项目二 任务二 活塞连杆组的结构认知与检修（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2021）

汽车发动机构造与维修 发动机配气机构构造与维修 汽油发动机燃料供给系统构造与维修 发动机润滑系统构造与维修 项目三 项目四 项目五 项目六 项目二 发动机曲柄连杆机构构造与维修 项目一 汽车发动机基本知识 发动机冷却系统构造与维修 项目七 发动机拆装与维护 任务二 活塞连杆组的结构认知与维修 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 学习目标 ☞知识目标 1．能正确叙述活塞连杆组的组成与作用； 2．能正确描述活塞连杆组的结构与工作原理。 ☞技能目标 1．能规范对活塞连杆组进行装配； 2．能规范对活塞进行拆装； 3．能规范对活塞及活塞环进行检测。 建议课时 3～5课时。 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 一、理论知识准备 活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴瓦等组成。活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞顶上的燃烧气体压力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车行驶，如图2-14所示。 图2-14 活塞连杆组件 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 1．活塞 活塞的作用是承受混合气燃烧后产生的压力，并将此压力通过活塞销传给连杆，最终传递至曲轴，以推动曲轴旋转。此外，活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。活塞由活塞顶部、头部、裙部三部分组成，如图2-15所示。 图2-15 活塞结构 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 1）活塞顶部 活塞顶部的形状通常有平顶、凸顶和凹顶三种，如图2-16所示。平顶活塞吸热面积小，制造工艺简单，广泛应用于汽油发动机；凸顶活塞强度和刚度较高，可以增大压缩比，但吸热面积大，应用于二冲程发动机较多；凹顶活塞上加工或铸造的凹槽主要用来配合压缩比，同时可避免因正时皮带断裂而导致的活塞顶与气门相互撞击。 图2-16 活塞顶结构 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 2）活塞头部 最下一道活塞环槽以上的部分称为活塞头部，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汽缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给汽缸壁。 活塞头部一般有两道气环槽和一道油环槽。气环槽一般具有同样的宽度，油环槽比气环槽宽度大，且槽底加工有回油孔，方便油环刮下的润滑油流回油底壳。 3）活塞裙部 活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在汽缸中作往复运动并承受侧压力。 活塞裙部与汽缸壁表面的接触面积直接影响发动机的摩擦损失。然而接触面积小则油膜厚度也减小，当油膜厚度过小，将导致摩擦力增大。缩短活塞裙部可以减小接触面而降低摩擦力，但会增大活塞的晃动而造成裙顶和裙底的接触应力升高，影响活塞的工作性能。 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 2．活塞环 活塞环安装于活塞头部的活塞环槽中，其作用是：密封燃烧室，防止高压气体从活塞处泄漏；刮除汽缸壁多余机油，并在汽缸壁涂抹一层均匀的油膜；将活塞的热量传递到缸壁上，并通过冷却系统进行散热。活塞环分为气环和油环两种类型，气环位于活塞上部，油环位于气环之下，如图2-17所示。 图2-17 活塞环 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 1）气环 气环装在活塞头部上端的环槽内，用来防止漏气，将活塞头部的热量传递到汽缸壁，疏散活塞的热量。 气环一般都标有标记来指示安装方向，安装时必须将有标记的一面朝向活塞顶部。由于活塞环在自由状态下不是正圆形，其外廓尺寸比汽缸直径大，当活塞环装入汽缸后，在其自身的弹力作用下环的外圆面与汽缸壁紧贴从而形成垂直密封面。当活塞下行时，活塞环紧贴活塞环槽上端面，形成水平封面，同理，活塞上行时也能形成水平封面，如图2-18所示。由于采用多道活塞环，在装配时环的开口相互错开，形成迷宫式漏气通道，所以气体在通道内的流动阻力很大，最后漏入曲轴箱内的气体就非常少了，一般仅为进气量的0.2%～1.0%。 图2-18 活塞环密封 学习任务2 活塞连杆组构造与维修 （1）活塞环间隙。 为了防止活塞环受热膨胀卡死在汽缸内，活塞环设计有三种间隙，即活塞环侧隙、背隙和端隙。活塞环与环槽端面之间的间隙称为侧隙，活塞环宽度与环槽深度的差值称为背隙，活塞环在上止点时环的开口间隙称为端隙，如图2-19所示。 活塞环对间隙的要求非常高，如果间隙过大会导致密封性变差；如果间隙过小，活塞环受热膨胀可能会在环槽内形成卡滞，导致发动机故障。 图