2.3活塞连杆组构造与检修（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北理工出版社）

第二章曲柄连杆机构的构造与维修 第一节曲柄连杆机构概述 第二节机体组的构造和检修 第三节活塞连杆组构造与检修 第四节AJR型发动机曲柄连杆机构分解和组装 第五节曲轴飞轮组的构造和检修 第三节活塞连杆组构造与检修 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆等主要机件组成，如图2- 13所示。 一、活塞 1.活塞的作用与材质 活塞的作用是封闭气缸，与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室，承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。 活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能好，有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时尺寸及形状的变化小。因为活塞承受的气体压力和惯性力是呈周期性变化的，活塞的不同部分会受到交变的拉伸、压缩或弯曲载荷，并且由于活塞各部分的温度极不均匀，会在活塞内部产生一定的热应力。 汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也采用高级铸铁或耐热钢制造活塞。 下一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 2.活塞的结构 活塞的基本结构如图2- 14所示。 (1)活塞顶部活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。为了提高刚度和强度，并加强其散热能力，背面多有加强筋。根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状，它的选用与燃烧室形式有关。汽油机活塞顶部多采用如图2-15所示的几种形式。 (2)活塞头部活塞头部是最下边一道活塞环槽以上的部分。其主要作用是:承受气体压力，并传给连杆;与活塞环一起实现对气缸的密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。 (3)活塞裙部自油环槽下端面起至活塞底面的部分称为活塞裙部，其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向和承受侧压力。 下一页 上一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 二、活塞环 1.活塞环的作用与工作条件 (1)活塞环的作用活塞环按其主要作用可分气环和油环两类。 气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的气体窜入曲轴箱，同时还将活塞头部的热量传给气缸，再由冷却水或空气带走。另外，气环还起刮油、布油的辅助作用。 油环的功用是用来将气缸壁上多余的机油刮回油底壳，并在气缸壁上均匀地布油，这样既可以防止机油窜入燃烧室，又可以减小活塞、活塞环与气缸的摩擦力和磨损。此外，油环也兼起密封作用 下一页 上一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 (2)活塞环的工作条件活塞环是在高温、高压、高速和润滑困难的条件下工作的。它的运动情况也很复杂，不仅有与环槽侧面的上下撞击，还与缸壁有高速的滑动摩擦，以及由于活塞环的径向张缩运动而产生的与环槽侧面的摩擦。因此，活塞环是发动机中寿命最短的零件之一。当活塞环磨损至失效时，将出现发动机起动困难，功率下降，曲轴箱压力升高，机油消耗增加，排气冒蓝烟，燃烧室、活塞等表面严重积炭等不良状况。 下一页 上一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 2.活塞环的结构 发动机工作时，活塞和活塞环都会发生热膨胀，并且活塞环随活塞在气缸内做往复运动时，有径向张缩变形现象。因此，活塞环在气缸内应有开口间隙，与活塞环槽间应有侧隙与背隙，如图2- 17所示。 三、活塞销 1.活塞销的作用和工作条件 活塞销的功用是连接活塞与连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 下一页 上一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件较差(一般靠飞溅润滑)，因而要求有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽可能小。为此，活塞销通常制成空心圆柱体。 活塞销一般用低碳钢或低碳合金钢制造，先经表面渗碳处理，以提高表面硬度，并保证心部具有一定的冲击韧性;然后进行精磨和抛光。 活塞销的内孔形状有圆柱形、两段截锥形和两段截锥与一段圆柱的组合形等。圆柱形孔易加工，但活塞销的质量较大;两段截锥形的活塞销质量较小，又接近等强度梁的要求(活塞销所承受的弯矩在中部最大，距中部越远处越小)，但孔的加工较复杂;组合形则介于两者之间。 下一页 上一页 返回 第三节活塞连杆组构造与检修 2.活塞销的分类 活塞销与活塞销座孔和连杆小头的连接方式，一般有以下两种形式: (1)全浮式在发动机正常工作温度时，活塞销能在连杆衬套和活塞销座孔中自由转动，因而增大了实际接触面积，减小了磨损且使磨损均匀，所以被广泛采用，如图2- 23( a)所示。 装配时，应先将活塞在温度为70 ℃ ~90℃的水或油中加热，