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【精品课件】发动机之曲柄连杆机构

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《曲柄连杆机构》课件

《曲柄连杆机构》课件

压缩机中的曲柄连杆机构
总结词
压缩机中的曲柄连杆机构是实现压缩气 体功能的关键部件，通过曲柄的旋转运 动带动连杆的往复运动，从而驱动活塞 在气缸内进行压缩气体的工作。
VS
详细描述
在压缩机中，曲柄连杆机构同样由曲轴、 连杆和活塞组成。曲轴的旋转运动通过连 杆传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复 运动，从而实现气体的压缩。这个机构的 设计和优化对于提高压缩机的性能和效率 同样至关重要。
类型与特点
总结词
根据结构和工作原理的不同，曲柄连杆机构可分为多种类型，如单缸、双缸和多缸等。
详细描述
曲柄连杆机构的类型和特点多种多样，根据其结构和工作原理的不同，可以分为单缸、双缸和多缸等多种类型。 不同类型的曲柄连杆机构具有不同的工作特性和应用场景，例如在摩托车、汽车和船舶等领域中都有广泛的应用 。
2023
PART 02
曲柄连杆机构的应用
REPORTING
内燃机中的曲柄连杆机构
总结词
内燃机中的曲柄连杆机构是实现能量转换的关键部件，通过曲柄的旋转运动带动连杆的往复运动，从 而驱动活塞进行吸气、压缩、燃烧和排气工作。
详细描述
在内燃机中，曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活塞组成。曲轴是发动机的核心部件，通过曲轴的旋转运 动带动连杆，连杆再将往复运动传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复运动。这个机构的设计和优化 对于提高内燃机的性能和效率至关重要。
选择高强度、低摩擦系数的材料，提高机构的使用寿命和传动效率 。
降低曲柄连杆机构的能耗
1 2
优化曲柄连杆机构的运动特性
通过调整机构参数，降低机构在运动过程中的能 量损失。
应用节能技术
采用节能电机或采用能量回收技术，将机构在运 动过程中产生的能量进行回收利用。

《曲柄连杆机构》课件

《曲柄连杆机构》课件
详细描述
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
05
曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
01
02
03
04
曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。

曲柄连杆机构(农机发动机构造与维修课件)

曲柄连杆机构(农机发动机构造与维修课件)
图5 曲轴键槽破损
2、前端断裂 (小头端断裂) 曲轴前端断裂现象：靠近小头端方向的曲柄断开，如
图6所示。原因：皮带轮-减振器总成失效 (减振效果差, 减振橡胶破损或脱出。皮带轮平衡差)；小头端负荷增加, 如加长皮带轮或在原皮带轮上叠加皮带轮等；使用了假冒 皮带轮-减振器.
图6 曲轴前端断裂
3、烧化瓦引起的曲轴断裂 现象：轴颈烧化瓦严重，造成断轴；轴颈表面有明显拉痕 ；轴颈局部变黑，断口疲劳纹理不明显，如图2-48所示 。 原因：烧瓦、化瓦没有及时停车。
环有气环和油环两种。 气环的作用是：密封和导热；
油环的作用是：刮油和布油。 气环根据截面形状不同有多种，如图2-6 所示。
图2-6 活塞环的断面形状
a）矩形环 b）锥面环 c）正扭曲内切环 d）反扭曲内切环 e）梯形环 f）桶面环
矩形环也叫平环，多用于发动机第一道环， 其表面多采用多孔镀铬，增加硬度耐磨。
YC6A机体
YC6G机体
YC6J机体
YC4E机体
YC4G机体
图2-1 活塞连杆及曲轴飞轮组的组成 1-气缸套 2-气缸体 3-活塞 4-活塞销 5-连杆 6-曲轴主轴颈 7-曲轴 8-连杆轴颈 9-曲柄 10-飞轮
第一节 机体组
机体零件包括：气缸体、气缸套、气缸垫、气缸盖和油 底壳等主要零件将这些零件用螺栓、螺母连结成一整体。
图2 活塞倾斜运行
3、活塞销孔周围损伤 现象：销孔周围出现抛击状（类似熔化 状）损伤痕迹，气缸壁相应被损伤，如 图3所示。
原因：该损伤是由于活塞销挡圈脱落或断 裂所引起，其原因可能是：安装了旧的受 损的挡圈；挡圈在槽中刚度不够或位置不 对；连杆弯曲；曲轴轴向间隙过大；连杆 轴颈或曲轴回转中心与气缸不垂直等。 图3 活塞销孔周围损伤

