活塞连杆组的构造

1、活塞连杆组的构造活塞连杆组的构造 活塞的作用活塞的作用 活塞的作用是： 活塞的作用是： 承受可燃混合气承受可燃混合气 燃烧所产生的压燃烧所产生的压 力，并通过力，并通过活塞活塞 销销传给传给连杆连杆驱使驱使 曲轴曲轴旋转。活塞旋转。活塞 顶部还是燃烧室顶部还是燃烧室 的组成部分。的组成部分。 工作条件：工作条件：高温、高压、高速、受力复杂高温、高压、高速、受力复杂 要求：要求： （1 1） 质量小，重量轻；质量小，重量轻； （2 2） 热膨胀系数小；热膨胀系数小； （3 3）导热性能好；）导热性能好； （4 4）耐磨）耐磨 材料：材料：活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速活塞一般都采用高强

2、度铝合金，但在一些低速 柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。 活塞的工作条件、要求和材料活塞的工作条件、要求和材料 活塞的基本构造活塞的基本构造 v活塞可分为三部分：活塞可分为三部分：活塞顶部、活塞头部和活塞活塞顶部、活塞头部和活塞 裙部。裙部。 v1 1、 活塞顶部活塞顶部 v活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分， 其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关， 都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶 部形状可分为四大类，部形状可分

3、为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹平顶活塞、凸顶活塞、凹 顶活塞和成型顶活塞。顶活塞和成型顶活塞。 平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部受力较为均匀，平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部受力较为均匀， 一般用在汽油机上，柴油机很少采用。一般用在汽油机上，柴油机很少采用。 凸顶活塞顶部凸起，强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常凸顶活塞顶部凸起，强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常 采用凸顶活塞。采用凸顶活塞。 凹顶活塞呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧。凹顶活塞呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于

4、可燃混合气的燃烧。 成型顶活塞是指活塞顶部有一半是凸起的一半是凹下去的。这种活塞一般适用于对成型顶活塞是指活塞顶部有一半是凸起的一半是凹下去的。这种活塞一般适用于对 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不同要求。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不同要求。 2 2、活塞头部、活塞头部 活塞头部指活塞头部指第一道活第一道活 塞环槽到活塞销孔以上部分塞环槽到活塞销孔以上部分 。它有。它有数道环槽数道环槽，用以安装，用以安装 活塞环，起密封作用，又称活塞环，起密封作用，又称 为为防漏部防漏部。柴油机柴油机压缩比高压缩比高 ，一般有，一般有四道四道环槽，上

5、部三环槽，上部三 道安装道安装气环气环，下部安装，下部安装油环油环 。汽油机汽油机一般有一般有三道三道环槽，环槽， 其中有两道气环槽和一道油其中有两道气环槽和一道油 环槽，在油环槽底面上钻有环槽，在油环槽底面上钻有 许多许多小孔小孔，被油环从气缸壁，被油环从气缸壁 上刮下的机油经过这些小孔上刮下的机油经过这些小孔 流回油底壳。第一道环槽工流回油底壳。第一道环槽工 作条件最恶劣，一般离顶部作条件最恶劣，一般离顶部 较远些。较远些。 活塞头部活塞头部 活塞裙部活塞裙部 油槽小孔油槽小孔 3 3、活塞裙部、活塞裙部 活塞裙部指从活塞裙部指从 油环槽下端面油环槽下端面起至起至 活塞最下端活塞最下端的部

6、分，的部分， 它包括装活塞销的它包括装活塞销的 销座孔。活塞裙部销座孔。活塞裙部 对活塞在气缸内的对活塞在气缸内的 往复运动起导向作往复运动起导向作 用，并承受侧压力。用，并承受侧压力。 裙部的长短取决于裙部的长短取决于 侧压力的大小和活侧压力的大小和活 塞直径。塞直径。 活塞裙部活塞裙部 所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程 中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使 活塞压向气缸壁。压缩行程和作功行程气体的活塞压向气缸壁。压缩行程和作功行程气体的 侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大大高于侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大

