1.4 曲柄连杆机构（课件）《汽车构造（第2版）》同步精品课堂（北理工版）

《汽车构造（第2版）》北理工版 1.4 曲柄连杆机构 教学目标 教学重难点 新知学习 课程总结 小试牛刀 知识引入 曲柄连杆机构是发动机产生动力和输出动力的主要部件，其功用是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的扭矩，输出机械能。曲柄连杆机构由活塞连杆组和曲轴飞轮组两大部分组成。曲柄连杆机构如图所示。 知识引入 曲柄连杆机构介绍 课程目标 知识目标 掌握活塞连杆组的作用； 能力目标 掌握曲轴飞轮组的组成 教学重难点 活塞连杆组的作用 教学重点 01 曲轴飞轮组的组成 教学难点 02 Part1 活塞连杆组 活塞连杆组 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴等，如图所示。其作用是：将燃烧过程中获得的动力传递给曲轴。 活塞连杆组 活塞主要承受燃烧气体的作用力，并将此力通过活塞销传递给连杆以推动曲轴旋转；同时活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室。活塞不仅要具有足够的强度，而且质量要轻、导热性要好，且耐磨、耐腐蚀。 (1)活塞 活塞连杆组 活塞销连接活塞和连杆，把活塞所承受的力传给连杆，因此活塞销要有足够的刚度和较轻的质量。活塞销的安装采用“全浮式”,即在发动机工作过程中，活塞销在连杆小头铜衬套内和活塞的销座孔内均能缓慢转动，这样可使磨损均匀，使用寿命延长。 (2)活塞销 活塞连杆组 活塞环分为气环和油环两种 (3)活塞环 (a)气环；(b)油环 活塞连杆组 (3)活塞环 1)气环 2)油环 气环用来保证活塞与气缸壁之间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量窜入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水带走。 油环可以刮掉气缸壁上多余的机油，并重新在气缸壁上涂一层均匀的油膜，这样既可防止机油窜入气缸燃烧，又可减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。捷达轿车发动机有两道气环和一道油环。 活塞连杆组 连杆接受活塞通过活塞销传来的力，并将该力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。 (4)连杆 现在的连杆一般采用中碳钢或合金钢加工制成，由连杆小头、杆身、连杆大头和连杆轴承盖组成，连杆小头内压有减磨的青钢衬套和铁基粉末冶金衬套。连杆在正常使用情况下一般不会损坏，如果连杆损坏，则应将连杆轴承盖和连杆杆身一起更换。 活塞连杆组 连杆轴承瓦,又称作连杆轴瓦、连杆瓦和曲轴小瓦，装在连杆大头和连杆盖处。现代汽车发动机的连杆轴瓦是由钢背和减磨层组成的，分成两半的薄壁轴。连杆轴瓦属易损件，损坏应成组更换。 (5)连杆轴承瓦 Part2 曲轴飞轮组 曲轴飞轮组 曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮及装在曲轴上的各零部件(曲轴正时齿轮、轴瓦、止推片、V形皮带轮等),如图所示。 曲轴飞轮组 (1)曲轴的作用 曲轴承受活塞连杆组传来的力，并将其转变为绕自身轴线的扭矩，然后传给轿车传动系统。同时，曲轴还要驱动配气机构和其他辅助装置工作。 1.曲轴、曲轴轴瓦 曲轴飞轮组 (2)曲轴与曲轴轴瓦的结构原理 曲轴主轴颈用来支承曲轴，它装配在气缸体主轴承座内。 1.曲轴、曲轴轴瓦 因此，四个连杆轴颈在同一平面内，1、4缸连杆轴颈在一侧，2、3缸连杆轴颈在另一侧。 捷达轿车四缸发动机点火顺序为1-3-4-2,点火间隔角为720°÷4=180°。 连杆轴颈用于安装连杆，连杆轴颈的布置须满足发动机运转平稳和各缸工作顺序的要求。 曲轴飞轮组 曲轴的主轴颈轴承为钢前对开式轴瓦，轴瓦钢背上镀有三层合金，底层镀铝锡钢，表层是巴氏合金，中间层为镍，曲轴的轴向位采用止推垫片。曲轴轴瓦的功用是减少曲轴主轴颈的磨损。 1.曲轴、曲轴轴瓦 曲轴前后两端装有油封，以防止机油沿前后端流到机体外。油封有填料油封、自紧油封、挡油盘、回油螺纹及迷宫式油封等。 曲轴油封属于易损件，曲轴前、后端发生的漏油现象一般都是由油封损坏引起的，这种情况下就需要更换油封。 