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

模块2　曲柄连杆机构的构造与维修 【学习目标】 1.熟悉曲柄连杆机构的功用与组成。 2.掌握曲柄连杆机构各组成零件的构造。 3.理解曲柄连杆机构的装配技术要求。 4.能够对曲柄连杆机构各零件进行正确的检验与维修。 5.能够对曲柄连杆机构进行正确拆装。 【本节目标】 1.掌握活塞连杆组的功用与组成。 2.掌握活塞连杆组各零件的结构。 3.掌握活塞连杆组的拆装方法及技术要求。 4.掌握活塞连杆组各零件的检测、鉴定和维修。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-14　活塞连杆组 1、2—气环3—油环刮片4—油环衬簧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 【基本理论知识】 活塞连杆组主要由活塞、连杆、活塞环、活塞销、连杆轴承等组成，如图2-14所示。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-15　活塞的基本结构 1.活塞 (1)活塞的功用　 (2)活塞的构造　活塞主要由活塞顶部、活塞头部和活塞裙部三部分组成，如图2-15所示。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-16　活塞顶部形状 a)平顶　b)凸顶　c)凹顶 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。根据不同的要求，活塞顶部制成各种不同的形状，如图2-16所示。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 2)活塞头部 3)活塞裙部：活塞环槽以下的部分为活塞裙部。其作用是为活塞运动导向和承受侧压力。发动机工作时，由于气体压力和活塞销座处金属较多的影响，活塞裙部沿活塞销轴轴线方向膨胀量较大，如图2-17所示。所以，在常温下，活塞裙部截面形状呈椭圆形，椭圆形长轴垂直于活塞销方向，以保证在热态下活塞与气缸配合间隙均匀。发动机工作时，活塞的温度从上到下逐渐降低，膨胀量逐渐减少，所以，常温下，活塞裙部直径上小下大，如图2-18所示。 为了减小销座附近的热变形量，有的活塞在销座附近的裙部外表面制成凹陷，有的活塞在裙部受侧压力小的一面，开有T形槽，如图2-19所示。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-17　活塞裙部变形 图2-18　活塞裙部示意图 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-19　开槽活塞 1—绝热槽　2—膨胀槽 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-20　活塞环 2.活塞环 (1)活塞环的功用　活塞环按其功用可分为气环和油环，如图2-20所示。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 (2)活塞环的结构 1)活塞环的间隙。活塞环上有一个切口，称活塞环开口。活塞环开口不仅便于拆装，还可以使活塞环直径略大于气缸直径，靠其弹性在缸内压紧气缸壁，加强密封性。发动机工作时，活塞及活塞环都会发生热膨胀，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和背隙。 活塞环的间隙如图2-21所示。 图2-21　活塞环的间隙 1—气缸　2—活塞环　3—活塞 Δ1—开口间隙　Δ2—侧隙　Δ3—背隙 2.2　活塞连杆组的构造与维修 2)气环。气环的密封原理如图2-22所示。 环在自由状态下，环外径＞缸径，装缸后在其弹力Po作用下与缸壁压紧，形成第一密封面。 图2-22　气环的密封原理 1—第一密封面　2—第二密封面　PA—第一密封面的压紧力　PB—第二密封面的压紧力　 P—气缸内气体压力　P1—环侧气体压力　P2—背压力　P0—环的弹力　 Pj—环的惯性力　F—环与缸壁的摩擦力 2.2　活塞连杆组的构造与维修 图2-23　活塞环的泵油过程 活塞环的泵油过程如图2-23所示。 活塞环泵油是当活塞带着环下行(进气行程)时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上刮下的润滑油充入环槽下方；当活塞又带着环上行(压缩行程)时，环又靠在环槽的下方，同时将油挤压到环槽上，如此反复，就将润滑油泵到活塞顶。 2.2　活塞连杆组的构造与维修 气环在结构上采用不同的断面形状，如图2-24所示。 ① 矩形环：结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油，如图2-24a所示。 ② 锥形环：与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜，如图2-24b所示。 ③ 扭曲环：将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成，如图2-24c、f所示。当活塞环装入气缸后，由于环的弹性内力不对称产生断面倾斜，防止活塞环在环槽内上下窜动而造成的泵油作用，同时增加了密封性，并具有向下的刮油作用。 ④ 梯形环：当活塞在侧压力作用下左、右换向时，环的侧隙和背隙将不断变化，使胶状油焦不断从环槽中被挤出。梯形环用于热负荷较大的柴油机的第一道环，如图2-24d所示。 ⑤ 桶形环：多用于强化发动机上，环的外圆面为凸圆弧形，环面与缸壁圆弧接触，如图2-24e所示。环上下运动时，均能形