第二章 曲柄连杆机构

1、扬州职业大学扬州职业大学汽车与电气工程系汽车教研室汽车与电气工程系汽车教研室第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 机体组机体组 第三节第三节 活塞连杆组活塞连杆组 第四节第四节 曲轴飞轮组曲轴飞轮组曲柄连杆机构曲柄连杆机构 组成：组成： 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曲柄连杆机构曲柄连杆机构第一节第一节 概述概述一、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，再转变为曲轴旋转运动而对外动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。输出动力。（能量的转换、（能量的转换

2、、运动形式的转换）运动形式的转换）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曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的功用热热 能能机械能机械能燃气压力燃气压力 转转 矩矩连杆连杆活塞活塞曲轴曲轴二、组成二、组成1、机体组：、机体组：不动件不动件气缸体、气缸体、曲轴箱、曲轴箱、油底壳、油底壳、气缸套、气缸套、气缸盖、气缸盖、气缸垫气缸垫2、活塞连杆组：、活塞连杆组：运动件运动件活塞、活塞环、活塞销和连杆等活塞、活塞环、活塞销和连杆等3 3、曲轴飞轮组：、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、减振器曲轴、飞轮、减振器三、工作条件三、工作条件 高温：高温：2500K 高压：高压：510MPa（柴）；柴）；3

3、5MPa（汽）汽） 高速：高速：nmax=30006000r/min； vmax10m/s(100200行程行程/秒秒) 化学腐蚀化学腐蚀四、受力分析四、受力分析曲柄连杆机构受的力主要有：曲柄连杆机构受的力主要有： 气体压力气体压力P 往复惯性力往复惯性力Pj 旋转离心力旋转离心力Pc 摩擦力摩擦力F 汽车行驶中产生的冲击力汽车行驶中产生的冲击力PPjPCF1、 气体压力气体压力(1)作功行程：作功行程： (2)压缩行程：压缩行程：P Pp pP Pp pP Pp pR Rp pT Tp pN Np pS Sp pN Np pS Sp pM Mp p(1)作功行程作功行程总压力总压力Pp Rp

4、 :压紧主轴承压紧主轴承Sp Np:侧压力侧压力 (面向发动机，朝向面向发动机，朝向左左侧侧)Tp :压紧连杆轴承；推动曲轴旋转压紧连杆轴承；推动曲轴旋转(顺时针顺时针)P Pp pT Tp pR Rp pN Np pM Mp pS Sp p总压力总压力Pp Rp :压紧主轴承压紧主轴承Sp Np:侧压力侧压力 (面向发动机，朝向面向发动机，朝向右右侧侧)Tp :压紧连杆轴承；阻碍曲轴旋转压紧连杆轴承；阻碍曲轴旋转(逆时针逆时针)(2)压压缩缩行行程程2 2、 往复惯性力往复惯性力P Pj j： 在上下止点活塞运动方向改变，在上下止点活塞运动方向改变，速度为零，加速度最大，惯性力速度为零，加速

5、度最大，惯性力也最大；在行程中部附近，活塞也最大；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。性力也等于零。PjP Pj j 上半行程加速：上半行程加速： P Pj j向上向上（与运动方向相反，阻止加速）性质性质产生条件产生条件: :直线运动物体速度变化时直线运动物体速度变化时下半行程减速：下半行程减速： P Pj j向下向下（与运动方向相同，阻止减速）3、 离心惯性力离心惯性力PC： 离心力加速轴承与轴颈离心力加速轴承与轴颈的磨损，也引起发动机的磨损，也引起发动机振动而传到机体外。振动而传到机体外。PcPC 方向方向:沿曲柄半径向外沿曲柄半径向外

6、性质性质产生条件产生条件:物体旋转运动时产生物体旋转运动时产生大小大小:与曲柄半径、旋转质量、与曲柄半径、旋转质量、 曲轴转速有关曲轴转速有关分解分解水平分力水平分力PCX:产生水平方向振动产生水平方向振动垂直分力垂直分力PCY:加剧上下振动加剧上下振动 (方向始终与Pj相同)往复惯性力和离心力作用情况示意图往复惯性力和离心力作用情况示意图4、摩擦力、摩擦力F： 指相互运动件指相互运动件之间的摩擦力，之间的摩擦力，它是造成配合它是造成配合表面磨损的根表面磨损的根源。源。F由气缸体、曲轴由气缸体、曲轴箱、油底壳、气箱、油底壳、气缸盖、气缸垫组缸盖、气缸垫组成。成。第二节第二节 机体组机体组机体组

7、组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸盖罩气缸盖罩一、气缸体与曲轴箱一、气缸体与曲轴箱气缸体气缸体: :水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体称为气缸体曲轴箱。曲轴箱。一汽奥迪一汽奥迪100汽车发动机气缸体汽车发动机气缸体 作用：作用：是发动机的基体和骨架，承受高温高压气是发动机的基体和骨架，承受高温高压气体作用力。体作用力。 性能要求：性能要求： 足够的强度和刚度；足够的强度和刚度； 结构紧凑、重量较轻；结构紧凑、重量较轻； 便于机械加工；便于机械加工； 气缸内表面耐高

