汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修

汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修第一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日模塊二曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械工業(yè)出版社汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)概述一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用、組成功用是：將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變活塞的往復(fù)運(yùn)動或活塞的往復(fù)運(yùn)動變曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，向外輸出機(jī)械能，該機(jī)構(gòu)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-11-氣缸套2-氣缸體3-活塞4-活塞銷5-連桿6-曲軸主軸頸7-曲軸8-連桿軸頸9-曲柄10-飛輪活塞連桿及曲軸飛輪組的組成汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日曲柄連桿機(jī)構(gòu)由以下三部分組成：如圖2-1所示1、氣缸體與曲軸箱組主要包括氣缸體、曲軸箱、氣缸套、油底殼等機(jī)件；2、活塞連桿組主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等機(jī)件；汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日3、曲軸飛輪組主要包括曲軸、飛輪和扭轉(zhuǎn)減震器等機(jī)件；汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日二、機(jī)體組機(jī)體零件包括：氣缸體、氣缸套、氣缸墊、氣缸蓋和油底殼等主要零件將這些零件用螺栓、螺母連結(jié)成一整體。汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日（一）氣缸體發(fā)動機(jī)的曲軸軸線與氣缸體下平面在同一平面上的稱為一般式氣缸體，如圖2-2a所示。若發(fā)動機(jī)的曲軸軸線高于曲軸箱下平面的則稱為龍門式氣缸體，如圖2-2b所示。隧道式氣缸體的主軸承承孔不分開，如圖2-2c所示。汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日a）一般式氣缸體b）龍門式氣缸體c）隧道式氣缸體圖2-2機(jī)體的三種形式汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日（二）氣缸蓋與氣缸襯墊1.氣缸蓋氣缸蓋的主要功用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋制有與氣缸體相通的冷卻水道，進(jìn)、排氣門座及氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道，燃燒室、火花塞座孔或噴油器安裝孔，上置凸輪軸式發(fā)動機(jī)的氣缸蓋上還制有安裝凸輪軸的軸承座等。汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修ppt課件第十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日2.氣缸襯墊氣缸墊的作用是保證燃燒室及氣缸的密封。氣缸墊應(yīng)滿足如下要求：（1）在高溫高壓燃?xì)庾饔孟掠凶銐虻膹?qiáng)度，不易損壞。第十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日（2）耐熱和耐腐蝕。即在高溫、高壓燃?xì)饣蛴袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻液的作用下不燒損或變質(zhì)。（3）具有一定的彈性，能補(bǔ)償接合面的不平度，以保證密封。（4）拆裝方便，耐高溫高壓，使用壽命長等。第十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日

圖2-3氣缸蓋襯墊結(jié)構(gòu)

a、b、c、d）金屬-石棉板e）沖壓鋼板f）無石棉氣缸墊

第十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日應(yīng)用最多的是金屬-石棉氣缸蓋襯墊，如圖2-3a、b所示。石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且內(nèi)夾鐵皮或外包銅皮。如圖2-3c、圖2-3d所示.采用鋼絲網(wǎng)或有孔鋼片為骨架，兩面用石棉膠粘劑壓成氣缸蓋襯墊。第十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日發(fā)動機(jī)還有用金屬片疊加作為氣缸蓋襯墊。如圖2-3e所示。這種襯墊在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周圍沖壓出一定高度的凸棱，利用凸棱的彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。第十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-3f所示，采用了較先進(jìn)的加強(qiáng)型無石棉氣缸墊結(jié)構(gòu)，在氣缸口密封部位采用五層薄鋼片組成，并設(shè)計(jì)成正圓形，沒有石棉夾層，從而消除了氣囊的產(chǎn)生，在油孔和水孔處均包有鋼片護(hù)圈以提高密封性。第十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)活塞連桿組

第十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-4所示，活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機(jī)件組成。第十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-4活塞連桿組

