第二章曲柄连杆机构构造与维修

1、机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组概述概述 2.1 2.1 概概 述述 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复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。变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 1 1、机体组、机体组 2 2、活塞连杆组、活塞连杆组 3 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组一、曲柄连杆机构的功用一、曲柄连杆机构的功用二、组成二、组成多缸发动机的曲柄连杆机构演示多缸发动机的曲柄连杆机构演示 机体组的构造机体组的构造机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸垫气缸盖气缸

2、盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸体气缸体气缸盖罩气缸盖罩气缸体气缸体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，称水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称 为气缸体为气缸体曲轴箱曲轴箱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（1 1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为2 2、气缸体分类、气缸体分类一般式龙门式隧道式名名 称称性性 能能应应 用用一般式一般式机

3、体高度小、重量轻、机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。卸。刚度和强度差。492Q492Q汽油机，汽油机，9090系列柴油机。系列柴油机。龙门式龙门式强度和刚度较好。工艺强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工性差、结构笨重、加工困难。困难。捷达轿车、富捷达轿车、富康轿车、桑塔康轿车、桑塔纳轿车纳轿车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和强度结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴负荷较大的柴油机上油机上 。性能与应用比较性能与应用比较（2 2）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加结

4、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，总高度小，总体布置方便。体布置方便。a、直列式、直列式-最初设计的发动机都是直列的，有最初设计的发动机都是直列的，有3、4、5、6缸等。缸等。b、V型型-工艺复杂，发动机体积比同缸数的直列式小，工艺复杂，发动机体积比同缸数的直列式小， 左右两排的气缸夹角小于左右两排的气缸夹角小于180。6、8、10、12缸常见缸常见 W型型-是是V型的一种变化形式型的一种变化形式c、

5、对置式、对置式-两侧气缸夹角等于两侧气缸夹角等于180。 多数为灰铸铁和球墨铸铁多数为灰铸铁和球墨铸铁;高级轿车也采用铝合金高级轿车也采用铝合金( 3 )气缸体的材料：气缸体的材料： 整体式气缸和气缸套整体式气缸和气缸套( 4 )气缸内壁形式：气缸内壁形式：（5 5）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外壁不直接不直接与冷却水与冷却水接触。壁厚接触。壁厚1 13mm3mm。湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水接与冷却水接触。壁厚触。壁厚5 59mm9mm。强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良

6、散热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易。容易。 强度强度和刚度不如干和刚度不如干缸套，易漏水。缸套，易漏水。气缸盖、气缸垫和气缸盖罩气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。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。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。由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。1 1、气缸盖、气缸盖下图所示为发动机的汽缸盖分解图。下图所示为发动机的汽缸盖分解图。气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面功用是

7、保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞2 2、气缸盖罩和气缸垫、气缸盖罩和气缸垫3 3、燃烧室、燃烧室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行程短、结构紧凑、火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、燃烧速率高、热损失小、热效率高热效率高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、散热结构简单、紧凑、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切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、进工艺性好、

8、成本低、进排气效果不如半球形燃排气效果不如半球形燃烧室烧室捷达捷达 奥迪奥迪汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状现在轿车上多用现在轿车上多用4 4气门蓬型燃烧室气门蓬型燃烧室油底壳油底壳1 1、概念：、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。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，减少发有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损动机的磨损3 3、材料：、材料： 薄钢板冲压薄钢板冲压 发动机的支撑发动机的支撑发动机一般通过汽缸体和飞轮壳

9、或变速器壳支撑在车架上，发动机的支发动机一般通过汽缸体和飞轮壳或变速器壳支撑在车架上，发动机的支撑方式有三点支撑和四点支撑两种。如撑方式有三点支撑和四点支撑两种。如图图A A所示为一种三点支撑，前端两所示为一种三点支撑，前端两点通过曲轴箱支撑在车架上，后端一点通过变速器壳支撑在车架上。点通过曲轴箱支撑在车架上，后端一点通过变速器壳支撑在车架上。图图B B所示为一种四点支撑，前端两点通过曲轴箱支撑在车架上，后端两点通所示为一种四点支撑，前端两点通过曲轴箱支撑在车架上，后端两点通过飞轮壳支撑在车架上。过飞轮壳支撑在车架上。A B机体组零件的维修机体组零件的维修一、汽缸体与汽缸盖裂纹的检修一、汽缸体

