汽车发动机检修-活塞连杆组拆装

1、发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题广州市交通技师学院 汽车工程系汽车电控发动机检修汽车电控发动机检修发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装发动机活塞连杆组拆装发动机活塞连杆组拆装发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题工作任务：发动机活塞连杆组发动机活塞连杆组拆装拆装发动机活塞连杆组拆装发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题1、活塞连杆组工作正常时发动机的运行状况？2、活塞连杆组工作不良时发动机的运行状况？观察现象：观察现象：发动机活塞连杆组拆装

2、发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题导入新课 1、安全教育2、 一辆POLO车，发动机在怠速时，机体抖动大，噪声偏大，如何检修？发动机活塞连杆组拆装发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题1 曲曲柄连杆机构柄连杆机构的基本知识的基本知识1.1 曲柄连杆机构的功用、组成发动机活塞连杆组拆装 一、功用：一、功用：将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 二、组成：二、组成： 1. 机体组 2. 活塞连杆组 3. 曲轴飞轮组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组

3、拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组机体组组成：机体组组成：气缸盖罩气缸盖罩气缸垫气缸垫油道和水道油道和水道曲轴箱曲轴箱油底壳油底壳气缸盖气缸盖气缸体气缸体气缸气缸发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装一、气缸体一、气缸体 1. 1.气缸体气缸体: :水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体， 称为气缸体曲轴箱2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装二、气缸体分类二、气缸体分类 1.1.按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为按气缸体与

4、油底壳安装平面位置不同分为一般式龙门式隧道式油底壳油底壳安装平安装平面和曲面和曲轴旋转轴旋转中心在中心在同一高同一高度度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装性能与应用比较性能与应用比较名 称性 能应 用一般式机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。492Q汽油机，90系列柴油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康轿车、桑塔

5、纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴油机上 。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装 2. 2. 根据冷却方式不同分根据冷却方式不同分：冷却水冷却水散热片散热片2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装 3. 3. 根据气缸的排列方式分根据气缸的排列方式分: :结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机

6、体的缩短了机体的长度和高度，长度和高度，增加了刚度，增加了刚度，减轻了发动机减轻了发动机重量；形状复重量；形状复杂，加工困难。杂，加工困难。高度小，总体高度小，总体布置方便。布置方便。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装 4. 4. 干式气缸套和湿式气缸套干式气缸套和湿式气缸套名称名称特特 点点示意图示意图干缸套干缸套外壁不直接与冷却水接触。外壁不直接与冷却水接触。壁厚壁厚1 13mm3mm。湿缸套湿缸套外壁直接与冷却水接触。壁外壁直接与冷却水接触。壁厚厚5 59mm9mm。强度和刚强度和刚度

7、都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良散热不良。散热良好、散热良好、冷却均匀、冷却均匀、加工容易。加工容易。 强度和刚度强度和刚度不如干缸套，不如干缸套，易漏水。易漏水。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装三、气缸盖三、气缸盖 功用：功用： 密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：材料： 灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：工作条件： 由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑

8、难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装四、气缸盖罩和气缸垫四、气缸盖罩和气缸垫气缸盖罩气缸盖罩气缸盖气缸盖衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止的密封，防止漏气漏气，漏水漏水和和漏油漏油。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装汽汽油油机机燃燃烧烧室室形形状状结构紧凑、火焰行程结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热段、燃烧速率高、热损失小、热效率高损失小、热效率高结构简单、紧凑、散热结构简单、紧

9、凑、散热面积小、热损失少；火面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长火焰传播距离长工艺性好、成本低、工艺性好、成本低、进排气效果不如半进排气效果不如半球形燃烧室球形燃烧室2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装五、油底壳五、油底壳 1. 1.概念：概念：贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。 2. 2.使用特点：使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损 3. 3.材料：材料：薄钢板冲压 2 曲曲

10、柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.1 机体组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组气环气环油环油环活塞活塞活塞销活塞销连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组一、活塞一、活塞 1.功用： 承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 2.工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600700K，且分布不均匀；高速，线速度达到

11、10m/s， 承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达35MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。 3.材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组活塞应具备的特点活塞应具备的特点活塞应具活塞应具备的特点备的特点 A A 刚度和强度应足够大，传力可靠。刚度和强度应足够大，传力可靠。 B B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损 C C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力 D D 耐热的活塞顶及弹性的活塞

12、裙耐热的活塞顶及弹性的活塞裙 E E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题 4、结构发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。顶部：构成燃烧室，承受气体压力。头部:安装活塞环，制作 较厚。裙部：导向，传力。承受侧压力销座孔处 制有加强筋。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组（1）活塞顶部）活塞顶部结构简单

13、、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上。多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。气过程。凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。防止碰气门。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组（2 2）活塞头部）活塞头部 位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。 作用: 安装活塞环

14、、与活塞环一起密封气缸。 防止可燃混合气漏到曲轴箱内。 将顶部吸收的热量通过活塞环 传给气缸壁。头部头部工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组（3 3）活塞裙部）活塞裙部 位置： 从油环槽下端面起至活塞最下端的部 分，包括销座孔。 作用： 对活塞在气缸内的往复运动起导向作 用，并承受侧压力 防治破坏油膜。裙裙部部发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部

15、件2.2 活塞连杆组活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：（1）预先做成阶梯形、锥形（2）预先做成椭圆形发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组（3）活塞裙部开槽横向绝热槽横向绝热槽减少裙部受热减少裙部受热有的兼作油环回油孔有的兼作油环回油孔纵向膨胀槽纵

16、向膨胀槽留有膨胀余地留有膨胀余地活塞强度降低活塞强度降低发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装6 6、活塞在工作时的保护措施、活塞在工作时的保护措施（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。（2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的，向作功行程中受主侧压力的一方偏移了12mm。2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆

17、装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组活塞销偏置的工作情况活塞销偏置的工作情况发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组二、活塞环二、活塞环 是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命： 6万公里 材料： 合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层） 发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组 1. 1.气环气环 作用：保证气

18、缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组 气环的密封原理气环的密封原理: : 将23道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。 气环的泵油原理气环的泵油原理: :发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组 2. 2.油环油环 种类种类普通油环普通油环组合式油环组合式油环示意图示意图发动机疑难故障诊断与排除

19、发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组油环的刮油作用发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组三、活塞销三、活塞销 作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。 材料与工艺: 优质低碳钢， 表面淬火、精磨。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形， 以及两段截

20、锥与一段圆柱的组合形。 活 塞 销圆柱形两段截锥与一段圆柱结合两段截锥形发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组形式:全浮式（工作时自由转动）、半浮式。活塞销活塞销全浮式：全浮式：活活塞销能在连塞销能在连杆衬套和活杆衬套和活塞销座中自塞销座中自由摆动，使由摆动，使磨损均匀。磨损均匀。连杆连杆半浮式：半浮式：活塞中部活塞中部与连杆小与连杆小头采用紧头采用紧固螺栓连固螺栓连接，活塞接，活塞销只能在销只能在两端销座两端销座内作自由内作自由摆动。多摆动。多用于小轿用于小轿车车发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆组拆装2 曲曲柄连杆机构的主要部件柄连杆机构的主要部件2.2 活塞连杆组四、连杆四、连杆 作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。发动机疑难故障诊断与排除发动机疑难故障诊断与排除课题课题发动机活塞连杆