汽車構(gòu)造與拆裝（第2版)3.2活塞環(huán)的更換ppt課件

1、學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)單元2.32.3曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與拆裝的構(gòu)造與拆裝邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系何曉鵬2.3.2活塞連桿組的構(gòu)造與拆裝活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成：成：活塞環(huán)的更換活塞環(huán)的更換工作任務(wù)描述客戶反映活塞環(huán)損壞工作任務(wù)活塞環(huán)是什么？活塞環(huán)是什么？怎么更換活塞環(huán)？怎么更換活塞環(huán)？發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒冒大量藍(lán)煙冒大量藍(lán)煙更換活塞環(huán) 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)掌握活塞、活塞環(huán)、連桿的結(jié)構(gòu)掌握活塞、活塞環(huán)、連桿的結(jié)構(gòu)能熟練規(guī)范的更換活塞環(huán)能熟練規(guī)范的更換活塞環(huán)理理 論論 知知 識(shí)識(shí)2 連桿的功用和結(jié)構(gòu)1 活塞、

2、活塞環(huán)的功用和結(jié)構(gòu)1.1.活塞活塞功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)。 工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)達(dá)600-700K600-700K，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到到10m/s10m/s，承受很大的慣性力。活塞頂部承受最，承受很大的慣性力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_(dá)高可達(dá)3-5MPa3-5MPa汽油機(jī)的壓力。汽油機(jī)的壓力。 資料：資料： 鋁合金：質(zhì)量小鋁合金：質(zhì)量小 導(dǎo)熱性好；導(dǎo)熱性好； 灰鑄鐵：質(zhì)量大灰鑄鐵：質(zhì)量大 導(dǎo)熱性差導(dǎo)熱性差活塞應(yīng)具備

3、活塞應(yīng)具備的特點(diǎn)的特點(diǎn)A 剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。B 導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損C 質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力構(gòu)造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞構(gòu)造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部。頭部和活塞裙部。 （1活塞頂部活塞頂部功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。氣體壓力。 活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀和活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀和燃燒室的具體形式有關(guān)，是為滿足可燃混合燃燒室的具體形式有關(guān)，是為滿足可燃混合氣形成和燃

4、燒的要求氣形成和燃燒的要求.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上。多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換用、有利于改善換氣過程。多用在二氣過程。多用在二沖程汽油機(jī)上沖程汽油機(jī)上凹坑的形狀、位置必凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。防止碰氣門?；钊?shù)姆诸惢钊數(shù)姆诸?（2活塞頭部活塞頭部 位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。作用：作用： 1、安裝活塞環(huán)

5、、與活塞一起密封氣缸。、安裝活塞環(huán)、與活塞一起密封氣缸。 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。（3 3活塞裙部活塞裙部 位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝活塞銷的銷座孔?；钊N的銷座孔。 作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防止破壞油膜。壓力，防止破壞油膜。（4 4活塞形狀活塞形狀銷座方向銷座方向工作時(shí)向里變形工作時(shí)向里變形裙部受側(cè)壓力的裙部受側(cè)壓力的

6、作用，導(dǎo)致活塞作用，導(dǎo)致活塞發(fā)生變形發(fā)生變形不受壓力的不受壓力的部分，去掉部分，去掉后可以減輕后可以減輕質(zhì)量。質(zhì)量。-工作時(shí)，活塞受熱膨脹，由于銷座方向的金屬材料較工作時(shí)，活塞受熱膨脹，由于銷座方向的金屬材料較多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時(shí)先將活塞制成橢圓多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時(shí)先將活塞制成橢圓形，短軸在銷座軸方向。形，短軸在銷座軸方向。-上小下大的圓錐形形狀。上小下大的圓錐形形狀。恒范鋼片活塞恒范鋼片活塞 自動(dòng)調(diào)節(jié)式活塞自動(dòng)調(diào)節(jié)式活塞 開槽活塞汽油機(jī)）開槽活塞汽油機(jī)）圓槽圓槽絕熱槽絕熱槽膨脹槽膨脹槽 2. 2. 活塞環(huán)活塞環(huán) 活塞環(huán)：是具有彈性的開口環(huán)，有氣環(huán)和油環(huán)分?；钊h(huán)：是具