10、与汽缸盖裂纹的检修 汽缸体与汽缸盖容易产生裂纹的部位往往与它们的结构汽缸体与汽缸盖容易产生裂纹的部位往往与它们的结构有关，也与它们的工作条件和使用不当有关。例如水套的冰有关，也与它们的工作条件和使用不当有关。例如水套的冰冻裂纹；镶装汽缸套过盈量过大，压装工艺不当等。冻裂纹；镶装汽缸套过盈量过大，压装工艺不当等。裂纹会引起发动机漏气、漏水、漏油，影响发动机正常工作，裂纹会引起发动机漏气、漏水、漏油，影响发动机正常工作，所以必须及时检修。所以必须及时检修。 汽缸体与汽缸盖裂纹的检查，通常采用水压试验。汽缸体与汽缸盖裂纹的检查，通常采用水压试验。方法是：将汽缸盖及汽缸衬垫装在汽缸体上，将水压机出水管

11、接方法是：将汽缸盖及汽缸衬垫装在汽缸体上，将水压机出水管接头与汽缸前端水泵入水口处连接好，堵住其他水道口，然后将水头与汽缸前端水泵入水口处连接好，堵住其他水道口，然后将水压入水套，在压入水套，在300300400 kPa400 kPa的压力下保持的压力下保持5 min5 min，汽缸体和汽缸，汽缸体和汽缸盖应无渗漏。如汽缸体和汽缸盖表面由里向外有水珠渗出，即表盖应无渗漏。如汽缸体和汽缸盖表面由里向外有水珠渗出，即表明该处有裂纹。明该处有裂纹。 汽缸体裂纹一般发生在冷却水套或其他壁薄的部位。汽缸体裂纹一般发生在冷却水套或其他壁薄的部位。 汽缸体裂纹的修理方法有粘结法、焊接法、螺钉填汽缸体裂纹的修

12、理方法有粘结法、焊接法、螺钉填补处理法等。补处理法等。 汽缸盖出现裂纹一般应予以更换。汽缸盖出现裂纹一般应予以更换。二、汽缸体与汽缸盖翘曲变形的检修二、汽缸体与汽缸盖翘曲变形的检修 汽缸体与汽缸盖的翘曲变形可用平板做接触检验，或汽缸体与汽缸盖的翘曲变形可用平板做接触检验，或者用直尺和塞尺检测。用直尺和塞尺检测汽缸盖平面翘曲者用直尺和塞尺检测。用直尺和塞尺检测汽缸盖平面翘曲的方法为在长宽和对角线方向上进行测量，求得其平面度的方法为在长宽和对角线方向上进行测量，求得其平面度误差，误差，如图所示如图所示。 汽缸体平面局部不平可用铲削的方法修平；平面变形汽缸体平面局部不平可用铲削的方法修平；平面变形较

13、大时，可采用平面磨床进行磨削加工修理，但总切削量较大时，可采用平面磨床进行磨削加工修理，但总切削量不宜过大，约不宜过大，约O.24O.240.50 mm0.50 mm，否则将影响发动机的压缩比。，否则将影响发动机的压缩比。在任意位置上，汽缸体平面度每在任意位置上，汽缸体平面度每50 mm50 mm50 mm50 mm范围内均应范围内均应不大于不大于0.05 mm0.05 mm。 三、汽缸的磨损与检修三、汽缸的磨损与检修 汽缸的磨损程度是决定发动机是否需要大修的主要依汽缸的磨损程度是决定发动机是否需要大修的主要依据。所以，掌握汽缸磨损规律，分析汽缸磨损原因，提高据。所以，掌握汽缸磨损规律，分析汽

14、缸磨损原因，提高检测和维修质量，并在使用中减轻汽缸磨损，是延长发动检测和维修质量，并在使用中减轻汽缸磨损，是延长发动机使用寿命的重要措施。机使用寿命的重要措施。 (1)(1)汽缸磨损规律。汽缸正常的磨损特点是不均匀磨损：汽缸磨损规律。汽缸正常的磨损特点是不均匀磨损：在汽缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，最大磨在汽缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，最大磨损部位在第一道活塞环上止点稍下的部位；在汽缸最上沿损部位在第一道活塞环上止点稍下的部位；在汽缸最上沿不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损，形成一明显的台不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损，形成一明显的台阶，通常称为阶，通常称为“缸肩缸肩

