曲柄连杆机构构造装配

第2章曲柄连杆机构构造与维修教学重点1.了解曲柄连杆机构作用与组成；2.了解曲柄连杆机构工作条件和受力分析；3.掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要部件构造和装配连接关系。

教学难点1.曲柄连杆机构主要零部件检测和维修方法；2.曲柄连杆机构常见异响诊断与排除。

2.1概述2.1.1曲柄连杆机构作用、组成1.作用：将燃气作用在活塞顶上的压力转化为曲轴旋转运动而对外输出动力。

2.组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

2.1.2工作条件与受力分析1. 工作条件：温度最高2500℃以上，压力最高达5～9MPa，化学腐蚀。

2. 受力分析：1）气体作用力（图2－1所示）2）惯性力（图2－2所示）3）离心力（图2－2所示）4）摩擦力图2－1气体压力分析.swf图2－2往复惯性力和离心力作用示意图.swf2.2机体组构造和维修2.2.1气缸体和曲轴箱1.气缸定义：气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动做导向的圆柱形空腔。

2.气缸体型式：水冷式和风冷式整体式气缸有上下两个平面，安装气缸盖和下曲轴箱。

是气缸修理的加工基准。

３.气缸材料：一般采用优质灰铸铁，也有在铸铁中加入少量合金元素，为提高耐磨性，采用表面淬火和镀铑等处理工艺。

4.气缸套形式：干式和湿式5.气缸套材料：合金铸铁或合金钢6.气缸排列形式：单列式、V形式、对置式7.曲轴箱结构形式：平分式、龙门式、隧道式2.2.2气缸盖与气缸垫1.气缸盖1）气缸盖作用：封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室2）气缸盖结构：水套、火花塞孔、进排气口等3）气缸盖材料：灰铸铁或合金铸铁，也有是铝合金铸造.2.气缸垫1）气缸垫作用：密封，防止漏水，漏气2）气缸垫材料：金属-石棉垫3）气缸垫安装：卷边朝向易修整的接触面或硬平面2.2.3气缸体与气缸盖的检修1.常见损伤形式：1）裂纹2）变形3）磨损2.气缸磨损：1）特点：不均匀磨损。

气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下小的不规则锥形磨损，磨损最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁。

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。

汽车装配与维修专业发动机维修能力模块曲柄连杆机构维修能力教学项目讲义我们都知道发动机的构造非常复杂，结构形式也很多。

但是，不管是柴油机还是汽油机，它们的基本结构都是一样的，汽油发动机一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、启动系等两大机构五大系统所组成。

其中，曲柄连杆机构是发动机的最重要的机构。

通过本教学项目使学生认识发动机曲柄连杆机构；掌握拆装与检修机体组零件；掌握拆装与检修活塞连杆组零件；掌握拆装检修曲轴飞轮组零件；掌握诊断排除曲柄连杆机构常见故障。

本教学项目130 学时完成,讲授 38 学时,操作训练 86 学时，课题过关考试 6学时。

教学单元一：机体组零部件的检修 课题一：发动机机体组结构与拆装课时安排与教学组织形式本课题 14 学时完成,讲授 6 学时, 操作训练 8 学时，一体化教学。

课题导入机体组零件是发动机的支架，是发动机的基础零件，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配主体，主要用于安装曲轴、配气机构等其他零部件，起定位基准作用。

学习内容一、发动机机体组的结构和相互装配关系。

1、发动机机体组的总体结构1.1汽缸体：水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——气缸盖气缸曲轴箱1.1.1气缸体的分类性能与应用比较：A.气缸体与油底壳安装平面位置不同分为：B.根据冷却方式不同分：水冷和风冷：冷却水散热片汽缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种：1.2汽缸盖与汽缸垫 1.2.1汽缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。

材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。

工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。

名称 特 点示意图干缸套外壁不直接与冷却水接触。

壁厚1～3mm ；强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。

湿缸套外壁直接与冷却水接触。

壁厚5～9mm ；散热良好、冷却均匀、加工容易，强度和刚度不如干缸套，易漏水。

曲柄连杆机构的构造
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。

1.机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱、汽缸套及油底壳。

2.活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆。

3.曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。

曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。

将气体的压力变为曲轴的转矩，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，把燃烧作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。

发动机共有进气、压缩、做功、排气四个行程，在做功行程中，曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，由于惯性作用又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。

总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。

通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

曲轴连杆机构主要配合件的装配要求曲轴连杆机构是内燃机的重要组成部分之一，它起着将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动的作用。

而曲轴连杆机构主要配合件的装配要求就显得至关重要了，它直接关系到发动机的性能和工作稳定性。

本文将重点讨论曲轴连杆机构主要配合件的装配要求。

一、曲轴曲轴是曲轴连杆机构的核心部件，它承受着来自活塞、连杆和气缸的力量，并将其转化为机械能。

曲轴的装配要求主要包括以下几点：1. 清洁度要求高，装配前必须对曲轴进行仔细清洁，以确保曲轴表面光滑无划痕、无油污和杂质。

2. 安装时要使用专用工具，如曲轴安装床、螺栓拉力器等，以确保曲轴的安装位置和轴线的垂直度。

3. 装配过程中要仔细检查曲轴的圆度和偏移量，严格按照规定的公差进行安装。

二、连杆连杆作为连接活塞和曲轴的关键部件，其装配质量直接决定了活塞的运动稳定性和泄漏量。

连杆的装配要求十分重要，主要包括以下几点：1. 连杆的孔径和轴向的公差要求较高，装配时要保证每对连杆的孔径公差在规定范围内，并确保连杆与曲轴轴向的配合间隙符合要求。

3. 装配过程中要定期检查连杆轴承的磨损情况，一旦发现异常要及时更换。

三、活塞活塞是曲轴连杆机构的动力输出部分，其装配要求主要包括以下几点：1. 活塞的净重要求严格，装配前必须进行称重，保证每个活塞的重量相等。

2. 装配过程中要注意活塞与活塞环、气缸套之间的配合间隙，确保活塞在气缸内的密封性和运动稳定性。

四、其他配合件除了上述三个主要部件外，曲轴连杆机构还包括一些其他配合件，如曲轴轴承、连杆轴承、活塞环等。

它们的装配要求也同样重要，主要包括以下几点：曲轴连杆机构主要配合件的装配要求对于发动机的性能和工作稳定性具有重要影响，只有严格按照要求进行装配，才能保证发动机的高效、稳定和可靠的运行。

在进行曲轴连杆机构的装配工作时，必须严格遵守各项装配要求，确保每个配合件的装配质量符合标准，这样才能确保发动机的长期稳定运行。