第2章曲柄连杆机构

1、曲柄连杆机构构造与维修曲柄连杆机构构造与维修 目录 1曲柄连杆机构概述 2 机体组的构造与检修 3活塞连杆组的构造与检修 5综合实训 4曲轴飞轮组的结构与检修 2.1 曲柄连杆机构概述 1.1.为化学能转变为热能提供物理空间；为化学能转变为热能提供物理空间； 2.2.为气体的热能转变为机械能提供条件；为气体的热能转变为机械能提供条件； 3.3.实现往复直线运动和旋转运动之间形式实现往复直线运动和旋转运动之间形式 的转换。的转换。 曲柄连杆机构的作用曲柄连杆机构的作用： 2.1 曲柄连杆机构概述 将活塞在上、下止点位置时速度为零，加速将活塞在上、下止点位置时速度为零，加速 度最大。度最大。 活塞

2、在行程中的速度是变化的，从上止点往活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往 下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程 是减速运动。是减速运动。 同理，下半行程到上半行程也如此。同理，下半行程到上半行程也如此。 曲柄连杆机构的运动曲柄连杆机构的运动： 2.1.1 曲柄连杆机构组成 曲柄连杆机构由曲柄连杆机构由机体组机体组、活塞连杆组活塞连杆组和和 曲轴飞轮组曲轴飞轮组组成。组成。 机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组 活塞连杆组活塞连杆组 2.1.1 曲柄连杆机构组成 曲柄连杆机构主要运动件曲柄连杆机构主要运动件 2.1.2 曲柄连杆机构的运动与受力分析

3、1. 气体压力气体压力 气压力分析图气压力分析图 2.1.2 曲柄连杆机构的运动与受力分析 2. 往复惯性力往复惯性力 曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的， 从而产生惯性力。从而产生惯性力。 惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力。惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力。 往复惯性力往复惯性力: : 指活塞组件和连杆小端在气缸内作往复指活塞组件和连杆小端在气缸内作往复 运动所产生的惯性力，用运动所产生的惯性力，用F Fj j表示。表示。 F Fj j与质量、加速度成正比，方向与加速度方向相反。与质量、加速度成正比，方向与加速度方向相反。 2.1.

4、2 曲柄连杆机构的运动与受力分析 4. 摩擦力摩擦力 n 曲柄连杆机构中互相接触表面作相对运动时，曲柄连杆机构中互相接触表面作相对运动时， 存在摩擦力。存在摩擦力。 n 摩擦力大小与摩擦系数、正压力有关，方摩擦力大小与摩擦系数、正压力有关，方 向与活塞运动方向相反。向与活塞运动方向相反。 目录 1曲柄连杆机构概述 2 机体组的构造与检修 3活塞连杆组的构造与检修 5综合实训 4曲轴飞轮组的结构与检修 2.2.1 机体组的构造 包括气缸体、气缸套、气缸盖、气缸垫、曲轴箱和油底壳等包括气缸体、气缸套、气缸盖、气缸垫、曲轴箱和油底壳等。 2.2.1 机体组的构造 1. 气缸体和曲轴箱气缸体和曲轴箱

5、气缸体是气缸的壳体，水气缸体是气缸的壳体，水 冷发动机的气缸体和上曲冷发动机的气缸体和上曲 轴箱常铸成一体，称为气轴箱常铸成一体，称为气 缸体缸体曲轴箱，也可简称曲轴箱，也可简称 为气缸体。气缸体一般用为气缸体。气缸体一般用 灰铸铁铸成，气缸体上部灰铸铁铸成，气缸体上部 的圆柱形空腔称为气缸，的圆柱形空腔称为气缸， 下半部为支承曲轴的曲轴下半部为支承曲轴的曲轴 箱，其内腔为曲轴运动的箱，其内腔为曲轴运动的 空间。空间。 2.2.1 机体组的构造 1） 发动机气缸体类型发动机气缸体类型 l 发动机机体的结构形式有整体式和分体式。发动机机体的结构形式有整体式和分体式。 l 整体式结构是将气缸体与曲

6、轴箱铸成一体，统称整体式结构是将气缸体与曲轴箱铸成一体，统称 为气缸体，通常用于水冷式发动机。为气缸体，通常用于水冷式发动机。 l 分体式结构是将气缸体与曲轴箱分开铸造、再用分体式结构是将气缸体与曲轴箱分开铸造、再用 螺栓连接起来，多用于风冷式发动机。螺栓连接起来，多用于风冷式发动机。 （a）平分式）平分式 （b）龙门式）龙门式 （c）隧道式）隧道式 2.2.1 机体组的构造 1） 发动机气缸体类型发动机气缸体类型 （a）水冷）水冷 （b）风冷）风冷 发动机冷却方式发动机冷却方式 2.2.1 机体组的构造 2） 气缸的排列形式气缸的排列形式 （a）单列式）单列式 （b）V 形排列形排列 （c）

7、对置式）对置式 多缸发动机排列形式多缸发动机排列形式 2.2.1 机体组的构造 2） 气缸的排列形式气缸的排列形式 （a）单列式）单列式 （b）V 形排列形排列 （c）对置式）对置式 多缸发动机排列形式多缸发动机排列形式 2.2.1 机体组的构造 2. 气缸套气缸套 为减少材料浪费，目前广泛采用在缸体内镶入为减少材料浪费，目前广泛采用在缸体内镶入 气缸套，形成气缸工作表面。气缸套可用耐磨性较气缸套，形成气缸工作表面。气缸套可用耐磨性较 好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命 ，而缸体则可采用价格较低的普通铸铁或铝合金等，而缸体则可采用价格较低的

8、普通铸铁或铝合金等 材料制造。采用铝合金缸体时，由于铝合金耐磨性材料制造。采用铝合金缸体时，由于铝合金耐磨性 不好，必须镶入气缸套。不好，必须镶入气缸套。 2.2.1 机体组的构造 2. 气缸套气缸套 根据气缸套是否直接与冷却水接触根据气缸套是否直接与冷却水接触. .将气缸套分为将气缸套分为 干式和湿式两种。干式和湿式两种。 (a) 干式干式 （b）湿式）湿式 气缸套形式气缸套形式 2.2.1 机体组的构造 3. 气缸盖气缸盖 功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 工作条件：工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很

9、大由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大 。 材料：材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金（散热好）。灰铸铁或合金铸铁，铝合金（散热好）。 气缸盖的拧紧气缸盖的拧紧：拧紧螺栓时，必须按由中央对称地向四周扩展：拧紧螺栓时，必须按由中央对称地向四周扩展 的顺序分几次进行，最后一次要用扳手按工厂规定的拧紧力的顺序分几次进行，最后一次要用扳手按工厂规定的拧紧力 矩值拧紧。矩值拧紧。 铝合金气缸盖铝合金气缸盖：最后必须在发动机冷态下拧紧；：最后必须在发动机冷态下拧紧； 铸铁气缸盖铸铁气缸盖：最后必须在发动机热态下拧紧。：最后必须在发动机热态下拧紧。 2.2.1 机体组的构造 3. 气缸盖气缸盖 气缸垫气缸

10、垫 气缸盖气缸盖 气缸盖罩气缸盖罩 衬垫衬垫 安装火花塞安装火花塞 3. 气缸盖气缸盖 汽油机的典型燃烧室汽油机的典型燃烧室 2.2.1 机体组的构造 1 1、楔形燃烧室、楔形燃烧室 楔形燃烧室结构紧凑简 单，散热面积小，热损 失小，混合气在压缩行 程中能形成良好的涡流 运动，提高了混合质量 ；进气阻力小，充气效 率高。气门排成一列， 配气机构简单；火花塞 置于楔形燃烧室高处， 火焰传播距离长些；切 诺基轿车发动机多采用 这种形式的燃烧室。 2.2.1 机体组的构造 2 2、盆形燃烧室、盆形燃烧室 盆形燃烧室，气缸盖制造成本低，工艺性好；因气门直 径易受限制，进排气效果较差。奥迪轿车、捷达轿车

11、发 动机就采用盆形燃烧室。 3 3、半球形燃烧室、半球形燃烧室 半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，火 焰行程短，燃烧速率高，散热少，热效率高。 半球形燃烧室结构上允许气门双行排列，进气口直径较 大，所以充气效率较高，虽然采用多气门使配气机构变 得较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上被广泛 地应用。 2.2.1 机体组的构造 2.2.1 机体组的构造 4. 气缸垫气缸垫 功用：功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸 体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。 气缸垫的要求：气缸垫的要求：足够的强

12、度；耐热和耐腐蚀；一足够的强度；耐热和耐腐蚀；一 定的弹性；拆装方便，寿命长。定的弹性；拆装方便，寿命长。 类型：类型：金属金属- -石棉气缸垫；实心金属片气缸垫；石棉气缸垫；实心金属片气缸垫； 加强型无石棉气缸垫。加强型无石棉气缸垫。 安装时注意上下方向。安装时注意上下方向。 2.2.1 机体组的构造 4. 气缸垫气缸垫 气缸垫气缸垫 2.2.1 机体组的构造 5. 油底壳油底壳 功用：功用：储存机油并封闭曲轴箱。储存机油并封闭曲轴箱。 结构：结构： 上轴箱上轴箱 与气缸体铸成一体与气缸体铸成一体 下轴箱下轴箱 贮存润滑油（油底壳）贮存润滑油（油底壳） 材料：材料：薄钢板冲压薄钢板冲压 2.

13、2.2 机体组的检修 1. 机体组件积碳清除机体组件积碳清除 机体组主要的损伤形式是气缸体磨损，缸盖变机体组主要的损伤形式是气缸体磨损，缸盖变 形、气缸体变形以及机体组裂纹等，燃烧室积碳也形、气缸体变形以及机体组裂纹等，燃烧室积碳也 会影响发动机的正常性能。会影响发动机的正常性能。 危害：危害：积炭经常发生在气缸顶部、气缸盖底部，它会引起汽 油机早燃和爆燃，增加气缸磨损。 清除方法：清除方法：机械法直接采用钢丝刷或刮刀清除（注意不要 刮伤机体组件）；化学法是采用化学溶剂对机体组件积炭 处进行浸泡23h，加热浸泡效果更好，使积炭软化，再用 刷子刷洗去除。 2.2.2 机体组的检修 2.气缸检测气

14、缸检测 危害：危害：由于活塞在气缸中高速运动，导致气缸磨损失圆，造 成发动机压缩不良，起动困难，烧机油，冒蓝烟，功率下降， 油耗上升。 检测方法：检测方法：采用量缸表测量，量缸表实际上是在百分表上接 上一个测量表头。 量缸表量缸表 气缸检测气缸检测 2.2.2 机体组的检修 3.机体组件裂纹检查与修理机体组件裂纹检查与修理 危害：危害：导致窜气、窜油和窜水，使发动机无法工作，应立即 停机检查。 检查方法：检查方法：大的裂纹可以用眼睛直接看出，对于不易觉察的 裂纹，可以通过水压试验或磁力探伤、荧光粉检查、染色渗 透剂检查、气雾探伤等方法检查。 机体组件水压试验机体组件水压试验 2.2.2 机体组

15、的检修 4.机体组件平面翘曲的检测与修理机体组件平面翘曲的检测与修理 危害：危害：机体上平面与气缸盖下平面翘曲将导致发动机压缩行 程气缸密封不良、漏气，引起发动机功率下降，油耗升高， 排气冒烟异常。 检测方法：检测方法：可采用标准直尺沿机体上平面或气缸盖下平面边 缘和过中心交叉放置用塞尺测量标准直尺与机体上平面之间 的间隙，可通过铲削或磨削加工修理。 机体上平面翘曲度检测机体上平面翘曲度检测 2.2.2 机体组的检修 5.机体主轴承孔检测与修理机体主轴承孔检测与修理 危害：危害：机体主轴承孔安装有曲轴，其形位公差变化对发动机 工作影响很大。 检测方法：检测方法：主轴承孔圆度、圆柱度检测；主轴承

16、孔同轴 度检测；主轴承孔轴线与气缸轴线垂直度检测； 主轴承孔同轴度检验仪主轴承孔同轴度检验仪 主轴承孔轴主轴承孔轴 线与气缸轴线与气缸轴 线垂直度检线垂直度检 验仪验仪 目录 1曲柄连杆机构概述 2 机体组的构造与检修 3活塞连杆组的构造与检修 5综合实训 4曲轴飞轮组的结构与检修 2.3.1 活塞连杆组的构造 活塞连杆活塞连杆 组由组由 活塞、活活塞、活 塞环、活塞环、活 塞销、连塞销、连 杆等部分杆等部分 组成组成。 2.3.1 活塞连杆组的构造 功用：功用：承受气体压力，通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转承受气体压力，通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转。 工作环境：工作环境： 1 1）高温：）高

17、温：活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K2500K以上，以上， 散热条件差，且温度分布很不均匀散热条件差，且温度分布很不均匀。 2 2）高压：）高压：活塞顶部承受气体压力很大，特别是做功行程压力活塞顶部承受气体压力很大，特别是做功行程压力 最大，汽油机高达最大，汽油机高达3 35MPa5MPa，柴油机高达，柴油机高达6 69MPa9MPa，这就使活塞，这就使活塞 产生冲击产生冲击和和侧压力；侧压力； 3 3）高速：）高速：活塞在气缸内以很高的速度活塞在气缸内以很高的速度(8(812m/s)12m/s)往复运动，往复运动， 且速度在不断地变化，这就产

18、生了很大的惯性力，使活塞受到且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到 很大的附加载荷作用。很大的附加载荷作用。 4 4）腐蚀：）腐蚀：同时受到燃气的化学腐蚀作用。同时受到燃气的化学腐蚀作用。 材料：材料：铝合金：质量小，导热性好；灰铸铁；难热钢。铝合金：质量小，导热性好；灰铸铁；难热钢。 1.活塞活塞 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞的活塞的结构结构 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞活塞顶部：顶部：主要承受气体压力，是燃烧室的组成部分。 （a）平顶）平顶 （b）凸顶）凸顶 （c）凹顶）凹顶 （d）成型顶）成型顶 活塞顶部形状活塞顶部形状 2.3.1

19、 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞活塞顶部：顶部：主要承受气体压力，是燃烧室的组成部分。 汽油机汽油机活塞顶部形状活塞顶部形状 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 柴油机柴油机活塞活塞顶部多采用各种各样的凹坑。顶部多采用各种各样的凹坑。 柴油机柴油机活塞顶部形状活塞顶部形状 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数 道环槽，用以安装活塞环，起密封作用。道环槽，用以安装活塞环，起密封作用。 活塞活塞头部头部 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞头部作用：活塞头部作用：

20、1 1）安装活塞环、与活塞环一起密封气缸；）安装活塞环、与活塞环一起密封气缸； 2 2）防止可燃混合气漏到曲轴箱内；）防止可燃混合气漏到曲轴箱内； 3 3）将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。）将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。 活塞标记活塞标记 1-安装方向安装方向 2-生产日期生产日期 3-厂家标志厂家标志 4-活塞直径活塞直径 5-装配间隙装配间隙 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部位置：活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端 的部分，包括装活塞销的销座孔。 活塞裙部作用：活塞裙部作用：对活塞在气缸内的往复运动起导 向作用，并承受侧压力，防止破坏油膜。 活塞裙

21、活塞裙 部侧压部侧压 力力 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部的结构特点：活塞裙部的结构特点： 1）预先做成椭圆形 （a）销座热膨胀）销座热膨胀 （b）挤压变形）挤压变形 （c）弯曲变形）弯曲变形 （d）裙部变形）裙部变形 活塞裙部变形活塞裙部变形 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部的结构特点：活塞裙部的结构特点： 2）预先做成阶梯形、锥形 （a）阶梯形活塞）阶梯形活塞 （b）锥形活塞）锥形活塞 活塞裙部形状活塞裙部形状 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部的结构特点：活塞裙部的结构特点： 3）活塞裙部开槽，为减小活塞裙部的受热量 活塞裙部开

22、槽形状活塞裙部开槽形状 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部的结构特点：活塞裙部的结构特点： 4）拖板式活塞，为减轻活塞重量 拖板式活塞拖板式活塞 2.3.1 活塞连杆组的构造 1.活塞活塞 活塞裙部的结构特点：活塞裙部的结构特点： 5）双金属式活塞，为减小铝合金活塞裙部的热膨胀量 双金属活塞双金属活塞 2.3.1 活塞连杆组的构造 2.活塞环活塞环 类型：类型：气环、油环。气环、油环。 功用：功用：气环气环- -密封、导热；油密封、导热；油 环环- -刮油、布油和辅助密封。刮油、布油和辅助密封。 工作条件：工作条件：高温、高压、高高温、高压、高 速以及润滑困难。速以及润滑困难

23、。 平均寿命：平均寿命：6 6万公里。万公里。 2.3.1 活塞连杆组的构造 2.活塞环活塞环 1）气环）气环 气环保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且把活塞顶气环保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且把活塞顶 部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走，其密封作用其密封作用 是主要的是主要的。 密封原理：密封原理： 第一密封面的建立：活塞环因弹力而压第一密封面的建立：活塞环因弹力而压 紧在气缸壁上，形成第一密封面。紧在气缸壁上，形成第一密封面。 活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的 下端面上，形成第二密封面。下端

24、面上，形成第二密封面。 气环的第二次密封：窜入背隙和侧隙的气环的第二次密封：窜入背隙和侧隙的 气体，使环对缸壁和环槽进一步压紧，加气体，使环对缸壁和环槽进一步压紧，加 强了第一、二密封面的密封。强了第一、二密封面的密封。 两道气环的密封面均存在油膜，起到密两道气环的密封面均存在油膜，起到密 封作用。封作用。 2.3.1 活塞连杆组的构造 2.活塞环活塞环 1）气环）气环 气环的切口形状：气环的切口形状： 气环气环的切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小；的切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小； 气环的切口间隙过小，活塞环受热膨胀后就可能卡死或折气环的切口间隙过小，活塞环受热膨胀后就可

25、能卡死或折 断。断。 （a）直开口）直开口 （b）阶梯形）阶梯形 （c）斜开口（）斜开口（d）带防转销钉槽）带防转销钉槽 2.3.1 活塞连杆组的构造 2.活塞环活塞环 1）气环）气环 气环的断面形状：气环的断面形状： （a）矩形）矩形 （b）锥形）锥形 （c）扭曲形）扭曲形1 （d）扭曲形）扭曲形2 （e） 梯形梯形 （f）桶形）桶形 2.3.1 活塞连杆组的构造 2.活塞环活塞环 2）油环）油环 油环有普通油环和组合油环两种。油环有普通油环和组合油环两种。 2.3.1 活塞连杆组的构造 3.活塞销活塞销 功用：功用：将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。

26、 工作条件：工作条件：高温下的周期性冲击载荷，润滑条件差。高温下的周期性冲击载荷，润滑条件差。 材料：材料：低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。 活塞销活塞销 有些高速汽油机的活塞销孔中心线偏离活塞中心线平面有些高速汽油机的活塞销孔中心线偏离活塞中心线平面 。如果活塞销对中布置则当活塞越过上止点时侧压力的。如果活塞销对中布置则当活塞越过上止点时侧压力的 作用方向改变，会使活塞敲击气缸壁面发出噪声。作用方向改变，会使活塞敲击气缸壁面发出噪声。 2.3.1 活塞连杆组的构造 活塞销偏置活塞销偏置 但这种活塞销偏置的结构，却带来活塞裙部两端的负荷但这种活塞销偏置的

27、结构，却带来活塞裙部两端的负荷 增大，引起这些部位的磨损或变形增大。这就要求活塞增大，引起这些部位的磨损或变形增大。这就要求活塞 的间隙尽可能地小的间隙尽可能地小 如果把活塞销偏移布置，则可使活塞较平稳地从压向气缸如果把活塞销偏移布置，则可使活塞较平稳地从压向气缸 的一面过渡到另一面，而且过渡时刻早于活塞达到最高燃的一面过渡到另一面，而且过渡时刻早于活塞达到最高燃 烧压力的时刻，可以减轻活塞烧压力的时刻，可以减轻活塞“敲缸敲缸”，减小噪声，改善，减小噪声，改善 发动机工作的平顺性。发动机工作的平顺性。 2.3.1 活塞连杆组的构造 活塞销与活塞销座孔的连接配合方式活塞销与活塞销座孔的连接配合方

28、式 3.活塞销活塞销 2.3.1 活塞连杆组的构造 4.连杆连杆 组成：组成：由连杆大头、连杆小头和杆 身组成。 功用：功用：将活塞的力传给曲轴，使活 塞的往复运动转变为曲轴的旋转运 动。 工作条件：工作条件：气体作用力、往复作用 惯性力、旋转作用惯性力。 材料：材料：中碳钢或合金钢锻造而成， 少数球墨铸铁。 1）连杆杆身）连杆杆身 2.3.1 活塞连杆组的构造 4.连杆连杆 1）连杆杆身）连杆杆身 2.3.1 活塞连杆组的构造 2）连杆轴瓦）连杆轴瓦 组成：组成：轴瓦分上、下两个半片。 功用：功用：为减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损。 工作条件：工作条件：气体作用力、往复作用惯性力、旋转作用

29、惯性力。 材料：材料：常采用的有巴氏合金、铜铝合金、高锡铝合金。 4.连杆连杆 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.活塞检查与维修活塞检查与维修 活塞常见损伤：活塞常见损伤：顶部积炭、裙部刮伤、磨损、活塞环槽及活 塞销座磨损，严重的会出现活塞顶部烧蚀和脱顶。 活塞常见缺陷活塞常见缺陷 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.活塞检查与维修活塞检查与维修 1）活塞积碳清理）活塞积碳清理 活塞顶部积炭往往是燃烧不正常引起，积炭 反过来又会影响正常燃烧，引起爆震燃烧和表面 点火等现象，应及时清理。可按机体组件积炭处 理方法进行。 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.活塞检查与维修活塞检查与维修 2）活塞裙部直

30、径检查）活塞裙部直径检查 活塞裙部磨损一般在侧压力区较大，它导致活塞裙部磨损一般在侧压力区较大，它导致 裙部与缸套的间隙变大，容易产生敲缸和窜机油裙部与缸套的间隙变大，容易产生敲缸和窜机油 等不良后果。等不良后果。 活塞裙部直径检查活塞裙部直径检查 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.活塞检查与维修活塞检查与维修 3）活塞销座孔与活塞销的配合情况检查与修理）活塞销座孔与活塞销的配合情况检查与修理 由于气体压力和活塞惯性力作用，活塞销座 孔会产生上下方向较大而水平方向较小的椭圆形 磨损，导致间隙变大，活塞销异响。 活塞销座与活塞销配合检查活塞销座与活塞销配合检查 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.

31、活塞检查与维修活塞检查与维修 4）活塞环槽检查）活塞环槽检查 由于活塞环的冲击，活塞环槽会产生磨损， 以第一道环槽下平面磨损最严重。环槽的磨损将 导致活塞环侧间隙的变大，使气缸漏气、起动困 难、功率下降和窜机油、冒蓝烟等现象。具体检 查参见活塞环的检查与维修。 2.3.2 活塞连杆组的检修 1.活塞环的检查与维修活塞环的检查与维修 活塞环常见的缺陷是磨损、三隙（闭口间隙、 侧间隙、径向间隙）变化、弹力减弱和折断等。 2.3.2 活塞连杆组的检修 2.活塞环的检查与维修活塞环的检查与维修 1）活塞环侧间隙（侧隙）检查）活塞环侧间隙（侧隙）检查 活塞环与活塞环槽之间的间隙称侧间隙，用于 活塞环受热

32、膨胀用，间隙过小，容易使活塞环受热 卡死，间隙过大，气缸压缩气体容易泄漏。 活塞环侧间隙测量活塞环侧间隙测量 2.3.2 活塞连杆组的检修 2.活塞环的检查与维修活塞环的检查与维修 2）活塞环闭口间隙（端隙）检查）活塞环闭口间隙（端隙）检查 活塞环装入气缸后的端口距离称闭口间隙，其 作用同活塞环侧间隙，各环闭口间隙要求也不一样。 活塞环闭口间隙测量活塞环闭口间隙测量 2.3.2 活塞连杆组的检修 2.活塞环的检查与维修活塞环的检查与维修 3）活塞环径向间隙（背隙）检查）活塞环径向间隙（背隙）检查 活塞环径向间隙是指活塞环内圆面与活塞环槽 之间的间隙，其作用是建立背压，储存积炭和热膨 胀用。 4

33、）活塞环漏光度检查）活塞环漏光度检查 由于气缸和活塞环磨损，会造成活塞环与气缸 壁面贴合不良，造成漏气和窜机油，通过检查活塞 环漏光度，可以检查活塞环与气缸壁面贴合状况。 2.3.2 活塞连杆组的检修 2.活塞环的检查与维修活塞环的检查与维修 5）活塞环径向弹力检查）活塞环径向弹力检查 活塞环使用后，弹力会下降，弹力过弱，气缸 密封性能下降，发动机动力经济性能下降；而弹力 过大，活塞环与气缸磨损加大。 活塞环弹力测量仪活塞环弹力测量仪 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 1）连杆弯曲、扭曲的检查与校正）连杆弯曲、扭曲的检查与校正 连杆弯曲、扭曲， 会导致活塞偏缸

34、，引起 活塞与气缸、连杆轴瓦 与轴颈偏磨，发动机工 作受到较大影响。 连杆检测连杆检测 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 2）连杆轴向间隙检查）连杆轴向间隙检查 连杆轴向间隙是指连杆大头侧端面与曲轴连杆 轴颈端面的间隙，该间隙过小，容易造成连杆运动 阻卡，间隙过大，容易产生异响。 连杆轴向间隙检查连杆轴向间隙检查 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 3）连杆径向间隙检查）连杆径向间隙检查 该项检查实际上是检查连杆轴瓦与曲轴连杆轴 颈之间的径向间隙，该间隙过小，容易产生“拉瓦、 抱轴”，间隙过大，会导致异响、机油压力下降和做 功能

35、力下降等不良后果。 曲轴轴颈放置塑料测量片曲轴轴颈放置塑料测量片 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 4）连杆衬套的检查与维修）连杆衬套的检查与维修 连杆衬套承受着复杂的作用力，又是铜合金材 料，容易产生磨损，引起活塞销响，所以在发动机 大修时，或更换活塞、活塞销的同时，必须更换连 杆衬套，以恢复其正常配合。 活塞销与连杆衬套配合活塞销与连杆衬套配合 连杆衬套油孔对准连杆油孔连杆衬套油孔对准连杆油孔连杆衬套饺削连杆衬套饺削 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 5）连杆其他缺陷检修）连杆其他缺陷检修 目测连杆发现裂纹，应该立即更换。

36、内部裂纹 则需要用磁力探伤仪等检测，一经发现，立即更换。 连杆轴承孔的圆柱度误差应不大于0.025mm，可用量 缸表检测。 2.3.2 活塞连杆组的检修 3.连杆的检查与维修连杆的检查与维修 6）活塞连杆组垂直度检查）活塞连杆组垂直度检查 活塞与连杆装合后，还 应该进行活塞轴线与连杆大 头轴承孔垂直度检查。 活塞连杆组垂直度检查活塞连杆组垂直度检查 目录 1曲柄连杆机构概述 2 机体组的构造与检修 3活塞连杆组的构造与检修 5综合实训 4曲轴飞轮组的结构与检修 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和附件组成。 曲轴飞轮组曲轴飞轮组 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲

37、轴曲轴 曲轴的作用是与连杆配合将作用在活塞上的气 体压力变为旋转的动力并输出，同时驱动配气机构 和其它辅助装置。 曲轴曲轴 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、 前端和后端等部分组成。一个主轴颈、一个连杆轴 颈和一个曲柄组成了一个曲拐。 曲轴曲轴 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 主轴颈是曲轴的支承部分主轴颈是曲轴的支承部分 每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全 支承曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为 非全支承曲轴。 （a）全支承曲轴）全支承曲轴 （b）非全支承曲轴）非全支承曲轴 曲轴的支承方式曲轴的支承方式 2.4.1曲轴飞轮组结

38、构 1.曲轴曲轴 主轴颈是曲轴的支承部分主轴颈是曲轴的支承部分 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲拐曲拐 曲轴的形状和曲拐相对位置（即曲拐的布置） 取决于气缸数、气缸排列和发动机的点火顺序。 安排多缸发动机的点火顺序应注意使连续做功 的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时 避免可能发生的进气重叠现象。做功间隔应力求均 匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转 角内，每个气缸都应点火做功一次，而且各缸点火 的间隔时间以曲轴转角表示，称为点火间隔角。 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲拐曲拐 四缸发动机曲拐布置四缸发动机曲拐布置 曲轴转角曲轴转角 （）（） 一缸一缸二缸二

39、缸三缸三缸四缸四缸 0180做功排气压缩进气进气 180 360 排气进气做功压缩压缩 260 540 进气压缩排气做功做功 540 720 压缩压缩做功做功进气进气排气排气 “1-3-4-2”点火顺序工作循环表点火顺序工作循环表 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲拐曲拐 六缸发动机曲拐布置六缸发动机曲拐布置 四行程直列六缸发动机点火间隔角为 720/6=120， 六个曲拐分别布置在三个平面内，一种点火顺序是 1-5-3-6-2-4，国产汽车的六缸直列发动机一般用这种 点火顺序。另一种点火顺序是1-4-2-6-3-5。 2.4.1曲轴飞轮组结构 1.曲轴曲轴 曲拐曲拐 四行程四行程V型

40、八缸发动机曲拐布置型八缸发动机曲拐布置 四行程V型八缸发动机的点 火间隔角为720/8=90，V型 发动机左右两列中对应的一对 连杆共用一个曲拐，所以V型八 缸发动机只有四个曲拐。 2.4.1曲轴飞轮组结构 2.飞轮飞轮 飞轮飞轮 飞轮是一个很重的铸铁圆盘，用螺栓 固定在曲轴后端的接盘上，具有很大的转 动惯量。飞轮的主要功用是用来贮存做功 行程的能量，用于克服进气、压缩和排气 行程的阻力，使曲轴能均匀地旋转。 2.4.1曲轴飞轮组结构 3.扭转减震器扭转减震器 曲轴扭转减振器曲轴扭转减振器 曲轴转速高达6000r/min以上， 转速变化范围大，在发动机工作过 程中，经连杆传给连杆轴颈的作用 力

41、的大小和方向都是周期性变化的， 所以曲轴旋转速度也是忽快忽慢呈 周期性变化，导致曲轴产生扭转振 动。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 1. 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 曲轴是发动机的主要部件，转速高达 6000r/min以上，承受复杂的交变应力作用，常常 会引起曲轴弯曲、扭曲、轴颈磨损、烧伤、轴向与 径向间隙过大、裂纹等缺陷，应及时检查排除。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 1）曲轴裂纹的检查曲轴裂纹的检查 曲轴裂纹常发生在连杆轴颈与曲柄及曲柄与主轴颈的曲轴裂纹常发生在连杆轴颈与曲柄及曲柄与主轴颈的 接合处（危险断面处），应及时排查，以免造成严重后果。接合处（危

42、险断面处），应及时排查，以免造成严重后果。 曲轴裂纹可用磁粉探伤机或超声波探伤仪进行检查。曲轴裂纹可用磁粉探伤机或超声波探伤仪进行检查。 可用磁粉探伤机或超声波探伤仪进行检查可用磁粉探伤机或超声波探伤仪进行检查； 可用锤击法进行粗略检查可用锤击法进行粗略检查。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 2）曲轴弯曲检查与校正）曲轴弯曲检查与校正 曲轴弯曲是由于使用和维修不当造成的，如发动机超曲轴弯曲是由于使用和维修不当造成的，如发动机超 负荷工作，个别缸不工作或工作不均匀，主轴承孔同轴度负荷工作，个别缸不工作或工作不均匀，主轴承孔同轴度 偏差太大等，它将导致活塞连杆组和气缸

