汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)檢測與維修 課件 任務(wù)3、4 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組檢測與裝配、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組檢測與裝配

C1-M1-R3任務(wù)3發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組檢測與裝配知識(shí)目標(biāo)1.能描述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及工作過程原理，了解常見損傷及掌握檢查方法。1.能檢查、測量、維修或更換活塞銷、活塞銷襯套及卡環(huán)。2.能檢查、測量和更換曲軸連桿，并能檢查曲軸連桿和活塞銷的配合間隙，確定維修內(nèi)容。3.能檢查、測量、拆裝或更換活塞環(huán)、活塞和活塞連桿，按照維修手冊更換和緊固螺栓。技能目標(biāo)

1.能利用媒體學(xué)習(xí)資料和信息技術(shù)查找信息資料；

2.具有表達(dá)溝通、組織管理能力和團(tuán)隊(duì)精神；

3.具有獨(dú)立學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，探究新技術(shù)的能力。素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到在分析問題時(shí)要養(yǎng)成透過現(xiàn)象看本質(zhì)的良好習(xí)慣與意識(shí)。2.養(yǎng)成按規(guī)矩做事，有條理計(jì)劃的工作習(xí)慣。思政目標(biāo)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)一、活塞

活塞的功用是與氣缸蓋共同構(gòu)成燃燒室，承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃?xì)鉁囟雀哌_(dá)2000℃以上，活塞頂部接觸燃?xì)?。因高溫使材料機(jī)械性能降低甚至產(chǎn)生高溫蠕變，當(dāng)頂部溫度超過370-400℃時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象。第一道環(huán)槽溫度超過200-220℃，就會(huì)造成活塞環(huán)粘結(jié)。進(jìn)氣時(shí)，活塞又受到冷的新氣沖刷，造成溫度不均，引起大的熱應(yīng)力和活塞變形，活塞工作溫度高且做往復(fù)變速運(yùn)動(dòng)，潤滑又困難，所以極易磨損。

根據(jù)活塞的工作條件，對活塞的要求是有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐熱性，以承受燃?xì)獾母邷馗邏?，加工精度要求高，保證密封又不增加磨損，盡量降低重量，以減少慣性載荷，潤滑性和耐磨性良好，以提高壽命。

鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速柴油機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼?；钊幕窘Y(jié)構(gòu)可分為頂部、頭部、裙部三部分，如圖3-8所示?；钊Y(jié)構(gòu)動(dòng)畫圖3-8塞的基本結(jié)構(gòu)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)(1)活塞頂部

活塞頂部是燃燒室的組成部分，主要有平頂凹頂和凸頂?shù)葞追N型式，如圖3-9所示。具體形狀取決于燃燒室的要求，汽油機(jī)活塞頂部多為平頂，其優(yōu)點(diǎn)是加工簡單，而且可減少頂部與燃?xì)獾慕佑|面積，從而使應(yīng)力分布均勻?，F(xiàn)代高壓縮比、多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)為滿足燃燒室的要求，也有略微凸起或凹下的形狀，以及為了避免活塞與氣門碰撞而制成凹坑。柴油機(jī)活塞頂部由于燃燒系統(tǒng)的不同，形狀有較大的差異，非直噴式的渦流室式或預(yù)燃室式燃燒室的活塞頂部基本為平頂或微淺凹坑；而直噴式燃燒室為了混合氣形成的需要，一般均有較復(fù)雜的形狀。

有的活塞頂部打有“←”表示是裝配記號(hào)，裝配時(shí)箭頭應(yīng)指向前方。

圖3-9活塞頂部形狀活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)(2)活塞頭部

活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分，其作用是承受氣體壓力，并將力通過活塞銷座、活塞銷傳給連桿，同時(shí)與活塞環(huán)一道實(shí)現(xiàn)氣缸的密封，將活塞頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)到氣缸壁?；钊^部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞一般有2-3道氣環(huán)槽和1道油環(huán)槽，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)高速化，氣環(huán)數(shù)有減少的趨勢。氣環(huán)槽一般具有同樣的寬度，油環(huán)槽比氣環(huán)槽寬度大，且槽底加工有回油孔，油環(huán)刮下的潤滑油從回油孔回到油底殼。

活塞環(huán)槽的寬度和深度略大于活塞環(huán)的高度和厚度，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞環(huán)可在環(huán)槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以除去環(huán)槽內(nèi)的積炭和保證密封。這樣活塞環(huán)槽的磨損常常是影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的一個(gè)重要因素，特別是第一道環(huán)槽溫度高，使材料硬度下降，磨損更為嚴(yán)重，為了保護(hù)環(huán)槽，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在環(huán)槽部位鑄入用耐熱材料制成的環(huán)槽護(hù)圈，以提高活塞使用壽命。

活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)(3)活塞裙部

活塞裙部是油環(huán)槽下端以下的部分，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。活塞裙部要有一定的長度和足夠的面積，以保證可靠的導(dǎo)向和減磨。裙部基本形狀為一薄壁圓筒，圓筒完整的稱為全裙式。許多高速發(fā)動(dòng)機(jī)為了減輕活塞質(zhì)量，在活塞不受側(cè)向力的兩側(cè)，即沿銷座孔軸線方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部。這種結(jié)構(gòu)裙部彈性較好，可以減小活塞與氣缸的裝配間隙，如圖3-10所示。活塞裙部的銷孔用于安裝活塞銷，為厚壁圓筒結(jié)構(gòu)。銷座孔內(nèi)接近外端面，處車有安放彈性鎖環(huán)的鎖環(huán)槽，鎖環(huán)用來防止活塞銷在工作中發(fā)生軸向竄動(dòng)。圖3-10活塞裙部形式(a)半拖板式；(b)拖板式活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