7、大高于 压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大 高于压缩行程中的侧压力。活塞裙部承受侧压高于压缩行程中的侧压力。活塞裙部承受侧压 力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销 轴线相垂直的方向上。轴线相垂直的方向上。 活塞裙部的结构特点活塞裙部的结构特点 1） 预先做成椭圆形 为了使裙部两侧承受气体压力并为了使裙部两侧承受气体压力并 与气缸保持安全的间隙，要求活塞与气缸保持安全的间隙，要求活塞 在工作时具有正确的圆柱形。但是在工作时具有正确的圆柱形。但是 ，由于活塞裙部的厚度很不均匀，由于活塞裙部的厚度很不均匀， 活

8、塞销座孔部分的金属厚，受热膨活塞销座孔部分的金属厚，受热膨 胀量大，沿活塞销座轴线方向的变胀量大，沿活塞销座轴线方向的变 形量大于其他方向。形量大于其他方向。 另外，裙部承受气体侧压力的另外，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，那么工作时塞冷态时裙部为圆形，那么工作时 活塞就会变成一个椭圆，使活塞与活塞就会变成一个椭圆，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，发动机就无法正塞在气缸内卡住，发动机就无法正 常工作。常工作

9、。 因此，因此，在加工时预先把活塞裙在加工时预先把活塞裙 部做成椭圆形状。椭圆的长轴方向部做成椭圆形状。椭圆的长轴方向 与销座垂直，短轴方向沿销座方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向 。这样活塞工作时趋近正圆。这样活塞工作时趋近正圆。 2 2）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的活塞沿高度方向的 温度很不均匀，活塞的温度很不均匀，活塞的 温度是上部高、下部低温度是上部高、下部低 ，膨胀量也相应是上部，膨胀量也相应是上部 大、下部小。为了使工大、下部小。为了使工 作时活塞上下直径趋于作时活塞上下直径趋于 相等，即为圆柱形，就相等，即为圆柱形，就 必须预先把活塞制成上必须预先

10、把活塞制成上 小下大的阶梯形、锥形小下大的阶梯形、锥形 。 活塞裙部开槽活塞裙部开槽 竖槽会使裙部具有一定的弹性竖槽会使裙部具有一定的弹性，从而使活塞装配时与气，从而使活塞装配时与气 缸间具有尽可能小的间隙，缸间具有尽可能小的间隙，而在热态时又具有补偿作用而在热态时又具有补偿作用，不，不 致造成活塞在气缸中卡死，故将竖槽称为膨胀槽。致造成活塞在气缸中卡死，故将竖槽称为膨胀槽。 为了减小活塞裙部的受热为了减小活塞裙部的受热 量，通常在裙部开量，通常在裙部开横向的隔横向的隔 热槽热槽，为了补偿裙部受热后，为了补偿裙部受热后 的变形量，裙部开有的变形量，裙部开有纵向的纵向的 膨胀槽膨胀槽。槽的形状有

11、。槽的形状有TT形形 或或形形槽。槽。 横槽一般开在最下一道环槽的下面，裙部上边缘销座的两侧横槽一般开在最下一道环槽的下面，裙部上边缘销座的两侧 ( (也有开在油环槽之中的也有开在油环槽之中的) )，以减小头部热量向裙部传递，称，以减小头部热量向裙部传递，称 为隔热槽。为隔热槽。 有些活塞为了减轻重有些活塞为了减轻重 量，在裙部开孔或把量，在裙部开孔或把 裙部不受侧压力的两裙部不受侧压力的两 边切去一部分，以减边切去一部分，以减 小惯性力，减小销座小惯性力，减小销座 附近的热变形量，形附近的热变形量，形 成成拖板式活塞或短活拖板式活塞或短活 塞塞，拖板式结构裙部，拖板式结构裙部 弹性好，质量小

12、，活弹性好，质量小，活 塞与气缸的配合间隙塞与气缸的配合间隙 较小，适用于高速发较小，适用于高速发 动机。动机。 拖板式活塞拖板式活塞 二、活塞环二、活塞环 活塞环是具有弹性的开口环，有活塞环是具有弹性的开口环，有气环气环和和油环油环之分。之分。 1 1、气环、气环 功用：气环是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏功用：气环是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏 气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁 ，由冷却水带走。其中密封作用是主要的，因为密封，由冷却水带走。其中密封作用是主要的，因为密封 是导热的前提。如果密封性不好，高温燃气将直接从是导热的

