- 问答
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问 分析活塞连杆组与气缸体的关系
Mascara 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。在作功冲程，它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动、曲轴旋转运动而转变为机械能，对外输出动力；在其他冲程，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。[编辑本段]曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后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。 （1）将气体的压力变为曲轴的转矩 （2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动[编辑本段]曲柄连杆机构的组成 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。 （1）机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳 （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 气缸体 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，是发动机中最重要的一个部件。气缸体有水冷式缸体和风冷式气缸体。 水冷式气缸体一般与上曲轴箱铸成一体。气缸体上部拍了出所有气缸，气缸周围的空腔相互连通构成水套。下半部分是用来支承曲轴的曲轴箱。 气缸体有直列、V形和水平对置三种形式，在汽车上常用直列和V形两种。气缸体下部的结构有一般式、龙门式、和隧道式三种形式风冷式气缸体和曲轴箱采用分体式结构，气缸体和曲轴箱分开铸造，然后再装配到一起。气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片来保证充分散热，缸体的材料一般用灰铸铁，为提高气缸的耐磨性，有时在铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。但是，实际上除了与活塞配合的气缸壁表面外，其他部分对耐磨性要求并不高。为了材料上的经济性，广泛采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面。这样，缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命，而缸体可用价格较低的普通铸铁或铝合金材料制造。气缸套有干式和湿式两种。 干式气缸套外表面不直接与冷水接触，其壁厚一般为1～3mm。缸套外表面与其装配的气缸体内表面采用过盈配合。 湿式缸套外表面直接与冷却水接触，冷却效果好。其壁厚比干式缸套，一般为5～9mm。 气缸盖 气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。 一般水冷式发动机气缸盖内铸有冷却水套，缸盖下端面与缸体上端面向所对应的水套是相通的，利用水的循环来冷却燃烧室壁等高温部分；风冷式发动机气缸盖上铸有许多散热片，靠增大散热面积来降低燃烧室的温度。 发动机的气缸盖上应有进排气门座导管孔和进排气通道等。汽油机气缸盖还应有火花塞孔，而柴油机则设有安装喷油器的做孔。 气缸垫 气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫，其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封，防止燃烧室漏气、水套漏水。 油底壳 油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成。 活塞 活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。 活塞可分为头部、环槽部和裙部三部分。 活塞头部 活塞是燃烧室的组成部分，其形状取决于燃烧室的形式。常见的活塞头部形状有平顶式、凹顶式和凸顶式。 活塞环槽 活塞环安装在活塞环槽内。汽油机一般由2～3道环槽,上面1～2道用来安装气环,实现气缸的密封;最下面的一道用来安装油环.在油环槽底面上钻有许多径向回油孔,当活塞向下运动时,油环把气缸壁上多余的机油刮下来经回油孔流回油底壳。若温度过高，第一道环容易产生积碳，出现过热卡死现象。 活塞裙部 活塞裙部起导向作用。 活塞环 活塞环安装在活塞环槽内，用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止窜气，同时使活塞往复运动便顺捷。活塞环分为气环和油环两种。 活塞销 活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。 活塞销通常为空心圆柱体，有时也按等强度要求做成截面管状体结构。 活塞销一般采用低碳钢或低碳合金制造。 活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接采用全浮式和半浮式连接。采用全浮式连接，活塞销可以在孔内自由转动；采用半浮式连接，销与连杆小头之间为过盈配合，工作中不发生相对转动；销与活塞销座孔之间为间隙配合。 连杆 连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。 连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。杆身通常做成“工”或“H”形断面，以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。 