發(fā)動(dòng)機(jī)檢修課件第三課時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)檢修

1、模塊二曲柄連桿機(jī)構(gòu)檢修模塊二曲柄連桿機(jī)構(gòu)檢修123 3 任務(wù)一機(jī)體組的構(gòu)造及檢修任務(wù)一機(jī)體組的構(gòu)造及檢修任務(wù)二活塞連桿組的構(gòu)造及檢修任務(wù)二活塞連桿組的構(gòu)造及檢修任務(wù)三曲軸飛輪組的構(gòu)造及檢修任務(wù)三曲軸飛輪組的構(gòu)造及檢修返回第一單元概述第一單元概述一、功用：一、功用：作功沖程：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)作功沖程：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力的機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力 其他沖程：把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)其他沖程：把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（依靠曲軸與飛輪的慣性）（依靠曲軸與飛輪的慣性

2、） 2二、組成：二、組成：1 1、機(jī)體組機(jī)體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊蓋和氣缸墊-不動(dòng)件不動(dòng)件曲軸箱曲軸箱氣缸體氣缸體氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼32 2、活塞連桿組：活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿-運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)件氣環(huán)氣環(huán)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋43 3、曲軸飛輪組：曲軸飛輪組：曲軸、飛輪曲軸、飛輪減振器減振器起動(dòng)爪起動(dòng)爪正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪主軸瓦主軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸

3、曲軸5三三 、工作條件：工作條件： 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線速度相當(dāng)大，同曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線速度相當(dāng)大，同時(shí)與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機(jī)構(gòu)還受到化學(xué)時(shí)與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機(jī)構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤(rùn)滑困難?？梢姡B桿機(jī)構(gòu)的工作條件腐蝕作用，并且潤(rùn)滑困難?？梢?，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。作用。 工作條件工作條件: :高溫高溫, ,高壓高壓, ,

4、高速高速, , 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕受力分析受力分析: :氣體作用力氣體作用力, ,往復(fù)往復(fù)慣慣性力性力, , 離心力，離心力，摩擦力摩擦力6四、受力分析四、受力分析 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有要有氣壓力氣壓力P P，往復(fù)慣性力，往復(fù)慣性力Pj Pj，旋轉(zhuǎn)離心力旋轉(zhuǎn)離心力PcPc和摩擦力和摩擦力F F。PPjPCF71 1、氣壓力：、氣壓力：氣壓力氣壓力P P的集中力的集中力P PP P分解為側(cè)壓力分解為側(cè)壓力N NP P和和S SP P， S SP P分解為分解為R RP P和和T TP P，R RP P使曲軸主軸頸處受壓，使曲軸主軸頸處受壓，T TP P為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)為周向產(chǎn)生

5、轉(zhuǎn)矩的力。矩的力。(1)(1)作功行程：側(cè)壓力作功行程：側(cè)壓力N NP P向左，向左，活塞的左側(cè)面壓向氣缸壁，左活塞的左側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重側(cè)磨損嚴(yán)重NPSPPRPTP8(2)(2)壓縮行程：側(cè)壓力壓縮行程：側(cè)壓力N NP P向向右，活塞的右側(cè)面壓向氣右，活塞的右側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重。缸壁，左側(cè)磨損嚴(yán)重。NPPSPRPTP92 2、 往復(fù)慣性力往復(fù)慣性力P Pj j：活塞在上活塞在上半行程時(shí)，慣性力都向上，半行程時(shí)，慣性力都向上，下半行程時(shí)，慣性力都向下。下半行程時(shí)，慣性力都向下。在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改變，速度為零，加速度最大，變，速度為零，加速度最大

6、，慣性力也最大；在行程中部慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，加速度為零，慣性力也等于加速度為零，慣性力也等于零。零。Pj103 3、 離心慣性力離心慣性力P PC C：旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承心向外。離心力加速軸承與周頸的磨損，也引起發(fā)與周頸的磨損，也引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。Pc114 4、摩擦力、摩擦力F F：指相互指相互運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨它是造成配合表面磨損的根源。損的根源。F12四、機(jī)體組四、

7、機(jī)體組 機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度機(jī)體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、機(jī)體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。曲軸箱曲軸箱氣缸體氣缸體氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼131 1、 氣缸體氣缸體 水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄

8、成一體，稱為氣缸體常鑄成一體，稱為氣缸體曲軸箱，曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等?；偷赖?。 14 氣缸體的分類氣缸體的分類1 1）根據(jù)氣缸的排列方式根據(jù)氣缸的排列方式（1 1）直列式：多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。）直列式：多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。（2 2）V V型式：縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度，

9、多用于八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)。型式：縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度，多用于八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)。（3 3）對(duì)置式：是）對(duì)置式：是V V型的特殊形式。型的特殊形式。 15結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。長(zhǎng)度和高度較大?？s短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。復(fù)雜，加工困難。16高度小，總體布置方便。對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)17名稱性能應(yīng)用 一般式（平分式）機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸。剛度和強(qiáng)度差。492Q汽油機(jī)，90系列柴油機(jī)。（中小型）龍門式強(qiáng)度和剛度較好

10、。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）捷達(dá)轎車、富康轎車、桑塔納轎車隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動(dòng)軸承負(fù)荷較大的柴油機(jī)上 。油底殼油底殼安裝平安裝平面和曲面和曲軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心在中心在同一高同一高度。度。氣缸體上曲氣缸體上曲軸的主軸承軸的主軸承孔為整體式。孔為整體式。2 2）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為油底殼安裝油底殼安裝平面低于曲平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中軸的旋轉(zhuǎn)中心。心。183 3）根據(jù)冷卻方式不同）根據(jù)冷卻方式不同 (1)(1)、水冷、水冷 (2)(2)、風(fēng)冷、風(fēng)冷194

11、4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體(1)(1)、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。(2)(2)、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。類型構(gòu)造性能及應(yīng)用整體式氣缸直接鏜在氣缸體上強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。20 4.氣缸磨損的規(guī)律與原因 (1)一般會(huì)磨成上大、下小倒錐形，磨損原因如下。 潤(rùn)滑不良造成磨損：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸上部潤(rùn)滑條件較差，這是因?yàn)闈?rùn)滑油不

12、易噴到氣缸壁上部，而其上部溫度又高，使進(jìn)入氣缸的潤(rùn)滑油粘度下降不能形成良好油膜，甚至可能被燒掉，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)溫度超過 250時(shí)，完整的油膜很難形成，而接近燃燒室的氣缸壁，工作油溫度高達(dá) 350。上一頁 下一頁返回任務(wù)一機(jī)體組的構(gòu)造及檢修 另外進(jìn)入氣缸的可燃混合氣中細(xì)小粒，不斷沖刷缸壁也破壞了油膜，使氣缸上部活塞環(huán)形成干摩擦或半干摩擦，加劇了氣缸磨損。 高壓造成的機(jī)械磨損：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞環(huán)在自身彈力和氣體壓力作用下，壓在氣缸壁上，當(dāng)活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞環(huán)與氣缸壁相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦磨損，程度取決于活塞環(huán)作用在氣缸壁上正壓力的大小。正壓力越大，潤(rùn)滑油膜的形成和保持越難，機(jī)械磨損越嚴(yán)重。在做功

13、沖程中，活塞下行氣缸容積增大，這個(gè)壓力將隨之降低，這樣氣缸磨損不均勻形狀呈上大、下小的倒錐形。 (2)最前端 1缸和最后端 4，6缸，磨損大于其他缸，原因如下。 由于溫度造成的酸腐蝕 1缸，4，6缸散熱條件好，溫度低于其他缸，易造成酸性磨損。上一頁 下一頁返回任務(wù)一機(jī)體組的構(gòu)造及檢修 1缸和 4，6缸，受慣性力影響，是負(fù)荷輸出端，所以磨損大于其他缸，且徑向磨損大于軸向，形成橢圓形。 (3)徑向小于軸向的橢圓形。 發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程，連桿下行會(huì)對(duì)氣缸產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向沖擊，加大了主推力面磨損；在壓縮沖程時(shí)，也會(huì)有一個(gè)側(cè)向力，產(chǎn)生同樣側(cè)向沖擊，也加大了磨損，不過小于做功沖程，這樣就會(huì)磨成徑向小于軸向的橢圓形

