汽车发动机构造与维修 课件 项目四 曲柄连杆机构检修

曲柄连杆机构的构造与检修本章学习目标CONTENTS曲柄连杆机构的作用01曲柄连杆机构的组成02曲柄连杆机构的受力分析0301一、概述一、概述把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转矩，向工作机械输出机械能。（一）

功用（1）机体组：气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫及油底壳等。（2）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等。（3）曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等。一、概述（二）组成（1）高温：最高温度可达2500K以上；（2）高压：最高压力可达3-5MPa；（3）高速：最高转速可达3000-6000r/min；（4）化学腐蚀：一、概述（三）工作条件一、概述（四）受力分析（1）气体作用力（2）往复惯性力（3）离心力（4）摩擦力一、概述（四）受力分析——气体作用力（1）产生侧压力（作功向左、压缩向右），有使机体翻倒的趋势。（2）曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力。（3）对曲轴形成转矩（作功）和旋转阻力矩（压缩）。（4）气体作用力大小是变化的，造成各处磨损不均匀。一、概述（四）受力分析——往复惯性力

使曲柄连杆机构各零件和所有轴颈承受周期性附加载荷，加快轴承磨损；传到气缸体后，还会引起发动机振动一、概述（四）受力分析——离心力摩擦力是造成零件配合表面磨损的根源（四）受力分析——摩擦力使发动机上、下、水平方向产生振动，同时使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴承受到又一附加载荷，增加它们的变形和磨损。谢谢/webcourse/4936682/105108454#from=800021724&lite=1&live=1机体组的构造与检修本节内容CONTENTS机体组的构造01机体组的检修0201一、机体组的构造1.气缸体2.气缸盖3.气缸垫4.油底壳一、机体组的构造（一）气缸体关于气缸体的几个问题一、机体组的构造（1）气缸体的结构形式（2）气缸的排列方式（3）气缸的冷却方式（4）气缸体的材料（5）气缸的磨损问题关于气缸体的几个问题——（1）气缸体的结构形式一般式气缸体：发动机的曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上。龙门式气缸体：气缸体下表面在曲轴轴线以下。隧道式气缸体：气缸体下表面在曲轴轴线以下且主轴承承孔不分开。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式直列6缸发动机V型发动机W型发动机VR发动机水平对置式发动机一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式①直列式：又称单列式，直列式发动机各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜或水平位置。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式②V形：V型发动机气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180o，这种形式的气缸体一般用于六缸以上的发动机。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式③W形：看上去与V型结构很相似，但与V型结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式④斜置式：看上去与V型结构很相似，但与V型结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式⑤对置式：发动机气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角γ=180o，这种气缸体应用较少。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（3）冷却方式一、机体组的构造①水冷：气缸周围和气缸盖中均有水套，且缸体和缸盖上的水套是相通的，利用水套中的冷却水流过高温零件的周围而将热量带走。关于气缸体的几个问题——（3）冷却方式一、机体组的构造②风冷：气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，以增加散热面积，保证散热充分。关于气缸体的几个问题——（4）气缸体材料一、机体组的构造气缸体一般采用优质灰铸铁、球墨铸铁或铝合金。