汽车构造曲柄连杆机构课件.ppt

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1、第三节活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦等组成。轴瓦一、活塞活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作，一般都采用高强度铝合金，质量小，导热性好，但热膨胀系数大。活塞一般视为由顶部、头部和裙部三部分构成。顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力；头部指活塞顶至油环槽下端面之间的部分，用于安装活塞环；裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，为活塞运动导向和承受侧压力。活塞裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。所谓侧

2、压力是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压向气缸壁。活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上。拖鞋式半拖鞋式发动机工作时，活塞在侧向力和气体力的作用下发生机械变形，受热膨胀时则发生热变形。这两种变形的结果都会使裙部的形状和尺寸发生变化。变形规律裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。结构措施活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先

3、把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形。为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙部开横向的隔热槽，为了补偿裙部受热后的变形量，裙部开有纵向的膨胀槽。二、活塞环活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分，装于活塞头部环槽中，自由状态下外径尺寸比气缸内径大，在张力作用下与气缸壁紧密接触。材料为优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁或钢带。1、气环气环的功用是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走。气环与活塞一起装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，被封闭的气体不能通过环周与气缸之间，便进入了环与环槽的空隙，

4、一方面把环压到环槽端面形成第二密封面，同时，作用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用。气环的唯一漏气通道是活塞环的开口端隙。如果几道活塞环的开口相互错开，那么就形成了迷宫式漏气通道。由于侧隙、径向间隙和端隙都很小，气体在通道内的流动阻力很大，致使气体压力迅速下降，最后漏入曲轴箱内的气体就很少了，一般仅为进气量的0.2％～1.0％。气环的断面形状多种多样，其中矩形环结构简单，传热面积大，制造方便，应用最广。但是矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中。这种现象称为“气环的泵油作用”。活塞下行时，由于环与气缸壁的摩擦阻力及

5、环的惯性，环被压靠在环槽的上端面上，气缸壁面上的油被刮入下边侧隙和径向间隙；活塞上行时，环又被压靠在环槽的下端面。结果第一道环背隙里的机油就进入燃烧室.2、油环油环起布油和刮油的作用，下行时刮除气缸壁上多余的机油，上行时在气缸壁上铺涂一层均匀的油膜。这样既可以防止机油窜入气缸燃烧掉，又可以减少活塞、活塞环与气缸壁的摩擦阻力，此外油环还能起到封气的辅助作用。油环有槽孔式、槽孔撑簧式和钢带组合式三种类型。槽孔式油环：环的外圆面上加工出环形集油槽，形成上下两道刮油唇，在集油槽底加工有回油孔。由上下刮油唇刮下来的机油经回油孔和活塞上的回油孔流回油底壳。这种

6、油环结构简单，加工容易，成本低。槽孔撑簧式油环：在槽孔式油环的内圆面加装撑簧即为槽孔撑簧式油环。一般作为油环撑簧的有螺旋弹簧、板形弹簧和轨形弹簧三种。这种油环由于增大了环与气缸壁的接触压力，而使环的刮油能力和耐久性有所提高。钢带组合油环：其结构形式很多，图示的钢带组合油环由上、下刮片和轨形撑簧组合而成。撑簧不仅使刮片与气缸壁贴紧，而且还使刮片与环槽侧面贴紧。这种组合油环的优点是接触压力大，既可增强刮油能力，又能防止上窜机油。另外，上下刮片能单独动作，因此对气缸失圆和活塞变形的适应能力强。但钢带组合油环需用优质钢制造，成本高。三、活塞销活塞销是用低碳

7、钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体，用来连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆或相反，承受周期性冲击载荷。弯矩中部最大活塞销的内孔有三种形状：圆柱形、两段截锥形、组合形。圆柱形孔结构简单，加工容易，但质量较大；两段截锥形接近等强度梁，但孔的加工较复杂；组合形孔的结构介于二者之间。活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种，即全浮式和半浮式。全浮式的特点是在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能自由转动。半浮式的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。档

8、圈四、连杆连杆的功用是连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。连杆承受压缩、拉伸