项目二曲柄连杆机构PPT课件

项目二曲柄连杆机构PPT课件

常见故障排除与维修
异响排除
如曲柄连杆机构出现异响，应立即停 机检查，找出异响原因并进行排除。
泄漏处理
调整故障
如曲柄连杆机构出现运行不平稳、振 动等问题，应进行相应调整，如调整 轴承间隙、平衡块等。
如曲柄连杆机构出现泄漏，应检查密 封件并及时更换。
THANKS
感谢观看
对检测结果进行记录和分析，不断优化制造工艺和提升产品质量。
04
曲柄连杆机构的装配与调试
装配流程与注意事项
准备零件
确保所有零件齐全、无损坏。
安装曲柄
将曲柄安装到曲轴上，确保曲柄与曲轴配合紧密。
装配流程与注意事项
安装连杆
将连杆安装到连杆孔中，确保连杆与 连杆孔配合紧密。
安装活塞
将活塞安装到活塞销中，确保活塞与 活塞销配合紧密。
03
曲柄连杆机构的制造
材料选择与处理
总结词
材料选择与处理是曲柄连杆机构制造过程中的重要环节，直接影响到机构的整体 性能和使用寿命。
详细描述
在材料选择方面，需要综合考虑材料的机械性能、耐腐蚀性、成本等因素，常用 的材料有钢材、铝合金等。在处理方面，需要对材料进行预处理，如除锈、清洗 等，以保证材料的表面质量和加工精度。
曲柄连杆机构运动顺畅，无卡滞现象。
调试方法与标准
各部件配合紧密，无松动现象。 润滑系统正常工作，油路畅通，油压、油量符合要求。
常见问题与解决方案
问题1
曲柄连杆机构运动不顺畅。
解决方案1
检查曲柄、连杆和活塞等部件的配合是否紧密 ，如有需要可重新装配。
问题2
曲柄连杆机构出现卡滞现象。
解决方案2
检查曲柄连杆机构是否有异物卡住，如有需要清除 异物。

汽车构造课件第二章曲柄连杆机构

汽车构造课件第二章曲柄连杆机构

曲柄连杆机构的优 化设计
提高发动机的输 出功率
降低发动机的燃 油消耗
提高发动机的可 靠性和耐用性
降低发动机的噪 声和振动
提高发动机的环 保性能
提高发动机的经 济性
优化曲柄连杆机构的设计参数，如曲柄半径、连杆长度等 采用先进的材料和制造工艺，提高曲柄连杆机构的强度和耐磨性 优化曲柄连杆机构的运动轨迹，提高发动机的输出功率和燃油经济性
汽车构造课件第二章 曲柄连杆机构
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
曲柄连杆机构概述
曲柄连杆机构的运 动学分析
曲柄连杆机构的受 力分析
曲柄连杆机构的优 化设计
曲柄连杆机构的故 障诊断与维护
添加章节标题
曲柄连杆机构概述
连接发动机曲 轴和活塞，实
现动力传递
控制活塞往复 运动，实现发
动机做功
调节发动机转 速和扭矩，实 现发动机性能
06
曲柄连杆机构的受力平衡条件是保证发动机正常工作的重要因素 曲柄连杆机构的受力平衡条件主要包括曲柄、连杆、活塞等部件的受力平衡 曲柄连杆机构的受力平衡条件需要满足力矩平衡、力平衡和位移平衡等条件 曲柄连杆机构的受力平衡条件可以通过计算和实验方法进行验证和优化
静力分析：分析曲柄连杆机构在静止状态下的受力情况 动力分析：分析曲柄连杆机构在运动状态下的受力情况 应力分析：分析曲柄连杆机构在受力状态下的应力分布 疲劳分析：分析曲柄连杆机构在长期受力状态下的疲劳寿命 振动分析：分析曲柄连杆机构在振动状态下的受力情况 热力分析：分析曲柄连杆机构在受热状态下的受力情况
优化
保护发动机， 防止活塞撞击 缸壁，延长发
动机寿命
曲柄：连接活塞连杆，传递动力 连杆：连接活塞和曲柄，传递动力 活塞：在气缸内上下运动，压缩气体

