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汽车发动机维修曲柄连杆机构的检修


(1)曲轴。
作用:把活塞的往复运动变为旋转运动,对外 输出功率并用来驱动发动机各辅助系统工作。 构造:曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、 平衡块、前端和后端等组成。
①主轴颈。主轴颈是曲轴的支承部分,通过主 轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。曲轴的支承 方式一般有两种,一种是全支Байду номын сангаас曲轴,另一种 是非全支承曲轴。 ②连杆轴颈。连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部 分,通过曲柄与主轴颈相连,在连接处用圆弧 过渡,以减少应力集中。
半拖板式活塞
拖板式活塞
④经过变形的活塞。 作用:提高活塞的工作性能。 偏心活塞:是指活塞销中心偏离活塞销轴线 的活塞。其主要目的是减少活塞在汽缸内的 敲击。 桶形活塞:由于活塞上部受热较强,活塞侧 面的形状,通常制成锥形、梯形或锥形和柱 形组合,也有较复杂的变椭圆形。
(2)活塞环的构造。
①类型:分为气环和油环两种。 ②活塞环的“三隙”:活塞环在安装时留有端隙、 侧隙、背隙三处间隙(如下图),端隙Δ1是活塞 环装入汽缸后开口处的间隙;侧隙 Δ2是环高方向 与环槽之间的间隙;背隙 Δ3是活塞及活塞环装入 汽缸后,活塞环背面与环槽底部间的间隙。
理论知识
1.曲柄连杆机构的作用 2. 曲柄连杆机构的组成、构造 及装配关系
1.曲柄连杆机构的作用
曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场 所,把燃料燃烧后产生的气体压力 变为曲轴的转矩;并将活塞的往复 运动变为曲轴的旋转运动。
2.曲柄连杆机构的组成、构造、 装配关系
1)机体组 2)活塞连杆组 3)曲轴飞轮组
活塞环端隙、 侧隙和背隙 1- 汽缸 ; 2- 活塞环 ; 3- 活塞
③气环的作用。密封、传热、辅助刮油和布油。 ④气环的密封原理。气环可能漏气的通道有三 条:环面与汽缸壁之间;环与环槽的侧面之间; 开口间隙处。前两处是可以密封的。
⑤活塞环的泵油作用及危害。 泵油作用过程是:当活塞带着活塞环下行(进 气行程)时,环靠在环槽的上方,环从缸壁上 刮下来的润滑油充入环槽下方;当活塞带动活 塞环上行(压缩行程)时,环靠在环槽的下方, 同时将油挤压到环槽的上方,如此反复运动, 就将润滑油泵到活塞顶。
对于缸数为 i的四冲程发动机而言,其发火间 隔角应为 720°/i ,即曲轴每转 720°/i 时,就 有一缸作功,以保证发动机运转平稳。 常用的多缸发动机曲拐布置和发火次序如下: 四冲程直列四缸发动机: 发火间隔角应为720°/4=180°,发火次序有 两种可能的排列法:1-3-4-2或1-2-4-3 。
1)机体组
机体组包括汽缸体、汽缸垫、汽缸盖、曲 轴箱及油底壳,如下图所示。
2)活塞连杆组
(1)活塞的作用,构造 (2)活塞环的构造 (3)活塞销的构造 (4)连杆的构造 (5)连杆轴承(俗称小瓦)的构造
活塞连杆组组成
(1)活塞的作用、构造。
作用:承受汽缸中气体压力所造成的作用力, 并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴 旋转。活塞顶部还与汽缸盖和汽缸壁共同组 成燃烧室。 构造:活塞的基本构造可分为顶部、头部和 裙部三部分,在活塞头部加工有活塞环槽和 加强筋,在活塞裙部有安装活塞销的活塞销 座,如下图所示。
连接方式: ①全浮式:在发动机正常工作温度下,活塞 销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。 ②半浮式:活塞销与活塞销座孔和连杆小头 两处,一处固定,一处浮动。
(4)连杆的构造。
作用: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。 组成:连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓 和连杆轴瓦等组成。 ①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。