8、温高压、耐磨损腐蚀。气缸内表面耐高温高压、耐磨损腐蚀。 材料：材料： 缸体：灰铸铁、铝合金缸体：灰铸铁、铝合金 缸套：优质合金铸铁缸套：优质合金铸铁 内表面工艺：内表面工艺： 热处理；对称式结构；热处理；对称式结构； 2级精度研磨加工级精度研磨加工1 1、上部：、上部：气缸。气缸。( (引导活引导活塞做往复运动的圆筒塞做往复运动的圆筒) )内有缸套、外制水套。内有缸套、外制水套。2 2、下部：、下部：曲轴箱。曲轴箱。( (支撑支撑曲轴，运动空间曲轴，运动空间) )上有主轴承座孔、主油道上有主轴承座孔、主油道和分油道。和分油道。 (一一) 构造构造(二二)气缸体的分类：气缸体的分类：1、按气缸体

9、与油底壳安装平面位置不同分、按气缸体与油底壳安装平面位置不同分一般式龙门式隧道式定义：定义：主轴承座孔中心线主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上。位于曲轴箱分开面上。特点：特点：刚度小，前后端呈刚度小，前后端呈半圆形，与油底壳接合面半圆形，与油底壳接合面的密封较困难。的密封较困难。应用：应用：中小型发动机。中小型发动机。油底壳安装平面油底壳安装平面和曲轴旋转中心和曲轴旋转中心在同一高度。在同一高度。（1 1） 一般式一般式( (平分式平分式) )定义：定义：主轴承座孔中心主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面。线高于曲轴箱分开面。特点：特点：刚度较大，油底刚度较大，油底壳前后端为一平面，密壳前后端为一

10、平面，密封简单可靠。封简单可靠。应用：应用：大中型发动机。大中型发动机。油底壳安装平面油底壳安装平面低于曲轴的旋转低于曲轴的旋转中心。中心。（2） 龙门式龙门式(拱桥式拱桥式)定义：定义：主轴承座孔不分开。主轴承座孔不分开。特点：特点：刚度最大，主轴承同刚度最大，主轴承同轴度易保证，主轴承用滚动轴度易保证，主轴承用滚动轴承。轴承。应用：应用：负荷较大的柴油机。负荷较大的柴油机。气缸体上曲轴气缸体上曲轴的主轴承孔为的主轴承孔为整体式。整体式。（3） 隧道式隧道式(整体式整体式)1、按气缸体与油底壳安装平面位置不同分、按气缸体与油底壳安装平面位置不同分名称名称性能性能应用应用 一般式一般式（平分式

11、）（平分式）机体高度小、重量轻、结构机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差，密封差。和强度差，密封差。492Q汽油机，汽油机，90系列柴油机。系列柴油机。龙门式龙门式密封好，强度和刚度较好。密封好，强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工工艺性差、结构笨重、加工困难。困难。捷达轿车、捷达轿车、富康轿车、富康轿车、桑塔纳轿车桑塔纳轿车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和强度好。结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。（组合式曲轴）卸不方便。（组合式曲轴）负荷较大的柴负荷较大的柴油机上油机上 。(1)(1)直列式：直列式：

12、多用于六缸以下的发动机。多用于六缸以下的发动机。(2)(2)型式：型式：它缩短了发动机的长度和高度，多用于它缩短了发动机的长度和高度，多用于六缸以上的发动机。六缸以上的发动机。(3)(3)对置式：对置式：是是V V型的特殊形式。型的特殊形式。 2、 按气缸的排列形式分按气缸的排列形式分直列式：包括垂直式、倾斜式、水平式直列式：包括垂直式、倾斜式、水平式V6发发动动机机透透视视图图结构简单、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。缩短了机体的长度缩短了机体的长度和高度，增加了刚和高度，增加了刚度，减轻了发动机度，减轻了发动机的重量；形状复杂，的重量；形状复杂

13、，加工困难。加工困难。高度小，总体布高度小，总体布置方便。置方便。3、根据冷却方式不同分、根据冷却方式不同分(1)水冷水冷(2)风冷风冷散热片散热片冷却水冷却水水冷和风冷水冷和风冷4、按缸套形式分、按缸套形式分气缸套气缸套(1)(1)目的：目的：解决成本与寿命之解决成本与寿命之间的矛盾。间的矛盾。 ( (气缸内镶了用耐磨的高级铸气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省既延长了使用寿命，又节省了好材料。了好材料。) )(2)(2)型式：型式：

14、 干式缸套干式缸套 湿式缸套湿式缸套(3) 干式缸套干式缸套定义：定义：其外表面不直接与冷却水接触。其外表面不直接与冷却水接触。特点：特点：1)壁厚较薄壁厚较薄(1mm3mm)；2)与缸体承孔过盈配合；与缸体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。不易漏水漏气。13mm(4) 湿式缸套湿式缸套定义：定义：其外表面直接与冷却水接触。其外表面直接与冷却水接触。特点：特点：1)壁厚较厚（壁厚较厚（5mm9mm）；）；2)散热效果好；散热效果好；3)易漏水漏气；易漏水漏气；4)易穴蚀易穴蚀59mm0.050.15mm活塞销孔活塞销孔1）径向：靠上下两个凸出）径向：靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的、与气缸

15、体间为动配合的圆环带的圆环带A和和B。2）轴向：利用缸套上部凸轴向：利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶缘与缸体相应的台阶C。0.050.15mmBAC定位：定位：密封：密封： 上部：上部：缸套顶面高出缸体缸套顶面高出缸体0.05mm0.15mm，当气当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的缸垫接合处，承受较大的压紧力。压紧力。0.050.15mm下部：下部：13个耐热耐油的橡胶密封圈。个耐热耐油的橡胶密封圈。干缸套和湿缸套的比较干缸套和湿缸套的比较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，

