汽车发动机构造之活塞连杆组
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汽车发动机曲柄连杆机构零部件知识发动机曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组,机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
机体组:气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱、汽缸套及油底壳活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆曲轴飞轮组:曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴1、机体组1-1、汽缸体是发动机机体组的重要组成部分,在气缸盖和油底壳之间,严格的来说,该部分要称为气缸体--曲轴箱!因为它上部是一个或若干个汽缸,下半部分是支承曲轴的曲轴箱!这两部分一般都铸造在一起,我们通常简称汽缸体。
因其工作条件高温高压、且活塞在其中往复运动,摩擦很大,所以气缸体必须能耐高温、耐腐蚀、耐磨损。
一般的说,为了满足以上要求可以采取以下几个措施:气缸体材料、加工精度、结构。
在冷却方面,气缸体一般有水冷、风冷。
像我们摩托车上的发动机就是风冷,一般汽车上的都是以水冷为主,但也装有风扇辅助降温1-2、汽缸垫气缸垫位于气缸盖与气缸体之间又称气缸床. 其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封防止气缸漏气和水套漏水。
常见的金属---石棉气缸垫,这种石棉中间夹有金属丝或金属屑,且外覆铜皮或钢皮。
这种钢垫厚度为1.2~2mm,有很好的弹性和耐热性,能反复使用,但强度较差,厚度和质量也不均匀。
当发现以下现象时,就要考虑汽缸是否烧损:①汽缸盖与汽缸体接缝处有局部漏气现象,特别是排气管口附近常会出现此情况。
②工作时水箱冒水泡,气泡越多,说明漏气越严重。
不过这一现象当汽缸垫破损不太厉害时,往往不易察觉。
为此可在汽缸体与汽缸盖接缝处的周围抹些机油,然后观察接合处是否也有气泡冒出,如冒气泡就说明汽缸垫漏气。
通常情况下汽缸垫并没有破损,在此时,可以将汽缸垫在火焰上均匀地烤一下,由于加热之后石棉纸膨胀复原,在装回到机器上后就不再漏气了。
这种修理方法可以多次反复使用,从而延长汽缸垫的使用期限。
写出活塞连杆组的组成
活塞连杆组主要由以下几部分组成:
1.活塞:它是一种圆筒形零件,通常制成圆柱形,安装在汽缸内作往复运动。
它的顶端通常呈圆形,以便与汽缸壁贴合;底部为开口形状,安装活塞环以防止汽缸内的气体进入曲轴箱。
2.活塞环:它是一种金属环状零件,通常安装在活塞的环槽内。
它包括气环
和油环两种,分别起到密封和润滑的作用。
3.活塞销:它是一种连接活塞和连杆的小零件,通常制成中空圆柱形。
它的
一端通过全浮式或半浮式与活塞连接,另一端则通过连杆小头孔与连杆连接。
4.连杆:它是一种长杆状零件,连接活塞和曲轴。
连杆的一端通过连杆轴颈
与曲轴连接,另一端则通过连杆小头孔与活塞连接。
连杆的作用是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
5.连杆轴瓦:它是一种衬套零件,安装在连杆轴颈上,用于润滑和减小摩擦。
连杆轴瓦通常分为上瓦和下瓦两种,分别安装在连杆轴颈的上部和下部。
7.活塞连杆组的分解与组装实训七活塞连杆组的分解与组装一、实训内容1)活塞连杆组的组成及其构造;2)活塞连杆组各零部件间的相互连接及其装配关系;3)活塞连杆组的拆装。
二、实训目的与要求1)熟悉活塞连杆组各零部件的名称、构造、作用及相互间的关系;2)掌握活塞连杆组的拆装要领。
三、所需工具、仪器与设备1)常用工具、常用量具,常用专用工具各一套;2)专用工具:活塞销冲头—件,发动机翻转架、工作台各—套;3)CA6102型汽车发动机总成一台,活塞连杆组总成及本总成各零件一套;4)发动机总成、活塞连杆组总成挂图或示教板一套。
四、安全与环保教育1、树立安全文明生产意识。
2、合理使用工具、量具及设备。
3、操作规范,安全、文明作业。
4、学生应穿工作服进行实习操作,工作场地应打扫清洁,机具摆放整齐。
五、构造、原理、作用、技术标准和检验、维修方法活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等组成。