15、” 。 (2) (2)汽缸磨损的测量。汽缸磨损的测量。 汽缸磨损的测量通常使用内径百分表。汽缸磨损的测量通常使用内径百分表。 (3)(3)汽缸修理尺寸的确定。汽缸修理尺寸的确定。 修理尺寸修理尺寸：指零件表面通过维修，形成符合技术文件：指零件表面通过维修，形成符合技术文件规定的大于或小于原设计基本尺寸的新的基本尺寸。规定的大于或小于原设计基本尺寸的新的基本尺寸。 汽缸的修理通常通过镗削和磨削加工完成。汽缸的修理通常通过镗削和磨削加工完成。修理尺寸修理尺寸= =汽缸最大磨损直径汽缸最大磨损直径+ +镗、磨余量镗、磨余量3.3.3 3 活活塞塞连连杆杆组组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连

16、杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖1 1、功用、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 2 2、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达600600 700K700K，且分布不均匀；高速，线速度达到，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s10m/s， 承受很大承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达的惯性力。活塞顶部承受最高可达3 35MPa5MPa（汽油机）的压（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。力，使之变形，破坏配合联结。3 3、材料：、材料： 铝合金：质量小铝合

17、金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁活塞应活塞应具备的具备的特点特点 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一、活一、活 塞塞（1 1）活塞顶部）活塞顶部 功用功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。4 4、结构、结构 顶部：顶部：构成燃烧

18、室，承构成燃烧室，承 受气体压力。受气体压力。头部头部: :安装活塞环，制作安装活塞环，制作 较厚。较厚。 裙部：裙部：导向，传力。承受侧压导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。力销座孔处制有加强筋。 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、位置凹坑的形状、位置必须有利于可燃混必须有利于可燃混合气的燃烧；提高合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气压缩比，防止碰气门。门。（1）活塞顶部）活塞顶部结构简单、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

19、上。头部头部（2 2）活塞头部）活塞头部位置：位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。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。1 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：作用：对活塞在气缸内的往复运动起

20、导向作用，并承受侧压力，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。防治破坏油膜。裙裙部部其型式有（1）全裙式：裙部为一薄壁圆筒。 （2）拖板式：将非承压面的裙部全 部去掉。活塞的变形及采取的相应措施 变形规律： （1）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低， 壁上厚下薄。 （2）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方 向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示（1 1）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度

21、是上很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。阶梯形、锥形。 （2 2）预先做成椭圆形）预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。椭圆的长轴方向与销座垂直，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。结构措施（3 3）活塞裙部开槽）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

22、油孔纵向膨胀槽纵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绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽（二）活塞环（二）活塞环是具有弹性的开口环，分为是具有弹性的开口环，分为气环气环和和油环油环。 工作条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：平均寿命： 6 6万公里万公里材料：材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层） 切口切口气环气环（1 1）气环）气环 作用：作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活保证气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，再由冷却水将其塞顶部吸收的

23、大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。带走。气环的密封原理：气环的密封原理：将将2 23 3道气环的切口相互错开形成道气环的切口相互错开形成“迷宫式迷宫式”封气装置。封气装置。活塞环的间隙1气缸；2 活塞环；3 活塞；1 开口间隙；2 侧隙；3 背隙 （1 1） 端隙端隙1 1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为的间隙。一般为0.250.250.50mm0.50mm。 （2 2） 侧隙侧隙2 2：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道环因温度高，一般为第一道环因温度高，一般为0.040.

24、040.10mm0.10mm；其他气环一般为；其他气环一般为0.030.030.07mm0.07mm。油环一般侧隙较小，一般为。油环一般侧隙较小，一般为0.0250.0250.07mm0.07mm。 （3 3） 背隙背隙3 3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。一般为部的间隙。一般为0.50.51mm1mm。 活塞环的泵油作用及危害活塞环的泵油作用及危害 原因：原因： （1 1）存在侧隙和背隙；）存在侧隙和背隙； （2 2）环运动时在环槽中靠上靠下。）环运动时在环槽中靠上靠下。 危害：危害： （1 1）增加了润滑油的消耗；）增加了润滑油的消耗

25、； （2 2）火花塞沾油不跳火；）火花塞沾油不跳火； （3 3）燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏；）燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏； （4 4）环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性；）环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性； （5 5）加剧了气缸的磨损。）加剧了气缸的磨损。气环的泵油原理：气环的泵油原理：动动态态演演示示气环断面形状：结构简单、制造方便、易于生产、应结构简单、制造方便、易于生产、应用面广用面广断面不对称，受力不平衡，使活塞环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲扭曲减少了环与气缸壁的接触面，提高了减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。表面接触压力，有利于磨合