关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套一、机体组的构造整体式气缸：直接从气缸体上镗出气缸。气缸体镶套：降低成本，便于修理更换。气缸套的材料，常使用耐磨性好的合金铸铁或合金钢制造。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套缸套的型式（干式、湿式）一、机体组的构造缸套的型式（干式、湿式）关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套一、机体组的构造干式气缸套VS湿式气缸套属性干式气缸套湿式气缸套特点外壁不直接与冷却水接触，而是和气缸体的壁面直接接触。气缸套的壁厚一般为1-3mm。采用过盈配合。外壁与冷却水直接接触，气缸套壁厚一般为5-9mm。径向定位：缸套的外表面有两个突出的圆环带A和B，分别称为上支承定位带和下支承密封带轴向定位：利用上端的凸缘C。优点不易漏气、漏水，气缸体强度和刚度好不存在穴蚀，缸距小；气缸体上没有密封的水套，铸造方便，容易拆卸，冷却效果也较好。缺点修理更换不便，散热差。气缸体的刚度差，易漏气、漏水，存在穴蚀。一、机体组的构造（二）气缸盖（1）功用密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。（2）气缸盖结构包括冷却水套；进、排气门座；气门导管孔；进、排气通道；燃烧室；火花塞座孔或喷油器座孔；凸轮轴轴承座（上置式）。（3）气缸盖材料灰铸铁或合金铸铁，也有采用铝合金的。一、机体组的构造（二）气缸盖上海桑塔纳发动机气缸盖结构7-加油盖6-气门罩垫5-压条4-气缸盖罩3-机油反射罩2-气缸垫1-气缸盖一、机体组的构造（二）气缸盖（4）气缸盖型式①单体气缸盖：一缸一盖。②分开式气缸盖：为了制造和维修方便，减小变形对密封的影响，缸径较大的柴油机多采用。③整体式气缸盖：汽油机一般缸径较小，缸盖负荷较小，多采用。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室①组成：由活塞顶面（或凹坑）及气缸盖上相应凹坑（或平面）共同组成。②对燃烧室的要求：结构紧凑，面容比小，充气效率高，以减少热量损失及缩短火焰行程；能产生适当涡流，以提高温柔合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧；表面光滑，不易积炭、排气净化好。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室——汽油机常用燃烧形状楔形燃烧室：结构简单、紧凑，散热面积小，在压缩终了时能形成挤气涡流，同时其进气阻力小，但火焰传播距离较长，存在较大的激冷面积，对HC排放不利。盆形燃烧室：结构较简单，工艺性好。但不紧凑。半球形燃烧室：结构较前两种紧凑，但进、排气门分别置于气缸盖两侧，故配气机构比较复杂。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室——汽油机常用燃烧形状一、机体组的构造（三）气缸垫（1）功用保证气缸盖和气缸体之间的密封，防止漏气、漏水和漏油。一、机体组的构造（三）气缸垫（2）要求在高温高压燃气的作用下有足够的强度，不易损坏；耐热、耐腐蚀；具有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，以保证密封；拆装方便，能重复使用。一、机体组的构造（三）气缸垫（3）种类a)、b)、c)、d)金属-石棉板e)冲压钢板f)无石棉气缸垫一、机体组的构造（三）气缸垫（4）安装衬垫卷边的一面朝气缸盖，光滑面朝气缸体。也可根据标记或文字要求进行安装。功用：贮存机油并封闭曲轴箱。材料：用薄钢板冲压而成。结构：油底壳后部或前部一般做得较深；最低处有磁性放油螺塞；油底壳内还设有挡油板；上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏（四）油底壳（下曲轴箱）一、机体组的构造衬垫稳油挡板放油塞一、机体组的构造（五）发动机支承发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支承被支承在车架上。发动机的支承方法：（1）三点支承；（2）四点支承。一、机体组的构造（四）发动机支承发动机支承1、2、3、4-支承；5-发动机；6-离合器壳；7-变速器。一、机体组的构造思考机体组由哪些零部件组成？气缸体的结构型式有哪几种？各有何特点？常用的气缸排列方式有哪几种？何谓干式缸套和湿式缸套，有何特点？气缸盖的结构特点？汽油机燃烧室的形状及特点？发动机如何支撑？02二、机体组的检修1.气缸体与气缸盖翘曲变形的检修2.气缸体与气缸盖裂纹的检修3.气缸的磨损与修理二、机体组的检修气缸体与气缸盖的主要耗损气缸体上下平面的翘曲变形气缸体和气缸盖裂纹气缸的磨损二、机体组的检修（一）气缸体与气缸盖翘曲变形的检修（1）平面度检验检查方法应该在图中的6个位置进行测量。数据处理取最大数据作为平面度的数据。