项目2 任务二 活塞连杆组的构造（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2022）

汽车发动机构造与维修   项目二 发动机曲柄连杆机构 任务二 活塞连杆组的构造 【任务描述】 本任务将学习活塞连杆组的作用、组成等相关知识。 【知识储备】 一、活塞连杆组作用 活塞连杆组是发动机的传动件，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，对外输出转矩，以驱动汽车车轮转动。 二、活塞连杆组的组成 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图2-18所示。 图2-18活塞连杆组 三、活塞 1.活塞的作用 活塞承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转并对外输出动力。活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 2活塞的组成 活塞主要由顶部，头部和裙部等组成，如图2-19所示。 图2-19 活塞 （1）活塞顶部 活塞顶部的形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的顶部一般采用平顶，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些为了改变混合汽形成而采用凹顶，凹坑的大小还可以调节发动机压缩比。 （2）活塞头部 活塞头部是活塞环槽以上部分。其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞一起实现气缸密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。头部有若干道环槽用以安装活塞环，汽油机一般有2～3道环槽，上面1～2道用于气环，下面1道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环所刮下来的多余的机油，经过小孔流回油底壳。 （3）活塞裙部 活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底的部分。其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向并承受侧压力。活塞工作时，燃烧气体压力作用在活塞的顶部，而活塞销反力作用在头部的销座孔处，由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大（受力变形）。侧压力N使活塞裙部变形；活塞销座孔附近的金属堆，受热膨胀量大，致使裙部在受热变形时，活塞销座孔方向的膨胀量大，裙部是椭圆。为了保证在冷态的情况下活塞于气缸壁的接触，在活塞裙部有开槽。由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀，所以活塞作成一个上小下大的近似圆锥形。 （4）活塞销座孔 活塞销座孔也是活塞的组成部分之一，它将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔通常有肋片与活塞内部相连，以提高其刚度。销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽，卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动。 四、活塞环 活塞环安装在活塞环槽内，用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止窜气，同时使活塞往复运动顺畅。活塞环包括气环和油环两种类型，如图2-20所示。 图2-20活塞环 1.气环 （1）作用 气环主要作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止高温高压燃气进入曲轴箱；同时还将活塞顶部的大部分热量传导给气缸，再由冷却水或空气带走。 活塞环工作时受到气缸中气体的高温高压作用，其温度较高，而且在气缸中高速运动，加上机油高温变质，润滑条件变坏，其磨损严重。活塞环磨损失效后，发动机将出现起动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油损耗量大、排气冒黑烟以及活塞边面积炭严重等情况。 由于气缸的磨损不均匀性，使其变成锥度和椭圆性，活塞在其中往复运动，沿颈向产生一张一缩的运动，使环受弯曲应力而容易折断，造成发动机卡死、拉缸、发动机不工作等。 （2）材料 活塞环一般是用合金铸铁铸造的。第一道气环的工作表面一般镀有多孔铬（多孔铬的硬度高，能储存少量的机油），其它一般镀锡或磷化，改善磨合性能。 （3）结构 活塞环上有一切口，且自由状态不是圆形，其尺寸比气缸的内径大，所以它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力而紧贴气缸壁，使燃气不能通过环与气缸壁的接触面的间隙。切口一般是0.25～0.8mm，如图2-21所示。 图2-21 气环 2.油环 （1）作用 油环主要是刮油、布油和辅助密封作用。油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上铺涂一层均匀机油膜，这样即可以防止机油串入，又可以减小活塞与气缸的磨损与摩擦阻力。 （2）类型 油环分为普通油环和组合油环。普通油环一般是由铸铁制成的，其外圆中间切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有许多排油孔。组合油环由刮油片和两个弹性衬环组合而成的。轴向衬环夹装在第二第三刮油片之间，如图2-22所示。 图2-22 油环 五、活塞销 1.作用 活塞销的作用是连接活塞与连杆小端，将活塞承受的气体的作用力传递给连杆，如图2-23所示。 图2-23活塞销 2.结构与材料 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号中碳钢高频淬火等材料。 3.类型 根据活塞销的固定方式的不同，可分为全浮式或半