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活塞连杆组的修理 活塞连杆组总体介绍 活塞结构及修理 本讲综述 活塞连杆组 1 2 活塞销结构及修理 4 活塞环结构及修理 3 连杆结构及修理 5 本讲引入 活塞连杆在发动机燃烧过程中起什么作用呢 作用 活塞顶部与气缸盖 气缸壁共同组成燃烧室 承受气体压力 并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转 本讲展开 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓 连杆轴瓦 连杆盖 活塞销卡环 气环 材料 铝合金 质量小 导热性好 热膨胀系数大 灰铸铁或耐热钢 耐磨 强度高 热膨胀系数低 但质量较大 很少使用 功用 1 与气缸盖 气缸壁等共同组成燃烧室 2 承力传力 承受气体压力 并将此力传给连杆 以推动曲轴旋转 1 温度高 散热难 热分布不均匀 2 高温 高压 易变形 头部 顶部 裙部 活塞结构 1 活塞顶部功用 是燃烧室的组成部分 主要作用承受气体压力 8 活塞顶分类 结构简单 制造容易 受热面积小 应力分布较均匀 多用在汽油机上 凸起呈球状 顶部强度高 起导向作用 有利于改善换气过程 凹坑的形状 位置必须有利于可燃混合气的燃烧 提高压缩比 防止碰气门 2 活塞头部 头部 位置 工作条件最恶劣 应离顶部远些 作用 3 活塞裙部 对活塞在气缸内的往复运动起导向作用 并承受侧压力 裙部 从下面一道油环槽下端面起至活塞最下端的部分 包括销座孔 3 活塞裙部 引起活塞裙边变形 不许玩手机 预先做成阶梯形 锥形 为使活塞保持密封和间隙 制造活塞时采取下列4种结构措施 预先做成椭圆形 活塞裙部开槽 活塞裙部或销座内嵌入钢片 4 活塞在工作时的保护措施 1 在活塞裙部表面涂保护层 可改善铝合金活塞的磨合性 主要有铅 锡 石墨 磷保护层等 2 活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的 使活塞销偏置某一方向装 以减少换向时的敲击声 且使裙部减小磨损 定义 活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1mm 2mm 作用 减轻活塞换向时对气缸壁的敲击 偏置销座 17 活塞的修理 密封 传热 刮油 布油 高温 高压 高速 极难润滑 功用 01 组成 02 工作条件 气环 油环 03 要求 弹性好 强度高 耐磨损 广泛采用的活塞环材料是合金铸铁 直角口 直切口 斜口 斜切口 搭切口 阶梯形 切口形状与开口间隙大小影响密封 带防转销钉槽 封闭切口 气环切口 1 气环 1 安装时切口错开安装三道活塞环 各环错开120 四道活塞环 一道和二道互错开180 二道和三道互错开90 三道和四道错开180 2 用活塞环钳拆装活塞环 3 活塞环上 TOP 向上 标记必须朝向活塞顶部 2 活塞环的间隙开口间隙侧隙背隙 活塞环的检测 1 活塞环的弹力检验活塞环的弹力是保证气缸密封性的条件之一 弹力过大 增加摩擦损失 气缸壁容易早期磨损 弹力过小 活塞环在气缸内就不能起到良好的密封作用 容易使气缸漏气窜油 因此 活塞环的弹力必须符合技术性能要求 活塞环弹性的检验可以在专用检验器上进行 各车型均有具体要求 但随着活塞环制造技术的提高和制造质量的稳定 在修理中一般不做活塞环的弹力检验 2 漏光检验为了保证活塞环的密封作用 要求活塞环的外表面处处与气缸壁贴合 漏光度过大 活塞环局部接触面积小 易造成漏气和机油上窜 在选配活塞时 最好进行漏光度的检查 漏光度的简易检查方法 将活塞环平放在气缸内 在活塞环一边放一个灯泡 上面放一块盖板盖住活塞环的内圈 观察活塞环与缸壁之间的漏光缝隙 要求 