7.曲柄连杆机构概述（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北理工版）

《汽车发动机构造与维修》 曲柄连杆机构概述 一、 曲柄连杆机构的作用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，进而对外输出扭矩。 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，大部分经曲轴后端的飞轮输出，还有一部分通过曲轴前端的齿轮和带轮驱动本机其他机构和系统。 二、 曲柄连杆机构组成 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。 (一)机体组 主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳等不动件。如图2-1(a)所示。 (二)活塞连杆组 主要包括活塞、活塞环、活塞销及连杆等运动件。如图2-1(b）所示。 (三)曲轴飞轮组 主要包括曲轴、飞轮等机件。如图2-1(b）所示。 (a)机体组 （b）活塞连杆组与曲轴飞轮组 三、 曲柄连杆机构受力分析 曲柄连杆机构工作条件十分恶劣。气缸内最高温度可达2500K以上，最高压力可达5-9MPa，最高转速可达4000-6000r／min，此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件(如气缸、气缸盖和活塞组等)还将受到化学腐蚀，因此，曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和化学腐蚀的条件下工作的。同时，曲柄连杆机构在工作时作变速运动，受力情况相当复杂，有气体作用力、运动质量惯性力、旋转运动的离心力以及相对运动件接触表面的摩擦力等。 1．气体作用力 在发动机工作循环的每个行程中，气体作用力始终存在且不断变化。做功行程最高，压缩行程次之，进气和排气行程较小，对机件影响不大。 在发动机工作循环的任何工作行程中，气体作用力的大小都是随着活塞的位移而变化的，再加上连杆的左右摇摆，因而作用在活塞销和曲轴轴颈的表面以及二者的支撑表面上的压力和作用点不断变化，造成各处磨损不均匀。 2．往复惯性力 往复运动的物体，当运动速度变化时，将产生往复惯性力。惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈承受周期性的附加载荷，加快轴承磨损；未被平衡的变化的惯性力传到气缸体后，还会引起发动机振动。 3．离心力 物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力，离心力使连杆大头的轴承和轴颈受到又一附加载荷，增加了它们的变形和磨损。 4．摩擦力 任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间都存在摩擦力。在曲柄连杆机构中，活塞、活塞环、气缸壁之间；曲轴、连杆轴承与轴颈之间都存在摩擦力，它是造成零件配合表面磨损的根源。 上述各种力作用在曲柄连杆机构和机体的各有关零件上，使它们受到压缩、拉伸、弯曲和扭转等不同形式的载荷。为保证发动机工作可靠，减少磨损，在结构上应采取相应措施。 谢谢 $