變速器、傳動軸和操縱機構設計-3

變速器、傳動軸和操縱機構設計-3,變速器,傳動軸,以及,操縱,機構,設計 外文翻譯譯文 內(nèi)燃機 1.氣缸體和氣缸蓋 氣缸體是發(fā)動機的基本框架。發(fā)動機的其他零件都安裝在它里面或者固定在它上。缸體里有氣缸，水套和油道。曲軸也固定在氣缸體底部。除了頂置凸輪(OHC)發(fā)動機以外，凸輪軸都安裝在氣缸體里面。在大多數(shù)汽車里，氣缸體由灰鑄鐵或者一種灰鑄鐵和其他金屬的合金(混合物)做成，例如鎳或鉻。氣缸體是鑄件。 有些氣缸體，特別是在小汽車里的那些，都是由鋁做成的。這種金屬比鑄鐵輕得多。但是，鑄鐵的耐磨性比鋁好。因此，在大多數(shù)鋁制發(fā)動機的氣缸內(nèi)鑲有鑄鐵或者鋼的軸套。這些軸套叫做氣缸套。而有些氣缸體完全由鋁做成。 氣缸蓋固定在氣缸體的頂上，正像屋頂套在一所房子上面一樣。氣缸蓋下面與活塞頂上的空間形成燃燒室。最常見的氣缸蓋類型是半球形，楔形和準半球形。這三種說法都是指燃燒室的形狀。氣缸蓋攜帶閥門，氣門彈簧和在搖臂桿上的搖臂，這部分的氣門傳動機構通過推桿工作。有時，凸輪軸直接安裝在氣缸蓋上并且不用搖臂控制閥門工作。這被叫為頂置凸輪軸裝置。像氣缸體一樣，氣缸蓋是由鑄鐵或者鋁合金制成。 2.襯墊 氣缸蓋與氣缸體用高強度的鋼螺栓縛連結。氣缸體和氣缸蓋之間的連接必須密封以便沒有燃燒的混合氣體泄漏。這通過使用氣缸蓋襯墊實現(xiàn)。這是一個夾層襯墊，即在兩片銅之間放一片石棉，這兩種材料都能禁得住在發(fā)動機內(nèi)的高溫和高壓。 3.油底殼 油底殼通常由鋼沖壓形成。油底殼和氣缸體的下半部分一同被叫做曲軸箱；他們把曲軸封閉起來。潤滑系統(tǒng)中的機油泵從油底殼抽取油并把油輸送到發(fā)動機內(nèi)全部正在工作的部分。機油流出后又流回油底殼。因而在油底殼和發(fā)動機工作零件之間有機油不斷流動循環(huán)。 4.冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的作用是保證引擎在任何路況的任何車速下都在最高效的的運行溫度中。隨著燃油在引擎中燃燒，１／３的熱量轉(zhuǎn)化成動力。還有１／３隨排氣管排出而得不到有效利用，剩下的１／３熱量在冷卻系統(tǒng)的作用下散失掉了。這意味著只有當熱量得到適當?shù)奶幚硪鏈囟忍幱谄胶鉅顟B(tài)時引擎才能高效工作。 所以，溫度對引擎產(chǎn)生動力的意義是重大的。任何引擎在不好的運行溫度下都工作不好。如果引擎過熱，當壓縮混合氣由于燃燒室溫度過高被過早點著，就會造成混合氣早燃。潤滑油潤滑循環(huán)在過熱的引擎中降低。灸熱的潤滑油氣和碳積物可能沉積在燃燒室中導致炭氫化物排放上升。這同樣會引起引擎性能欠佳和過早磨損，甚至導致引擎損壞。另外，在過高的溫度下金屬的反應也不同于正常溫度，過高的溫度會引起金屬的緩慢變形和金屬承受持續(xù)的恒定壓力。如果引擎工作過冷，汽油蒸發(fā)就不好。如果氣缸有液態(tài)汽油，液態(tài)汽油會沖走氣壁的潤滑油稀釋引擎中的潤滑油導致潤滑油過少。這造成了引擎性能下降，ＨＣ排增加，和引擎過早磨損。由于這些原因，冷卻系統(tǒng)是內(nèi)燃機必不可少的。 5.配氣機構 如果進口門在進氣行程的上止點打開并且在這次行程的下止點關閉，它將有180°的開度。氣門在180°轉(zhuǎn)角內(nèi)完全打開。然而氣門達到全開位置需要一定時間，完全關閉也需要一定時間。因此閥門在上止點(BTDC)之前被打開，在下止點(ABDC)之后關閉。 