18大精神： 2013年教育部高教方面重點(diǎn)工作： 落實(shí)4%撥款，西部傾斜、農(nóng)村傾斜，研究生創(chuàng)新教育（我校的CDIO與人事分配制度改革）兩會(huì)焦點(diǎn)：房價(jià)、反腐、反鋪張浪費(fèi)、環(huán)境、機(jī)構(gòu)改革思考：創(chuàng)新包括哪些方面的內(nèi)容？本課“三強(qiáng)”的要求對我們提出特殊要求：能夠識(shí)別各種圖形（block、stereo、structure、schematic、parts、assembly、principle; drawing、diagram、chart等）草繪、圖解、圖表加強(qiáng)與實(shí)踐的結(jié)合：體會(huì)，“孵化基地”，雙元教育充分發(fā)揮空間想象能力，以直覺思維為主，以邏輯思維為輔，逐步過度、升華的頓悟思維回憶：金屬材料有關(guān)機(jī)械性能：彈性變形，塑性變形，機(jī)械組成相關(guān)名詞：零件，機(jī)構(gòu)，總成 汽缸體，汽缸筒，汽缸蓋，汽缸墊，缸蓋螺栓。一、汽缸體（鏈接動(dòng)畫） 1、功用：整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的骨架（支撐、承載、安 裝、固定、通路） 2、受力：多達(dá)十余種力的作用 機(jī)體零件 3、實(shí)物圖片 立體結(jié)構(gòu) 三 維 造 型 4、結(jié)構(gòu)材料：5、型式（1）、按具體結(jié)構(gòu)形式分： 1）一般式（無裙式）氣缸體： 曲軸軸線與氣缸體下表面在同一平面上。其優(yōu)點(diǎn)是制造方便，質(zhì)量輕，高度低，但剛度低，適用于汽油機(jī)。 2）龍門式氣缸體： 氣缸體下表面移至曲軸軸線以下。 其優(yōu)點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較好，但工藝性較差，適用于柴油機(jī)和強(qiáng)化汽油機(jī)。 3）隧道式氣缸體： 氣缸體上有完整的主軸承座孔。其優(yōu)點(diǎn)是剛度最好，主軸承座孔不易變形，便于安裝滾動(dòng)主軸承支承的組合曲軸，各缸主軸承孔同軸度易保證，制造方便，但質(zhì)量大，高度高。 （2）、按冷卻方式分：1）水冷式：氣缸體內(nèi)鑄有冷卻水套2）風(fēng)冷式：氣缸體外鑄有散熱片 （3）、按鑲缸套方式分為兩種： 1）干式缸套：不直接與冷卻水接觸，薄壁（1-3mm），過盈壓配在氣缸體內(nèi)孔中。其優(yōu)點(diǎn)是：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點(diǎn)是： a 、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時(shí)易變形。 b、熱負(fù)荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能完全接觸，因而散熱面積小，影響缸套散熱，必然使缸套、活塞等熱負(fù)荷嚴(yán)重。 c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。 d：缸心距（氣缸間的中心距）增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。 2）濕式缸套：氣缸體水套敞開，缸套與冷卻水直接接觸，壁厚（5-9mm），缸套下端帶橡膠封水圈，氣缸套外圓上大，下?。ㄒ?yàn)闅飧滋紫露藥?-3道橡膠封水圈），且上端與氣缸體內(nèi)孔配合緊，下端配合松，以方便推入氣缸體內(nèi)孔。 濕式缸套壓配在氣缸體內(nèi)孔時(shí)，上部凸肩頂面高出氣缸體頂面0.05-0.15 mm，這樣緊固缸蓋時(shí)，可將缸墊壓得更緊，以密封燃?xì)狻?濕式缸套優(yōu)點(diǎn)是：氣缸套冷卻好；制造成本低；氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。 濕式缸套缺點(diǎn)是：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn) 生穴蝕現(xiàn)象，常見涂漆。 密封圈機(jī)體水套汽缸壁 （4）、按氣缸排列形式分（見“發(fā)動(dòng)機(jī)的類型”）：1）、直立（立式）2）、平臥（臥式）3）、V型（，相鄰兩缸的連桿大頭共用一個(gè)曲柄銷）4）、水平對置（=，每缸的連桿大頭各占用一個(gè)曲柄銷） 6、要求：（1）、足夠的剛度（2）、足夠的強(qiáng)度（3）、上下平面有足夠的平面度（4）、質(zhì)量盡量小（5）、有防凍措施（6）、便于其它零部件的安裝、調(diào)整、保養(yǎng)（7）、通道設(shè)計(jì)合理 二、汽缸套1、功用2、要求3、材料4、類型鑄鐵高磷鑄鐵釩鈦鑄鐵多合金鑄鐵含硼鑄鐵鋼合金鋼陶瓷功能梯度材料等（鏈接動(dòng)畫） 三、汽缸蓋（鏈接動(dòng)畫） 1、功用： 2、要求：剛度、強(qiáng)度、下平面、耐熱性、冷卻效果 3、材料：與機(jī)體一致 4、結(jié)構(gòu)形式：（1）按是否可拆分(多缸發(fā)動(dòng)機(jī)用)分為 a、單體氣缸蓋(亦稱組合式)：每缸一蓋，或兩缸一蓋,剛性好，制造容易，維修方便，但缸心距較長，曲軸容易彎曲。 b、整體氣缸蓋(亦稱單體式)：只有一蓋，缸心距最短，發(fā)動(dòng)機(jī)緊湊，曲軸剛性好，但氣缸蓋剛性差，制造困難，維修成本增加。（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)大部分采用） 單體式（兩缸一蓋）整體式 （2）按所用燃料分 a、汽油機(jī)氣缸蓋： 1）氣缸蓋中心加工有裝火花塞的孔 2）進(jìn)、排氣道一般鑄在氣缸蓋的一側(cè)（進(jìn)氣管布置在排氣管的上部，利用廢氣加熱進(jìn)氣管壁面油膜，促進(jìn)霧化),但現(xiàn)代汽油機(jī)采用半球形燃燒室時(shí)則進(jìn)、排氣道在氣缸蓋的兩側(cè) 3）燃燒室在氣缸蓋上，氣缸蓋底部有凹坑。 b、柴油機(jī)氣缸蓋： 1）氣缸蓋中心加工有裝噴油器的孔 2）進(jìn)、排氣道鑄在氣缸蓋的兩側(cè)（避免進(jìn)氣加熱，影響充氣效率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率） 3）車用中小功率柴油機(jī)的氣缸蓋底部沒有凹坑（直噴式 燃燒室一般在活塞頂上，分開式燃燒室則在氣缸蓋內(nèi)部）。 （3）按冷卻方式分： a、水冷：內(nèi)鑄水套，入水口與氣缸體上水套相通，上 部出水口通過節(jié)溫器與散熱器入水口相通。 b、風(fēng)冷：外鑄散熱片，平行于來流方向。 