汽車發(fā)動機構造與維修課件

1、書名：汽車發(fā)動機構造與維修 ISBN： 978-7-111-26636-5作者：李慶軍出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件模塊二 曲柄連桿機構機械工業(yè)出版社汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件第一節(jié) 概述一、曲柄連桿機構的功用、組成功用是：將曲軸的旋轉運動變活塞的往復運動或活塞的往復運動變曲軸的旋轉運動。把燃氣作用在活塞頂上的力轉變?yōu)榍S的轉矩，向外輸出機械能，該機構是往復活塞式內燃機將熱能轉化為機械能的主要機構。汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件圖2-1 1-氣缸套 2-氣缸體 3-活塞 4-活塞銷 5-連桿 6-曲軸主軸頸 7-曲軸 8-連桿軸頸 9-曲柄

2、 10-飛輪活塞連桿及曲軸飛輪組的組成汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件曲柄連桿機構由以下三部分組成：如圖2-1所示1、氣缸體與曲軸箱組 主要包括氣缸體、曲軸箱、氣缸套、油底殼等機件；2、活塞連桿組 主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等機件；汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件3、曲軸飛輪組 主要包括曲軸、飛輪和扭轉減震器等機件；汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件二、機體組機體零件包括：氣缸體、氣缸套、氣缸墊、氣缸蓋和油底殼等主要零件將這些零件用螺栓、螺母連結成一整體。汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件（一）氣缸體發(fā)動機的曲軸軸線與氣缸體下平面在同一平面上的稱為一般式氣缸體，如圖2-2a所示。若

3、發(fā)動機的曲軸軸線高于曲軸箱下平面的則稱為龍門式氣缸體，如圖2-2b所示。隧道式氣缸體的主軸承承孔不分開，如圖2-2 c所示。汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件a）一般式氣缸體 b）龍門式氣缸體 c）隧道式氣缸體圖2-2 機體的三種形式汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件（二） 氣缸蓋與氣缸襯墊1. 氣缸蓋氣缸蓋的主要功用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋制有與氣缸體相通的冷卻水道，進、排氣門座及氣門導管孔和進、排氣通道，燃燒室、火花塞座孔或噴油器安裝孔，上置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還制有安裝凸輪軸的軸承座等。汽車發(fā)動機構造與維修 ppt 課件2. 氣缸襯墊氣缸墊的作用是保

4、證燃燒室及氣缸的密封。氣缸墊應滿足如下要求：（1）在高溫高壓燃氣作用下有足夠的強度，不易損壞。（2）耐熱和耐腐蝕。即在高溫、高壓燃氣或有壓力的機油和冷卻液的作用下不燒損或變質。（3）具有一定的彈性，能補償接合面的不平度，以保證密封。（4）拆裝方便，耐高溫高壓，使用壽命長等。 圖2-3 氣缸蓋襯墊結構 a、b、c、d）金屬-石棉板 e）沖壓鋼板 f）無石棉氣缸墊 應用最多的是金屬-石棉氣缸蓋襯墊，如圖2-3a、b所示。石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且內夾鐵皮或外包銅皮。如圖2-3c、圖2-3d所示.采用鋼絲網或有孔鋼片為骨架，兩面用石棉膠粘劑壓成氣缸蓋襯墊。發(fā)動機還有用金屬片疊加作為氣缸蓋襯墊。如

5、圖2-3e所示。這種襯墊在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周圍沖壓出一定高度的凸棱，利用凸棱的彈性變形實現密封。如圖2-3f所示，采用了較先進的加強型無石棉氣缸墊結構，在氣缸口密封部位采用五層薄鋼片組成，并設計成正圓形，沒有石棉夾層，從而消除了氣囊的產生，在油孔和水孔處均包有鋼片護圈以提高密封性。第二節(jié) 活塞連桿組如圖2-4所示，活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機件組成。圖2-4 活塞連桿組1、2-活塞環(huán) 3-油環(huán)刮片 4- 油環(huán)襯套 5-活塞 6-活塞銷 7- 活塞銷卡環(huán) 8-連桿組 9-連桿襯套 10-連桿 11-連桿螺栓 12-連桿蓋 13-連桿螺母 14-連桿軸承一、活塞 活塞的功