26、和密封。加工困难，精度要求高加工困难，精度要求高外圆为凸圆弧形外圆为凸圆弧形 作用作用 刮油，即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。刮油，即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。 类型类型 （1 1） 整体式：其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的整体式：其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。小孔或窄槽。 （2 2）组合式：由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬）组合式：由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。簧组成。 （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刮油片刮油片轴向衬环轴向衬环径向衬环径向衬环刮油片刮油片（三）活塞销（三）活塞销作用：作用：连接活塞和连

27、杆小头，并把活塞承受的气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。体压力传递给连杆。材料与工艺材料与工艺: :优质低碳钢，表面淬火、精磨。优质低碳钢，表面淬火、精磨。构造：构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形， 以及两段截锥与一段圆柱的组合形。以及两段截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连杆连杆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。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

28、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形式形式: :全浮式（工作时自由转动）、半浮式。全浮式（工作时自由转动）、半浮式。活塞销的偏置活塞销的偏置 使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一边过渡到另一边，减少敲缸的声音。边过渡到另一边，减少敲缸的声音。偏置销座偏置销座1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧）偏移示左侧）偏移1mm2mm。2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。3 3、原理：因销座

29、偏置，在接近上止点时，作用在活、原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。（不是平移），完成换向。（四）连杆（四）连杆作用：连接作用：连接活塞活塞与与曲轴曲轴，并把活塞承受的气体压，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的力传给曲轴，使活塞的往复往复运动变成曲轴的运动变成曲轴的旋旋转转运动。运动。连连杆

30、杆组组件件分分解解图图连杆小头连杆小头杆身杆身连杆连杆大头大头 连杆构造连杆构造 小头小头 用来安装活塞销，以连用来安装活塞销，以连接活塞。接活塞。 杆身杆身 常做成常做成“工工”字形断面。字形断面。 大头大头 与曲轴的连杆轴颈连。与曲轴的连杆轴颈连。大头一般做成分开式，即连杆大大头一般做成分开式，即连杆大头和连杆盖。头和连杆盖。 连杆大头的连接形式连杆大头的连接形式平切式平切式斜切式斜切式V V型发动机连杆的布置形式型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉型式叉型式 v1、并列式、并列式 优点：连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运动规律优点：连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运动规律

31、相同。相同。 缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲轴长度增加，刚度降低。轴长度增加，刚度降低。v2、主副连杆式、主副连杆式 优点：减小了发动机的轴向尺寸；优点：减小了发动机的轴向尺寸； 缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。v3、叉型连杆式、叉型连杆式 优点：运动规律相同优点：运动规律相同 缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。连杆瓦连杆瓦连杆轴瓦连杆轴瓦作用：作用： 保护连杆轴颈及连杆大头孔。保护连杆轴颈及连杆大头孔。组成：组成： 由钢背和减磨层组成

32、。钢背由由钢背和减磨层组成。钢背由1mm3mm的的低碳钢制成。减磨层为低碳钢制成。减磨层为0.3mm0.7mm的减磨合的减磨合金，层质较软能保护轴颈。金，层质较软能保护轴颈。一、活塞的选配一、活塞的选配1.1.活塞的磨损活塞的磨损 活塞连杆组的检修活塞连杆组的检修 活塞的磨损主要是活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损和活塞销座孔的磨损。 活塞环槽的磨损较大，以第一道环槽的磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。 环槽的磨损将引起活塞环与环槽侧隙的增大，活塞环的泵油作用增大，使气缸漏气和窜机油量增多，密封性降低。 活塞出现上述现象，在发动机大修时应全部更换。 活塞环槽内会形成积炭，将活塞环嵌在活塞环槽中

33、不能动，可将活塞总成浸泡在煤油中，待其软化后再进行清除或拆卸。 活塞裙部的磨损较小。 当活塞裙部与汽缸壁间隙过大时，发动机工作易出现敲缸，并出现严重的窜油现象。 检查裙部磨损时，用千分尺测量与活塞销垂直方向的活塞裙部直径。测得的数值与标准尺寸的最大偏差量不得超过0.04mm。超过规定值时，在发动机大修时应更换全部活塞。 活塞销座孔的磨损是由于工作时活塞受气体压力和往复惯性力的作用，使活塞销座孔产生上、下方向较大的磨损。使活塞销座孔与活塞销产生配合松旷，工作中出现活塞销响。2.2.活塞的异常损坏活塞的异常损坏（1）活塞的刮伤主要是由于活塞与气缸壁的配合间隙小，润滑条件变差和较大机械杂质进人摩擦表