水冷型缸蓋 5、缸蓋的拆裝注意事項(xiàng)（1）、拆卸：冷車，自外向內(nèi)，對稱，交叉，2-3次放松，防止損壞螺栓、缸墊、螺孔發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)帶端 表顯扭力扳手表顯扭力扳手?jǐn)?shù)顯扭力扳手 （2）、安裝緊固：對稱，交叉（交替），自內(nèi)向外，分2-3次，用專用扭力扳手，按規(guī)定扭矩?cái)Q緊。必須由中央對稱地向四周擴(kuò)展的順序分幾次進(jìn)行，最后一次要用扭力扳手按工廠規(guī)定的數(shù)值擰緊，一則保證密封性，二則避免損壞氣缸墊，三則保證壓縮比的一致性。鋁合金制成的氣缸蓋到最后必須在發(fā)動(dòng)機(jī)冷的狀態(tài)下擰緊，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)熱起來時(shí)會(huì)增加密封性，因?yàn)殇X合金氣缸蓋的熱膨脹比鋼螺栓的大；鑄鐵氣缸蓋則一般在發(fā)動(dòng)機(jī)熱車時(shí)最后擰緊，因?yàn)檠b配時(shí)擰緊的螺栓在發(fā)動(dòng)機(jī)工作初始后不久會(huì)松弛。思考：查閱捷達(dá)、奧迪某發(fā)動(dòng)機(jī)的上緊扭力；若無據(jù)可查時(shí)怎么辦？ 四、汽缸墊（鏈接錄像） 1、功用：彌補(bǔ)不平度，防漏 2、型式：（1）、銅皮石棉銅皮（常用）（2）、實(shí)心彈性金屬片（用于強(qiáng)化）（3）、絲網(wǎng)石棉（少用，逐步淘汰） 3、“呲墊兒”： 4、汽缸墊的安裝注意正反面：一般，記號沖蓋；光面朝汽缸體 五、油底殼（鏈接錄像） 1、作用：儲(chǔ)存機(jī)油并密封曲軸箱。 2、要求：（1）結(jié)合面平整，密封性好（2）剛性好，避免振動(dòng)、機(jī)械噪聲過大（3）散熱性好 3、材料與結(jié)構(gòu)： 一般用薄的低碳合金鋼板沖壓而成，為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，也有的發(fā)動(dòng)機(jī)采用鋁合金鑄造的油底殼，油底殼底部鑄有散熱肋片。 油底殼形狀決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油容量，后部一般做得較深，以便發(fā)動(dòng)機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵能吸到機(jī)油；油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油隔板，避免油面波動(dòng)太大，機(jī)油泵吸進(jìn)氣泡，供油不暢；油底殼底部裝有磁性放油塞，以便吸集機(jī)油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)零件的磨損。 鑄鋁油底殼鋼板油底殼 五大部分的拆分 導(dǎo)入二起腳，火箭，試管飛塞，火槍，四桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu) 一、功用（鏈接錄像）1、作功沖程中2、其它沖程時(shí) 二、基本構(gòu)成1、活塞組2、連桿組3、曲軸飛輪組 三 、活塞組： 1、活塞（鏈接錄像） （1）、功用： 1）、構(gòu)成燃燒室；活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作?；钊苯优c高溫氣體接觸，瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上，因此，受熱嚴(yán)重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時(shí)溫度很高，頂部高達(dá)600700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機(jī)高達(dá)35MPa，柴油機(jī)高達(dá)69MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用；活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨損，還會(huì)產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時(shí)受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。. 2）、傳遞動(dòng)力?；钊墓τ檬浅惺軞怏w壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn) （2）、要求： 、活塞質(zhì)量?。和鶑?fù)慣性力小；. 、熱膨脹系數(shù)?。豪鋺B(tài)裝配 間隙小，減輕敲 缸現(xiàn)象；. 、導(dǎo)熱性好：減輕熱負(fù)荷，第一道環(huán)槽不易 積碳， 活塞頂不易熱裂； 、耐磨：環(huán)槽不易磨損，裙部不易磨損；. 、耐高溫：高溫時(shí)機(jī)械強(qiáng)度不會(huì)下降太多； 、足夠的剛度和強(qiáng)度： a、銷座不會(huì)產(chǎn)生過大的彎曲變形；. b、活塞頂不會(huì)壓碎。. （3）、材料與工藝： 1）、材料： a、共晶鋁硅合金（鑄鋁、鍛鋁）；. （質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，適用于一般發(fā)動(dòng)機(jī)）. b、組合式：上半部用鋼，下半部用鋁合金，沉頭螺栓連接。. 剛度好，高溫強(qiáng)度高；熱膨脹系數(shù)低，配缸間隙?。荒湍ィōh(huán)槽）；質(zhì)量居中。僅適用于極少數(shù)大功率 強(qiáng)化柴油機(jī) 2）、工藝： a、鑄造：質(zhì)量大，加工工序多；. b、鍛造：居中；. c、模鍛（鏈接錄像） ：質(zhì)量小，加工少。. （4）、結(jié)構(gòu)1）基本結(jié)構(gòu)：由頂部、頭部、裙部、銷座部組成a、頂部：組成燃燒室，易熱裂、壓碎，要求加工應(yīng)光潔，材料應(yīng)阻熱。. 平頂：吸熱面積小，制造工藝簡單（四沖程汽油機(jī)）. 凸頂：剛性好、強(qiáng)度高，但吸熱面積大，難加工（二沖程汽油機(jī)，凸頂有利于掃氣）. 凹頂：一般適用于車用直噴式柴油機(jī)，如形、雙型、U型、花瓣型、四角形燃燒室。 但有的汽油機(jī)如桑塔納2000GSI轎車AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頂是凹頂，主要為減少往復(fù)慣性質(zhì)量，改善混合氣形成和燃燒，有時(shí)可用來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。 成型頂活塞 ：用于與特殊噴油器配合，以獲得良好的噴油和霧化質(zhì)量 b、頭部： 油環(huán)槽以上部分。 