16、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。强度和刚强度和刚度不如干度不如干缸套，易缸套，易漏水。漏水。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13mm。干缸套干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59mm。湿缸套湿缸套示意图示意图特点特点名称名称5、整体式气缸体和镶嵌式气缸体、整体式气缸体和镶嵌式气缸体整体式气缸体：整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。气缸直接镗在气缸体上。镶嵌式气缸体：镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。类型类型构造构造性能及应用性能及应用整体式整体式气缸直接镗在气缸气

17、缸直接镗在气缸体上体上强度和刚度好，能承强度和刚度好，能承受大负荷。成本高。受大负荷。成本高。镶嵌式镶嵌式用耐磨优质材料制用耐磨优质材料制成气缸套，再装到成气缸套，再装到一般材料制成的气一般材料制成的气缸体内。缸体内。降低了制造成本，便降低了制造成本，便于修理和更换气缸套，于修理和更换气缸套，延长了气缸体的使用延长了气缸体的使用寿命。寿命。（三）曲轴箱（三）曲轴箱1、概念：、概念：曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。2、结构：、结构：上轴箱：与气缸体铸成一体上轴箱：与气缸体铸成一体 下轴箱：贮存润滑油（油底壳）下轴箱：贮存润滑油（油底壳）桑塔纳发动机油底

18、壳桑塔纳发动机油底壳1.功用：功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。2.构造：构造：（1）用薄钢板冲压而成。（铝合金）用薄钢板冲压而成。（铝合金加强散热）加强散热）（2）前或后有较深的部位，保证上下坡能吸油。）前或后有较深的部位，保证上下坡能吸油。（3）内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面）内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面 产生较大的波动。产生较大的波动。（4）最低处有放油螺塞，）最低处有放油螺塞， 吸附金属碎屑。吸附金属碎屑。（5）曲轴箱与）曲轴箱与 油底壳之间油底壳之间 有密封衬垫。有密封衬垫。 二、油底壳二、油底壳三、气缸盖三、气缸盖1、功用：

19、、功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成 燃烧室。燃烧室。2、工作条件：、工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的由于接触温度很高的燃气，所以承受的 热负荷很大。热负荷很大。3、形式：、形式：单体缸盖、块状缸盖、整体缸盖。单体缸盖、块状缸盖、整体缸盖。4、材料：、材料：灰铸铁、灰铸铁、 合金铸铁、合金铸铁、 铝合金。铝合金。气缸垫气缸垫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5、结构：、结构：冷却水套、冷却水套、燃烧室、燃烧室、进排气门道、进排气门道、气门导管孔、气门导管孔、进排气门座、进排气门座、火花塞孔（汽油机）火花塞孔（汽油

20、机）喷油器座孔（柴油喷油器座孔（柴油机）机） 。 6、汽油机燃烧室、汽油机燃烧室 性能要求：性能要求： 结构紧凑、冷却面积小。（减小热量损失，缩短火结构紧凑、冷却面积小。（减小热量损失，缩短火焰行程。）焰行程。） 使混合气行程涡流运动。（混合充分均匀，提高燃使混合气行程涡流运动。（混合充分均匀，提高燃烧速度，保证及时充分燃烧。）烧速度，保证及时充分燃烧。）6、汽油机燃烧室、汽油机燃烧室 常见形状：常见形状：特点：特点：1)气门平行于气缸轴线；气门平行于气缸轴线；2)有挤气有挤气冷激面，可冷激面，可 形成挤气涡流；形成挤气涡流；3)盆的形状狭窄，气门盆的形状狭窄，气门 尺寸受限，换气质量尺寸受限

21、，换气质量 较差，燃烧速度较低，较差，燃烧速度较低， CO和和HC排放较高而排放较高而 NOX的排放较低。的排放较低。（1）盆形燃烧室：）盆形燃烧室：特点特点:1)气门斜置，气流导流气门斜置，气流导流 较好，充气效率高；较好，充气效率高；2)有挤气有挤气冷激面，可冷激面，可 形成挤气涡流；燃烧形成挤气涡流；燃烧 速度较快，速度较快，CO和和HC 排放较低而排放较低而NOX的排放的排放 稍高。稍高。 （2）楔形燃烧室：）楔形燃烧室：（3）半球形燃烧室：）半球形燃烧室：特点：特点：1)气门成横向气门成横向V型排列，因型排列，因此气门头部直径可以做得此气门头部直径可以做得较大，换气好；较大，换气好；

22、2)火花塞位于燃烧室的中部火花塞位于燃烧室的中部火焰行程短，燃烧速度最火焰行程短，燃烧速度最高，动力性、经济性最好。高，动力性、经济性最好。是高速发动机常用的燃烧是高速发动机常用的燃烧室；室；3)CO和和HC排放最少，而排放最少，而NOX的排放较高。的排放较高。6、汽油机燃烧室、汽油机燃烧室捷达捷达奥迪奥迪切诺基切诺基桑塔纳桑塔纳 夏利夏利富康富康应用应用工艺性好、成本低、进工艺性好、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盆形盆形结构简单、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

23、距离长楔形楔形结构紧凑、火焰行程段、结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、燃烧速率高、热损失小、热效率高热效率高半球形半球形示意图示意图特点特点名称名称 其其它它形形式式的的燃燃烧烧室室1、作用：、作用：保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。漏水和漏油。2、性能要求：、性能要求：（1）高温高压下强度足够，不易损坏。）高温高压下强度足够，不易损坏。（2）耐热耐压、耐腐蚀。）耐热耐压、耐腐蚀。（3）有弹性，可补偿结合面不平。）有弹性，可补偿结合面不平。（4）易拆装，可重复使用。）易拆装，可重复使用。四、气缸垫四、气缸垫1）金属）金属石

