第2章曲柄连杆机构的构造与维修学习目标1 掌握曲柄连杆机构的作用与组成;2 掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要零部件的构造和装配连接关系;3 掌握主要零部件的检测方法和维修方法;4 掌握曲柄连杆机构的装配与调整方法和要求;5 掌握曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除。
一、曲柄连杆机构的作用、组成和工作原理曲柄连杆机构的功用是:将燃气作用在活塞顶上的压力转变为能使曲轴旋转运动而对外输出的动力。
曲柄连杆机构是往复活塞式发动机将热能转换为机械能的主要机构。
在发动机工作过程中,燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶上,推动活塞作往复直线运动,经活塞销、连杆和曲轴,将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。
发动机产生的动力,大部分经由曲轴后端的飞轮输出,一部分用于驱动本机其他机构和系统。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
1 机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫等不动件。
2 活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。
3 曲轴飞轮组主要包括曲轴和飞轮等机件。
二、工作条件与受力分析发动机工作时,气缸内最高温度可达2500℃以上,最高压力可达5～9MPa。
现代发动机的最高转速一般可达4000～6000r/min,其线速度是很高的。
此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件(如气缸、气缸盖、活塞组等)还将受到化学腐蚀和电化学腐蚀。
因此,曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和有腐蚀的条件下工作的。
由于曲柄连轩机构是在高压下作变速运动,因此,它在工作中的受力情况很复杂,其中主要有气体作用力、运动质量的惯性力、旋转运动件的离心力以及相对运动件的接触表面所产生的摩擦力等。
1 气体作用力在每个工作循环的四个行程中,气体压力始终存在。
但由于进气、排气两个行程中的气体压力较小,对机件影响不大,故这里主要分析作功和压缩两个行程中气体的作用力。
在作功行程中,气体压力推动活塞向下运动,如图2-1a所示。