其主要作用是：、承受燃?xì)鈮毫Γ鹘o連桿（說明包括活塞銷座）；、與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸的密封； 、將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)給氣缸體。 其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：、活塞內(nèi)腔呈流線型，由油環(huán)到活塞頂?shù)淖钚『穸?逐漸擴(kuò)大，并使活塞頭部第一道環(huán)槽處于活塞內(nèi)腔最低位置之上，目的是使活塞頂吸收的熱量平均分?jǐn)偨o各道活塞環(huán)，避免第一道活塞環(huán)過熱；. 有的汽油機(jī)的活塞在第一道環(huán)槽上面，切出一道較環(huán)槽窄的隔熱槽，隔 斷傳給第一道活塞環(huán)的熱流通路，迫使熱流方向折轉(zhuǎn)，目的同上；.熱負(fù)荷較高的汽油機(jī)活塞一般在第一道環(huán)槽內(nèi)鑲鑄耐熱材料奧氏體鑄鐵制造的護(hù)圈，因?yàn)榈谝坏拉h(huán)槽溫度高，鋁合金材料硬度大幅下降，易磨損，導(dǎo)致燃?xì)庑孤┖透Z機(jī)油。 .四沖程汽油機(jī)一般2-3道氣環(huán)槽，1道油環(huán)槽，最低一道油環(huán)槽內(nèi)鉆有許多徑向小孔，氣缸壁上多余機(jī)油刮下后，經(jīng)過這些小孔流回油底殼。 c、裙部：油環(huán)槽底面至活塞底端的外圓柱表面。 其主要作用是活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向（說明裙部長度不能過短，否則活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)擺頭）；承受側(cè)壓力（說明裙部應(yīng)有一定的剛度和承壓面積）。. 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞裙部的變形機(jī)械變形：燃?xì)鈮毫ψ饔迷诨钊斏希瑢?dǎo)致銷座彎曲變形，裙部擠壓變形；熱變形：銷座附近金屬堆積，受熱后熱膨脹量大。 機(jī)械變形 熱變形結(jié)論：機(jī)械變形和熱變形均使得裙部斷面變成長軸沿活塞銷方向的橢圓。 裙部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)橢圓度：活塞裙部加工成短軸沿活塞銷方向，但注意橢圓度不可過大，否則活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)因棱緣負(fù)荷過大易拉傷氣缸壁；. 圓臺(tái)度：沿高度方向呈上小下大的圓錐形： 開切槽：裙部次推力面?zhèn)乳_“T”形槽或“ ”形槽：次推力面?zhèn)乳_橫向隔熱直槽（油環(huán)槽內(nèi)，兼做泄油槽）和縱向膨脹補(bǔ)償斜槽（避免拉傷氣缸壁）； 橫槽稱為隔熱槽豎槽叫做膨脹槽 銷座附近凹陷0.51.0mm：減少此處金屬堆積，以減少熱變形；. 雙金屬活塞：銷座內(nèi)側(cè)鑲鑄熱膨脹系數(shù)極低的恒范鋼片（含鎳33%36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量），牽制此處熱變形恒范鋼片 雙金屬活塞剖視圖 拖板式裙部：活塞銷座下方挖去大塊金屬，以減輕往復(fù)慣性質(zhì)量，避免下止點(diǎn)時(shí)活塞裙部下端與曲軸平衡重相碰，并且可使裙部富有彈性，補(bǔ)償熱變形。（有些活塞為了減輕重量，在裙部開孔或把裙部不受側(cè)壓力的兩邊切去一部分，以減小慣性力，減小銷座附近 的熱變形量，形成拖板式活塞或短活塞，拖板式結(jié)構(gòu)裙部彈性好，質(zhì)量小，活塞與氣缸的配合間隙較小，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)）。 d、銷座部：功用，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同裙部，用活塞銷卡簧圈槽 活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需考慮的幾個(gè)問題 、冷敲缸現(xiàn)象冷態(tài)裝配間隙若無或過小，則由于活塞工作時(shí)的機(jī)械變形和熱變形時(shí)裙部直徑增大，容易拉傷氣缸壁（又稱拉缸），輕則造成漏氣、竄機(jī)油，重則活塞卡死。. 由于冷態(tài)裝配間隙的存在，.活塞工作時(shí)側(cè)壓力方向的交替變化，活塞越過上止點(diǎn)時(shí)，時(shí)而是活塞的次推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁（壓縮行程時(shí)貼緊氣缸壁的一側(cè)），時(shí)而是活塞的主推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁（作功行程時(shí)貼緊氣缸壁的一側(cè)），形成金屬敲缸聲音，加劇裙部磨損。顯然，發(fā)動(dòng)機(jī)冷車時(shí)敲缸現(xiàn)象嚴(yán)重。 減輕冷態(tài)敲缸現(xiàn)象的主要結(jié)構(gòu)措施 偏向主推力面?zhèn)?2mm，可使活塞越過上止點(diǎn)之前就完成推力面?zhèn)鹊膿Q向，避免峰值壓力時(shí)刻過渡，因而可以減輕敲缸現(xiàn)象，但增加了裙部尖角處的磨損，常見于汽油機(jī)。. 活塞改進(jìn)結(jié)構(gòu)措施，制成反橢圓裙部斷面，牽制裙部工作時(shí)的熱變形，從而在保證活塞工作時(shí)不拉缸的前提下減小活塞配缸間隙，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)冷車敲缸現(xiàn)象。 若偏向弄反，則會(huì)出現(xiàn)（鏈接動(dòng)畫） 、活塞的散熱途徑（散熱方式）a頂部吸收的熱量62-67%由活塞環(huán)傳給汽缸蓋，由汽缸套傳給冷卻水。b14%由活塞裙部傳給缸套。c其余部分由活塞內(nèi)表面?zhèn)鹘o曲軸箱中飛濺的潤滑油和氣體。 改善措施a.圓弧過渡：非冷卻整體鋁活塞的頭部熱流密度很大，為降低活塞頭部和環(huán)槽溫度，加大散熱面積，保證熱流密度大致相等，頂?shù)變?nèi)壁和側(cè)壁相連接部分多用大圓弧過渡，同時(shí)減少了應(yīng)力集中。（見動(dòng)畫演示）圓弧過渡 b.隔熱槽：整體鋁活塞第一環(huán)槽因溫度高，材料硬度下降較多，及潤滑條件差，環(huán)槽磨損嚴(yán)重。這些常常是限制活塞使用期限的重要因素。為了改善這種情況，某些柴油機(jī)活塞在第一道環(huán)槽上方車隔熱槽，改變頂部熱流方向，將部分原來由第一道環(huán)散走的熱量分散到第二、三道環(huán)散走。隔熱槽 、特殊活塞簡介油冷活塞 a、蛇形油管冷卻活塞：采用螺旋形銅管或鋼管鑄入活塞本體，使冷卻油流經(jīng)蛇型管，在潤滑油壓力作用下進(jìn)行循環(huán)冷卻。