曲柄连杆机构课件

曲柄连杆机构课件

节能环保设计理念的应用
高效能设计
优化曲柄连杆机构的结构 设计，提高发动机的燃烧 效率，降低燃油消耗和排 放。
绿色制造工艺
采用环保的制造工艺，减 少对环境的污染，同时降 低生产成本。
可回收与再利用
设计可回收和再利用的曲 柄连杆机构，降低资源消 耗和环境污染，实现可持 续发展。
将电动机的旋转运动转化为输送带的往复运动，从而实现货物的输送。
03
曲柄连杆机构的优化设计
减小曲柄连杆机构的振动
1 2
优化曲柄连杆机构的结构设计
通过改进结构设计，降低机构运动时的振动。
选用高刚度材料
采用高刚度材料制造曲柄连杆机构，提高机构的 抗振性能。
3
合理配置平衡块
通过配置平衡块来平衡机构运动时的惯性力，减 少振动。
曲柄连杆机构课件
目录 Contents
• 曲柄连杆机构概述 • 曲柄连杆机构的应用 • 曲柄连杆机构的优化设计 • 曲柄连杆机构的常见问题与解决方案 • 曲柄连杆机构的发展趋势与展望
01
曲柄连杆机构概述
定义与组成
定义
曲柄连杆机构是发动机中的主要运动机构，它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋 转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车的运 行。
根据曲柄连杆机构的工作需求，选择 具有合适强度、刚度和耐磨性的材料 。
考虑材料的加工性能
注重环保和可持续性
优先选择可再生、可回收或低环境影 响材料，促进可持续发展。
选用易于加工和制造的材料，降低制 造难度和成本。
04
曲柄连杆机构的常见问题与 解决方案
曲轴断裂问题
曲轴断裂是曲柄连杆机构中常见的问题之一，通常是由于曲轴承受过大的扭矩或 弯曲应力所导致的。

汽车构造课件-第三章曲柄连杆机构

汽车构造课件-第三章曲柄连杆机构

工作性能优化
优化曲柄连杆机构的工作性能，如提 高压缩比、增强燃油喷射效果等，以 提高发动机的功率和扭矩输出。
通过改进润滑系统、优化燃油喷射和 点火正时等措施，降低发动机的振动 和噪音，提高曲柄连杆机构的工作平 稳性和可靠性。
05 曲柄连杆机构的故障诊断 与维护
常见故障与原因分析
曲轴轴颈磨损
由于润滑不良或承受过 大的压力，导致曲轴轴
活塞在气缸内的运动规律与发动机的 工作循环密切相关，是实现发动机工 作过程的基础。
曲轴的旋转运动
曲轴是发动机中最重要的部件之一，其旋转运动 是实现能量转换的关键环节。
曲轴的旋转方向取决于发动机的工作循环，在四 冲程发动机中，曲轴的旋转方向在吸气和压缩冲 程中与活塞运动方向相反，而在做功和排气冲程 中与活塞运动方向相同。
曲轴通过连杆将活塞的往复运动转化为自身的旋 转运动，进而将热能转化为机械能。
曲轴的旋转速度决定了发动机的转速，是衡量发 动机性能的重要参数。
连杆的摆动与传递
连杆是连接活塞与曲轴的关键 部件，其摆动与传递是实现能
量转化的重要环节。
连杆通过上下摆动将活塞的往 复运动传递给曲轴，使曲轴能
够实现旋转运动。
飞轮等部件，下曲轴箱用于安装曲轴、
气压力和惯性力等载荷。
连杆等部件。
03 曲柄连杆机构的工作原理
活塞的运动规律
活塞在气缸内的运动是由连杆带动实 现的，其运动规律包括上下往复运动 和左右旋转运动。
活塞在气缸内的运动轨迹呈椭圆形， 其长轴与曲轴的旋转轴线平行，短轴 与曲轴的旋转轴线垂直。
活塞上行的速度较快，下行的速度较 慢，这是由于曲轴的旋转运动产生的 惯性力和重力作用的结果。
转。
活塞通常由活塞头、活塞裙和活 塞销座等组成，活塞头上有若干 个环槽，用于安装活塞环，以保