如果排氣門在排氣行程的下止點打開并且在這次行程的上止點關閉，它將有180°的持續(xù)。但是像進氣門一樣，排氣門需要時間到達充分打開和關閉的位置。因此排氣門在下止點之前打開，在上止點之后關閉。 進氣門在上止點前17°打開，排氣門在上止點后17°關閉。 因此，有34°的一段時期，兩個閥門都是開的：(17°+ 17°= 34°)。這時期被稱為氣門重疊。排氣門的關閉和進氣門的開啟重疊。在這個時候，新的混合氣推動燃燒后的廢氣從排氣門排出。在渦輪增壓發(fā)動機上氣門重疊角被保持在一個最小值。這就防止廢氣倒流入進氣管。 那些打開和關閉氣門的氣門傳動是為了協(xié)調(diào)四沖程的工作循環(huán)(使他們各自上下移動)。這些閥門運動必須正好在合適的時刻進行。每個閥門的開啟由凸輪軸控制。 凸輪是一在軸上的蛋形的金屬，通過曲軸協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)。那金屬軸叫凸輪軸，在發(fā)動機里的每個氣門一般有各自的凸輪。當凸輪軸旋轉(zhuǎn)時，凸輪凸起的或者高點的位置，推動氣門座。這行動強迫閥門向下移動。這過程能使進氣門在進氣行程打開，或者排氣門在排氣行程打開。 因為凸輪軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，凸輪軸上的凸起部分離開氣門裝置。當這發(fā)生時，氣門彈簧緊緊地關閉氣門口，叫做氣門座。 現(xiàn)代汽車發(fā)動機里的閥門位于發(fā)動機頂上的汽缸蓋。這被稱為頂置氣門(OHV)結構。另外，當凸輪軸位于汽缸蓋上面時，這種方式被稱為是頂置凸輪軸(OHC)結構。一些高性能發(fā)動機有兩個單獨的凸輪軸，分別負責開關進氣門和排氣門。這些發(fā)動機被稱為雙頂置凸輪軸(DOHC)發(fā)動機。 凸輪軸也裝在發(fā)動機底部的氣缸體內(nèi)。為了將凸輪的運動傳給氣門需要一些附屬裝置。 在這種布置中，凸輪凸角推動凸輪挺桿。當凸輪的凸角在凸輪挺桿下出現(xiàn)時，它推動凸輪挺桿向上運動(離開凸輪軸)。凸輪挺桿推動控制搖臂的推桿。搖臂以通過它的中心為軸而旋轉(zhuǎn)。當搖臂的一側(cè)上升，其另一側(cè)下降，正如一塊蹺蹺板一樣。搖臂向下移動的那一邊推動氣門桿以打開氣門。 因為推桿氣閥傳動有另外的部分，所以很難以高速運轉(zhuǎn)。推桿發(fā)動機一般在低速運轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生比相同大小的頂置凸輪軸較少功率。(記住，功率反映了工作能力。) 當發(fā)動機處于壓縮行程和做功行程時，閥門必須緊緊地關閉以產(chǎn)生一個不透氣的氣封，以防止氣體逃離燃燒室。如果閥門不完全關閉，發(fā)動機將不能發(fā)揮全部動力。此外氣門頭易于被通過的熱氣體燃燒，這有可能使活塞頻繁沖擊打開的氣門，使發(fā)動機嚴重損壞。 所以閥門能完全關閉，氣門間隙在操作機構內(nèi)是必須的。這意味著操作機構必須離閥門足夠遠以允許閥門通過氣門彈簧使其完全關閉。但是，如果間隙太大，將引起金屬輕敲的噪音。 在四行程循環(huán)時，每凸輪必須旋轉(zhuǎn)打開一閥門。記住，一個循環(huán)相當于曲軸旋轉(zhuǎn)兩次。因此，凸輪軸必須以曲軸正好一半的速度旋轉(zhuǎn)。這用2：1的傳動比完成。齒輪連接到凸輪軸的齒數(shù)是齒輪連接到曲軸的兩倍。齒輪連結有三種方式： 1.皮帶傳動 齒型帶能被使用。