13、前提。如果密封性不好，高温燃气将直接从 气缸表面流入曲轴箱。这样不但由于环面和气缸壁面气缸表面流入曲轴箱。这样不但由于环面和气缸壁面 贴合不严而不能很好散热，而且由于外圆表面吸收附贴合不严而不能很好散热，而且由于外圆表面吸收附 加热量而导致活塞和气环烧坏。加热量而导致活塞和气环烧坏。 气环的密封原理气环的密封原理 气环开有切口，具有弹性，气环开有切口，具有弹性， 在自由状态下外径大于气缸直在自由状态下外径大于气缸直 径，它与活塞一起装入气缸后径，它与活塞一起装入气缸后 ，外表面紧贴在气缸壁上，形，外表面紧贴在气缸壁上，形 成第一密封面，被封闭的气体成第一密封面，被封闭的气体 不能通过环周与气缸

14、之间，便不能通过环周与气缸之间，便 进入了环与环槽的空隙，一方进入了环与环槽的空隙，一方 面把环压到环槽端面形成第二面把环压到环槽端面形成第二 密封面，同时，作用在环背的密封面，同时，作用在环背的 气体压力又大大加强了第一密气体压力又大大加强了第一密 封面的密封作用封面的密封作用, ,气环密封效果气环密封效果 一般与气环数量有关，汽油机一般与气环数量有关，汽油机 一般采用一般采用2 2道气环，柴油机一般道气环，柴油机一般 多采用多采用3 3道气环。道气环。 活塞下行时，由于环与气缸活塞下行时，由于环与气缸 壁的摩擦阻力及环的惯性，环被壁的摩擦阻力及环的惯性，环被 压靠在环槽的上端面上，气缸壁压

15、靠在环槽的上端面上，气缸壁 面上的油被刮入下边隙和内边隙；面上的油被刮入下边隙和内边隙； 活塞上行时，环又被压靠在环槽活塞上行时，环又被压靠在环槽 的下端面。结果第一道环背隙里的下端面。结果第一道环背隙里 的机油就进入燃烧室，窜入燃烧的机油就进入燃烧室，窜入燃烧 室的机油，会在燃烧室内形成积室的机油，会在燃烧室内形成积 炭，造成机油的消耗量增加，另炭，造成机油的消耗量增加，另 外上窜的机油也可能在环槽内形外上窜的机油也可能在环槽内形 成积炭，使环在环槽内卡死而失成积炭，使环在环槽内卡死而失 去密封作用，划伤气缸壁，甚至去密封作用，划伤气缸壁，甚至 使环折断，可见泵油作用是很有使环折断，可见泵油

16、作用是很有 害的，必须设法消除。为了消除害的，必须设法消除。为了消除 或减少有害的泵油作用，除了在或减少有害的泵油作用，除了在 气环的下面装有油环外，广泛采气环的下面装有油环外，广泛采 用了非矩形断面的扭曲环。用了非矩形断面的扭曲环。 气环的泵油原理气环的泵油原理 气环的断面形状气环的断面形状 矩形环 断面为矩形，其结构简单，制 造方便，易于生产，应用最广 。但是矩形环随活塞往复运动 时，会把气缸壁面上的机油不 断送入气缸中。这种现象称为 气环的泵油作用。 扭曲环扭曲环 扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外 圆下边缘切去一部分，使断面呈不对圆下边缘切去一部分，使断面

17、呈不对 称形状，在环的内圆部分切槽或倒角称形状，在环的内圆部分切槽或倒角 的称内切环，在环的外圆部分切槽或的称内切环，在环的外圆部分切槽或 倒角的称外切环。装入气缸后，由于倒角的称外切环。装入气缸后，由于 断面不对称，产生不平衡力的作用，断面不对称，产生不平衡力的作用， 使活塞环发生扭曲变形。活塞上行时使活塞环发生扭曲变形。活塞上行时 ，扭曲环在残余油膜上浮，可以减小，扭曲环在残余油膜上浮，可以减小 摩擦，减小磨损。活塞下行时，则有摩擦，减小磨损。活塞下行时，则有 刮油效果，避免机油烧掉。同时，由刮油效果，避免机油烧掉。同时，由 于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程