在活塞环开口端左右30 范围内不允许有漏光点存在 在同一个活塞环上漏光不应多于两处 其他部位每处的漏光弧长所对应的圆心角不得超过25 同一活塞环上漏光弧长所对应的圆心角总和不得超过45 漏光处的缝隙应不大于0 03mm 3 检查活塞环与活塞的侧隙侧隙是指活塞环与活塞环槽上 下平面间的间隙 侧隙过大 将影响活塞环的密封作用 过小则可能卡死在环槽内 造成拉缸事故 检查方法如图所示 新装时侧隙为0 02 0 05mm 极限间隙为0 15mm 超过极限间隙时 应更换活塞环 26 4 检查活塞环端隙活塞环端隙是指将活塞环置入已镗好的气缸筒内 在活塞环开口处的间隙 它是防止活塞环受热膨胀而卡死在气缸里 端隙的大小与气缸直径有关 检查方法 将活塞环平正地放入气缸 用一个活塞顶部将环推到环行程的底部 因为这里的磨损是最小的 然后取出活塞 用塞尺测量端口间隙 如间隙过大 则不能使用 如间隙过小 取出来可用细挫刀挫环口一端予以调整 其磨损极限为1 00mm 28 5 检查活塞环的背隙背隙是指活塞与活塞环装入气缸后 在活塞环背部与活塞环槽之间的间隙 常以槽深与环宽之差来表示 一般为0 10 0 35mm 如背隙过小 会使活塞环在气缸中卡死 这时可更换活塞环或车深活塞环槽 但有些发动机不允许车深环槽 气环的断面形状 气环的密封原理 1 第一密封面的建立 2 第二密封面的建立 第一密封面 第二密封面 原因 存在侧隙和背隙 环运动时在环槽中靠上靠下 危害 增加了润滑油的消耗 火花塞沾油不跳火 燃烧室积炭增多 燃烧性能变坏 环槽内形成积炭 挤压活塞环而失去密封性 加剧了气缸的磨损 措施 少采用矩形环 气环的泵油作用 刮油片 径向衬环 轴向衬环 刮油片 整体式油环 组合式油环 作用 刮油 即将气缸壁上多余的润滑油刮下来 3 油环 油环的刮油作用 油环的刮油作用 组合油环的特点 刮油能力强 不窜油 回油能力强 密封好 无侧隙 适应性好 第一密封面 靠径向力 因衬簧长大于刮片长而产生径向力 第二密封面 靠轴向力 因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力 因钢片薄 对缸壁比压大 上下片可分别动作 活塞环的修理 结构 材料与工艺 作用 连接活塞和连杆小头 并把活塞承受的气体压力传递给连杆 优质低碳钢 表面淬火 精磨 制成的厚壁管状体 连接方式 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 半浮式 销与销座孔和连杆小头两处 一处固定 一处浮动 装配 加热连杆小头后 将销装入 冷态时为过盈配合 装配 销与销座孔在冷态时为过渡配合 采用分组选配法 热装合 将活塞放入热水或热油中加热后 迅速将销装入 小头 用来安装活塞销 以连接活塞 杆身 常做成 工 字形断面 大头 与曲轴的连杆轴颈相连 大头一般做成分开式 即连杆体大头和连杆盖 结构 作用 连接活塞与曲轴 把活塞的气体压力传给曲轴 使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动 材料 连杆一般都采用中碳钢或合金钢锻造而成 少数球墨铸铁 切口形式 斜切口 柴油机采用 柴油机压缩比大 受力较大 曲轴的连杆轴颈粗 相应连杆大头尺寸超过气缸直径 为了使连杆大头能通过气缸 便于拆装 平切口 汽油机采用 因为 一般汽油机连杆大头的横向尺寸都小于气缸直径 可以方便地通过气缸进行拆装 1 连杆小头 带有连杆铜套的连杆小头 一般用于全浮式连接的活塞销 活塞销与连杆铜套间隙 汽油机0 0025 0 0095mm 柴油机0 01 0 05mm 连杆铜套 它与连杆小头过盈配合 有0 1 0 2mm过盈量 小头顶部开有润滑油槽 收集飞溅油雾 润滑活塞销 2 连杆轴承 小瓦 保护连杆轴颈及连杆大头孔 作用 组成 钢背 由1mm 3mm