活塞連桿、機體組

項目四發(fā)動機連桿斷裂故障檢修曲柄連桿機構(gòu)是內(nèi)燃機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機構(gòu)，用來傳遞力和改變運動方式。作功行程：活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，對外輸出動力；進氣、壓縮、排氣行程：曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運動。1一.認識活塞連桿組零部件的結(jié)構(gòu)和原理活塞連桿組的構(gòu)成氣環(huán)油環(huán)活塞銷活塞連桿連桿螺栓連桿軸瓦連桿蓋2活塞功用：1）與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；

2）承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。

工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。3對活塞的要求：(1)要有足夠的剛度和強度，傳力可靠；

(2)熱膨脹系數(shù)要小，減小受熱時的變形；

(3)導(dǎo)熱性好，耐高壓、耐高溫、耐磨損；

(4)質(zhì)量小，重量輕，盡可能減小往復(fù)慣性力。材料：通常采用高強度鋁合金制造，但其熱膨脹系數(shù)大，高溫下，強度和硬度下降很快。故在一些低速柴油機上采用高級鑄鐵或耐熱鋼。4活塞的結(jié)構(gòu)（1）活塞頂部功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。（3）活塞裙部從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。（2）活塞頭部：安裝活塞環(huán)和活塞銷。5（1）平頂：受熱面積小，廣泛采用。（2）凸頂：與半球形燃燒室配用。（3）凹頂：高壓縮比發(fā)動機為了防止碰撞氣門，也可用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比。

活塞頂部的形狀6頭部（2）活塞頭部位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠些。1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、2、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。作用：7（3）活塞裙部位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。裙部8活塞裙部的橢圓變形演示9（1）預(yù)先做成階梯形、錐形為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保持合理的密封和運動間隙，制造活塞是通常采取下列結(jié)構(gòu)措施：（2）預(yù)先做成橢圓形10（3）活塞裙部開槽橫向絕熱槽減少裙部受熱有的兼作油環(huán)回油孔縱向膨脹槽留有膨脹余地活塞強度降低絕熱槽膨脹槽11（4）恒范鋼片式活塞由于恒范鋼為含鎳33%～36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。12活塞在工作時的保護措施（1）在活塞裙部表面涂保護層，可改善鋁合金活塞的磨合性；主要有鉛、錫、石墨、磷保護層等。（2）有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面的，向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了1～2mm。13活塞環(huán)概念：具有彈性的金屬開口環(huán)，具有密封燃燒室內(nèi)氣體的作用。按作用分為氣環(huán)和油環(huán)。工作條件：高溫、高壓、高速、極難潤滑。平均壽命：6萬公里14（1）氣環(huán)

作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，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。氣環(huán)切口15氣環(huán)的密封作用：第一密封面：活塞環(huán)直徑大于氣缸直徑，裝入后產(chǎn)生彈性貼緊在氣缸壁上而形成；加強密封：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)的背面（背隙處），加強了第一密封面作用；第二密封面：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)槽底面，形成第二密封面；開口間隙：背隙：側(cè)隙：16氣環(huán)的泵油作用演示17氣環(huán)斷面形狀：形狀特點示意圖矩形環(huán) 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)用面廣；但有泵油作用扭曲環(huán)斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲，減小泵油作用，減輕磨損錐面環(huán)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；可形成油膜改善潤滑，但導(dǎo)熱性差，不適用第一道環(huán)梯形環(huán)可將沉積在環(huán)中的結(jié)焦擠出，避免環(huán)折斷，且密封性較好；但加工困難，精度要求高桶面環(huán)上下均可形成油膜，且對活塞的擺動適應(yīng)性好，接觸面小，利于密封，但外圓為凸圓弧形，加工困難18（2）油環(huán)種類普通油環(huán)組合式油環(huán)示意圖特點結(jié)構(gòu)簡單，易加工，成本低與汽缸壁接觸壓力高，適應(yīng)性好，刮油效果強，但成本高刮油片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)刮油片回油孔19油環(huán)的刮油作用20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，以及兩段截錐與一段圓柱的組合形?；钊N的內(nèi)部結(jié)構(gòu)21活塞銷的連接方式連桿活塞銷全浮式半浮式全浮連接的特點：活塞銷能在連桿小頭、銷座孔中自由轉(zhuǎn)動，三者間可相對運動，減少了磨損并使磨損均勻22連桿作用：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)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。連桿組件分解圖23連桿的結(jié)構(gòu)小頭：內(nèi)有青銅襯套桿身：一般為“工”字形斷面，抗彎強度好，重量輕大頭：與曲軸相連，做成“分開式”。平切口與桿身軸線垂直，斜切口與桿身軸線成30-60度夾角。切口的定位方式：平切口：螺栓定位斜切口：四種定位方式24V型發(fā)動機連桿的布置形式并列式主副式叉式25連桿軸瓦26曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼三.認識機體組零部件的結(jié)構(gòu)和原理27氣缸體、曲軸箱、油底殼氣缸體:水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱。氣缸體的工作特點：高溫高壓、高速運動摩擦氣缸體的結(jié)構(gòu)特點：足夠的強度和剛度，高精度內(nèi)表面氣缸體曲軸箱油底殼28汽缸體工作條件和材料（1）工作條件氣缸體提供構(gòu)成活塞運動的空間——氣缸，以及為氣缸進行冷卻的空間（水套和散熱片）。氣缸體承受氣缸內(nèi)氣體壓力和曲柄連桿機構(gòu)運動產(chǎn)生的慣性力所造成的拉伸載荷、縱向彎曲載荷，受力復(fù)雜。同時，氣缸與高溫燃氣接觸，工作面熱負荷高，摩擦磨損問題嚴重。（2）氣缸體的材料

鑄鐵材料：為提高其強度和耐磨性，加入少量的合金元素，如：鎳、鉻等。

鋁合金：質(zhì)量輕，導(dǎo)熱性好。29油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式（1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為氣缸體分類一般式龍門式隧道式30（2）根據(jù)冷卻方式不同分：水冷、風(fēng)冷散熱片冷卻水31（3）根據(jù)氣缸的排列方式結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大?？s短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機重量；形狀復(fù)雜，加工困難。高度小，總體布置方便。32（4）干式氣缸套和濕式氣缸套名稱特點示意圖干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。壁厚1～3mm。濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。壁厚5～9mm。強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水。33作用:

貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。油底殼材料：薄鋼板沖壓而成（有的為了加強油底殼機油的散熱，采用鋁合金制成，如GM公司3.0LV6汽油機）。341、干式缸套不直接與冷卻水接觸。2、濕式缸套與冷卻水直接接觸。缸套作用：組成燃燒室的一部分。35氣缸蓋作用：1.與活塞頂部、氣缸壁的四周一起組成燃燒室。2.用來安裝配氣機構(gòu)大部分零件和火花塞或噴油器等。3.內(nèi)設(shè)冷卻水路和潤滑油道，進、排氣道。36氣缸蓋上的水道和油道水道油道37汽缸墊汽缸墊是燃燒室的密封部件。功用：1.安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣、漏水和漏油。2、材料：有彈性、耐熱性、耐壓性3、安裝時注意方向38氣缸墊