為了增強(qiáng)冷卻效果，也有鑄成后再用酸蝕掉銅管。蛇型油管冷卻活塞 b、冷卻油腔活塞：活塞頭內(nèi)部設(shè)置冷卻油腔，冷卻油不充滿整個(gè)油腔，一般只充30-50%，由于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性，冷卻油在油腔中震蕩沖刷，冷卻油與油腔面相對運(yùn)動(dòng)速度較大，容易形成紊流，冷卻效果較好。冷卻油腔活塞 組合油冷活塞 a、用耐熱材料制成活塞頭部 b、用鋁合金或鑄鐵制造活塞裙部 c、然后將二者用螺栓連接起來，之間充流動(dòng)的 潤滑油、活塞表面特殊處理 a、頂部淬火，氮化處理 b、頂部噴涂陶瓷、陽極氧化 c、環(huán)槽部鍍鉻或氮化處理 d、裙部噴涂石墨或鍍錫 、活塞頂部記號 a、前后記號-確定安裝方位，一般沖向曲軸前端 b、尺寸代碼-表明活塞尺寸系列及標(biāo)準(zhǔn)級差，以便 維修選配 c、銷孔代碼-配套活塞銷的選配、思考： a 、活塞銷為何偏置？偏向何處？ b、活塞與缸套之間如何密封？ c、是否知道合金鑄鐵活塞？什么情況下使用？ d、普通活塞制造出廠后冷態(tài)下大致應(yīng)該是什么 形狀？正常工作時(shí)的熱態(tài)下又應(yīng)該是什么形 狀？ 2、活塞環(huán)（鏈接錄像）（1）、類型和功用：、氣環(huán)：1）、密封（防止燃?xì)饴┤肭S箱）是主要作用，是傳熱作用的前提。 2）、傳熱（將活塞頭部吸收的70%80%的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。 一般高速機(jī)有2-3道氣環(huán)，中速機(jī)有3-4道氣環(huán)，低速機(jī)有5-6道氣環(huán) ，油環(huán)一般是1-2道。目前的趨向是減少環(huán)數(shù)，強(qiáng)化第一道環(huán)。因此柴油機(jī)所消耗的摩擦功中約有50%是活塞環(huán)和活塞裙與缸套間的摩擦引起的。 、油環(huán)： 1）、潤滑（氣缸壁上鋪油膜）； 2）、刮油（氣缸壁上多余機(jī)油刮落回曲軸箱）； 3）、輔助密封。 油環(huán)一般是1-2道，位置一般下置。 （2）、工作特點(diǎn)： 1）、高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴(yán)重； 2）、交變的彎曲應(yīng)力，（氣缸壁沿高度方向有加工錐 度，環(huán)有開口）（3）、要求：足夠的彈性、沖擊韌性、耐磨性、耐熱性、儲(chǔ)油性、導(dǎo)熱性和良好的加工性 （4）、材料： 1）、一般用合金鑄鐵（在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入少量銅、 鉻、鉬等合金元素） ，少數(shù)高速強(qiáng)化柴油機(jī)用鋼 片環(huán)（以提高彈力和沖擊韌性）；. 2）、第1道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻（硬度 高，并能儲(chǔ)存少量機(jī)油，以改善潤滑條件）；. 3）、其余氣環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活 塞）（以改善磨合性能）。 （5）、活塞環(huán)的密封機(jī)理：注意： 第一道氣環(huán)的初始彈力F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初始彈力F1大小要求依次遞增。 （6）、氣環(huán)的結(jié)構(gòu)類型極其特點(diǎn)：1）、按切口（開口）形狀分： 、直角切口：工藝性好，密封效果差 、階梯切口：密封好，工藝性差 、斜切口：介于中間，但套裝時(shí)尖角易折斷 、帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。 2）、按氣環(huán)的斷面形狀分：、矩形環(huán)：工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在“泵油”現(xiàn)象。. 矩形環(huán)的“泵油作用”原理解釋在進(jìn)氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，缸壁上的機(jī)油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；. 在膨脹作功行程中，燃?xì)鈮毫Φ淖饔么笥谀Σ磷枇蛻T性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。. 活塞上行時(shí)，在摩擦阻力、慣性、缸內(nèi)氣體壓力的作用下，環(huán)將靠緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。 結(jié)論：由于矩形環(huán)的“泵油”作用，氣缸壁上的機(jī)油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，排氣管冒藍(lán)煙。 、扭曲環(huán)： a、正扭曲環(huán)：內(nèi)圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬 b、反扭曲環(huán)：內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬正反 扭曲原理活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力F2不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動(dòng)造成的“泵油”現(xiàn)象。. 注意事項(xiàng)環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，因“油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑，減少摩擦阻力；活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，向下刮油。但如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向上刮油，機(jī)油消耗率劇增，排氣冒藍(lán)煙。扭曲環(huán)的優(yōu)點(diǎn) a)、密封性、磨合性好（線接觸）； b)、防止“泵油”現(xiàn)象（正確安裝時(shí)）； c)、形成油楔，改善潤滑； d)、提高刮油能力。扭曲環(huán)的缺點(diǎn) a)、扭轉(zhuǎn)角不超過1，工藝性差； b)、不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上 的記號 、錐面環(huán)：小錐角，不超過2，方向不可裝反。