二、机体组的检修（一）气缸体与气缸盖翘曲变形的检修（2）平面度修理局部微不平——刮刀刮平。轻微不平——研磨。较大不平——磨削或铣削。【注意】缸盖修磨后，应检查调整燃烧室容积，不小于原规定的95%；各容积变化差值不大于平均值的1-2%。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（1）产生裂纹的原因加防冻液的发动机，严冬季节停车时间长而未及时放水，水套中冷却水结冰体积膨胀，将气缸体胀裂。水套中水垢过厚，使局部工作温度升高，热应力增大，产生裂纹。气缸体各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位出现裂纹。发动机长时间在超负荷条件下工作，造成气缸体内应力过大。若超负荷使用时间过长，出现气缸裂纹的机率更大。当发动机处于缺水过热状态时，突然加入冷水，由于冷热急剧变化，造成气缸体热应力过大，使水套产生裂纹。拆卸和搬运不慎，使气缸体受振动、碰撞而致裂等。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（2）裂纹的检查方法①目测法：对于气缸体和气缸盖外部的破洞和较大的裂纹，凭观察可以确定。②水压试验：对于气缸体和气缸盖等零件内部的、细微的裂纹可用水压试验机进行水压试验。（0.3-0.4MPa压力下保持5min）二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（3）裂纹的修理方法①补板法如裂纹发生在气缸体外部，该处对强度的要求不高，且裂纹比较集中或是破洞，可采用补板法修理。②焊接法焊接法可在任何区域进行。特别对曲轴箱等应力大的部位。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（3）裂纹的修理方法③粘结法如裂纹发生的部位不在燃烧室的气门座等高温区附近，可采用粘结法进行粘结修理。如水套及应力小的部位。④堵漏法对于宽度或孔径不大于0.3mm的细微裂纹或砂眼，可用堵漏剂进行填补。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（1）气缸磨损规律规律①：在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形，最大磨损部位在第一道活塞环在上止点位置时相对应的气缸壁。规律②：气缸在圆周方向的磨损成不规则的椭圆形，最大磨损部位一般是前后或左右方向，随气缸结构而异。（侧压、轴窜）二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（2）气缸磨损程度的衡量指标：圆度与圆柱度圆度误差：二点法测量圆度误差是在零件的同一横截面上测量若干直径，取测得的最大直径与最小直径之差的一半作为该截面的圆度误差。并取几个横截面的圆度误差中最大值作为该零件的圆度误差。圆柱度误差：二点法测量圆柱度误差是按测量圆度的方法，连续测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差值之半，作为该零件的圆柱度误差。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测内容：外观检查：检查气缸的机械损伤、表面质量和化学腐蚀程度等。用量缸表检测气缸的圆度误差和圆柱度误差。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测部位：上部：第一道活塞环在上止点位置附近时所对气缸璧，一般是气缸上部距上平面10mm处。中部：下部：距缸套下部10mm处。测量平行或垂直于曲轴轴线方向。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测方法：根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，固定在量缸表的下端。矫正量缸表的尺寸。将量缸表的测杆伸入到气缸上部，测量第一道活塞环在上止点位置附近时所对应的气缸壁。将量缸表下移，测量气缸中部和下部的磨损。二、机体组的检修（四）气缸的修理工艺——修理尺寸法和镶套修复法（1）修理尺寸法在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法。对气缸而言，是根据测量的气缸磨损尺寸，选择合适的修理尺寸进行镗缸，并选配相应修理尺寸的活塞和活塞环与之相配，以恢复气缸正确几何形状和正常的配合关系。二、机体组的检修（四）气缸的修理工艺——修理尺寸法和镶套修复法气缸的修理工艺如下：①确定气缸修理尺寸a.气缸修理尺寸＝最大磨损直径＋加工余（0.10-0.20mm）b.气缸修理级数＝（气缸镗削前的最大直径－原厂规定气缸的标准直径＋加工余量）÷修理尺寸级差【注意】各缸须按同一级修理尺寸进行。②确定镗削量及镗削次数镗削量＝新配活塞裙部最大直径－气缸最小直径＋配合间隙－磨缸余量。