曲柄连杆机构-优质课件

曲柄连杆机构-优质课件

2、活塞的选配要求有哪些？
1）活塞环的弹力检验 2）活塞环的漏光度检验 3）活塞环“三隙”的检验 端隙0.1----0.6mm 侧隙0.03---0.075mm 背隙0---0.35mm
5、连杆的检修 （1）连杆裂纹检修 （2）连杆大头内孔磨损检修：圆度和 圆柱度误差不大于0.025mm。 （3）连杆螺栓的检修 （4）连杆变形的检验： 弯曲、扭曲，用连杆校正仪进行。
3、飞轮的检修 （1）飞轮齿圈的检修：断齿或齿端耗损 严重，超过30℅或连续损坏4齿，应更换。 （2）飞轮工作平面的修整 飞轮工作平面的有严重烧蚀或磨损沟槽 深弃超过0.5mm,平面度误差为大于 0.2mm,飞轮厚度极限减薄量1mm。应更 换。
（3）飞轮螺栓孔的检修
小结： 作业： 1、曲轴的检修要求是什么？ 2、曲轴轴承的选配要求有哪些？修理 方法是什么？ 3、飞轮的检修方法是什么？
曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮、扭转 减振器、皮带轮、正时齿轮等。 一、曲轴 曲轴的组成：
结构： 曲轴轴颈 平衡重 连杆轴颈 前端轴 后端轴
曲柄
曲拐
曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。
三、曲轴飞轮给的检修 曲轴的损伤：轴颈磨损、弯扭变形和裂 纹 1、曲轴的检修 （1）裂纹的检修：磁力探伤和染色法， 修复：细小裂纹可用磨削法。 （2）曲轴弯曲的检修：用百分表在V型 架上检测，用冷压校正和敲击校正。 （3）曲轴扭曲变形的检修：用百分表在 V型架上检测。用冷压校正和敲击校正。
3、连杆衬套的修配 (1)连杆衬套的更换：过 盈量0.1—0.2mm
4、活塞环的选配 （1）活塞环的损伤 磨损、弹性减弱和折断等。 （2）活塞环的选配 与气缸、活塞的修理尺寸一致，具有 规定的弹力，以保证气缸的密封性； 环漏光度、端隙、侧隙、和背隙应符 合原厂规定。

《曲柄连杆结构》课件

《曲柄连杆结构》课件
泵领域
在泵中，曲柄连杆结构用于驱动活 塞进行往复运动，实现液体的吸入 和排出。
曲柄连杆结构的基本组成
01
02
03
曲轴
曲轴是曲柄连杆结构中的 关键部件，其形状通常为 弯曲的轴，具有曲拐或曲 轴臂。
连杆
连杆是连接活塞和曲轴的 部件，通常由钢或铸铁制 成，具有一定的长度和刚 度。
活塞
活塞是曲柄连杆结构中的 另一个关键部件，通常由 金属或合成材料制成，具 有一定的重量和尺寸。
特点
具有高效率、高可靠性、低维护 成本等优点，广泛应用于内燃机 、压缩机、泵等机械设备中。
曲柄连杆结构的应用领域
内燃机领域
曲柄连杆结构是内燃机中的核心 部分，用于将活塞的直线运动转 化为曲轴的旋转运动，从而输出
动力。
压缩机领域
在压缩机中，曲柄连杆结构用于驱 动活塞往复运动，从而实现对气体 的压缩。
结构设计优化
总结词
结构设计优化是提高曲柄连杆工作性能的重要手段，通过对曲柄连杆的结构进行优化设计，可以减小应力集中、 提高疲劳强度和降低振动。
详细描述
结构设计优化主要包括对曲柄连杆的形状、尺寸和连接方式等进行优化设计。通过改变曲柄连杆的形状和尺寸， 可以改善应力分布，减小应力集中；通过优化连接方式，可以提高曲柄连杆的刚度和稳定性。
表面处理工艺需要根据曲柄连杆的工作条件和使用要求进行选择和优化，以确保其性能和使 用寿命。
06
曲柄连杆的应用实例
内燃机中的曲柄连杆机构
总结词
内燃机中的曲柄连杆机构是实现能量转换的 核心部件，通过曲柄连杆机构将活塞的往复 运动转化为旋转运动，从而输出动力。
详细描述
内燃机中的曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活 塞组成，通过曲轴的旋转运动带动连杆转动 ，连杆推动活塞在气缸内往复运动，完成吸 气、压缩、做功和排气四个冲程，实现内燃 机的运转。