7、有彈性的開口環(huán)，有氣環(huán)和油環(huán)分。 工作條件：工作條件： 高溫、高壓、高速、極難潤(rùn)滑。高溫、高壓、高速、極難潤(rùn)滑。 平均壽命：平均壽命：6 6萬公里萬公里 活塞環(huán)間隙活塞環(huán)間隙端隙：開口間隙端隙：開口間隙,025-0.5mm,025-0.5mm側(cè)隙：邊隙環(huán)高與環(huán)槽）側(cè)隙：邊隙環(huán)高與環(huán)槽）一道：一道：0.04-0.1mm,0.04-0.1mm,其他：其他：0.03-0.07mm0.03-0.07mm油環(huán)：油環(huán)：0.0025-0.07mm0.0025-0.07mm背隙：在汽缸中環(huán)背與環(huán)底背隙：在汽缸中環(huán)背與環(huán)底 （0.5-1mm)0.5-1mm)（1 1氣環(huán)氣環(huán)作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏

8、氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。切口切口可能漏氣的路線：可能漏氣的路線：環(huán)面與缸壁之間環(huán)面與缸壁之間環(huán)與環(huán)槽側(cè)面之間環(huán)與環(huán)槽側(cè)面之間開口間隙處開口間隙處氣環(huán)的泵油作用氣環(huán)的泵油作用活塞環(huán)的泵油作用及危害活塞環(huán)的泵油作用及危害 原因：原因： （1存在側(cè)隙和背隙；存在側(cè)隙和背隙； （2環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。 危害：危害： （1增加了潤(rùn)滑油的消耗；增加了潤(rùn)滑油的消耗； （2火花塞沾油不跳火；火花塞沾油不跳火； （3燃燒室積碳增多，燃燒性能變壞；燃燒室積碳增多，燃燒性能變壞； （4環(huán)槽內(nèi)形成積碳，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；環(huán)槽內(nèi)形成積碳，擠壓

9、活塞環(huán)而失去密封性； （5加劇了氣缸的磨損。加劇了氣缸的磨損。 措施：措施： （1采用扭曲環(huán)；采用扭曲環(huán)； （2采用組合式油環(huán)；采用組合式油環(huán)； （3油環(huán)下設(shè)減壓腔。油環(huán)下設(shè)減壓腔。氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀a)矩形環(huán)；矩形環(huán)；b)錐形環(huán)；錐形環(huán)；c)內(nèi)切口內(nèi)切口扭曲環(huán)；扭曲環(huán)；d)外切口扭曲環(huán)；外切口扭曲環(huán)；e)梯梯形環(huán)；形環(huán)；f)桶形環(huán)桶形環(huán) 扭曲環(huán)的作用原理a)矩形環(huán)；b)扭曲環(huán) 氣環(huán)斷面形狀：氣環(huán)斷面形狀：形狀形狀特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖矩形環(huán)矩形環(huán) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、與缸壁接觸面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、與缸壁接觸面積大，有利于活塞頭的散熱。積大，有利于活塞頭的散熱。扭曲環(huán)扭曲環(huán)減少了環(huán)在

10、環(huán)槽內(nèi)的上下移動(dòng)量，從減少了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下移動(dòng)量，從而減小了泵油作用，使磨損減輕。而減小了泵油作用，使磨損減輕。錐面環(huán)錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。表面接觸壓力，有利于磨合和密封。梯形環(huán)梯形環(huán)可使膠狀油焦不斷從環(huán)槽中被擠出，可使膠狀油焦不斷從環(huán)槽中被擠出，但加工困難，精度要求高。但加工困難，精度要求高。桶面環(huán)桶面環(huán)外圓為凸圓弧形，環(huán)在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)均外圓為凸圓弧形，環(huán)在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)均能與氣缸形成油楔，使磨損大為減少能與氣缸形成油楔，使磨損大為減少（2 2油環(huán)油環(huán)種類普通油環(huán)組合式油環(huán)示意圖特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，成本低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

11、易加工，成本低與汽缸壁接觸壓力高，適應(yīng)與汽缸壁接觸壓力高，適應(yīng)性好，刮油效果強(qiáng)，但成本性好，刮油效果強(qiáng)，但成本高高回油孔回油孔刮油片軸向襯環(huán)刮油片徑向襯環(huán)油環(huán)的刮油作用：油環(huán)的外圓柱面中間加工有凹槽，槽中鉆有小孔或開切槽。當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，油環(huán)將缸壁上多余的機(jī)油刮下通過小孔或切槽流加曲軸箱；當(dāng)活塞向上移動(dòng)時(shí)，刮下的機(jī)油仍通過回油孔流回曲軸箱?；钊h(huán)的安裝活塞環(huán)的安裝檢查三隙檢查三隙觀察環(huán)的種類：觀察環(huán)的種類： 1矩形環(huán)：一般用作第一道環(huán)矩形環(huán)：一般用作第一道環(huán) 2錐形環(huán)：二、三道環(huán)，注意方向性，一般側(cè)錐形環(huán)：二、三道環(huán)，注意方向性，一般側(cè) 面標(biāo)有面標(biāo)有“向上或向上或“TOP等記號(hào)。等記號(hào)。 3

