發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修

教學(xué)標(biāo)題第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修教學(xué)課時(shí)教學(xué)目標(biāo)【素質(zhì)目標(biāo)】：1.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；2.培養(yǎng)學(xué)生國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷及民族自豪感；4培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)職業(yè)素養(yǎng)?！局R(shí)目標(biāo)】：1.熟悉機(jī)體組的構(gòu)造，氣缸體的分類(lèi)；2.了解活塞連桿組的各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運(yùn)動(dòng)關(guān)系；3.掌握機(jī)體組主要零件的檢測(cè)及維修方法?！灸芰δ繕?biāo)】：1.能闡述活塞連桿組各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運(yùn)動(dòng)關(guān)系；2.對(duì)機(jī)體組、活塞連桿組的一般故障進(jìn)行診斷并予以排除。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】：1.機(jī)體組的構(gòu)造，氣缸體的分類(lèi)；2.活塞連桿組的各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運(yùn)動(dòng)關(guān)系；3.機(jī)體組主要零件的檢測(cè)及維修方法。【教學(xué)難點(diǎn)】：1.機(jī)體組、活塞連桿組主要零件的檢測(cè)及維修方法。教學(xué)資源【網(wǎng)絡(luò)資源】:【硬件資源】:【學(xué)習(xí)資源】：視頻、動(dòng)畫(huà)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。教學(xué)內(nèi)容組織教學(xué)。使用學(xué)習(xí)通或者點(diǎn)名冊(cè)進(jìn)行點(diǎn)名，強(qiáng)調(diào)上課紀(jì)律。明確教學(xué)目的，講述章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，重點(diǎn)難點(diǎn)。播放相關(guān)視頻或講解相關(guān)案例，進(jìn)而引入課堂教學(xué)內(nèi)容。【任務(wù)導(dǎo)入】客戶(hù)報(bào)修某車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫表指針超過(guò)紅線(xiàn)，水溫高，尾氣中有水霧蒸汽，停車(chē)后啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng)，氣門(mén)罩蓋口有乳黃色帶氣泡的機(jī)油液體。故障原因分析發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣造成燃燒過(guò)程所進(jìn)的水遇熱蒸發(fā)并隨排氣排出，由于存在缺口造成三漏（水、油、氣），油壓不足，可燃混合氣有水分造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或無(wú)法啟動(dòng)。故障原因是氣缸體、氣缸蓋有裂紋，氣缸體、氣缸蓋水道腐蝕，氣缸體、氣缸蓋變形，氣缸墊損壞?！纠碚撝R(shí)】:任務(wù)2.1機(jī)體組的構(gòu)造與檢修2.1.1機(jī)體組的構(gòu)造機(jī)體組是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)安裝的基礎(chǔ)，是安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受來(lái)自各方面的載荷，并保證發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件之間的準(zhǔn)確位置關(guān)系。所以機(jī)體組的故障會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行帶來(lái)非常嚴(yán)重的問(wèn)題。本項(xiàng)目主要討論發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組的構(gòu)造、常見(jiàn)故障及維修方法。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、氣缸墊等組成，如圖2.1所示。圖機(jī)做氣缸體（1）氣缸體作為發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)部件，能承受的惡劣工作條件必須滿(mǎn)足以下要求:具有足夠的剛度。具有良好的冷卻性能。具有足夠的耐磨性。氣缸體材料多是由灰鑄鐵或鋁合金鑄造而成，在氣缸體內(nèi)部由許多加強(qiáng)筋、冷卻水套和潤(rùn)滑油道組成。