24、棉垫：石棉垫：（见（见a、b）外包铜皮和钢片，外包铜皮和钢片，且在缸口、水孔、油道口周且在缸口、水孔、油道口周围卷边加强，内填石棉（常围卷边加强，内填石棉（常掺入铜屑或钢丝，以加强导掺入铜屑或钢丝，以加强导热）。热）。 3、构造、构造以编织的钢丝网（图以编织的钢丝网（图c）或有孔钢板（图或有孔钢板（图d）为骨为骨架，外覆石棉，只在缸口、架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口处用金属片水孔、油道口处用金属片包边。包边。1）、）、2）一面光滑，一面）一面光滑，一面带金属卷边。带金属卷边。2）金属骨架）金属骨架石棉垫：石棉垫：3）纯金属垫：）纯金属垫：（见图（见图e）由单层或多层金属片由单层或多层金属

25、片（铜、铝或低碳钢）制成，（铜、铝或低碳钢）制成， 用于某些强化发动机。用于某些强化发动机。4、安装注意：、安装注意： 油水孔对齐；油水孔对齐； 铝合金缸盖，光滑面对缸盖，冷态拧紧螺栓。铝合金缸盖，光滑面对缸盖，冷态拧紧螺栓。 铸铁缸盖，光滑面对缸体，热态拧紧螺栓。铸铁缸盖，光滑面对缸体，热态拧紧螺栓。 SantanaSantana发动机发动机 ：“OPEN TOPOPEN TOP”面朝上。面朝上。 螺栓拧紧：从中间向四周对称顺序分螺栓拧紧：从中间向四周对称顺序分2-32-3次进次进行，直至规定力矩。行，直至规定力矩。五、气缸盖罩五、气缸盖罩 作用：作用：密封、防尘。密封、防尘。 材料：材料：

26、薄钢板冲压而成。薄钢板冲压而成。 结构：结构：机油加注口、曲轴箱通风口等。机油加注口、曲轴箱通风口等。六、发动机支撑六、发动机支撑1、三点支撑、三点支撑 前二后一：前二后一：BJ492Q 前一后二：前一后二：CA6102、EQ61002、四点支撑：四点支撑：NJ系列系列3、弹性支撑：、弹性支撑：软管、拉杆、橡胶垫圈等。软管、拉杆、橡胶垫圈等。（减轻振动、变形。）（减轻振动、变形。）第三节第三节 活塞连杆组活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞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一、活塞一、活塞（一）功用：（一）功用：1、承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转；、承

27、受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转；2、顶部与缸壁、缸盖共同组成燃烧室。、顶部与缸壁、缸盖共同组成燃烧室。（二）工作环境：（二）工作环境：1、高温：、高温：燃气温度燃气温度2500K，散热条件差，活塞顶部工作温度高达散热条件差，活塞顶部工作温度高达600700K，且分布不均匀；机械强度显著下降，热膨胀增大，且分布不均匀；机械强度显著下降，热膨胀增大，破坏配合。破坏配合。2、高压：、高压：承受燃气冲击压力（承受燃气冲击压力（3 5MPa（汽）、汽）、69 MPa（柴），柴），侧压力加大，磨损加剧，活塞易变形，破坏配合联结。侧压力加大，磨损加剧，活塞易变形，破坏配合联结。3、高速：、高速：

28、线速度达到线速度达到812m/s，惯性力大，产生附加载荷。惯性力大，产生附加载荷。4、润滑困难。、润滑困难。（三）性能要求：（三）性能要求：1)足够的强度和刚度（特别是活塞环槽区域要求有较足够的强度和刚度（特别是活塞环槽区域要求有较大的强度，以免活塞环被击碎。），传力可靠。大的强度，以免活塞环被击碎。），传力可靠。2)较小的质量，以保持较小的惯性力。较小的质量，以保持较小的惯性力。3)耐热的活塞顶及弹性的活塞裙。（耐热耐压耐磨耐耐热的活塞顶及弹性的活塞裙。（耐热耐压耐磨耐腐）腐）4)良好的导热性和合理的热膨胀性，以便有合理的安良好的导热性和合理的热膨胀性，以便有合理的安装间隙。装间隙。5)活塞

29、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。（四）材料：（四）材料：铝合金：铝合金：质量轻（铸铁质量轻（铸铁50%70%）；导热好（铸）；导热好（铸铁铁3倍）倍）；热膨胀系数大；温度升高，强硬度下热膨胀系数大；温度升高，强硬度下降快。降快。铝硅合金：铝硅合金：硅硅1114 %,铜、镍、镁各铜、镍、镁各1%,铁、钛、铁、钛、锌锌1%,其余为铝。其余为铝。硅含量越高，热膨胀系数越小，磨损越小；但制造硅含量越高，热膨胀系数越小，磨损越小；但制造工艺性越差。工艺性越差。灰铸铁：灰铸铁：合金铸铁、耐热钢：合金铸铁、耐热钢：柴油机。柴油机。（五）（五）结构结构头部头部1 1、活塞顶部、活塞

30、顶部（1 1）功用：）功用：是燃烧室的组成部分，主要作用是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。承受气体压力。（2 2）形状：）形状：与燃烧室形状有关。与燃烧室形状有关。活塞顶部活塞顶部活塞头部活塞头部活塞裙部活塞裙部（2 2）汽油机活塞顶部形状：）汽油机活塞顶部形状：形状形状示意图示意图平顶平顶(EQ6100)凸顶凸顶(AUDI 100)凹顶凹顶(FIAT 125P)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。多用在汽油机上。提高压缩比，凸起提高压缩比，凸起呈球状、顶部强度呈球状、顶部强度高，起导向作用，高，起导向作用，有

