任务四 曲柄连杆机构结构与维修 Microsoft PowerPoint 演示文稿 (3).ppt

汽车发动机机械系统检修,任务四曲柄连杆机构结构与维修,第一节概述机体组,一曲柄连杆机构的概述二机体组的结构与维修三气缸与活塞的鉴定,一曲柄连杆机构的概述,（一）功用、组成1功用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轴的旋转运动而对外输出动力。,2组成,曲轴飞轮组,机体组,活塞连杆组,曲轴飞轮组,机体组,活塞连杆组,（二）工作条件与受力分析,1工作条件高温、高压、高速、化学腐蚀。2受力分析曲柄连杆机构受的力主要有气压力P往复惯性Pj离心力Pc摩擦力F,A作功行程：气压力P分解为侧压力NP和SP，SP分解为RP和TP，RP使曲轴主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。,侧压力NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重。,NP,SP,P,RP,TP,气压力,B压缩行程：侧压力NP向右，活塞的右侧面压向气缸壁，右侧磨损严重。,气压力,主承压面,次承压面,侧压力,气压力,气压力作用结果,新气缸,磨损后气缸,气体压力的大小是变化的，从而造成气缸壁沿圆周及上下方向的磨损也是不均匀的。,活塞在上下止点运动，方向改变时，速度为零，加速度最大，惯性也最大；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯性也等于零。做功行程：活塞在上半行程时，惯性向上。活塞在下半行程时，惯性向下。,往复惯性,往复惯性加快轴承和轴颈的磨损，并引起发动机垂直方向振动。,Pj,旋转机件的圆周运动产生离心力，方向背离曲轴中心向外。,Pc,离心力,离心力加速轴承与轴颈的磨损，也引起发动机振动。,平衡轴,指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。,摩擦力F,第一节概述机体组,一曲柄连杆机构的概述二机体组的结构与维修三气缸与活塞的鉴定,二机体组的结构与维修,（一）组成,气缸盖,气缸体,气缸垫,油底壳,气缸,曲轴箱,油道和水道,气门室罩,（二）主要零部件的结构与维修,1气缸盖功用密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。结构特点一般灰铸铁或铝合金铸造，有一缸一盖、两缸一盖或多缸一盖等。,气缸体（气缸盖）的检查,A裂纹水压法目测或染色剂渗漏法,气缸盖的检查,B变形气缸盖,气缸体的检查,B变形气缸体,2气缸垫,功用保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。结构特点分为石棉气缸垫、金属复合材料气缸垫、纯金属气缸垫。,注意安装方向及缸盖螺栓的紧固。,缸盖螺栓的紧固顺序,缸盖螺栓的紧固,方法普通螺栓按顺序分两至三次拧紧。塑性区域螺栓,塑性区域螺栓的紧固方法,3气缸体,功用与气缸盖、活塞等共同封闭燃烧室，与油底壳共同封闭曲轴箱，是发动机中下部零部件的安装基础。,分类,A按气缸的排列方式分类,W型发动机,大众W12由两个夹角为15的V6发动机以72的夹角组成,A86.0L及其W12发动机,分类,B按气缸与油底壳安装平面的位置分类,4气缸,气缸体内引导活塞往复运动的圆筒就是气缸,分类及特点,分为无气缸套、湿式缸套、干式缸套,和冷却水直接接触与缸体配合较松壁厚59mm,不直接和冷却水接触与缸体紧配合壁厚13mm,气缸套,气缸套,5油底壳,曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。上轴箱：与气缸体铸成一体。下轴箱：贮存润滑油（油底壳）。,6发动机支撑,第一节概述机体组,一曲柄连杆机构的概述二机体组的结构与维修三气缸与活塞的鉴定,三气缸与活塞的鉴定,（一）量具的识读与使用1游标卡尺认知,1游标卡尺,使用范围,1游标卡尺,读数,2外径千分尺,认知,2外径千分尺,校零,2外径千分尺,测量方法,2外径千分尺,读数,3百分表,认知,3百分表,测量与读数,4量缸表,认知,4量缸表,设定,4量缸表,校零,4量缸表,测量方法,4量缸表,测量部位及读数,5塞尺,认知,5塞尺,测量,（二）气缸的测量,测量之前检查气缸的机械损伤、化学腐蚀、表面质量。