34、面而引起的。（2）活塞的烧蚀是发动机长期超负荷或爆燃工作而引起的。（3）活塞的脱顶是活塞环的开口间隙过小或侧隙过小，使活塞运动时，活塞头部与裙部产生断裂。3.3.活塞选配活塞选配（1）选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。n 活塞的修理尺寸是指活塞的直径较标准尺寸加大一个或几个修理级别。n活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级，也要选用哪一级修理尺寸的活塞。n 只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。（2）同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。 （3）在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。其尺寸差一般不大于0.020.025mm，质量差不大于48g

35、。 二、活塞环的选配二、活塞环的选配1.1.活塞环的常见损伤活塞环的常见损伤 n 活塞环的磨损n 弹性减弱n 折断等 注意：在两次大修间隔之间的某次二级维护，当气缸的圆柱度达到0.090.11mm时，则需要更换活塞环一次。在维护中更换活塞环时，应将缸壁上磨出的缸肩刮去，避免撞断第一道活塞环。2.2.对活塞环的要求对活塞环的要求：n 与气缸、活塞的修理尺寸一致；n 具有规定的弹力，以保证气缸的密封性；n 环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。 3.3.活塞环检验活塞环检验n 活塞环的弹力检验n 活塞环的漏光度检验n 活塞环“三隙”的检验活塞环的弹力检验活塞环的弹力检验活塞环的弹力是指活塞环

36、的端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。活塞环的弹力是建立背压的首要条件，也是保证气缸密封性的必要条件。弹力过大使环的磨损加剧；弹力过小，气缸密封性变差，导致燃料和润滑油消耗增加，燃烧室积炭严重，发动机动力性和经济性降低。活塞环的弹力检验方法：活塞环的弹力检验方法： 检验时，把活塞环置于滚轮和底座之间，使活塞环的开口间隙放置在水平位置，沿秤杆移动活动量块，使活塞环开口间隙压缩至标准数值，此时，可由量块在秤杆上的位置读出作用于活塞环上的力，就是活塞环的弹力。活塞环的漏光度检验活塞环的漏光度检验 活塞环漏光检验为了检测活塞环外圆表面与汽缸壁的接触与密封程度。目的是避免漏光度过大使活塞环与汽缸壁的

37、接触面积减小，造成漏气和窜油隐患。方法：将活塞环平放在气缸内，在活塞环的下边放一个发光的灯泡，活塞环上门放一块盖板，盖住环的内圆。 漏光缝隙一般不得超过0.03mm。 活塞环的三隙指端隙、侧隙、背隙端隙、侧隙、背隙。一般说来，活塞环的三隙是上环大于下环，柴油机环大于汽油机环、汽缸直径大的环大于直径小的环、发动机压缩比大的环大于压缩比小的环。 活塞环的端隙是为了防止 活塞环受热膨胀卡死在汽缸内 而设置的。 活塞环活塞环“三隙三隙”的检验的检验 检验端隙端隙时，将活塞环用倒置活塞的顶部将环推入汽缸内相应的上止点位置，然后用厚薄规测量。 若端隙大于规定值则应重新选配活塞环；若端隙小于规定值时，应利用

38、细平锉刀对环口的一端进行锉修。 锉修时只能锉修一端且环口 应平整，锉修后应将毛刺去掉， 以免在工作时刮伤汽缸壁。活塞环端隙的测量 侧隙侧隙 若侧隙过大将使活塞环的泵油作用加剧，使环岸疲劳破碎，加速环的断裂和润滑油消耗增加；侧隙过小会使活塞环卡死在环槽内，环的弹力极度减弱，冲击应力加剧，不但使汽缸密封性降低，也容易使环折断。将活塞环放入相应的环槽内，用厚薄规进行测量。若侧隙过小时，车削加宽活塞环槽修整侧隙。 活塞环侧隙的测量 背隙背隙 背隙的作用是为建立背压，贮存积炭和防止活塞工作时膨胀过大挤断活塞环而设置的。为测量的方便通常是将活塞环装入活塞内，以环槽深度与活塞环径向厚度的差值来衡量。测量时，