當(dāng)活塞工作時(shí)，由于機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的影響，會(huì)使活塞產(chǎn)生變形，在圓周方向，其裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大，使裙部變成長軸；在活塞銷座軸線方向上的橢圓，這是由于氣體壓力和側(cè)壓力的作用。同時(shí)，活塞銷座附近金屬堆積，受熱后膨脹量大，使得活塞徑向產(chǎn)生了橢圓變形，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結(jié)構(gòu)上采取各種措施。如圖3-11所示。圖3-11活塞裙部橫截面的變形原因(a)銷座熱膨脹；(b)擠壓變形；(c)彎曲變形；(d)裙部變形活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)1)冷態(tài)下將活塞制成其裙部斷面為長軸垂直于活塞銷方向的橢圓，軸線方向?yàn)樯闲∠麓蟮慕茍A錐形，如圖3-11所示。2)活塞銷座附近的裙部外表面制成0.5-1.0mm的凹陷。3)在活塞裙部受側(cè)壓力小的一側(cè)開“П”形槽或“Τ”形槽，如圖3-12所示，其中橫槽稱絕熱槽，可減少從活塞頭部向裙部的傳熱，使裙部膨脹量減少，縱槽稱膨脹槽。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。

圖3-11活塞頭部形狀圖3-12活塞裙部開絕熱－膨脹槽活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)4）采用雙金屬活塞，即在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入鋼片，以減少裙部的膨脹量，根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用原理不同，雙金屬活塞可分為恒范鋼片式、自動(dòng)調(diào)節(jié)式和筒形鋼片式等幾種，如圖3-13所示。圖3-13雙金屬活塞的形狀(a)恒范鋼片式活塞；(b)自動(dòng)調(diào)節(jié)式活塞；(c)筒形鋼片式活塞活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)二、油環(huán)

活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種，氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止高溫、高壓的燃?xì)饴┤肭S箱；同時(shí)將活塞頂部的熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，再由冷卻液或空氣帶走，一般發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)活塞上裝有2-3道氣環(huán)。氣環(huán)為一帶有切口的彈性片狀圓環(huán)。在自由狀態(tài)下，氣環(huán)的外徑略大于氣缸的直徑，當(dāng)環(huán)裝入氣缸后，產(chǎn)生彈力使環(huán)壓緊在氣缸壁上，其切口具有一定的間隙。其結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-14活塞環(huán)的類型活塞環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的潤滑油，并在氣缸壁上布上一層均勻的油膜。通常發(fā)動(dòng)機(jī)上有1-2道油環(huán)。

油環(huán)有兩種結(jié)構(gòu)形式:整體式和組合式，如圖3-15所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-15油環(huán)的類型活塞環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

整體式油環(huán)外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或縫隙。組合油環(huán)由上、下刮片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成，這種油環(huán)片很薄，對氣缸壁的比壓大，刮油作用強(qiáng)；且質(zhì)量小，回油通道大。組合油環(huán)在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。

無論活塞上行或下行，油環(huán)都能將氣缸壁上多余的機(jī)油刮下來經(jīng)活塞上的回油孔流回油底殼。油環(huán)的刮油作用如圖3-16所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-16油環(huán)的刮油活塞環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞、活塞環(huán)等機(jī)件都會(huì)發(fā)生熱膨脹。為保證氣缸密封性，防止環(huán)卡死在氣缸內(nèi)或脹死于環(huán)槽中，安裝時(shí)，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙，如圖3-17所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

圖3-17活塞環(huán)的間隙1—?dú)飧祝?—活塞環(huán)；3—活塞△１—端隙；△２—側(cè)隙；△３—背隙活塞環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

端隙△１又稱為開口間隙，是活塞環(huán)在冷態(tài)下裝入氣缸后，該環(huán)在上止點(diǎn)時(shí)環(huán)的兩端頭的間隙。間隙大小一般在0.25-0.50mm之間。

側(cè)隙△２又稱為邊隙，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，第一環(huán)因工作溫度高，間隙較大，一般為0.04-0.10mm，其他環(huán)一般為0.03-0.07mm，油環(huán)側(cè)隙較氣環(huán)小。

背隙△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，間隙大小一般為0.50-1.00mm之間，油環(huán)背隙較氣環(huán)大，以增大存油間隙，利于減壓泄油。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)活塞環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)(1)氣環(huán)的密封原理圖

活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是圓環(huán)形，其外形尺寸比氣缸內(nèi)徑大。因此在它隨活塞一起裝入氣缸后，便產(chǎn)生彈力F１而緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，使燃?xì)獠荒芡ㄟ^環(huán)與氣缸接觸面的間隙。活塞環(huán)在燃?xì)鈮毫ψ饔孟?，壓緊在環(huán)槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃?xì)饫@流到環(huán)的背面，并發(fā)生膨脹，其壓力降低。同時(shí)，燃掘壓力對環(huán)背的作用力F２使環(huán)更緊地貼在氣缸壁上，形成對第一密封面的第二次密封，如圖3-18所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)氣環(huán)密封原理動(dòng)畫圖3-18氣環(huán)的密封面任務(wù)學(xué)習(xí)

當(dāng)燃?xì)鈴牡谝坏罋猸h(huán)的切口漏到第二道氣環(huán)的上平面時(shí)，壓力已有所降低，又把這道氣環(huán)壓貼在第二環(huán)槽的下端面上。于是，燃?xì)庥掷@流到這個(gè)環(huán)的背面，再發(fā)生膨脹，其壓力又進(jìn)一步降低。如此下去，從最后一道氣環(huán)漏出來的燃?xì)?，其壓力和流速已大大減小，因而漏氣量也就很少

了為減少氣體泄漏，將活塞環(huán)裝入氣缸時(shí)，各道環(huán)的開口應(yīng)相互錯(cuò)開。如有三道環(huán)，則各道環(huán)開口應(yīng)沿圓周成120°夾角；如有四道環(huán)，則第一、二道互錯(cuò)180°，第二、三道互錯(cuò)90°，第三、四道互錯(cuò)180°形成迷宮式的路線，增大漏氣阻力，減少漏氣量。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)氣環(huán)密封原理動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

