曲柄连杆机构：结构与作用

曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,以驱动汽车车轮转动。

曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组三部分组成,如图1-7所示。

图1-6 油底壳

图1-7 曲柄连杆机构

1.活塞组

活塞组由活塞、活塞环、活塞销组成,如图1-8所示。

活塞的作用是承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转,同时活塞顶与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。汽油机和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。

活塞环分为气环和油环两种,如图1-9所示。气环的主要作用是密封和传热。油环的主要作用是刮油和布油。

图1-8 活塞组

图1-9 活塞环

活塞销是一个厚壁空心圆柱,其作用是连接活塞和连杆,并将活塞承受的力传给连杆或将连杆承受的力传给活塞。

活塞销与连杆小头的连接方式有全浮式和半浮式两种,如图1-10所示。全浮式活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动,使磨损均匀(需要卡环和连杆衬套)。半浮式活塞销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做自由摆动(不需要卡环和连杆衬套),多用于小轿车。

2.连杆组(www.xing528.com)

连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件,如图1-11所示。其作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。

图1-10 活塞销连接方式

图1-11 连杆组零件

V型发动机连杆:V型发动机左右两缸的连杆装在同一个连杆轴颈上,其结构随安装布置形式的不同而不同,有图1-12所示三种形式。

3.曲轴飞轮组

曲轴由若干个单元曲拐构成,包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重和后端凸缘、油道等,如图1-13所示。其作用是将连杆传来的力变为力矩通过飞轮输出,还用来驱动附件(如发电机、水泵、转向液压泵等)。

飞轮是转动惯量很大的盘形零件,如图1-14所示。其作用如同一个能量存储器,储存能量,克服阻力,使曲轴转速均匀。除此之外,飞轮还有下列作用:飞轮是摩擦式离合器的主动件；在飞轮轮缘上镶嵌有供起动发动机用的飞轮齿圈；在飞轮上还刻有上止点记号,用来校准点火正时或喷油正时以及调整气门间隙。

图1-12 V型发动机连杆形式

图1-13 曲轴的各部位名称

图1-14 飞轮