第二章
发动机机体和曲柄连杆机构
教学提要
目的与要求:1.了解发动机常见的几种机体结构形式 2. 掌握活塞连杆组的加工与维修注意事项 3.掌握曲柄连杆机构的配合间隙的调整方法 内容:1.曲柄连杆机构中的作用力及力矩 2.机体组 3.曲柄连杆机构 4.平衡机构 方法: 1.结合基本原理学习构造, 理论联系实际采用案例式, 启发式教学 2.以课堂讲授为主,结合参观,拆装实习和作业练习, 掌握所学知识. 3.通过拆装,观察分析结构特点,加深理解基本原理 和工作过程 时间:2 学时 地点:多媒体教室
器材保障:汽油机与柴油机活塞连杆组实物教具各一 曲轴飞轮组实物教具
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教
学
进
程
教学环节设计
功用:曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环, 完成能量转换的传动机构,用来传递力和改变运 动方式.工作中,曲柄连杆机构在作功行程中把 活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输 出动力,而在其他三个行程中,即进气,压缩, 排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的 课堂提问: 往复直线运动.总的来说曲柄连杆机构是发动机 发 动 机 的 结 构 组 借以产生并传递动力的机构.通过它把燃料燃烧 成,一个机体,两 后发出的热能转变为机械能. 工作条件:发动机工作时,曲柄连杆机构直接 与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高, 活塞往复运动的线速度相当大,同时与可燃混合 气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐 蚀作用,并且润滑困难.可见,曲柄连杆机构的 工作条件相当恶劣,它要承受高温,高压,高速 和化学腐蚀作用. 组成:曲柄连杆机构的主要零件可以分为三 组,机体组,活塞连杆组和曲轴飞轮组.
配 套 课 件 kcnr02_01_01.htm :
大机构,五大系统 以复习前节课内 容
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第一节 曲柄连杆机构中的作用力及 力矩
作用在曲柄连杆机构上的力有气体力和运动 质量惯性力. 气体力作用于活塞顶上, 在活塞的四个行程中 始终存在,但只有作功行程中的气体力是发动机 对外作功的原动力.气体力通过连杆,曲柄销传 到主轴承.气体力同时也作用于气缸盖上,并通 过气缸盖螺栓传给机体.作用于活塞上和气缸盖 上的气体力大小相等,方向相反,在机体中相互 抵消而不传至机体外的支承上,但使机体受到拉 伸. 曲柄连杆机构可视为由往复运动质量和旋转 运动质量组成的当量系统.往复运动质量包括活 塞组零件质量和连杆小头集中质量,它沿气缸轴 线作往复变速直线运动,产生往复惯性力;旋转 运动质量包括曲柄质量和连杆大头集中质量,它 绕曲轴轴线旋转, 产生旋转惯性力, 也称离心力. 往复惯性力和旋转惯性力通过主轴承和机体传
受力的形象化,简 单化分析
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给发动机支承.
第二节 机体组
一,机体组的功用及组成 现代汽车发动机机体组主要由机体,气缸盖, 气缸盖罩,气缸衬垫,主轴承盖以及油底壳等组 成.镶气缸套的发动机,机体组还包括干式或湿 式气缸套. 机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构,配 气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体. 气缸盖用来封闭气缸顶部,并与活塞顶和气缸壁 一起形成燃烧室.另外,气缸盖和机体内的水套 和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系 统的组成部分. 二,机体 1.机体的工作条件及要求 机体是气缸体与曲轴箱的连铸体.绝大多数水 冷发动机的气缸体与曲轴箱连铸在一起,而且多 缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体.风冷发 动机几乎无一例外地将气缸体与曲轴箱分别铸
配 套 课 件 : kcnr02_02_01.htm-kcnr02_02_07.htm
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制.在发动机工作时,机体承受拉,压,弯,扭 等不同形式的机械负荷,同时还因为气缸壁面与 高温燃气直接接触而承受很大的热负荷.因此, 机体应具有足够的强度和刚度,且耐磨损和耐腐 蚀,并应对气缸进行适当的冷却,以免机体损坏 和变形.机体也是最重的零件,应该力求结构紧 凑,质量轻,以减小整机的尺寸和质量. 2.机体材料 机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造.最 近,在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普 遍. 3.机体构造 机体的构造与气缸排列形式, 气缸结构形式和 曲轴箱结构形式有关.气缸排列形式有 3 种:直 列式,V 型和水平对置式. 气缸内表面由于受高温高压燃气的作用并与 高速运动的活塞接触而极易磨损.为了提高气缸 的耐磨性和延长气缸的使用寿命而有不同的气 缸结构形式和表面处理方法.气缸结构形式也有 3 种,即无气缸套式,干气缸套式和湿气缸套式.

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