為此，多在結(jié)構(gòu)上采取如下措施:即盡量減小環(huán)的質(zhì)量，氣環(huán)采取特，殊斷面形狀，油環(huán)下設(shè)減壓腔，氣環(huán)下面的油環(huán)加襯簧或用組合式油環(huán)等方式。(3)氣環(huán)的斷面形狀

為了提高壓強(qiáng)和密封、加速磨合、減小泵油和改善潤滑(布油和刮油)，除合理選擇材料及加工工藝外，在構(gòu)造上出現(xiàn)了許多不同斷面形狀的氣環(huán)，常見的有如圖3-20所示的幾種。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)氣環(huán)泵油原理動(dòng)畫

圖3-20氣環(huán)的斷面形狀(a)矩形環(huán)；(b)錐形環(huán)；(c)梯形環(huán)；(d)桶面環(huán)；(e)扭曲環(huán)；(f)扭曲環(huán)任務(wù)學(xué)習(xí)

矩形環(huán)結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,且與缸壁接觸面積大,有利于活塞頭部的散熱。

錐形環(huán)的錐角一般為30′-60′，這種活塞環(huán)只能按圖示方向安裝(環(huán)上多有標(biāo)記)，由于它與缸壁是線接觸，單位壓力大，有利于密封和磨合；隨著磨合里程的增加，接觸也逐漸增大，最后便成為普通的矩形環(huán)。另外，這種環(huán)在活塞下行時(shí)有刮油作用，上行時(shí)有布油作用，并且可形成楔形油膜而改善潤滑，錐形環(huán)傳熱性差，常裝到第二、三道環(huán)槽上。由于錐角很小不易識(shí)別，為避免裝錯(cuò)，在環(huán)端上側(cè)面標(biāo)有記號(hào)(向上或TOP)等。

扭曲環(huán)是將矩形環(huán)內(nèi)圓上方或外圓下方切成臺(tái)階或倒角而成。為了減少開口處的漏氣量，外圓下方切口的環(huán)在離開口3-5mm內(nèi)仍保持原矩形斷面，當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，由于斷面不對稱，產(chǎn)生不平衡力的作用，使活塞環(huán)發(fā)生扭曲變形。扭曲后的環(huán)面與錐形環(huán)相似，與缸壁也是線接觸，有利于密封和走合；能刮油、布油和形成楔形油膜。由于減少了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下移動(dòng)量，從而減小了泵油作用，并減小了沖擊力，使磨損減輕。做功行程作用于環(huán)上側(cè)及背面的燃燒壓力，足以使環(huán)不再扭曲。兩個(gè)密封，面達(dá)到完整接觸，既有利于散熱，也使單位壓力不致過大。目前被廣泛地應(yīng)用于第2道活塞環(huán)槽上，安裝時(shí)必須注意斷面形狀和方向，內(nèi)切口朝上外切口朝下，不能裝反。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)氣環(huán)泵油原理動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

梯形環(huán)用在某些熱負(fù)荷較大的柴油機(jī)，第一道環(huán)容易因結(jié)膠而粘結(jié)在環(huán)槽內(nèi)失去作用，因而采用了梯形環(huán)。這種環(huán)當(dāng)活塞在側(cè)壓力作用下左、右換向時(shí)，環(huán)的側(cè)隙△２和背隙△３將不斷變化，使膠狀油焦不斷從環(huán)槽中被擠出，避免了上述故障。另外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，活塞冷卻時(shí)，其徑向收縮會(huì)加大

△２，起抵消軸向收縮而減小△２的作用，使活塞環(huán)不會(huì)滯住，這對冷車啟動(dòng)有利。半梯形環(huán)除上述作用外，還具有內(nèi)切口扭曲環(huán)的特。

桶形環(huán)是近幾年來出現(xiàn)的一種新結(jié)構(gòu)環(huán)，其特點(diǎn)是活塞環(huán)的外圓面為凸圓弧形。當(dāng)桶形環(huán)上下移動(dòng)時(shí)，均能與氣缸形成楔形空間，使機(jī)油容易進(jìn)入摩擦面，從而使磨損大為減少環(huán)面與缸壁是圓弧接觸，能很好地適應(yīng)活塞的擺動(dòng)，避免了棱角負(fù)荷，接觸面積小，有利于密封。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓縮比、高速、大功率和短行程的發(fā)展，氣環(huán)趨于輕而窄，其優(yōu)點(diǎn)是:面窄摩擦熱小，不易拉毛，質(zhì)輕而不易產(chǎn)生跳動(dòng)和顫振，可減小活塞的環(huán)帶部尺寸。從而減小活塞高度，使活塞質(zhì)量減小。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)氣環(huán)泵油原理動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)3.活塞銷

活塞銷的功用是連接活塞和連桿，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。

活塞銷承受著很大的周期性的沖擊載荷。為此，要求活塞銷要有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是剛度

最為重要，另外要求盡量的輕，以減小運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力。由于銷、銷座和連桿小頭的潤滑靠飛濺油霧潤滑，潤滑條件很差，因此要求銷的表面耐磨。

活塞銷的結(jié)構(gòu)形狀有三種:圓柱形、組合形、兩段截錐形，如圖3-21所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)活塞銷結(jié)構(gòu)動(dòng)畫圖3-21活塞銷的形狀任務(wù)學(xué)習(xí)

圓柱形孔結(jié)構(gòu)簡單，加工容易。但從受力角度分析，中間部分應(yīng)力最大，兩端應(yīng)力較小。所以這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，往復(fù)慣性力大，為了減小質(zhì)量、減小往復(fù)慣性力，活塞銷做成兩段截錐形孔，接近等強(qiáng)度梁，但孔的加工較復(fù)雜。組合形孔的結(jié)構(gòu)介于二者之間。