（2）氣缸體分類(lèi)氣缸體根據(jù)與油底殼安裝平面位置不同分成一般式、龍門(mén)式、隧道式三種，其中一般式構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便，用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)，龍門(mén)式剛度和強(qiáng)度較好，但加工工藝性較差，用于大中型發(fā)動(dòng)機(jī)，隧道式僅用于少數(shù)機(jī)械負(fù)荷大的發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖2.2所示。間-般式 ⑴龍門(mén)式 何隧道式圖2.2滴底鶯安裝平日位圜（3）氣缸冷卻為了使氣缸內(nèi)表面在高溫下能正常工作，必須對(duì)氣缸和氣缸蓋進(jìn)行冷卻，冷卻方式有風(fēng)冷和水冷，現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)采用的一般都是水冷式。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸周?chē)蜌飧咨w都加工有可相通的冷卻水套，冷卻水可以在水套中不斷循環(huán)帶走熱量。按氣缸排列方式常分為單列、V型、對(duì)置、VR、W五種，如圖2.3所示。版直河式 （b]V3! 代）對(duì)置遙L山Y(jié)R型 琳I； tn*好囹2,3氣H的排列方式單列直列式（L）,一般缸數(shù)不大于6的可采取這種形式。V型氣缸排成兩列，中心線(xiàn)夾角小于180°，縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了寬度，減輕了質(zhì)量，形狀復(fù)雜，一般6~12缸會(huì)采用，大眾又推出W型發(fā)動(dòng)機(jī)，氣缸分四列錯(cuò)開(kāi)布置，構(gòu)造緊湊、復(fù)雜，成本高，應(yīng)用較少。對(duì)置式很少使用。（4）氣缸套種類(lèi)為了使氣缸便于修理，將氣缸制成單獨(dú)圓筒形零件（氣缸套）裝入氣缸體內(nèi)，缸套與缸體可以材料不同，降低生產(chǎn)和維修成本，也便于修理。氣缸套有干式和濕式兩種，干式裝入缸體與氣缸壁接觸，剛度和強(qiáng)度較好，但加工復(fù)雜、散熱不良；濕式外壁直接與冷卻水接觸，一般應(yīng)采取防漏措施。曲軸箱氣缸體下半部稱(chēng)為曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸的運(yùn)動(dòng)空間。曲軸箱的主要功用是保護(hù)和安裝曲軸。曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來(lái)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，并封閉上曲軸箱，即為油底殼。在上下曲軸箱之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?。通常所說(shuō)的曲軸箱指上曲軸箱。油底殼由于受力很小一般只用薄鋼板沖壓而成，其內(nèi)部裝有穩(wěn)油板以防止汽車(chē)行駛中油面波動(dòng)過(guò)大造成發(fā)動(dòng)機(jī)在縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵吸不到油。油底殼底部安有放油螺塞。氣缸蓋氣缸蓋的功用是封閉氣缸上部并與活塞頂部、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室，同時(shí)為其他零部件提供安裝位置?，F(xiàn)在多使用鋁合金氣缸蓋，雖然成本高，但剛度、強(qiáng)度較好，還可以減少整車(chē)質(zhì)量。氣缸蓋上裝有進(jìn)、排氣門(mén)座，氣門(mén)導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門(mén)和進(jìn)、排氣通道等。汽油機(jī)氣缸蓋上還加工有火花塞孔，柴油機(jī)有安裝噴油器的孔。氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)影響很大。汽油機(jī)燃燒室的形狀如圖2.4所示。湖盆形燃統(tǒng)室 向偵斜盆］齡燒室 〔沸?麻燃燒室 〔11件球】幽燒室 恂扇球瓣燃燒室圖24奇宙伽瞬室形狀盆形：動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性較差，如捷達(dá)、奧迪等。楔形：構(gòu)造簡(jiǎn)單緊湊，氣道導(dǎo)流效果好，充氣效率高，動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性較好，如切諾基等。半球形：構(gòu)造緊湊，散熱面積小，火花塞位于燃燒室中間，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，燃燒速度快，不易爆燃，被大部分現(xiàn)代轎車(chē)使用，如桑塔納2000GSI。扇球形：如德國(guó)大眾Golf等。氣缸墊氣缸墊安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，用于保證氣缸體與氣缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣。目前使用較多的是金屬-石棉墊，為了加強(qiáng)密封，在氣缸口、水孔、油道口處沖壓有彈性凸筋，利用凸筋變形實(shí)現(xiàn)密封。氣缸墊常見(jiàn)的損傷是燒蝕擊穿，一般發(fā)生在水孔、油道口與氣缸孔周?chē)?，使發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣或冷卻液進(jìn)入潤(rùn)滑油。損壞的氣缸墊只能更換，不能修理。2.1.2機(jī)體組的檢修氣缸體、氣缸蓋裂紋的檢修⑴目測(cè)通過(guò)目測(cè)或者染色滲透劑檢查氣缸體和氣缸蓋等上平面是否有裂紋和損傷，如圖2.5所示。染色滲透劑檢查能夠檢測(cè)到細(xì)小的裂紋。如果有裂紋，則更換氣缸體或氣缸蓋。清潔需要檢查的區(qū)域后，噴灑紅色的滲透劑，并干燥。使用藍(lán)色的洗滌液清潔黏附在表面的滲透劑。噴灑白色的顯影劑。如果有裂紋，則在缸體或缸蓋表面裂紋處呈現(xiàn)紅色。水壓試驗(yàn)法對(duì)于氣缸體、氣缸蓋裂紋的檢查，一般采用水壓試驗(yàn)法。試驗(yàn)時(shí)，用專(zhuān)用的蓋板封住氣缸體水道口，用水壓機(jī)將水壓入氣缸體水道中，要求在0.3?0.4MPa的壓力下保持約5min，看是否有滲漏現(xiàn)象。氣缸體、氣缸蓋平面翹曲變形的檢修變形原因