31、利于改善换气过有利于改善换气过程。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；防止合气的燃烧；防止碰气门。碰气门。活塞顶部活塞顶部活塞头部活塞头部活塞裙部活塞裙部2 2、活塞头部、活塞头部(1)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。气环槽气环槽油环槽油环槽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。活塞销孔活塞销孔(2)作用：作用： 承压：承压：承受气体压力，传递给连杆。承受气体压力，传递给连杆。密封：密封：与活塞环一起密封气缸，防止混合气漏到曲轴箱与活塞环一起密封气缸，防止混合气漏到曲轴箱内。内。散

32、热：散热：吸收顶部的热量通过活塞环传给气缸壁。吸收顶部的热量通过活塞环传给气缸壁。(3)结构：结构：厚顶：厚顶：便于散热。便于散热。环槽数：环槽数：34(汽）；汽）；45(柴柴)最下一至二道为油环，槽底有若干小孔，用于回油。最下一至二道为油环，槽底有若干小孔，用于回油。隔热槽隔热槽(少数、第一道环槽上部较窄少数、第一道环槽上部较窄)：分散第一道环的热量。分散第一道环的热量。活塞顶部活塞顶部活塞头部活塞头部活塞裙部活塞裙部3、活塞裙部、活塞裙部(1)位置：位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。包括销座孔。(2)作用：作用：导向导向:承受侧压力承

33、受侧压力:传力：传力：活塞销孔活塞销孔活塞裙部受力活塞裙部受力（3）裙部工作变形分析）裙部工作变形分析活塞裙部的椭圆变形演示活塞裙部的椭圆变形演示径向：径向： 燃气压力，弯曲变形燃气压力，弯曲变形 销座金属堆积，膨胀量大销座金属堆积，膨胀量大 侧压力，挤压变形侧压力，挤压变形 轴向：轴向： 温度和质量分布不均温度和质量分布不均热膨胀上大下小热膨胀上大下小活塞沿销轴方向直径增大活塞沿销轴方向直径增大长轴在活塞销轴方向上的椭圆长轴在活塞销轴方向上的椭圆（4）采取措施采取措施活塞轴向纵断面制成上小下大的截锥形。活塞轴向纵断面制成上小下大的截锥形。活塞径向横断面制成椭圆形，长轴垂直于销活塞径向横断面制

34、成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。座孔轴线方向，即侧压力方向。销座孔外表面处凹陷销座孔外表面处凹陷0.51.0mm。制造时制造时变形后变形后裙部开绝热裙部开绝热膨胀槽膨胀槽 （“T ”形或形或“ ”形槽）。形槽）。 绝热槽（横槽）：减少头部绝热槽（横槽）：减少头部热量向裙部扩散。热量向裙部扩散。 膨胀槽（竖槽）：使裙部具膨胀槽（竖槽）：使裙部具有一定的弹性。有一定的弹性。(朝右朝右)采用双金属活塞采用双金属活塞(在活塞裙部或销座内嵌铸入钢片，以减少裙部的膨胀量) A 恒范钢片式：恒范钢片式： 活塞销座通过恒范钢片与活塞销座通过恒范钢片与裙部相连，而恒范钢片裙部相连，而恒范钢片(

35、含镍含镍3336%)的膨胀系数的膨胀系数仅为铝合金的十分之一。仅为铝合金的十分之一。这样，使裙部膨胀量大为这样，使裙部膨胀量大为减少。减少。B 自动调节式自动调节式(复式钢片式复式钢片式): 膨胀系数小的低碳钢片膨胀系数小的低碳钢片贴在销座铝层的内侧，贴在销座铝层的内侧，依靠钢片的牵制作用，依靠钢片的牵制作用，及钢片与铝壳之间的双及钢片与铝壳之间的双金属效应来减小裙部侧金属效应来减小裙部侧压力方向的膨胀量。压力方向的膨胀量。C 筒形钢片式：筒形钢片式： 浇铸时，将钢筒夹在铝合金中，冷凝时钢筒内浇铸时，将钢筒夹在铝合金中，冷凝时钢筒内外侧的铝合金分别产生外侧的铝合金分别产生“收缩缝隙收缩缝隙”和

36、拉应力。和拉应力。工作时因要先消除工作时因要先消除“收缩缝隙收缩缝隙”和拉应力而膨和拉应力而膨胀量减小。胀量减小。裙部表面的保护裙部表面的保护常见：铅、锡、石墨、磷化等保护方式常见：铅、锡、石墨、磷化等保护方式A 铸铝活塞：铸铝活塞：汽油机：镀锡汽油机：镀锡(油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。合作用。)柴油机：磷化柴油机：磷化B 锻铝活塞锻铝活塞(柴油机柴油机) ：涂石墨：涂石墨(易脆断可加速磨合，易脆断可加速磨合，自润滑。自润滑。)C 表面粗糙化表面粗糙化:有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。拖

37、板式活塞拖板式活塞抛物线形裙部：抛物线形裙部：受侧压力一方易形成双向受侧压力一方易形成双向“油楔油楔” 。(润滑好，承载能力高；形状复杂，难加工。润滑好，承载能力高；形状复杂，难加工。)柴油机油冷活塞：柴油机油冷活塞：振荡振荡(BJ422Q) 喷油喷油(CA6110C)销座有筋片与内壁相连：销座有筋片与内壁相连：提高刚度。提高刚度。拖板式活塞拖板式活塞(BJ492Q)：重量轻，惯性小；重量轻，惯性小；增加裙部弹性；增加裙部弹性；为曲轴加平衡块准备了空间。为曲轴加平衡块准备了空间。其它措施：活塞销的偏置其它措施：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使活塞从压缩行程到作功行程柔和的

