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发动机曲柄连杆机构原理详解!

2018-01-24 09:47 来源: 御车启航

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。是发动机产生并传递动力的机构,通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能,是发动机的能量转换机构。它的结构直接决定了发动机的性能与效率。

发动机工作时,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。所以,对曲柄连杆机构的材料与结构要求相当高。

作用在曲柄连杆机构上的力有气体压力和运动部件质量惯性力。往复惯性力和旋转惯性力通过主轴承和机体传给发动机支承,是发动机振动主要来源。发动机工作是否平顺、安静,与这些力的平衡有很大的关系。一些高档轿车的振动非常小,就是因为这方面做得好。

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。

现代汽车发动机机体组即车主经常说的发动机的缸体和缸盖及油底壳,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。机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。现在,在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。铝合金缸体的优点是重量轻、散热好。

发动机的支承部位及支撑材料直接决定了发动机的振动性质,一般通过机体和飞轮壳或变速器壳上的支承支撑在车架上。发动机的支承方法,一般有三点支承和四点支承两种。现代有些发动机支撑采用了液压衬套,能极大的减少发动机振动对车身的影响。

活塞连杆组的主要功用是受燃烧气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆再传给曲轴,并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。一般细分为活塞组和连杆组。

活塞的主要功用是承受燃烧气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。活塞是发动机中工作条件最严酷的零件。作用在活塞上的有气体力和往复惯性力。活塞顶与高温燃气直接接触,使活塞顶的温度很高。活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动,由于润滑条件差,因此摩擦损失大,磨损严重。现代汽车发动机不论是汽油机还是柴油机广泛采用铝合金活塞,只在极少数汽车发动机上采用铸铁或耐热钢活塞。

连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴,并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆组在工作时受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷,因此连杆体可能发生弯曲和扭曲变形。连杆体和连杆盖由优质中碳钢或中碳合金钢模锻或辊锻而成。

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