6、用是承受燃氣壓力，并將此力通過活塞銷、連桿、曲軸和飛輪輸出扭矩；活塞同氣缸與氣缸蓋形成燃燒室。 活塞的構造如圖2-5所示。頭部的形狀與燃燒室不同形狀各異，有平頂、凸頂和凹頂的。圖2-5 活塞結構1-活塞頂 2-活塞頭 3-活塞銷座 4-活塞裙部 防漏部：防漏部制有環(huán)槽用以安裝氣環(huán)和油環(huán)，氣環(huán)多為23道，油環(huán)多為一道。環(huán)槽內裝有氣環(huán)與油環(huán)，氣環(huán)裝在上部，油環(huán)裝在下部?；钊斨恋谝画h(huán)槽之間的環(huán)岸，叫火力岸。在此岸上一般制有隔熱環(huán)槽，在增壓柴油機的活塞第一環(huán)槽中鑄有高鎳鑄鐵環(huán)架，以提高活塞的使用壽命。銷座部：用以裝配活塞銷，將活塞受力傳給連桿。裙部：也叫導向部，在活塞往復運動中起導向作用，并承受側壓

7、力。為防止活塞換向時產生拍擊和磨損，將活塞銷孔偏移12mm。因此，要注意安裝方向。二、活塞環(huán)活塞環(huán)是一個具有開口的彈性圓環(huán)。活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是：密封和導熱；油環(huán)的作用是：刮油和布油。氣環(huán)根據截面形狀不同有多種，如圖2-6所示。圖2-6 活塞環(huán)的斷面形狀a）矩形環(huán) b）錐面環(huán) c）正扭曲內切環(huán) d）反扭曲內切環(huán) e）梯形環(huán) f）桶面環(huán)矩形環(huán)也叫平環(huán)，多用于發(fā)動機第一道環(huán)，其表面多采用多孔鍍鉻，增加硬度耐磨。錐形環(huán)，其斷面為梯形，此環(huán)裝入氣缸后與缸壁呈線接觸，比壓大，易磨合具有刮油作用，并防止?jié)櫥痛霘飧祝惭b時必須注意方向。扭曲環(huán)，在矩形斷面的內側或外側去除部分金屬，也稱內切

8、口和外切口。此環(huán)裝入氣缸后隨活塞的運動產生扭轉，廣泛用于二、三道環(huán)，安裝時要注意方向，內切口朝上，外切口朝下。梯形環(huán)，其斷面呈梯形。環(huán)槽也制成梯形斷面，環(huán)在環(huán)槽中內外移動時，環(huán)在環(huán)槽中的間隙發(fā)生變化，將槽中的焦狀油擠出，防止焦環(huán)故障。桶形環(huán)，其表面呈桶形。裝入氣缸壁呈線接觸，活塞在上、下止點換向運動時，產生傾斜，桶形環(huán)將沿缸壁微量移動，且活塞上、下運動時均有油楔作用，所以，此種環(huán)易磨合。圖2-7 氣環(huán)的泵油作用a）活塞下行 b）活塞上行 如圖2-7所示,隨著活塞在氣缸內上下往復運動氣環(huán)第二密封面經常變化，進入活塞環(huán)與活塞環(huán)槽間隙中的機油不斷地被擠入氣缸，這種現象稱為氣環(huán)的泵油作用。油環(huán)又稱刮油