14、。 (4)腰鼓形。由于吸入塵土之類的雜質(zhì)，中間的磨損速度最快，形成腰鼓形。 二、油底殼 1.功用 油底殼用于儲(chǔ)存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。上一頁 下一頁返回五、油底殼五、油底殼1).1).功用：功用：貯存和冷卻機(jī)油并封貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。閉曲軸箱。2).2).構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）用薄鋼板沖壓而成。）用薄鋼板沖壓而成。（2 2）內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防）內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較止汽車振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較大的波動(dòng)。大的波動(dòng)。（3 3）最低處有放油塞）最低處有放油塞( (磁性磁性) )（4 4）曲軸箱與油底殼之間有密）曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。封襯墊。 24六、

15、氣缸套六、氣缸套目的：解決成本與壽命之間的矛盾。目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了好材料。好材料。 25性能如性能如何？何？1 1、干缸套和濕缸套、干缸套和濕缸套名稱名稱特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖干缸套干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。外壁不直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較?。ǎ┍诤褫^薄（1mm1mm3mm3mm）；）；2 2） 與剛體承孔過盈配合；與剛體承孔過

16、盈配合；3 3） 不易漏水漏氣不易漏水漏氣。濕缸套濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。外壁直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較厚（）壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）；2 2） 散熱效果好；散熱效果好；3 3） 易漏水漏氣；易漏水漏氣；4 4） 易穴蝕。易穴蝕。強(qiáng)度和剛強(qiáng)度和剛度都較好，度都較好，加工復(fù)雜，加工復(fù)雜，拆裝不便，拆裝不便，散熱不良。散熱不良。散熱良好、冷卻散熱良好、冷卻均勻、加工容易。均勻、加工容易。強(qiáng)度和剛度不如強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易漏水。干缸套，易漏水。262. 2.型式型式（1 1）干式缸套）干式缸套13mm13mm 定義：定義：其外表面不直接與冷卻水接觸。其外表面不直接與冷卻

17、水接觸。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1) 1)壁厚較薄（壁厚較?。?mm1mm3mm3mm）；）；2) 2)與缸體承孔過盈配合；與缸體承孔過盈配合；3) 3)不易漏水漏氣。不易漏水漏氣。 13mm27（2 2）濕式缸套）濕式缸套 定義：定義：其外表面直接與冷卻水接其外表面直接與冷卻水接觸。觸。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1) 1)壁厚較厚（壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）； 2) 2)散熱效果好；散熱效果好； 3) 3)易漏水漏氣；易漏水漏氣； 4) 4)易穴蝕易穴蝕 59mm0.050.15mm28定位：定位：1 1）徑向：）徑向：靠上下兩個(gè)凸出的、與氣缸體靠上下兩個(gè)凸出的、與氣缸體間為動(dòng)配合的圓環(huán)帶間為動(dòng)配

18、合的圓環(huán)帶A A和和B B。2 2）軸向：）軸向：利用缸套上部凸緣與缸體相應(yīng)利用缸套上部凸緣與缸體相應(yīng)的臺(tái)階。的臺(tái)階。0.050.15mmAB29密封：密封：上部：上部：缸套頂面高出缸體缸套頂面高出缸體0.05mm0.05mm0.15mm0.15mm，當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺(tái)接合當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺(tái)接合處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。下部：下部：1 13 3個(gè)耐熱耐油的橡膠密封圈。個(gè)耐熱耐油的橡膠密封圈。0.050.15mm302 2、氣缸蓋與燃燒室、氣缸蓋與燃燒室1)1)、氣缸蓋、氣缸蓋（汽油機(jī)多為整體式；柴油機(jī)多為分開

19、式）（汽油機(jī)多為整體式；柴油機(jī)多為分開式）功用：功用：密封氣缸的上部，與密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。燒室。 工作條件：由于接觸溫工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷很大。的熱負(fù)荷很大。材料：材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。鋁合金。氣缸蓋上有冷卻氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、水套、燃燒室、 進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔。 312 2）、汽油機(jī)燃燒室）、汽油機(jī)燃燒室要求：要求：結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積?。荒苁够旌蠚庠趬嚎s行程中形成良結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積??；能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng)好的渦流運(yùn)動(dòng) 類型：類型：名稱名稱 特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖應(yīng)用應(yīng)用半球形半球形結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好火焰行程短、燃燒好火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、速率高、熱損失