章节名称:
第二章 曲柄连杆机构
§2.1 概述
§2.2 机体组
§2.3 活塞连杆组
§2.4 曲轴飞轮组 (2学时)
教学目的:
知识目标:通过本章节学习使学生更好的了解曲柄连杆机构功用与组成;分析曲柄连杆机构受力情况;掌握机体组的结构特点、活塞连杆组结构特点以及曲轴结构特点;了解多缸发动机连杆轴颈布置形式;了解曲轴扭转减振器、飞轮的工作原理及结构。
能力目标:掌握曲柄连杆机构总成的拆装及检测方法。
思政育人目标:通过教学培养学生认识严谨的科学思想及求实的创新精神,以及对节约资源和环境保护意识的养成。
教学重点与难点:
重点:机体组的结构特点的认知及功能的区分。
难点:曲柄连杆机构总成的拆装及检测方法。
思政映射与融入点:
1、气缸在选材时为了考虑对稀有金属的节约以及成本的降低可以考虑在气缸套内嵌入气缸套,将气缸套的材料选用强度、刚度高的合金材料,这样既节约了资源也节省了成本。
2、燃烧室的形状决定燃油燃烧是否充分,选用合适的燃烧室类型可以使可燃混合气燃烧更加充分,废气排放减少,对于大气的污染降低,在条件允许的情况下选择低碳出行。
教学方法和手段:
1、 教学方法:讲授、讨论
2、 教学手段:板书、多媒体
教学过程:
复习(5分钟)
一、新课引入:(5分钟)
二、进行新课 :(75分钟)
内容提要、板书:
§2.1 概述
2.1.1曲柄连杆机构概述
曲柄连杆机构主要由以下三部分组成。
(1)机体组
(2)活塞连杆组
(3)曲轴飞轮组
§2.2 机体组
2.2.1气缸体
1)气缸体的基本结构
2)气缸的排列形式
2.2.2气缸套
1)干式气缸套
2)湿式气缸套
2.2.3气缸盖
1)气缸盖基本结构
2)燃烧室
3)气缸垫
2.2.4油底壳
§2.3 活塞连杆组
2.3.1活塞
1)活塞的功用
2)活塞的工作条件
3)活塞的结构
2.3.2活塞环
1)活塞环的功用
2)活塞环的工作条件
3)活塞环的间隙
4)气环
5)油环
2.3.3活塞销
1)活塞销的功用
2)活塞销的工作条件
2.3.4连杆
1)连杆的功用
2)连杆的工作条件
§2.4 曲轴飞轮组
2.4.1曲轴
1)曲轴的功用
2)曲轴的工作条件
3)曲轴的材料
4)曲轴的分类
(1)曲轴按总体结构可分为整体式与组合式。
(2)曲轴按支承形式可分为全支承与非全支承两种
5)曲轴的结构
6)曲拐的布置
7)曲轴的轴向定位
8)曲轴的主轴承
2.4.2曲轴扭转减振器
1)橡胶摩擦式曲轴扭转减振器
2)硅油摩擦式曲轴扭转减振器
2.4.3飞轮
三、 新课小结: 5分钟
1、曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。它受到气体作用力、运动质量的惯性力及相对运动件接触表面的摩擦力。
2、对于铝合金气缸体而言,因其耐磨性差,必须在气缸体内镶入气缸套。
3、整体式气缸盖多用于缸径小于 105mm 的汽油机。气缸垫保证气缸体与气缸盖间的密封,防止发生漏水、漏气、漏油等现象。
4、汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金。为了保证活塞的正常工作,可预先将活塞加工成裙部断面为长轴垂直于活塞销方向的椭圆和上小下大的锥形或桶形。
5、气环起密封和导热两大作用。气环在安装时要注意安装顺序和方向。
6、活塞销与活塞销座孔和连杆小头的连接方式一般有全浮式和半浮式两种。
7、连杆盖与连杆大头是组合镗孔的,安装时要注意配对记号。连杆轴瓦和曲轴主轴瓦采用的都是由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。
8、汽车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴,具有材料价格便宜、耐磨性好、机械加工量小等优点。曲轴轴向定位通常在主轴承结构上采用翻边轴瓦和半圆环止推片。
9、为了平衡曲轴旋转的惯性力,曲轴设置平衡重。为了削减曲轴的扭转振动,曲轴前端装有曲轴扭转减振器。
10、曲轴的形状和各曲拐的相对位置取决于发动机的缸数、气缸排列方式和做功顺序。
作业题和思考题布置:
作业:习题2-2、2-4、2-5
思考:如何解决活塞裙部在工作中的变形情况?
参考资料:
[1]陈家瑞、张建文编,《汽车构造上》, 机械工业出版社出版
[2]陈家瑞、张建文编,《汽车构造下》, 机械工业出版社出版
[3]余志生主编,《汽车构造》, 机械工业出版社出版
要求自学内容:
发动机的支承。
教学后记(经验教训、学生反映、改进意见):
学生课上对于课程的兴趣很浓厚,能够和老师积极互动。大部分同学可以做到课前预习,课后及时提交老师布置的作业。
课前准备的动画演示视频由于多媒体的外置音箱声音过小,学生没有得到最佳得观看效果,对教学效果有一定的影响。
下次上课时自备外置音响可以将视频与音频完美结合,学生可以更加生动的了解其中的机械原理。