18、 缩短，可以减轻缩短，可以减轻“泵油泵油”的副作用。的副作用。 目前被广泛地应用于第目前被广泛地应用于第2 2道活塞环槽上道活塞环槽上 ，安装时必须注意断面形状和方向，安装时必须注意断面形状和方向， 内切口朝上，外切口朝下，不能装反内切口朝上，外切口朝下，不能装反 。 锥面环断面呈锥形，外圆工作面锥面环断面呈锥形，外圆工作面 上加工一个很小的锥面上加工一个很小的锥面(0.5(0.5 1.51.5) )，减小了环与气缸壁的接，减小了环与气缸壁的接 触面，提高了表面接触压力，有触面，提高了表面接触压力，有 利于磨合和密封。活塞下行时，利于磨合和密封。活塞下行时， 便于刮油；活塞上行时，由于锥便于刮

19、油；活塞上行时，由于锥 面的面的 油楔油楔 作用，能在油膜上作用，能在油膜上 飘浮飘浮 过去，减小磨损，安装时过去，减小磨损，安装时 ，不能装反，否则会引起机油上，不能装反，否则会引起机油上 窜。窜。 锥面环锥面环 梯形环梯形环 梯形环断面呈梯形，工作时，梯形梯形环断面呈梯形，工作时，梯形 环在压缩行程和作功行程随着活塞受侧压环在压缩行程和作功行程随着活塞受侧压 力的方向不同而不断地改变位置，这样会力的方向不同而不断地改变位置，这样会 把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环 被粘在环槽中而折断。可以延长环的使用被粘在环槽中而折断。可以延长环的使用 寿命。但是主

20、要缺点是加工困难，精度要寿命。但是主要缺点是加工困难，精度要 求高。求高。 桶面环桶面环 桶面环的外圆为凸圆弧形，是近年来桶面环的外圆为凸圆弧形，是近年来 兴起的一种新型结构。当桶面环上下运动兴起的一种新型结构。当桶面环上下运动 时。均能与气缸壁形成楔形空间，使机油时。均能与气缸壁形成楔形空间，使机油 容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气 缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和 对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封 ，但凸圆弧表面加工较困难。，但凸圆弧表面加工较困难。 2 2、 油环油环

21、油环有普通油环和组合油环两种。 普通油环普通油环 普通油环又叫整体式油环。环普通油环又叫整体式油环。环 的外圆柱面中间加工有凹槽，槽中的外圆柱面中间加工有凹槽，槽中 钻有小孔或开切槽，当活塞向下运钻有小孔或开切槽，当活塞向下运 动时，将缸壁上多余的机油刮下，动时，将缸壁上多余的机油刮下， 通过小孔或切槽流回曲轴箱；当活通过小孔或切槽流回曲轴箱；当活 塞上行时，刮下的机油仍通过回油塞上行时，刮下的机油仍通过回油 孔流回曲轴箱。有些普通环还在其孔流回曲轴箱。有些普通环还在其 外侧上边制有外侧上边制有倒角倒角，使环在随活塞，使环在随活塞 上行时形成油楔，可起均布润滑油上行时形成油楔，可起均布润滑油

22、的作用，下行刮油能力强，减少了的作用，下行刮油能力强，减少了 润滑油的上窜。润滑油的上窜。 组合环由上下两片侧轨环与中组合环由上下两片侧轨环与中 间的扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢间的扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢 片制成，扩胀器的周边比气缸内圆片制成，扩胀器的周边比气缸内圆 周略大一些，可装侧轨环紧紧压向周略大一些，可装侧轨环紧紧压向 气缸壁。这种油环的接触压力高，气缸壁。这种油环的接触压力高， 对气缸壁面适应性好，而且回油通对气缸壁面适应性好，而且回油通 路大，重量小，刮油效果明显。路大，重量小，刮油效果明显。 组合式油环组合式油环 三、活塞销三、活塞销 功用功用 连接连接活塞活塞和和连杆小头连杆

