学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知

1、学习任务2认识曲柄连杆机构结构，讲师：潘伟荣，任务描述，新的奔驰e80轿车怠速运行时摇晃严重，转速超过1500r/min后，运行稳定。 奔驰e80轿车，底盘号码为211.054，搭载的发动机是奔驰m72发动机。 检查发动机的气门正时，发现左侧的气缸正时正确，右侧的气缸的铜连杆和凸轮轴调节器的位置偏离，解除重新调整，组装完成后启动发动机进行试运行，说明故障消除。 目录、单元一引擎的基本术语和原理认知单元二曲柄连杆机构的结构认知单元四冷却系统的结构认知单元五润滑系统的结构认知任务被实施，单元一引擎的基本术语和原理认知，一、发动机常用术语二、发动机主要结构参数三、发动机基本工作原理，一、发动机上死点

2、：活塞顶部离曲柄轴中心最远，即活塞在气缸中最高的位置。 下死点：活塞的顶部离曲柄轴的中心最近，活塞位于气缸中最低的位置。 活塞行程：上下止点之间的距离。 活塞从一个停止点移动到另一个停止点的运动过程称为行程。 汽缸工作容积(Vh ) :活塞从上死点扫描至下死点(一行程)的汽缸容积用Vh (单位： l )表示。 Vh=，发动机工作容积(VL ) :多汽缸发动机的各汽缸工作容积的合计也称为发动机排出量。 用VL (单位： l )表示。 VL=Vhi式中： I-发动机汽缸数VL发动机工作容积，即发动机排出量(l )。 燃烧室容积(Vc ):活塞位于上止点时，活塞顶部以上的空间容积(单位为l )。 气

3、缸总容积(Va ):活塞处于下止点时，活塞顶部为上空间整体的容积(单位为l )。 这等于气缸工作容积和燃烧宝容积之和的Va=Vc Vh工作周期：在发动机内进行的每个能量转换的一系列连续过程。 动态演示，二，发动机的主要结构参数，(一)排量(Vi ) :多汽缸发动机各汽缸工作容积之和，Vi=V hi (i是汽缸数)。 发动机的排气量决定发动机的动力性。 轿车发动机的排气量也反映了轿车的等级。 (2)短行程、长行程发动机：的发动机排出量一定的情况下，直径越大，活塞也越大，活塞的上下运动的行程变短，相反，直径越小，活塞也越小，活塞的上下运动的行程变长。 (3)压缩比():汽缸的总容积和燃烧室容积之比

4、反映了活塞从下死点移动到下死点，汽缸内的气体被压缩的程度。 用表示。 =Va/VC，三，发动机的基本工作原理，1.4冲程汽油发动机的工作原理4冲程汽油发动机的工作周期由进气、压缩、工作和排气4个周期组成。 看四冲程发动机的工作原理、演示，1、进气行程、2、压缩行程、3、工作行程、4、排气行程、1、进气行程、排气阀关闭，进气阀打开，大气压力线、p、v、r、a、示功图、上死点、下死点、示功图：活塞进气结束时的气缸内压力为0.0740.093Mpa，温度上升到353403K，活塞下降，2，压缩行程，进气阀关闭，排气阀关闭，p、v、r、a，示意图，大气压力线，c，上死点，下死点，压缩结束时的气缸活塞的

5、上行、3、工作行程、吸气阀关闭、p、v、r、a、工作图、大气压力线、c、z、b、上死点、下死点、工作中气缸内的最高压力达到35Mpa、最高温度达到22002800K的工作结束时活塞下降、4、排气行程、进气阀关闭、排气阀打开、p、v、r、示意图、大气压力线、c、z、b、上死点、下死点、残留排气、排气结束时气缸内压力降低到0.1020.120Mpa，温度2.4冲程柴油机的工作原理，与4冲程汽油机相同，各工作循环也由进气、压缩、工作、排气四个行程组成。1-喷射器2-排气阀3-进气阀4-汽缸5-喷油泵6-活塞7-连杆8-曲柄轴、进气行程、压缩行程、工作行程、排气行程、新鲜空气、四行程柴油机各行程的示意

6、图、喷射开始、汽油发动机、柴油机汽油发动机、柴油机工作的不同点：机组二曲柄连杆机构的结构认知，一、机体组的结构二、活塞连杆组的结构三、曲柄飞轮组的结构、气缸盖气缸垫圈油盘、曲柄连杆机体组由气缸体(气缸套)、气缸盖、气缸垫、油盘等构成。 (1)气缸体1 .气缸体的作用气缸体是发动机的底座和骨架，大部分发动机零件都安装在气缸体上。 2 .气缸体分类(1)气缸体结构分为两种：一体式和多板式。 一体式气缸体分为通式、台架式、隧道式三种，(2)气缸体根据气缸的排列形式，分为三种：串联式、v式、相对式，(3)气缸体的结构气缸为气缸体也有对嵌入气缸孔中的圆筒状气缸套进行加工的气缸。 在气缸内加工有用于引导润