③镗缸④珩磨二、机体组的检修（四）气缸的修理工艺——修理尺寸法和镶套修复法（2）镶套修理法：当气缸镗削至超过最大一级修理尺寸或个别气缸发生事故性损伤后，可镶换新的气缸套。①拆除旧气缸套②检修气缸套承孔③新气缸套的检修④镶装气缸套⑤水压试验二、机体组的检修安装气缸盖与气缸体拧紧螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行。最后一次要用扭力扳手按制造厂规定的拧紧力矩值拧紧。如果缸盖由铝合金制成，则最后必须在发动机冷态下拧紧，热态时能增加密封性（铝的膨胀系数比钢大）。铸铁气缸盖则应该在发动机热时最后拧紧（铸铁膨胀系数比钢小）。活塞连杆组的构造与检修本节内容CONTENTS活塞连杆组的构造01活塞连杆组的检修0201一、活塞连杆组的构造1.活塞2.活塞环3.活塞销4.连杆5连杆轴承功用：承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。工作条件：高温：顶部温度达600K-700K。高压：汽油机3-5MPa，柴油机6-9MPa。高速：3000-6000r/min。受力复杂：气体压力、惯性力等。（一）活塞一、活塞连杆组的构造要求：足够的刚度和强度；良好的导热性和耐磨性；质量小，热膨胀系数小；与缸壁摩擦系数小。材料：铝合金（Si-Cu-Mg）成型方法：铸造；锻造（强度更高，制造成本较高）。一、活塞连杆组的构造（一）活塞基本结构：可分为顶部、头部、裙部三部分。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构①活塞顶部：是燃烧室的组成部分，形状有平顶、凸顶、凹顶、成型顶。一、活塞连杆组的构造产生扰流利于燃烧增大压缩比

F1赛车特殊要求工艺简单（一）活塞—（1）基本结构②活塞头部：活塞环槽以上的部分。活塞头部作用承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构②活塞头部活塞头部构造：头部切有若干用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有2-3道环槽。上面1-2道用以安装气环，下面1道用以安装油环，油环槽底面上钻有许多径向小孔。活塞头部问题：活塞环槽的磨损，特别是第一道环槽温度较高，其磨损更为严重。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构②活塞头部活塞头部措施：可在铝合金活塞环槽部位铸入由耐热合金钢制造的环槽护圈；还可以在第一道环槽上面切出较环槽窄的隔热槽。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构③活塞裙部：油环槽下端以下部分。活塞裙部作用：为活塞在气缸内作往复运动导向；承受侧压力。活塞裙部要求：一定的长度；足够的面积。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构③活塞裙部活塞裙部基本形状：薄壁圆筒，上部有活塞销座孔。全裙式:圆筒为完整的。拖板式:沿销座孔轴线方向（不受作用力的两侧）的裙部切去一部分以减轻重量。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构④活塞销座：位于活塞裙部的上部。活塞销座作用：安装活塞销，将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。活塞销座结构：厚壁圆筒，销座孔内有安放弹性卡环的卡环槽。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（1）基本结构①整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数)②活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀量由大而小。(原因：温度、壁厚)③裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属堆积)这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（2）变形规律①预先在冷态下把活塞加工成裙部断面以活塞销轴线方向为短轴的椭圆。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（3）针对活塞变形采取的结构措施②活塞头部的直径制成上小下大的阶梯形或截锥形，或将活塞裙部制成上小下大的截锥形。或活塞裙部做成变椭圆桶形，椭圆度由下而上逐渐增大。一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（3）针对活塞变形采取的结构措施阶梯型截锥型锥型裙部③裙部开有横向的隔热槽，以减小活塞裙部的受热量。④裙部开有纵向的膨胀槽，使裙部具有弹性。（只适应负荷不大的汽油机）一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（3）针对活塞变形采取的结构措施一、活塞连杆组的构造（一）活塞—（3）针对活塞变形采取的结构措施⑤双金属活塞——在铝合金活塞裙部或销座内嵌铸入钢片，限制活塞裙部的膨胀量（恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式）。⑥有的活塞将销座附近裙部外表制成凹陷（0.5-1mm)。按功用分类：气环——用于气缸的密封、导热。油环——用来刮除气缸壁上多余的机油。此外，油环也起到封气的辅助作用。工作条件：①高温②高压③高速④润滑困难要求：好的耐磨性、耐热性、磨合性、导热性；高的强度、冲击韧性和足够的弹性。材料：合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素）（二）活塞环一、活塞连杆组的构造（二）活塞环◆活塞环间隙一、活塞连杆组的构造开口间隙△1：又称为端隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。（0.25-0.50mm）【注意】：一道环开口位置应避开作功行程受压面，各环位置错开。（二）活塞环◆活塞环间隙一、活塞连杆组的构造侧隙△2：又称边隙，是指活塞环装入活塞后，环高方向上与活塞环槽之间的间隙。背隙△3：是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环背面（内圆柱面）与活塞环槽底部间的间隙。（二）活塞环—（1）气环一、活塞连杆组的构造①功用：密封、导热。②气环的密封原理弹力F1形成第一密封面；气体压力形成第二密封面；窜入背隙的气体产生背压力F2形成对第一密封面的第二次密封。（二）活塞环—（1）气环一、活塞连杆组的构造③气环的切口形状：切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小；间隙过小，活塞环受热膨胀后就可能卡死或折断。（二）活塞环—（1）气环一、活塞连杆组的构造④活塞环的泵油作用：原因：侧隙和背隙的存在。后果：燃烧室形成积炭，机油消耗增加，且环槽中形成积炭使环卡死失去密封作用，甚至折断活塞环。（二）活塞环—（1）气环一、活塞连杆组的构造⑤气环的断面形状：为了加强密封、加速磨合、减小泵油以及改善润滑，在结构上出现了许多不同断面形状的气环。注意：安装方向（二）活塞环—（1）油环一、活塞连杆组的构造功用：刮除气缸壁上多余的润滑油。（二）活塞环—（1）油环一、活塞连杆组的构造结构型式：◆普通油环◆组合油环（二）活塞环—（3）活塞销一、活塞连杆组的构造功用：连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。工作条件：高温、周期性冲击载荷、润滑条件差（一般靠飞溅润滑）。要求：有足够的强度和刚度，质量尽可能小，以及有良好的耐磨性和耐冲击韧性。材料：低碳钢或低碳含金钢，经渗碳或淬火处理而成。（二）活塞环—（3）活塞销一、活塞连杆组的构造①结构：活塞销通常做成空心圆柱体，其内孔形状有：圆柱形、两段截锥形、组合形。（二）活塞环—（3）活塞销一、活塞连杆组的构造②活塞销的连接方式：◆全浮式：活塞销能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔中自由转动。◆半浮式：销与座孔和小头，一处固定，一处浮动。（二）活塞环—（4）连杆一、活塞连杆组的构造功用：将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。工作条件：承受周期性变化的气体作用力、惯性力。要求：有足够的刚度和强度；质量小。材料：优质中碳钢或中碳合金钢。（二）活塞环—（4）连杆一、活塞连杆组的构造①结构：连杆小头、杆身、连杆大头（包括连杆盖）。（二）活塞环—（4）连杆一、活塞连杆组的构造大头的切口型式：平切口、斜切口。斜切口连杆的定位：止口、套筒、锯齿。（二）活塞环—（4）连杆一、活塞连杆组的构造②V形发动机左右两列对应的气缸连杆是共同接在一个连杆轴颈上的，它有三种形式：并列连杆式、主副连杆式、叉形连杆式。（二）活塞环—（5）连杆轴承一、活塞连杆组的构造功用：又叫连杆轴瓦（俗称小瓦），装于连杆大头内，保护轴颈和大头孔。工作条件：交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难、润滑油变质带来腐蚀。要求：足够的强度；良好的减磨性；良好的耐腐蚀性。（二）活塞环—（5）连杆轴承一、活塞连杆组的构造①结构：由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。钢背由1-3mm的低碳钢制成，减摩层是浇铸在钢背内圆上厚0.3-0.7mm的薄层减摩合金（如巴氏合金、铜铝合金、高锡铝合金等）。一、机体组的构造复习与思考1、活塞环的泵油作用可以加强对气缸上部的润滑，因此是有益的。