在裝配、維修過(guò)程中，不按工藝規(guī)程操作使氣缸蓋緊固螺栓扭力不均，不按順序拆裝，或裝配過(guò)程中氣缸蓋螺栓的擰緊力矩過(guò)大等。在高溫下拆卸缸蓋使缸蓋發(fā)生拱曲，有裂紋的缸體、缸蓋采用熱焊而引起變形。氣缸體、氣缸蓋變形的檢查氣缸體上平面和氣缸蓋下平面的平面度可用長(zhǎng)度大于氣缸體長(zhǎng)度的刀口尺或光軸測(cè)量，平放在缸體或缸蓋平面上，觀察各部位是否漏光。對(duì)漏光處用塞尺檢查，如超出規(guī)定值應(yīng)修復(fù)，如圖2.6所示。平面度誤差在整個(gè)平面不大于0.05mm或僅有局部不平時(shí)，可用刮削的方法；平面度誤差較大時(shí)，采用平面磨床磨削加工，但加工量不能過(guò)大，為0.25?0.50mm，否則會(huì)影響壓縮比。如圖2.7所示，氣缸蓋平面度的測(cè)量如氣缸體平面度的測(cè)量。@2.7氣缸蓋平面度的測(cè)量燃燒室容積的檢測(cè)測(cè)量前先徹底清除燃燒室內(nèi)的積炭、油污，將氣缸蓋置于水平狀態(tài)，用火花塞堵住火花塞孔。將80%煤油和20%潤(rùn)滑油的混合液注入燃燒室，使混合液的平面達(dá)到與缸蓋平面基本齊平，然后用中間帶孔的玻璃板蓋在燃燒室平面上。用注射器或滴管從玻璃板孔注入混合液，直至液面與玻璃板相接觸，再用針管將混合液吸入玻璃量杯，觀察每個(gè)燃燒室的容積。燃燒室容積一般不小于標(biāo)定容積的95%，同一缸蓋各缸燃燒室容積差不大于1%?2%，否則應(yīng)更換缸蓋。氣缸磨損的檢修氣缸經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用被磨損到一定程度，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力就會(huì)顯著下降，燃料消耗急劇增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性變差。氣缸磨損程度是確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否需要大修的主要依據(jù)。（1） 氣缸磨損特征氣缸的磨損程度是判斷發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況是否良好、是否需要大修的重要依據(jù)。在正常情況下氣缸的磨損是在活塞環(huán)運(yùn)動(dòng)區(qū)域產(chǎn)生不均勻磨損，并且有一定的規(guī)律性。從氣缸軸向方向，磨損呈上大下小的錐形，最大磨損部位在活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí)，第一道活塞環(huán)所對(duì)應(yīng)的缸壁處；氣缸第一道環(huán)以上部位幾乎沒(méi)有磨損，會(huì)出現(xiàn)明顯的臺(tái)階，氣缸的最下部位也沒(méi)有磨損。沿氣缸圓周方向上，磨損呈不規(guī)則的橢圓形，最大磨損部位是活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí)，一般在進(jìn)氣門(mén)對(duì)面缸壁處。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)第一缸和最后一缸（直列式的）磨損嚴(yán)重。（2） 氣缸磨損原因活塞位于上止點(diǎn)附近時(shí)各道環(huán)的背壓最大，第一道環(huán)最大，以下逐道減?。患由蠚飧咨喜繙囟雀?，潤(rùn)滑差，進(jìn)氣中的灰塵、廢氣中的酸性物質(zhì)引起的腐蝕等，都會(huì)造成氣缸上部磨損大，下部磨損小。而圓周方向的最大磨損部位主要是由活塞的側(cè)壓力和曲軸的軸向竄動(dòng)造成。（3） 氣缸磨損的檢測(cè)測(cè)量氣缸磨損程度的目的是確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否需要進(jìn)行大修，以確定修理尺寸的級(jí)別。氣缸磨損程度一般用圓度和圓柱度表示，也有用氣缸的最大磨損量來(lái)表示的。氣缸的外觀檢驗(yàn)。觀察氣缸有無(wú)劃痕、裂紋等明顯缺陷。檢測(cè)氣缸磨損項(xiàng)目。最大磨損量是指氣缸的最大磨損直徑與未磨損直徑之差。圓度誤差。同一截面的相互垂直方向上直徑之差的一半是這個(gè)截面的圓度，不是氣缸的圓度，取最大值作為氣缸的圓度。圓柱度誤差。

