哈工程 内燃机考试重点和答案缩印版含85分必考题讲诉.docx
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哈工程内燃机考试重点和答案缩印版含85分必考题讲诉
二、工作原理
四程柴油机的主要机件
1.固定机件:
机座1,机体4,主轴承3,汽缸盖7,汽缸套6等。
2.运动机件:
曲轴13,连杆10,活塞8,活塞销9,连杆螺栓11等。
3.配气机构:
凸轮轴14,顶杆15,摇臂16,气阀机构(进气阀17、排气阀18、气阀弹簧19)等。
4.燃油系统:
喷油泵20,高压油管21,喷油器2等
5.辅助机件:
进气管5和排器管12等
此外,对于整机而言,还有润滑,冷却,启动和控制等系统。
一些名词:
1.上止点:
活塞距曲轴中心最远的位置
2.下止点:
活塞距曲轴中心最近的位置
3.活塞冲程(S):
上、下止点间的距离。
4.压缩室容积(Vc):
活塞位于上止点时,活塞顶部与缸盖间的容积,又称燃烧室容积。
5.汽缸工作容积(Vn):
活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积,它可以用气缸直径D(cm)由下式表示:
Vn=[(Pai*D**2)/4]*S*(10**3)
式中S——活塞冲程(cm)。
6.汽缸的最大容积(Va):
活塞在下止点时,气缸的容积,即气缸工作容积与压缩容积的之和:
Va=Vh+Vc
7.汽缸的总容积V,总排量:
室内燃机所有汽缸工作容积的总和。
即:
V=Vh*I(L)式中i——气缸数。
进气冲程:
进气压力大致保持不变.为了利用气流的惯性来提高充气量,进气阀在活塞过了下止点以后才关闭.
压缩冲程:
进、排气阀关,活塞上行,缸内气体被迅速压缩,气压上升,同时气温升高,达到柴油的自燃温度时,柴油便自行燃烧膨胀。
作用:
1.提高空气的温度,为燃料的自行发火作准备.
2.为气体膨胀作功创造条件.3燃烧膨胀冲程
3.作功冲程:
此时进排气阀钧关闭,缸内燃料迅速燃烧膨胀,气体压力急剧上升,推动活塞自上止点往下止点运动。
最高燃烧压力Pz,
压力升高比:
为燃烧压力与压缩终点压力之比.
4.排气冲程.
排气阀早开晚关,
排气阻力的存在,比如有消声器,使排气阀必须提前打开,以减少活塞排气的阻力,而活塞在完成排气过程时,主要靠惯性.
二冲程柴油机与四冲程柴油机的比较:
1.在相同的气缸尺寸和转速下,二冲程发动机的功率理应比四冲程发动机增加一倍,但由于:
1扫气容积的损失;2充气时间短
程废气消除困难驱动扫气泵要消耗一部分功率,所以只增加了50%-70%左右
2.均匀性好
其他形式:
按气流在气缸中流动的路线不同,
(1)气孔式直流换气的柴油机
(2)横流扫气的二冲程柴油机(3)回流换气的二冲程柴油机
第一冲程:
活塞自下而上,压缩,继续前行,进气孔开,曲轴箱形成真空度,可燃气进入曲轴箱。
第二冲程:
上止点时,点火作功,活塞下行,排气口开,Pz>Po,排气,曲轴箱压力大于汽缸内压力,进气扫气过程,待活塞扫过下止点后,关闭扫气孔为止。
1安装增压气的目的:
增加充入气缸的空气量,压缩后空气密度增大,所以充入汽缸内的空气量就增多。
2.区别
(1)增压柴油机:
装有增压器的柴油机。
(2)非增压柴油机:
直接从大气中吸入空气的柴油机称为增压柴油机