優(yōu)缺點(diǎn)同扭曲環(huán)，但仍有“泵油”現(xiàn)象。斷面呈錐形，外圓工作面上加工一個(gè)很小的錐面(0.51.5)，減小了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。活塞下行時(shí)，便于刮油；活塞上行時(shí)，由于錐面的油楔作用，能在油膜上飄浮過去，減小磨損，安裝時(shí)，不能裝反，否則會(huì)引起機(jī)油上竄。. 、梯形環(huán)：斷面呈梯形，工作時(shí)，梯形環(huán)在壓縮行程和作功行程隨著活塞受側(cè)壓力的方向不同而不斷地改變位置，這樣會(huì)把沉積在環(huán)槽中的積炭擠出去，避免了環(huán)被粘在環(huán)槽中而折斷。可以延長環(huán)的使用壽命。但是主要缺點(diǎn)是加工困難，精度要求高。其優(yōu)點(diǎn)是側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時(shí)而減小，時(shí)而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做第一道氣環(huán)。缺點(diǎn)是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以精磨，工藝性差，仍有“泵油”現(xiàn)象。 、桶面環(huán)：與氣缸壁凸圓弧面接觸。優(yōu)點(diǎn) a)、活塞上下移動(dòng)時(shí)均能形成油楔作用，改善潤滑 b)、避免棱緣負(fù)荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動(dòng)及氣缸表面 c)、密封性改善缺點(diǎn) a)、工藝性差（凸圓弧面難加工）； b)、仍有“泵油”現(xiàn)象。 （7）、油環(huán)的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)： 1）、油環(huán)的位置和要求 置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時(shí)，必須具有較大的初始彈力；油環(huán)的斷面形狀如圖所示，均分布若干個(gè)中間泄油孔，設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力。 2）、油環(huán)分為兩種類型、普通槽孔式油環(huán)（整體式油環(huán)）：合金鑄鐵， 鼻形倒角 a為異向外倒角油環(huán). b為同向外倒角油環(huán). c為同向內(nèi)倒角油環(huán). d為鼻式油環(huán). e為雙鼻式油環(huán). 、組合鋼片式油環(huán)：接觸比壓大，刮油能力強(qiáng)，泄油 通路大，慣性質(zhì)量小，但制造成本高下圖中，1-上刮片 2-襯簧 3-下刮片 4-活塞 雙上刮片軸向襯環(huán)下刮片徑向襯環(huán) （8）、基本概念1）、泵油作用2）、活塞環(huán)端間隙（開口間隙）e3）、邊間隙（側(cè)間隙）s4）、背間隙（后間隙）b思考不裝活塞環(huán)會(huì)怎樣？無間隙活塞環(huán)是怎么回事？冒黑煙和活塞環(huán)有哪些關(guān)系？ 3、活塞銷（鏈接錄像）（1）、作用：連接活塞和連桿小頭，傳遞動(dòng)力。（2）、要求： 1）、足夠的剛度、強(qiáng)度和沖擊韌性；. 2）、表面耐磨 3）、質(zhì)量小。（3）、材料與工藝：一般為低碳鋼或低碳合金鋼，半液態(tài)精鍛后，經(jīng)表面滲碳或滲氮熱處理以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進(jìn)行精磨和研磨。. （4）、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三種軸剖面形狀的無縫鋼管 1）、等截面圓柱形：易加工，但質(zhì)量大； 2）、組合形：居中。 3）、兩段截錐式：接近等強(qiáng)度梁，但孔的加工較復(fù)雜質(zhì)量小，但難加工；. 5）、活塞銷的安裝方式（鏈接錄像）：1）、 “全浮式” ，即. 在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以使活塞銷表面的磨損比較均勻。用于工程車輛和大型汽車2）、“半浮式”， 即.連桿小頭與活塞銷過盈緊固連接，活 塞銷與活塞銷座孔松動(dòng)連接，多用于個(gè)別小汽車 思考“全浮式”連接活塞銷軸向如何定位？活塞銷座孔與活塞銷熱膨脹系數(shù)是否一致？安裝時(shí)應(yīng)怎樣考慮？必須在活塞銷座兩端用卡環(huán)定位，防止活塞銷軸向竄動(dòng)。.由于鋁合金活塞銷座的熱膨脹量大于鋼活塞銷，因此，在冷態(tài)裝配時(shí)，活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合，裝配時(shí)，應(yīng)先將鋁合金活塞預(yù)熱（7090C的水或油中加熱），然后將銷裝入 四、連桿組 1、作用：傳遞動(dòng)力，將活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。. 2、工作特點(diǎn)：復(fù)雜平面運(yùn)動(dòng)，承受壓縮、拉伸、彎曲等 交變載荷。. 3、要求：在質(zhì)量盡可能小的前提下有足夠的剛度和強(qiáng)度。否則會(huì)引起：（1）大頭孔失圓：燒軸瓦，甚 至咬死；（2）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機(jī)油 4、材料與工藝：優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛 而成（鏈接錄像）。 5、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）、連桿桿身通常做成“工”字形 斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣性質(zhì) 量，有的桿身鉆有潤滑油道。 （2）、連桿大頭：通常做成分開式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開的部分叫連桿蓋，兩者之間用連桿螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆裝時(shí)應(yīng)注意一致。.平切口分面與連桿桿身軸線垂直，汽油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，一般汽油機(jī)連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，可以方便地通過氣缸進(jìn)行拆裝，故常采用平切口連桿。斜切口分面與連桿桿身軸線成3060夾角。