同一方向上，上下直徑之差的一半為該方向的圓柱度，取最大值作為氣缸的圓柱度。配合間隙。氣缸中部直徑與活塞裙部下端直徑之差。氣缸的檢測(cè)部位。上部：活塞處于上止點(diǎn)時(shí)第一道環(huán)所對(duì)應(yīng)的（距氣缸上端10mm左右）缸壁處。中部：氣缸的上部、下部的中間部位。下部：氣缸下沿往上10mm左右。用量缸表測(cè)量方法如下：根據(jù)氣缸直徑選擇合適的測(cè)量推桿，固定在量缸表下端，使整個(gè)測(cè)桿長(zhǎng)度與氣缸直徑相適應(yīng)；校正量缸表尺寸，將千分尺調(diào)到氣缸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，再將量缸表通過(guò)千分尺校正到氣缸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸（使測(cè)桿有2mm左右的壓縮量），旋轉(zhuǎn)表盤(pán)使指針歸零；測(cè)量氣缸上、中、下三個(gè)位置指針指示的最小值為被測(cè)值，如圖2.8所示，并記錄測(cè)指針指示的最小值為被測(cè)值，如圖2.8所示，并記錄測(cè)的縱向和橫向氣缸直徑，測(cè)量時(shí)應(yīng)擺動(dòng)量缸表，（4） 氣缸的修理氣缸修理尺寸的確定：氣缸磨損超過(guò)允許的限度時(shí)，應(yīng)確定氣缸的修理尺寸，并選配與氣缸修理尺寸同級(jí)的活塞、活塞環(huán)，以恢復(fù)氣缸的正確幾何形狀和活塞與氣缸的配合間隙。（5） 氣缸的鑲換氣缸采用修理尺寸法修理超過(guò)最后一級(jí)時(shí)應(yīng)用鑲套法恢復(fù)到氣缸的原有尺寸。干式氣缸套的鑲配。根據(jù)氣缸套的外形尺寸，將氣缸鏜到所需要的尺寸和一定的表面粗糙度值，以保證氣缸和氣缸套的良好結(jié)合。鑲配時(shí)，應(yīng)在氣缸壁的外壁涂上潤(rùn)滑油，放正氣缸套，墊以平整墊木，用壓床徐徐壓入，或用手操縱專(zhuān)用工具壓入新缸套。氣缸套壓入后，應(yīng)與氣缸體上平面平齊，不得低于氣缸體上平面；若有高出，不得高于0.02mm。濕式氣缸套的換配。拆卸舊缸套時(shí)，應(yīng)清潔氣缸體內(nèi)污垢，氣缸體與氣缸套的結(jié)合處必須光滑。氣缸套在壓入前，在裝水封圈的部位涂密封膠，將裝有水封圈并壓緊在氣缸體承孔。。.裝入氣缸套后，檢查氣缸套端面高出氣缸體上平面的距離，應(yīng)控制在0.05?0.08mm。氣缸鑲?cè)牒?，?yīng)檢查氣缸水封圈的密封性，并進(jìn)行水壓試驗(yàn)。任務(wù)2.2活塞連桿組的構(gòu)造與檢修活塞連桿組就是一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將汽油燃燒作用在活塞上的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的扭矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸出，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行。2.2.1活塞連桿組的構(gòu)造活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿等組成?；钊?） 活塞功用活塞頂與氣缸蓋、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室；承受氣缸中氣體壓力，將此壓力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳遞給連桿，驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。（2） 工作條件活塞在氣缸內(nèi)承受周期性變化的氣體壓力和慣性力，做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。并且與高溫燃?xì)庵苯咏佑|，加之潤(rùn)滑不良、散熱困難，同時(shí)伴有化學(xué)腐蝕。（3） 材料要求活塞在惡劣的條件下工作，要求活塞具有足夠高的剛度、強(qiáng)度；導(dǎo)熱性好，耐高溫高壓、耐腐蝕；質(zhì)量小，具有良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性。（4） 活塞的材料活塞一般采用高強(qiáng)度鋁合金材料制造。

圖2.9活塞連桿絹圖2.9活塞連桿絹連桿蓋；MF桿身；耳一連桿軸承；活塞環(huán)；活塞銷(xiāo);7一活塞活塞的組成及特點(diǎn)活塞由活塞頂部、活塞頭部、活塞裙部等組成，如圖2.10所示?；钊敳颗c氣缸蓋和氣缸壁共同組成燃燒室，承受高溫氣體的壓力?；钊敳坑衅巾?、凸頂、凹頂和凹坑等幾種形狀，如圖2.11所示。平頂活塞構(gòu)造簡(jiǎn)單，吸熱面積小，制造工藝方便，在汽油機(jī)上應(yīng)用廣泛；凸頂活塞剛性好，強(qiáng)度高，吸熱面積大，難加工，可獲得較大壓縮比；凹頂活塞可通過(guò)凸凹深度獲得不同的壓縮比，但頂部溫度高，易積炭，加工困難。桑塔納2000GSI轎車(chē)AJR發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是凹頂活塞?；钊敳慷紭?biāo)有記號(hào)，安裝時(shí)注意記號(hào)朝前?；钊^部指活塞環(huán)槽以上到活塞銷(xiāo)座孔以上的部分。一般活塞頭部有數(shù)道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。汽油機(jī)通常有三道環(huán)槽，其中兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下的機(jī)油流回油底殼?；钊敳课盏臒崃恐饕ㄟ^(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由冷卻水帶走，此外活塞頭部還與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)?；钊共恐赣森h(huán)槽下端面起至活塞底平面的部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，并承受側(cè)壓力。