《汽车发动机》第二章-曲柄连杆机构PPT课件

第二章曲柄连杆机构 2 1曲柄连杆机构的概述 功用与组成 一 功用将气缸内气体作用在活塞上的力转变为曲轴的旋转力矩 从而输出动力 二 组成1 机体组气缸体 气缸盖 缸垫等 2 活塞连杆组活塞 活塞环 活塞销 连杆及连杆轴承等 活塞连杆组 2 1曲柄连杆机构的概述 功用与组成 二 组成3 曲轴飞轮组曲轴 主轴承和飞轮等 曲轴飞轮组 2 2气缸体的构造与维修 一 气缸体的构造功用 是发动机安装的基体 组成 缸体 上曲轴箱 水套 缸套 油道等 气缸体 2 2气缸体的构造与维修 一 气缸体的构造1 气缸体的结构形式直列式 V型 卧式 气缸体结构形式 气缸 活塞在其内部往复直线运动的圆柱形空腔 气缸体 多个气缸组成一体 2 2气缸体的构造与维修 一 气缸体的构造2 上曲轴箱的结构形式平分式 龙门式 隧道式 上曲轴箱结构形式 上曲轴箱 气缸体下部用于安装和保护曲轴的部分 2 2气缸体的构造与维修 一 气缸体的构造3 水套或散热片功用 帮助发动机散热 水套 水冷发动机缸体和缸盖内的冷却水通道 散热片 风冷发动机缸体和缸盖外部的散热装置 2 2气缸体的构造与维修 一 气缸体的构造4 气缸套类型 干式和湿式 气缸套 缸套 镶在气缸内用于提高气缸耐磨性的薄壁圆筒 注意 有些发动机无缸套 干式缸套 不与冷却水接触 与缸体过盈配合 湿式缸套 与冷却水接触 与缸体间隙配合 2 2气缸体的构造与维修 二 气缸体的清洗油污使用清洗液进行热清洗 油道用专用清洁刷和热肥皂水清洗 注意 铝合金气缸体不能使用碱性清洗液清洗 清洗后用清水冲刷 以免残留清洗液腐蚀机件 气缸体清洗后在加工表面涂润滑油 防锈 油道清洁后 将油堵装好 防污 2 2气缸体的构造与维修 三 气缸体裂损的检查与修理1 气缸体裂损的检查方法用目视或五倍放大镜检查较大裂纹 用水压或气压试验检查细小裂纹 注意 水压或气压试验压力为0 3 0 4MPa 2 气焊修理适用于铸铁气缸体 裂纹较深 6mm以上 时需开焊接坡口 气焊坡口 2 2气缸体的构造与维修 三 气缸体裂损的检查与修理3 电焊修理适用于铸铁气缸体 焊前在裂纹走向前钻 3止裂孔 裂纹较深时需开焊接坡口 气焊坡口 2 2气缸体的构造与维修 三 气缸体裂损的检查与修理4 粘接修理适用于铝合金气缸体 较大裂纹开V型槽灌注粘接剂 较小裂纹粘接剂贴加布层 5 螺钉填补修理钻止裂孔 用专用铜制螺钉 螺钉填补方法 2 2气缸体的构造与维修 四 气缸磨损的检查与修理1 磨损检查工具 量缸表 方法 3个高度位置 纵 横2个方向 共6个部位 气缸磨损检查方法 2 2气缸体的构造与维修 四 气缸磨损的检查与修理1 磨损检查检查内容 最大磨损量 最大测量直径与标准直径之差 圆度误差 同一高度 不同方向测量的两个直径之差的一半 圆柱度误差 不同高度 同一方向测量的两个直径之差的一半 要求 不允许超过使用极限 否则应镗磨或镶套 2 2气缸体的构造与维修 四 气缸磨损的检查与修理2 气缸镗磨 气缸修理尺寸 3 6级 2 2气缸体的构造与维修 四 气缸磨损的检查与修理2 气缸镗磨镗磨要点 见课本P43 44 自学 气缸镗磨工艺过程 2 2气缸体的构造与维修 四 气缸磨损的检查与修理3 气缸镶套干缸套 用专用工具 过盈量0 03 0 08mm 湿缸套 高出缸体上平面0 05 0 15mm 五 缸体上平面的检查工具 直尺和塞尺 方法 6个方向 缸体上平面的检查 六 断头螺栓的修理断头较高时 用钳子拧或将高出部分锉成扁方用板手拧 断头较深时 用冲子反向冲 用正反转电转拧 重新攻丝换螺栓 2 3缸盖 缸垫的构造与维修 一 气缸盖的构造功用 封闭气缸体上部 并与活塞顶构成燃烧室 组成 燃烧室 气门座 气门导管孔 气道 摇臂轴安装座或凸轮轴安装座孔 油道 水套 火花塞或喷油器安装座孔等 类型 整体式和分开式 缸盖和缸垫 2 3缸盖 缸垫的构造与维修 二 气缸盖的维修1 缸盖裂损的检查与修理参照缸体的检查与修理方法 2 缸盖平面变形的检查与修理检查方法 