《汽车发动机构造与检修》课件项目2.曲柄连杆机构检修

项目二

曲柄连杆机构的检修图2-1机体组学习任务一

机体组的检修机体组功用：是发动机的装配基础，它内外安装有发动机的所有零部件和附件，并承受一定量的载荷。机体组组成：

它主要由气缸盖罩、气缸盖、气缸垫、气缸体、油底壳（下曲轴箱）等零件组成，图2-2气缸体结构气缸体功用：气缸体是安装、固定气缸套及其它机构系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。

气缸体结构：气缸为活塞在其内部作往复直线运动的圆柱形空腔，多个气缸组合成一体即为气缸体。水冷式发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般统称为气缸体。气缸体的上、下两个平面用以安装气缸盖和下曲轴箱（油底壳），是气缸修理的加工基准，图2-3气缸的排列形式1）直列式：气缸体的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。其结构简单，加工容易，维修和保养方便，但长度和高度较大。2）对置式：气缸体的气缸通常排成两列，两列气缸之间的夹角为180°，发动机高度比其它形式小得多，但宽度太大，维护保养不方便。3）V形：气缸体的气缸也排成两列，但两列气缸之间的夹角小于180°（一般为60°或90°），V形气缸体与缸数相同的直列式气缸体相比，高度降低、长度缩短，刚度增加，重量减轻，但宽度增大，形状复杂，加工困难，一般多用于缸数≥6的发动机。图2-4气缸的结构形式1）无气缸套式：是在气缸体上直接加工出气缸体水套，气缸的内壁直接对活塞起导向作用，气缸的外壁直接由冷却液冷却。2）干式气缸套式：是指气缸套不与冷却水直接接触，冷却效果较差，但加工和安装都比较方便，其壁厚一般为1mm～3mm。3）湿式气缸套式：是指缸套与冷却水直接接触，冷却效果好，但加工和安装工艺复杂，气缸体刚度差，易漏水，壁厚一般为5mm～9mm。图2-5气缸体曲轴箱的结构形式1）平分式：是指气缸体下平面与曲轴中心线在同一平面上的。此结构形式便于加工，刚度小，与油底壳接合面的密封较困难，多用于中小型发动机。2）龙门式：是指气缸体下平面位于曲轴中心线以下的。此结构形式强度和刚度均比平分式大，密封简单可靠，维修方便，但工艺性较差，多用于大中型发动机。3）隧道式：是指曲轴箱的主轴承座孔为整体式的，其强度和刚度最高，但工艺性差，只用于少数机械负荷较大、采用组合式曲轴的发动机。图2-6气缸的磨损规律气缸磨损是有规律的：在上止点以上的缸壁几乎没有磨损，在第一道活塞环上止点顶边稍下处磨损量最大，如图2-6a所示；在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，如图2-6b所示；由于活塞在上、下止点间运动时，其侧压力使活塞贴紧气缸的左右两侧，所以气缸在左右两侧方向上（发动机横向）磨损严重，而沿曲轴轴线方向（发动机纵向）的磨损较轻，如图2-6c所示。图2-7气缸体上平面变形的检修图2-8缸筒基准直径测量图2-9选择合适的接杆连接a)安装调整量缸表b)缸筒磨损量测量

图2-10气缸磨损量的测量图2-11气缸磨损测量位置图2-12气缸盖

气缸盖是用来封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。一般用铸铁或铝合金材料铸造而成。铝合金缸盖导热性好，有利于提高压缩比，但刚度低、易变形。

在顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上一般加工有气门座、气门导管孔、气道或凸轮轴安装座孔等。为了润滑安装在气缸盖上的运动零件，在气缸盖内还加工有油道，图2-13汽油机燃烧室半球形燃烧室：结构最紧凑，允许气门直径较大，充气性好，使发动机动力性最好，激冷面积小，对排气净化有利。楔形燃烧室：结构紧凑，允许采用直径较大的进气门，充气性、经济性和动力性都较好。盆形燃烧室：工艺性好，制造成本低，结构紧凑。缺点是气门直径受限制较大，充气性较楔形差，因此高速时动力性稍差。图2-14气缸盖螺栓拆装顺序气缸盖螺栓拆卸顺序：

为避免气缸盖变形，拆卸气缸盖时，一般要在发动机冷态时拆卸，气缸盖螺栓应按由四周向中央、对角交叉地顺序，分2～4次逐渐拧松。气缸盖螺栓安装顺序：

安装气缸盖时，按与拆卸相反的顺序分2～4次逐渐拧紧气缸盖螺栓，拧紧力矩必须符合原厂规定。图2-15气缸盖下平面的检测图2-16气缸垫结构图图2-17油底壳图2-18发动机的支承类型图2-19活塞连杆组组成学习任务二活塞连杆组的检修1.活塞连杆组功用：是发动机的传动件，它把气体燃烧的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。2.活塞连杆组组成：它主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆盖及连杆轴承等零件组成，图2-20活塞的构造图2-21活塞顶部形状发动机活塞：主要由活塞顶部、活塞头部和活塞裙部三部分组成。活塞顶部的基本形状：有平顶、凸顶、凹顶和成形顶四种。图2-22活塞裙部的结构图2-23活塞裙部开槽图2-24活塞裙部的特殊结构图2-25活塞销位置与活塞的换向过程图2-26活塞的装配标记图2-28活塞直径的测量