在活塞裙部的上部有活塞銷(xiāo)座，用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，是活塞與連桿的連接部分，銷(xiāo)座孔需要很高的加工精度。活塞銷(xiāo)偏置就是活塞銷(xiāo)座孔軸線(xiàn)向活塞中心線(xiàn)左側(cè)偏移1~2mm，可以防止活塞在受壓力較大的壓縮上止點(diǎn)換向時(shí)撞擊氣缸壁形成“敲缸”。高速發(fā)動(dòng)機(jī)為了能減輕活塞的質(zhì)量，通常將全裙式（一薄壁圓筒）沿活塞銷(xiāo)座孔軸線(xiàn)方向去掉一塊成為拖板式活塞。（6）活塞的變形規(guī)律及應(yīng)對(duì)措施由于機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的影響，活塞發(fā)生變形。在圓周方向，其裙部直徑沿活塞銷(xiāo)座軸線(xiàn)方向增大，使裙部變成長(zhǎng)軸在活塞銷(xiāo)座軸線(xiàn)方向上的橢圓。由于氣體壓力和側(cè)壓力的作用，同時(shí)活塞銷(xiāo)座附近金屬堆積，受熱后膨脹量大，使活塞徑向產(chǎn)生橢圓變形。在高度方向，由于溫度分布和質(zhì)量分布不均勻，則變形量上大下小。為了保證活塞在工作時(shí)與氣缸壁間保持比較均勻的間隙，以免在氣缸內(nèi)卡死或引起局部磨損，必須在構(gòu)造上采取措施：冷態(tài)下活塞制造成其裙部斷面為長(zhǎng)軸垂直于活塞銷(xiāo)方向的橢圓，軸線(xiàn)方向?yàn)樯闲∠麓蟮慕茩E圓錐形?；钊N(xiāo)座附近的裙部外表面制成凹陷0.5?1mm。在活塞裙部受側(cè)向力小的一側(cè)開(kāi)“T”形槽。其中橫槽為絕熱槽，可減少?gòu)幕钊^部向裙部傳熱，使裙部膨脹量減少；縱槽稱(chēng)膨脹槽，使裙部具有彈性，這樣冷態(tài)下的間隙可減小，熱態(tài)下又因切槽的補(bǔ)償作用，使活塞不致卡死在氣缸中。采用雙金屬活塞。有些鋁合金活塞在活塞銷(xiāo)座孔處嵌入線(xiàn)膨脹系數(shù)小的“恒范鋼片”，其作用是牽制活塞裙部的膨脹量。桑塔納2000GSI轎車(chē)就嵌入了“恒范鋼片”。采用上述措施后，活塞裙部與氣缸壁之間的冷態(tài)裝配間隙便可減小，使發(fā)動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生冷“敲缸”現(xiàn)象?；钊h(huán)活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)，如圖2.12所示。（1） 活塞環(huán)的作用氣環(huán)的作用是保證氣缸與活塞間的密封，并且把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻液帶走。油環(huán)起布油和刮油的作用，下行時(shí)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，上行時(shí)在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜，這樣既可防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減少活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環(huán)還能起到封氣的作用。（2） 活塞環(huán)的工作條件及要求活塞環(huán)工作時(shí)受到氣缸中高溫、高壓的作用，隨活塞一起做高速運(yùn)動(dòng)，加上因高溫機(jī)油可能變質(zhì)，使?jié)櫥瑮l件變差，因此，磨損嚴(yán)重，易折斷。為此，要求其材料應(yīng)有良好的耐熱性、耐磨性、導(dǎo)熱性及足夠的強(qiáng)度和彈性。

活塞環(huán)的材料通常使用合金鑄鐵、優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵。活塞環(huán)的間隙發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞、活塞環(huán)都會(huì)受熱膨脹，為防止環(huán)卡死在缸內(nèi)或脹死在環(huán)槽內(nèi)，安裝時(shí)，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙，如圖2.13所示。端隙△】又稱(chēng)為開(kāi)口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開(kāi)口處的間隙，一般為0.25?0.50mm。側(cè)隙△2又稱(chēng)邊隙，是指活塞環(huán)裝入活塞后，其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)側(cè)隙大，一般為0.04?0.10mm，其他環(huán)一般為0.03?0.07mm。油環(huán)側(cè)隙更小些。背隙八3是活塞及活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙，一般為0.5?1mm。油環(huán)背隙大些，以增大存油間隙，便于減壓泄油。氣環(huán)的密封原理活塞環(huán)在自由狀態(tài)時(shí)，其外圓尺寸比氣缸內(nèi)徑大些，裝入氣缸后，環(huán)就產(chǎn)生一定的彈力而緊貼在氣缸壁上，形成密封面。如圖2.14所示，氣環(huán)在發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)行程中，還會(huì)由于氣體壓力或慣性力的作用，壓緊在下活塞環(huán)槽的側(cè)面上，產(chǎn)生另一個(gè)密封面。