1.3曲柄连杆机构（课件）-高二同步教学《汽车发动机构造与维修》（同济版）

1 2 3 4 一、更换活塞连杆组 1.相关知识 1）活塞连杆组的作用 活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用在活塞上的力转变为曲轴的对外输出转矩，以驱动汽车车轮转动。活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 活塞顶部形状 2）活塞 活塞的作用是承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖下表面、气缸壁共同组成燃烧室。 根据其作用，活塞可分为顶部、环槽部、裙部和活塞销座四部分 5 发动机工作时，活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达 2500K 以上，受热严重，散热条件很差，且温度分布很不均匀。同时，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3 ～ 5MPa，柴油机高达 6 ～ 9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用。 1. 活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间隙变小 2. 活塞自上而下膨胀量由大而小。因为温度上高下低，壁厚上厚下薄 3. 裙部圆周方向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 椭圆形裙部 6 为了减小以上形变后的不正常工作其结构措施如下 1. 活塞纵断面制成上小下大的锥形， 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 活塞横断面示意图 2. 活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向， 7 3. 裙部开绝热—膨胀槽(“T”形或形槽)，其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽， 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 “T”形或形槽 4. 采用双金属活塞：即在活塞裙部或销座内嵌铸入钢片，以减少裙部的膨胀量。 8 3）活塞销 活塞销的作用是连接活塞和连杆，并将活塞的力传递给连杆。 1. 活塞销结构 活塞销为中空的圆柱体，一般采用低碳钢、低碳合金钢渗碳淬火或用 45 号中碳钢高频淬火， 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 活塞销示意图 9 2.连接方式 (1)全浮式：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)半浮式：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)。 全浮式活塞销相对半浮式活塞销的优点是当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动。这样，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 活塞销连接方式 10 4）连杆 连杆的作用是将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。其结构由连杆小头、连杆大头、杆身、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成， 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 连杆示意图 11 1.连杆构造 小头：用来安装活塞销，以连接活塞。连杆小头多为薄壁圆环形结构，为减少与活塞销之间的磨损，在小头孔内压入薄壁青铜衬套。 杆身：杆身与连杆小头、连杆大头铸造为一体，杆身在工作过程中受力较大，为防止其弯曲变形，杆身必须具有足够的刚度。 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 杆身示意图 12 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。其切口形式有平切口和斜切口两种，一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径，采用平切口;柴油机受力大，其大头直径较大，超过气缸的直径，采用斜切口，一般与连杆轴线成 30 ～ 60 夹角 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 连杆大头示意图 13 2. 连杆轴承(俗称小瓦 连杆轴承的作用是保护连杆轴颈及连杆大头孔，其结构由钢背和减磨层组成。 曲柄连杆机构 发动机构造 与基础知识 连杆轴瓦示意图 (1)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; (2)铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机，但其减磨性能差; (3)铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种： 14 3. 连杆螺栓 连杆螺栓是经常受交变应力作用的重要零件，安装时，必须牢固可靠，要符合工厂规定的拧紧力矩，分 2 ～ 3 次拧紧。 4. 连杆的安装 安装后为了能使发动机正