单元三曲柄连杆机构

1、汽车发动机构造与维修单元三单元三 曲柄连杆机构曲柄连杆机构汽车发动机构造与维修机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组概述概述 汽车发动机构造与维修概概 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、组成汽车发动机构造与维修多缸发动机的曲柄连杆机构演示多缸发动机

2、的曲柄连杆机构演示 汽车发动机构造与维修 机机 体体 组组 曲轴箱曲轴箱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体气缸体气缸盖罩气缸盖罩汽车发动机构造与维修 活塞连杆组件活塞连杆组件1 1活塞活塞 2 2活塞环活塞环 3 3活塞销活塞销 4 4连杆连杆 5 5连杆螺栓连杆螺栓 6 6连杆盖连杆盖 7 7连杆轴瓦连杆轴瓦活塞连杆组：活塞连杆组： 汽车发动机构造与维修 曲曲 轴轴 飞飞 轮轮 组组 1-曲轴皮带轮曲轴皮带轮 2-曲轴正时齿轮皮带轮曲轴正时齿轮皮带轮 3-曲轴链轮曲轴链轮 4-曲轴前端曲轴前端 5-曲轴主轴颈曲轴主轴颈 6-曲柄臂曲柄臂 7-曲柄销（连曲柄

3、销（连杆轴颈）杆轴颈） 8-平衡重块平衡重块 9-转速传感器脉冲轮转速传感器脉冲轮 10-飞飞轮轮 11-主轴瓦主轴瓦 12-主轴承盖主轴承盖 13-螺母螺母 14-止推垫片止推垫片 15-主轴瓦主轴瓦 16-止推垫片止推垫片汽车发动机构造与维修一、气缸体的构造一、气缸体的构造1 1、气缸体、气缸体: :作用：发动机的基体和骨架，安装零件作用：发动机的基体和骨架，安装零件要求：要求：v具有足够的强度和刚度具有足够的强度和刚度( (承受高温高压的气体作用力承受高温高压的气体作用力) )v气缸体结构紧凑、重量较轻气缸体结构紧凑、重量较轻( (减轻发动机的整体重量减轻发动机的整体重量) )水冷发动机

4、的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体曲轴箱曲轴箱汽车发动机构造与维修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、气缸体分类平分式龙门式隧道式汽车发动机构造与维修名名 称称性性 能能应应 用用平分式平分式机体高度小、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。

5、刚度和强度差。卸。刚度和强度差。中小型发动机。中小型发动机。夏利、富康、夏利、富康、北京北京BJ492QBJ492Q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。采用滚动轴承采用滚动轴承的负荷较大的的负荷较大的柴油机上柴油机上 。性能与应用比较性能与应用比较汽车发动机构造与维修（2 2）根据冷却方式不同分）根据冷却方式不同分：水冷、风冷水冷、风冷散热片

6、散热片冷却水冷却水汽车发动机构造与维修（3 3）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、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；但宽度重量；但宽度增加，形状复增加，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。汽车发动机构造与维修单列式：单列式：一般一般6 6缸以下的发动机采用直列式，如解缸以下的发动机采用直列式，如解放放CA1091CA1091型、型、CA1040CA1040型、红旗型、红旗CA7220CA7220

7、型和型和北京北京BJ2023BJ2023型等型等V V型：一般用于型：一般用于6 6缸以上的大功率发动机缸以上的大功率发动机对置式：适用于摩托车及发动机中置的对置式：适用于摩托车及发动机中置的大客车大客车汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修气缸：气缸：作用：气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱作用：气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱 形空腔。形空腔。要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐化学腐蚀化学腐蚀 2 2、气缸套：、气缸套：提高气缸的耐磨性：提高气缸的耐磨性：(1)(1)采用优质的合金铸铁材料或采用表面处理采用优质的合金铸铁材料或采

8、用表面处理( (表面淬火、镀铬表面淬火、镀铬)-)-成本高成本高(2)(2)气缸套气缸套( (铝合金气缸体铝合金气缸体) )：使用寿命长、耐：使用寿命长、耐磨磨 性好、检修方便及费用低性好、检修方便及费用低汽车发动机构造与维修 气缸：气缸：v作用：气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形作用：气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔。空腔。v要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐化要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐化学腐蚀学腐蚀 2 2、气缸套：、气缸套：提高气缸的耐磨性：提高气缸的耐磨性：(1)(1)采用优质的合金铸铁材料或采用表面处理采用优质的合金铸铁材料或采用表面处理( (表表面淬火、镀铬面