39、将环落入环槽底，再用深度游标卡尺测出环外圆柱面沉人环岸的数值，该数值一般为0mm0.35mm。如背隙过小时，应更换活塞环或车深活塞环槽的底部。活塞环的安装 三、活塞销的选配三、活塞销的选配1）活塞销的耗损 活塞销在工作时，承受较大的冲击载荷，当活塞销与活塞销座和连杆衬套的配合间隙超过一定数值时，就会由于配合的松旷发生异响。 四、连杆的修理四、连杆的修理 (1)连杆变形的检验与校正 连杆变形的检验 连杆的变形有弯曲变形、扭曲变形、和双重弯曲等。 连杆变形的检验在连杆校验仪上进行。连杆校验仪的测量工具是一个带有V型块的三点规。 1-调整螺钉；2-棱形支承轴；3-量规；4-检验平板；5-锁紧支承轴扳

40、杆 连杆弯扭的检测测量时，将三点规的V型槽靠在心轴上并推向检验平板。根据三点规的三个测点与检验平板的接触情况，可判断连杆的变形情况。 三点规的三个测点都与校验仪的平板接触，说明连杆不变形。 若上测点与平板接触，两下测点不接触且与平板的间隙一致，或两下测点与平板接触，而上测点不接触，表明连杆弯曲。 若一个下测点与平板接触，但另一个下测点的间隙等于上测点间隙的两倍，这时下测点与平板的间隙为连杆扭曲度。 若一个下测点与平板接触，但另一个下测点的间隙不等于上测点间隙的两倍，此时表明连杆同时存在弯曲变形和扭曲变形。而上测点与平板的间隙和下测点与平板间隙的1/2的差值，为连杆弯曲度 。 连杆双重弯曲的检验

41、 检验时先测量出连杆小端端面与平板距离，再将连杆翻转180后，按同样方法测出此距离。 若两次测出的距离数值不等，即说明连杆有双重弯曲，两次测量数值之差为连杆双重弯曲度。 通用量具检验：在连杆大头和连杆小头内装入标准心轴，置于平板上的V形块上，用百分表测量，通过测定活塞销两端高度差，即可计算出连杆弯曲值。 将连杆按图放置，通过百分表测量活塞销两端的高度差，从而计算出连杆的扭曲值。 连杆变形的校正 经检验确定连杆有变形时，应记下连杆弯曲与扭曲的方向和数值，利用连杆校验仪进行校正。一般是先校正扭曲，后校正弯曲。校正时，应避免反复的过校正。 连杆的扭曲变形可用扭转校正器进行校正。校正扭曲时，先将连杆大

42、端盖装好，装到校正器的心轴上，然后用扳钳进行校正，直至合格为止。 连杆的弯曲校正，根据连杆的长度及弯曲方向，将垫块调整在适当的位置。将连杆平稳地放在垫块上，轻轻旋转手柄，使垫块紧压连杆。旋松手柄，取出连杆，在直线度检验仪上检验，如不符合精度要求，需反复进行校正，直到合格为止。 连杆的校正通常在常温下进行，卸去负荷后，连杆有恢复原状的趋势。因此，校正弯、扭变形较大的连杆时，校正后最好进行时效处理。 方法：将校正后的连杆用喷灯加热至300左右，并保温一定时间，在校正弯、扭变形较小的连杆时，在校正负荷下保持一段时间即可。 五、活塞连杆组的组装五、活塞连杆组的组装 热装合方法 ：活塞置入水中加热至80

43、85，取出后迅速擦净，将座孔和活塞销涂以机油，插入活塞销座推过连杆衬套，直至另一端销座的外边缘，然后装入锁环。 两锁环的内端应与活塞销有0.10mm0.25mm的间隙,否则锁环将被顶出造成拉缸。 活塞与连杆组装时，要注意两者的缸序和安装方向，不得错乱。活塞与连杆一般都标有装配标记。 安装活塞环 安装气环时，有镀铬的活塞环一般装在第一道，因为镀铬环能增强环的耐磨性，延长环的寿命。安装扭曲环时，其安装方向视该环的具体作用而定。用作刮油的正扭曲环其内缺口或内倒角朝上，外缺口或外倒角朝下。用作布油的反扭曲环，其安装方向与上述相反。 为了提高汽缸的密封性，避免高压气体的泄漏，要求活塞环的开口应交错布置