9、環(huán)。其作用是刮下氣缸壁上多余的機油，避免過多的機油進入氣缸燒掉造成浪費、污染環(huán)境和使氣缸內積炭增加；同時還能使氣缸壁上的機油均布，改善氣缸壁的潤滑條件。圖2-8 油環(huán)的布油和刮油a）活塞下行 b）活塞上行油環(huán)的外圓切有環(huán)槽，目的是增加油環(huán)對氣缸壁的比壓。如圖2-8所示，油環(huán)銑有回油孔，目的是防止刮油時活塞環(huán)與壁面間的油壓升高，將活塞環(huán)推離氣缸壁面破壞刮油作用。油環(huán)有兩種：一是整體式油環(huán)，二是組合式油環(huán)。目前，中小型汽油機用組合式油環(huán)，如圖2-9所示。圖中2-9a）是普通的油環(huán)，圖中2-9b）是兩片一簧式組合油環(huán)，彈簧既是徑向彈簧又是軸向彈簧。其軸向彈力將上、下刮片壓向環(huán)槽，徑向彈力增強刮片對缸

10、壁的壓力。此環(huán)安裝時，應先安撐簧片，立面朝外，對接的上、下切口在內，然后裝上、下兩片刮片環(huán)，且三者的開口互相錯開。圖中2-9c為近似整體式油環(huán)與襯簧式組合油環(huán)，由油環(huán)體和油環(huán)襯簧組成，多用于柴油機。圖2-9 油環(huán)a）普通油環(huán)（整體式） b）組合油環(huán) c）普通漲簧油環(huán)1-活塞 2-下刮片 3.6-襯簧 4-上刮片 5-油環(huán)體 7-鎖口鋼絲如圖2-10所示的是三片雙簧式組合油環(huán)，由上兩片刮片環(huán)、下一片刮片環(huán)、軸向強力環(huán)和徑向強力環(huán)組成。軸向強力環(huán)將上、下刮片環(huán)壓向環(huán)槽，徑向強力環(huán)將刮片環(huán)壓向氣缸壁。這種環(huán)的彈力大且不易下降。因此，該環(huán)性能佳、壽命長。圖2-10 三片雙簧式組合油環(huán)1-扁平環(huán) 2-波

11、形環(huán) 3-襯環(huán) 三、活塞銷活塞銷的功用是把活塞與連桿小端鉸鏈連接在一起，并把活塞的受力傳給連桿或將連桿的受力傳給活塞。如圖2-11所示。活塞銷與活塞、連桿的連采用全浮式，使活塞銷的磨損均勻?；钊N的座孔兩端卡簧槽中裝有彈性卡簧。活塞銷和銷孔配合間隙較小，一般是0.025 mm0.048 mm。圖2-11 活塞銷形狀a）-圓柱形孔銷 b）-端部呈錐形擴展 c）-中間封閉形 d）-單側封閉式；四、連桿連桿的功用是連接活塞與曲軸，將曲軸的旋轉運動變?yōu)榛钊耐鶑椭本€運動或活塞的往復直線運動變?yōu)榍S的旋轉運動中傳遞動力。如圖2-12所示，連桿采用中碳鋼或中碳鉻鋼模鍛、調質、經機械加工而成。圖2-12 連

12、桿組件1-連桿大端 2-連桿軸承3-推凸唇 4-襯套 5-連桿小端 6-連桿桿身 7-連桿螺栓 8-連桿蓋連桿結構分為小端、桿身和大端三部分。小端孔中壓裝銅套，活塞銷與銅套的潤滑有兩種：一是壓力潤滑，連桿桿身鉆有油道孔，通向銅套摩擦表面；二是集油潤滑，在連桿小端制有集油孔或槽，把飛濺的機油集在集油孔或槽中滲入摩擦表面。大端的切分面有兩種：一是平切式，即連桿大端沿著與桿身軸線垂直的方向切開。二是斜切式, 切分面一般與桿身中線成45或60夾角。斜切后會使連桿螺栓產生剪切應力，為此，必須使連桿大端蓋有可靠的定位，其主要定位方法如圖2-13所示。圖2-13 斜切口連桿大頭的定位方式a）-止口定位 b）