9、淬火、镀铬)-)-成本高成本高(2)(2)气缸套气缸套( (铝合金气缸体铝合金气缸体) )：使用寿命长、耐磨：使用寿命长、耐磨 性好、检修方便及费用低性好、检修方便及费用低汽车发动机构造与维修（3 3）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，散热不良散热不良。散热良好、散热良好、冷却均匀、冷却均匀、易制造、易制造、

10、易拆卸。易拆卸。 强度和刚强度和刚度不如干度不如干缸套，易缸套，易漏水、漏漏水、漏气气广泛应用广泛应用于汽车柴于汽车柴油机上。油机上。汽车发动机构造与维修三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用：功用：密封气缸的上部，与活塞顶、气缸壁等共同构成燃烧室。密封气缸的上部，与活塞顶、气缸壁等共同构成燃烧室。 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。 注：铝合金的气缸盖：有利于提高散热性能和压缩比注：铝合金的气缸盖：有利于提高散热性能和压缩比工作条件：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

11、、气缸盖、气缸盖汽车发动机构造与维修分类分类：v整体式：汽油机因缸径较小、缸盖负荷较整体式：汽油机因缸径较小、缸盖负荷较 轻，一般采用整体式气缸盖轻，一般采用整体式气缸盖v分开式：功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式：功率较大、缸径较大的柴油机多采用分开式气缸盖，即一缸、二缸或三缸一盖。分开式气缸盖，即一缸、二缸或三缸一盖。优点：制造和维修方便、减小变形对密封的影响优点：制造和维修方便、减小变形对密封的影响结构结构： 内有与气缸体相通的冷切水套、燃烧室、火花内有与气缸体相通的冷切水套、燃烧室、火花塞座孔塞座孔( (汽油机汽油机) )或喷油器座孔或喷油器座孔( (柴油机柴油机) )、进排、进排

12、气道气道汽车发动机构造与维修气缸垫气缸垫：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、气缸盖罩和气缸垫汽车发动机构造与维修 气缸垫：气缸垫：(1)(1)作用：气缸盖与气缸体之间的密封件，保证作用：气缸盖与气缸体之间的密封件，保证燃烧室不漏气。燃烧室不漏气。(2)(2)要求：要求：v在高温、高压燃气作用下具有足够的强度，不在高温、高压燃气作用下具有足够的强度，不宜损坏。宜损坏。v耐热和耐腐蚀，即在高温、高压燃气下或有压耐热和耐腐蚀，即在高温

13、、高压燃气下或有压力的机油和冷切液的作用下不烧损、不变质力的机油和冷切液的作用下不烧损、不变质v具有一定弹性，能补偿接合面的表面粗糙度、具有一定弹性，能补偿接合面的表面粗糙度、不平度以及发动机工作时反复出现的变形，以不平度以及发动机工作时反复出现的变形，以保证密封。保证密封。v拆装方便，能重复使用，寿命长拆装方便，能重复使用，寿命长汽车发动机构造与维修(3)(3)材料：材料：v金属金属石棉气缸垫石棉气缸垫v纯金属气缸垫纯金属气缸垫: :由单层或多层金属片制成由单层或多层金属片制成 国外有些发动机开始使用耐热密封胶取代传统国外有些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫，要求气缸盖和气缸体的接合

14、面有更的气缸垫，要求气缸盖和气缸体的接合面有更高的加工精度高的加工精度 气缸盖罩：气缸盖罩：起封闭和防尘作用。由薄钢板起封闭和防尘作用。由薄钢板冲压而成，上设机油加注口和曲轴箱通风口冲压而成，上设机油加注口和曲轴箱通风口汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修3 3、燃烧室、燃烧室 形状对发动机的工作影响很大形状对发动机的工作影响很大(1)(1)要求：要求：v结构尽可能紧凑，冷却面积小，以减少热量损结构尽可能紧凑，冷却面积小，以减少热量损失及缩短火焰行程失及缩短火焰行程v使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和以