柴油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，柴油機(jī)壓縮比大，受力較大，曲軸的連桿軸頸較粗，相應(yīng)的連桿大頭尺寸往往超過了氣缸直徑，為了使連桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口，最常見的是45夾角。 平切口斜切口 （3）、連桿小頭： 其結(jié)構(gòu)按潤滑方式而不同 a.飛濺潤滑：適用于大批量生產(chǎn)的小尺寸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。 b.強(qiáng)制潤滑：開油孔和油槽。適用于小批量生產(chǎn)的中低速柴油機(jī) c.螺旋形布油槽：襯套內(nèi)表面有螺旋形布油槽。連桿始終受壓， 不容易形成油膜。 （4）連桿小頭襯套 在連桿小頭與活塞銷結(jié)合部，一般壓入減磨的錫青銅襯套4，小頭 頂部鑄有工藝凸臺(tái)，減重用； 為改善磨損，小頭孔中以一定的過盈量壓入耐磨襯套，材料為錫青銅或鋼青銅鉛合金。 （5）、連桿軸瓦：連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、下兩半薄壁鋼軸瓦（45號鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、銅鉛合金、銅鋁合金等鍛造而成），在其內(nèi)表面上（鍍、涂、澆鑄、濺射、沉積有0.30.7mm厚的減磨合金層，具有保持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用，主要有巴氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦背面制有定位凸肩，防止軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)；軸瓦內(nèi)表面開有油槽用以儲(chǔ)油和作垃圾槽用。 軸瓦是發(fā)動(dòng)機(jī)用量最大的配件之一，軸瓦的工作穩(wěn)定性及壽命直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性和工作效率。隨著科技的快速發(fā)展，當(dāng)前的軸瓦產(chǎn)品已不能滿足重型卡車、坦克、艦船等高速、高承 載型發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求，逐漸暴露出越來越多的問題。目前常用的軸瓦結(jié)構(gòu)形式為鋼背減摩合金層，機(jī)械加工完畢后,在其內(nèi)表面的基體上先電鍍1-3m 厚的鎳柵阻擋層，繼之電鍍15-30m 厚的鉛錫銅(PbSnCu) 三元合金減摩層，最后在全部表面上電鍍1-2m 厚的錫(Sn) 或鉛錫(PbSn) 合金防護(hù)層，這就形成了傳統(tǒng)的三層軸瓦。 但是這種傳統(tǒng)的三層軸瓦的缺點(diǎn)是軟覆層耐磨性不足，而且覆層一旦被磨損，硬的鎳柵層就會(huì)導(dǎo)致軸承很快失去應(yīng)急運(yùn)行 能力，因此新型軸承材料的研制成為了世界各國的研究重點(diǎn)。奧地利美巴滑動(dòng)軸承公司(Miba Gleitlager AG) 目前已成功研制了一系列的新型軸承材料，通過物理氣相沉積設(shè)備生成第四代鎳柵濺射式新型軸瓦這種材料具有極高的耐磨性和疲勞強(qiáng)度,并具有極佳的摩擦學(xué)特性，它采用的關(guān)鍵技術(shù)是對軸瓦濺鍍一層具有特殊組織結(jié) 構(gòu)的超微晶粒結(jié)構(gòu)材料,如AlSn20 等。這種采用新型材料涂層的軸瓦屬于滑動(dòng)軸承的第四代產(chǎn)品，目前只有德國，英國，奧地利等少數(shù)幾個(gè)國家生產(chǎn)，而在我國尚屬空白，因此價(jià)格非常昂貴 （7-10歐元/片）。 耐磨合金層具有質(zhì)軟，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨損等特點(diǎn)。耐磨合金常采用的有巴氏合金，銅鋁合金，高錫鋁合金。連桿軸瓦的背面有很高的光潔度。半個(gè)軸瓦在自由狀態(tài)下不是半圓形，當(dāng)它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時(shí)，又有過盈，故能均勻地緊貼在大頭孔壁上，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，并可以提高工作可靠性和延長使用壽命。鍛造平拉開油槽開倒角制定位突肩測量制備減磨層粗磨精磨 （5）、連桿螺栓：、工作要求：承受交變負(fù)荷，受力嚴(yán)重。優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛造毛胚，一級精度細(xì)牙螺紋，滾壓法加工，以提高其疲勞強(qiáng)度，外表面發(fā)藍(lán)防銹。 、常用材料：專用優(yōu)質(zhì)合金鋼40Cr, 35CrMoNi, 30CrMoA等、預(yù)緊力：為保證軸瓦有一定過盈，并使大端與連桿蓋間有足夠的壓緊力，用扭力扳手、規(guī)定扭矩、螺栓伸長量和鎖緊螺母旋轉(zhuǎn)過角度。、防松措施：必須有開口銷、鉛絲綁扎、軸端擋圈、自鎖螺母。 （6）、連桿蓋：、作用：連桿與連桿蓋配對加工，加工后，在它們同一側(cè)打上配對記號，安裝時(shí)不得互相調(diào)換或變更方向。為此，在結(jié)構(gòu)上采取了定位措施。 、定位措施： a、連桿螺栓的圓柱面定位 b、定位銷 c、定位套筒 d、定位凸肩（止口定位） e、鋸齒形結(jié)合面定位 d、e多用于斜切口連桿大端，避免螺栓受剪切力 6、V型發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿類型（1）并列連桿：左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個(gè)曲柄銷上，連桿可以通用，兩缸活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，但曲軸加長，剛度降低。常用于V6、V8汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)。 2）主副連桿：副連桿鉸接在主連桿凸耳上，曲軸不加長，但相鄰兩缸活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力不相同。. 3）叉形連桿：相鄰兩缸的一個(gè)連桿大頭做成叉形，另一個(gè)連桿大頭套于其叉形中。兩缸活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，左右兩缸中心線不需錯(cuò)位，但叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且連桿大頭的剛度也不高。 思考1、連桿螺栓的擰緊應(yīng)遵循什么原則？