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解析曲柄连杆机构

2019-04-23  车之道汽...

发动机作为汽车的“心脏”,为汽车提供驱动力。

  发动机气缸内燃烧做功后,需要由曲柄连杆机构将活塞的往返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。

  曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组的零件组成。在汽车知识丨发动机是如何工作的?中,主要介绍了发动机气缸内的工作原理,接下来对曲柄连杆机构,特别是活塞连杆组和曲轴飞轮组的结构和功能详细介绍。

机体组

  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。

机体组结构图

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活塞连杆组

  活塞连杆组由活塞活塞环活塞销连杆组等组成。它将活塞的往复运动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转矩,以驱动车轮转动。

活塞  

活塞作用是承受气缸的气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆。此外,活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。

活塞环  

活塞环分为气环和油环。

气环用于密封和传热。

油环用于刮出飞溅到气缸壁上多余的机油,并在气缸壁上涂布一层均匀的油墨。

活塞销  

 活塞销的作用是连接活塞与连杆小端,将活塞承受的气体的作用力传递给连杆。

 活塞销通常为空心圆柱体,有时也按等强度要求做成截面管状体结构。

连杆组  

  连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件,习惯上常常把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆。

连杆体是连接活塞和曲轴的棒状零件。连杆的小端连接活塞,大端连接偏移曲轴的旋转部位,因此将活塞的上下移动传递到了曲轴。

曲轴飞轮组

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、正时齿轮、曲轴扭转减振器和带轮等结构组成,其中主要的旋转部件是曲轴和飞轮。

曲轴  

曲轴将活塞、连杆传来的气体力转变为转矩,用以驱动汽车传动系统和发动机配气机构及其他辅助装置。

  曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。

单缸发动机:只有一个单元曲拐

多缸直列发动机:单元曲拐数=气缸数

V型发动机:单元曲拐数=1/2气缸数

飞轮  

气缸内混合气体燃烧后产生高压,施加在活塞上带动曲轴旋转,但曲轴旋转存在不均匀的现象,所以需要通过飞轮作为维持惯性的工具。

飞轮越重,就越能使带惯性的发动机更加平滑地运转,但却不利于急剧的转速改变。因此选择飞轮时要考虑平滑旋转的扭矩和转速改变等性能的平衡。

文章内容摘自:

作者:(日)繁 浩太郞

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