15、提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧充分燃烧(2)(2)形状分类形状分类汽车发动机构造与维修名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构最紧凑、火焰行程结构最紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损段、燃烧速率高、热损失小、热效率高。但配失小、热效率高。但配气机构复杂气机构复杂桑塔纳桑塔纳 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、便工艺性好、成本低、便于维修、进排气效果不于维修、进排气效果不如半球形燃烧室

16、如半球形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪汽车发动机构造与维修汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状汽车发动机构造与维修三、油底壳三、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： (1)设有挡油板设有挡油板减轻油面的波动。减轻油面的波动。(2)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： (1)(1)薄钢板冲压薄钢板冲压 (2)(2)采用带有散热肋片采用

17、带有散热肋片的铝合金铸造而成的轻金属油底壳的铝合金铸造而成的轻金属油底壳3 3汽车发动机构造与维修四、发动机的支承：四、发动机的支承：1 1、三点支承：可布置成一前两后或二前一后。、三点支承：可布置成一前两后或二前一后。2 2、四点支承：前后各有两个支承点。、四点支承：前后各有两个支承点。汽车发动机构造与维修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杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修1 1、功用：、功用：(1)(1)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)与气缸盖

18、、气缸壁共同组成燃烧室与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 2 2、工作环境：、工作环境：高温、散热及润滑条件差；顶部工作温度高达高温、散热及润滑条件差；顶部工作温度高达600600700K700K，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， 承承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3 35MPa5MPa（汽油机）（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。的压力，使之变形，破坏配合联结。3 3、要求、要求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 良好的导

19、热性和合理的热膨胀性，以便有合理良好的导热性和合理的热膨胀性，以便有合理的安装间隙，耐高压、高温、磨损的安装间隙，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 塞塞汽车发动机构造与维修 3 3、材料：、材料：(1)(1)汽油机：汽油机： 铝硅合金，硅的成分越多，热铝硅合金，硅的成分越多，热膨胀系数越小，磨损越小，但制造工艺性膨胀系数越小，磨损越小，但制造工艺性较差。较差。(2)(2)柴油机：合金铸铁和耐热钢制

20、造柴油机：合金铸铁和耐热钢制造( (热、机热、机械负荷大械负荷大) )汽车发动机构造与维修4 4、结构、结构 顶部：顶部：构成燃烧室，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。 汽车发动机构造与维修（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。结构简单、制造容结构简单、制造容易、散热面积小、易、散热面积小、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

21、。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。常用于二气过程。常用于二冲程汽油机冲程汽油机凹坑的形状、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形成与燃烧；提高的形成与燃烧；提高压缩比，防止碰气门。压缩比，防止碰气门。汽车发动机构造与维修凹坑的形状 凹顶通常有方形凹坑、双涡流凹坑、 形凹坑、球形凹坑等 汽车发动机构造与维修头部头部（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、

22、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。4 4、承受气体压力，并通过活塞销传给连杆。、承受气体压力，并通过活塞销传给连杆。作用：作用：汽车发动机构造与维修（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：位置：活塞环槽以下的所有部分，包括销座孔。活塞环槽以下的所有部分，包括销座孔。 作用：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，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。裙裙部部汽车发动机

23、构造与维修活活塞塞裙裙部部的的椭椭圆圆变变形形演演示示汽车发动机构造与维修（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。 5 5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密、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

24、，制造活塞是通常采取下列封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：结构措施：（2 2）预先做成椭圆形。将销座外端面在铸造时凹陷）预先做成椭圆形。将销座外端面在铸造时凹陷0.5-1mm0.5-1mm，或截去一小，或截去一小部分。部分。 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。趋近正圆。汽车发动机构造与维修（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活塞头的热量向裙部扩散减少活塞头的热量向裙部扩散有的兼作油环回油孔有的兼作油环回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

25、塞强度降低绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽汽车发动机构造与维修（4 4）采用双金属活塞：）采用双金属活塞：为了减小铝合金活塞裙部为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，有些汽油机的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内活塞在活塞裙部或销座内铸入或嵌入膨胀系数低的铸入或嵌入膨胀系数低的钢片。钢片。恒范钢片式活塞的结构特恒范钢片式活塞的结构特点就是这样的，由于恒范点就是这样的，由于恒范钢为含镍钢为含镍33%33%36%36%的低碳的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅铁镍合金，其膨胀系数仅为铝合金的为铝合金的1/101/10，而销座，而销座通过恒范钢片与裙部相连，通过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨胀变形牵制了裙