1、2-活塞環(huán)3-油環(huán)刮片4-油環(huán)襯套5-活塞

6-活塞銷7-活塞銷卡環(huán)8-連桿組9-連桿襯套

10-連桿11-連桿螺栓12-連桿蓋13-連桿螺母

14-連桿軸承

一、活塞

活塞的功用是承受燃?xì)鈮毫?，并將此力通過活塞銷、連桿、曲軸和飛輪輸出扭矩；活塞同氣缸與氣缸蓋形成燃燒室。

活塞的構(gòu)造如圖2-5所示。頭部的形狀與燃燒室不同形狀各異，有平頂、凸頂和凹頂?shù)摹５谑彭?，共六十二頁，編輯?023年，星期日圖2-5活塞結(jié)構(gòu)

1-活塞頂2-活塞頭3-活塞銷座4-活塞裙部

第二十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日防漏部：防漏部制有環(huán)槽用以安裝氣環(huán)和油環(huán)，氣環(huán)多為2～3道，油環(huán)多為一道。環(huán)槽內(nèi)裝有氣環(huán)與油環(huán)，氣環(huán)裝在上部，油環(huán)裝在下部?；钊斨恋谝画h(huán)槽之間的環(huán)岸，叫火力岸。在此岸上一般制有隔熱環(huán)槽，在增壓柴油機(jī)的活塞第一環(huán)槽中鑄有高鎳鑄鐵環(huán)架，以提高活塞的使用壽命。第二十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日銷座部：用以裝配活塞銷，將活塞受力傳給連桿。裙部：也叫導(dǎo)向部，在活塞往復(fù)運(yùn)動中起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。為防止活塞換向時(shí)產(chǎn)生拍擊和磨損，將活塞銷孔偏移1～2mm。因此，要注意安裝方向。第二十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日二、活塞環(huán)活塞環(huán)是一個具有開口的彈性圓環(huán)?；钊h(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是：密封和導(dǎo)熱；油環(huán)的作用是：刮油和布油。氣環(huán)根據(jù)截面形狀不同有多種，如圖2-6所示。第二十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-6活塞環(huán)的斷面形狀a）矩形環(huán)b）錐面環(huán)c）正扭曲內(nèi)切環(huán)d）反扭曲內(nèi)切環(huán)e）梯形環(huán)f）桶面環(huán)第二十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日矩形環(huán)也叫平環(huán)，多用于發(fā)動機(jī)第一道環(huán)，其表面多采用多孔鍍鉻，增加硬度耐磨。錐形環(huán)，其斷面為梯形，此環(huán)裝入氣缸后與缸壁呈線接觸，比壓大，易磨合具有刮油作用，并防止?jié)櫥痛霘飧祝惭b時(shí)必須注意方向。第二十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日扭曲環(huán)，在矩形斷面的內(nèi)側(cè)或外側(cè)去除部分金屬，也稱內(nèi)切口和外切口。此環(huán)裝入氣缸后隨活塞的運(yùn)動產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，廣泛用于二、三道環(huán)，安裝時(shí)要注意方向，內(nèi)切口朝上，外切口朝下。梯形環(huán)，其斷面呈梯形。環(huán)槽也制成梯形斷面，環(huán)在環(huán)槽中內(nèi)外移動時(shí)，環(huán)在環(huán)槽中的間隙發(fā)生變化，將槽中的焦?fàn)钣蛿D出，防止焦環(huán)故障。第二十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日桶形環(huán)，其表面呈桶形。裝入氣缸壁呈線接觸，活塞在上、下止點(diǎn)換向運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生傾斜，桶形環(huán)將沿缸壁微量移動，且活塞上、下運(yùn)動時(shí)均有油楔作用，所以，此種環(huán)易磨合。第二十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-7