38、从气缸的一边过渡到另一边，减少敲缸的声音。一边过渡到另一边，减少敲缸的声音。销座偏置销座偏置1 1、定义：、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧）偏移一面（图示左侧）偏移1 1mmmm2mm2mm。2 2、作用：作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。3、原理：、原理： 因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座因销座偏置，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，裙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，侧压力部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活

39、塞才以左下端接触处为支点，顶部向反向时，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。左转（不是平移），完成换向。活塞销的偏置活塞销的偏置 可见偏置销座使活塞换向分成了两步，可见偏置销座使活塞换向分成了两步，第一步是在气体压力较小时进行，且裙第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。步过渡使换向冲击力大为减弱。二、活塞环二、活塞环具有弹性的开口环，分为具有弹性的开口环，分为气环气环和和油环油环。平均寿命：平均寿命：6 6万公

40、里万公里（一）气环（一）气环1、作用：、作用：(1)密封：密封：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气。保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气。(2)传热：传热：将活塞顶部吸收的大部分热量传给缸壁。将活塞顶部吸收的大部分热量传给缸壁。(3)辅助刮油、布油辅助刮油、布油:2 2、工作条件：、工作条件：高温、高压、高温、高压、高速高速( (径向、轴向径向、轴向) )、极难润滑。极难润滑。切口切口气环气环3、活塞环的间隙、活塞环的间隙（1） 端隙端隙(开口间隙开口间隙) 1：是活塞环装入气缸后是活塞环装入气缸后开口处的间隙。开口处的间隙。 一般为一般为0.25mm0.50mm。1(2)侧隙侧隙(边隙边隙)2

41、：是环高方向上与环槽之间的间隙。是环高方向上与环槽之间的间隙。 第一道第一道0.04mm0.10mm； 其它气环其它气环0.03mm0.07mm; 油环一般侧隙较小，油环一般侧隙较小，0.025mm0.07mm。(3)背隙背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。底部的间隙。 通常为通常为0.5mm1mm。23活活塞塞环环的的间间隙隙 1-气缸；气缸；2-活塞环；活塞环；3-活塞；活塞；1-开口间隙；开口间隙；2-侧隙；侧隙；3-背隙背隙 4、材料与表面处理、材料与表面处理 合金铸铁合金铸铁（优质灰铸铁（优质灰铸铁+铜、铬、钼等）；铜、铬、钼等

42、）； 球墨铸铁：球墨铸铁： 钢片环：钢片环： 粉末冶金的金属陶瓷、聚四氟乙烯：粉末冶金的金属陶瓷、聚四氟乙烯： 第一道环：镀多孔性铬第一道环：镀多孔性铬； 其余环：镀锡、磷化、喷钼；其余环：镀锡、磷化、喷钼；5.气环的密封原理气环的密封原理(1)第一密封面的建立：活塞环弹力的作用。第一密封面的建立：活塞环弹力的作用。 环在自由状态下，环外径缸径，装缸后在其环在自由状态下，环外径缸径，装缸后在其弹力弹力P0作用下与缸壁压紧，形成第一密封面。作用下与缸壁压紧，形成第一密封面。第一密封面第一密封面P0活塞环在运动时产生惯性力活塞环在运动时产生惯性力P Pj j，与缸壁间产生摩擦力与缸壁间产生摩擦力F

43、 F，以及侧隙有气体压力以及侧隙有气体压力P P1 1，在这三个力的共同作用在这三个力的共同作用下，使环靠在环槽的上侧或下侧，形成第二密封面。下，使环靠在环槽的上侧或下侧，形成第二密封面。(2)(2)第二密封面的建立：第二密封面的建立：PjFP1第二密封面第二密封面V窜入背隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环槽窜入背隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环槽进一步压紧，加强了第一、二密封面的密封。进一步压紧，加强了第一、二密封面的密封。(3)气环的第二次密封：气环的第二次密封：气环的密封原理 1-第一密封面；2-第二密封面；PA-第一密封面的压紧力；PB-第二密封面的压紧力；P-气缸内气体压力；P1-环侧气体

44、压力；P2-背压力；P0-环的弹力；Pj-环的惯性力；F-环与缸壁的摩擦力 (4)(4)气环的布置气环的布置 开口位置相互错开成开口位置相互错开成“迷宫式迷宫式”； 在保证密封的前提下，尽量减少气环数目。在保证密封的前提下，尽量减少气环数目。6、气环的切口、气环的切口(0.250.80mm)形状：形状： 直角形直角形(a)：工艺性好，密封性差。工艺性好，密封性差。 阶梯形阶梯形(b)：密封形好，工艺性差。密封形好，工艺性差。 斜口形斜口形(c)：介于上二者之间。介于上二者之间。 带防转销钉槽形带防转销钉槽形(d)：用于二行程发动机。用于二行程发动机。7、气环断面形状、气环断面形状形状形状特点特

45、点示意图示意图矩形环矩形环 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。扭曲环扭曲环断面不对称，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。锥面环锥面环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，有利于磨合和密封。梯形环梯形环 加工困难，精度要求高。加工困难，精度要求高。桶面环桶面环 外圆为凸圆弧形。外圆为凸圆弧形。气环断面形状：气环断面形状：a)矩形环；矩形环；b)锥形环；锥形环；c)内切口扭曲环；内切口扭曲环；d)外切口扭曲环；外切口扭曲环；e)梯形环；梯形环；f)桶形