高溫高壓燃?xì)饨?jīng)過(guò)這樣的通道，從最后一道氣環(huán)泄漏的燃?xì)鈮毫Υ蟠鬁p小。氣斜壁氣斜壁⑸進(jìn)氣行程⑸進(jìn)氣行程居縮行程(c)他功行程 (d)排氣行程為了減少燃?xì)庑孤?，活塞環(huán)裝入氣缸后各道環(huán)的開(kāi)口相互錯(cuò)開(kāi)120°或90°，形成迷宮式的路線(xiàn)，增大漏氣阻力，減少漏氣量。（6）氣環(huán)的泵油現(xiàn)象由于活塞環(huán)的側(cè)隙和背隙客觀存在，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞環(huán)不可避免地產(chǎn)生泵油現(xiàn)象，如圖2.15所示。泵油現(xiàn)象會(huì)使機(jī)油上竄燃燒室燃燒，形成積炭，造成機(jī)油的消耗量增加，并可能在環(huán)槽內(nèi)形成積炭，導(dǎo)致環(huán)在環(huán)槽內(nèi)卡死而失去密封作用，甚至使環(huán)折斷?；钊滦?（川活塞上行活塞下行時(shí)，環(huán)靠在環(huán)槽上方，環(huán)從缸壁上刮下的機(jī)油充入環(huán)槽下方；當(dāng)活塞上行時(shí)，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時(shí)將機(jī)油擠壓到環(huán)槽的上方。如此反復(fù)，就將缸壁上的機(jī)油泵入燃燒室?？梢?jiàn)泵油作用是很有害的，必須設(shè)法消除。為了消除或減少有害的泵油作用，除了在氣環(huán)的下面裝有油環(huán)外，廣泛采用了非矩形斷面的扭曲環(huán)。（7）活塞環(huán)的種類(lèi)根據(jù)活塞環(huán)的作用不同分為氣環(huán)和油環(huán)。氣環(huán)。氣環(huán)按斷面形狀分為矩形環(huán)、扭曲環(huán)、桶面環(huán)、錐面環(huán)及梯形環(huán)等幾種，如圖2.16所示。矩形環(huán)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，與氣缸壁接觸面積大，有利于活塞散熱。但磨合性差，而且會(huì)產(chǎn)生“泵油作用”。3闋形環(huán) 向扭曲環(huán) ◎捅面環(huán) （由錐面環(huán) 值舟形環(huán) ⑴反扭曲環(huán)扭曲環(huán)密封性、磨合性好，可防止“泵油”現(xiàn)象，易形成油楔，改善潤(rùn)滑，可提高刮油能力。安裝時(shí)，必須注意環(huán)的斷面形狀和方向，應(yīng)將其內(nèi)切口朝上，外切口朝下。扭曲環(huán)不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加。目前應(yīng)用最廣。桶面環(huán)的外圓面為外凸圓弧形，能很好地適應(yīng)活塞的擺動(dòng)，接觸面積小，有利于密封。常用于第1道環(huán)。錐面環(huán)的外圓面為錐角很小的錐面，錐面環(huán)與氣缸壁為線(xiàn)接觸，磨合性好。梯形環(huán)斷面為梯形。其主要優(yōu)點(diǎn)是抗黏結(jié)性好，常用于熱負(fù)荷較高的柴油機(jī)的第1道環(huán)。油環(huán)。油環(huán)的作用是布油和刮油。油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)，通常用組合油環(huán)。組合油環(huán)由三個(gè)刮油鋼片和兩個(gè)彈性襯環(huán)組成，如圖2.17所示。組合油環(huán)由上、下刮片和有徑向、軸向彈力的襯簧組成，這種環(huán)刮片很薄，刮油作用強(qiáng)，質(zhì)量輕，回油通道大，在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用?；钊N(xiāo)（1） 活塞銷(xiāo)的作用活塞銷(xiāo)用于連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。（2） 活塞銷(xiāo)的工作條件及要求活塞銷(xiāo)在高溫條件下承受很大的周期性沖擊載荷，潤(rùn)滑條件差。為此，活塞銷(xiāo)必須有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性，并且要求質(zhì)量輕。（3） 活塞銷(xiāo)材料活塞銷(xiāo)一般為低碳鋼或低碳合金鋼，如20Mn、15Cr、20Cr或20MnV等。經(jīng)表面滲碳淬火，再精磨加工。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。為了減輕質(zhì)量，活塞銷(xiāo)一般做成空心圓柱。（4） 活塞銷(xiāo)的連接方式活塞銷(xiāo)的連接方式有半浮式和全浮式兩種，如圖2.18所示。半浮式連接就是銷(xiāo)與座孔之間為間隙配合，與連桿小頭襯套孔之間為過(guò)盈配合。全浮式連接就是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度時(shí)，活塞銷(xiāo)與連桿小頭襯套孔和活塞銷(xiāo)座孔均為間隙配合。其特點(diǎn)是實(shí)際接觸面積大，減輕磨損且磨損均勻，因此被廣泛應(yīng)用?；匕敫∈?3）全浮式囹活塞銷(xiāo)的謹(jǐn)接方式連桿（1） 連桿組的作用及組成連桿組的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由小頭、大頭、桿身組成，如圖2.19所示。