与缸体上平面变形检查相同 修理方法 铝合金缸盖用压力校正 铸铁缸盖用磨削或铣削 注意 缸盖磨削或铣削量不能超过0 5mm 3 清除燃烧室积炭机械清除或化学清除 4 火花塞座孔损坏的修理座孔钻大攻制螺纹拧入螺堵加工座孔 2 3缸盖 缸垫的构造与维修 二 气缸盖的维修5 缸盖的拆装注意 缸盖螺栓拆装顺序和拧紧力矩 缸盖螺栓按顺序分3 4次逐渐拧紧或拧松 2 3缸盖 缸垫的构造与维修 三 气缸垫的构造与维修1 缸垫的构造安装位置 缸体与缸盖之间 功用 保证气缸体与气缸盖的接合面密封 构造特点 金属与石棉和粘合剂压制 有一定弹性 水套孔 气缸孔 油道孔 螺栓孔均有镶边 2 缸垫的修理主要损坏形式 击穿 修理方法 更换 注意 向上方向 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造功用 承受缸内气体压力并通过活塞销传递给连杆 也是燃烧室的组成部分 组成 顶部 头部 裙部 活塞的构造 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造1 活塞顶部功用 是燃烧室的组成部分 承受高温气体的压力 类型 平顶 凸顶 凹顶 成形顶 活塞顶的类型 有些活塞顶部与气门对应的位置上设有防碰凹坑 活塞缸位序号 加大尺寸 安装向前标记等一般也在活塞顶部 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造2 活塞头部功用 安装活塞环 特点 3 4道环槽 油环槽底部有泄油孔或泄油槽 隔热槽 位于油环槽底部 活塞裙部或第一道环槽上部 油环槽底部的隔热槽 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造3 活塞裙部功用 为活塞往复运行导向 结构特点 5个 特点1 长轴垂直于活塞销方向的椭圆形 原因 销座部位沿销方向膨胀量大 侧向力使沿销方向尺寸增大 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造3 活塞裙部 特点2 上小下大锥形 原因 活塞由上至下温度逐渐降低 膨胀量逐渐减小 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造3 活塞裙部 膨胀槽功用 减小低温时与气缸配合间隙 防止高温时在缸内卡死 特点3 设在裙部的膨胀槽和隔热槽 注意 膨胀槽和隔热槽端部必须有止裂孔 膨胀槽必须斜开 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造3 活塞裙部 恒范钢片 功用 限制裙部膨胀量 特点4 设在裙部的 恒范钢片 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造3 活塞裙部 特点5 裙部下端去掉一部分以减轻重量 称 拖板式活塞 裙部完整的活塞称 全裙式活塞 或 筒式活塞 2 4活塞的构造与维修 一 活塞的构造4 活塞销座功用 安装活塞销 位置 活塞裙部上部 特点 加工有活塞销安装座孔 有些座孔内有卡环槽 活塞销偏置 偏活塞轴线1 2mm 减轻敲缸 偏置活塞销作用原理 2 4活塞的构造与维修 二 活塞的维修1 活塞的清洁内容 清除积炭 方法 机械刮除 注意 不可刮伤环槽 2 活塞破损和烧蚀的检查与修理检查部位 顶部 方法 观察 要求 较轻时允许继续使用 严重时必须更换 2 4活塞的构造与维修 二 活塞的维修3 活塞环槽磨损的检查与修理检查内容 活塞环与环槽的侧隙 方法 用塞尺检查 要求 超过允许极限时 换环 活塞或都换 活塞环侧隙检查 2 4活塞的构造与维修 二 活塞的维修4 活塞刮伤的检查与修理检查部位 活塞裙部 方法 观察 要求 严重时更换活塞 并查明原因排除故障 刮伤部位与原因 1 裙部两侧同时刮伤 与气缸配合间隙过小 2 垂直活塞销方向的一侧刮伤 润滑不良或长期大负荷工作 3 两侧销座处刮伤 销与座孔配合过紧 4 第一道环槽上部刮伤 