46、环桶形环 优点：优点：结构简单，制造方便，结构简单，制造方便，易于生产，与缸壁接触面积易于生产，与缸壁接触面积大，散热好，应用最广。大，散热好，应用最广。缺点：缺点：矩形环随活塞往复运矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中。油不断送入气缸中。这种现象称为这种现象称为“气环的泵油气环的泵油作用作用”。(1)(1)矩形环：矩形环：断面为矩形断面为矩形(2) (2) 锥形环：锥形环：断面呈锥形断面呈锥形1）特点：）特点：在环的外圆工作面上加工一个很小的锥面在环的外圆工作面上加工一个很小的锥面(0.51.5)，减小了，减小了环与气缸壁的接触面环与气缸壁的接触

47、面(线接触线接触) ，提高了表面接触压力，有利于，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封磨合和密封。活塞活塞下行下行时，便于时，便于刮油刮油；活塞；活塞上行上行时，由于锥面的时，由于锥面的“油楔油楔”作用，作用，能在油膜上能在油膜上“飘浮飘浮”过去，有过去，有布油布油作用，可形成楔形油膜，减作用，可形成楔形油膜，减小磨损。小磨损。2）安装：）安装：(不能装反，否则会引起机油上窜不能装反，否则会引起机油上窜)锥角朝下（在环端有向上或锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；等标记）；传热性差，常装在第二、三道环槽上。传热性差，常装在第二、三道环槽上。（3 3） 扭曲环：扭曲环： 将矩形环内圆上方或外

48、圆下方切成台阶或倒将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角，角，断面呈不对称形状。断面呈不对称形状。 内切环：在环的内圆部分切槽或倒角。内切环：在环的内圆部分切槽或倒角。 外切环：在环的外圆部分切槽或倒角。外切环：在环的外圆部分切槽或倒角。扭曲原理：扭曲原理： 当活塞环装入气缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，当活塞环装入气缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，使活塞环发生扭曲变形。使活塞环发生扭曲变形。 （环受到压缩产生弯曲变形，断面中性层以外产生拉应力、中性层（环受到压缩产生弯曲变形，断面中性层以外产生拉应力、中性层以外产生压应力，矩形环由于中性层内外断面不对称，使以外产生压应力

49、，矩形环由于中性层内外断面不对称，使F和和F不在同一平面内，从而形成力偶不在同一平面内，从而形成力偶M，在力偶的作用下，活塞环发在力偶的作用下，活塞环发生微量的扭曲变形。）生微量的扭曲变形。）扭曲环的作用原理扭曲环的作用原理 a)a)矩形环；矩形环；b)b)扭曲环扭曲环 特点及安装特点及安装 特点：特点：A A、具有锥形环的特点：具有锥形环的特点： 线接触，改善磨合和密封。线接触，改善磨合和密封。 活塞上行时，扭曲环在残余油膜上浮，可以减小摩擦，减小磨损。活塞上行时，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，则有刮油效果，避免机油烧掉。活塞下行时，则有刮油效果，避免机油烧掉。B

50、 B、减小了泵油作用：减小了泵油作用：由于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程缩由于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程缩短，可以减轻短，可以减轻 泵油泵油 的副作用。的副作用。C C、作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全接触，利于散热。于散热。 安装：安装：内切口朝上，外切口朝下。内切口朝上，外切口朝下。( (广泛应用于第广泛应用于第2 2道活塞环槽上道活塞环槽上, ,必须注意断面形状和方向。必须注意断面形状和方向。) )( (内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、三道环内上切扭曲环装入第一道环槽，外下切扭曲环装入第二、三道环槽。槽。) ) (

51、4)(4)梯形环：梯形环：断面呈梯形断面呈梯形 优点：优点： 有利于清除积炭，延长使用寿命：有利于清除积炭，延长使用寿命： 加强了密封作用：加强了密封作用：气体压力的水平分力强化了气体压力的水平分力强化了背压力。背压力。 缺点：缺点：上下面精磨，精度要求高，工艺复杂，上下面精磨，精度要求高，工艺复杂，加工困难。加工困难。 应用：应用：梯形环用于热负荷较大的柴油机的第一梯形环用于热负荷较大的柴油机的第一道环。道环。 梯形环在压缩行程和作功行程随着活塞受侧压梯形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，这样会把沉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

52、，避免了环被粘在环积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环槽中而折断。槽中而折断。梯形环工作情况梯形环工作情况1-气缸壁；气缸壁；2-活塞；活塞；3-扭曲环扭曲环(5) 桶形环：桶形环： 是近年来兴起的一种新型结构。是近年来兴起的一种新型结构。 其特点为：其特点为：1）环的外圆面为凸圆弧形；）环的外圆面为凸圆弧形；2）环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷，）环面与缸壁圆弧接触，避免了棱角负荷，对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性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；均较好，有利于密封；3）环上下运动时，均能形成楔形油膜：当桶）环上下运动时，均能形成楔形油膜：当桶面环上下运动

53、时，均能与气缸壁形成楔形空面环上下运动时，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；间，使机油容易进入摩擦面，减小磨损；4）凸圆弧表面加工较困难。）凸圆弧表面加工较困难。8 8、气环的泵油作用及危害、气环的泵油作用及危害（1 1）原因：）原因： 存在侧隙和背隙；存在侧隙和背隙； 环在环槽中上下运动。环在环槽中上下运动。（2 2）现象：）现象： 当活塞带着环下行（进当活塞带着环下行（进气行程）时，环靠在环气行程）时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上槽的上方，环从缸壁上刮下的润滑油充入环槽刮下的润滑油充入环槽下方；下方； 当活塞带着环上行（压当活塞带着环上行（压缩行程）时，环靠在环缩行