44、，第一道环应布置在作功行程压力较小的右侧，并且尽可能远离燃烧中心。其它环(包括油环)依次间隔90180。 安装油环的下刮片也要交错 排列，二道刮片的下刮片间隔180 ，三道刮片的下刮片则要依次相 隔120。小结：小结：1、发动机大修或更换气缸（或汽缸套）时，应同时更换全部活塞。活塞选配应按气缸的修理尺寸来确定。2、在发动机大修时，活塞与活塞环应按同一修理尺寸选配。为确保活塞环与活塞环槽、汽缸壁的良好配合，应进行活塞环的弹力检验、漏光检验和端隙、侧隙及背隙检验。3、连杆的变形主要有弯曲变形和扭曲变形。校正时，应先校正扭曲变形，再校正弯曲变形。4、活塞与连杆组装时，应是同一缸号的活塞和连杆，并注意

45、安装方向。曲轴飞轮组曲轴飞轮组一、曲轴飞轮组的组成一、曲轴飞轮组的组成起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮曲轴曲轴二、曲轴二、曲轴1 1、功用：、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2 2、工作条件：、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。载荷的冲击。 3 3、结构：、结构：前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡

46、重曲拐曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。主轴颈构成。曲柄曲柄4 4、材料：、材料：中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。中碳钢（汽）、合金铸铁（柴）、球墨铸铁。5 5、分类：、分类：整体式（常用）整体式（常用） 组合式（长用于连杆大头为整体式的小型汽油机和组合式（长用于连杆大头为整体式的小型汽油机和 以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上）以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上）6 6、组成：、组成：（1 1）主轴颈）主轴颈曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、刚度好，减小了磨损；柴油机和大部分汽油刚度好，减小了

47、磨损；柴油机和大部分汽油机均采用。机均采用。全支承：全支承：非全支承：非全支承：曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数。载荷较大，缩短了曲轴的总长度。荷较大，缩短了曲轴的总长度。用于支撑曲轴。用于支撑曲轴。（2 2）连杆轴颈）连杆轴颈（3 3）曲柄）曲柄曲轴臂，用于曲轴臂，用于连接主轴颈和连杆连接主轴颈和连杆轴颈轴颈（4 4）平衡块）平衡块平衡离心力偶平衡离心力偶减轻或消除弯曲减轻或消除弯曲变形变形部分中空兼作油道部分中空兼作油道安装连杆大头安装连杆大头中空连杆轴径平衡重平衡重曲柄曲柄（5 5）前端轴和后端轴）前端轴和后端轴前端轴：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）前端轴

48、：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）1. . 2止推轴承止推轴承3. .止推片止推片4. .正时齿轮正时齿轮5. .甩油盘甩油盘6. .油封油封7. .皮带轮皮带轮8. .起动爪起动爪曲轴的前端7两止推两止推轴承轴承白金合面相背白金合面相背曲轴向前移曲轴向前移动，后止推轴承动，后止推轴承与曲轴臂端面摩与曲轴臂端面摩擦；轴向后移动，擦；轴向后移动，前止推轴承与正前止推轴承与正时齿轮端面摩擦。时齿轮端面摩擦。4186325后端轴：安装飞轮后端轴：安装飞轮前后端轴都设有防漏装置：前后端轴都设有防漏装置：挡油盘、回油螺纹、油封等。挡油盘、回油螺纹、油封等。曲轴后端回油螺纹（6 6）曲轴的轴向限位）曲轴的轴

49、向限位通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。轴承来实现的（翻边轴瓦）。主轴颈主轴颈止推垫片止推垫片止推垫片止推垫片连杆轴颈连杆轴颈主轴承盖主轴承盖三、曲拐的布置三、曲拐的布置1 1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。平稳。 2 2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。机的前半部和后半部交替进行。 比如：比如：四缸机：四缸机：1-3-4-21-3-4-2或或1-2-4-31-2-4-3 六缸机：六缸

50、机：1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4； 3 3） V V型发动机左右气缸尽量交替作功。型发动机左右气缸尽量交替作功。 4 4） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。工作平衡性好。（1 1）一般规律）一般规律（2 2）常见曲轴曲拐的布置）常见曲轴曲拐的布置对缸数为对缸数为i i的发动机而言，其发火顺序为：的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：四行程：720720/i/i 二行程：二行程：360360/i/i 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置点火顺序：点火顺序：各缸完成同名行程的次序。各缸完成同名行程的次序。曲轴转角曲轴转角（度（度） 一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸四四 缸缸018