模块二 单元2 活塞连杆组的结构与检修（课件） -高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（劳动版）

§单元2 活塞连杆组的结构与检修 1. 掌握活塞连杆组的作用、组成和工作原理。 2. 正确描述活塞连杆组各零件的结构和工作原理。 3. 掌握活塞连杆组的拆装与维护方法。 4. 掌握活塞连杆组主要机件的检测方法。 5. 能够进行相关故障的诊断与排除。 一、活塞连杆组的作用及组成 作用：将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。 组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴瓦等。 活塞连杆组 二、活塞连杆组的结构 1. 活塞 （1）功用 活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱动曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 （2）工作条件 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。 （3）活塞要求 1）要有足够的刚度和强度，传力可靠。 2）导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损。 3）质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力。 （4）活塞材料 汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，如桑塔纳发动机所用的活塞是由Si -Cu·Mg 过共晶铝合金铸造的。但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。 （5）活塞结构 一般来说活塞可分为顶部、头部和裙部三部分。 活塞 1）活塞顶部 活塞顶 a) 平顶活塞　 b) 凸顶活塞 　c) 凹顶活塞 2）活塞头部　 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，又称为防漏部。 活塞顶部吸收的热量主要经过防漏部通过活塞环传给气缸壁，再由冷却水传导出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，同时还将70% ~80%的热量通过活塞环传给气缸壁。 3）活塞裙部　 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔。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。 活塞侧压力 a) 作功行程　 b) 压缩行程 9 2. 活塞环 活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。 活塞环 （1）功用 气环的作用是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走。 油环起布油和刮油的作用，既可以防止机油窜入气缸燃烧掉，又可以减少活塞、活塞环与气缸壁的摩擦阻力，此外，油环还能起到辅助封气的作用。 （2）工作条件及性能要求 活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作，因此，要求活塞环弹性好，强度高、耐磨损。 （3）材料 目前活塞环材料广泛采用的是合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素）， 第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。 （4）结构 1）气环 气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径。 气环密封效果一般与气环数量有关，汽油机一般采用2 道气环，柴油机一般采用3 道气环。 活塞环密封面 气环的断面形状很多，最常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环。 气环断面形状 a) 矩形环　b) 锥面环　c) 扭曲环　d) 扭曲环　e) 梯形环　f) 桶面环 ①矩形环：断面为矩形，其结构简单，制造方便，易于生产，应用最广。 气环泵油作用 ②扭曲环：扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状，在环的内圆部分切槽或倒角的称内切环，在环的外圆部分切槽或倒角的称外切环。 ③锥面环：锥面环断面呈锥形，外圆工作面上加工了一个很小的锥面（0.5° ~ 1.5°），减小了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。 ④梯形环：梯形环断面呈梯形，可以延长环的使用寿命。但是其主要缺点是加工困难，精度要求高。 ⑤桶面环：桶面环的外圆为凸圆弧形，是近年来兴起的一种新型结构。由于它与气缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封，但凸圆弧表面加工较困难。 2）油环　 油环有普通油环和组合油环两种。 油环 3. 活塞销 （1）活塞销的功用及要求 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。 要求：活塞销具有足够的强度和刚度，表面韧性好，耐磨性好，重量轻。 （2）活塞销的材料 活塞销一般都做成空心圆柱体，用低碳钢和低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度，精加工后进行磨光，有较高的尺寸精度和表面光洁度。 （3）活塞销的连接方式 活塞销的连接方式 a) 全浮式 　b) 半浮式 1）“全浮式” 安装 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。 由于活塞是铝活塞，而活塞销采用钢材料，铝比钢热膨胀量大。为了保证高温工作时活塞销与活塞销座孔为过渡配合，装配时，先把铝活塞加热到一定程度，然后再把