与气缸配合间隙过大 5 活塞销座一侧的上方刮伤 连杆变形 2 4活塞的构造与维修 二 活塞的维修4 活塞刮伤的检查与修理曲轴轴向间隙过大 缸壁润滑不良 发动机过热 均可导致活塞刮伤 5 活塞的拆装注意事项注意活塞顶部有无缸位标记 如果没有应作缸位标记 注意活塞顶部有无向前标记 膨胀槽朝向侧压力小的一侧 三 活塞的选配1 活塞质量选配目的 保证发动机的平衡 要求 同组活塞的质量误差不应超过规定值 2 4活塞的构造与维修 三 活塞的选配2 活塞与气缸的选配目的 保证活塞与气缸配合间隙 方法 测量活塞裙部直径和气缸直径 计算配合间隙 配合间隙不符合标准时 更换活塞及活塞环 修理气缸后换加大尺寸活塞 活塞裙部直径测量 2 4活塞的构造与维修 三 活塞的选配2 活塞与气缸的选配按标记选配 部分发动机的气缸和活塞尺寸均按公差分若干级 并在活塞和气缸上刻有标记 凌志LS4001UZ FE发动机按标记选配活塞 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修1 活塞环的类型与功用类型 气环和油环 气环功用 防止漏气和窜油 油环的功用 刮油 布油 2 活塞环的构造气环 有开口 有弹性的金属环 一般装2 3道气环 气环的构造 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修2 活塞环的构造 气环的类型 断面形状不同 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修2 活塞环的构造油环 分整体式和组合式两种 整体式油环 有开口 有弹性 开有泄油槽的金属环 组合式油环 2个刮油钢片和1个衬簧组成 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修3 活塞环的拆装注意事项开口错开一定角度 以防止漏气 活塞环开口位于左右侧的安装方式 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修3 活塞环的拆装注意事项开口错开一定角度 以防止漏气 活塞环开口位于前后侧的安装方式 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 一 活塞环的构造与维修4 活塞环的选配选用与气缸 活塞同一修理尺寸级别的活塞环 检查活塞环侧隙和开口间隙是否符合标准 活塞环开口间隙有检查 注意 开口间隙过小可锉修 过大应更换 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 二 活塞销的构造与维修1 活塞销的构造功用 连接活塞与连杆 并将活塞承受的气压力传给连杆 构造 空心管状 外表面为圆柱形 内孔形状有圆柱形 截锥形和组合形 活塞销 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 二 活塞销的构造与维修1 活塞销的构造连接方式 半浮式和全浮式 半浮式连接 销与座孔间隙配合 销与连杆小头过盈配合 销座孔内无卡环 全浮式连接 销与连杆小头和座孔均为间隙配合 销座孔内有卡环 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 二 活塞销的构造与维修2 活塞销的拆装不换活塞一般不必拆活塞销 半浮式活塞销必须在压床上拆装 安装铝合金活塞的活塞销时 先将活塞在温度为70 80 的水中或油中加热 拆下活塞销后 活塞和连杆按缸位摆放 并注意活塞与连杆上是否有安装方向标记 没有标记的应作标记 活塞和连杆上的方向标记 2 5活塞环 活塞销的构造与维修 二 活塞销的构造与维修3 活塞销与座孔的选取配选用与活塞同级修理尺寸的活塞销 半浮式活塞销 销放入座孔处于垂直方向 常温下销应能靠自重缓缓通过座孔 全浮式活塞销 活塞加热到70 80 时 应能用手掌心将涂有润滑油的活塞销推入座孔 允许通过铰削或镗削销座孔达到配合要求 