发动机曲柄机构:设备,用途,工作方式
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发动机曲柄机构:设备,用途,工作方式

在内燃机中,有两种使车辆行驶成为可能的机构。 这是气体分配和曲柄。 让我们专注于KShM的目的及其结构。

什么是发动机曲柄机构

KShM是指形成单个单元的一组备件。 在其中,燃料和空气的某种比例的混合物燃烧并释放能量。 该机制包括两类运动部件:

  • 执行线性运动-活塞在气缸中向上/向下移动;
  • 进行旋转运动-曲轴及其上安装的零件。
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连接两种类型的零件的结能够将一种能量转换为另一种能量。 当电动机自主工作时,力的分布从内燃机到底盘。 一些汽车允许能量从车轮重定向回电动机。 例如,如果不可能从电池启动发动机,则可能需要这样做。 机械变速箱使您可以从推动器启动汽车。

发动机曲轴机构有什么作用?

KShM启动其他机制,否则,汽车将无法行驶。 在电动汽车中,由于电动机从电池中吸收的能量,电动机立即产生一个旋转,该旋转传到了传动轴上。

电气单元的缺点是它们的动力储备较小。 尽管领先的电动汽车制造商已将该标准提高到数百公里,但由于成本高昂,绝大多数驾驶者无法使用这些汽车。

发动机曲柄机构:设备,用途,工作方式

配备内燃发动机的汽车是唯一便宜的解决方案,因此可以实现长距离和高速行驶。 它利用爆炸的能量(或爆炸后的膨胀)使气缸-活塞组的各个部分运动。

KShM的目的是在活塞直线运动期间确保曲轴均匀旋转。 尚未实现理想的旋转,但是对机构进行了修改,以最大程度地减少由于活塞突然震动而引起的抖动。 12缸发动机就是一个例子。 曲柄在其中的移动角度最小,并且整个气缸组的致动分布在更多的间隔上。

曲柄机构的工作原理

如果您描述此机制的工作原理,则可以将其与骑自行车时发生的过程进行比较。 骑车人交替踩踏踏板,驱动主动链轮旋转。

活塞的线性运动由气缸中BTC的燃烧提供。 在微爆炸过程中(在施加火花的瞬间HTS被强烈压缩,因此形成了强烈的推动),气体膨胀,将零件推至最低位置。

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连杆连接到曲轴上的单独曲柄。 惯性以及相邻气缸中的相同过程可确保曲轴旋转。 活塞在最高和最低点不会冻结。

旋转曲轴连接至飞轮,飞轮与变速器摩擦表面连接。

在工作冲程的冲程结束之后,为了执行电动机的其他冲程,由于机构轴的旋转,活塞已经处于运动状态。 由于在相邻气缸中实现了工作冲程的冲程,因此是可能的。 为了最大程度地减少抽动,曲柄轴颈相对于彼此偏移(在线轴颈有一些修改)。

KShM设备

曲柄机构包括大量零件。 按照惯例,它们可以分为两类:进行运动的人和始终固定在一处的人。 有些执行各种运动(平移或旋转),而另一些则作为一种形式,其中确保了这些元素的必要能量或支撑的积累。

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这些是曲柄机构所有元件执行的功能。

曲轴箱

用耐久金属铸造的块(在廉价汽车中为铸铁,在较昂贵的汽车中为铝或其他合金)。 在其中制作必要的孔和通道。 冷却剂和机油在通道中循环。 技术孔可将电动机的关键元件连接为一种结构。

最大的孔是圆柱体本身。 活塞被放置在其中。 此外,滑块设计还具有曲轴支撑轴承的支撑。 气体分配机构位于气缸盖中。

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使用铸铁或铝合金的原因是该元件必须承受较高的机械和热负荷。

在曲轴箱的下部有一个油槽,所有元件润滑后,油会积聚在油槽中。 为防止空腔中积聚过多的气压,该结构设有通风管。

有带有干式或干式油底壳的汽车。 在第一种情况下,机油被收集在油槽中并保留在其中。 该元件是用于收集和存储油脂的容器。 在第二种情况下,机油流入油底壳,但泵将其泵入单独的油箱。 这种设计将防止在油底壳故障的情况下完全失去机油-发动机关闭后,只有一小部分润滑油会泄漏出去。