（2） 連桿組的工作條件及要求連桿在工作中要承受活塞銷(xiāo)傳來(lái)的氣體壓力、活塞連桿組往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力和連桿大頭繞曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力的作用，因此要求連桿要有足夠的剛度、強(qiáng)度，質(zhì)量要盡量輕。（3） 連桿的材料為滿(mǎn)足上述要求，連桿一般采用中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)模鍛而成，也有采用球墨鑄鐵制造的。為提高疲勞強(qiáng)度常進(jìn)行表面噴丸處理，小型發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿則采用高強(qiáng)度鋁合金。（4） 連桿的構(gòu)造小頭與活塞銷(xiāo)相連，采用全浮式連接方式，連桿小頭孔內(nèi)裝有耐磨的青銅襯套，為潤(rùn)滑活塞銷(xiāo)與襯套，在連桿小頭和襯套上一般有集油孔用來(lái)收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)濺到上面的機(jī)油。也有在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油道的，對(duì)小頭進(jìn)行壓力潤(rùn)滑。連桿桿身制造成“工”字形斷面，在質(zhì)量盡可能小的情況下提高抗彎強(qiáng)度。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。為便于安裝，一般連桿大頭做成剖分式，被分開(kāi)的部分為連桿蓋，用特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上，為防止裝配錯(cuò)誤，在同側(cè)刻有記號(hào)。有的連桿大頭連同軸承鉆有小油孔，從中噴出的壓力油用于對(duì)氣缸壁和凸輪進(jìn)行潤(rùn)滑。連桿大頭的切口形式有平切口和斜切口。平切口連桿的剖切面垂直于連桿軸線(xiàn)。一般汽油機(jī)連桿大頭尺寸都小于氣缸直徑，可采用平切口。柴油機(jī)連桿的受力較大，連桿大頭的尺寸往往超過(guò)氣缸直徑，為使連桿大頭能通過(guò)氣缸便于拆裝，將連桿大頭沿與連桿桿身軸線(xiàn)成30°?60。的方向切開(kāi)，形成斜切口，斜切口連桿在往復(fù)慣性力作用下受拉時(shí)，在切口方向作用有較大的橫向力，因此，要有可靠的定位裝置。斜切口連桿常用的定位方式有止口定位和套筒定位、鋸齒定位。對(duì)于V型發(fā)動(dòng)機(jī)，連桿安裝方式有并列、主副和叉形三種，如圖2.20所示?？贚W間主副15桿 曲更形連軒囹V型發(fā)動(dòng)機(jī)連懺安裝方式并列式。相對(duì)應(yīng)的左右兩缸連桿并列安裝在同一連桿軸頸上。兩側(cè)連桿可以通用，兩列氣缸中的活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，但曲軸的長(zhǎng)度增加。主副式。一列氣缸的連桿為主連桿，直接安裝在連桿軸頸上，另一列為副連桿，鉸接在主連桿大頭上的兩個(gè)凸耳之間。這種連接可不增加發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度，但主副連桿不能互換，兩列氣缸的活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。叉形連桿式。左右對(duì)稱(chēng)的兩列氣缸連桿中，一個(gè)連桿大頭做成叉形，跨于另一個(gè)連桿厚度較小的大頭兩端。兩列氣缸中的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，但叉形連桿的制造工藝復(fù)雜，且大頭的剛度較低。連桿軸承連桿軸承也稱(chēng)連桿軸瓦?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)用連桿軸承是由鋼背和減磨層組成的分開(kāi)式薄壁軸承，為減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)安裝具有一定彈性的滑動(dòng)軸承，簡(jiǎn)稱(chēng)為連桿軸瓦。連桿軸瓦在自由狀態(tài)下的半徑略大于座孔的半徑。另外，當(dāng)軸瓦壓入座孔并用一定壓力壓緊后，軸瓦稍高于座孔接合面（高出量），當(dāng)連桿螺栓緊固后，便產(chǎn)生一定的過(guò)盈量。靠合適的過(guò)盈量保證軸瓦在工作時(shí)與座孔緊密貼合，以利于散熱。如圖2.21所示，軸瓦分上下片，表面有耐磨合金層，背面有較高光潔度。裝入連桿大頭孔內(nèi)有過(guò)盈量，可均勻緊貼大頭內(nèi)孔，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，提高工作可靠性，延長(zhǎng)壽命。軸瓦上有定位凸鍵，安裝時(shí)嵌入連桿大頭的定位凹槽中可以防止軸瓦移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。連桿螺栓連桿蓋和連桿大頭用連桿螺栓連在一起，連桿螺栓在工作中承受很大的交變載荷作用，為此，采用優(yōu)質(zhì)合金鋼并經(jīng)過(guò)精加工特制而成。拆裝時(shí)，擰緊連桿螺栓，要分2?3次交替均勻擰緊到規(guī)定力矩，擰緊后還應(yīng)可靠地鎖緊。平切口連桿蓋與連桿的定位多采用連桿螺栓定位，利用連桿螺栓中部精加工的圓柱凸臺(tái)或光圓柱部分與經(jīng)過(guò)精加工的螺栓孔來(lái)保證。2.2.2活塞連桿組的檢修活塞連桿組的檢修主要包括活塞的選配、活塞環(huán)的檢修、連桿的檢修、活塞銷(xiāo)的選配和活塞連桿組的組裝?；钊倪x配活塞的損傷形式活塞的損傷主要是磨損，發(fā)生在活塞的環(huán)槽、銷(xiāo)座孔、裙部處。