2 6连杆的构造与维修 一 连杆的构造1 功用将活塞承受的气体压力传给曲轴 使活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动 2 组成连杆小头 杆身和连杆大头 3 结构特点小头 活塞销或衬套座孔 杆身 工 字形断面 大头 分开式连杆轴承座孔 连杆的组成 2 6连杆的构造与维修 一 连杆的构造4 连杆大头切口与定位切口类型 平切口 斜切口 定位方式 平切口用螺栓定位 斜切口用锯齿 定位套 定位销 止口定位 斜切口连杆大头的定位 2 6连杆的构造与维修 一 连杆的构造5 偏位连杆特点 大头两端面与杆身平分面不对称 目的 缩短轴向尺寸 注意 安装方向 V型机偏位连杆应短面相对 直列机偏位连杆短面朝主轴颈 偏位连杆 直列机偏位连杆的安装 2 6连杆的构造与维修 二 连杆的维修1 拆装注意事项连杆和连杆盖的组合 有配对标记 杆身安装方向 有朝前标记 对应缸位 有缸位标记 连杆螺栓拧紧力矩 2 连杆变形的检查和校正检查内容 弯曲 扭曲 危害 活塞 气缸 轴承异常磨损 仪器 专用设备 塞尺 要求 变形量超过允许极限 进行校正 2 6连杆的构造与维修 二 连杆的维修2 连杆变形的检查与校正 连杆弯曲检查 连杆扭曲检查 2 6连杆的构造与维修 三 活塞销与连杆的选配1 半浮式活塞销与连杆小头的选配配合性质 过盈 过盈量一般为0 01 0 04mm 注意 不允许试装 2 全浮式活塞销与连杆衬套的选配配合性质 销与衬套间隙 衬套与座孔过盈 衬套类型 有加工余量 无加工余量两种 衬套铰修 1 铰削或搪削衬套 注意控制加工余量 2 将活塞销装入衬套 借助台钳进行研磨 3 研磨后 销与衬套间隙应为0 004 0 010mm 接触面积应在75 以上 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造1 曲轴的功用和基本组成功用 将连杆传来的力变为力矩通过飞轮输出 还用来驱动附件 基本组成 前端轴 主轴颈 连杆轴颈 曲柄 平衡重和后端凸缘 油道等 曲轴的组成 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造1 曲轴的功用和基本组成 曲轴轴颈两端的过渡圆角 曲拐 1个连杆轴颈和其两端的2个主轴颈 曲轴上的平衡重 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造1 曲轴的功用和基本组成曲轴的类型 整体式和组合式两种 组合式曲轴 用在少数大型柴油机上 连杆大头为整体式 主轴承为滚动轴承 曲轴箱为龙门式 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造2 曲轴的支撑形式 非全支撑曲轴 主轴颈数等于或少于连杆轴颈数 全支撑曲轴 主轴颈数多于 多1 连杆轴颈数 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造3 连杆轴颈的布置决定因素 缸数 作功顺序 气缸布置形式 原则 相邻作功的两缸尽量远 作功间隔均匀 常见发动机连杆轴颈的布置 直列四缸机连杆轴颈布置作功顺序 1 2 4 3或1 3 4 2 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造3 连杆轴颈的布置常见发动机连杆轴颈的布置 直列六缸机连杆轴颈布置作功顺序 1 5 3 6 2 4 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造3 连杆轴颈的布置常见发动机连杆轴颈的布置 V型八缸机连杆轴颈布置作功顺序 1 8 4 3 6 5 7 2 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造3 连杆轴颈的布置作功循环表制取方法 计算作功间隔角 确定各缸作功开始位置 作功间隔角 720 气缸数四缸机作功间隔角为180 