12、扭曲環(huán)：上內(nèi)切環(huán)用作第一道環(huán)，下外切環(huán)用作第扭曲環(huán)：上內(nèi)切環(huán)用作第一道環(huán)，下外切環(huán)用作第 二道環(huán)二道環(huán)3. 環(huán)的開口位置相互錯(cuò)開：環(huán)的開口位置相互錯(cuò)開： 1三道環(huán)：相互錯(cuò)三道環(huán)：相互錯(cuò)120 2四道環(huán)：一道與二道互錯(cuò)四道環(huán)：一道與二道互錯(cuò)180，二道與三道互錯(cuò)，二道與三道互錯(cuò) 90，三道與四道互錯(cuò)，三道與四道互錯(cuò)180NOTE：第一道氣環(huán)的開口最好處于作功沖程中受壓力最小的：第一道氣環(huán)的開口最好處于作功沖程中受壓力最小的一側(cè)，同時(shí)避開活塞銷孔。一側(cè)，同時(shí)避開活塞銷孔。 3.活塞銷 作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。 構(gòu)造： 活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截錐形，以及兩

13、段截錐與一段圓柱的組合形。 資料：低碳鋼、低碳合金鋼如20、20Mn、15Cr、20Cr等。外表面滲碳淬硬，再經(jīng)精磨和拋光等精加工。這樣既提高了表面硬度和耐磨性，又保證有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性。 活塞銷的連接形式活塞銷的連接形式 活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有兩種方式：全浮式安裝和半浮式裝置?；钊N連桿全浮連接的特點(diǎn)：全浮連接的特點(diǎn)：活塞銷能在連桿活塞銷能在連桿小頭、銷座孔中小頭、銷座孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，三者自由轉(zhuǎn)動(dòng)，三者間可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，間可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少了磨損并使減少了磨損并使磨損均勻磨損均勻 “全浮式全浮式裝置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿小頭和裝置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿小頭

14、和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動(dòng)，使磨損均勻。為了防止全浮式活塞銷塞銷座中自由擺動(dòng)，使磨損均勻。為了防止全浮式活塞銷軸向竄動(dòng)刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向軸向竄動(dòng)刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向定位。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用鋼材料，鋁比鋼定位。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用鋼材料，鋁比鋼熱膨脹量大。為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔為熱膨脹量大。為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合。裝配時(shí)，先把鋁活塞加熱到一定程度，然后再過渡配合。裝配時(shí)，先把鋁活塞加熱到一定程度，然后

15、再把活塞銷裝入，這種安裝方式應(yīng)用較廣泛。把活塞銷裝入，這種安裝方式應(yīng)用較廣泛。 “半浮式半浮式安裝的特點(diǎn)是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺安裝的特點(diǎn)是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，而和連桿栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，而和連桿小頭沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。活塞銷不會(huì)作軸向竄動(dòng)，不需要鎖片。小頭沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；钊N不會(huì)作軸向竄動(dòng)，不需要鎖片。小轎車上應(yīng)用較多。小轎車上應(yīng)用較多。 4.4.連桿連桿 作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。成曲

16、軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 連桿的結(jié)構(gòu)連桿的結(jié)構(gòu)連桿組件分解圖連桿的結(jié)構(gòu)連桿的結(jié)構(gòu)小頭：內(nèi)有青銅襯小頭：內(nèi)有青銅襯套套桿身：一般為桿身：一般為“工工字形斷面，抗彎字形斷面，抗彎強(qiáng)度好，重量輕強(qiáng)度好，重量輕大頭：與曲軸相連大頭：與曲軸相連，做成，做成“分開式分開式”。平切口與桿身軸。平切口與桿身軸線垂直，斜切口與線垂直，斜切口與桿身軸線成桿身軸線成30-6030-60度度夾角。夾角。連桿軸瓦V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的布置形式并列式并列式主副式主副式叉式叉式連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時(shí)嵌入連桿大連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時(shí)嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時(shí)應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油有的軸瓦上還制有油孔，安裝時(shí)應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油孔對(duì)齊?？讓?duì)齊。 V V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)兩個(gè)氣缸的連桿是裝在曲型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)