曲柄连杆机构1

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1、第三章曲柄连杆机构第一节概述一、曲柄连杆机构的功用及组成功用：把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转距，向工作机械输出机械能。在作功行程，将燃料燃烧产生的热能通过活塞的往复运动、曲轴的旋转运动而转变为机械能，对外输出动力；在其他行程，依靠曲轴和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。组成：1.机体组：缸体、曲轴箱、缸盖、油底壳、气缸垫等，不动的基础件；2.活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件；3.曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等动力输出部分。二、工作条件及受力分析工作条件：高温、高压、高速、化学腐蚀。受力：气体压力、运动质量的惯性力和离心力、摩擦力

2、。1.气体压力作功行程及压缩行程气体压力作用简图2.往复惯性力和离心力往复惯性力：活塞和连杆小头，大小与运动件质量和加速度成正比，方向与加速度相反。离心惯性力：连杆大头和曲柄、连杆轴径。与运动件质量、旋转半径、角速度平方成正比，方向相外。3.摩擦力第二节机体组（由缸体cylinderblock、缸盖cylinderhead、油底壳等组成）1.气缸垫；2.气缸盖；3.衬垫；4.压条；5.气缸盖罩；6.气缸体；7.机油盘衬垫；8.机油盘；一、气缸体cylinderblock1.结构形式与功用：是气缸的壳体，也是发动机的基础。整体式：水冷发动机的典型结构，气缸体和曲轴箱铸成一体；分开

3、式：多用于风冷发动机，气缸体和曲轴箱分开铸造再联结。2.工作条件及要求是发动机的机体和骨架，承受前述各种力以及工作时的冲击力作用，要求有足够的刚度和强度和良好的耐热性、结构紧凑、重量轻。3.构造气缸、水套或散热片、轴承座孔、侧壁上主油道、前后壁和中间隔板上分油道；上下平面、分体式的凸缘和止口。玉柴6108型系列柴油机气缸体(隧道式)4.曲轴箱型式1）一般式：缸体主轴承孔（与曲轴上轴承支承处配合）位于曲轴箱分开面上。2）龙门式：缸体主轴承孔高于缸体下表面。3）隧道式：缸体主轴承孔不分开。5.气缸排列方式1）直列：六缸以下engine-inline-42）V型engine-v-63

4、）对置engine-flat-44）W型W12发动机：主要配置在奥迪A8型豪华轿车和跑车上VR发动机：目前最大为4.0升VR8，仅有2.3升VR5和2.8升VR6是批量生产6.气缸体的材料要求气缸内壁耐高温、高压，耐磨和耐化学腐蚀。1）水冷发动机：一般采用优质灰铸铁。吸振好，含石墨润滑性好抗压强度与钢接近如HT200。为提高耐磨性加少量合金元素材料如镍、铬、钼等。某些强化发动机用球墨铸铁（QT500），强度比灰铸铁高（2~3倍）。为了减轻质量，近年来排量1L的电喷微型车有采用铝缸体（ZL105）的趋势。有些排量大的豪华汽车奥迪（A8W12）W型发动机也使用铝合金，材料和制造工艺

5、实际上采用航空技术，相当精细，所以造价非常高。2）风冷发动机：气缸部采用双金属材料，在铸铁气缸套外面先渗铝、再铸铝合金散热片。二、气缸套1.型式与构造二、气缸套1.型式与构造1）干式：气缸套外表面不直接与冷却水接触2）湿式：气缸套外表面直接与冷却水接触3）气缸套的密封、定位安装。2.材料：珠光体灰铸铁、合金铸铁等。三、油底壳1.作用：存储机油、封闭曲轴箱2.结构型式：薄、深，有挡油板；磁性放油螺栓四、气缸盖、气缸垫、气缸盖罩1.气缸盖1）功用与工作条件：密封气缸上部，与活塞、气缸壁共同构成燃烧室。承受热负荷、机械负荷。2）结构：燃烧室、凸轮轴轴径支撑座孔、冷却水道、进排气道、火

6、花塞或喷油孔等。分开式：刚性好，密封性好，便于维修，适于缸径较大的柴油机。有一机两盖、三盖、六盖等。整体式：能缩短发动机整体长度。缺点是刚性差、受热受力容易变形，影响密封，损坏后须整体更换。3）材料与紧固：灰铸铁、合金铸铁、铝合金。耐热、耐蚀、散热好。夏利发动机的缸体、缸盖哈飞“路宝”发动机整体式气缸盖三维模型柴油机“一机两盖”式气缸盖2.燃烧室要求：面容比小，结构紧凑，能产生涡流，充气效率高，表面光滑。燃烧室形状：楔型、盆型、半球型。1）楔型燃烧室：有挤气——冷激面，可形成挤气涡流，因气门斜置，气道导较好。燃烧速度快，动力性和经济性好，CO较低，而NO3较高，挤气面内熄火区较

7、大，HC排放较高。比半球型燃烧室的压缩比高0.5，适于大量生产，是60年代以来轿车发动机最常用的结构。楔型燃烧室：2）盆型燃烧室：有挤气——冷激面，可形成挤气涡流，因盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量差，燃烧速度慢。燃烧质量稍差，CO和HC排放较高而NO3较低。盆型燃烧室3）半球型燃烧室可容纳较大的气门，混合气流动通顺，最有利于提高升功率，但结构复杂；火花塞可位于燃烧室中央，火焰传播距离短，燃烧剧烈、完全，抗爆性好。动力性、经济性好。CO和HC排放较低而NO3较高。半球形燃烧室中燃烧压力上