单元二_曲柄连杆机构之二__活塞连杆组的构造原理与维修.

1、汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修第二章第二章 曲柄连杆机构构造与原理曲柄连杆机构构造与原理教学目的 1、掌握曲柄连杆机构的功用与组成掌握曲柄连杆机构的功用与组成 2、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况第一节 活塞连杆组构造与工作原理学习内容：一 活塞二 活塞环三 活塞销四 连杆教学重点：教学重点： 1、掌握活塞连杆组的构造、掌握活塞连杆组的构造 2、掌握活塞环的分类与作用、掌握活塞环的分类与作用 3、活塞的冷敲热拉现象与防止措施、活塞的冷敲热拉现象与防止措施第三节 活塞连杆组构造与工作原理 组成：组成：由活塞、活塞环、活塞销和连杆、连杆轴瓦等组成

2、。活活 塞塞连连 杆杆连杆轴瓦连杆轴瓦活塞销活塞环气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖活塞连杆组活塞连杆组1 1、功用：、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴 旋转。旋转。 2 2、工作环境：、工作环境：(1)(1)高温：高温：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，且以上，且散热条件差，温度分布很不均匀；散热条件差，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，特别是作功行程压力最大，活塞顶部承受气体压力很大

3、，特别是作功行程压力最大，汽油机高达汽油机高达3 35MPa5MPa，柴油机高达，柴油机高达6 69MPa9MPa，在高压下活塞产生冲，在高压下活塞产生冲击与侧压力；击与侧压力；(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，且速度往复运动，且速度在不断地变化，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载在不断地变化，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，(4)(4)腐蚀：腐蚀：活塞同时受到燃气的化学腐蚀作用。活塞同时受到燃气的

4、化学腐蚀作用。3 3、材料、材料： 铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁; ;耐热钢。耐热钢。一、活一、活 塞塞角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。 活塞顶部活塞顶部 功用功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。4 4、结构、结构 顶部：顶部：构成燃烧室，构成燃烧室， 承受气体压力。承受气体压力。头部头部: :安装活塞环，制安装活塞环，制 作较厚。作较厚。 裙部：裙部：导向，传力。承导向，传力。承 受侧压力受侧压力, ,销座孔销座孔 处制有加强筋。处制有加强筋。 活塞活塞(1)活塞顶部的形状活塞顶部的形状:1）

5、汽油机活塞顶部）汽油机活塞顶部:凸顶、凹顶、平顶。凸顶、凹顶、平顶。多采用平顶、多采用平顶、有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。平顶活塞：平顶活塞：结构简单、加工方便、吸热面积小。结构简单、加工方便、吸热面积小。 凸顶活塞：凸顶活塞：顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度, 因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。凹顶活塞：凹顶活塞：可以用来调节发动机的压缩比，且可以改可以用来调节发动机的压缩比，且可以改 善燃烧室的形状善燃烧室的形状,但顶部受热量大易形成积炭，加工制但顶部受热量大易形成积

6、炭，加工制造比较困难。造比较困难。成型顶活塞成型顶活塞:一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机,特殊的顶部形状可特殊的顶部形状可 满足燃烧过程中的不同要求。满足燃烧过程中的不同要求。 活塞顶部2）柴油机活塞顶部）柴油机活塞顶部柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合气形成或与燃烧室要求相适应。气形成或与燃烧室要求相适应。 燃烧室形式：燃烧室形式： 直喷式：直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。 （又称统一式）（又称统

7、一式）主燃烧室主燃烧室（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）副燃烧室副燃烧室（一部分位于缸盖中）（一部分位于缸盖中） 主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。涡流燃烧室涡流燃烧室 预燃燃烧室预燃燃烧室 分开式：分开式：涡流燃烧室涡流燃烧室（副燃烧室占总容积（副燃烧室占总容积50 80%） 预燃燃烧室预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积（副燃燃烧室占总容积25 45%）头部头部（2 2）活塞头部）活塞头部位置：位置：指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数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，又称为防漏道环

8、槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。部。工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。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。作用：作用：环槽：环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有用来安装气环和油环，一般气环槽有23个，油环槽为一个。个，油环槽为一个。活塞的装配方向大多数发动机装配大多数发动机装配中，必须严格按照中，必须严格按照发动机生产厂家的发动机生产厂家的规定的活塞方向装规定

9、的活塞方向装配活塞。往往在活配活塞。往往在活塞顶部标注有活塞塞顶部标注有活塞装配方向装配方向 （3 3）活塞裙部）活塞裙部A.A.位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。分，包括销座孔。 B.B.作用：作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力用，并承受侧压力 ，防治破坏油膜。，防治破坏油膜。裙裙部部C.裙部表面的保护（裙部表面的保护（）: a.镀锡镀锡 b.涂石墨涂石墨 c.表面磷化表面磷化（1 1）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度很不均活塞沿高度方向的温度很不均匀

10、，活塞的温度是上部高、下部低，匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。塞制成上小下大的阶梯形、锥形。 5 5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：列结构措施： 由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量

11、大，沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样，力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样，如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就会变成一个椭圆，如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就会变成一个椭圆，使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动机就无法正常工作。机就无法正常工作。（2 2）预先做成椭圆形）预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销椭圆的长轴方

12、向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。座方向。这样活塞工作时趋近正圆。长短轴之差长短轴之差0.3-0.5mm .配缸间隙配缸间隙:热拉：热拉： 冷态下活塞收缩，活塞与气缸冷态下活塞收缩，活塞与气缸 壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出 现敲缸的现象。现敲缸的现象。 .活塞的冷敲热拉活塞的冷敲热拉 冷敲：冷敲：危害：危害：噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，会使气缸壁和活塞拉缸的现象。会使气缸壁和活塞拉缸的现象。危害：危害

13、：气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。活塞的最大直径处与气活塞的最大直径处与气缸的间隙。缸的间隙。 活塞裙部呈椭圆形活塞裙部呈椭圆形原因原因金属量金属量销座孔方向变形量大销座孔方向变形量大长轴垂直于销座轴线长轴垂直于销座轴线长短轴之差长短轴之差0.3-0.5mm短轴平行于销座轴线短轴平行于销座轴线气体力气体力侧压力侧压力（3 3）活塞裙部开槽）活塞裙部开槽横向绝热槽横向绝热槽减少裙部受热减少裙部受热有的兼作油环回油孔有的兼作油环回油孔纵向膨胀槽纵向膨胀槽活塞强度降低活塞强度降低留有膨胀余地留有膨胀余地绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽（4 4）嵌入恒范钢片）嵌

14、入恒范钢片为了减小铝合金活塞裙为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，有些汽部的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞裙部或油机活塞在活塞裙部或销座内嵌入钢片。销座内嵌入钢片。 恒范钢片式活塞的恒范钢片式活塞的结构特点就是这样的，结构特点就是这样的，由于恒范钢为含镍由于恒范钢为含镍33%33%36%36%的低碳铁镍合的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝金，其膨胀系数仅为铝合金的合金的1/101/10，而销座通，而销座通过恒范钢片与裙部相连，过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨胀变牵制了裙部的热膨胀变形量。形量。(5).销座孔处表面凹陷销座孔处表面凹陷 0 . 5 1 . 0mm 。 (6).沿销座轴线方向裙部

15、被削减沿销座轴线方向裙部被削减 半拖板式半拖板式 拖板式拖板式 半拖板式半拖板式 拖板式拖板式 定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移12mm。 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点后，侧压力反向时，活塞才以左下端接触点为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。 偏置销座使活塞换向分成了两步： 第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用； 第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。6.活塞销偏置活塞销偏置偏置销座1、定

16、义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧）偏移1mm2mm。2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击CKP 信号轮向旋转方向的反方向 偏移曲轴中心气缸中心19二二. .活塞环活塞环 1.类型：类型：气环、油环。 2.功用：功用：气环：密封、导热；辅助刮油、布油。油环：刮油、布油和辅助密封。 3.工作条件工作条件：高温、高压、高速以及润滑困难。平均寿命：6万公里。 4.材料与要求：材料与要求： 对活塞环材料的要求：好的耐磨性、耐热性、磨合性、导热性；高的强度、冲击韧性和足够的弹性。优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。目前汽车上广泛应用合金铸铁。5.活塞环的间隙：活塞环的间隙：为了保证气缸的密封性

17、，又防止环卡死或胀死在环槽中，安装时，活塞环应留有端隙、侧隙和背隙。 1为端隙为端隙 2为侧隙为侧隙 3为背隙为背隙活塞环的间隙活塞环的间隙（1） 端隙1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为0.25mm0.50mm；（2） 侧隙2：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道0.03mm0.10mm；其它气环0.02mm0.07mm。油环一般侧隙较小，0.025mm0.07mm；（3）背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm； 23 6.气环的密封原理：气环的密封原理： 第一密封面的建立：第一密封面的建立： 活塞环因弹力而压紧在气缸壁上，形成

18、第一密封面。 (2)(2)第二密封面的建立：第二密封面的建立：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。 气环的第二次密封：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，加强了第一、二密封面的密封。（4） 两道气环的密封面均存在油膜，起到密封作用。 7.气环的切口形状：气环的切口形状：气环的切口间隙过大，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断。 a）直角口；）直角口；b）阶梯形；）阶梯形；c）斜口；）斜口；d）带防转销钉槽）带防转销钉槽 带防转销钉槽带防转销钉槽简单、易加工、传热好。简单、易加工、传热好。磨合

19、及密封性差，泵油。磨合及密封性差，泵油。（1）矩形环）矩形环（2）锥面环）锥面环密封性、刮油性好，易磨合但加密封性、刮油性好，易磨合但加工困难，工困难，安装时安装时“T0P”记号向上记号向上。（3）桶面环）桶面环密封性好，易磨合，不易刮伤缸密封性好，易磨合，不易刮伤缸壁。但加工困难。壁。但加工困难。（5）扭曲环）扭曲环密封性、磨合性及刮油性好、密封性、磨合性及刮油性好、加工较容易。加工较容易。密封性好，密封性好，有有“自洁自洁”作用作用。但加工困难。但加工困难。（4）梯形环）梯形环8. 气环的断面形状气环的断面形状活塞环的泵油作用及危害原因：（1）存在侧隙和背隙；（2） 环运动时在环槽中靠上靠

20、下。危害：危害：（1 1）增加了润滑油的消耗；）增加了润滑油的消耗；（2 2）火花塞沾油不跳火；）火花塞沾油不跳火；（3 3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；（4 4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性；）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性；（5 5）加剧了气缸的磨损。）加剧了气缸的磨损。 (1). 矩形环矩形环工艺性和导热效果较好工艺性和导热效果较好但产生泵油作用但产生泵油作用措施：（1）采用扭曲环；（2）采用组合式油环；（3）油环下设减压腔 (2）扭曲环）扭曲环 正扭曲环：在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切口 反扭曲环：在矩形环的内圆下边缘或外圆上边缘

21、倒角正扭曲环反扭曲环正扭曲环：扭曲成碟子形。包括内圆上边缘切槽及外圆下边缘切槽的气环扭曲成碟子形。包括内圆上边缘切槽及外圆下边缘切槽的气环反扭曲环：扭曲成盖子形。内圆下边缘切槽的气环。扭曲成盖子形。内圆下边缘切槽的气环。 进气、压缩和排气行程：环扭曲，消除泵油现象，减轻磨损。环扭曲，消除泵油现象，减轻磨损。作功行程：燃气压力作用使环不再扭曲，与矩形环相同。燃气压力作用使环不再扭曲，与矩形环相同。n 扭曲效果扭曲效果 三点线接触三点线接触n. 安装要求安装要求内切槽向上内切槽向上外切槽向下外切槽向下装反则加速磨损和漏气。装反则加速磨损和漏气。213123（3） 锥形环锥形环正扭曲环常用于第二、三

22、道气环。正扭曲环常用于第二、三道气环。反扭曲环由于防窜油能力相对较差而用于油环上面的反扭曲环由于防窜油能力相对较差而用于油环上面的那道气环。那道气环。安装正、反扭曲环时，必须注意环的断面形状和方向，不能装反。 v上行能形成油膜，下行有良好的刮油作用，具有良好的磨合性。但不能装反，否则窜机油。v适用于高速柴油机和汽油机的第适用于高速柴油机和汽油机的第二、三道气环。二、三道气环。 （4） 梯形环梯形环断面为梯形，抗粘结性好，避免环被粘结而折断断面为梯形，抗粘结性好，避免环被粘结而折断侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环的侧隙发生变化，将环侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环的侧隙发生变化，将环槽中胶质挤出

23、槽中胶质挤出作功行程中，燃气径向压力加强了环的密封作功行程中，燃气径向压力加强了环的密封 缺点：上下面精磨工艺复杂缺点：上下面精磨工艺复杂在热负荷较高的柴油机上，第一道环常采用梯形环。在热负荷较高的柴油机上，第一道环常采用梯形环。（5） 桶面环桶面环优点：对气缸表面的适应性较好；对活塞偏摆的适应性较好；有利于密封；与气缸壁形成楔形空间，便于机油进入，磨损减少。缺点：凸圆弧表面加工困难。活塞环外圆面为凸圆弧，与气缸是圆弧接触。广泛用于强化柴油机的第一道气环广泛用于强化柴油机的第一道气环 8. 油环的分类：油环的分类： (1) 普通油环；普通油环；（一般为合金铸铁） 油环类型 油环油环种类普通油环

24、组合式油环示意图刮油片轴向衬环径向衬环刮油片油环的刮油作用(2) 组合油环组合油环（一般为高速发动机采用） 由上下两片侧轨环与中间的由上下两片侧轨环与中间的扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢片制成，扩胀器的周边比气缸片制成，扩胀器的周边比气缸内圆周略大一些，可装侧轨环内圆周略大一些，可装侧轨环紧紧压向气缸壁。这种油环的紧紧压向气缸壁。这种油环的接触压力高，对气缸壁面适应接触压力高，对气缸壁面适应性好，而且回油通路大性好，而且回油通路大，重量小，重量小，刮油效果明显。刮油效果明显。 组合环由三个刮油钢片和两个弹组合环由三个刮油钢片和两个弹性衬环组成，它具有上述组合环的性衬环组成

25、，它具有上述组合环的优点。优点。近年来汽车发动机上越来越多地采近年来汽车发动机上越来越多地采用了组合式油环。用了组合式油环。 3活塞销活塞销 1.功用：功用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。 2.工作条件：工作条件：高温下的周期性冲击载荷，润滑条件差。 3.材料：材料：用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。 4、形状、结构、形状、结构5、活塞、连杆与活塞销连接配合方式、活塞、连杆与活塞销连接配合方式 (1).全浮式全浮式1）定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。2)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

26、热油中加热后，迅速将销装入。 由于铝合金活塞销座的热膨由于铝合金活塞销座的热膨胀量大于钢活塞销，因此在冷态胀量大于钢活塞销，因此在冷态装配时，活塞销与活塞销座孔为装配时，活塞销与活塞销座孔为过渡配合，装配时，应先将过渡配合，装配时，应先将铝合铝合金活塞预热金活塞预热（80100C的水或油的水或油中加热），然后将销装入。中加热），然后将销装入。必须在活塞销座两端用卡环定必须在活塞销座两端用卡环定位，防止活塞销轴向窜动。位，防止活塞销轴向窜动。(2).半浮式半浮式定义：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动(一般固定连杆小头） 。装配：加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合。A.用螺栓将

27、活塞销夹紧在连杆小头孔内。用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内。B.另一种方法：首先将小头加热到另一种方法：首先将小头加热到230左右，再将活塞销压入小头孔中，不用紧左右，再将活塞销压入小头孔中，不用紧固螺栓，从而避免了因过度拧紧二使活塞固螺栓，从而避免了因过度拧紧二使活塞销变形。销变形。半浮式半浮式全浮式四四. .连杆连杆 1.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。 2.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。 3.材料：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 。4.结构、组成：小头、杆身、大头。 连杆组件1-小头；2-杆身

28、；3-大头；4、9-装配记号（朝前）；5-螺母；6-连杆盖；7-连杆螺栓；8-轴瓦；10-连杆体；11-衬套；12-集油孔 连杆组成 （1）、小头：用来安装活塞销，以连接活塞。（全浮式有油沟） （2）、杆身：常做成“工”字形断面。 （3）、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。（5）.连杆大头剖分形式连杆大头剖分形式 切口形式：有平切口(汽油机)和斜切口(柴油机)两种。 连杆大头剖分形式 1)平切口平切口 结合面与连杆轴线垂直 这种剖分形式刚度大，变形小，加工简单，成本低，多应用于汽油机 2) 斜切口斜切口 柴油机的曲柄销直径较大，所以连杆大头的尺寸相应较大，要

29、使拆卸时能从气缸上断取出连杆体，必须采用斜切口 结合面与连杆轴线成3060夹角，而且要有一定形式的定位机构（6）连杆大头定位方式斜切口（30-60 一般45）切口定位方式 连杆螺栓定位： 靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于直切口连杆。 切口定位方式 锯齿形定位： 依靠接合面的齿形定位。切口定位方式 套或销定位： 依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。切口定位方式 止口定位口连杆大头螺母的锁止：连杆大头螺母的锁止：开口销、双螺母、自锁螺母 。(6)(6)喷油孔：喷油孔：有的连杆的大头面对气缸主承压面的一侧，钻一喷油孔（1mm1.5mm），以润滑气缸主承压面。(7

30、)(7)连连杆的安装杆的安装 不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二在者的同一侧打有配对标记。 不能装反，也不能乱缸，在杆身上有方向标记，大头侧面有缸号标记。 5.V形发动机的连杆：形发动机的连杆：1）并列连杆式：）并列连杆式：左右两列活塞的运动规律完全相同，前后连杆可以通用 , 但是增加了曲轴和发动机长度。2）主副连杆式：）主副连杆式：一列气缸装主连杆，一列气缸装副连杆,副连杆对主连杆作用以附加弯矩,两列气缸中活塞的运动规律和上止点位置均不相同,但发动机的长度可缩短 。3）叉形连杆式：）叉形连杆式：两列气缸中活塞的运动规律相同, 但结构复杂，制造和维修困难，且刚度差。 并列连杆并列连杆

31、主副连杆主副连杆 叉形连杆叉形连杆6.连杆轴承：连杆轴承：连杆轴承（俗称小瓦）连杆轴承（俗称小瓦）(1)(1)作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。(2)(2)组组成：由钢背和减磨层组成。钢背由成：由钢背和减磨层组成。钢背由1mm1mm3mm3mm的低碳钢制成。减磨层为的低碳钢制成。减磨层为0.3mm0.3mm0.7mm0.7mm的减磨合金，层质较软能保护轴颈。的减磨合金，层质较软能保护轴颈。(3) (3) 减磨层材料减磨层材料白合金（巴氏合金）：减磨性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴

32、油机。但其减磨性能差。铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。a.铝锑镁合金和低锡铝合金：机械性能好，负载能力强，但其减磨性能差。主要用于柴油机。b. 高锡铝合金：具有较好的机械性能和减磨性能，广泛应用于柴油机和汽油机。（4 4） 轴瓦的自由弹势和配合过盈轴瓦的自由弹势和配合过盈轴瓦的自由弹势：轴瓦在自由状态下的曲率半径略大轴瓦的自由弹势：轴瓦在自由状态下的曲率半径略大于座孔半径，其直径之差称为自由弹势或张开量。用于于座孔半径，其直径之差称为自由弹势或张开量。用于保证轴承压入座孔后，可借轴承自身的弹力作用与轴承保证轴承压入座孔后，可借轴承自身的弹力作用与轴承座贴合紧密。汽油机一般为

33、座贴合紧密。汽油机一般为0.80.81.51.5，柴油机为，柴油机为1.51.52525。自由弹势自由弹势轴瓦的配合过盈：因轴瓦外径周长较座孔周长稍轴瓦的配合过盈：因轴瓦外径周长较座孔周长稍大，连杆螺栓紧固后，便产生一定的配合过盈量。大，连杆螺栓紧固后，便产生一定的配合过盈量。靠合适的过盈量保证轴瓦在工作时不转、不移、靠合适的过盈量保证轴瓦在工作时不转、不移、不振，并可使轴瓦与座孔紧密贴合，以利散热。不振，并可使轴瓦与座孔紧密贴合，以利散热。发动机轴承高出量一般为发动机轴承高出量一般为0.040.040.090.09。检验。检验时把轴承装入承孔，按原厂规定的紧固力矩紧两时把轴承装入承孔，按原厂

34、规定的紧固力矩紧两侧的紧固螺栓。然后完全松开一侧的紧固螺栓，侧的紧固螺栓。然后完全松开一侧的紧固螺栓，再用厚薄规检查轴承承孔剖分面的间隙，此间隙再用厚薄规检查轴承承孔剖分面的间隙，此间隙就是轴承的高出量，大约为就是轴承的高出量，大约为0.060.06。 配合过盈配合过盈连杆轴瓦连杆轴瓦油槽润滑油槽润滑定位凸键定位凸键减磨合金层减磨合金层 小 结活塞裙部制成椭圆型的目的是当活塞受热变形时，与气缸仍可以保持活塞裙部制成椭圆型的目的是当活塞受热变形时，与气缸仍可以保持均匀的间隙。均匀的间隙。 采用活塞销偏置的目的是降低活塞对气缸的敲击。采用活塞销偏置的目的是降低活塞对气缸的敲击。 气环密封气缸防止燃

35、烧室的气体泄露到曲轴箱。气环密封气缸防止燃烧室的气体泄露到曲轴箱。 油环控制气缸壁上机油的数量，防止多余的机油窜到燃烧室内。油环控制气缸壁上机油的数量，防止多余的机油窜到燃烧室内。连杆一般是锻造而成，工字型断面，小端与活塞销相连，大端与曲轴连杆一般是锻造而成，工字型断面，小端与活塞销相连，大端与曲轴连杆轴径相接。连杆轴径相接。 第三节第三节 活塞连杆组的检修活塞连杆组的检修学习内容： 活塞组件的选配 活塞连杆组的组装 活塞连杆组的拆缷与安装教学重点：教学重点： 活塞与活塞环的损坏形式活塞与活塞环的损坏形式 活塞与活塞环磨损后对发动机的危害活塞与活塞环磨损后对发动机的危害 活塞环的三隙检验。活塞

36、环的三隙检验。 安装中的开口布置。安装中的开口布置。一.活塞组件的选配活塞组件的常见损伤、原因、危害活塞组件的常见损伤、原因、危害 活塞的常见损伤有：磨损、刮伤、顶部烧损等活塞的常见损伤有：磨损、刮伤、顶部烧损等。 活塞环常见损伤有活塞环常见损伤有: 磨损、弹力减弱、断裂、磨损、弹力减弱、断裂、 活塞销的磨损较均匀，磨损速率也较低。活塞销的磨损较均匀，磨损速率也较低。(一)、活塞的选配 1、活塞的损伤 活塞环槽、活塞裙部、活塞销座孔的磨损、活塞拉毛及划痕（拉缸）、顶部烧蚀。 活塞刮伤与顶部烧蚀属于活塞的异常损坏。活塞刮伤主要是由于配缸间隙过小而使润滑条件变差，或气缸壁严重不清洁，有较大杂质进入

37、摩擦表面而引起。活塞顶部烧蚀则是发动机长期超负荷或爆燃条件下工作的结果。2、活塞的选配当汽缸的磨损超过规定值，必须对汽缸进行修复，或活塞发生异常损坏时，须视情选配活塞。选配活塞时要注意以下几点：（1）.根据汽缸的修理尺寸选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨汽缸的依据，只有在活塞选配后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨汽缸。活塞的组别标于活塞顶部。（2 2）. .活塞是活塞是成套选配的，同一台发动机必成套选配的，同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞须选用同一厂牌的活塞，以保证其材料和性，以保证其材料和性能的一致性。在成套选配的活塞中，其尺寸能的一致性。在成套选配的活塞中，其尺

38、寸差一般为差一般为0.010.010.05mm0.05mm，质量差为，质量差为4 48g8g，销，销座孔的涂色标记相同。座孔的涂色标记相同。 新型汽车的活塞与汽缸的配合都采用选新型汽车的活塞与汽缸的配合都采用选配法配法，在汽缸的技术要求确定的情况下，选，在汽缸的技术要求确定的情况下，选配相应的活塞。活塞的修理尺寸级别一般分配相应的活塞。活塞的修理尺寸级别一般分为为+0.25 +0.25 、+0.50+0.50、 +0.75+0.75、+1.00mm+1.00mm等四级，等四级，选配时，要注意活塞的分组标记和涂色标记。选配时，要注意活塞的分组标记和涂色标记。部分车型的配缸间隙表2- 4 部分车型

39、的配合间隙与活塞测量部位发动机型号缸径（m m ）配缸间隙（m m ）测量部位捷达富康切诺基JeeP四缸夏利T J376大发T J110标致X N 14B J492系列解放C A 6102东风E Q 6102桑塔纳Y P 1. 6桑塔纳JV 1. 8817598. 4076708892101. 5610079. 50810. 040. 060. 0230. 0430. 030. 120. 0450. 0650. 060. 080. 0120. 0240. 0150. 0350. 050. 070. 030. 050. 030. 050. 030. 06距活塞下端15m m与活塞销孔中心线成90

40、处距活塞裙部下端20m m距活塞下端15m m距活塞下端15m m距活塞下端15m m与活塞销孔中心线成90，活塞裙部下端15m m距活塞下端20m m距活塞裙部下端1315m m与活塞销孔中心线成90，活塞裙部下端15m m与活塞销孔中心线成90，活塞裙部下端15m m 测量活塞直径时，应在活塞裙部长轴方向，距活塞最下端约1525mm处测量（如图5-3）。 此外，同组活塞的质量差不得超过5g，否则在运转中将引起发动机抖动。一般采用车削裙部内部或重新选配。图图5-3 5-3 活塞直径的测量活塞直径的测量（二）、活塞环的选配（二）、活塞环的选配 、活塞环的损伤、活塞环的损伤主要有：磨损、弹性减弱

41、主要有：磨损、弹性减弱和折断等和折断等 由于受高温高压燃气的作用、往复运动由于受高温高压燃气的作用、往复运动的冲击和不良的润滑条件，磨损速度较快的冲击和不良的润滑条件，磨损速度较快, ,通常在两次大修间隔之间的某次二级维护，通常在两次大修间隔之间的某次二级维护，当汽缸的圆柱度达到当汽缸的圆柱度达到0.09mm0.09mm0.11mm0.11mm时，就时，就需更换一次需更换一次。另外，使用中在高温影响下，环的弹性会另外，使用中在高温影响下，环的弹性会逐渐减弱。逐渐减弱。 环的折断一般都是安装失误或选配环的折断一般都是安装失误或选配不当使间隙过小造成。不当使间隙过小造成。 活塞环分标准尺寸和加大尺

42、寸的。在选用时环的尺寸级别应与活塞的尺寸级别一致。 对活塞环的要求是：与气缸、活塞的修理尺寸一致；具有规定的弹力，以保证气缸的密封性；环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。）弹力检验）弹力检验 活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力上的径向力, ,一般要求该弹力在一般要求该弹力在11.8-15.7N11.8-15.7N之间。弹力是建立背压的首要条件、保证之间。弹力是建立背压的首要条件、保证密封性的必要条件。密封性的必要条件。 活塞环弹力检验仪活塞环弹力检验仪 .活塞环的弹力检验活塞环的弹力检验 活塞环的弹力活塞环的弹力是指使活塞环端隙为零时作用在活

43、塞环上的径向力。活塞环的弹力是建立背压的首要条件，也是保证气缸密封性的必要条件。弹力过大，会使环的磨损加剧；弹力过弱，会使气缸密封性变差，燃料消耗增加，燃烧室积炭严重。活塞环弹力检验仪活塞环弹力检验仪操作操作:将活塞环置于滚轮和底座之间，沿秤杆移动活动量块，使环的端隙达到规定的间隙值。此时，可由量块在秤杆上的位置读出作用于活塞环上的力，读数即为活塞环的弹力。 ）活塞环的漏光度检验）活塞环的漏光度检验 目的：目的：避免漏光度过大使活塞环与汽缸的接触避免漏光度过大使活塞环与汽缸的接触面积减小，造成漏气和窜机油的隐患。面积减小，造成漏气和窜机油的隐患。 方法：漏光度检验仪方法：漏光度检验仪 技术要求

44、技术要求： 在活塞环在活塞环端口端口3030 左右左右范围内不应有漏光点；范围内不应有漏光点；在同一活塞环上的漏光在同一活塞环上的漏光不得多于两处，每处漏光不得多于两处，每处漏光弧长所对应的圆心角不得超过弧长所对应的圆心角不得超过2525 ，同一环上漏光，同一环上漏光弧长所对应的圆心角之和不得超过弧长所对应的圆心角之和不得超过4545 ；漏光处的漏光处的缝隙应不大于缝隙应不大于0.03mm0.03mm，当漏光缝隙小于，当漏光缝隙小于0.015mm0.015mm时，其弧长所对应的圆心角之和可放宽时，其弧长所对应的圆心角之和可放宽至至120120 。 活塞环漏光度的检验 检验时，将活塞环平放在气缸

45、内，用一盖板盖住环的内圆，在气缸下部放置灯光，以便观察活塞环与气缸壁的密合情况。漏光度的检验 1-盖板 2-活塞环 3-汽缸 4-灯光3）活塞环活塞环“三隙三隙”的检验的检验 活塞环在安装时，应留有端隙、侧隙和背隙。活塞环在安装时，应留有端隙、侧隙和背隙。一般：活塞环的三隙是上环大于下环，柴油一般：活塞环的三隙是上环大于下环，柴油机环大于汽油机环、汽缸直径大的环大于直机环大于汽油机环、汽缸直径大的环大于直径小的环、发动机压缩比大的环大于压缩比径小的环、发动机压缩比大的环大于压缩比小的环。小的环。端隙端隙1 1又称为开口间隙又称为开口间隙，是活塞环装入汽缸后，是活塞环装入汽缸后，该环在上止点时环

46、的两该环在上止点时环的两端头的间隙或活塞环在端头的间隙或活塞环在标准环规内两端头的间标准环规内两端头的间隙。一般为隙。一般为0.25-0.50mm0.25-0.50mm。 选用活塞环后，应进行如下检查修正：选用活塞环后，应进行如下检查修正：活塞环开口间隙的测量：测量时，将活塞环平正的放 入气缸内，从活塞顶部把它推平，然后用厚薄规测量开口处的间隙， 端隙大于规定时，应另选活塞环；小于规定时，应对环口的一端加以锉修，锉修时，应注意环口平整，锉后环口应去掉毛刺，以防锋利的环口拉伤气缸。 图图5-4 5-4 活塞环开口间隙的检测活塞环开口间隙的检测 侧隙侧隙2 2又称边隙又称边隙，是指活塞，是指活塞环

47、装入活塞后，其侧面与活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环因工环槽之间的间隙。第一环因工作温度高，一般为作温度高，一般为0.040.040.10mm0.10mm。油环的侧隙较小，一。油环的侧隙较小，一般为般为0.0250.0250.07mm0.07mm。 活塞环侧隙的测量：活塞环侧隙的测量： 该侧隙可用厚薄规测量（如图5-5）。侧隙过大影响活塞环的密封作用，过小会使其卡死在环槽内。图图5-5 5-5 活塞环侧隙的检查活塞环侧隙的检查背隙背隙3 3是活塞及活塞环装入汽是活塞及活塞环装入汽缸后，活塞环内圆柱面与活塞缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为环槽底部间的间隙，一

48、般为0.50.51mm1mm，油环的背隙较气环，油环的背隙较气环大，目的是增大存油间隙，以大，目的是增大存油间隙，以利于减压泄油。利于减压泄油。 检验活塞环侧隙、检验活塞环侧隙、背隙的经验方法背隙的经验方法是：将活塞环插入环槽内，如低于槽岸，能转动自如，又无松旷感觉为合适。 背隙背隙是指活塞环安装在活塞上放入气缸中以后，活塞环因弹性而伸展贴紧气缸壁，此时活塞环背面与环槽底面之间的间隙。若背隙过大，应选配新环，以防漏气、窜机油；若背隙过小，可车深环槽，以防活塞在气缸内卡死。3）.背隙的检背隙的检查查（三）、活塞环的安装（三）、活塞环的安装 将将1 13 3道气环的切口相互错开形成道气环的切口相互

49、错开形成“迷迷宫式宫式”封气装置。封气装置。 环的开口应位于活塞销轴线相交的环的开口应位于活塞销轴线相交的4545度度处。处。 为提高汽缸的密封性，为提高汽缸的密封性，避免高压气体的泄漏，要避免高压气体的泄漏，要求求活塞环的开口应交错布活塞环的开口应交错布置置：以第一道活塞环的开：以第一道活塞环的开口位置为始点，其它各环口位置为始点，其它各环的开口布置成迷宫状走向。的开口布置成迷宫状走向。各道活塞环的各道活塞环的开口一般不开口一般不要布置在活塞销轴线的要布置在活塞销轴线的22.522.5方向上方向上，因为活，因为活塞销轴向两端的润滑油较塞销轴向两端的润滑油较多，润滑油容易向上窜入多，润滑油容易

50、向上窜入燃烧室。燃烧室。 第一道环应布置在作功行程第一道环应布置在作功行程压力较小的右侧。其它环（包压力较小的右侧。其它环（包括油环）依次间隔括油环）依次间隔9090180180。三道环的发动机，间隔三道环的发动机，间隔120120 四道环的发动机，第二环与第四道环的发动机，第二环与第一环间隔一环间隔180180，第三环与第二，第三环与第二环间隔环间隔9090，第四环与第三环，第四环与第三环间隔间隔180180。 安装油环的上下刮片也要交安装油环的上下刮片也要交错排列，二道刮片的下刮片间错排列，二道刮片的下刮片间隔隔180180，三道的则要依次相隔，三道的则要依次相隔120120。 （四）、活

51、塞销的选配（四）、活塞销的选配1 1、活塞销的耗损、活塞销的耗损 2 2活塞销的选配活塞销的选配 发动机大修时，一般应更换活塞销，选配发动机大修时，一般应更换活塞销，选配标准尺寸的活塞销，为小修留有余地。标准尺寸的活塞销，为小修留有余地。 选配活塞销的原则：选配活塞销的原则：同一台发动机应选用同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销，质同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销，质量差在量差在10g10g的范围内。的范围内。活塞销表面应无任何锈活塞销表面应无任何锈蚀和斑点。蚀和斑点。 3 3、活塞销座孔的修配、活塞销座孔的修配 近年来，制造工艺不断改进，销与座、销与衬套近年来，制造工艺不断

52、改进，销与座、销与衬套耐磨程度增加，耐磨程度增加，一般只需更换活塞。不提倡铰或刮一般只需更换活塞。不提倡铰或刮削修复，而是分组选配，用涂色标记加以区别。削修复，而是分组选配，用涂色标记加以区别。二、活塞连杆组的组装全浮式：进行活塞与连杆的装配活塞销与活塞销座孔、连杆小头的热装合：将活塞在水或油中加热至80100。之后将活塞销涂以机油，迅速插入销座孔和连杆小头中。用拇指用力推活塞销，如图所示。活塞销能在稍有阻力或无阻力的状态下平滑移动。半浮式：进行活塞与连杆的装配 A、将连杆小头加热到230 B、在专用压销工具将活塞销压入，将活塞、连杆连接起来 C、装配后，连杆小头靠向活塞小孔两边时，销的端面距

53、活塞销孔外面距离应一致， D、销在销孔中可灵活转动。其次，活塞与连杆组装时，要注意两者的缸序和安装方向，不可错乱。此外连杆与下盖的配对记号也应一致。最后，安装活塞环（1）活塞环的端部侧面有装配标记“O”、“T1”、“T2、“R”、“TOP”等记号的，此端须朝向活塞顶部 。镀铬环一般装在第一道。（2）用活塞环拆装钳将活塞环撑开，然后装入环槽内，将气环和油环一起装好； （3）调整活塞环开口的方向，开口方向不可沿着活塞销的方向，也不可对着承受侧压力较大的方向，并且要求三道环的开口方向相互错开，彼此错开90度180度。 （4）在安装扭曲环时，必须注意环的断面形状和方向，正扭曲环应将其内圆切槽向上，外圆切槽向下，不能装反。解放解放CA6102第一环：第一环：桶面环桶面环第二环：第二环：锥面环锥面环（“0”记号向上）记号向上）第三环：第三环：有衬簧的普通油环有衬簧的普通油环三环开口错开三环开口错开120东风东风EQ6100第一环：第一环：内切扭曲环，镀铬内切扭曲环，镀铬第二、三环：第二、三环：内切扭曲环，内切扭曲环，内切槽向上。内切槽向上。第四环：第四环：组合油环。组合油环。活塞环安装应用举例：活塞环安装应用举例：注意：注意：安装时各道活塞环的端口之间应相互错开，三安装时各道活塞环的端口之间应相互错开，三 道环道