7、滑油的油路和使冷却液流通的水套，根据气缸套是否与冷却水接触，分为干式和湿式两种，气缸盖1 .气缸盖的作用气缸盖封闭气缸的上部，活塞头2 .气缸盖结构的气缸盖上安装有进排气凸轮轴或摇臂轴、火花塞(汽油发动机)、喷射器(柴油机)和进排气歧管。 (3)气缸垫1 .气缸垫的作用气缸垫安装在气缸体和气缸盖的接合面之间。 密封气缸，防止漏气、漏水、漏油。 2 .气缸密封垫的结构请有方向性地安装气缸密封垫。 石棉外包铜皮的气缸垫，是气缸体，当罩安装在用相同材料制成的发动机上时，翻边是朝向气缸体的气缸体，罩用不同材料的气缸垫，翻边是朝向气缸盖的(4)油盘1 .油盘的作用是储存油并关闭曲轴箱。 2 .油盘的结构

8、油盘一般是对薄钢板进行冲压而成的，二、活塞杆组的结构，(一)活塞杆组的结构和工作原理活塞杆组主要由活塞环、活塞销和杆等部件构成。 1 .活塞(1)的作用活塞受到气缸内的燃烧压力，该压力通过活塞销和连杆传递给曲柄轴，产生旋转运动。 另外，活塞与气缸盖、气缸壁一起构成燃烧室。 (2)活塞的结构活塞分为活塞顶部、活塞头部和活塞裙部三个部分，活塞顶部的活塞顶部是燃烧室的构成部分，经常形成不同的形状。 活塞头部的从活塞顶部到最下游的活塞环槽之间的部分称为活塞头部，其作用是安装活塞环。 活塞裙部的活塞环槽以下的部分都被称为活塞裙部，起到引导活塞在气缸内往复运动，承受侧压的作用。 高速发动机的活塞使活塞销座

9、孔向主推力面偏移1 2 mm，防止“爆震”。 隔热槽在发动机工作时，为了使活塞受热与汽缸壁保持均匀的间隙，通常采用两种措施：使活塞裙部呈锥形。活塞销座孔偏置，另一个是在活塞上加入槽，在活塞上加入槽，在活塞裙部加入隔热槽和膨胀槽，形状有o形、t形、锥形的活塞，二)活塞环1 .活塞环的分类活塞环2 .活塞环的作用、结构和工作原理1 )空气环(1)空气环作用：空气环密封气缸内的高温高压气体，不漏到曲轴箱，并将活塞头部的70 %80 %的热传导到气缸壁。 (3)气环的结构、活塞环的三个间隙；2 )油环(1)作用活塞上升时，气环将润滑油均匀分布在汽缸壁上，活塞下降时，油环将多馀的润滑油刮掉，通过活塞的回

10、油孔油环的结构a )普通油环b )组合油环，3 )活塞销1 .活塞销作用活塞销连接活塞和连杆的小头部，将活塞受到的气压传递给连杆。 2 .活塞销的结构根据活塞销、活塞销座孔和连杆小头衬套孔的配合，活塞销分为全面浮动式和半浮动式两种。 4 )连杆1 .连杆作用把活塞受到的力传递给曲柄轴，推进曲柄轴的旋转，把活塞的往复运动变成曲柄轴的旋转运动。 2 .连杆的结构连杆分为连杆小头部、轴和连杆小头部三部分，4 )连杆轴承1 .连杆轴承作用连杆轴承安装在连杆小头部孔，保护连杆轴颈(曲柄销)和连杆小头部孔。 工作中受到大的交变负荷、高速摩擦、低速大负荷时的润滑困难等苛刻条件。 2 .连杆轴承的结构现代汽车

11、发动机用的连杆轴承由钢背、磨合金和表面电镀的耐磨合金构成，三、曲柄飞轮组的结构，曲柄飞轮组主要由曲柄轴、主轴承、飞轮、正时齿轮、 1 )曲轴1 .曲轴的作用是将活塞连杆组的动力变为扭矩，通过飞轮传递给汽车的传动系统的曲轴驱动发动机的配气机构和其他辅助装置。 2 .曲轴的结构曲轴一般由主轴轴颈、曲轴前端、连杆轴颈、曲轴、平衡重、曲轴后端等构成。 (1)将一个连杆轴颈和与其两端的曲柄相邻的两个主轴轴颈弯曲而构成一个曲柄。 曲柄的数量由发动机的气缸数量及其排列方法决定。 (2)曲柄轴支承曲柄轴根据其主轴头的数量，可分为全支承曲柄轴和非全支承曲柄轴。 2 )曲柄轴的轴承1 .分类曲柄轴承根据其装载方向