有時(shí)還有活塞的刮傷、燒蝕等現(xiàn)象?；钊倪x配當(dāng)氣缸的磨損超過(guò)允許值或活塞發(fā)生明顯損傷時(shí)，必須對(duì)氣缸進(jìn)行修理，并要根據(jù)氣缸的修理尺寸選配活塞。選配活塞時(shí)應(yīng)注意：按氣缸的修理尺寸選用同一級(jí)修理尺寸和同一尺寸組的活塞?；钊商走x配時(shí)，同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選用同一廠牌的活塞，以保證其材料和性能的一致性。成組選配活塞中，尺寸差和質(zhì)量差應(yīng)符合要求。其尺寸差一般為0.01?0.025mm，質(zhì)量差一般為5?10g。銷(xiāo)座孔的涂色標(biāo)記應(yīng)相同。成組選配活塞時(shí)，應(yīng)注意分組標(biāo)記和涂色標(biāo)記?；钊臏y(cè)量測(cè)量活塞的裙部，測(cè)量時(shí)用外徑千分尺在活塞銷(xiāo)平行方向和垂直方向各測(cè)量一次，將測(cè)得數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)尺寸相減得到磨損量，并計(jì)算圓度和圓柱度?；钊h(huán)的檢修活塞環(huán)的損傷形式活塞環(huán)在工作時(shí)，由于受高溫作用和潤(rùn)滑條件差的影響，活塞環(huán)的損傷主要是磨損，隨著磨損的加劇，活塞環(huán)的彈力逐漸減弱，端隙、側(cè)隙增大，此外，還有可能斷裂損壞?；钊h(huán)的選配發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣缸的修理尺寸，選用與氣缸、活塞同一修理尺寸級(jí)別的活塞環(huán)。為確?；钊h(huán)的工作性能，要求其具有足夠的彈性以保證與氣缸壁緊密貼合和在環(huán)槽內(nèi)有合適的配合間隙。在選配活塞環(huán)時(shí)應(yīng)進(jìn)行活塞環(huán)的彈力檢驗(yàn)、漏光檢驗(yàn)和“三隙”檢驗(yàn)?；钊h(huán)的“三隙”檢驗(yàn)活塞環(huán)的端隙檢測(cè)。將活塞環(huán)置于氣缸套內(nèi)，并用倒置活塞的頂部將活塞環(huán)推入氣缸內(nèi)相應(yīng)的位置，然后用厚薄規(guī)測(cè)量。端隙大于規(guī)定值，應(yīng)更換；端隙過(guò)小，應(yīng)對(duì)環(huán)口的一端加以銼削。銼削時(shí)，注意環(huán)口應(yīng)平整、無(wú)毛刺，如圖2.22(a)所示?；钊h(huán)的側(cè)隙檢測(cè)。將活塞環(huán)放入環(huán)槽內(nèi)，在環(huán)槽內(nèi)滾動(dòng)應(yīng)自由，既不松動(dòng)，又無(wú)阻滯現(xiàn)象。用厚薄規(guī)按圖2.22(b)所示的方法測(cè)量，其值應(yīng)符合要求。側(cè)隙過(guò)大，應(yīng)更換；側(cè)隙過(guò)小，將活塞環(huán)置于平板上的砂布上研磨。活塞環(huán)的背隙檢測(cè)。背隙通常以環(huán)槽深度與活塞環(huán)徑向厚度的差值來(lái)衡量。測(cè)量時(shí)，將環(huán)落入環(huán)槽底，再用深度游標(biāo)卡尺測(cè)出環(huán)外圓柱面沉入環(huán)岸的數(shù)值。背隙一般為0.10?0.35mm，如圖2.22(c)所示。在實(shí)際操作中，通常以經(jīng)驗(yàn)法判斷活塞環(huán)的背隙，將環(huán)置于環(huán)槽內(nèi)，環(huán)應(yīng)低于環(huán)岸，且能在槽中滑動(dòng)自如，無(wú)明顯松曠感覺(jué)即可。2飼)檢查端隙 (h)檢查側(cè)隙 化)檢查背隙^2.22活塞環(huán)三隙的檢查| 1—塞尺；2—m—活富 |活塞環(huán)漏光度的檢測(cè)為了保證活塞環(huán)的密封作用，要求活塞環(huán)的外表面與氣缸壁貼合良好，避免造成漏氣和機(jī)油上竄現(xiàn)象?；钊h(huán)漏光度校驗(yàn)儀將被檢驗(yàn)的活塞環(huán)套入以三組滾輪支承并能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)規(guī)中，擋盤(pán)、燈泡等固定在底座上，套筒內(nèi)的燈光透過(guò)活塞環(huán)與氣缸壁的縫隙，將環(huán)規(guī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，便可以從上面觀察到活塞環(huán)的漏光度?；钊h(huán)漏光度的技術(shù)要求是：在活塞環(huán)端口左右30°范圍內(nèi)不應(yīng)有漏光點(diǎn)，在同一活塞環(huán)上的漏光點(diǎn)不能多于2處，每處漏光弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角不得超過(guò)25°，同一環(huán)上漏光弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角之和不得超過(guò)45°，漏光處的縫隙應(yīng)不大于0.03mm。連桿的檢修(1)連桿的損失形式連桿在工作中，由于受復(fù)雜的交變載荷的作用，易造成連桿的彎曲、扭曲，大小頭內(nèi)孔的磨損，螺栓孔的損壞，大頭端接觸面損傷以及連桿的裂紋等。(2)連桿變形的檢驗(yàn)連桿變形的檢驗(yàn)在連桿校驗(yàn)儀上進(jìn)行，如圖2.23所示，檢驗(yàn)時(shí)，首先將連桿大頭的軸承蓋裝好，不裝連桿軸承，按規(guī)定扭力將連桿螺栓擰緊，裝配好活塞銷(xiāo)，然后將連桿大頭套裝在支承軸