26、部的热膨胀变形量。量。汽车发动机构造与维修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 1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性；）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。主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。（2 2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向）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；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，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向作功行程

27、中受主侧压力的一方偏移了1 12mm2mm。汽车发动机构造与维修二、活塞的维修二、活塞的维修 活塞的常见故障是破损、烧蚀、磨损。活塞是易损零件，价格比较便宜，在汽车修理中一般不对活塞进行修理，但应查明故障原因，并予以排除。汽车发动机构造与维修1.活塞的清洁 活塞上的积炭主要沉积在活塞顶部，可用刮刀清除。若活塞环槽内有积炭，可用折断的旧活塞环磨制成合适的形状进行清除，但应注意不要刮伤活塞环槽底部。 汽车发动机构造与维修2.活塞破损和烧蚀的检查与修理 活塞拆出后应检查其顶部有无异常，若有撞击造成的明显凹陷甚至是裂损，应及时查明故障原因，予以排除。发动机工作中，造成活塞受撞击损坏一般是气门间隙过小、

28、配气相位失准、气门弹簧折断等原因导致活塞与气门相撞，或维修时气缸内掉入异物。对受损的活塞，若其顶部虽有凹陷但无裂损可继续使用，若发现有裂纹或孔洞必须更换新件。 活塞烧蚀呈现在活塞顶部，轻者有疏松状麻坑，重者有局部烧熔现象。活塞烧蚀主要是气缸内温度过高所引起。烧蚀较轻的活塞，允许继续使用，烧蚀严重时必须更换。 汽车发动机构造与维修3.活塞环槽磨损的检查与修理 活塞环槽的磨损通常发生在高度方向上，第一道活塞环槽磨损最严重。活塞环槽磨损后使活塞环侧隙增大，如不及时修理或更换活塞，会导致发动机工作时烧机油和气缸压力下降等后果。 汽车发动机构造与维修3.活塞环槽磨损的检查与修理 活塞环侧隙是指活塞环与活

29、塞环槽在高度方向上的配合间隙，测量时，将一新活塞环放入环槽，用塞尺测量环的侧隙。若更换新活塞环后侧隙过小，可将活塞环平放在细砂布上研磨；若侧隙过大，说明环槽磨损，可将环槽车削加宽并更换加厚的活塞环，也可在活塞环上方加装组合式油环的刮油钢片，但普通发动机的活塞很便宜，一般可将活塞环与活塞一起更换。 汽车发动机构造与维修4.活塞刮伤的检查与修理 活塞刮伤一般都有明显的痕迹，轻度刮伤的活塞，如果不影响与气缸的配合间隙，允许用砂布研磨后继续使用，刮伤严重的活塞必须更换，并根据下述情况查明故障原因：汽车发动机构造与维修4.活塞刮伤的检查与修理 活塞裙部两侧同时出现刮伤，通常是新换活塞与气缸配合间隙过小所

30、致。活塞裙部垂直活塞销方向的一侧刮伤，通常是怠速转速过低使缸壁润滑不良或发动机长期大负荷工作，而导致活塞受侧压力较大的一侧刮伤。汽车发动机构造与维修4.活塞刮伤的检查与修理活塞裙部两侧销座处刮伤，通常是活塞销与座孔配合过紧，受热后沿活塞销方向膨胀量过大造成。活塞与气缸配合间隙过大，将会引起第一道环槽的上部磨损或刮伤。刮伤部位出现在一侧活塞销座的上方，通常是连杆变形造成。汽车发动机构造与维修5.活塞的拆装 发动机工作中，活塞与气缸进行了良好的自然磨合，在拆装时不允许各缸活塞互换。因此，从气缸内拆出活塞时，必须注意活塞顶部有无缸位标记，如果没有应作缸位标记。 活塞的方向一般不能装错，在活塞顶部有箭