《曲柄连杆机构》PPT课件

《曲柄连杆机构》PPT课件
盆形燃烧室 半球形燃烧室
精选课件ppt
17
火花塞布置在燃 烧室中央，火焰 行程短，燃烧速 率高；充气效率 高。
富康、桑塔纳、 夏利等轿车。
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18
优点：结构简单、紧凑、 散热面积小，热损失 小，在压缩终了时能 形成挤气涡流，进气 阻力小。
缺点：但火焰的传播距 离较长，存在着较大 的激冷面积，对HC排 放不利。
恒范钢片式活塞的结 构特点就是这样的，由 于恒范钢为含镍33%～ 36%的低碳铁镍合金， 其膨胀系数仅为铝合金 的1/10，而销座通过恒 范钢片与裙部相连，牵 制了裙部的热膨胀变形 量。
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31
6、活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。
的旋转速度又很高，活塞往复运动的线
速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧
废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐
蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连
杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受
高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
精选课件ppt
6
气缸体的检测与维修
一、气缸体的构造 二、气缸盖和气缸衬垫 三、油底壳 四、气缸体的检查与维修
精选课件ppt
32
精选课件ppt
33
二 活塞环
汽环——密封和导 热；
油环——布油和刮 油的作用，下行时刮 除汽缸壁上多余的机 油，上行时在汽缸壁 上铺涂一层均匀的油 膜。还能起到封汽的 辅助作用。
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34
工作条件
活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的 条件下工作，尤其是第一道环最为困难。活塞环工 作时受到汽缸中高温高压燃汽的作用，温度很高(特 别是第一道环温度可高达600K)，活塞环在汽缸内 随活塞一起作高速运动，加上高温下机油可能变质， 使环的润滑条件变坏，难以保证良好的润滑，因而 磨损严重。

汽车概论――第3章 发动机之曲柄连杆机构PPT课件

汽车概论――第3章 发动机之曲柄连杆机构PPT课件

31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
17
➢干、湿式缸套比较
和冷却水 直接接触
与缸体配 合较松
壁厚 5～9mm
不直接 和冷却 水接触
与缸体 紧配合
壁厚 1～ 3mm
缸套材料：合金铸铁或合金钢
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
18
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
19
6. 水冷和风冷气缸体
涡流 室
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
27
➢直喷式燃烧室
燃烧室 容积 集 中于活 塞顶上 的 燃烧 室凹坑
内
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
28
31.07.2020
➢涡流燃烧室
北京邮电大学自动化学院
空气被挤 入涡流室 形成强烈 有规则涡 流运动 大 部分柴油 在涡流室 内燃烧形 成二次涡 流混合燃
（1）水冷气缸体
利用水套 中的冷却 水流过高 温零件的 周围带走 多余热量
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
20
（2）风冷气缸体
•缸体与 曲轴箱 分 开铸 缸体 和缸盖铸 有 散热片 如有风扇 可加强 散 热
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院
21
气缸盖
• 1. 气缸盖的组成 • 密封气缸上部形成燃烧室 • 冷却水套与缸体水套相通 • 设有进排气座、气门导管孔 • 设有进排气通道 • 汽油机缸盖：设有火花塞座孔 • 柴油机缸盖：设有喷油器座孔
活 塞
活塞
环 活塞环
活塞销
连杆组
31.07.2020
北京邮电大学自动化学院