3分类:
机械传动的增压柴油机、废气涡轮增压的柴油机、气波增压、复合增压。
发火顺序
A.转速不均匀的危害:
1.运动件受冲击负荷,容易造成磨损2.容易产生扭振3.不平衡
B.追求均匀性的方法:
1.单缸时需加装飞轮、2.多缸机除飞轮外,采取合理的发火顺序。
C发火顺序:
为了保证发动机运转的均匀和平衡性的要求,对四冲程柴油机,曲轴转动两转内,每个汽缸完成一个工作循环。
因此,各缸应相隔一定的转角而均匀的发火,若i=汽缸数。
发火间隔角:
曲柄与之对应
四缸机为:
1-3-4-2或1-2-4-3六缸机为:
1-5-3-6-2-4
1.按结构特点分
(1)筒形活塞柴油机
缺点;活塞裙部起向导作用,在侧推力的作用下,活塞与缸套磨损较大。
优点:
结构简单,紧凑,轻便
用于中,高速柴油机
(2)十字头活塞柴油机
优点:
活塞与缸套间无侧推力,因为由十字头导向,故磨损较小,不易擦伤和老死。
可在汽缸下部设横隔板,以免汽缸内的脏油,烟灰,燃气等漏入曲轴箱。
污损曲轴箱底部的滑油。
缺点:
使柴油机高度和重量增大,结构复杂。
用途:
船用大型低速柴油机
2.按缸数分:
单缸机和多缸机
多缸机分布形式
直列式V型W型X型星型
3.按燃料分:
柴油机,汽油机,煤气机
4.按工作原理:
四冲程和二冲程
5.按进气方式:
增压和非增压
6.按点火方式:
点燃和压燃
7.按用途:
固定式内燃机和移动式内燃机
8.按标定转速:
a.高速机n》1000r/minb.中速机300《n〈1000r/minc.低速机:
n<300r/min
9.按曲轴转向:
左转,右转,可逆转和不可逆转。
三、技术指标
动力性指标:
内燃机对外作功能力的指标。
主要有:
功率,平均有效压力,转速和活塞平均速度
四、运动机件
一.活塞组的组成
活塞组由活塞、活塞销、活塞环、衬套和活塞销盖。
二.活塞组的作用
1.与汽缸,汽缸盖共同构成发动机的密闭的工作空间防止燃气漏入曲轴箱,阻止过多的润滑油窜入汽缸内。
2.承受燃气压力,并将其传给连杆和曲轴。
3.承受侧推力,起到了导向作用。
4.二冲程发动机中还有控制气口的作用。
活塞的工作条件
1.活塞承受很高的气体压力作用2.活塞承受往复惯性力的作用
要求:
在保证强度的前提下,尽量减轻重量,以见效往复惯性力,从而减少机械负荷。
3.活塞承受侧推力的作用
润滑不良,引起活塞裙部的磨损,活塞裙部材料有高的
耐磨性。
4.活塞受到高温燃气周期性的加热作用
结构要求:
要求在保证强度的前提下,尽量减轻重量,以见效往复惯性力,从而减少机械负荷活。
塞应具有足够的刚度和强度。
(1)良好的结构形式,合理的散热和冷却方式,以减小热负荷。
(2)材料有足够的抗热性,较好的导热性,,保证有足够的热强度。
(3)热膨胀系数小,以保持与缸套的合理配合间隙。
活塞的结构形式
从有无冷却的角度可分为:
非冷却活塞和冷却式活塞
整体铝活塞,整体油冷活塞,组合式油冷塞,组合式水冷活塞。
1.整体铝活塞
(1)活塞的基本结构包括:
顶部、环槽、活塞销座和裙部。
活塞顶部、汽缸盖和汽缸壁组成燃烧室组成燃烧室。
(2)活塞头部:
从活塞顶至活塞销座以上最末一道环槽之间的部分成为活塞头部。
开有数道环槽,2-3道气环槽,1-2道油环槽。
高速机较少,低速机较多。
(3)a.活塞头部特点:
因温度及压力沿高度方向变化很大,引起各处热变形不一致,为了保证活塞在工作温度下与缸套间有一定的均匀间隙,活塞头在常温下加工成锥体,或多个锥度不同的截锥体的组合,上部锥度大,下部锥度小
b.活塞顶部形状
平顶、盆顶、W型、凹顶、凸顶深坑、深坑
注:
为了防止气阀早开晚关而引起启发与活塞顶相碰,在活塞表面加工出避碰凹坑。
(3)活塞裙部:
头部以下部分统成为裙部。
受机械负荷和热负荷
(4)结构特点:
由于活塞在工作过程中,承受较强的机械负荷和热负荷,工作条件十分恶劣,因此,活塞在结构上具有一些共同的特点。
(6)改善措施
a.圆弧过渡:
非冷却整体铝活塞的头部热流密度很大,为降低活塞头部和环槽温度,加大散热面积,保证热流密度大致相等,顶底内壁和侧壁相连接部分多用大圆弧过渡,同时减少了应力集中。
b.隔热槽:
整体铝活塞第一环槽因温度高,材料硬度下降较多,及润滑条件差,环槽磨损严重。
这些常常是限制活塞使用期限的重要因素。
为了改善这种情况,某些柴油机活塞在第一道环槽上方车隔热槽,改变顶部热流方向,将部分原来由第一道环散走的热量分散到第二、三道环散走。
c.耐磨镶座:
整体铝活塞第一环槽因温度高,材料硬度下降较多,及润滑条件差,环槽磨损严重。
这些常常是限制活塞使用期限的重要因素。
为了改善这种情况,有些柴油机活塞在第一或第一和第二道环槽处铸入耐磨镶座以提高环槽部分的耐磨性。
(7)功能特点
优点:
铝合金的特点是密度小,仅为铸铁的三分之一;导热性好,导热系数比铁高1-2倍。
对于高速轻型、强化度不高(Pe<1MPa)的柴油机的活塞,为降低惯性力,减轻重量,增强导热性,广泛采用铝合金整体活塞
不足:
铝合金的缺点是热膨胀系数大,比铸铁大2-2.5倍,因此冷车时与缸套间隙大,容易轻型柴油机实用引起较大的振动和磨损,热强度低,耐磨性差等。
(8)改进方法
a.活塞顶阳极化处理,减少热传导。
b.采用,裙部喷镀石墨或二氧化钼。
整体油冷活塞
a.蛇形油管冷却活塞:
采用螺旋形铜管或钢管铸入活塞本体,使冷却油流经蛇型管,在润滑油压力作用下进行循环冷却。
为了增强冷却效果,也有铸成后再用酸蚀掉铜管。
b.冷却油腔活塞:
活塞头内部设置冷却油腔,冷却油不充满整个油腔,一般只充30-50%,由于活塞往复运动的惯性,冷却油在油腔中震荡冲刷,冷却油与油腔面相对运动速度较大,容易形成紊流,冷却效果较好。
a蛇型油管冷却活塞b冷却油腔活塞
3.组合式油冷活塞
(1)采用组合式的原因
a.强化强度提高,活塞头部的热负荷增加。
一般的铝合金不能满足要求。
b.出于减小往复惯性力的考虑,减轻重量。
(2)制作方法:
a.用耐热材料制成活塞头部b.用铝合金或铸铁制造活塞裙部
c.然后将二者用螺栓连接起来。
(3)工作特点:
a.内外腔支撑部分面积大,气体压力引起的应力小,顶部可以做的较薄,也就减小了热应力。
b.由于活塞头与活塞裙部是分体的,所以冷却腔的布置受工艺上的限制少,能耐更好地满足冷却的要求。
特别是环槽区可加强冷却,冷却油出口设在油腔高度的中部,以形成振荡冷却。
活塞销
1.功用:
连接活塞与连杆,将活塞承受的力传给连杆。
2.工作条件:
(1)承受燃烧压力产生的交变冲击力。
(2)与活塞销座及连杆的配合面承压面积不能大,相对运动速度低,不易形成油膜,润滑条件差,很容易磨损。
3.要求:
(1)很高的强度
(2)良好的韧性(3)耐磨(4)重量轻
4.活塞销结构形式:
(1)直内孔
(2)圆锥形内孔(3)圆柱圆锥组合形
5.活塞销与连杆小头及活塞销座的连接方式:
(1)活塞销固定与连杆优点:
增大了刚度,不容易弯曲变形
缺点:
局部磨损
(2)活塞销在连杆小头和活塞销座中浮动
优点:
结构简单,工作中活塞销座中缓慢转动,磨损均匀,载荷分布均匀,,提高疲劳强度。
(3)机构沙锅内要求有轴向定位装置
a.弹簧挡圈(卡簧)b.铝合金挡塞
活塞环
活塞环分为气环和油环两种
a.气环
一般高速机有2-3道气环,中速机有3-4道气环,低速机有5-6道气环,油环一般是1-2道。
目前的趋向是减少环数,强化第一道环。
因此柴油机所消耗的摩擦功中约有50%是活塞环和活塞裙与缸套间的摩擦引起的。
b.油环
油环一般是1-2道。
1.作用
(1)密封汽缸,防止燃气漏入曲轴箱。
(主要由气环完成)
自由状态为椭圆形,工作状态下为圆形的开口环。
在气体的压力与自身的弹性作用下,与汽缸壁,环槽紧密贴合。
并非绝对密封,只能做到漏泄最少。
(2)导热
燃料燃烧产生的的热量有一部分经活塞环传向气缸壁,再由冷却水带走。
对于非冷却活塞,这部分热量可达活塞顶部承受热量的60-70%。
)
(3)调节滑油
为保证活塞环能在高温,高压下沿气缸壁面正常滑动,在缸壁上应保持一定厚度的油膜。
滑油过多或过少都不利于内燃机的正常工作。
调节润滑油:
刮油和布油,油的作用为润滑。
(4)支承活塞活塞
活塞的外径略小于气缸内径,活塞在气缸内即有往复运动,在侧推力的作用下又有横向运动,运动不稳定。
而活塞环在运动中始终与气缸壁及活塞环槽贴紧,对活塞销有支撑作用。
3.气环的结构
应保证较高的密封性,便于磨合,耐磨损,对润滑有调节作用。
(1)矩形环如图4-13(a)
优点:
结构简单,加工方便
缺点:
上行时,有往上带油的作用,增加滑油耗量,燃烧室积碳。
(2)锥面环如图4-13(b)
锥面角在30分到1度35分之间。
其特点是有较高的径向压力和缩短初磨合时间,并可避免环的上侧面同缸壁接触,因而上行时有交好的布油能力,下行时可起到刮油作用。
缩短初磨合时间。
(3)扭曲环如图4-13(c)
使用时,产生扭曲,呈盆状,这是它兼有锥面环之优点,同时环在环槽中呈盆造成内外棱角同环槽上下侧面接触,有良好的气密和刮油作用。
(4)梯形环如图4-13(d)
防止环的熔着和结焦。
侧推力的作用,使环从一侧压向另一侧,端面间隙的变化能把环槽中的结焦挤出,并促使滑油更新,气体压力产生径向分力,有利于对燃气的密封作用。
(5)桶面环如图4-13(e)
用于短活塞,防止运转初期拉毛气缸和漏气,在活塞上行时有良好的布油作用,而下行时有一定的刮油作用。
a矩形环b锥面环c内倒角投曲环d梯形环e桶形环
4.活塞环的开口形状如图4-14
(1)直切口,结构简单,加工容易,但密封性稍差。
(2)搭切口,密封性好,但制造困难,多用于大型低速柴油机中。
(3)斜切,性能介于上述两者之间。
a直切口b搭切口c斜切口
a.开口间隙
自由开口间隙:
自由状态下开口尺寸。
工作状态间隙:
工作状态下开口尺寸。
大了漏气,小了易受热膨胀,卡死,折断。
a.端面间隙
端面间隙:
过小易卡死而失去密封性。
过大则泵油现象严重。
(4)性能比较
密封性:
搭切口〉斜切口〉直切口
加工性:
直切口〉斜切口〉搭切口
5.油环
(1)气环的泵油现象如图4-15
当活塞向下运动时,环压在环槽的上端面被气环刮下的滑油充满环与环槽之间的空间。
当活塞向上运动时,环压在环槽的下端面,而滑油被挤入上部的环槽间隙中。
(2)采用原因
由于某些气环不但没有刮油的作用,而且还能把润滑油泵吸到燃烧室中去,所以必须在活塞上安装专门的刮去气缸上多于润滑油的刮油的环。
由于泵油现象这个过程周期的重复滑油就能不断地进入燃烧室参加燃烧,这样会增加滑油的消耗量,并引起结焦造成气环卡死,产生严重漏气,使功率下降。
(3安装位置
一般油环多部置于滑油较多的活塞末道气环以下。
(可见动化演示)
(4)结构形式
油环制成有利于刮油和布油的形状,并在环槽中或槽下方开油孔,将刮下的滑油引入曲轴箱。
为了提高油环的径向压力和刮油效果,还采用弹簧胀圈油环以及钢片组合油环。
连杆组
连杆组是由连杆,连杆盖,连杆螺栓,连杆轴瓦,小端寸套等部分组成。
连杆本身又分为连杆小端,连杆身和连杆大端三部分。
1.功用:
连接曲轴和活塞,将作用于活塞力传给曲轴,并将活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。
2.运动方式
(1)小端-往复直线运动
(2)大端-回转运动(3)杆身-复杂的平面运动
3.受力情况
气体压力,往复运动质量惯性力,摆动惯性力,以上各力大小和方向不断变化,易引起连杆疲劳破坏。
连杆小段压入衬套,螺栓压紧,产生附加载荷。
4.性能要求:
(1)足够的强度和刚度
(2)尽量减轻连杆质量(3)大端及小端轴承可靠,耐磨性好(4)易于制造,成本低。
5.制造要求
优质碳素钢或合金钢锻造而成
低速船用柴油机:
优质碳素钢;
高速强载大功率柴油机:
优质高强度合金钢;
中等强度的柴油机:
40Cr合金结构钢。
连杆的结构
连杆组包括:
连杆,连杆盖,连杆螺栓,连杆轴瓦,小端衬套。
1.连杆
连杆本身又分为连杆小端,连杆杆身和连杆大端三部分。
(1)连杆小端
A.作用及改善方法
连杆小端通过活塞销与活塞相连,将作用于活塞上的气体压力和往复惯性力
传给连杆。
工作时小端在活塞销上作摆动。
为改善磨损,小头孔中以一定的过盈量压入耐磨衬套,材料为锡青铜或钢青铜铅合金。
B.结构类型
小端结构上的不同主要体现在润滑上
a飞溅润滑b强制润滑c螺旋形布油槽
a.飞溅润滑:
适用于大批量生产的小尺寸四冲程发动机。
b.强制润滑:
开油孔和油槽。
适用于小批量生产的中低速柴油机。
c.螺旋形布油槽:
衬套内表面有螺旋形布油槽。
连杆始终受压,不容易形成油膜。
A.主要区别在截面形状上。
a.适用于中,低速大缸径柴油机或小批量生产的中小型柴油机,自由锻造;
b.c适用于大批量生产的中,高速柴油机中模锻后表面不加工或稍加处理;
d.用于强载度较大的大功率柴油机,表面经抛光,喷火或氮化处理。
B.结构特点有二
a.一般采用工字形截面,充分利用材料,减轻重量,工字边在摆动平面内。
b.连杆从小端至大端逐渐放大,过渡处用大圆角半径。
(3)连杆大端
连杆大端与曲轴相连,为了能装拆,大端为分开形式,大端上部与杆身为一体的,下部为连杆大端盖(连杆盖)。
根据切口形式分为:
平切口、斜切口
平切口:
剖分面垂直于连杆中心线
斜切口:
剖分面与连杆中心线呈30-60夹角。
优点:
使连杆大端横向尺寸缩小,以保证在较大的曲柄销轴颈的情况下能从汽缸中拆装。
缺点:
结构复杂,刚度小,沿切口方向有切向力。
b.船用低速机:
便于维修和调整压缩比采用分体式连杆大端(
2.连杆盖
(1)工作要求
应具有良好的刚度,以保证工作时轴承孔变形最小。
(2)结构形式
a.重量最轻,加工困难,适用于轻型高速柴油机。
b.双筋型。
刚度均匀,但不便于与连杆体一起模锻。
c.结构简单,易于锻造和机械加工在中高速机中应用广泛。
d.工字型截面。
结构合理,适于铸钢毛胚,多用于中低速柴油机。
(3)装配时定位方式
a.连杆螺栓的圆柱面定位
b.定位销c.定位套筒d.定位凸肩e.锯齿形结合面定位
d、e多用于斜切口连杆大端,避免螺栓受剪切力
3.连杆螺栓
(1)使用原则
总截面积相同的情况下,数量多的可使连杆大端宽度减小。
连杆螺栓:
(一般取2-6个)
(2)工作要求
承受交变负荷,受力严重。
优质合金钢锻造毛胚,一级精度细牙螺纹,滚压法加工,以提高其疲劳强度,外表面发蓝防锈。
(3)常用结构
a.大型低速柴油机
b.中高速机
(4)预紧力
为保证轴瓦有一定过盈,并使大端与连杆盖间有足够的压紧力,用扭力扳手、扭矩、螺栓伸长两和螺母转过角度。
(5)防松措施
必须有开口销,铅丝绑扎,轴端挡圈,自锁螺母。
3.连杆轴瓦
一般采用薄壁轴瓦。
(1)要求外表面有高的光洁度。
使轴瓦与轴承贴紧,增加承载能力和导热能力,提高工作可靠性。
(2)定位方式
a.销钉定位b.定位唇
(3)连杆轴瓦上还分布有油槽和油孔。
根据两个连杆相互连接方式,可把V型柴油机连杆分为并列连杆、叉型连杆和主副连杆三种形式
(1)并列连杆
同一列左、右两气缸的并排的装在同一曲柄销上。
优点:
左右两气缸的连杆结构完全相同,可以通用;两个活塞连杆组运动规律完全相同,动力性能一样。
缺点:
左右两排汽缸中心线沿轴向错开一段距离,曲轴长度增加,导致刚度受力复杂。
(2)叉型连杆
一个是“叉型连杆”,另一个是“片型连杆”左右两个连杆汽缸中心线处于同一平面内,无须轴向错开。
缺点:
叉型连杆大端结构和制造工艺比较复杂,大端刚度不高。
(3)主副连杆
主连杆直接连在曲柄销上;副连杆通过圆柱销与主连杆大端凸承相连。
优点:
汽缸中心线在同一平面内,且只有主连杆大端与曲柄销相连,故结构紧凑,轴向尺寸缩短,曲轴刚度增加。
缺点:
两排汽缸运动规律有差别,且副连杆在主连杆上产生附加弯矩。
十字头式柴油机连杆
十字头连杆小端与十字头销相连。
由于加工困难,一般只作成简单的圆柱形,且大、小端都是分开的,用螺栓与连杆相连。
无轴瓦,白合金直接浇铸在孔内表面上,此结构散热性好。
曲轴
1.功用
汇集所有汽缸内燃烧气体所做的功,以旋转的形式输出。
2.工作条件
a.受力复杂:
曲轴承受气体压力,往复质量惯性力,回转离心力,容易产生很大的交变弯曲应力和扭曲应力。
b.形状复杂:
曲轴本身形状复杂,截面变化大,应力集中严重。
c.润滑困难:
曲轴轴颈表面在高比压下高速运动,而且载荷时冲击的,不容易建立稳定的油膜。
易引起轴颈和轴承的严重磨损。
d.容易变形:
曲轴为细长轴,若刚度不足,容易产生变形和扭振。
3.材料
优质碳钢和碳素钢锻造而成。
球墨铸铁:
强度不太高的中,高速机中广泛采用。
优点:
a.铸造,不用大型锻造设备,造价低;b.对应力集中不敏感,疲劳强度接近中碳钢;c.耐磨性好,对扭转振动阻尼作用远胜于钢。
缺点:
韧性较低。
为提高耐磨性,球墨铸铁进行正火和高频淬火,钢的要调质,高频淬火和氮化。
轴颈表面要精磨,抛光,以防出现裂缝。
曲轴的组成部分
前端(自由端):
安装配气机构和各种辅助机构的传动齿轮
后端(输出端):
带凸缘,可安装飞轮
单位曲柄
主轴颈:
支承在主轴承上
曲柄销:
连杆轴颈
曲柄臂:
曲臂
曲轴的分类
根据单位曲柄的构造特点,船舶柴油机曲轴有三种构造形式:
a整体式曲轴b全套式曲轴c半套合式曲轴d圆盘式曲轴
1.整体式曲轴
用于中、高速柴油机,主轴颈、曲柄销和曲柄臂一体。
如图4-26(a)
2.套合式曲轴
a.全套式:
曲柄销、曲臂、主轴颈都分别制造,然后套合为一体
b.半套合式:
曲柄销与曲臂为一体,如图4-26(c)。
套合方法:
红套或液压套。
用于大型低速柴油机,消除了大件锻造困难。
分段式曲轴也是同样道理。
3.圆盘式曲轴
主轴颈和曲臂合成一个圆盘。
圆盘外面多半是同时装有短滚柱式主轴承,轴向尺寸紧凑,曲柄销长度可加大,刚度较大,承载能力强,但成本高,噪声大,重量大,曲轴各部分结构
1.曲柄销与主轴颈
圆形,与曲柄臂相连,有较大圆弧过渡,做成空心结构,可以减少旋转部分的质量,铸造曲轴可直接铸出,锻造曲轴,可用钻孔方法加工成形。
2.曲柄臂
a.易于加工,但应力集中较大,重量也较大,多用于锻造曲轴。
b.椭圆形,模锻和铸造曲轴,最合理,加工困难。
c.圆形,便于加工,但重量较大。
3.油孔和油道:
润滑油走向:
机体上的油管——主轴承——曲轴内部——曲柄销——连杆杆身——活塞销或冷却活塞。
油孔要求有较大的圆弧和倒角,并仔细抛光。
结构形式:
a实心轴颈油道布置b空心轴颈油道布置
4.曲轴的前后端:
止推轴承设在飞轮端
止推轴承:
1.推力环
2.翻边轴瓦。
1.扭振的概念
惯性力的作用下进行角振动,圆盘和弹性钢棍时而转到其平衡位置(静止时的位置)的这一边,时而又转到其平衡位置的另一边。
这样的角振动,称为自由扭转振动
偏离平衡位置的最大角度,称为振幅
其振动率(即每分钟振动的次数)称为自由振动频率
圆盘的质量越大及钢棍的刚性愈小,自振频率越小。
由于钢棒材料内部的分子之间有摩擦作用(称为阻尼),自由扭振现象将逐渐衰减,振幅逐渐变小,最后整个系统便停止振动。
3.橡胶减振器4.硅油减振器
五、固定机件构成
固定机件主要包括:
汽缸盖,汽缸套,机体(汽缸体的曲轴箱)及机座。
作用:
保证运动件相互位置,并构成燃烧室,气道,水道,油道,以保证燃烧,换气,冷却和润滑的需要。
简单的例子:
高速机:
倒挂式主轴承
中速机:
正置式主轴承
功用及结构特点
A功用:
封闭汽缸,与活塞和汽缸套一起组成燃烧室。
B工作条件:
1.高温高压燃气作用
2.螺栓预紧力作用、压缩应力、弯曲应力和热应力。
C结构特点:
1.安装喷油器,进,排气阀,以及进,排气阀驱动机构。
2.内部布置有进,排气道,冷却水腔,螺栓孔道。
故汽缸盖为最复杂的零件之一。
D制作要求:
1.有足够的强度和刚度。
2.保证结合面的良好密封。
E材料:
1.铸铝:
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