《曲柄连杆机构》课件.ppt
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1、ppt课件1第二章第二章 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概述概述 ppt课件22.1 2.1 概概 述述 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。轴的旋转运动而对外输出动力。1 1、机体组、机体组 2 2、活塞连杆组、活塞连杆组 3 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组一、曲柄连杆机构的功用一、曲柄连杆机构的功用二、组成二、组成ppt课件3多缸发动机的曲柄连杆机构演示多缸发动机的曲柄连杆机构演示 ppt课件
2、43.2 3.2 机机 体体 组组机体组组成:机体组组成:曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸体气缸体气缸盖罩气缸盖罩ppt课件5一、气缸体一、气缸体1 1、气缸体、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称 为气缸体为气缸体曲轴箱曲轴箱ppt课件6油底壳安油底壳安装平面和装平面和曲轴旋转曲轴旋转中心在同中心在同一高度一高度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式(1 1)按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为)按气缸体
3、与油底壳安装平面位置不同分为2 2、气缸体分类、气缸体分类一般式龙门式隧道式ppt课件7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
4、。负荷较大的柴油负荷较大的柴油机上机上 。性能与应用比较性能与应用比较ppt课件8(2 2)根据冷却方式不同分)根据冷却方式不同分:水冷、风冷水冷、风冷散热片散热片冷却水冷却水ppt课件9(3 3)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,总体布置方便。体布置方便。ppt课件10(4 4)干式气缸套和湿式气缸套)干式气缸套和湿式气缸套名称名称特特
5、点点示意图示意图干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接与冷却水接与冷却水接触。壁厚触。壁厚1 13mm3mm。湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水接触。与冷却水接触。壁厚壁厚5 59mm9mm。强度和刚强度和刚度都较好,度都较好,加工复杂,加工复杂,拆装不便,拆装不便,散热不良。散热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易。容易。强度强度和刚度不如干和刚度不如干缸套,易漏水。缸套,易漏水。ppt课件11三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用: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:灰铸铁或合
6、金铸铁,铝合金。灰铸铁或合金铸铁,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。1 1、气缸盖、气缸盖ppt课件12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。气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞2 2、气缸盖罩和气缸垫、气缸盖罩和气缸垫ppt课件13ppt课件143 3、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、火焰行程段、结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、燃烧速率高、
7、热损失小、热效率高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、散热结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少;火面积小、热损失少;火花塞置于燃烧室最高处,花塞置于燃烧室最高处,火焰传播距离长火焰传播距离长切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、进工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃排气效果不如半球形燃烧室烧室捷达捷达 奥迪奥迪ppt课件15汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状ppt课件16三、油底壳三、油底壳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久
8、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:薄钢板冲压薄钢板冲压 ppt课件173.3 3.3 活塞连杆组活塞连杆组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ppt课件18点此观看活塞连杆组的录像点此观看活塞连杆组的录像ppt课件191 1、功用:、功用:承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。2 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
9、作温度高达600600 700K700K,且,且分布不均匀;高速,线速度达到分布不均匀;高速,线速度达到10m/s10m/s,承受很大的惯性力。活塞承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达顶部承受最高可达3 35MPa5MPa(汽油机)的压力,使之变形,破坏配合(汽油机)的压力,使之变形,破坏配合联结。联结。3 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;灰铸铁活塞应具活塞应具备的特点备的特点 A A 刚度和强度应足够大,传力可靠。刚度和强度应足够大,传力可靠。B B 导热性能好,耐高压、高温、磨损导热性能好,耐高压、高温、磨损 C C 质量较小,尽可能减少往复惯性
10、力质量较小,尽可能减少往复惯性力 D D 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙耐热的活塞顶及弹性的活塞裙 E E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数一、活一、活 塞塞ppt课件20(1 1)活塞顶部)活塞顶部 功用功用:是燃烧室的组成部分,主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分,主要作用承受气体压力。4 4、结构、结构 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。承受侧压力销座孔处制有加强筋。力销座孔处制有加强筋。ppt课件21(1)活塞顶部)活塞顶部结构
11、简单、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀,应力分布较均匀,多用在汽油机上多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高,起导向作强度高,起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。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。ppt课件22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。顶部远些。1 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸
12、、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:ppt课件23(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,防治破坏油膜。防治破坏油膜。裙裙部部ppt课件24活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示ppt课件25(1 1)预先做成阶梯形、锥形
13、)预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度活塞沿高度方向的温度很不均匀,活塞的温度是上很不均匀,活塞的温度是上部高、下部低,膨胀量也相部高、下部低,膨胀量也相应是上部大、下部小。为了应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于使工作时活塞上下直径趋于相等,即为圆柱形,就必须相等,即为圆柱形,就必须预先把活塞制成上小下大的预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。阶梯形、锥形。5 5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密、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封和运动间隙,制造活塞是通常采取下列结构措施:结构措施:(2 2)预先做成椭圆形)
14、预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销座垂直,短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时椭圆的长轴方向与销座垂直,短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。趋近正圆。ppt课件26(3 3)活塞裙部开槽)活塞裙部开槽横向绝热槽横向绝热槽减少裙部受热减少裙部受热有的兼作油环回油孔有的兼作油环回油孔纵向膨胀槽纵向膨胀槽留有膨胀余地留有膨胀余地活塞强度降低活塞强度降低绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽ppt课件27(4 4)为了减小铝合金)为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量,活塞裙部的热膨胀量,有些汽油机活塞在活塞有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片。裙部或销座内嵌入钢片。恒范钢片式活塞的恒范钢片式活塞的结构特点就是
15、这样的,结构特点就是这样的,由于恒范钢为含镍由于恒范钢为含镍33%33%36%36%的低碳铁镍合的低碳铁镍合金,其膨胀系数仅为铝金,其膨胀系数仅为铝合金的合金的1/101/10,而销座通,而销座通过恒范钢片与裙部相连,过恒范钢片与裙部相连,牵制了裙部的热膨胀变牵制了裙部的热膨胀变形量。形量。ppt课件286 6、活塞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
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