2、什么是“纖維增強(qiáng)型鋁合金”連桿，用在何處？ 在鋁合金中加入不銹鋼纖維、氧化鋁纖維、或硅酸鋁纖維，擠壓或鍛造3、軸瓦又叫連桿大端軸承在結(jié)構(gòu)上分為幾層？ 五、曲軸飛輪組（鏈接錄像） 下圖為桑塔納2000時(shí)代超人發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪信號齒盤 1、曲軸（鏈接動(dòng)畫）（1）、功用：將作用在連桿的力（由活塞頂上的燃?xì)?壓力所傳）轉(zhuǎn)變?yōu)榍S轉(zhuǎn)矩輸出給車輛傳動(dòng) 系；驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其他輔助裝置。（2）、工作條件：承受周期性變化的連桿作用力、往 復(fù)慣性力、離心力以及由此產(chǎn)生的扭矩、彎矩 的共同作用。.（3）、要求： 1）、足夠的剛度、疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性； 2）、各工作表面潤滑良好、耐磨； 3）、旋轉(zhuǎn)慣性力系達(dá)到良好的平衡（離心力合力及 其合力矩為零時(shí)稱為完全平衡，亦稱動(dòng)平 衡）。. （4）、材料及工藝多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼如鉻鎳鋼（18CrNi5）、鉻鋁鋼（34CrAl16）模鍛而成，其主軸頸和曲柄銷工作表面均需高頻淬火或氮化，再經(jīng)過精磨；其軸頸圓角過渡處不經(jīng)淬火，采用滾壓強(qiáng)化工藝，以提高疲勞強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械疲勞強(qiáng)度高，軸頸直徑可以較細(xì)，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，但表面加工質(zhì)量要求高，否則，容易引起應(yīng)力集中。. 過去，國產(chǎn)的許多發(fā)動(dòng)機(jī)采用高強(qiáng)度的稀土球墨鑄鐵鑄造曲軸，優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，鑄鐵比鋼的耐磨性、抗扭振性好，但發(fā)動(dòng)機(jī)體積龐大。 （5）、曲軸的分類 1）、整體式：用于中、高速柴油機(jī)，主軸頸、曲柄銷和曲柄臂一體半組合式 2）、組合式：曲柄銷、曲臂、主軸頸都分別制造，然 后套合為一體 3）、半組合式：曲柄銷與曲臂為一體，主軸頸自一體組合式 4）、圓盤式曲軸：主軸頸和曲臂合成一個(gè)圓盤。圓盤外面多半是同時(shí)裝有短滾柱式主軸承，軸向尺寸緊湊，曲柄銷長度可加大，剛度較大，承載能力強(qiáng)，但成本高，噪聲大 （6）、曲軸的結(jié)構(gòu)、前端第一道主軸頸之前的部分。裝有驅(qū)動(dòng)其他裝置的機(jī)件（正時(shí)齒輪4、 及起動(dòng)爪、止推墊片、甩油盤油封、皮帶輪等 1-油孔2、3、6-止推墊片、軸承蓋擋圈、油封4-正時(shí)齒輪5-調(diào)整墊片7-皮帶輪8-啟動(dòng)爪 、主軸頸 功用： 形式：（全支撐、半支撐）， 結(jié)構(gòu)：（油孔、油道、過度圓角） 、曲柄也叫曲柄臂，有矩型、橢圓型、圓形等幾種a、 巨型，易于加工，但應(yīng)力集中較大，重量也較大，多用于鍛造曲軸。 b、橢圓形，模鍛和鑄造曲軸，最合理，加工困難。C、圓形，便于加工，但重量較大。潔油腔、連桿軸頸亦稱曲柄銷，注意有油孔、油道、潔油腔 、后端最后一道主軸頸之后的部分。一般在其后端帶有回油螺紋和為安裝飛輪的法蘭盤，還可裝擋油盤。、平衡重塊兒平衡重一般用于平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力及離心力矩，有時(shí)也被用于部分平衡往復(fù)慣性力。. 對于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用的直列四缸機(jī)、六缸機(jī)，從整體上看，旋轉(zhuǎn)慣性力系和一階往復(fù)慣性力系已得到完全平衡（由于曲拐均勻布置且相對于曲軸中央主軸頸成鏡面對稱，慣性力合力及其合力矩均為零）（六缸機(jī)二階往復(fù)慣性力系也已得到完全平衡，但四缸機(jī)的二階往復(fù)慣性力系慣性力合力不為零）。 平衡重塊的作用 （7）、曲柄的布置 曲軸的形狀和各曲拐的相對位置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和各缸的作功行程交替順序（發(fā)火順序）。(a)發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)循環(huán)，各缸都應(yīng)發(fā)火一次，且各缸作功間隔應(yīng)均勻，即發(fā)火間隔角應(yīng)等于720/ I；(b)應(yīng)使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn) ，避免相鄰兩缸發(fā)生進(jìn)氣重疊現(xiàn)象，同時(shí)降低主軸承負(fù)荷、直列四缸機(jī) 工作順序?yàn)椋?1342 、直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)： 空間曲拐，各平面曲拐成120夾角，發(fā)火間隔角是720/ 6=120 ，發(fā)火順序是15 3 6 2 4 或1 4 2 6 3 5 。 思考：V6發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄布置及發(fā)火順序？ 、V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)：空間曲拐，各平面曲拐成90夾角，發(fā)火間隔角是720/ 8=90 ，發(fā)火順序是 184365721。 2、飛輪（鏈接動(dòng)畫）（1）、作用： 1）、儲(chǔ)存動(dòng)能，克服阻力使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)周而復(fù) 始，使曲軸轉(zhuǎn)速均勻，并使發(fā)動(dòng)機(jī)具有短時(shí)間超 載的能力； 2）、驅(qū)動(dòng)其它輔助裝置； 3）、傳遞扭矩給汽車傳動(dòng)系，是離合器的驅(qū)動(dòng)件； 4）、飛輪上正時(shí)刻度記號作為配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng) （柴油機(jī)）、點(diǎn)火系統(tǒng)（汽油機(jī)）正時(shí)調(diào)整角度用。（2）、要求： 1）、尺寸盡可能小的前提下具有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量，因而輪緣通常做得寬而厚。 