活塞连杆组PPT课件

.,1,活塞连杆组,赵霞,.,2,活塞连杆组,气环,油环,活塞销,活塞,连杆,连杆螺栓,连杆轴瓦,连杆盖,.,3,.,4,活塞连杆组组成：,.,5,一、活塞1、功用：活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室；承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。2、工作环境：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10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达35MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。3、材料：铝合金：质量小导热性好；灰铸铁,.,6,、结构,.,7,3.结构：,.,8,（1）活塞顶部功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。,.,9,活塞顶分类,结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上。,凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。,凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。,.,10,.,11,（2）活塞头部,位置：最下一道环槽与活塞顶部之间的部分。,气环槽,油环槽,1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。,作用：,活塞销孔,.,12,（3）活塞裙部,位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。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。,.,13,有些汽油机活塞在裙部开槽,使裙部具有一定弹性，减少冷态时配合间隙，热态时有一定退让性，不至于发生拉缸或卡死,开槽目的,绝热槽,膨胀槽,圆槽,.,14,1、具有切口的弹性环，自由状时，环外径大于缸径。,二、活塞环,.,15,.,16,密封,传热,气环油环,布油,刮油,2、分类及作用：,.,17,工作条件：活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作，是发动机上使用寿命最短的零件。,活塞环的工作条件,要求活塞环：弹性好，强度高、耐磨损，耐热、冲击韧性好、导热性能好等。目前广泛采用的活塞环材料是合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。,.,18,气环,气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径，它与活塞一起装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，气环密封效果一般与气环数量有关，汽油机一般采用2道气环，柴油机一般多采用3道气环。,切口,侧隙,背隙,.,19,.,20,气环密封原理,在自身弹力作用下，环外圆面紧贴气缸壁，形成第一密封面；,在燃气作用下，环下表面形成第二密封面。,.,21,环密封的效果与气环数目有关。气环数目一般23道（汽油机道，柴油机道）。,第一道工作条件最恶劣，耐热耐磨，高强度和冲击韧性,.,22,安装时，各环切口位置均匀错开，并避侧压力最大方向。,与缸径大小有关；一般=0.2-0.8mm。,开口间隙大小有严格规定。,过大，影响密封；过小，热膨胀后会卡死。,？,迷宫式密封,.,23,气环断面形状：,.,24,与气缸圆弧面接触密封良好,广泛用于第二活塞环,不宜作第一道环。注意安装方向。,应用广泛导热性好,矩形环平面环,锥形环,扭曲环,梯形环,桶面环,泵油,泵油,主要用于强化柴油机的第一道环,.,25,由于矩形环的“泵油”作用，气缸壁上的机油将源源不断地上窜入活塞顶上燃烧室内烧掉，排气管冒蓝烟。,矩形环的泵油作用及危害,原因：（1）存在侧隙和背隙；（2）环运动时在环槽中靠上靠下。,.,26,气环的泵油作用演示,.,27,危害：（1）增加了润滑油的消耗；排气管冒蓝烟。（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；（4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性；（5）加剧了气缸的磨损。,.,28,措施：（1）采用扭曲环；（2）采用组合式油环；（3）油环下设减压腔,.,29,2、油环,刮油片,轴向衬环,径向衬环,刮油片,.,30,.,31,.,32,油环的刮油作用,.,33,三、活塞销,作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。,构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。,.,34,要求,高温冲击载荷大润滑困难,工作条件,足够的强度刚度韧性耐磨性重量轻,.,35,活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接,全浮式安装，当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动，这样，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。这种安装方式应用较广泛。,半浮式安装的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会作轴向窜动，不需要锁片。小轿车上应用较多。,全浮式,半浮式,.,36,四、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。,组成：连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。,.,37,.,38,、构造,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。,.,39,连杆小头,连杆衬套,.,40,连杆杆身,.,41,连杆大头,连杆轴瓦,.,42,连杆大头及连杆轴瓦,.,43,连杆大头的切口形式,平分式,斜分式,.,44,（1）平切口：连杆大头沿着与杆身轴线垂直的方向切开，汽油机和较小功率柴油机用。优点：定位可靠，结构简单（2）斜切口连杆大头沿着与杆身轴线成3060夹角切开，常用于曲柄销直径较粗的较大功率柴油机，否则，连杆大头尺寸太大，无法从气缸中拆下活塞连杆组。缺点：定位不可靠（切口方向受到附加剪切力，连杆螺栓易剪断，连杆盖脱落会击穿气缸体）。,.,45,连杆大头的定位形式,止口定位,套筒定位,锯齿定位,.,46,1）止口定位：工艺简单，但定位不可靠（径向脱离无法阻止）2）套筒或圆销定位：定位精度较高，但工艺要求高（若孔距不准确，则可能因过定位而造成大头孔严重失圆）。3）锯齿定位定位可靠（锯齿接触面大，贴合紧密），结构紧凑，但齿距公差要求高，否则，会因个别齿脱空影响连杆组件的刚度，也会造成连杆大头孔失圆。,.,47,连杆大头孔内过盈压入上、下两半薄壁钢轴瓦，在其内表面上涂有0.3-0.7mm厚的减磨合金层，具有保持油膜、减少摩擦阻力和易于磨合的作用。轴瓦背面制有定位凸肩，防止轴瓦转动；轴瓦内表面开有