曲轴飞轮组 在发动机工作时，因旋转质量的离心力、周期性变化的气体压力和往复运动惯性力的共同作用，使曲轴受到弯曲和扭转载荷。 1.曲轴、曲轴轴瓦 因此要求曲轴具有足够的刚度和强度，且各工作表面润滑良好，耐磨损。曲轴后端的法兰用于安装飞轮。 曲轴的前端装有曲轴正时齿轮和V形皮带轮，曲轴正时齿轮通过齿形皮带驱动配气机构的凸轮轴，V形皮带轮通过V形皮带驱动水泵和发电机。 曲轴飞轮组 飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，实物如图所示。 2.飞轮 曲轴飞轮组 其主要作用是： 2.飞轮 将做功行程中输入曲轴的一部分能量储存起来，用于其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上止点和下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷。 曲轴飞轮组 飞轮的结构特点： 2.飞轮 飞轮由本体和外齿圈组成，飞轮本体与汽车离合器压盘一起组成离合器的驱动件。齿圈是发动机起动系统的一部分，它与起动机的驱动齿轮啮合，以起动发动机。 飞轮上有上止点标记“O—”,当飞轮上的标记与飞轮壳上的记号对齐时，即“一○—”,则表示一缸为上止点位置。更换新装的飞轮时，因备件飞轮上只有上止点标记而没有点火正时标记，故必须标出相应的点火正时标记。 课堂小结 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴等。其作用是：将燃烧过程中获得的动力传递给曲轴。 曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮及装在曲轴上的各零部件(曲轴正时齿轮、轴瓦、止推片、V形皮带轮等) 01 02 活塞连杆组 曲轴飞轮组 小试牛刀 曲柄连杆机构的主要功用是： A. 控制进排气门开闭 B. 将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动 C. 提供润滑作用 D. 冷却发动机部件 答案：B 解析： 曲柄连杆机构的核心作用是将燃气推动活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，并输出机械能。 小试牛刀 活塞连杆组不包括以下哪一部件？ A. 活塞 B. 活塞环 C. 曲轴 D. 连杆 答案：C 解析： 曲轴属于曲轴飞轮组，不属于活塞连杆组。 小试牛刀 活塞顶部与哪些部件共同构成燃烧室？ A. 气缸盖和气缸壁 B. 连杆和曲轴 C. 活塞销和连杆轴承 D. 飞轮和曲轴箱 答案：A 解析： 活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室，是燃烧过程发生的空间。 小试牛刀 活塞销的安装方式通常采用： A. 固定式 B. 半浮式 C. 全浮式 D. 压入式 答案：C 解析： 活塞销采用“全浮式”安装，使其在工作过程中能缓慢转动，磨损均匀，延长寿命。 小试牛刀 连杆的作用不包括以下哪一项？ A. 将活塞的力传递给曲轴 B. 将直线运动转化为旋转运动 C. 构成燃烧室的一部分 D. 推动曲轴转动 答案：C 解析： 燃烧室由活塞顶部、气缸盖和气缸壁构成，连杆不参与构成燃烧室。 小试牛刀 现代连杆一般采用以下哪种材料制成？ A. 铝合金 B. 铜合金 C. 中碳钢或合金钢 D. 铸铁 答案：C 解析： 连杆需要承受较大力，通常采用强度较高的中碳钢或合金钢制造。 小试牛刀 连杆损坏时，以下哪项处理方式是正确的？ A. 只更换连杆轴承盖 B. 只更换连杆杆身 C. 将连杆轴承盖和连杆杆身一起更换 D. 只更换连杆小头衬套 答案：C 解析： 连杆轴承盖与杆身是配对加工的，损坏时应一起更换，以保证配合精度。 小试牛刀 活塞销的主要作用是： A. 密封燃烧室 B. 连接活塞与连杆，并传递力 C. 减少摩擦 D. 冷却活塞 答案：B 解析： 活塞销连接活塞和连杆，将活塞承受的力传递给连杆，是力的传递部件。 作业布置 1.简述曲轴的作用。 2.简述曲轴与曲轴轴瓦的结构原理。 3.简述飞轮的结构特点。 感谢您的聆听 中职教育XX版 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $