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2.3 活塞连杆组
如图2-5所示,活塞连杆组由活塞、活塞
环、活塞销、连杆等机件组成。
2.3.1 活塞
图2-4 活塞连杆组
1、2-活塞环 3-油环刮片 4- 油环衬套 5-活塞
6-活塞销 7- 活塞销卡环 8-连杆组 9-连杆衬套
10-连杆 11-连杆螺栓 12-连杆盖 13-连杆螺母
14-连杆轴承
一、活塞
活塞的功用是承受燃气压力,并将此力通过活塞销、连杆、曲轴和飞轮输出扭矩;活塞同气缸与气缸盖形成燃烧室。
活塞的构造如图2-5所示。头部的形状与燃烧室不同形状各异,有平顶、凸顶和凹顶的。
图2-6 活塞结构
1-活塞顶 2-活塞头 3-活塞销座 4-活塞裙部
防漏部:
防漏部制有环槽用以安装气环和油环
,气环多为2~3道,油环多为一道。环槽
内装有气环与油环,气环装在上部,油环
装在下部。活塞顶至第一环槽之间的环岸
,叫火力岸。
在此岸上一般制有隔热环槽,在增压柴油
机的活塞第一环槽中铸有高镍铸铁环架,
以提高活塞的使用寿命。
销座部:
用以装配活塞销,将活塞受力传给连杆。
裙部:
也叫导向部,在活塞往复运动中起导向
作用,并承受侧压力。为防止活塞换向时产
生拍击和磨损,将活塞销孔偏移1~2mm。因
此,要注意安装方向。
2.3.2活塞环
活塞环是一个具有开口的弹性圆环。活
塞环有气环和油环两种。
气环的作用是:密封和导热;
油环的作用是:刮油和布油。
气环根据截面形状不同有多种,如图2-7
所示。
图2-7 活塞环的断面形状
a)矩形环 b)锥面环 c)正扭曲内切环
d)反扭曲内切环 e)梯形环 f)桶面环
矩形环也叫平环,多用于发动机第一道
环,其表面多采用多孔镀铬,增加硬度耐磨。
锥形环,其断面为梯形,此环装入气缸
后与缸壁呈线接触,比压大,易磨合具有刮
油作用,并防止润滑油串入气缸,安装时必
须注意方向。
扭曲环,在矩形断面的内侧或外侧去除部
分金属,也称内切口和外切口。此环装入气缸
后随活塞的运动产生扭转,广泛用于二、三道
环,安装时要注意方向,内切口朝上,外切口
朝下。
梯形环,其断面呈梯形。环槽也制成梯形
断面,环在环槽中内外移动时,环在环槽中的
间隙发生变化,将槽中的焦状油挤出,防止焦
环故障。
桶形环,其表面呈桶形。装入气缸壁
呈线接触,活塞在上、下止点换向运动时
,产生倾斜,桶形环将沿缸壁微量移动,
且活塞上、下运动时均有油楔作用,所以
,此种环易磨合。
图2-8 气环的泵油作用
a)活塞下行 b)活塞上行
如图2-8所示,随着活塞在气缸内上下
往复运动气环第二密封面经常变化,进入
活塞环与活塞环槽间隙中的机油不断地被
挤入气缸,这种现象称为气环的泵油作用。
油环又称刮油环。其作用是刮下气缸
壁上多余的机油,避免过多的机油进入气
缸烧掉造成浪费、污染环境和使气缸内积
炭增加;同时还能使气缸壁上的机油均布
,改善气缸壁的润滑条件。
图2-9 油环的布油和刮油
a)活塞下行 b)活塞上行
油环的外圆切有环槽,目的是增加油环对
气缸壁的比压。如图2-9所示,油环铣有回油孔
,目的是防止刮油时活塞环与壁面间的油压升
高,将活塞环推离气缸壁面破坏刮油作用。
油环有两种:一是整体式油环,二是组合
式油环。目前,中小型汽油机用组合式油环,
如图2-10所示。图中2-10a)是普通的油环
,图中2-10b)是两片一簧式组合油环,弹簧
既是径向弹簧又是轴向弹簧。其轴向弹力将
上、下刮片压向环槽,径向弹力增强刮片对
缸壁的压力。
此环安装时,应先安撑簧片,立面朝外,
对接的上、下切口在内,然后装上、下两片刮
片环,且三者的开口互相错开。图中2-10c为近
似整体式油环与衬簧式组合油环,由油环体和
油环衬簧组成,多用于柴油机。
图2-10 油环
a)普通油环(整体式) b)组合油环 c)普通涨簧油环
1-活塞 2-下刮片 3.6-衬簧 4-上刮片 5-油环体 7-锁口钢丝
如图2-11所示的是三片双簧式组合油
环,由上两片刮片环、下一片刮片环、轴
向强力环和径向强力环组成。轴向强力环
将上、下刮片环压向环槽,径向强力环将
刮片环压向气缸壁。这种环的弹力大且不
易下降。因此,该环性能佳、寿命长。
图2-11 三片双簧式组合油环
1-扁平环 2-波形环 3-衬环
2.3.3 活塞销
活塞销的功用是把活塞与连杆小端
铰链连接在一起,并把活塞的受力传给
连杆或将连杆的受力传给活塞。
活塞销
1-活塞 2-活塞销 3-卡簧 4