汽车构造2-2-活塞连杆课件.ppt

1、W W W.W A T S O N W Y A T T.C O M曲柄连杆机构曲柄连杆机构活塞连杆组活塞连杆组7:49:592活塞连杆组活塞连杆组l 活塞连杆组包括活塞、活塞环，活塞销，连杆等机件7:50:003（一）活塞（一）活塞1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。转。2、工作环境：、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达高温、散热条件差；顶部工作温度高达600700K，且分布不均匀；高速，线速度达到且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达性力。活塞顶部承受最高可

2、达3 5MPa（汽油机）的压力（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。，使之变形，破坏配合联结。3、材料：、材料：铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁7:50:004活塞的结构活塞的结构l 活塞的基本构造可分为头部、顶部和裙部三部分。7:50:0057:50:006活塞顶部活塞顶部l活塞顶部的形状与选用的燃烧室形式有关。l四行程汽油机的活塞顶部平顶：多采用，优点是吸热面积小，制造工艺简单。凸顶：为了在不改变汽缸盖结构的情况下增大压缩比。凹顶：可以通过改变活塞顶上凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比。7:50:007活塞头部活塞头部l活塞头部是指活塞环槽以上的圆柱部分。1、

3、承受活塞顶的压力，并、承受活塞顶的压力，并传给活塞销。传给活塞销。2、安装活塞环、与活塞环、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸，防止可燃一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，混合气漏到曲轴箱内，3、将顶部吸收的热量通过、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。活塞环传给气缸壁。7:50:008头部结构头部结构l环槽头部切有若干道用以安装活塞环的环槽，环槽的截面形状，根据使用的活塞环截面形状的不同而不同l隔热槽在第一道环槽的上面切出一道较环槽窄的隔热槽，作用是隔断从活塞顶部流下来的部分热流通道，迫使热流方向折转，把原来应由第一道活塞环散走的热量，分散给第二及第三道环，以消除第一道环过热而产生积炭

4、和卡死在活塞坏槽的可能性。l环槽护圈在铝合金活塞环槽部位镶铸用耐热材料制成的环槽护圈，解决铝合金材料硬度下降，环槽过度磨损。7:50:009活塞裙部活塞裙部l活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底面的圆柱部分，l作用：导向、承受侧压力，遮盖气口（二行程汽油机）。导向各种工况下，推力面与气缸筒间隙要均匀、适宜承受侧向力足够的实际承压面积主推力面、次推力面作功压缩7:50:0010发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。因此，为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面

5、加工成椭圆形，并使其长轴与活塞销孔轴线垂直。现代汽车发动机的活塞均为椭圆裙。7:50:0011播放制造时变形后7:50:0012偏心活塞销座偏心活塞销座l活塞销座轴线向在作功行程中受侧向力的一面偏移了12mm，可使活塞较平稳地从压向气缸的一面过渡到另一面，而且过渡时刻早于达到最高燃烧压力的时刻，可以减轻活塞“敲缸”。7:50:0013原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。7:50:0114活塞环活塞环l活塞环包括气环和油环两种。l活

6、塞环安装在气缸头部的活塞环槽中。l侧隙：活塞环装入后与活塞环槽的上端面或下端面之间的间隙；l背隙：活塞环与活塞环槽的底部的间隙；l端隙：第一道环的侧隙一般为0.020.1mm，第二道环的侧隙一般为0.02 0.8mm7:50:0115侧隙外圆面侧面内圆面环高开口端面端隙径向间隙开口径向厚度7:50:01167:50:01177:50:0118气环的断面形状气环的断面形状l 按气环的断面形状，气环可以分为：l矩形环l锥面环l正扭曲内切环l反扭曲锥面环l梯形环l桶面环lL形环7:50:01197:50:0120l气环的泵油作用7:50:0121油环油环l作用：在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜，润滑气

7、缸壁以减小活塞、活塞环与气缸壁的磨损和摩擦力。刮除气缸壁上多余的机油，防止机油窜入气缸内燃烧，形成积炭。起封气的辅助作用。7:50:0122A、槽孔式油环B、槽孔撑簧式油环C、钢带组合油环7:50:0123l油环的刮油作用7:50:0124活塞销活塞销l活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体压力传给连杆。活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件又较差，因而要求活塞销有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量小。l 活塞销一般用低碳钢或低碳合金钢(如20Cr)制造，经表面渗碳淬火处理，以提高表面硬度(洛式硬度为6265HRC)，而使中心具有一定的冲击韧度，然后进行精磨和抛光。7:50

8、:0125活塞销的连接方式7:50:0126（二）连杆功用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。连杆组件分解图连杆组件分解图组成：连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。7:50:01271、小头：用来安装活塞销，以连接活塞。2、杆身：常做成“工”字形断面。3、大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。7:50:0128切口形式：7:50:0129并列式并列式主副式主副式叉式叉式V型发动机连杆的布置形式型发动机连杆的布置形式7:50:0130v1、并列式、并列式 优点：连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运动规律优点：连杆可以通用，两列气缸

9、的活塞连杆组运动规律相同。相同。缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲轴长度增加，刚度降低。轴长度增加，刚度降低。v2、主副连杆式、主副连杆式 优点：减小了发动机的轴向尺寸；优点：减小了发动机的轴向尺寸；缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。v3、叉型连杆式、叉型连杆式 优点：运动规律相同优点：运动规律相同 缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。7:50:0131滑动轴承滑动轴承l采用整体曲轴的多缸发动机，连杆大头中的连杆轴承是剖分成两半的滑动轴承，称为轴瓦。一个轴瓦装在连杆盖上，另一个轴瓦装在连杆大头上。