活塞连杆组的构造原理与维修.ppt

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1、汽车发动机构造与维修第二章曲柄连杆机构构造与原理教学目的1、掌握曲柄连杆机构的功用与组成2、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况第一节活塞连杆组构造与工作原理学习内容：活塞活塞环活塞销连杆教学重点：1、掌握活塞连杆组的构造2、掌握活塞环的分类与作用3、活塞的冷敲热拉现象与防止措施第三节活塞连杆组构造与工作原理组成：由活塞、活塞环、活塞销和连杆、连杆轴瓦等组成。活塞连杆连杆轴瓦活塞销活塞环气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖活塞连杆组1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。2、工作环境：(1)高温：活塞直接与高温气体接触，瞬时温度

2、可达2500K以上，且散热条件差，温度分布很不均匀；(2)高压:活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，在高压下活塞产生冲击与侧压力；(3)高速：活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，(4)腐蚀：活塞同时受到燃气的化学腐蚀作用。3、材料：铝合金：质量小导热性好；灰铸铁;耐热钢。一、活塞角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。活塞顶部功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承

3、受气体压力。4、结构顶部：构成燃烧室，承受气体压力。头部:安装活塞环，制作较厚。裙部：导向，传力。承受侧压力,销座孔处制有加强筋。活塞(1)活塞顶部的形状:1）汽油机活塞顶部:凸顶、凹顶、平顶。多采用平顶、有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。平顶活塞：结构简单、加工方便、吸热面积小。凸顶活塞：顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度,因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。凹顶活塞：可以用来调节发动机的压缩比，且可以改善燃烧室的形状,但顶部受热量大易形成积炭，加工制造比较困难。成型顶活塞:一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机,特殊的顶部形状可满足燃烧过程中的

4、不同要求。活塞顶部2）柴油机活塞顶部柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合气形成或与燃烧室要求相适应。燃烧室形式：直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。（又称统一式）主燃烧室（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）副燃烧室（一部分位于缸盖中）主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。涡流燃烧室预燃燃烧室分开式：涡流燃烧室（副燃烧室占总容积50~80%）预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积25~45%）头部（2）活塞头部位置：指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。工作条件最恶劣，应离

5、顶部远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有2~3个，油环槽为一个。活塞的装配方向大多数发动机装配中，必须严格按照发动机生产厂家的规定的活塞方向装配活塞。往往在活塞顶部标注有活塞装配方向（3）活塞裙部A.位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。B.作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。裙部C.裙部表面的保护（改善铝合金耐磨性措施）:a.镀锡汽油机活塞裙部外表面镀锡b.涂石墨锻铝活塞裙部外

6、表面涂石墨c.表面磷化柴油机活塞裙部外表面磷化（1）预先做成阶梯形、锥形活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样，如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就

7、会变成一个椭圆，使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动机就无法正常工作。（2）预先做成椭圆形椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。长短轴之差≈0.3-0.5mm.配缸间隙:热拉：配缸间隙与活塞的冷敲热拉现象：冷态下活塞收缩，活塞与气缸壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出现敲缸的现象。.活塞的冷敲热拉冷敲：危害：噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，会使气缸壁和活塞拉缸的现象。危害：气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。活塞的最大直径处与气缸的间隙。活塞裙部呈椭

8、圆形原因金属量销座孔方向变形量大长轴垂直于销座轴线长短轴之差≈0.3-0.5mm铝合金活塞防冷