《曲柄连杆机构》课件

《曲柄连杆机构》课件

可靠性原则
确保曲柄连杆机构在各种工况下都能稳定、 可靠地工作。
经济性原则
在满足功能和效率的前提下，尽可能降低曲 柄连杆机构的设计和制造成本。
曲柄连杆机构的优化方法
数学建模
建立曲柄连杆机构的数学模型，以便进行数 值分析和优化设计。
拓扑优化
改变曲柄连杆机构的内部结构，以实现更好 的刚度和强度。
尺寸优化
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
按连杆数目分类
三杆曲柄连杆机构
包括一个曲柄、一个连杆和一根轴。 这种机构结构简单，常用于一些简单 的机械装置中。
四杆曲柄连杆机构
由四个构件组成，包括一个曲柄、一 个连杆、一根轴和一根导杆。这种机 构在汽车等复杂机械中应用广泛，可 以实现复杂的运动轨迹。
按曲轴的形式分类
直列式曲柄连杆机构
曲轴的各曲拐按直线排列，这种机构结构紧凑，适用于小缸径发动机。
对易损件如轴承、密封圈等进行定期更换 。
对曲柄连杆机构的参数进行定期检查和调 整，确保机构运行正常。
PART 05
曲柄连杆机构的发展趋势 与展望
曲柄连杆机构的新材料、新工艺、新技术
总结词
介绍曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面的创新和突破，以及这些创新对机构性能和 效率的影响。
详细描述
随着科技的不断发展，曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面也在不断创新和突破。例 如，采用高强度轻质材料可以减小机构的质量和惯性，提高其动态响应性能；采用先进 的表面处理技术可以提高机构的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命；采用智能传感器
观察法
观察曲柄连杆机构的外观和运行状况 ，判断是否存在故障。

高职汽车构造课件第3章发动机之曲柄连杆机构

高职汽车构造课件第3章发动机之曲柄连杆机构

活塞裙部的变形
防止活塞的变形的结构措施
（1） 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 （2） 活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。 （3） 裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或形槽），其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽。
（1）
（2）
（3）
偏置销座
1. 定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧）偏移1mm～ 2mm。 2. 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 3. 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气 体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止 点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是 平移），完成换向。可见偏置销座使活塞换向分成了两步，第一步是在 气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体压力 大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。
• （3）气环的断面形状
图 气环的断面形状 a)矩形环；b)锥形环；c)内切口扭曲环；d)外切口扭曲环；e)梯形环；f)桶形环
• 矩形活塞环的泵油作用及危害
• 原因：（1）存在侧隙和背隙； （2） 环运动时在环槽中 靠上靠下。 现象：当活塞带着环下行（进气 行程）时，环靠在环槽的上方， 环从缸壁上刮下的润滑油充入环 槽下方；当活塞又带着环上行（ 压缩行程）时，环又靠在环槽的 下方，同时将油挤压到环槽上， 如此反复，就将润滑油泵到活塞 顶。 • 危害：（1）增加了润滑油的消 耗； （2） 火花塞沾油不跳火； （3） 燃烧室积炭增多，燃 烧性能变坏； （4） 环槽内形成积炭，挤 压活塞环而失去密封性； （5） 加剧了气缸的磨损。
•
3.气缸垫 1）作用： 保证气缸体与气缸盖间的密封，防 止漏水、漏气。 2） 构造 （1） 金属—石棉垫：（见a、b） 外包铜皮和钢片，且在缸口、水孔 、油道口周围卷边加强，内填石棉 （常掺入铜屑或钢丝，以坚强导热 ）。 （2） 金属骨架—石棉垫：以编织 的钢丝网（图c）或有孔钢板（图 e）为骨架，外覆石棉，只在缸口 、水孔、油道口处用金属片包边。 （3） 纯金属垫：（见图e）由单 层或多层金属片（铜、铝或低碳钢 ）制成，用于某些强化发动机。 3） 安装注意： 金属皮的金属—石棉垫，缸口金属 卷边一面应朝向易修整接触面或硬 平面。因卷边一面会对与其接触的 平面造成压痕变形。