其主要作用是承受可燃混合气燃烧的爆发压力,并推动活塞作往复运动,通过连杆转变为曲轴的旋转运动。
活塞由顶部、头部和裙部三部分组成。
活塞环分为气环和油环。
活塞销与活塞销孔的配合是过渡配合,活塞、活塞销、连杆装配成合件后,连杆应能在活塞销上自由摆动。
连杆由大头、小头和杆身组成。
活塞、连杆、连杆盖组合装配时,注意活塞顶缺口标记、连杆杆身凸点标记、连杆盖凸点标记要朝同一方向。
六、实训步骤1、活塞连杆组的拆卸拆卸活塞连杆组时,应将发动机放置在发动机翻转架上,首先拆去机体外的附件及气缸盖,然后将发动机侧置(转动翻转架)使挺杆室一侧向上,再拆下油底壳(先放尽机油)及其衬垫、机油集滤器、油管,同时拆下机油泵。
然后按下列步骤拆卸活塞连杆组:1)将要拆卸的活塞连杆组(有两个缸)转到活塞处于下止点,并检查活塞顶、连杆大端处有无记号,如无记号,应按次序在活塞顶、连杆大端上用钢字号码或尖铳铳上记号(连杆记号一般作在靠凸轮轴下一侧的基准面上)。
2)拆下连杵螺母,取下连杆端盖、衬垫和连杆轴承,并按顺序放好,以免相互搞错。
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组是内燃机中的重要部件,其工作原理如下:
1. 活塞:活塞是连接发动机气缸和曲轴的零件,通常为金属制成的圆柱体。
活塞通过气缸内的燃气压力或燃油喷射推动,进行上下往复运动。
2. 活塞环:活塞环是固定在活塞上的环形零件,用于密封气缸内的高压燃气。
通常有两个或三个活塞环,包括压缩环和油底环。
3. 连杆:连杆是将活塞与曲轴连接的关键部件。
它一端连接在活塞上,另一端与曲轴的销轴连接。
连杆通过活塞的上下运动,将直线运动转化为旋转运动,并将功率传递给曲轴。
4. 曲轴:曲轴是发动机的主动部件,它通过连杆将活塞的上下往复运动转化为旋转运动。
曲轴上的凸轮形成了连续的旋转运动,推动发动机运转。
当发动机工作时,燃气压力或燃油喷射使活塞从上往下推动,这推动连杆以及与之相连的曲轴向前转动。
随着活塞的下行,发动机进气门关闭并压缩气体,当活塞到达最低点时,点火系统点燃混合气体,产生爆发力将活塞向上推动。
这一往复运动使得曲轴连续旋转,从而驱动其他发动机部件。
这样,活塞连杆组实现了将燃烧能量转化为机械能的工作原理。
2.3 活塞连杆组所示。
2.3.1 活塞组活塞组包括:活塞、活塞环、活塞销等。
2.3.1.1活塞活塞是发动机的重要传力机构,活塞与缸盖、气缸形成密闭的容器,保证工作过程的顺利进行,同时将燃气压力通过连杆把力传给曲轴输出。
在工作过程中,活塞承受周期性变化的气体压力和惯性载荷,并在气缸中作高速往复运动,将力传给连杆,同时承受交变的侧压力。
发动机工作时,燃气温度高达 2000 ℃以上,活塞顶部接触燃气,因高温使材料机械性能降低,甚至产生高温蠕变。
当顶部温度超过 370~400 ℃时,还会产生热裂现象。
第一道环槽温度超过 200~220 ℃,就会造成活塞环粘结。
进气时,活塞又受到冷的新气冲刷,造成温度不均,引起大的热应力和活塞变形。
活塞工作温度高且作往复变速运动,润滑又困难,所以极易磨损。
根据活塞的工作条件,对活塞的要求是:有足够的刚度、强度和耐热性,以承受燃气的高温高压;加工精度要求高,保证密封又不增加磨损;尽量降低重量,以减少惯性载荷;润滑性和耐磨性良好,以提高寿命。
铝合金材料基本上满足上面的要求,因此,活塞一般都采用高强度铝合金,但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。
所示。
(1) 活塞顶部活塞顶部形成燃烧室的底部,主要有平顶、凹顶和凸顶等几种型式,具体形状取决于燃烧室的要求。
)所示,其优点是加工简单,而且减少顶部与燃气的接触面积,从而使应力分布均匀。
现代高压缩比、多气门发动机,为满足燃烧室的要求也有略微凸起或凹下的形状,以及所示。
柴油机活塞顶部由于燃烧系统的不同,形状有较大的差异。
非直喷式的涡流室式或预燃室式燃烧室的活塞顶部基本为平顶或微浅凹坑,而直喷式燃烧室为了混合气形成的需要,一般均有较复杂的形状( 图 2-3-3d 、 e 、 f )。
活塞顶部的厚度通常是从中间向四周逐渐增厚,以保证足够的刚度和散热要求。
在没有特殊冷却装置的情况下,顶部的热量通过活塞环和裙部,经缸筒将热散到冷却介质。
对增压强化发动机来说,为降低顶部温度负荷,有专门的油道冷却活塞顶部,如图 2-3-4 所示。