活塞銷與活塞銷座的連接形式有全浮式和半浮式兩種，如圖3-22所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-22活塞銷的連接方式活塞銷結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)(1)全浮式活塞銷

活塞銷與活塞銷座的連接大多采用全浮式連接，即在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，以使活塞銷各部分的磨損比較均勻。在采用鋁活塞時(shí)，由于銷座的熱膨脹量大于鋼質(zhì)活塞銷，為了保證工作熱狀態(tài)下銷與銷座的正常工作(0.01-0.02mm),在冷態(tài)裝配時(shí),銷與銷座孔采用過渡配合.在裝配時(shí)應(yīng)把活塞放在70-80℃的油中加熱,然后把銷用手輕推入銷孔中。為了防止活塞銷軸向竄動(dòng)而刮傷氣缸壁，在活塞銷座孔兩端用卡環(huán)嵌在銷座環(huán)槽中加以軸向定位。(2)半浮式活塞銷

半浮式連接就是銷與銷座孔和連桿小頭兩處中，一處固定，一處浮動(dòng)。其中大多采用活塞銷與連桿小頭固定的方式，即加熱連桿小頭后，將銷壓入為過盈配合，銷與座孔間有一定裝配間隙。這種連接方式是銷座孔內(nèi)無卡簧，小頭處無襯套，省去了襯套的作業(yè)內(nèi)容，適用于輕型高速發(fā)動(dòng)機(jī)。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)活塞銷結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)4.連桿組

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)對外輸出轉(zhuǎn)矩。連桿組件包括連桿、連桿蓋、連桿軸承、連桿螺栓等，如圖3-23所示。連桿和連桿蓋統(tǒng)稱為連桿。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫圖3-23連桿組任務(wù)學(xué)習(xí)

連桿由小頭、桿身、大頭三部分組成：連桿小頭與活塞銷連接，采用全浮式連接時(shí)，小頭孔中有減磨的青銅襯套。小頭和襯套上鉆有集油槽，用來收集飛濺到的潤滑油進(jìn)行潤滑，有些發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭采用壓力潤滑，則在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向油道。

連桿桿身制成“工”字形斷面，以求在強(qiáng)度和剛度足夠的前提下減小質(zhì)量。

連桿大頭與曲軸的連桿軸頸連接，為便于安裝，連桿大頭一般做成剖分式，被分開的部分稱做連桿蓋，用連桿螺栓緊固在連桿大頭上。

連桿大頭的切口形式分為平切口和斜切口兩種，平切口連桿的剖分面垂直于連桿軸線，由于平切口連桿的大端具有較大的剛度，軸承孔受力變形小且制造費(fèi)用低，汽油機(jī)大都采用這種結(jié)構(gòu)。柴油機(jī)連桿受力較大，尺寸往往超過氣缸直徑，為使連桿大頭能通過氣缸且拆裝方便，一般采用斜切口。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

連桿大頭與連桿蓋必須定位。平切口的定位是利用連桿螺栓上精加工的圓柱凸臺(tái)或光圓柱部分與經(jīng)過精加工的螺栓孔來保證的。斜切口連桿的大頭剖分面與連桿軸線成30°-60°的夾角，在工作中受到慣性力的拉伸，在切口方向有一個(gè)較大的橫向分力，必須采用可靠的定位措施。斜切口連桿的常用定位有止口定位、套筒定位和鋸齒定位三種，如圖3-24所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

圖3-24連桿大頭定位方式(a)連桿螺栓定位；(b)鋸齒形定位；(c)套或銷定位；(d)止口定位

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)（1）止口定位

優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，成本低，但不能防止大頭蓋止口向外變形。連桿體止口向內(nèi)變形，這種蓋與體都是單向定位，定位不可靠，止口因加工誤差或拆裝變形對大頭孔影響較大，且大頭橫向尺寸較大，不緊湊。（2）套筒定位

連桿體的孔和連桿蓋的孔分別加工，然后壓配一個(gè)剛度大且剪切強(qiáng)度高的短套筒。這樣，拆裝大頭蓋十分方便，其缺點(diǎn)是套筒孔的加工要求高，當(dāng)孔距不夠準(zhǔn)確時(shí)會(huì)出現(xiàn)過定位而引起大頭孔嚴(yán)重失圓。另外，大頭橫向尺寸也較大。（3）鋸齒形定位

優(yōu)點(diǎn)是鋸齒接觸面積大，貼合緊密，定位可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，對節(jié)距公差要求較嚴(yán)。但采用拉削工藝能較好的滿足要求，故這種定位在某些柴油機(jī)中常被采用。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中，斜切口連桿應(yīng)用很少，一般都采用尺寸緊湊的平切口形式。V形發(fā)動(dòng)機(jī)由于左右兩缸的連桿裝在同一個(gè)曲柄銷上，故其結(jié)構(gòu)隨安裝布置而不同。V形發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿布置有如下三種形式:并列連桿布置形式、主副連桿布置形式、叉形連桿布置形式，如圖3-25所示。并列連桿布置形式

兩個(gè)相同的連桿一前一后并列地安裝在同一個(gè)連桿軸頸上，這種連桿可以通用，結(jié)構(gòu)與單列式發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿相同，只是大頭寬度一般要稍小一些。但因左右氣缸要在軸向錯(cuò)開一段距離，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的長度增加，曲軸的長度增加，剛度降低。

（2)主副連桿布置形式

它是在左右兩列氣缸中，一列氣缸采用主連桿，其大頭直接安裝在連桿軸頸的全長上；另一列氣缸采用副連桿，其大頭與主連桿大頭(或連桿蓋)上的兩個(gè)凸耳用銷鉸鏈連接。這種結(jié)構(gòu)的連桿在同一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)，故氣缸中心線位于一平面內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)長度不增加，缺點(diǎn)是連桿不能互換。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)（3)叉形連桿布置形式