发动机曲柄连杆机构ppt课件

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3. 曲柄
曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形， 为了平衡惯性力，曲柄处铸有（或紧固有）平衡块。
第三章 曲柄连杆机构
第三章 曲柄连杆机构
4. V 形发动机的连杆
（1）并列式连杆 （2）主副式连杆 （3）叉形式连杆
第三章 曲柄连杆机构
第三节 曲轴飞轮组
学习目标
1.掌握曲轴飞轮组的组成及作用。 2.掌握曲轴飞轮组主要零部件的结构及作用。
第三章 曲柄连杆机构
曲轴飞轮组
第三章 曲柄连杆机构
一、曲轴
曲轴是发动机中最重要的部件之一，其作用是把活塞 连杆组传来的气体作用力转变为力矩；另外还可用来驱动 配气机构及其他各种辅助装置。
四、连杆
连杆的作用是连接活塞与曲轴。
第三章 曲柄连杆机构
1. 连杆小头
对全浮式活塞销，由于工作时小头孔与活塞销之间有 相对运动，所以常常在连杆小头孔中压入减磨的青铜衬套。
2. 连杆杆身
连杆杆身通常做成“I” 字形断面，抗弯强度好，重量 轻，大圆弧过渡, 且上小下大，采用压力法润滑的连杆, 杆 身中部都制有连通大、小头的油道。
活塞环密封面
气环开口形状
第三章 曲柄连杆机构
气环的断面形状很多，最常见的有矩形环、扭曲环、 锥面环、梯形环和桶面环。
第三章 曲柄连杆机构
第三章 曲柄连杆机构
第三章 曲柄连杆机构
2. 油环
第三章 曲柄连杆机构
三、活塞销
活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受 的气体压力传给连杆。
第三章 曲柄连杆机构
六、油底壳
气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱, 曲轴箱 分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体， 下曲轴箱用来储存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为 油底壳。
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成型方法
铸造：高温强度下降较小、成本低， 易出现气孔、缩松等铸造缺陷。
锻造：强度比铸造高、导热性较好， 适用于强化发动机，制造成本高。
活塞构造
活塞 顶部
活塞 头部
活塞 裙部
（1）活塞顶部（燃烧室组成部分）
平
凹
凸
顶
顶
顶
汽油机多采用平顶、有些采用凹顶
二冲程汽油机 多用凸顶
柴油机多采用各种各样的凹坑
• 1. 气缸盖的组成 • 密封气缸上部形成燃烧室 • 冷却水套与缸体水套相通 • 设有进排气座、气门导管孔 • 设有进排气通道 • 汽油机缸盖：设有火花塞座孔 • 柴油机缸盖：设有喷油器座孔
➢气缸盖 气缸盖示意图
气缸盖实物
5. 燃烧室
（1）燃烧室基本要求 • 结构经凑：（表面积/容积）要小，减小热 损失，提高热效率 • 能增大进气门直径或进气道通道面积：增 加进气量，提高发动机转矩和功率 • 能在压缩行程终点产生挤气涡流：以提高 混合气燃烧速度，保证混合气充分燃烧 • 汽油机燃烧室：应保证火焰传播距离最短， 以防止发生不正常燃烧 •柴油机燃烧室：应与燃油喷射、空气涡流 运动进行良好配合
卡环
集油孔 螺母
四、连 杆 组
连杆衬套 连杆体
连杆螺栓 连杆轴承
上轴瓦 连杆轴承
下轴瓦 连杆盖
喷油孔
连杆 螺栓
1. 连杆组功用
力
活
曲
塞
（2）汽油机燃烧室
•楔形
•盆形
•半球 形
（3）柴油机燃烧室
①直喷式燃烧室
•ω形燃烧 室
•球形燃烧 室
②分开式燃烧室
•涡流燃烧 室
喷油器
•预燃燃烧 室
预燃 室
涡流 室
➢直喷式燃烧室
燃烧室 容积 集 中于活 塞顶上 的 燃烧 室凹坑
内
➢涡流燃烧室
空气被挤 入涡流室 形成强烈 有规则涡 流运动 大 部分柴油 在涡流室 内燃烧形 成二次涡 流混合燃
烧
思考题（续）
课 外
1.曲柄连杆机构的功用和组成？ 2.气缸体的结构形式及概念比较? 3.气缸的三种排列方式及特点? 4.比较干式和湿式缸套的特点? 5.机体组由哪些零件组成？ 6.汽油机和柴油机燃烧室的种类？
活塞
活塞销 连杆 组
曲轴 飞轮 组
活塞连杆组
活 塞
活塞
环 活塞环
活塞销
连杆组
活塞
活塞功用 （1）承受气缸中的燃气压力 （2）将燃气作用力通过活塞销和连 杆传给曲轴，推动曲轴旋转 （3）参与组成燃烧室
• 发动机中最大的零件 • 承受拉、压、弯、扭等机械负荷 • 承受高温燃气很大的热负荷 • 发动机大部分零件安装在机体上 （2）力求结构紧凑、质量轻 • 尽量减小整机的重量（发动机最大的零件） • 加强肋（减小质量、保证刚度与强度） （3）机体材料 • 一般高强度灰铸铁、铝合金 • 合金铸铁
气缸的排列方式（发动机形式）
凹
坑
（2）活塞头部（活塞环槽以上部位）
•承受气 体压力
①
主 要 作