23、小头，并把活塞承受的气体压力传，并把活塞承受的气体压力传 给连杆。给连杆。 工作条件工作条件 活塞销在高温下周期地承受很大的活塞销在高温下周期地承受很大的冲击载荷冲击载荷，其，其 本身处于本身处于润滑条件很差润滑条件很差的情况下工作，因此，要求活塞的情况下工作，因此，要求活塞 销具有足够的销具有足够的强度和刚度，表面韧性好，耐磨性好，重强度和刚度，表面韧性好，耐磨性好，重 量轻量轻。所以活塞销一般都做成空心圆柱体，采用低碳钢。所以活塞销一般都做成空心圆柱体，采用低碳钢 和低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度，和低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度， 精加工后进行磨光，有较高

24、的尺寸精度和表面光洁度。精加工后进行磨光，有较高的尺寸精度和表面光洁度。 活塞销安装方式活塞销安装方式 活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配 合有两种方式：合有两种方式：“半浮式半浮式”安装和安装和“全浮式全浮式”安装。安装。 “半浮式半浮式”安装：安装： 活塞中部与连杆小头采用紧活塞中部与连杆小头采用紧 固螺栓连接，活塞销只能在两端固螺栓连接，活塞销只能在两端 销座内作自由摆动，而和连杆小销座内作自由摆动，而和连杆小 头没有相对运动。活塞销不会作头没有相对运动。活塞销不会作 轴向窜动，不需要锁片。轴向窜动，不需要锁片。 “全浮式全浮式”安装安装

25、: : 当发动机工作时，活塞销、连杆当发动机工作时，活塞销、连杆 小头和活塞销座都有相对运动。这样小头和活塞销座都有相对运动。这样 ，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中 自由摆动，使磨损均匀。为了防止全自由摆动，使磨损均匀。为了防止全 浮式活塞销轴向窜动刮伤气缸壁，在浮式活塞销轴向窜动刮伤气缸壁，在 活塞销两端装有档圈，进行轴向定位活塞销两端装有档圈，进行轴向定位 。由于活塞是铝活塞，而活塞销采用。由于活塞是铝活塞，而活塞销采用 钢材料，铝比钢热膨胀量大。为了保钢材料，铝比钢热膨胀量大。为了保 证高温工作时活塞销与活塞销座孔为证高温工作时活塞销与活塞销座孔为 过度配

26、合。装配时，先把活塞加热到过度配合。装配时，先把活塞加热到 一定程度，然后再装入活塞销，这种一定程度，然后再装入活塞销，这种 安装方式应用较广泛。安装方式应用较广泛。 四、连杆四、连杆 功用功用 连杆的功用是连接活塞与曲轴。连杆小头通连杆的功用是连接活塞与曲轴。连杆小头通 过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆 轴颈相连。并把活塞承受的气体压力传给曲轴轴颈相连。并把活塞承受的气体压力传给曲轴 ，使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。，使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。 工作条件工作条件 连杆工作时，承受连杆工作时，承受活塞顶部气体压力和惯性活塞顶部

27、气体压力和惯性 力的作用力的作用，而这些力的大小和方向都是周期性，而这些力的大小和方向都是周期性 变化的。因此，连杆受到的是变化的。因此，连杆受到的是压缩、拉伸和弯压缩、拉伸和弯 曲曲等交变载荷。这就要求连杆强度高，刚度大等交变载荷。这就要求连杆强度高，刚度大 ，重量轻。，重量轻。 连杆结构连杆结构 连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊 锻而成，然后经机加工和热处理，连杆分为三锻而成，然后经机加工和热处理，连杆分为三 个部分：即个部分：即连杆小头连杆小头1 1，连杆杆身连杆杆身2 2和和连杆大头连杆大头 3(3(包括连杆盖包括连杆盖) )。连杆小头与活塞