左右兩列氣缸的對應(yīng)兩個(gè)連桿中，一個(gè)連桿的大頭做成叉形，跨于另一個(gè)連桿的厚度較小的片形大頭兩端。這種布置的優(yōu)點(diǎn)是兩列氣缸中的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，左右對應(yīng)的兩氣缸軸心線不需要在曲軸軸向上錯(cuò)位，其缺點(diǎn)是叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造較復(fù)雜，大頭的剛度也不高。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-25V形發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿布置形式(a)并列連桿；(b)主副連桿；(c)叉形連桿

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

連桿螺栓一般采用韌性較好的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或優(yōu)質(zhì)合金鋼制成,并經(jīng)過熱處理。連桿螺栓裝配時(shí)要按規(guī)定的扭緊力矩上緊，使螺栓具有足夠的預(yù)緊力以保證連桿軸瓦與大頭孔良好的貼合。保證連桿體與連桿蓋之間有足夠的壓緊力，扭緊力矩過小，連桿剖分面處易產(chǎn)生縫隙，使連桿螺栓受到很大附加拉力而造成疲勞斷裂。反之，扭緊力矩過大，超過了螺栓材料的屈服極限，會(huì)造成螺栓變形甚至斷裂。為此安裝連桿螺栓時(shí)，應(yīng)當(dāng)用扭力，扳手將兩個(gè)螺栓分2-3次交替均勻地?cái)Q緊至規(guī)定力矩。

連桿軸承也稱連桿軸瓦(俗稱小瓦)裝在連桿大頭內(nèi)，用于保護(hù)連桿軸頸和連桿大頭孔。由于其工作時(shí)承受較大的交變載荷，且潤滑困難，要求它具有足夠的強(qiáng)度、良好的減磨性和耐腐蝕性。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)

連桿軸承由鋼背和減磨層組成，為兩半分開形式。鋼背由厚1-3mm的低碳鋼制成，是軸承的基體，減摩層是由澆鑄在鋼背內(nèi)圓上厚為0.3-0.7mm的薄層減磨合金制成。減磨合金具有保持油膜，減少摩擦阻力和易于磨合的作用，連桿軸承如圖3-26所示。任務(wù)知識(shí)點(diǎn)圖3-26

連桿軸承

連桿組結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：活塞連桿拆卸1.準(zhǔn)備工作任務(wù)實(shí)施

活塞連桿拆卸操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：活塞連桿拆卸2.拆裝或測量步驟說明

活塞連桿拆卸（以一缸活塞連桿位列介紹拆卸步驟）

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，將一缸活塞處于下止點(diǎn)位置任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：活塞連桿拆卸（2）拆卸連桿螺栓任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：活塞連桿拆卸

（3）取下連桿軸承蓋，并用橡膠錘把手向下推連桿的螺栓部位，同時(shí)用另一只手在下面接住活塞連桿，以免掉落損壞。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：活塞連桿拆卸注意事項(xiàng)

（1）在拆卸過程中，要保持發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架穩(wěn)定，不要隨意移動(dòng)。

（2）去除的軸承蓋及軸承應(yīng)按順序放好。

（3）在推出連桿時(shí)，一定不要頂?shù)竭B桿瓦上，更不能用金屬材質(zhì)的工具頂連桿，以免造成連桿瓦及連桿接觸面的損壞。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查1.準(zhǔn)備工作任務(wù)實(shí)施

活塞的檢查操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查2.拆裝或測量步驟說明

（1）端隙測量端隙是指將活塞環(huán)置于鏜磨好的氣缸內(nèi)時(shí)，在環(huán)的開口處呈現(xiàn)的間隙。具體測量方法如下：1）清潔缸筒和活塞環(huán)表面，用活塞頂部將活塞環(huán)垂直推入氣缸。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查2）用活塞頂部將其推平，具體位置在離氣缸頂面大約15毫米處。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查3）選用量程合適的厚薄規(guī)測量并記錄數(shù)值；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值一般為：0.2到0.4毫米，磨損極限為0.8毫米。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查（2）側(cè)隙測量：側(cè)隙是指活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)上下的間隙，具體測量方法如下：1)清潔活塞環(huán)槽和活塞環(huán)表面。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查2)將活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽內(nèi)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查3）選用量程合適的厚薄規(guī)測量并記錄；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值一般為0.02到0.07毫米，磨損極限為0.15毫米任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查（3）背隙測量：背隙是指活塞裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底之間的間隙。具體測量方法如下：1）清潔活塞環(huán)槽。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查2）選用游標(biāo)卡尺，清潔并校零。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查3）測量環(huán)槽深度，讀取數(shù)值并記錄。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查4）測量活塞環(huán)寬度，讀取數(shù)值并記錄。5）背隙的計(jì)算：背隙約等于活塞環(huán)槽深和活塞環(huán)寬度之差，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值一般為0.5到1毫米。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：活塞的檢查注意事項(xiàng)（1）在測量過程中塞尺的選擇及測量方法很重要，對測量出的數(shù)值影響很大，應(yīng)熟練掌握塞尺的使用方法。（2）活塞環(huán)是由特殊材質(zhì)制成，在測量活塞環(huán)時(shí)應(yīng)保持穩(wěn)定，不要對活塞環(huán)造成劃傷，更不能掉落活塞環(huán)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配1.準(zhǔn)備工作任務(wù)實(shí)施

活塞與活塞環(huán)裝配操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配2.拆裝或測量步驟說明（1）將彈性襯環(huán)打開，將其安裝在刮油環(huán)的環(huán)槽內(nèi)，然后將襯環(huán)端部完全對接。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配