31、头、缺口标记的通常应朝向发动机前方，裙部由膨胀槽的应朝向承受侧压力较小的一侧。汽车发动机构造与维修三、活塞的选配三、活塞的选配 更换活塞时，应选用与气缸标准尺寸或修理尺寸等级相同的活塞，同一台发动机应选用同一型号的一组活塞。此外还必须对活塞进行选配。汽车发动机构造与维修1.活塞质量选配 为了保证发动机的平衡，更换新活塞时必须仔细称量活塞的质量，新活塞质量与旧活塞应相同，即使加大尺寸的活塞也应如此。同组活塞的质量误差不应超过规定值，否则应当适当车削裙部内壁或重新选配。 汽车发动机构造与维修2.活塞与气缸的选配 活塞与气缸的选配的目的是保证其配合间隙符合标准。测量活塞裙部直径和气缸直径，并计算其配

32、合间隙，配合间隙应符合标准。汽车发动机构造与维修2.活塞与气缸的选配 活塞直径应在垂直活塞销方向的裙部进行测量，测量的位置各型发动机有不同的规定，应按原厂规定位置测量活塞直径。几种常见车型活塞直径测量位置及配缸间隙见表2-2。 汽车发动机构造与维修表表2-2 几种常见车型活塞直径测量位置及配缸间隙几种常见车型活塞直径测量位置及配缸间隙车型车型活塞直径测量位置活塞直径测量位置/mm/mm配缸间隙配缸间隙/mm/mm标准值标准值使用极限使用极限上海桑塔纳上海桑塔纳15150.030.030.080.08一汽奥迪、捷一汽奥迪、捷达达15150.030.030.080.08二汽富康二汽富康15150.

33、040.040.060.06天津夏利天津夏利15150.0450.0450.0650.0650.120.12切诺基切诺基42420.0230.0230.0430.043广州本田广州本田16160.020.020.040.040.050.05丰田凌志丰田凌志LS400LS40049490.020.020.040.040.060.06汽车发动机构造与维修2.活塞与气缸的选配 有些活塞顶打有各种记号（图2-26），用以显示活塞及活塞销的安装和选配要求，应严格按要求进行。 图2-26活塞顶部记号汽车发动机构造与维修2.活塞与气缸的选配 部分发动机的气缸和活塞尺寸均按公差分若干级，并在气缸和活塞上刻有标

34、记，以便活塞与气缸的选配。如日本丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机气缸和活塞尺寸分三级，用数字“1、2、3”表示，记号分别打印在气缸体上平面和活塞顶部，选配时应使活塞与气缸上的数字记号一致。 汽车发动机构造与维修二、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、润滑条件差高温、高压、高速、润滑条件差( (第一道气环第一道气环) )。 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合金铸铁或球墨铸铁注意点：注意点：1 1、有时表面涂有保护层：改善活塞环的滑动性能入耐磨性能、有时表面涂有

35、保护层：改善活塞环的滑动性能入耐磨性能2 2、第一道气环、第一道气环( (承受压力最大承受压力最大) )：表面常镀上多孔性铬，硬度：表面常镀上多孔性铬，硬度高，能贮存少量的润滑油，改善润滑条件，延长活塞环的高，能贮存少量的润滑油，改善润滑条件，延长活塞环的使用寿命。使用寿命。 汽车发动机构造与维修（1 1）气环）气环 作用：密封和传导热量作用：密封和传导热量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，再由冷却水将其带走。分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。切口切口气环气环汽车发动机构造与维修气环的密封原

36、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。气环的泵油原理：气环的泵油原理：动动态态演演示示汽车发动机构造与维修气环断面形状：气环断面形状：形状形状特点特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

37、，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汽车发动机构造与维修（2 2）油环）油环 作用：作用：v布油布油(活塞上行活塞上行)v刮油刮油v润滑油润滑油v密封密封(辅助作用辅助作用)汽车发动机构造与维修（2）油环种类普通油环组合式油环示意图刮油片轴向衬环径向衬环刮油片汽车发动机构造与维修油环的刮油作用油环的刮油作用油环的刮油作用汽车发动机构造与维修（三）活塞销（三）活塞销作用：作用：连接活塞和连杆小头，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。要求：要求：具有足够的强度、刚度和耐磨性，且质量具有足够的强度、刚度和耐磨性，且质量小。小。(

