曲轴连杆机构
    曲轴连杆机构
        曲轴连杆机构是发动机产生和输出动力的主要机构,它由机体组,活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
        一.机体组:由气缸盖,气缸盖衬垫,气缸体,气缸套和油底壳组成。如图:
1.气缸盖用来封闭气缸,并与活塞顶面构成燃烧室。
2.气缸盖衬垫安装在气缸体和气缸盖之间,用来密封气缸,防止漏气,漏水。
3.气缸体支承发动机的所有运动件和各种附件。气缸体内设有冷却水道和润滑滑道。气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,气缸的光滑内表面称气缸壁。作用是引导活塞往复运动。气缸体下部的空间为上曲轴箱用来安装曲轴。
4.气缸套是为了提高发动机的耐磨性和使用寿命,便于修理和更换。分为干式和湿式两种。干式气缸套表面不直接与冷水接触。①壁厚较薄(1mm-3mm);②与刚体承孔过盈配合;③不易漏水漏气 4 强度和硬度大.干式气缸套的强度和刚度都较好,但内外表面都要精加工,工艺复杂散热不良,而且拆装不方便。湿式气缸套表面直接与冷水接触。壁厚一般为5~9mm。
湿式气缸套散热性能好,冷却均匀,通常只需要加工内表面,拆装比较方便,但容易漏水,通常下部安装有1~3道橡胶密封圈。湿式气缸套目前多应用于柴油机上。如图:
   
                    干式气缸套                                                湿式气缸套       
5.油底壳是曲轴箱的下半部分,用以贮存发动机的润滑油。
二.活塞连杆组:由活塞,活塞环,活塞销,连杆等零件组成。如图:
               
1.活塞:与气缸盖构成燃烧室,承受燃气膨胀压力,通过活塞销和连杆把动力传递给曲轴,同连杆带动完成进气,压缩,排气三个行程。如下图:
           
      活塞主要由顶部,头部和裙部组成。
      活塞顶部的形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的头部一般采用平顶,其优点是吸热面积小,制造工艺简单。有些为了改变混合汽形成而采用凹顶,凹坑的大小还可以调节发动机的压缩比。
      活塞头部是活塞环槽以上部分。其作用有三:承受气体压力,并传给连杆;与活塞一起实现气缸密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。头部切有若干道环槽用以安装活塞环,汽油机一般有2~3到环槽,上面1~2道用于气环,下面一道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔,使被油环所刮下来的多余的机油,经过小孔流回油底壳。
      活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向何承受侧压力。活塞工作时,燃烧气体压力作用在活塞的顶部,而活塞销反力作用在
头部的销座孔处,由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大(受力变形)。侧压力N使活塞裙部变形;活塞销座孔附近的金属堆,受热膨胀量大,致使裙部在受热变形时,活塞销座孔方向的膨胀量大,裙部是椭圆。为了保证在冷态的情况下活塞于气缸壁的接触,在活塞裙部有开槽。由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀,所以活塞作成一个上小下大的近似圆锥形。
活塞销座孔也是活塞的组成部分之一,它将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔通常有肋片与活塞内避相连,以提高其刚度。销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽,卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向串动。
2.活塞环:包括气环和油环两种。
      气环:气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封,防止高温高压燃气进入曲轴箱;同时还将活塞顶部的大部分热量传导给气缸壁,再由冷却水或空气带走。
      气环工作时受到气缸中气体的高温高压作用,其温度较高,而且在气缸中高速运动,加上机油高温变质,润滑条件变坏,其磨损严重。气环磨损失效后,发动机出现启动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油损耗量大、排气冒黑烟,活塞边面积碳严重。
      由于气缸的磨损不均匀性,使其变成锥度和椭圆性,活塞在其中往复运动,沿颈向产生一张一缩的运动,使环受弯曲应力而容易折断,造成发动机卡死,拉缸、发动机不工作。
发动机曲轴