汽缸

气缸是电动机的另一个固定元件。 实际上,这是一个具有严格几何形状的孔(活塞必须完美地插入其中)。 它们也属于气缸活塞组。 但是,在曲柄机构中,气缸充当引导件。 它们提供了经过严格验证的活塞运动。

该元件的尺寸取决于电动机的特性和活塞的尺寸。 结构顶部的壁面向发动机中可能出现的最高温度。 同样,在所谓的燃烧室中(在活塞空间上方),在VTS点火后,气体急剧膨胀。

为了防止在高温(某些情况下可能会急剧上升到2度)和高压下过度磨损气缸壁,请对其进行润滑。 O形圈和气缸之间会形成一层油膜,以防止金属之间的接触。 为了减小摩擦力,气缸的内表面用特殊的化合物处理并抛光到理想程度(因此,该表面称为镜子)。

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有两种类型的气缸:

  • 干式。 这些气缸主要用于机器。 它们是模块的一部分,看起来像是在外壳上钻的孔。 为了冷却金属,在汽缸的外部开有通道,用于冷却剂(内燃机缸套)的循环。
  • 湿式。 在这种情况下,圆柱体将是单独制造的套筒,该套筒将插入缸体的孔中。 它们可靠地密封,因此在设备运行期间不会形成额外的振动,因此,KShM零件将很快失效。 这些衬里从外部与冷却剂接触。 电动机的类似设计更易于维修(例如,当形成深刮痕时,只需更换衬套,而不会打孔,并且在电动机大写期间磨削滑块的孔)。

在V形发动机中,气缸通常相对于彼此不对称放置。 这是因为一根连杆用于一个气缸,并且在曲轴上有单独的位置。 但是,在一个连杆轴颈上也有两个连杆的改进。

气缸体

这是电机设计的最大部分。 在此元素的顶部安装了一个气缸盖,在它们之间有一个垫圈(为什么需要它以及如何确定其故障,请阅读 在单独的评论中).

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汽缸盖上有凹槽,形成一个特殊的空腔。 在其中,压缩空气燃料混合物被点燃(通常称为燃烧室)。 对水冷电机的改装将配备一个带有用于流体循环的通道的泵头。

引擎骨架

以一种结构连接的KShM的所有固定部分都称为骨架。 该部分在机构的运动部分的操作期间感知主要动力负载。 根据引擎在引擎室中的安装方式,骨架还会承受来自车身或车架的载荷。 在运动过程中,这部分还与传动装置和机器底盘的影响发生冲突。

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为了防止内燃机在加速,减速或操纵过程中移动,将车架牢固地螺栓固定在车辆的支撑部件上。 为了消除接头处的振动,使用了橡胶制成的发动机支架。 它们的形状取决于发动机的修改。

当机器在崎road不平的道路上行驶时,车身会受到扭转应力。 为了防止电动机承受此类负载,通常将电动机安装在三个位置。

该机构的所有其他部分都是可移动的。

活塞

它是KShM活塞组的一部分。 活塞的形状也可以变化,但是关键是它们以玻璃形式制成。 活塞的顶部称为头部,底部称为裙部。

活塞头是最厚的部分,因为它在点燃燃料时吸收热应力和机械应力。 该元件的端面(底部)可以具有不同的形状-平,凸或凹。 该部分形成燃烧室的尺寸。 经常会遇到各种形状的凹陷的变形。 所有这些类型的零件均取决于ICE模型,燃料供应原理等。

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在活塞的侧面开有用于安装O形圈的凹槽。 在这些凹槽下面有用于从零件上排油的凹槽。 裙部通常是椭圆形的,裙部的主要部分是导向装置,可防止活塞楔由于热膨胀而产生。

为了补偿惯性力,活塞由轻合金材料制成。 因此,它们很轻巧。 零件的底部以及燃烧室的壁会遇到最高温度。 但是,该零件不会通过在套管中循环冷却液进行冷却。 因此,铝元素容易膨胀。

活塞被油冷以防止卡死。 在许多汽车模型中,润滑是自然提供的-油雾沉积在表面上,然后流回油底壳。 但是,有些发动机在压力下供油,从而可以更好地从受热面散热。

活塞环

活塞环的功能取决于其安装在活塞头的哪个部分:

  • 压缩-最顶层。 它们在气缸壁和活塞壁之间提供密封。 它们的目的是防止来自活塞空间的气体进入曲轴箱。 为了方便零件的安装,在其中进行了切割。
  • 刮油器-确保清除缸壁上多余的油,并防止润滑剂渗入活塞上方空间。 这些环具有特殊的凹槽,以利于机油排放到活塞排放槽中。
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环的直径始终大于圆柱体的直径。 因此,它们在气缸-活塞组中提供了密封。 为了使气体和油都不会从锁中渗出,将环放置在其位置,使槽彼此相对偏移。

用于制作戒指的材料取决于其应用。 因此,压缩元件通常由高强度铸铁制成,杂质含量最少,刮油元件由高合金钢制成。

活塞销

该部件允许活塞被附接到连杆。 它看起来像一个空心管,它放在凸台中的活塞头下方,并同时穿过连杆头中的孔。 为防止手指移动,手指的两侧均固定有固定环。

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这种固定允许销自由旋转,从而减小了对活塞运动的阻力。 这也防止了仅在活塞或连杆中的附接点处形成工作,这显着延长了部件的工作寿命。

为防止摩擦力造成磨损,零件由钢制成。 为了更好地抵抗热应力,首先对其进行了硬化。

连杆

连杆是带有加强肋的粗杆。 一方面,它具有活塞头(活塞销插入其中的孔),另一方面,它具有编织头。 第二个元件是可折叠的,因此可以将零件卸下或安装在曲轴曲柄轴颈上。 它有一个盖,该盖通过螺栓连接到头部,为防止零件过早磨损,在其中安装了带有润滑孔的嵌件。

下端头衬套称为连杆轴承。 它由两块带有弯曲卷须的钢板制成,可固定在头部。

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为了减小上端头内部的摩擦力,将青铜衬套压入其中。 如果磨损,则不需要更换整个连杆。 衬套上有用于向销钉供油的孔。

连杆有几种变型:

  • 汽油发动机通常配备连杆,该连杆的头部连接器与连杆轴线成直角。
  • 柴油内燃发动机的连杆带有倾斜的头部连接器。
  • V型发动机通常配备双连杆。 根据与活塞相同的原理,第二排的第二连杆通过销钉固定在主连杆上。

曲轴

该元件由若干个曲柄组成,连杆的轴颈相对于主轴颈的轴线偏移设置。 已经有不同类型的曲轴及其功能 单独审查.

这部分的目的是将活塞的平移运动转换为旋转运动。 曲柄销连接到下部连杆头。 曲轴上的两个或多个位置都有主轴承,以防止由于曲柄旋转不平衡而引起的振动。

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大多数曲轴都配备有配重,以吸收主轴承上的离心力。 该零件是通过在车床上铸造或从单个毛坯车削制成的。

皮带轮连接到曲轴的脚趾,该皮带轮驱动气体分配机构和其他设备,例如泵,发电机和空调驱动器。 刀柄上有一个法兰。 飞轮连接到它。

飞轮

盘状部分。 不同飞轮的形式和类型以及它们之间的差异也专门用于 单独的文章... 当活塞执行压缩冲程时,需要克服气缸中的压缩阻力。 这是由于旋转的铸铁圆盘的惯性引起的。

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齿轮圈固定在零件的末端。 发动机启动时,起动器的flexix齿轮已连接到该齿轮。 飞轮表面在与法兰相反的一侧与变速箱的离合器盘相接触。 这些元件之间的最大摩擦力确保了扭矩传递至变速箱轴。

如您所见,曲柄机构结构复杂,因此,必须由专业人员专门维修设备。 为了延长发动机寿命,坚持汽车的日常维护非常重要。

此外,请观看有关KShM的视频评论:

曲柄机构(KShM)。 基础知识

问题与解答:

曲柄机构包括哪些零件? 固定件:缸体、缸体盖、缸套、缸套和主轴承。 运动部件:活塞环、活塞销、连杆、曲轴和飞轮。

这个 KShM 部件的名称是什么? 这是曲柄机构。 它将活塞在气缸中的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

KShM 固定部分的功能是什么? 这些部件负责准确引导运动部件(例如活塞的垂直运动)并牢固地固定它们以进行旋转(例如主轴承)。

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