机构，可采用何种传力方法？曲柄连杆机构应该位于发动机的哪个位置？曲柄连杆机构的工作环境如何？曲柄连杆机构曲柄连杆机构机体组机体组活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组学习任务一：曲柄连杆机构基础学习任务一：曲柄连杆机构基础一、曲柄连杆机构构成一、曲柄连杆机构构成 认识曲柄连杆机构构成认识曲柄连杆机构构成二、曲柄连杆机构作用二、曲柄连杆机构作用功用: 曲柄连杆机构是往复活塞式内燃机将热能转变为机械能的主要机构。它把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转矩，向工作机械输出机械能。 曲柄连杆
2、机构受的力主要有气压力P，往复惯性力Pj，旋转离心力Pc和摩擦力F。三、受力分析三、受力分析PPCF 气压力气压力P 气压力P的集中力PP分解为侧压力NP 和SP， SP分解为RP和TP，RP使曲轴主轴 颈处受压，TP为周向产生转矩的力。作功行程（其他行程同理）侧压力NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重。NPSPPRPTP往复惯性力往复惯性力P Pj j 活塞在上半行程时，惯性力都向上，下半行程时，惯性力都向下。在上下止点活塞运动方向改变，速度为零，加速度最大，惯性力也最大；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。 Pj离心惯性力离心惯性力P PC C 旋转机件
3、的圆周运动产生离心惯性力，方向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与周颈的磨损，也引起发动机振动而传到机体外。Pc摩擦力摩擦力F F 指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。F学习任务二：机体组学习任务二：机体组一、气缸体一、气缸体一般式龙门式隧道式（1 1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为名名 称称性性 能能应应 用用一般式一般式机体高度小、重量轻、结机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。刚度和强度差。492Q492Q汽油机，汽油机，9090系列柴油机。系列柴油机。龙门式龙门式强度和刚度较好。工艺性
4、强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿轿车、桑塔纳轿车车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和强度好。结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。拆卸不方便。负荷较大的柴油负荷较大的柴油机上机上 。（2 2）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机体的缩短了机体的长度和高度，长度和高度，增加了刚度，增加了刚度，减轻了发动机减轻了发动机重量；形状复重量；形状复杂，加工困难。杂，加工困难。高度小，总高度小，
5、总体布置方便。体布置方便。气缸体上的润滑油路的分布气缸体上的润滑油路的分布 观察气缸套观察气缸套 二、气缸盖二、气缸盖功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：材料：铝合金。铝合金。 工作条件：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。由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。组成：由活塞顶面及气缸盖相应凹坑共同组成。组成：由活塞顶面及气缸盖相应凹坑共同组成。技术要求：技术要求： （1 1）结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失）结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失及缩短火焰行程。及缩短火焰行程。
6、 （2 2）使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以）使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气及时和充分燃烧。提高混合气燃烧速度，保证混合气及时和充分燃烧。 燃烧室燃烧室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行程结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热段、燃烧速率高、热损失小、热效率高损失小、热效率高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、散结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离高处，火焰传播距离长长切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、工艺性好、成
7、本低、进排气效果不如半球进排气效果不如半球形燃烧室形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状拆卸顺序拆卸顺序安装顺序安装顺序三、气缸垫三、气缸垫材料：铜、金属与石棉要求：强度和弹性 耐压、耐高温、耐腐蚀气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面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。的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖罩气缸盖罩四、气缸盖罩四、气缸盖罩1 1、概念：、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2 2、使用特点：、使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永油底壳底部还装有放油螺塞，通常
8、放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损3 3、材料：、材料： 薄钢板冲压、铝合金薄钢板冲压、铝合金五、油底壳五、油底壳学习任务三：活塞连杆组学习任务三：活塞连杆组认识活塞连杆组的基本组成。认识活塞连杆组的基本组成。气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖一、活塞一、活塞 顶部顶部：构成燃烧室，承构成燃烧室，承 受气体压力。受气体压力。头部头部: :安装活塞环，制作安装活塞环，制作 较厚。较厚。 裙部：裙部：导向，传力。承受侧压导向，传力。承受侧压力力销座孔处制有加强筋。销座
9、孔处制有加强筋。 活塞结构活塞结构（1）活塞顶部）活塞顶部结构简单、制结构简单、制造容易、受热造容易、受热面积小、应力面积小、应力分布较均匀，分布较均匀，多用在汽油机多用在汽油机上上。凸起呈球状、顶凸起呈球状、顶部强度高，起导部强度高，起导向作用、有利于向作用、有利于改善换气过程。改善换气过程。凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。防止碰气门。头部头部（2 2）活塞头部）活塞头部位置：位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶
10、部远些。1 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：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，对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力， 防止破坏油膜。防止破坏油膜。裙裙部部隔热槽和膨胀槽隔热槽和膨胀槽大家考虑活塞应该是什么形状？活塞
11、在工作时的保护措施活塞在工作时的保护措施（1 1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性；）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。（2 2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向）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；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，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向作功行程中受主侧压力的一方偏移了1 12mm2mm。二、活塞环二
12、、活塞环 工作条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：平均寿命： 6 6万公里万公里材料：材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层） 活塞环种类活塞环种类 矩形环、扭曲环、梯形环、鼻型环（迈腾）等活塞环三隙活塞环三隙 活塞环泵油现象活塞环泵油现象 气缸、活塞、活塞环配合气缸、活塞、活塞环配合得当，防止机油进入汽缸得当，防止机油进入汽缸 油环的刮油作用油环的刮油作用油环的刮油作用气环密封原理气环密封原理 三、连杆三、连杆 作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气
13、体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆与活塞的连接形式连杆与活塞的连接形式 连杆连杆活塞销活塞销全浮式：全浮式：活活塞销能在连塞销能在连杆衬套和活杆衬套和活塞销座中自塞销座中自由摆动，使由摆动，使磨损均匀。磨损均匀。半浮式：半浮式：活活塞中部与连塞中部与连杆小头采用杆小头采用紧固螺栓连紧固螺栓连接，活塞销接，活塞销只能在两端只能在两端销座内作自销座内作自由摆动。多由摆动。多用于小轿车用于小轿车连杆大头的连接形式连杆大头的连接形式平切式平切式斜切式斜切式连杆轴瓦连杆轴瓦V V型发动机连杆的布置形式型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式
14、主副式叉型式叉型式学习任务四：曲轴飞轮组学习任务四：曲轴飞轮组认识曲轴飞轮组的基本组成。认识曲轴飞轮组的基本组成。 起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮曲轴曲轴止推轴承止推轴承一、曲轴一、曲轴 1 1、功用：、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2 2、工作条件：、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。击。曲轴上的油路曲轴上的油路曲
15、轴的轴向限位曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。轴承来实现的（翻边轴瓦）。主轴颈主轴颈止推垫止推垫片片止推垫止推垫片片连杆轴连杆轴颈颈主轴承主轴承盖盖曲轴轴承曲轴轴承曲轴支承形式曲轴支承形式平衡轴平衡轴 平衡轴简单地说是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动力，使发动机获得良好的平衡，降低发动机的振动。 迈腾发动机平衡轴迈腾发动机平衡轴 迈腾装备的TSI发动机就采用了先进的双平衡轴技术，利用两根平衡轴自身的旋转抵消发动机的二阶往复惯性力，改善了发动机动平衡状态特性，从而更好地减
16、小发动机振动，降低发动机噪声。大众斯柯达明锐发动机平衡轴大众斯柯达明锐发动机平衡轴 曲拐的布置曲拐的布置1 1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。 2 2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。前半部和后半部交替进行。 比如：比如：四缸机：四缸机：1-3-4-21-3-4-2或或1-2-4-31-2-4-3 六缸机：六缸机：1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4； （1 1）一般规律）一般规律3 3） V V型发动机左右气缸尽量交替作功。型发动机左右气缸
17、尽量交替作功。 4 4） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。性好。（2 2）常见曲轴曲拐的布置）常见曲轴曲拐的布置对缸数为对缸数为i i的发动机而言，其发火顺序为：的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：四行程：720720/i/i 二行程：二行程：360360/i/i 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置点火顺序：各缸完成同名行程的次序。点火顺序：各缸完成同名行程的次序。曲轴转角曲轴转角（度（度） 一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸四四 缸缸0180180360360540540720功功功功功功功功排排进
18、进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压1 13 34 42 2二、飞轮二、飞轮 学习任务五：曲柄连杆机构零部学习任务五：曲柄连杆机构零部件检修件检修 一、气缸测量一、气缸测量1百分表； 2锁紧螺母； 3表杆；4接杆座； 5活动测杆； 6支承架7接杆； 8固定螺母； 9加长杆测量工具（量缸表）测量工具（量缸表）测量方法和测量位置测量方法和测量位置1平尺；2塞尺；3气缸盖二、缸体、缸盖平面度测量二、缸体、缸盖平面度测量三、活塞相关检测三、活塞相关检测活塞环端隙测量活塞环端隙测量活塞直径测量活塞直径测量活塞环安装位置活塞环安装位置四、曲轴相关检测四、曲轴相关检测曲轴轴颈测量曲轴轴颈测量用专用塑料线规测量主轴承间隙用专用塑料线规测量主轴承间隙1塑料线规标尺；塑料线规标尺；2压扁了的塑料线规压扁了的塑料线规轴承装入座孔的要求轴承装入座孔的要求 机动内容机动内容 发动机涉水行驶或者发动机进水对发动机的影响。发动机涉水行驶或者发动机进水对发动机的影响。什么叫拉缸、爆瓦，试分析导致这种情况的原因。什么叫拉缸、爆瓦，试分析导致这种情况的原因。