1选千分尺2安装百分表3选择量杆4校表5测量部位6测量读数,（三）活塞的测量,注意：a值,（四）技术参数的计算,1圆度同截面两个方向测得差值的一半，取三个截面上的最大值。2圆柱度同一方向三个横截面上的最大与最小差值的一半，取两个方向的最大值。3最大磨损量测得数值中（一般取a位置），最大直径与公称尺寸之差。4活塞与缸壁间隙剖面B上侧压力方向所测取得直径与活塞直径之差。5处理意见（修理尺寸的确定）n（DmaxDoX）0.25（圆整后取整数）,任务四曲柄连杆机构结构与维修,（四）技术参数的计算,第二节曲轴飞轮组,一曲轴飞轮组的结构与维修二曲轴与瓦的检验与鉴定,一曲轴飞轮组的结构与维修,（一）功用与组成1功用,气体压力,曲轴,转矩,飞轮,汽车传动系,驱动配气机构和其它辅助装置,2组成,（二）主要零部件的结构与维修,1曲轴工作条件受周期性的气体压力、往复惯性和离心力及扭矩和弯矩。要求应有足够的刚度、强度、和耐磨性。材料优质中碳钢或中碳合金钢锻造。,分类,按曲拐连接方式分类：,整体式曲轴,组合式曲轴,配用隧道式机体,组成,后端轴,平衡重,连杆轴颈,主轴颈,曲柄,曲拐,前端轴,主轴颈,主轴颈是曲轴的支撑部分。按主轴颈数分类：全支承曲轴：主轴颈数气缸数1非全支承曲轴：主轴颈气缸数21,全支承曲轴,非全支承曲轴,连杆轴颈,又叫曲柄销，其润滑油是从主轴颈来的。,平衡重,平衡离心力和及其力矩，使发动机运转平稳，减小轴承载荷。,前端轴,第一道主轴颈之前的部分。曲轴前端轴用来安装正时齿轮、皮带轮、扭转减振器等。,后端轴,最后一道主轴颈之后的部分。用以安装飞轮。前、后端轴处均有密封装置。,曲轴轴向定位装置,必要性：过小，曲轴转动阻力过大；过大，影响活塞连杆组及其它机件的正常工作。定位装置：两种。一是翻边轴瓦的翻边部分；一是止推轴承。(注意安装方向）,多缸机曲轴曲拐布置,各缸的做功间隔角要尽量均匀，使发动机运转平稳连续做功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。以减少主轴承连续载荷曲拐布置尽可能对称、均匀使发动机工作平衡性好,2曲轴扭转减振器,有橡胶式、摩擦式和硅油式。常用橡胶式。发动机工作时，减振器圆盘与曲轴一起振动，由于惯性环滞后于减振器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减,3飞轮,功用（1）能量存储器，保证发动机运转平稳。（2）摩擦式离合器的主动件。（3）轮缘上镶嵌起动用飞轮齿圈。（4）刻有上止点记号，用于调整点火正时、喷油正时或配气正时,结构,飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量,材料：多用灰铸铁制造，也有球墨铸铁或铸钢,齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。,作用是：调整点火正时,一缸上止点记号,动平衡,任务四曲柄连杆机构结构与维修,第二节曲轴飞轮组一曲轴飞轮组的结构与维修二曲轴与瓦的检验与鉴定,二曲轴与瓦的检验与鉴定,（一）曲轴的检查1目测检查2裂纹的检查（必要时）3弯曲的检查4扭曲的检查5磨损的检查A用塑料间隙条B用千分尺和量缸表,（二）曲轴与瓦的检验与鉴定,第三节活塞连杆组,一活塞连杆组的结构与维修,一活塞连杆组的结构与维修,（一）功用与组成1功用实现运动转换和能量传递2组成,活塞销,活塞环,活塞,连杆,（二）主要零部件的结构与维修,1活塞功用与气缸盖、气缸等组成燃烧室；承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆传，以推动曲轴旋转。工作条件高温、高压、高速及润滑和散热均困难的条件下工作。,1活塞,要求（1）要有足够的耐热性，导热性好，有充分的散热能力，热膨胀系数要小，减小受热时的变形；（2）有足够的强度和刚度；（3）活塞的质量尽量小，以减小惯性力。活塞与气缸壁间应有较小的摩擦系数，即耐磨性好，防止在运动中大量磨损。材料铝合金、较广泛的为硅铝合金，负荷大的采用铜镍镁铝合金。近来柴油机采用灰铸铁。,基本结构,活塞顶部,活塞头部,活塞裙部,活塞顶部,二冲程发动机多用凸顶,汽油机多采用平顶、有些采用凹顶,柴油机多采用各种各样的凹坑,燃烧室组成部分，承受气体压力。