港口内燃机02章.ppt

1、1,工程机械内燃机,第二章 曲柄连杆机构,2,内容提纲,第一节 固定件组 第二节 活塞连杆组 第三节 曲轴飞轮组,3,第三节 曲轴飞轮组,东风6100Q-1发动机曲轴飞轮组,4,第三节 曲轴飞轮组,别克君威3.0L轿车发动机曲轴飞轮组,5,第三节 曲轴飞轮组,一、曲轴,1.曲轴的功用,与连杆配合将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，并将活塞连杆组传来的力以扭矩的形式对外输出动力，同时驱动配气机构和其它辅助装置（如风扇、水泵、发电机等）。曲轴是发动机最重要的机件之一。,曲轴是内燃机中成本最高(大约占整机的1/10)的零件，因为它尺寸较大，材料昂贵，形状复杂，加工精密。,6,第三节 曲轴飞轮组

2、,一、曲轴,2.曲轴的工作条件,曲轴承受周期变化的气体压力和往复、旋转运动质量的惯性力及惯性力矩的作用。因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。,曲轴最常见的损坏原因是弯曲和扭转疲劳破坏。所以，保证曲轴有足够的疲劳强度是曲轴设计的首要问题。,7,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴的构造,曲轴由主轴颈，连杆轴颈（曲柄销）、曲柄、前端和后端、平衡铁等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐。 直列式内燃机的曲拐数目等于气缸数；V型内燃机的曲拐数等于气缸数的一半。,一、曲轴,8,第三节 曲轴飞轮组,一、曲轴,3.曲轴的构造,9,第三节 曲轴飞轮组,

3、3.曲轴的构造 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。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴按支承方式一般可分为两种形式，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。,一、曲轴,10,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴的构造 主轴颈,一、曲轴,全支承曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。这种支承的曲轴强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，减小了磨损。,非全支承曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等。这种支承的主轴承载荷较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总体长度有所减小。,11,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴

4、的构造 连杆轴颈,一、曲轴,连杆轴颈又叫曲柄销，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。不少曲轴的连杆轴颈做成空心的，以减小曲轴质量，降低离心力。,12,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴的构造 曲柄与平衡重,一、曲轴,曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡内燃机运转时不平衡质量引起的离心力，以及平衡一部分往复惯性力，曲柄处制有(或紧固有)平衡重，从而使曲轴旋转平稳。 平衡重通常设置在曲柄臂相反的方向上。,13,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴的构造 前端和后端,一、曲轴,曲轴前端装有驱动配气凸轮轴的正时齿轮（或正时链轮、齿形带轮），驱动风扇和

5、水泵的皮带轮，以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。 曲轴后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。,14,第三节 曲轴飞轮组,3.曲轴的构造 曲轴的轴向定位,一、曲轴,内燃机运转时，由于曲轴受到配套机具和传动装置施加的轴向力的作用，而引起曲轴轴向窜动，因此，曲轴必须有轴向定位（设置推力轴承），使轴向窜动量限制在0.10.5mm范围内。但也应允许曲轴受热后能自由膨胀，所以曲轴轴向上只能有一处设置定位装置。 常用的轴向定位方法有以下三种：第一主轴颈定位；后端主轴颈定位，中间主轴颈定位。,15,第三节 曲

6、轴飞轮组,4.曲拐的布置与发火顺序,一、曲轴,曲轴的形状和曲拐的布置 (即曲拐相对位置)取决于气缸数、气缸排列方式和内燃机的发火顺序。,对多缸内燃机的每一个气缸来说，其工作过程和单缸机的工作过程完全相同，只不过是要求它按照一定的顺序工作，即为内燃机的工作顺序，也叫作内燃机的发火顺序。,16,第三节 曲轴飞轮组,4.曲拐的布置与发火顺序,一、曲轴,发火顺序的确定原则,（1）连续作功的两缸相距应尽可能远。以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。 （2）各缸发火的间隔时间应相同，四冲程机发火间隔角为720/i，(i为气缸数目)。也就是说内燃机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发

7、火作功一次，且作功间隔应力求均匀，以保证发动机运转平稳。 （3）V型发动机左右两列气缸应交替发火。,17,第三节 曲轴飞轮组,四冲程直列式四缸内燃机的发火顺序和曲拐布置：,曲拐对称布置于同一平面内。 相邻作功气缸的曲拐夹角为720/4=180。,18,第三节 曲轴飞轮组,四冲程直列式四缸内燃机的工作循环表：,19,第三节 曲轴飞轮组,四冲程直列式六缸内燃机的发火顺序和曲拐布置：,曲拐对称布置于三个平面内。 相邻作功气缸的曲拐夹角为720/6=120。,20,第三节 曲轴飞轮组,四冲程直列式六缸内燃机的工作循环表：,21,第三节 曲轴飞轮组,二、曲轴扭转减振器,曲轴扭转减振器的功用是将曲轴扭转振

8、动的能量逐渐消耗于减振器内部的摩擦，使曲轴扭转振动的振幅减小，避免发生共振。常用的曲轴扭转减振器有橡胶摩擦式减振器、粘液式减振器、干摩擦式减振器等。,22,第三节 曲轴飞轮组,三、飞轮,主要功用：用来贮存作功行程的一部分能量，并在非作功行程中释放出来，用于克服运动阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴旋转角速度和输出扭矩的均匀性。 在飞轮轮缘上有第一缸活塞位于上止点的标记(刻线或销孔)以此作为调整发火时间和配气正时的依据。 多缸内燃机的飞轮与曲轴在装配后要一起进行过动平衡实验。,汽车发动机飞轮外缘还压有齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用；汽车离合器也装在飞轮上，利用飞轮后端面作为驱动件的摩擦面，用来对外传递动力。,23,第三节 曲轴飞轮组,曲轴飞轮组视频,24,第二章思考题,1曲柄连杆机构由哪些零件组成，其功用是什么？ 2试述气缸体的三种构造形式及其特点。 3什么是干式缸套?什么是湿式缸套? 4铝合金活塞活塞在工作中易产生哪些变形？为什么？怎样 应对这些变形？ 5什么是矩形环的泵油作用？有什么危害？