13、-套筒定位 c）-鋸齒定位連桿大端是配對加工的，裝配中沒有互換性，且必須按方向安裝，故在其側面打有配對標記和重量分組標記。連桿螺栓或螺母必須可靠鎖定。其鎖定方法有：鎖片法、開口銷法、錐螺紋法、螺母開槽法、變螺距法、螺紋膠法、螺紋鍍層法以及采用高強度精制螺栓等。為防止連桿瓦轉動和軸向竄動，在大端剖分面處加工有定位舌槽與瓦片上的凸舌相配合。第三節(jié) 曲軸飛輪組曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉減振器、皮帶輪、正時齒輪（齒型帶或鏈條）等組成如圖2-14所示。1-曲軸擋油片 2-減震器總成 3-啟動爪 4-前皮帶輪 5-彈簧墊圈 6-六角頭螺 7-減震器螺栓 8-減震器螺栓墊圈 9-定位銷10-曲軸 11

14、-下主軸瓦 12-上主軸瓦 13-止推軸承片 14-正時齒輪定位銷 15-飛輪定位銷 16-曲軸齒輪 17-飛輪齒環(huán) 18-飛輪 19-滾動軸承 20-飛輪螺栓圖2-14 曲軸飛輪組一、曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并將此力轉化成曲軸旋轉的力矩，然后通過發(fā)動機的配氣機構及其他輔助裝置（如發(fā)電機、風扇、機油泵、等）。曲軸一般由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重(目前生產的曲軸將曲柄和平衡重均成為一體)，前端軸和后端法蘭部分組成。一個連桿軸頸和它兩端的曲柄及相鄰兩個主軸頸構成一個曲拐。按照曲軸的主軸頸數，曲軸分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種。直列式發(fā)動機的全支承曲軸，其主軸頸總數等于氣缸數加一；V

15、型發(fā)動機的全支承曲軸，其主軸頸總數等于二分之一氣缸數加一。如圖2-15所示。圖2-15 曲軸支承型式示意圖a）全支承式 b）非全支承式曲軸后端是最后一道主軸頸之后的部分，即安裝飛輪用的法蘭。為防止機油泄漏，有些曲軸后端加工有回油螺紋或其他封油裝置。以增加密封性，回油螺紋可以是梯形或矩形的，其螺旋方向應為右旋，回油螺紋的工作原理如圖2-16所示。曲軸作為轉動件，必須與其固定件之間有一定的軸向間隙。而在發(fā)動機工作時，曲軸經常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用。因此曲軸必須有軸向定位裝置。曲軸推力軸承的型式有兩種：翻邊軸承的翻邊部分和單制的具有減摩合金層的推力片，如圖所示。圖2-16 回油螺紋的封油原

16、理 圖2-17 曲軸推力軸承a）組合翻邊軸承 b）片式推力軸承1-軸瓦 2-推力片二、曲軸扭轉減振器在發(fā)動機工作過程中，連桿作用于連桿軸頸的作用力的大小和方向都是周期性變化的，為了消減曲軸的扭轉震動，在曲軸的前端裝有扭轉減震器。最常用的曲軸扭轉減震器是摩擦式扭轉減震器，多為橡膠式扭轉減振器。如圖2-18所示。圖2-18 橡膠摩擦式曲軸扭轉減振器1-平鍵 2- 甩油圈 3-曲軸 4-皮帶輪（慣性盤）5-減震器固定螺栓 6-錐型套7-慣性圓盤（主動轂） 8-橡膠墊三、飛輪飛輪是一個轉動慣量很大的圓盤，其主要的功用是在發(fā)動機做功行程中貯存能量，用以在其他行程中克服阻力。保證曲軸的旋轉角速度和輸出扭矩盡可能的均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間