氣環(huán)的泵油作用a）活塞下行

b）活塞上行

第二十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-7所示,隨著活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動氣環(huán)第二密封面經(jīng)常變化，進(jìn)入活塞環(huán)與活塞環(huán)槽間隙中的機(jī)油不斷地被擠入氣缸，這種現(xiàn)象稱為氣環(huán)的泵油作用。第二十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日油環(huán)又稱刮油環(huán)。其作用是刮下氣缸壁上多余的機(jī)油，避免過多的機(jī)油進(jìn)入氣缸燒掉造成浪費(fèi)、污染環(huán)境和使氣缸內(nèi)積炭增加；同時(shí)還能使氣缸壁上的機(jī)油均布，改善氣缸壁的潤滑條件。第三十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-8油環(huán)的布油和刮油

a）活塞下行b）活塞上行第三十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日油環(huán)的外圓切有環(huán)槽，目的是增加油環(huán)對氣缸壁的比壓。如圖2-8所示，油環(huán)銑有回油孔，目的是防止刮油時(shí)活塞環(huán)與壁面間的油壓升高，將活塞環(huán)推離氣缸壁面破壞刮油作用。油環(huán)有兩種：一是整體式油環(huán)，二是組合式油環(huán)。目前，中小型汽油機(jī)用組合式油環(huán)，第三十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-9所示。圖中2-9a）是普通的油環(huán)，圖中2-9b）是兩片一簧式組合油環(huán)，彈簧既是徑向彈簧又是軸向彈簧。其軸向彈力將上、下刮片壓向環(huán)槽，徑向彈力增強(qiáng)刮片對缸壁的壓力。第三十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日此環(huán)安裝時(shí)，應(yīng)先安撐簧片，立面朝外，對接的上、下切口在內(nèi)，然后裝上、下兩片刮片環(huán)，且三者的開口互相錯開。圖中2-9c為近似整體式油環(huán)與襯簧式組合油環(huán)，由油環(huán)體和油環(huán)襯簧組成，多用于柴油機(jī)。第三十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-9油環(huán)a）普通油環(huán)（整體式）b）組合油環(huán)c）普通漲簧油環(huán)1-活塞2-下刮片3.6-襯簧4-上刮片5-油環(huán)體7-鎖口鋼絲第三十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-10所示的是三片雙簧式組合油環(huán)，由上兩片刮片環(huán)、下一片刮片環(huán)、軸向強(qiáng)力環(huán)和徑向強(qiáng)力環(huán)組成。軸向強(qiáng)力環(huán)將上、下刮片環(huán)壓向環(huán)槽，徑向強(qiáng)力環(huán)將刮片環(huán)壓向氣缸壁。這種環(huán)的彈力大且不易下降。因此，該環(huán)性能佳、壽命長。第三十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-10三片雙簧式組合油環(huán)1-扁平環(huán)2-波形環(huán)3-襯環(huán)

第三十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日三、活塞銷活塞銷的功用是把活塞與連桿小端鉸鏈連接在一起，并把活塞的受力傳給連桿或?qū)⑦B桿的受力傳給活塞。第三十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日如圖2-11所示?；钊N與活塞、連桿的連采用全浮式，使活塞銷的磨損均勻。活塞銷的座孔兩端卡簧槽中裝有彈性卡簧?；钊N和銷孔配合間隙較小，一般是0.025mm～0.048mm。第三十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-11活塞銷形狀

a）-圓柱形孔銷b）-端部呈錐形擴(kuò)展c）-中間封閉形d）-單側(cè)封閉式；

第四十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日四、連桿連桿的功用是連接活塞與曲軸，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動或活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中傳遞動力。如圖2-12所示，連桿采用中碳鋼或中碳鉻鋼模鍛、調(diào)質(zhì)、經(jīng)機(jī)械加工而成。第四十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-12連桿組件