,平顶,凹顶,凸顶,凹坑,活塞顶部,装配标记等级标记（加工）尺寸标记（维修）,活塞头部,活塞环槽以上部位又称防漏部,用来安装活塞环,与活塞环实现气缸密封,将热量通过活塞环传给气缸壁,主要作用,活塞头部,主要结构,环槽,气环,油环,隔热槽(有时)使部分热流转向二、三环,环槽护圈可保护和加强铝合金活塞环槽,热负荷较高发动机采用,活塞裙部,活塞环槽以下部位A功用为活塞导向和承受侧压力，防置破坏油膜。B活塞裙部结构上小下大的圆锥形裙部椭圆形,长轴与销座孔方向垂直桶形活塞开槽活塞,活塞的结构特点,（1）活塞的变形及采取的措施径向变形的原因：热膨胀、侧压力和气体压力,热膨胀,侧压力,气体压力,活塞的变形及采取的措施,轴向变形的原因：热膨胀,活塞的变形及采取的措施,采取的措施,制造时,变形后,截锥形,阶梯形,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,气缸与活塞间隙大易敲缸，间隙小易拉缸。措施：A偏置销座活塞销座朝向主承压面偏移1mm2mm。减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,措施：B开槽活塞（汽油机）,绝热槽,膨胀槽,圆槽,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,措施：C采用双金属活塞恒范钢片式活塞销座通过恒范钢片与裙部相连，而恒范钢片（含镍33%36%）的膨胀系数仅为铝合金的十分之一。这样，使裙部膨胀量大为减少。,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,自动调节式（汽油机）膨胀系数小的低碳钢片贴在销座铝层的内侧，依靠钢片的牵制作用，及钢片与铝壳之间的双金属效应来减小裙部侧压力方向的膨胀量。,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,筒形钢片式（柴油机）浇铸时，将钢筒夹在铝合金中，冷凝时钢筒内外侧的铝合金分别产生“收缩缝隙”和拉应力。工作时因要先消除“收缩缝隙”和拉应力而膨胀量减小。,（2）敲缸与拉缸及采取的措施,措施：D拖板式裙部活塞销座下方挖去大块金属，以减轻往复惯性质量，避免下止点时活塞裙部下端与曲轴平衡重相碰，并且可使裙部富有弹性，补偿热变形。,2活塞环,是具有弹性的开口环。工作条件在高温、高压、高速、极难润滑的条件下工作。分类气环和油环两大类。材料合金铸铁，表面镀锡或磷化，一道环多孔镀铬或喷钼。,气环,作用保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁。（密封、传热）,气环的密封机理,气环的泵油作用,气环的断面形状,桶面环,梯形环,锥面环,扭曲环,矩形环,油环,作用刮油。,油环,分类普通油环和组合式油环,普通油环,组合式油环,组合式油环,活塞环的检查,A拆卸,B安装注意安装方向,活塞环的检查,B安装在活塞上的开口方向,活塞环的检查,C检查项目端隙（开口间隙）、侧隙（边隙）、背隙及弹力、漏光度。,3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。,活塞销,活塞销连接方式：全浮式和半浮式,4连杆,连杆功用,连杆的构造,连杆大端,定位方式：,有止口定位,套筒定位,锯齿定位,连杆大头的锁紧装置：开口销、双螺母、自锁螺母和自锁螺栓。,螺丝及孔定位,V型发动机连杆分类,并列连杆主副连杆叉形连杆,连杆的检查,连杆的校验,5连杆轴承,由缸背和减磨层组成，缸背由厚13mm的低碳钢制成，减磨层是由浇铸在缸背内圆上后为0.30.7mm的耐磨合金制成，层质较软，能保护轴颈。,第四节曲柄连杆机构的检验与组装,一曲轴飞轮组与机体组的组装二活塞连杆组的组装三活塞连杆组、曲轴飞轮组与机体组的组装（活塞连杆组向气缸内安装）,一曲轴飞轮组与机体组的组装,（一）气缸体（气缸盖）的检查1裂纹2变形3气缸检测,一曲轴飞轮组与机体组的组装,（二）曲轴的检查1目测检查2裂纹的检查（必要时）3弯曲的检查4扭曲的检查5磨损的检查A用塑料间隙条B用千分尺和量缸表,一曲轴飞轮组与机体组的组装,（三）飞轮的检测,一曲轴飞轮组与机体组的组装,（四）组装后的轴向间隙的检查,二活塞连杆组的组装,（一）连杆的检查1连杆小端衬套与小轴（活塞销）的间隙,二活塞连杆组的组装,2连杆的检验,二活塞连杆组的组装,3连杆的校正,二活塞连杆组的组装,3连