连杆轴瓦 安装在连杆大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。 曲轴 飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。 曲轴是发动机最重要的机件之一。其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出，并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。 曲轴前端主要用来驱动配气机构、水泵和风扇等附属机构，前端轴上安装有正时齿轮(或同步带轮)、风扇与水泵的带轮、扭转减振器以及起动爪等。 曲轴后端采用凸缘结构，用来安装飞轮。 主轴颈和连杆轴颈是发动机中最关键的滑动配合副，一般均进行表面淬火，轴颈过渡圆角处还须进行滚压强化等化等工艺，以提高其抗疲劳强度。 曲轴的轴向定位一般采用止推片或翻边轴瓦，定位装置装在前端第一道主轴承处或中部某轴承处。 曲轴一般选用强度高、耐冲击韧度和耐磨性能好的优质中碳结构钢、优质中碳合金钢或高强度球墨铸铁来锻造或铸造。 曲轴在装配前必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。 飞轮 飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，外缘上压有一个齿圈，与起动机的驱动齿轮啮合，供起动机发动机时使用。 飞轮上通常还刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时刻。 多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡试验。为了保证在拆装过程中不破坏飞轮与曲轴间的装配关系，采用定位销或不对称螺栓布置方式，安装时应加以注意
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问 发动机内最主要的运动部件就是曲轴、活塞和连杆。它由曲轴、活塞、活塞环、活塞销、连杆及飞轮等部件组成
3e0c66b14ca7 (1)曲轴 它是一根拐了几道弯的轴。曲拐数取决于发动机有几个气缸以及它的排列方式，一根连杆连一个曲拐的，其曲拐数等于气缸数；两根连杆连一个曲拐的，其曲拐数为气缸数的一半。曲轴要求耐冲击、耐磨，一般都用中碳钢或中碳合金钢锻造而成，也有用球墨铸铁铸造成的曲轴。带飞轮的曲轴。位于转动中心的主轴颈，它借助一坟轴瓦和曲轴箱相连。不在转动中心的轴颈叫连杆轴颈或曲柄销，它借助于连杆轴瓦和螺栓与连杆相连。由于曲轴要在高速下旋转，所以它需要不间断地用机油对磨擦表面加以润滑。因此在曲轴的主轴颈、连杆轴颈的曲轴本体内都钻有油道，以便机油能通过这些油道，润滑这些部位。由于曲轴的形状很不规则，转动起来就会晃动，行家称这种现象为不平衡。如果发动机工作时人造棉其发展，不但会产生极大的噪声，而且机件的寿命也大大地缩短。造成不平衡的主要原因是曲轴旋转时产生了不规则的离心力和离心力矩，另外还有活塞往复运动的惯性力。对于气缸数不同的发动机，这些力和力矩有的存在，有的不存在。因此需要根据具体的结构设置平衡块加以平衡。有的平衡块和曲轴制成一体，也有用螺栓固定在曲轴上的。我们知道，一个质量很大的轮子，一旦转起来，如果没有阻力，它就会一直不停地转动下去。因此在曲轴的后端装上一个用灰铸铁或球墨铸铁、铸钢制成的飞轮，这是一个转起来惯性很大的圆盘，其边缘既宽又厚。它的功能主要有贮存发动机给的动能、克服曲轴连杆组运动的阻力，克服短时间的过载，保证发动机输出的扭矩和转速均匀。此外它还是磨擦式离合器的驱动件，因此它也需要和曲轴一起进行平衡。(2)活塞 它像一个倒扣着的杯子，杯底朝上，构成燃烧室的一个部分，杯壁有圆孔，可穿入活塞销。从杯口穿入连杆，通过活塞销和活塞相连。它的主要作用是将混合气燃烧所产生的爆炸力通过活塞销传给连杆，来推动曲轴的曲柄，令曲轴旋转活塞的工作条件很苛刻，顶部和高温燃气接触，承受带冲击性的高压和因高速往复运动带来的惯性力，整个活塞各部分受到拉、压、弯的综合力和力矩，而受热也不均匀。因此要求活塞的质量要小，热膨胀量小，传热性好，耐磨。用铝合金制的活塞兼备以上性能，是当前的汽车活塞选用材料。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。活塞顶部有平顶、凹顶之分，表面力求光洁。活塞头部有几道矩形断面的环槽，用来安置各种活塞环，环槽底部钻有许多径向小孔，可使从缸壁上刮下的机油，通过这些孔流向油底壳。活塞头部承受并传递混合气燃烧后的爆发力；能传导混合气燃烧后产生的热量；与活塞环一道构成部分的燃烧室。活塞的裙部是指从活塞环槽到杯口的好个部分。它的主要功能是活塞在缸筒内往复运动中起着导向作用，以及承受缸壁给它的侧压力。活塞在气缸内工作时，受热受力是很不均匀的，因而会带来不均匀的变形，遂使活塞与气缸筒壁之间的缝隙有的很大，有的很小，也会出现漏气现象和擦伤缸壁表面的可能。严重时会卡死，将活塞损坏。为了使活塞在正常的工作温度下和气缸筒壁有较均匀的间隙，虽然气缸筒本身仍是圆柱形的，而活塞则制成椭圆形，令活塞在工作时能膨胀成类似的圆柱形。所以活塞在普通状态下为上端直径小，下端直径大的近似圆锥形或椭圆形。当然，你如果留心，还会发现有的活塞裙部开有纵向和横向的沟槽。开横向槽的目的主要是阻断从活塞顶部传向裙部的热量，迫使裙部的膨胀不致过大。如横向横位于油环槽内，尚可起到油孔的作用。开纵向槽的作用是在活塞冷状态下装配时获得尽可能小的与气缸筒壁间的间隙；在热状态下，活塞不致在气缸筒内卡死。纵向槽的方向与活塞运动方向不平行，斜槽可以防止活塞划伤缸壁。
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2条回答
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