•与活塞环 实现
气缸密封
用 •将热量通
过活塞环传
给气缸壁
气环 •环槽
油环
②
主 •隔热槽(有时)
要 使部分热流转 结 向二、三环
构 •环槽护圈可
保护和加强
铝合金活塞 环槽
热负荷较高发动机采用
（3）活塞裙部（活塞环槽以下部位） ①功用 为活塞导向和承受侧压力
主 推 力 面
活塞越过上止点时 侧压力方向改变会 产生“敲缸”噪声
可减轻活塞“敲缸”噪 声，但会引起裙部两端 尖角的磨损或变形增大
二、活 塞 环
• 1. 活塞环功用
• 气环
密封 导热
刮油
• 油环 均匀油膜
辅助密封
三、活 塞 销
1. 活塞销功用
活塞销
•连接活塞和 连杆
•将活塞承受的 力传给连杆
连杆衬套
（2）干式缸套式 干式缸套 可卸干式缸套
1~3
灰铸铁或铝合金缸体
（3）湿式缸套式
0.05~0.15
C B
5~9
A
•AB环带：径向定位 •凸缘C：轴向定位 缸套顶 面略高于缸体平面：
0.05~0.15mm •密封圈：下部1~3道密封 圈
普通铸铁或铝合金缸体
➢干、湿式缸套比较
和冷却水 直接接触
与缸体配 合较松
3、曲轴飞轮组 曲轴 飞轮等
• 1. 机体组的功用 • 机体组是发动机的支架 • 是各机构与系统的装配机体 • 气缸盖密封气缸、形成燃烧室 • 机体与气缸盖内水套—冷却系统 • 机体与气缸盖内油道—润滑系统
机体工作条件、要求及材料
（1）应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、 适当冷却（以免损坏和变形）
•直列式
•对置式
•V型式
➢气缸W型式
大众W12 •由两个夹角为 15°的V6发动 机，以72°的夹 角组成 •拥有5.6升的 排量
A8L6.0及其W12发动机
气缸的结构形式（气缸套）
（1）无气缸套式 优点：
• 缩短气缸中心距，减小 机体尺寸质量 • 机体刚度大、工艺性好 缺点： • 耐磨合金铸铁 •成本高 无气缸套式铝合金缸体 •气缸表面镀铬，提高耐 磨性
壁厚 5～9mm
不直接 和冷却 水接触
与缸体 紧配合
壁厚 1～ 3mm
缸套材料：合金铸铁或合金钢
6. 水冷和风冷气缸体
（1）水冷气缸体
利用水套 中的冷却 水流过高 温零件的 周围带走 多余热量
（2）风冷气缸体
•缸体与 曲轴箱 分 开铸 缸体 和缸盖铸 有 散热片 如有风扇 可加强 散 热
气缸盖
曲柄连杆机构的功用
热能
机械能
燃气压力
转矩
活塞 连杆 曲轴
曲柄连杆机构能量转换
热能 转变为 机械能
向工作 机构 输出
机械能
曲柄连杆机构工作过程
将活塞 顶上的
燃气 压力 转变为 曲轴 转矩
曲柄连杆机构的组成
1、机体组 气缸体 曲轴箱 气缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳等
2、活塞连杆组 活塞 活塞环 活塞销 连杆等
工作条件：高温、高压、高速往复直线运动
要求：活塞的质量要小，可以减小惯性力；热膨胀 系数要小，减小受热时的变形；导热性好，防止活 塞过热，发生损坏；耐磨性好，防止在往复运动中 大量磨损。
材料：常用铝合金制造，质量小，导热性好，但是 热膨胀系数大，高温下，强度和硬度下降很快。有 的柴油机采用高级铸铁或耐热钢制造。
•燃气压力使 裙部弯曲变形
②椭圆 •侧压力使销座 变形 轴线方向增大
•热变形使销座 轴线方向增大
➢活塞裙部椭圆形
冷态下把 活塞加工 成裙部断 面为长轴 垂直于活 塞销方向 的椭圆形
➢活塞销座附近裙部外表面下陷
为减少 活塞销 座附近 处的热 变形量
④活塞销座轴线布置
活塞销对中布置
活塞销偏移布置 (偏移活塞轴线1~2mm)