2）、外端面無翹曲且有一定的粗糙度 3）、定位記號要清晰可辨 1-殼體刻線2-觀察孔蓋3-飛輪刻線 （3）、材料、工藝、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1）、一般用灰鑄鐵，當(dāng)輪緣速度超過50米/秒時(shí)要 采用球鐵或鑄鋼。 2）、飛輪外緣上的齒圈是熱壓配的，齒圈磨損失效后 可以更換，但拆裝齒圈時(shí)應(yīng)注意加熱后進(jìn)行。 3）、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪應(yīng)與曲軸一起進(jìn)行動(dòng)平衡校準(zhǔn) 為了拆裝時(shí)不破壞它們的平衡狀態(tài)，飛輪與曲 軸之間的連接螺栓應(yīng)不對稱布置，以防錯(cuò)位。3、扭轉(zhuǎn)減振器（1）、扭振的概念 假設(shè)有一個(gè)彈性鋼棍，其一端被固定，而另一自由端上有一個(gè)圓盤，（如下圖）如果把圓盤施加一個(gè)扭矩，將它轉(zhuǎn)某一角度，然后放開，則系統(tǒng)將在鋼棍材料彈力及圓盤質(zhì)動(dòng)量慣性力的作用下進(jìn)行角振動(dòng)，圓盤和彈性鋼棍時(shí)而轉(zhuǎn)到其平衡位置 （靜止時(shí)的位置）的這一邊，時(shí)而又轉(zhuǎn)到其平衡位置的另一邊。這樣的角振動(dòng)，稱為自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；偏離平衡位置的最大角度，稱為振幅，其振動(dòng)率（即每分鐘振動(dòng)的次數(shù)）稱為自由振動(dòng)頻率。圓盤的質(zhì)量越大及鋼棍的剛性愈小，自振頻率越小。 （2）、曲軸的扭振 曲軸是一種扭轉(zhuǎn)彈性系統(tǒng)，其本身具有一定的自振頻率。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，經(jīng)連桿傳給連桿軸頸的作用力的大小和方向都是周期性變化的，所以曲軸各個(gè)曲拐的旋轉(zhuǎn)速度也是忽快忽慢呈周期性變化。安裝在曲軸后端的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最大，可以認(rèn)為是勻速旋轉(zhuǎn)，由此造成曲軸各曲拐的轉(zhuǎn)動(dòng)比飛輪時(shí)快時(shí)慢，這種現(xiàn)象稱之為曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)甚至?xí)嗲S。扭轉(zhuǎn)減振器的功用就是吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量，消減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，避免發(fā)生強(qiáng)烈的共振及其引起的嚴(yán)重惡果。一般低速發(fā)動(dòng)機(jī)不易達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速。但曲軸剛度小、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量大、缸數(shù)多及轉(zhuǎn)速高的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于自振頻率低，強(qiáng)迫振動(dòng)頻率高，容易達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速而發(fā)生強(qiáng)烈的共振。因而加裝扭轉(zhuǎn)減振器就很有必要。 因此，對曲軸剛度較小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大、缸數(shù)多及轉(zhuǎn)速高的發(fā)動(dòng)機(jī)，一般在曲軸前端裝有曲軸扭轉(zhuǎn)減振器，此處扭轉(zhuǎn)振幅最大。（思考為什么？1、離合器自身有，2、需驅(qū)動(dòng)重要輔助機(jī)構(gòu)。） （3）、扭轉(zhuǎn)減振器的類型（a）、橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的慣性盤5與薄鋼片制成的減振器圓盤3都同橡膠墊4硫化粘結(jié)，減振器圓盤3轂部用螺栓固裝于曲軸前端的風(fēng)扇帶輪6上，后者與曲軸前端螺栓固緊，因此，圓盤3與帶輪、曲軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，慣性盤5與圓盤3有了相對角振動(dòng)，橡膠墊4的扭轉(zhuǎn)變形消耗了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能量，振幅減小。 1-曲軸前端;2-帶輪轂;3-減振器圓盤; 4-橡膠墊; 5-慣性盤; 6-帶盤 （b）硅油-橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器: 該減振器結(jié)構(gòu)緊湊（質(zhì)量和容積均較?。?、減振性能良好。 減振體2浮動(dòng)地裝在密封外殼1中，兩者之間間隙很小（0.50.7mm），其中充滿高粘度的有機(jī)硅油。當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，帶著外殼1一起振動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的減振體2基本上是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，于是兩者之間發(fā)生相對滑動(dòng)，使硅油受剪切，摩擦生熱而消耗振動(dòng)的能量，從而減小了扭轉(zhuǎn)振幅。顯然，摩擦使硅溫度升高，粘度下降，對曲軸的扭振衰減作用減弱。1-密封外殼 2-減振體 3-橡膠襯套 4-側(cè)蓋 5-注油螺塞孔 思 考 1、還可設(shè)計(jì)制造出什么形式的扭轉(zhuǎn)減器？ 2、是否能夠?qū)σ惶渍鎸?shí)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)做出例分析？ 3、飛輪上的記號都有哪些作用？其上齒圈有何作用？ 4、活塞銷的安裝是否還有其它方法？ 導(dǎo)入： 、考研所需 、新教學(xué)大綱要求 、內(nèi)燃機(jī)中唯一對外傳力和動(dòng)力輸出部分 、要想了解受力必須先掌握運(yùn)動(dòng) 、要想了解運(yùn)動(dòng)必須先了解結(jié)構(gòu) 、主要內(nèi)容：曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的平衡 （因繪圖和數(shù)學(xué)公式推到需求用Word文檔）