六缸机作功间隔角为120 八缸机作功间隔角为90 按工作循环确定各缸 各行程位置 工作顺序 作功 排气 进气 压缩四行程发动机每行程占曲轴转角180 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 作功循环表制取方法 六缸机为例 作功顺序 1 5 3 6 2 4 作功间隔角 120 作功 排气 进气 压缩 作功 排气 进气 压缩 压缩 作功 排气 进气 进气 压缩 作功 排气 进气 压缩 作功 排气 排气 进气 压缩 作功 作功 排气 进气 压缩 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造4 曲轴的轴向定位第一道主轴颈位置 用整体式止推垫片定位 用挡油盘和油封防止漏油 整体式止推垫片定位 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造4 曲轴的轴向定位其它主轴颈位置 用分开式止推垫片或翻边轴承定位 分开式止推垫片 翻边轴承 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 一 曲轴的构造5 扭转减振器功用 消减曲轴的扭转振动 安装位置 曲轴前端 类型 橡胶式 摩擦式 硅油式等 常用橡胶式 橡胶式扭转减振器 皮带轮作惯性盘的橡胶式扭转减振器 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 二 曲轴的维修1 曲轴裂纹的检查与修理裂纹部位 一般在轴颈两端过渡圆角处或油孔处 检查方法 观察 锤敲 磁力探伤 维修方法 更换 2 曲轴弯曲的检查与修理设备 V型架 检测平台 百分表 检测位置 中间轴颈 检查项目 径向圆跳动误差 要求 一般不超过0 04 0 06mm 修理方法 冷压校正 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 二 曲轴的维修2 曲轴弯曲的检查与修理 检查曲轴弯曲 校正曲轴弯曲 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 二 曲轴的维修3 曲轴磨损的检查与修理设备 外径千分尺 检测位置 每个轴颈两端两个方向 检查项目 最大磨损量 圆度误差 圆柱度误差 要求 圆度和圆柱度误差一般不超过0 01 0 0125mm 修理方法 磨轴或更换 曲轴磨损检查部位 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 二 曲轴的维修4 曲轴轴向间隙的检查与调整设备 塞尺或百分表 撬杠 检测位置及项目 塞尺测止推垫片与曲轴承推面之间的间隙 百分表测曲轴的轴向窜动量 要求 一般正常为0 07 0 17mm 允许极限为0 25mm 调整方法 更换止推垫片或翻边轴承 三 飞轮的构造与维修1 飞轮的功用贮存能量 完成非作功行程和克服短时间超负荷 与起动机齿轮啮合 起动发动机 输出动力 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 三 飞轮的构造与维修2 飞轮的构造外缘较厚 中间较薄 装有起动用的齿圈 与曲轴间有定位销 或螺栓孔不对称 有点火正时标记 飞轮 飞轮上的点火正时标记 2 7曲轴 飞轮的构造与维修 三 飞轮的构造与维修3 飞轮的维修常见故障 工作面磨损 齿圈磨损或断齿 工作面磨损修理方法 磨削或更换 注意 磨削总量不能超过1mm 新飞轮刻正时标记 安装后进行动平衡 齿圈磨损或损坏的修理方法 更换 注意 用铜冲和锤子拆装齿圈 新齿圈先加热后安装 不超过400 齿圈有导角的一面应朝向曲轴 2 8曲轴轴承的构造与维修 一 曲轴轴承的构造1 功用减少摩擦 减小曲轴磨损 2 基本组成钢背和减磨层 3 结构特点 主轴承上有与曲轴油道对应的油孔 防止窜动的定位凸键或定位销孔 轴承的组成 轴承定位凸键和定位销孔 2 8曲轴轴承的构造与维修 一