38、在高温下，承受极大的周期性冲击载荷，在高温下，承受极大的周期性冲击载荷，润滑条件差润滑条件差)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。汽车发动机构造与维修构造：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汽车发动机构造与维修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

39、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。汽车发动机构造与维修（四）连杆（四）连杆作用：作用：连接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汽车发动机构造与维修要求要求：有足够的强度和刚度，质量要尽量小有足够的强度和刚度，质量要尽量

40、小(承受各种交变载荷，而连杆本身又是一个较长的杆件承受各种交变载荷，而连杆本身又是一个较长的杆件)材料：一般采用中碳钢或中碳合金钢、少数用球一般采用中碳钢或中碳合金钢、少数用球墨铸铁。墨铸铁。 小型发动机的连杆，用高强度铝合金制造。小型发动机的连杆，用高强度铝合金制造。组成组成：连杆小头、杆身、大头：连杆小头、杆身、大头汽车发动机构造与维修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汽车发动机构造与维修连杆轴瓦连杆轴瓦汽车发动机构造与维修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汽车发动机构造与维修曲轴飞轮的构造与维修曲轴飞轮的构造与

41、维修曲轴飞轮组的组成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汽车发动机构造与维修一、曲轴的构造一、曲轴的构造 1.曲轴的功用和基本组成曲轴的功用和基本组成（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出。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。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。承受交变载受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。因此曲轴要有足够的刚度、强度，很好的润滑和耐荷的冲击

42、。因此曲轴要有足够的刚度、强度，很好的润滑和耐磨性、较高的动平衡精度磨性、较高的动平衡精度汽车发动机构造与维修（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重曲拐曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成曲柄曲柄汽车发动机构造与维修（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

43、）汽油机和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）主轴颈用于支撑曲轴。将曲轴支承在曲用于支撑曲轴。将曲轴支承在曲轴箱内旋转的轴颈，主轴颈的轴线轴箱内旋转的轴颈，主轴颈的轴线都在同一直线上。都在同一直线上。汽车发动机构造与维修2 2）连杆轴颈）连杆轴颈( (曲柄销曲柄销) )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汽车发动机构造与维修5 5）前端轴和后

44、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：安装正时齿轮及附件（皮带盘等）后端轴：安装飞轮后端轴：安装飞轮在少数发动机上采用组合式曲轴，即将曲轴的各部分分段加工，然后组装成整个曲轴，采用组合式曲轴的发动机，一般连杆大头为整体式，主轴承为滚动轴承，相应曲轴箱为隧道式。汽车发动机构造与维修2、曲轴的支承方式 全支承：全支承：非全支承：非全支承：相邻两个曲拐间都设置一个主轴颈的曲轴相邻两个曲拐间都设置一个主轴颈的曲轴 按曲轴主轴颈的数目可分为：按曲轴主轴颈的数目可分为：曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等 汽车发动机构造与维修 全

45、支承曲轴：全支承曲轴：(1)(1)直列式：主轴颈数比气缸数多一个；直列式：主轴颈数比气缸数多一个；V V型：主轴颈数比气缸数的一半多一个。型：主轴颈数比气缸数的一半多一个。(2)(2)特点：刚度较好、负荷相对较小，但曲轴和特点：刚度较好、负荷相对较小，但曲轴和发动机机体长度增加发动机机体长度增加(3)(3)应用：多用于柴油机和负荷较大的汽油机应用：多用于柴油机和负荷较大的汽油机 非全支承曲轴非全支承曲轴特点：长度短，结构和制造工艺简单特点：长度短，结构和制造工艺简单应用：中小负荷的汽油机应用：中小负荷的汽油机汽车发动机构造与维修3、连杆轴颈的布置、连杆轴颈的布置1 1） 各缸的作功间隔要尽量均

46、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、均匀以使发动机工作平曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。衡性好。（1 1）一般规律）一般规律汽车发动机构造

47、与维修曲拐数决定因素：曲拐数决定因素：1 1、发动机的气缸数、发动机的气缸数2 2、发动机的排列方式、发动机的排列方式故：故：1 1、直列发动机的曲拐数等于气缸数、直列发动机的曲拐数等于气缸数2 2、V V型和对置式发动机的曲拐数为气缸数的一半型和对置式发动机的曲拐数为气缸数的一半汽车发动机构造与维修（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