危害:活塞环的泵油作用对润滑困难的汽缸 是有利的。但随着发动机转速的提高,泵油 作用加剧,不仅增加了润滑油的消耗,而且 可能使火花塞因沾油而不能产生电火花,并 使燃烧室内积炭增多,甚至在环槽内形成积 炭,挤压活塞环而失去密封性。另外还加剧 了汽缸等件的磨损。
⑥气环的断面形状,如下图所示。
a)矩形环;b)锥形环;c)正扭曲内切环 d)反扭曲锥面环;e)梯形环;f)桶形环
③曲柄。曲柄是主轴颈与曲柄销的连接部分,也 是曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。 ④平衡块。平衡块用来平衡发动机不平衡的离心 力矩,有时还用来平衡一部分往复惯性力,从而 使曲轴旋转平稳。 ⑤前端轴与后端轴。前端轴是第一道主轴颈之前 的部分,后端轴是最后一道主轴颈之后的部分。
⑥曲轴的轴向定位。轴向定位可以保证曲柄连 杆机构的正常工作。轴向定位是通过止推装置 实现的。止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推 环和轴向止推滚珠轴承等多种形式。 ⑦曲拐的布置。一个主轴颈、一个连杆轴颈和 一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等 于汽缸数;V 形发动机曲轴的曲拐数等于汽缸 数的一半。
(5)连杆轴承(俗称小瓦)的构造。
作用:保护连杆轴颈及连杆大头孔。 组成:由钢背和减磨层组成。钢背由1~3mm 的低碳钢制成。减磨层为 0.3~0.7mm 的减磨 合金,层质较软能保护轴颈。
3)曲轴飞轮组
曲轴飞轮组由曲轴和飞轮以及其他不同作 用的零件和附件组成,如下图所示。 1- 起动爪; 2- 锁紧垫圈; 3- 扭转减振器总 成; 4- 带轮; 5- 挡油片; 6- 正时齿轮; 7半圆键;8-曲轴;9、10-主轴瓦;11-止推 片;12-飞轮螺栓;13-润脂嘴;14-螺母; 15- 飞轮与齿圈; 16- 离合器盖定位销; 17-六缸上止点记号用钢球
四冲程直列六缸发动机: 四冲程直列六缸发动机的点火间隔角为120°。 这种发动机曲轴的曲拐,每两缸布置在一个 平面内,互成120°夹角(如下图),曲拐布 置的点火顺序为1-5-3-6-2-4(表)。
四冲程V 形六缸发动机: 四冲程 V形六缸发动机的发火间隔角为 120°, 3个曲拐互成120°(如下图)。工作顺序R1L3-R3-L2-R2-L1。工作循环见表。
V 形八缸发动机: V8发动机左右两缸共用一个曲拐,故曲拐布置与 四缸机一样可采用曲拐180°平面布置,也可采用 曲拐90°夹角空间布置(如下图)。V8发动机的 点火顺序为1-5-4-2-6-3-7-8(表)。
(2)飞轮。
功用:用来储存作功行程的能量,以克服进气、 压缩和排气行程的阻力和其他阻力,使曲轴能 均匀地旋转。 构造: ①用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件; ②起动发动机; ③上面刻有上止点记号,用来校准点火正时或 喷油正时以及调整气门间隙。
飞轮
本章结束
学习任务六 曲柄连杆机构的检修
理论知识
任务要求
1.知道曲柄连杆机构的组成、构 造和装配关系; 2.明确拆装曲柄连杆机构的步骤 及装配要求; 3.分析曲柄连杆机构各零件损坏 导致故障的现象;
4.具备正确使用测量和检测工具 检测曲轴的弯曲、扭曲、磨损和 间隙的实际操作能力; 5.正确使用测量和检测工具检测 活塞连杆组零件; 6.明确曲轴轴承的选配方法。
①活塞顶部。 作用:形成燃烧室的底部。 形状:平顶、凸顶、凹顶,如下图所示。
②活塞头部。 作用:承受压力并传给连杆;与活塞环一起实 现汽缸的密封;将活塞顶吸收的热量通过活塞 环传导到汽缸壁上。 结构:头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。
③活塞裙部。 作用:为活塞在汽缸内做往复运动导向并承受 侧压力。 类型:半拖板式,如左图所示;拖板式,如右 图所示。
⑦油环。 作用:刮油,即将汽缸壁上多余的润滑油刮下来。 类型:分为普通油环a)和组合油环b),如图所示。
1- 上刮片 ; 2- 衬簧 ; 3- 下刮片 ; 4- 活塞
(3)活塞销的构造。
作用:连接活塞和连杆, 并将活塞的力传递给连杆。 结构:用低碳钢或低碳合 金钢制成的厚壁管状体, 如图所示。
a ) 圆柱形 ; b ) 两段截锥形 ; c ) 组合形
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