這樣的帶是由合成橡膠做成并且用內(nèi)部的鋼或者玻璃纖維絞合加強。皮帶上有齒，或者槽以嚙合并且驅(qū)動傳動齒輪上的齒。皮帶一般與頂置凸輪閥門傳動一起被用在發(fā)動機上。 2.鏈傳動 在一些發(fā)動機上，金屬鏈被用來連結曲軸和凸輪軸齒輪。大多數(shù)推桿發(fā)動機和一些頂置凸輪軸發(fā)動機都有鏈。 3.齒輪傳動 凸輪軸和曲軸齒輪可能被直接連結，或者相嚙合。這類操作聯(lián)動通常被用在更老的六氣缸，直列發(fā)動機上。 凸輪軸被鏈或者帶驅(qū)動，使其朝著曲軸相同的方向轉(zhuǎn)動。但是凸輪軸被曲軸齒輪直接驅(qū)動，其將在相反方向上轉(zhuǎn)動。正時皮帶被使用，因為他們花費少于鏈子，而且噪音少。一條典型的正時皮帶由用玻璃纖維加強的氯丁橡膠(合成橡膠)做成的。 6.活塞 活塞是四沖程發(fā)動機的一個重要組成部分。多數(shù)活塞是用鑄鋁制造的，活塞通過連桿將燃燒混合氣產(chǎn)生的動力傳遞到曲軸。這動力驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動。圓形的稀薄的鋼圈卡進活塞凹槽處來密封活塞的燃燒室。這些鋼圈就是所謂的活塞環(huán)。與凹槽相適合的環(huán)就是所謂的環(huán)槽?；钊N與活塞上的孔是相適應的?；钊N裝入活塞把連桿連在一起。在活塞上固定活塞的那厚的一部分是銷轂。 活塞本身，活塞環(huán)和活塞銷裝在一起就是活塞裝配。 為了經(jīng)受住燃燒室的熱，活塞必須耐熱 抗熱。它也必須輕，因為它在汽缸內(nèi)來回上下的高速度運轉(zhuǎn)?；钊强招牡?。在它推動熱量沖擊和承受膨脹壓力的頂端是很厚的。底部相對較薄，那里承受較少的熱能壓力?；钊捻敹耸亲钪饕?。在環(huán)槽之間環(huán)繞著活塞部件的較薄的部分就是活塞環(huán)根部。 活塞頂部可能是平的，凹的，圓頂?shù)幕虬歼M去的。在柴油發(fā)動機中，在活塞頂處可形成完全或部分的燃燒室，這依靠噴射方法。因此，他們使用不同的形狀的活塞。 7.活塞環(huán) 正如圖顯示，活塞環(huán)裝入活塞附近的環(huán)槽。簡單的說，活塞環(huán)是很薄的圓形金屬片裝在活塞頂部的凹槽里。 在現(xiàn)代的發(fā)動機中，每個活塞通常有三個活塞環(huán)。（活塞在以前的發(fā)動機中，有時有四個活塞環(huán)，甚至五個。）活塞環(huán)外表面緊貼著汽缸壁。活塞環(huán)在活塞和汽缸壁間給了一定的密封。這就是，只有活塞環(huán)與汽缸壁相接觸。頂端兩只活塞環(huán)是保持氣體在氣缸被稱為壓縮環(huán)。較底那個環(huán)是防止燃燒室進入的油濺到氣套內(nèi)壁，是所謂的油環(huán)。在汽車發(fā)動機上普遍使用鉻合金活塞環(huán)，鉻合金表面非常光滑，耐磨。 在工作時，燃燒的壓力對環(huán)是非常高的。這能導致它張開，當高氣壓作用在環(huán)上時，這壓力使環(huán)完全的和汽缸壁接觸。燃燒的壓力緊緊的壓著環(huán)根部，并反作用于槽環(huán)的根部。因此，高燃燒壓力在活塞環(huán)和汽缸壁之間形成了緊密的密封 8.活塞銷 活塞銷使活塞和連桿連接在一起。活塞銷穿過活塞銷孔穿到連桿的頂端。適合曲軸的連桿的頂端要比底端小一些，小頭伸入活塞的底部，活塞銷從活塞的一邊傳入，穿過連桿的小的一端，然后從活塞的另一端穿出。它把連桿合適的固定在活塞的中心。銷是用高強度鋼做成的并且是空心的。許多銷進行鍍鉻，使得幫助它有更好的耐磨性。 6