28、销相连。连杆小头与活塞销相连。 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，大头有整体式和分开式连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，大头有整体式和分开式 两种。一般都采用分开式，分开式又分为两种。一般都采用分开式，分开式又分为平分平分和和斜分斜分两种。两种。 连杆杆身通常做成连杆杆身通常做成“工工”字形断面，抗弯强度好，重量字形断面，抗弯强度好，重量 轻，大圆弧过渡，且上小下大，采用压力法润滑的连杆，杆轻，大圆弧过渡，且上小下大，采用压力法润滑的连杆，杆 身中部都制有连通大、小头的油道身中部都制有连通大、小头的油道 平切口平切口分面与连杆杆身轴线垂直，汽油机多采用这种分面与连杆杆身轴线垂直，汽油机多采用这种 连杆

29、。因为，一般汽油机连杆大头的横向尺寸都小于气缸直径，连杆。因为，一般汽油机连杆大头的横向尺寸都小于气缸直径， 可以方便地通过气缸进行拆装，故常采用平切口连杆。可以方便地通过气缸进行拆装，故常采用平切口连杆。 斜切口斜切口分面与连杆杆身轴线成分面与连杆杆身轴线成30306060夹角。柴油机多夹角。柴油机多 采用这种连杆。因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆采用这种连杆。因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆 轴颈较粗，相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连轴颈较粗，相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连 杆大头能通过气缸，便于拆装，一般都采用斜切口，最常见的是杆大头能通

30、过气缸，便于拆装，一般都采用斜切口，最常见的是 4545夹角。夹角。 连杆轴瓦连杆轴瓦 为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内 装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。轴瓦分上、下两个半片，装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。轴瓦分上、下两个半片， 目前多采用薄壁钢背轴瓦，在其内表面浇铸有目前多采用薄壁钢背轴瓦，在其内表面浇铸有耐磨合金层耐磨合金层。耐磨。耐磨 合金层具有质软，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易合金层具有质软，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易 磨损等特点。耐磨合金常采用的有磨损等特点。耐磨合金常采用的有巴氏合金

31、，铜铝合金，高锡铝巴氏合金，铜铝合金，高锡铝 合金合金。连杆轴瓦的背面有很高的光洁度。半个轴瓦在自由状态下。连杆轴瓦的背面有很高的光洁度。半个轴瓦在自由状态下 不是半圆形，当它们装入连杆大头孔内时，又有过盈，故能均匀不是半圆形，当它们装入连杆大头孔内时，又有过盈，故能均匀 地紧贴在大头孔壁上，具有很好的承受载荷和导热的能力，并可地紧贴在大头孔壁上，具有很好的承受载荷和导热的能力，并可 以提高工作可靠性和延长使用寿命。以提高工作可靠性和延长使用寿命。 活塞常见故障活塞常见故障 v活塞损伤主要是:顶烧穿、头部烧熔、热裂、顶被气门撞 穿、活塞敲打气缸盖、顶部腐蚀； v头部和环区过热拉伤、粘结、环岸损

32、伤或严重磨损； v裙部划伤、断裂、穿孔、腐蚀和综合性的整体损伤。 一、活塞顶部损伤 v1.1 顶顶 面面 烧烧 蚀蚀 v 故 障 现 象 及分 析 ：表 面 均 呈 梨 皮 或 形 成 空 穴 开 裂 。膨 胀 严 重 时 ，可 捣 坏 活 塞 、 缸 套 、 缸 体 等 机 件 。 （ 1 ） 由 于 提 前 角 变 化 和 爆 震 等 产 生 的 不 正 常 燃 烧 而 引 起 的 顶 面 烧 成 小 凹 坑 或 环 岸 边 烧 蚀 程 蜂 窝 状 ； （ 2 ） 发 动 机 长 期 在 大 负 荷 下 工 作 ， 使 机 温 升 高 ， 活 塞 热 量 不 能 及 时 排 出 ； 顶 岸