48、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0180180360360540540720功功功功功功功功排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压1 13 34 42 2汽车发动机构造与维修四缸四行程发动机的曲拐布置四缸四行程发动机的曲拐布置汽车发动机构造与维修直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置直列四冲程六缸发动机发火顺序和曲拐布置曲轴转角曲轴转角（度）（度）601201802403003604204805406006607200180180360360540540720一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸 四四 缸缸

49、五五 缸缸 六六 缸缸排排进进压压进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排进进压压排排发火顺序：发火顺序：1-5-3-6-2-4功功功功功功功功功功功功汽车发动机构造与维修六缸四行程发动机的曲拐布置六缸四行程发动机的曲拐布置汽车发动机构造与维修八缸四行程发动机的曲拐布置（红旗轿车八缸四行程发动机的曲拐布置（红旗轿车SV100SV100型发动机）型发动机）1-8-4-3-6-5-7-21-8-4-3-6-5-7-2汽车发动机构造与维修4.4.曲轴的轴向定位及密封曲轴的轴向定位及密封轴向定位：轴向定位：通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实

50、现的（翻边轴瓦）。止推轴承来实现的（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汽车发动机构造与维修密封：密封：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汽车发动机构造与维修前后端轴都设有防漏装置：前后端轴都设有

51、防漏装置：挡油盘、回油螺纹、油封等。挡油盘、回油螺纹、油封等。曲轴后端回油螺纹汽车发动机构造与维修5、曲轴扭转减振器、曲轴扭转减振器作用：作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转 动平稳，可靠工作。动平稳，可靠工作。种类：种类：橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。 橡胶式摩擦片式硅油式汽车发动机构造与维修皮带盘皮带盘惯性盘惯性盘橡胶垫橡胶垫减振器圆盘减振器圆盘皮带轮毂皮带轮毂曲轴前端曲轴前端当曲轴发生扭转振动当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转时，力图保持等速转动的惯性盘便与橡胶动的惯性盘便与橡胶层发生了内摩擦，从层发生了内摩擦，从

52、而消耗了扭转振动的而消耗了扭转振动的能量，消减了扭振。能量，消减了扭振。橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图汽车发动机构造与维修二、曲轴的维修二、曲轴的维修 曲轴的常见故障是轴颈磨损、弯曲变形，严重时出现裂纹，甚至断裂。 1、曲轴裂纹的检查与修理 曲轴裂纹一般发生在轴颈两端过渡圆角处或油孔处，裂纹较严重时，可通过观察或用锤子轻轻敲击平衡重从发出的声音来判断。检查裂纹的最好方法是在专用的磁力探伤仪上进行磁力探伤。 曲轴裂纹可进行焊修，但一般是更换新件。 汽车发动机构造与维修2、曲轴弯曲的检查与修理 曲轴弯曲的检查如图2-50所示。将曲轴放在检测平板上的V形架上，百分表指针

53、抵触在中间主轴颈上，转动曲轴一圈，百分表指针的摆差（径向圆跳动误差）一般应不超过0.040.06mm.曲轴弯曲较轻（径向圆跳动误差小于0.1mm）时，一般可经磨削曲轴后消除。弯曲严重的曲轴必须进行校正，必要时更换曲轴。 汽车发动机构造与维修3、曲轴磨损的检查与修理 曲轴轴颈的磨损可用外径千分尺测量其直径来确定，轿车发动机曲轴轴颈的圆度和圆柱度一般超过0.0125mm时，应进行磨削修理，轴颈直径达到其使用极限时应更换曲轴。 曲轴主轴颈磨损严重失圆时，发动机熄火后曲轴往往停在同一位置上，发动机起动时则飞轮上总是局部的几个齿与起动机齿轮啮合，所以可根据飞轮齿圈磨损情况判断。连杆弯曲变形可导致连杆轴颈锥形磨损，所以连杆轴颈圆柱度过大时，应检查连杆是否有弯曲变形。汽车发动机构造与维修曲轴磨削加工应在专用磨床上进行，工艺要点如下： 1）磨削曲轴前应先确定修理尺寸。一般发动机曲轴的主轴颈和连杆轴颈均有标准尺寸和级差为0