54、程）时，环靠在环槽的下方，同时将油挤槽的下方，同时将油挤压到环槽上方；压到环槽上方； 如此反复，就将润滑油如此反复，就将润滑油泵到活塞顶。泵到活塞顶。气环的泵油作用演示气环的泵油作用演示（3）危害：）危害：A 增加了润滑油的消耗；增加了润滑油的消耗；B 火花塞沾油不跳火；火花塞沾油不跳火；C 燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；D 环槽内形成积炭，挤压活塞环，甚至使环在环槽内形成积炭，挤压活塞环，甚至使环在环槽内卡死而失去密封性；环槽内卡死而失去密封性；E 加剧了气缸的磨损。加剧了气缸的磨损。（4）措施：）措施：采用扭曲环；采用扭曲环；采用组合式油环；采用组合式油环；油

55、环下设减压腔。油环下设减压腔。活塞减压腔（二）油环（二）油环1.1.作用：刮油。作用：刮油。 将气缸壁上多余将气缸壁上多余的润滑油刮下来。的润滑油刮下来。 活塞向下运动时，活塞向下运动时，将缸壁上多余的将缸壁上多余的机油刮下，通过机油刮下，通过小孔或切槽流回小孔或切槽流回曲轴箱；曲轴箱； 活塞上行时，刮活塞上行时，刮下的机油仍通过下的机油仍通过回油孔流回曲轴回油孔流回曲轴箱。箱。2.类型类型种类种类普通油环普通油环组合油环组合油环示意图示意图刮油片轴向衬环径向衬环刮油片(1)(1)普通油环普通油环( (整体式油环整体式油环):):其外圆圆柱面中间加工有环形凹槽，槽底开有回其外圆圆柱面中间加工有

56、环形凹槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。油用的小孔或窄槽。整体式油环整体式油环1-1-槽；槽；2-2-回油孔回油孔 有些普通环还在其外侧上边制有倒角，使环在有些普通环还在其外侧上边制有倒角，使环在随活塞上行时形成油楔，可起均布润滑油的作随活塞上行时形成油楔，可起均布润滑油的作用，下行刮油能力强，减少了润滑油的上窜。用，下行刮油能力强，减少了润滑油的上窜。(2)组合油环组合油环:由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。1-钢片；钢片；2-衬簧；衬簧；3-径向衬簧；径向衬簧；4-轴向衬簧；轴向衬簧；5-活塞。活塞。 组合式油环由上下组合式油环由上下两片

57、侧轨环与中间两片侧轨环与中间的扩胀器组成，侧的扩胀器组成，侧轨环用镀铬钢片制轨环用镀铬钢片制成，扩胀器的周边成，扩胀器的周边比气缸内圆周略大比气缸内圆周略大一些，可装侧轨环一些，可装侧轨环紧紧压向气缸壁。紧紧压向气缸壁。右侧所示的组合环右侧所示的组合环由三个刮油钢片和由三个刮油钢片和两个弹性衬环组成。两个弹性衬环组成。组合式油环特点组合式油环特点(应用越来越广泛应用越来越广泛)1)片薄，对缸壁比压大，密封好：片薄，对缸壁比压大，密封好： 第一密封面，靠径向力，因衬簧长大于刮片长而第一密封面，靠径向力，因衬簧长大于刮片长而产生径向力。产生径向力。 第二密封面，靠轴向力，因衬簧和钢片总厚度大第二密

58、封面，靠轴向力，因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力。于环槽高而产生轴向力。2)无侧隙，不窜油；重量小，刮油能力强；回油畅；无侧隙，不窜油；重量小，刮油能力强；回油畅；3)各片独立，可分别动作，对气缸壁面适应性好；各片独立，可分别动作，对气缸壁面适应性好；4)制造成本高制造成本高,必须镀铬。必须镀铬。 三、活塞销三、活塞销（一）作用：（一）作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承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。受的气体压力传递给连杆。（二）工作条件：二）工作条件：高温、冲击载荷、润滑差。高温、冲击载荷、润滑差。（三）性能要求：（三）性能要求：刚度、强度足够。刚度、强度足够

59、。（四）材料及热处理（四）材料及热处理 低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。 表面渗碳（提高表面硬度，保证心部冲击韧性。表面渗碳（提高表面硬度，保证心部冲击韧性。 精磨，抛光。精磨，抛光。（五）活塞销形状：（五）活塞销形状：（六）（六）内孔形状：内孔形状： 圆柱形（圆柱形（a)a) 两段截锥形两段截锥形( (c)c) 两段截锥与一段圆两段截锥与一段圆柱的组合形柱的组合形( (b)b)（七（七）活塞销的连接方式活塞销的连接方式1.1.全浮式全浮式(1)定义：定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动

60、。杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。(2)装配：装配： (销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。高温工作时，为配法。高温工作时，为0.010.02mm间隙。间隙。) 热装合：热装合：将活塞放入热水或热油中加热将活塞放入热水或热油中加热(7090 )后，迅速将销装入。后，迅速将销装入。2.2.半浮式半浮式(1)(1)定义：定义：销与销座孔和连杆小头两处，一销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头）处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头）(2)(2)装配：装配：加热连杆小头后，将销装入，冷加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合