图2-28活塞直径的测量

图2-28活塞直径的测量

图2-29活塞环图2-30气环断面形状图2-31矩形环的泵油作用图2-32扭曲环的扭曲原理及工作示意图扭曲环工作原理：是在矩形环的上端内圆或下端外圆切槽或倒角，使其断面呈不对称形状。

当环装入气缸后，其外侧的拉应力的合力与内侧压应力的合力不在同一高度而形成力矩，从而引起环扭曲。扭曲环是在矩形环和锥面环的基础上发展起来的，由于它的外侧面也形成了一个微锥面与缸壁线接触，因此它的磨合性、密封性、向下刮油作用较好；

活塞上行时，由于其油楔作用，可以减小摩擦、磨损；由于环的上、下端面与环槽接触，减少了环的上、下窜动，则减轻了环的泵油作用和环槽的冲击。图2-33油环图2-34活塞环各部分名称开口间隙：又称端隙，是活塞冷态下装入气缸后开口处的间隙。侧隙：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。背隙：是活塞和活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部间的间隙。图2-36活塞环弹力、漏光度的检查图2-37活塞环“三隙”的检查图2-38活塞销图2-39活塞销的结构形式图2-40活塞销的连接方式图2-41活塞销的检测全浮式活塞销：发动机工作时，活塞销不仅可以在连杆小头的衬套孔内自由转动，而且在活塞销座孔内也可以缓慢转动。半浮式活塞销：活塞销与销座孔或连杆小头两处，一处固定、一处可以自由转动。图2-42连杆的组成连杆的功用：是将活塞承受的气体压力传给曲轴，把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。连杆的组成：连杆由连杆小头、连杆杆身和连杆大头(包括连杆盖)三部分组成。图2-43连杆大头斜切口的定位方式图2-44偏位连杆及安装图2-45V形发动机连杆形式1）并列连杆：

两个完全相同的连杆一前一后并列地安装在同一个连杆轴颈上。2）主副连杆：

由主连杆和副连杆组成。副连杆通过销轴铰接在主连杆体或主连杆盖上，一列气缸装主连杆，另一列气缸装副连杆，主连杆大头安装在曲轴的连杆轴颈上。主副连杆不能互换。3）叉形连杆：

指一列气缸中的连杆大头为叉形，另一列气缸中的连杆与普通连杆类似，只是大头的宽度较小，一般称其为内连杆。图2-46连杆轴承连杆大头内孔装有上、下两片连杆轴承。

轴承有一定的弹性，在自由状态下并不是半圆形，且其半周长度大于轴承座的半周长，安装后轴承背面与连杆大头内孔紧密贴合，形成过盈配合。

连杆大头的内孔加工有连杆轴承定位凹槽，安装时连杆轴承背面的凸键卡在凹槽中，使连杆轴承正确定位。图2-47连杆变形的检测和校正

连杆变形必须使用专用的连杆检验仪进行检测，检测工具是由一个检测平台及与检测平台垂直的侧板组成，在检测平台上还装有固定百分表支架的滑块，移动滑块可使百分表前后移动。图2-48连杆小头衬套及活塞销配合间隙的检测图2-49连杆轴向间隙和径向间隙的检查图2-50发动机曲轴飞轮组基本组成学习任务三曲轴飞轮组的检修曲轴飞轮组的功用：是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，为汽车行驶和其他需要动力的机构输出扭矩。同时还可储存能量，用以克服非做功行程的阻力，使发动机运转平稳。图2-51曲轴的组成图2-52曲轴的支承形式全支承曲轴：每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈，即曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。这种支承的曲轴强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，减小了磨损。柴油机和大部分汽油机多采用这种形式。非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数等于或小于连杆轴颈数，这种支承的曲轴主轴承承载较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总长度有所减小。承受载荷较小的汽油机可以采用这种曲轴支承型式。图2-53直列四缸发动机连杆轴颈布置图曲轴转角/（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0~180作功排气压缩进气180~360排气进气作功压缩360~540进气压缩排气作功540~720压缩作功进气排气表2-1直列四缸发动机做功循环表（作功顺序：1→3→4→2）图2-54直列六缸发动机曲拐布置图曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～60作功排气进气作功压缩进气60～120压缩排气120～180进气作功180～240排气压缩240～300作功进气300～360压缩排气360～420进气作功420～480排气压缩480～540作功进气540～600压缩排气600～660进气作功660～720排气压缩表2-2直列六缸发动机做功循环表（做功顺序：1→5→3→6→2→4）图2-55

V形八缸发动机连杆轴颈布置图曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸第七缸第八缸0～90作功作功进气压缩排气进气排气压缩90～180排气压缩进气作功180～270排气作功压缩进气270～360进气作功压缩排气360～450进气排气作功压缩450～540压缩排气作功进气540～630压缩进气排气作功630～7