1-連桿大端2-連桿軸承

3-推凸唇4-襯套

5-連桿小端6-連桿桿身

7-連桿螺栓8-連桿蓋第四十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日連桿結(jié)構(gòu)分為小端、桿身和大端三部分。小端孔中壓裝銅套，活塞銷與銅套的潤滑有兩種：一是壓力潤滑，連桿桿身鉆有油道孔，通向銅套摩擦表面；二是集油潤滑，在連桿小端制有集油孔或槽，把飛濺的機(jī)油集在集油孔或槽中滲入摩擦表面。第四十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日大端的切分面有兩種：一是平切式，即連桿大端沿著與桿身軸線垂直的方向切開。二是斜切式,切分面一般與桿身中線成45°或60°夾角。斜切后會使連桿螺栓產(chǎn)生剪切應(yīng)力，為此，必須使連桿大端蓋有可靠的定位，其主要定位方法如圖2-13所示。第四十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-13斜切口連桿大頭的定位方式

a）-止口定位b）-套筒定位c）-鋸齒定位

第四十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日連桿大端是配對加工的，裝配中沒有互換性，且必須按方向安裝，故在其側(cè)面打有配對標(biāo)記和重量分組標(biāo)記。連桿螺栓或螺母必須可靠鎖定。其鎖定方法有：鎖片法、開口銷法、錐螺紋法、螺母開槽法、變螺距法、螺紋膠法、螺紋鍍層法以及采用高強(qiáng)度精制螺栓等。為防止連桿瓦轉(zhuǎn)動和軸向竄動，在大端剖分面處加工有定位舌槽與瓦片上的凸舌相配合。第四十六頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)曲軸飛輪組曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、皮帶輪、正時(shí)齒輪（齒型帶或鏈條）等組成如圖2-14所示。第四十七頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日

1-曲軸擋油片2-減震器總成3-啟動爪4-前皮帶輪5-彈簧墊圈6-六角頭螺

7-減震器螺栓8-減震器螺栓墊圈9-定位銷10-曲軸11-下主軸瓦12-上主軸瓦13-止推軸承片14-正時(shí)齒輪定位銷15-飛輪定位銷16-曲軸齒輪17-飛輪齒環(huán)

18-飛輪19-滾動軸承20-飛輪螺栓

圖2-14曲軸飛輪組第四十八頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日一、曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并將此力轉(zhuǎn)化成曲軸旋轉(zhuǎn)的力矩，然后通過發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他輔助裝置（如發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、機(jī)油泵、等）。第四十九頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日曲軸一般由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重(目前生產(chǎn)的曲軸將曲柄和平衡重均成為一體)，前端軸和后端法蘭部分組成。一個連桿軸頸和它兩端的曲柄及相鄰兩個主軸頸構(gòu)成一個曲拐。第五十頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日按照曲軸的主軸頸數(shù)，曲軸分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種。直列式發(fā)動機(jī)的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù)等于氣缸數(shù)加一；V型發(fā)動機(jī)的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù)等于二分之一氣缸數(shù)加一。如圖2-15所示。第五十一頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-15曲軸支承型式示意圖

a）全支承式b）非全支承式

第五十二頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，即安裝飛輪用的法蘭。為防止機(jī)油泄漏，有些曲軸后端加工有回油螺紋或其他封油裝置。以增加密封性，回油螺紋可以是梯形或矩形的，其螺旋方向應(yīng)為右旋，回油螺紋的工作原理如圖2-16所示。第五十三頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日曲軸作為轉(zhuǎn)動件，必須與其固定件之間有一定的軸向間隙。而在發(fā)動機(jī)工作時(shí)，曲軸經(jīng)常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用。因此曲軸必須有軸向定位裝置。曲軸推力軸承的型式有兩種：翻邊軸承的翻邊部分和單制的具有減摩合金層的推力片，如圖所示。第五十四頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日圖2-16回油螺紋的封油原理第五十五頁，共六十二頁，編輯于2023年，星期日

圖2-17曲軸推力軸承

a）組合翻邊軸承b）片式推力軸承

1-軸瓦2-推力