43、的磨损，影响发偏差太大等，它将导致活塞连杆组和气缸的磨损，影响发 动机的动力、经济性能和工作稳定性。动机的动力、经济性能和工作稳定性。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 2）曲轴弯曲检查与校正）曲轴弯曲检查与校正 曲轴弯曲检查方法是用曲轴弯曲检查方法是用V V形铁将曲轴两端水平支承在平台形铁将曲轴两端水平支承在平台 上。使百分表的测量头垂直抵压到中间主轴颈上。上。使百分表的测量头垂直抵压到中间主轴颈上。以两端主轴以两端主轴 颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差。 曲轴弯曲量检查曲轴弯曲量检查 曲轴弯曲校

44、正曲轴弯曲校正 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 3）曲轴扭曲检查与校正）曲轴扭曲检查与校正 曲轴扭曲主要是由烧瓦和活塞拉缸造成，起步过猛、曲轴扭曲主要是由烧瓦和活塞拉缸造成，起步过猛、 紧急制动和超速、超载也会引起曲轴扭曲。曲轴扭曲将紧急制动和超速、超载也会引起曲轴扭曲。曲轴扭曲将 引起连杆轴颈分配角改变，使配气和点火正时改变引起连杆轴颈分配角改变，使配气和点火正时改变。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 4）曲轴磨损测量）曲轴磨损测量 曲轴扭曲主要是由烧瓦和活塞拉缸造成，起步过猛、紧曲轴扭曲主要是由烧瓦和活塞拉缸造成，起步过猛、紧 急

45、制动和超速、超载也会引起曲轴扭曲。曲轴扭曲将引起连急制动和超速、超载也会引起曲轴扭曲。曲轴扭曲将引起连 杆轴颈分配角改变，使配气和点火正时改变杆轴颈分配角改变，使配气和点火正时改变。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 5）曲轴轴向间隙检查与调整）曲轴轴向间隙检查与调整 曲轴轴向间隙是指曲轴主轴颈侧面与主轴承盖之间的纵曲轴轴向间隙是指曲轴主轴颈侧面与主轴承盖之间的纵 向配合间隙。该间隙过小，容易产生曲轴膨胀卡死故障；间向配合间隙。该间隙过小，容易产生曲轴膨胀卡死故障；间 隙过大，会导致曲轴窜动，产生异响。隙过大，会导致曲轴窜动，产生异响。 曲轴轴向间隙检查曲轴轴向间隙

46、检查 曲轴轴向间隙的检查方 法和连杆的轴向检查的防范相 似，区别在于将此处将百分表 触头压在曲柄上，撬动曲轴检 查百分表的变化量。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 曲轴的检查与维修曲轴的检查与维修 6）曲轴径向间隙测量）曲轴径向间隙测量 曲轴径向间隙是指曲轴主轴颈与主轴瓦之间的配合间隙。曲轴径向间隙是指曲轴主轴颈与主轴瓦之间的配合间隙。 该间隙过小，容易产生该间隙过小，容易产生“抱轴抱轴”，间隙过大，会导致曲轴异，间隙过大，会导致曲轴异 响、机油压力下降、做功能力下降等不良后果。响、机油压力下降、做功能力下降等不良后果。 2.4.2曲轴飞轮组的检修 2. 曲轴轴瓦的检查与维修曲轴轴瓦的检查与维修 曲轴轴瓦包括主轴瓦和连杆瓦，是发动机的易损件。常曲轴轴瓦包括主轴瓦和连杆瓦，是发动机的易损件。常 见的缺陷有轴瓦磨损、表面剥落、拉瓦等，拉瓦主要是机油见的缺陷有轴瓦磨损、表面剥落、拉瓦等，拉瓦主要是机油 压力过低，轴颈表面油膜形成困难引起的，一旦拉瓦，应立压力过低，轴颈表面油膜形成困难引起的，一旦拉瓦，应立 即停机维修。轴瓦磨损导致曲轴径向间隙或连杆径向间隙达即停机维修。轴瓦磨损导致曲轴径向间隙或连杆径向间隙达 0.15mm0.15mm（轿车）时就应更换轴瓦，否则将引起机油压力急剧（轿车）时就应更换轴瓦，否则将引起机油压力急剧 下降、缺油拉瓦