33、 出 现 蚀 点 及 顶 岸 至 环 区 域 出 现 熔 蚀 ； （ 3 ）喷 油 嘴 工 作 异 常 ，燃 油 雾 化 不 良 、滴 油 或 二 次 喷 射 后 燃 引 起头 部 烧 蚀 缺 损 ； （ 4 ） 活 塞 材 料 的 化 学 成 份 或 金 相 组 织 不 合 格 。 1.21.2顶顶 面面 开开 裂裂 故 障 现 象 及 分 析： 顶 面 出 现 裂 纹 , 燃 烧 室 底 部 发 生 穿 孔 。 （ 1 ）喷 油 器 工 作 异 常 发 动 机 超 负 荷 运 转 或 爆 震 所 产 生 的 非 稳 定 热 应 力 造 成 活 塞 顶 面 温 度 梯 度 过 大 疲 劳 开

34、 裂 ，严 重 时 燃 烧 室 底 部 发 生 穿 孔 ； （ 2 ） 燃 油 系 统 （ 混 合 气 ） 不 正 常 燃 烧 或 频 繁 启 动 引 起 活 塞 顶 面 的 温 度 梯 度 增 大 ， 造 成 活 塞 顶 面 的 热 裂 ； （ 3 ） 活 塞 顶 面 存 在 铸 造 缺 陷 使 应 力 集 中 或 活 塞 材 质 不 合 格 ， 导 致 高 温 强 度 降 低 ； （ 4 ）如 果 燃 料 中 含 有 硫 、 钒 等 元 素 ， 则 会 引 起 高 温 腐 蚀 ， 从 而 加 速 裂 纹 的 发 展 。 1.3 1.3 活塞顶部碰撞活塞顶部碰撞 故 障 现 象 及 分 析

35、： 活 塞 顶 面 、 气 门 或 缸 盖 有 撞 击 痕 迹 。 (1)气 门 导 管 和 气 门 杆 部 周 围 积 炭 使 气 门 粘 着 ，气 门 杆 松 脱 造 成气 门 座 下 移 与 活 塞 顶 面 碰 撞 ； (2)调 整 不 当 、正 时 齿 轮 安 装 有 误 ， 配 气 相 位 调 整 不 好 ， 当 活 塞 达 到 上 止 点 时 ， 气 门 未 及 时 关 闭 或 排 气 门 过 早 地 打 开 ， 造 成 活 塞 顶 碰 撞 。 二、环二、环 岸岸 和和 环环 槽槽 的的 损损 伤伤 2 21 1 环环 粘粘 着着 故 障 现 象 分 析 ： 活 塞 环 嵌 在 活

36、 塞 环 槽 内 与 活 塞 粘 在 一 起 ；环 岸 、 头 部 有 拉 痕 。 （） 由 于 不 正 常 的 燃 烧 造 成 环 糟 的 积 炭 增 多 ， 从 而 造 成 活 塞 环 与 环 槽 粘 着 ； （） 活 塞 环 槽 倒 角 过 小 或 没 有 倒 角 而 引 起 活 塞 环 与 环 槽 粘 着 ； （） 活 塞 顶 面 持 续 受 到 撞 击 或 烧 机 油 而 引 起 活 塞 环 卡 死 。 （4） 头 部 高 温 烧 熔 变 形 头 部 配 合 间 隙 过 小 造 成 粘 缸 ，经 过 往 复 运 动 ，严 重 时 局 部 头 部 还 会 拉 断 或 掉 块 ； （5）

37、 由 于 燃 油 内 胶 质 严 重 和 气 缸 长 期 未 清 除 积 炭 ， 使 积 炭 掉入气 缸 与 活 塞 组 磨 擦 面 ， 造 成 拉 缸 现 象 。 2 22 2 环环 岸岸 断断 裂裂 故 障 现 象 分 析： 活 塞 第 一 或 第 二 环 岸 局 部 断 裂 。 （ 1）活 塞 环 断 裂 或 粘 着 后 环 开 口 端 发 生 上 下 震 颤 而 引 起 环 岸 断 裂 （ 2 ）活 塞 持 续 受 到 撞 击 或 发 动 机 超 负 荷 运 行 、 出 现 爆 震 ， 造 成 环 岸 疲 劳 断 裂 、熔 损 。 （ 3 ） 活 塞 环 槽 或 环 严 重 磨 损 间 隙 超 出 限 值 ，产 生 剧 烈 的 碰 撞 或 颤