（2）在襯環(huán)端部完全對接的狀態(tài)下，使用活塞環(huán)安裝鉗將鋼帶環(huán)安裝到刮油環(huán)的環(huán)槽內(nèi)，然后調(diào)整其位置，使其位于彈性襯環(huán)的外表面，并將其開口與彈性襯環(huán)相互錯(cuò)開。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配

（3）使用活塞環(huán)鉗安裝第二道氣環(huán)，注意要把有字母的一面向上，開口要求與下部的鋼帶環(huán)開口錯(cuò)開120度。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配

（4）使用活塞環(huán)鉗安裝第一道氣環(huán),注意也要把有字母的一面向上，開口要求與下部第二道氣環(huán)的開口錯(cuò)開120度。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)3：活塞與活塞環(huán)的裝配注意事項(xiàng)

（1）在裝配過程中，應(yīng)選擇使用專用的安裝工具，以免對活塞環(huán)造成損壞。

（2）再安裝活塞環(huán)時(shí)，不要上下扭動(dòng)活塞環(huán)，以免造成損壞。

（3）注意安裝工具，在安裝過程中不要造成對活塞的損壞。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)1.準(zhǔn)備工作任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施

活塞連桿裝配操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)2.拆裝或測量步驟說明

活塞連桿安裝

（1）將發(fā)動(dòng)機(jī)一缸的連桿軸頸轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)位置任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（2）拆下連桿軸承蓋，將連桿上軸瓦安裝于連桿大頭任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（3）使用夾具收緊活塞環(huán)任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（4）根據(jù)連桿上的標(biāo)記和活塞上的標(biāo)記，將活塞連桿從氣缸頂部裝入氣缸筒內(nèi)任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（5）用手引導(dǎo)連桿使其對準(zhǔn)連桿軸頸，并用橡膠錘柄將活塞輕輕推入任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（6）將連桿下軸瓦安裝到連桿下端座上，并在下軸瓦上均勻的涂抹一層機(jī)油任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（7）安裝連桿下端蓋任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（8）安裝連桿螺栓任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)（9）交替擰緊固定連桿螺栓，使連桿固定螺栓的力矩達(dá)到45牛米后再旋轉(zhuǎn)90度（以大眾1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)為列）任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)4：活塞連桿安裝注意事項(xiàng)

（1）在安裝活塞的過程中，專用工具的使用很重要，而且熟練的安裝手法可以保證活塞的順利安裝。

（2）在安裝連桿端蓋時(shí)，要注意安裝的方向。

（3）在安裝連桿螺栓時(shí)應(yīng)先用手?jǐn)Q緊螺栓然后再用工具，按照維修手冊標(biāo)準(zhǔn)扭緊螺栓。任務(wù)實(shí)施任務(wù)拓展信息

可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)

往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)上增加多連桿系統(tǒng)，通過主動(dòng)改變氣缸內(nèi)活塞行程的上限和下限，使壓縮比在8:1至14:1之間變化

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于活塞連接在沿著曲軸軸頸旋轉(zhuǎn)的連桿上，所以活塞在缸徑中上下移動(dòng)。由于曲軸繞著固定軸旋轉(zhuǎn)，故活塞行程將始終保持不變。

運(yùn)動(dòng)過程：壓縮比由移動(dòng)控制軸角度的電機(jī)改變：

①當(dāng)需要改變壓縮比時(shí)，諧波驅(qū)動(dòng)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)執(zhí)行器臂。

②執(zhí)行器臂旋轉(zhuǎn)控制軸。

③當(dāng)控制軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它作用于控制連桿，控制連桿改變了下連桿的角度。

④下連桿調(diào)節(jié)活塞在氣缸內(nèi)的高度，從而改變壓縮比。

C1-M1-R4任務(wù)4

發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組檢測與裝配知識(shí)目標(biāo)1.能描述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及工作過程原理，了解常見損傷及掌握檢查方法。1.能目視檢查曲軸表面及軸頸有無裂縫、磨損，并測量軸頸磨損度。2.能檢查和測量主軸承軸頸和軸承蓋的間隙，確定維修項(xiàng)目。3.能拆裝主軸承和曲軸，檢查軸承間隙和末端間隙，按照維修手冊的規(guī)范更換和緊固螺栓。技能目標(biāo)

1.能利用媒體學(xué)習(xí)資料和信息技術(shù)查找信息資料；

2.具有表達(dá)溝通、組織管理能力和團(tuán)隊(duì)精神；

3.具有獨(dú)立學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，探究新技術(shù)的能力。素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.提高學(xué)生聞時(shí)事、知大局的人文意識(shí)，知曉創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要性。2.規(guī)范工作習(xí)慣，樹立一絲不茍、認(rèn)真負(fù)責(zé)的職業(yè)操守意識(shí)。思政目標(biāo)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

曲軸飛輪組的作用是把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為汽車的行駛和其他需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)構(gòu)輸出扭矩。同時(shí)還儲(chǔ)存能量，用以克服非做功行程的阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、飛輪齒圈以及其他不同作用的零件和附件組成。圖4-1曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)簡圖任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

曲軸的功用是把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對外輸出功率，并用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)工作。

曲軸在工作中受到周期性變化的氣體壓力、往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量慣性力、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量慣性力及力矩的作用這些周期性的交變載荷會(huì)引起曲軸的振動(dòng)和疲勞破壞。同時(shí)在曲軸軸頸與軸承之間造成嚴(yán)重磨損，因此，要求曲軸具有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是曲柄部分的強(qiáng)度。而若剛度不足，曲軸的撓曲變形大，會(huì)使活塞、連桿、軸承等工作條件惡化。同時(shí)要求軸頸表面，有良好的潤滑條件和耐磨性，且質(zhì)量要輕，曲軸一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或合金鋼鍛造而成。軸頸表面經(jīng)精加工和熱處理，為了節(jié)約鋼材、降低成本。近年來也用高強(qiáng)度的球墨鑄鐵來鑄造曲軸。曲軸結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