12、分为径向轴承和推力轴承。 2 .径向轴承3 .推力轴承、径向轴承、曲柄轴的推力轴承两种形式，三)常用的多汽缸发动机的曲柄配置和点火顺序、串联四汽缸发动机的工作周期(点火)顺序： 1-2-4-3、串联四汽缸发动机的曲柄串联六汽缸发动机的工作周期(点火顺序： 1-5-3-6-2-4) 6汽缸发动机的曲柄配置，4 )飞轮1 .飞轮的作用飞轮存储工作行程的一部分能量，克服各辅助行程的阻力2 .飞轮的结构，5 )曲柄轴扭转阻尼器作用：为了防止曲柄轴的周期性扭转振动。机组三配气机构的结构认知，一、配气机构概况二、阀机组结构三、阀机组结构四、配气相位、一、配气机构概况，(一)配气机构的作用是根据发动机的工作

13、要求，定期地开闭进气阀，将可燃混合气体和空气(柴油机)装入汽缸(2)构成配气机构的配气机构由动阀组和动阀组构成。 阀组由阀、阀弹簧、气锁片、阀导、阀弹簧等构成。 气门机构由正时齿轮、凸轮轴正时齿轮、同步带、凸轮轴和液压挺杆等构成，(3)以阀配置形式分为双阀和双阀两种，2 .在凸轮轴配置位置分为凸轮轴上置式、凸轮轴中置式和凸轮轴下置式三种3、根据阀驱动形式，可分为直接驱动式和摇臂驱动式。 4 .根据凸轮轴传动方式，分为齿形带传动式、链传动式和齿轮传动式三种。5 .根据凸轮轴的数量分为单凸轮轴和二凸轮轴两种，二、阀组的结构，(一)阀组的概要1 .阀组的功能和工作条件阀组在压缩、工作行程中密封气缸。

14、 进气行程时进气阀打开排气行程时排气阀打开。 在阀关闭时阀弹簧的弹力的作用下，阀与阀座紧密接触。 2 .阀组的零件结构阀组由阀、阀导、阀座、阀弹簧、门锁座等零件构成。 2阀的结构阀由头部、杆部和锁定部构成。 (1)阀伞部的构造形式阀伞部的构造有平顶式、球面顶式、喇叭顶式三种。 (3)阀座1 .阀座作用的气缸盖和气缸体的进排气口与阀锥面结合的部位称为阀座。 阀座通过其内锥面和阀锥面的紧贴来密封气缸，起到传导阀的热的作用。 2 .阀座的结构阀座在气缸盖上。 (四)阀导向件1 .阀导向件的作用阀导向件的作用是导向阀的运动，向阀杆散热。 2 .阀导轨的结构阀导轨紧密地嵌合在气缸盖上，阀弹簧1 .阀弹簧

15、的功能阀弹簧通过其弹力立即关闭阀，保证阀和阀座密接。 2 .阀弹簧的构造是，阀弹簧的一端被气缸盖和气缸体支承，另一端被压在阀杆后端的弹簧座上，弹簧座用锁片被固定在阀杆的前端。 三、气门组的构造，(一)气门组1 .气门组的作用气门组的作用是从轴的旋转运动转变为气门的开闭运动。 2 .动阀单元的构成动阀单元正时齿轮、同步带、凸轮轴正时齿轮、凸轮轴和摇臂等，由配气机构动力传递：曲柄正时齿轮同步带凸轮轴正时齿轮凸轮轴凸轮轴对于下降凸轮轴的发动机，油泵、分电器、汽油泵(汽油发动机)也能驱动。 2 .凸轮轴的结构气缸盖式配气机构的凸轮轴安装在气缸盖上，凸轮轴有进排气凸轮。 (3)挺杆发动机的挺杆分液力挺杆

16、和机械挺杆两种。 1 .挺杆的作用是将凸轮的推力传递给推杆或阀杆，受到凸轮轴旋转时施加的横向力。 2 .液压挺杆的结构液压挺杆安装在凸轮和阀门之间，由挺杆、单向阀、单向阀复位弹簧、单向阀复位弹簧座、柱塞复位弹簧、阀门、推阀和柱塞等构成。 机械挺杆、液压挺杆的结构为，(4)推阀轩1 .推阀推阀的作用推阀仅用于天花板设置式阀、凸轮轴下配置的配气机构，将来自挺杆的推力传递给摇臂。 2 .推杆的构造推杆是阀机构中最容易弯曲的细长的部件，(5)摇臂、摇臂轴1 .摇臂、摇臂轴的作用摇臂和摇臂轴的作用通过推杆和来自凸轮的运动和力，向2 .摇臂、摇臂轴的结构摇臂的长臂端用于椎骨动阀端，短臂端与推杆接触。 四、配气相位、(一)用曲柄角表示配气相位的定义和作用的进排气阀的实际开闭定时和开放持续时间称为配气相位。 通常，用相对于上、下死点的曲柄角的环图表示，被称为阀相位图，1 .进气阀的阀相位(1)进气提前角在排气行程结束后到达上死点之前，进气阀开始打开，从进气阀开始打开到活塞移动到上死点为止对应的曲柄角(2)进气延迟