曲軸的結(jié)構(gòu)型式可分為整體式與組合式兩大類，整體式曲軸是將曲軸做成一個(gè)整體零件。它的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度和剛度、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕，目前在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用該型式。組合式曲軸是將曲軸分成若干個(gè)零件分別進(jìn)行加工，然后組裝在一起，構(gòu)成完整的曲軸。其優(yōu)點(diǎn)是加工方便，便于系列產(chǎn)品通用，缺點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度較差，裝配較復(fù)雜，以下將主要介紹整體式曲軸。

如圖4-5所示，曲軸主要可分為主軸頸、曲柄銷(又稱連桿軸頸)、曲柄、曲軸前端和曲軸后端五個(gè)部分，并通過主軸頸支承在主軸承上旋轉(zhuǎn)。圖4-5曲軸結(jié)構(gòu)曲軸結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

（1）主軸頸，主軸頸是曲軸的支承部分，按照曲軸的主軸頸數(shù)，可以把曲軸分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種：在相鄰的兩個(gè)曲拐之間都設(shè)置一個(gè)主軸頸的曲軸，稱為全支承曲軸；否則稱為非全支承曲軸。因此，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù)(包括曲軸前端和后端的主軸頸)比氣缸數(shù)多一個(gè)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的全支承曲軸，其主軸頸總數(shù)比氣缸數(shù)的一半多一個(gè)，全支承曲軸的優(yōu)點(diǎn)是可以提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，并且可減輕主軸承的載荷，其缺點(diǎn)是曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，使機(jī)體加長。這兩種型式的曲軸均可用于汽油機(jī)，但柴油機(jī)因載荷較大多采用全支承曲軸。

（2）曲柄銷，曲柄銷也稱連桿軸頸，是曲軸和連桿相連的部分，連桿大頭安裝在曲軸銷上，并在連桿軸承中轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄銷與氣缸數(shù)相等。為了使曲軸易于平衡，曲柄銷都對稱布置，如四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的一、四缸曲柄銷在同一側(cè)；二、三缸曲柄銷在另一側(cè)，兩者相差180°。

（3）曲柄，曲柄是主軸頸與曲柄銷的連接部分，也是曲軸受力最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)最薄弱的環(huán)節(jié)。曲柄形狀多數(shù)呈矩形或橢圓形，它與主軸頸和曲柄銷的連接處形狀突然變化，存在著嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。曲軸裂縫或斷裂大多數(shù)出現(xiàn)在這個(gè)部位，為了減小這種應(yīng)力集中現(xiàn)象，此處都采用過渡圓角連接。但過渡圓角半徑過大會(huì)使軸承的承壓面積減小，為了平衡曲軸旋轉(zhuǎn)的慣性力，往往在曲柄上與曲柄銷相反的方向裝有平衡重(或制成整體)。曲軸結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

（4）前端軸與后端軸，前端軸是第一道主軸頸之前的部分，通常有鍵槽和螺栓，用來安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器等。后端軸是最后一道主軸頸之后的部分，一般在其后端有凸緣盤，飛輪用螺栓緊固于曲軸后端面上。其中，有的汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生點(diǎn)火和噴油脈沖的信號(hào)發(fā)生器齒輪裝在飛輪的前端或后端。曲軸的前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出油底殼，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺栓等。

（5）曲軸的軸向定位，為阻止當(dāng)車輛行駛時(shí)離合器經(jīng)常結(jié)合與分離，帶錐齒輪驅(qū)動(dòng)時(shí)施加于曲軸上的軸向力，以及在上、下坡行駛或突然加速、減速出現(xiàn)的曲軸軸向竄動(dòng)。曲軸必須有軸向定位，以保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)的正常工作。但也應(yīng)允許曲軸受熱后能自由膨脹，所以曲軸軸向上只能有一處設(shè)置定位裝置。

（6）主軸承和主軸承蓋主軸承(俗稱大瓦)的基本構(gòu)造與連桿軸承相同，主要不同點(diǎn)是:為了向連桿軸承輸送潤滑油，在主軸承上都開有周向油槽和主油孔，有些負(fù)荷不太大的發(fā)動(dòng)機(jī)為了通用化，上下兩片軸瓦都制有油槽，有些只在上軸瓦上開油槽或通油孔。活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)

主軸承蓋用螺栓與主軸承座相連，為了保證孔形，它們必須合起來一起加工。所以每個(gè)主軸承座與主軸承蓋是配對的，為了裝配時(shí)不搞錯(cuò)，都做有標(biāo)記。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)為了增大曲軸的支承剛度和缸體剛度，尤其是鋁合金缸體，將各個(gè)主軸承蓋制成一體，形成主軸承蓋梁，有利于改善缸體剛，度并加強(qiáng)曲軸抗彎強(qiáng)度曲軸的形狀和各曲拐的相對位置(即所謂曲拐的布置)取決于缸數(shù)、氣缸排列方式(單列或V型等)和點(diǎn)火次序(即各缸的做功行程交替次序)，在安排多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序時(shí)，應(yīng)注意使連續(xù)做功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)，以減輕主軸承的載荷。同時(shí)避免可能發(fā)生的進(jìn)氣重疊現(xiàn)象(即相鄰兩缸進(jìn)氣門同時(shí)開啟)，以免影響充氣效率；做功間隔應(yīng)力求均勻，就是說，在發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個(gè)氣缸都應(yīng)點(diǎn)火做功一次，而且各缸點(diǎn)火的間隔時(shí)間(以曲軸轉(zhuǎn)角表示稱為點(diǎn)火間隔角)應(yīng)力求均勻。活塞結(jié)構(gòu)動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)2.點(diǎn)火間隔

對缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言,點(diǎn)火間隔角為720°/i,即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí),就應(yīng)有一缸做功,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),幾種常用的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置和點(diǎn)火次序如下:

（1）四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火間隔角應(yīng)為720°/4＝180°，四個(gè)曲拐布置在同一平面內(nèi)。點(diǎn)火次序有兩種可能的排列法，即1－2－4－3或1－3－4－2。

四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火間隔動(dòng)畫任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)（2）四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)

四沖程直列六缸機(jī)的點(diǎn)火間隔角為720°/6＝120°，這種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐，每兩缸布置在—個(gè)平面內(nèi)，互成120°夾角，如圖4-6所示。曲拐布置的點(diǎn)火順序?yàn)?－5－3－6－2－4，直列六缸機(jī)慣性力平衡，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，廣泛用在各種車輛上。四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火間隔動(dòng)畫圖4-6四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)（3）V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)(簡稱V8發(fā)動(dòng)機(jī)),左右兩缸共用一個(gè)曲拐，故曲拐布置與四缸機(jī)一樣，可采用曲拐180°平面布置，也可采用曲拐90°夾角空間布置，如圖4-7所示。V8發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,平衡性好,廣泛應(yīng)用于大型轎車.原國產(chǎn)紅旗轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)就是采用曲拐空間布置形式。V8發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?－8－4－3－6－5－7－2。V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火間隔動(dòng)畫圖4-7V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)3.飛輪

飛輪的作用是通過貯存和釋放能量來提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性和改善發(fā)動(dòng)機(jī)克服短時(shí)超載的能力。與此同時(shí)，又將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給離合器。飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤，多用灰鑄鐵制造。外緣上壓有一個(gè)齒圈，可與起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用，如圖4-8所示。飛輪結(jié)構(gòu)動(dòng)畫圖4-8飛輪結(jié)構(gòu)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)4.曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于飛輪的慣性很大，可以看作是等速轉(zhuǎn)動(dòng)。而各缸氣體壓力和往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的慣性力是周期性地作用在曲軸連桿軸頸上，從而給曲軸一個(gè)周期性變化的扭轉(zhuǎn)外力，使曲軸發(fā)生忽快忽慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成曲軸對于飛輪的扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)，即曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。當(dāng)激力頻率與曲軸的自振頻率成整數(shù)倍關(guān)系時(shí)，曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)便因共振而加劇，從而引起功率損失、正時(shí)齒輪或鏈條磨損增加，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)⑶S扭斷。為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器。

常用的扭轉(zhuǎn)減振器有橡膠式、摩擦式和黏液(硅油)式等數(shù)種。

橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器如圖4-9所示。它將減振器圓盤用螺栓與曲軸帶輪及輪轂緊固在一起，橡膠層與圓盤及慣性盤硫化在一起。當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，力圖保持等速轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性盤便使橡膠層發(fā)生內(nèi)摩擦，從而消除了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量，避免扭振。扭轉(zhuǎn)減震器結(jié)構(gòu)及工作原理動(dòng)畫圖4-9橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法1.準(zhǔn)備工作任務(wù)實(shí)施曲軸軸頸檢測操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法2.拆裝或測量步驟說明

（1）拆卸曲軸1）按照由外到內(nèi)的順序交叉拆卸曲軸軸承蓋的固定螺栓任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法2）按照由外到內(nèi)的順序拆卸缸體兩側(cè)曲軸軸承蓋固定螺栓任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法3）取下曲軸軸承蓋并按順序擺放,取出曲軸任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法（2）曲軸軸頸圓度與圓柱度測量1）使用無紡布清潔各個(gè)主軸頸，并用壓縮空氣將主軸頸徑吹干凈任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法2）目視檢查曲軸外觀是否有裂紋，軸徑表面是否有磨損或劃傷任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法3）選用適當(dāng)規(guī)格的外徑千分尺，清潔測量頭并校零任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法4）任選其中一個(gè)主軸頸，然后用外徑千分尺分別在水平和垂直方向上測量其外徑，讀取并記錄數(shù)據(jù)任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法5）測量剩余的各個(gè)主軸徑外徑數(shù)據(jù)，并分別做好記錄，計(jì)算軸徑的圓度和圓柱度誤差，圓度誤差等于同一截面最大測量值減去同一截面最小測量值除以2；圓柱度誤差等于所有測量數(shù)據(jù)最大值減去所有測量數(shù)據(jù)最小值除以2

（3）曲軸徑向跳動(dòng)量測量1）使用無紡布清潔各主軸頸，并用壓縮空氣將主軸頸徑吹干凈任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法2）將曲軸第一道和最后一道主軸頸用V形鐵支承于測量平臺(tái)上，將百分表安裝在磁力表座上，然后將百分表觸針預(yù)壓縮，并將其調(diào)整至垂直于中間主軸頸的位置3）轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，找出百分表指針的跳動(dòng)量，此數(shù)據(jù)即為曲軸的徑向跳動(dòng)量，跳動(dòng)量的一半為曲軸的彎曲度或同軸度誤差。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)1：曲軸軸頸檢測方法注意事項(xiàng)

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸圓度、圓柱度誤差大于0.025毫米時(shí)，應(yīng)按修理尺寸磨修曲軸；

（2）測量曲軸軸頸尺寸時(shí)，應(yīng)將千分尺測量砧與油孔錯(cuò)開；

（3）曲軸軸頸表面不允許有橫向裂紋，對橫向裂紋，其深度如在軸頸修理尺寸以內(nèi)，可通過磨削磨掉，否則應(yīng)予以報(bào)廢。任務(wù)實(shí)施任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：曲軸軸瓦檢測1.準(zhǔn)備工作任務(wù)實(shí)施曲軸軸瓦檢測操作視頻任務(wù)技能點(diǎn)任務(wù)技能點(diǎn)2：曲軸軸瓦檢測2.拆裝或測量步驟說明

（1）首先使用無紡布清潔各軸瓦，然后