2、活塞裙部的膨胀槽一般开在面对发动机前方的右侧。3、采用全浮式活塞销，无论在装配时还是在发动机工作时，活塞销均能在活塞销座孔中自由转动。4、采用双金属活塞是为了提高活塞刚度。02二、活塞连杆组的检修1.活塞的选配2.活塞环选配3.活塞销的选配4.连杆的检修5.连杆衬套的修复6.活塞连杆组的装配活塞连杆组的修理主要包括二、活塞连杆组的检修（1）活塞、活塞环、活塞销的选配；（2）连杆的检验与校正；（3）活塞连杆组的装配。（一）活塞的选配—（1）活塞的耗损二、活塞连杆组的检修◆活塞环槽的磨损；◆活塞裙部的磨损；◆活塞销座孔的磨损；◆活塞刮伤；◆活塞顶部的烧蚀；◆活塞脱顶（即活塞头部与裙部分离）。（一）活塞的选配—（2）活塞的选配二、活塞连杆组的检修按修理尺寸法修复气缸或活塞发生异常损坏时,须视情选配活塞,选配时遵守下列规定：①根据气缸的修理尺寸选配同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。②同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞,以保证材料、性能、重量、尺寸的一致性。③活塞裙部的锥度、椭圆度应符合规定的技术要求。④活塞与气缸的间隙正常。（一）活塞的选配—（3）配缸间隙的检查二、活塞连杆组的检修测量活塞裙部尺寸（二）活塞环的选配—（1）活塞环的耗损二、活塞连杆组的检修◆活塞环的磨损；◆弹性减弱；◆折断。（二）活塞环的选配—（2）活塞环的选配二、活塞连杆组的检修活塞环选配时，以气缸的修理尺寸为依据，同一台发动机应选用与气缸和活塞修理尺寸等级相同的活塞环。（二）活塞环的选配—（3）活塞环的检验二、活塞连杆组的检修对活塞环的要求：①与气缸、活塞修理尺寸一致；②具有规定的弹力以保证气缸的密封性；③环的漏光度、端隙、侧隙、背隙应符合原厂设计规定。（二）活塞环的选配—（3）活塞环的检验二、活塞连杆组的检修①活塞环的弹力检验活塞环弹力是指活塞环端隙达到规定值时，作用在活塞环上的径向力。（二）活塞环的选配—（3）活塞环的检验二、活塞连杆组的检修②活塞环的漏光度检验：活塞环的漏光度检验旨在检测环的外圆表面与缸壁的接触和密封程度。（二）活塞环的选配—（3）活塞环的检验二、活塞连杆组的检修③活塞环“三隙”的检验：端隙、侧隙、背隙的测量端隙的测量侧隙的测量（二）活塞环的选配—（3）活塞环的检验二、活塞连杆组的检修③活塞环“三隙”的检验：端隙、侧隙、背隙的测量为测量方便，背隙常以槽深与环厚之差来表示。将环落入环槽底，用深度游标尺测出环外圆柱面沉入环岸的数值。背隙的测量（三）活塞销的选配—（1）活塞销的耗损二、活塞连杆组的检修磨损（三）活塞销的选配—二、活塞连杆组的检修（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座孔配合磨损状况检查①用千分尺测量活塞销外径。（三）活塞销的选配—二、活塞连杆组的检修（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座孔配合磨损状况检查②用百分表测量活塞销座孔及连杆衬套内径。（三）活塞销的选配—（3）活塞销的选配二、活塞连杆组的检修选配活塞销的原则是:同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销，活塞销表面应无锈蚀和斑点，表面粗糙度≤0.8um，圆柱度误差≤0.0025mm,质量差在10g范围内。为了适应修理的需要，活塞销设有四级修理尺寸：+0.04mm、+0.08mm、+0.12mm、+0.16mm，每组尺寸差0.0025mm分为四组，可以根据活塞销座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的活塞销。（三）活塞销的选配—（4）活塞销座孔的修理二、活塞连杆组的检修采用修理尺寸法修理时，活塞销与销座孔的配合要求，一般通过对活塞销座孔的铰削和镗削来实现；连杆衬套更换并进行铰（镗）削，使之与新的活塞销配合间隙达到标准。近年来，不提倡用铰削方法对活塞销座孔及连杆衬套进行修复，而是活塞销与销座和连杆衬套采用分组选配。由于相邻两组的直径差只有0.0025mm,通常难以测量而用涂色标记加以识别。装配时,只要活塞销与活塞销座和连杆衬套涂色标记相同即可。（四）连杆的检修—（1）连杆常见损伤二、活塞连杆组的检修◆连杆变形；◆连杆小端衬套的磨损；◆连杆大端与下盖结合平面的损伤。（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修①连杆变形的检验：测量结果分析：●正直：三点规的三个测点都与检验器平板接触。（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修①连杆变形的检验：测量结果分析：●弯曲：三点规的上测点与平板接触，而下两测点不与平板接触，且与平板间隙相等；或下两测点接触而上测点与平板不接触；则表明连杆弯曲。这时用厚薄规测得的测点与平板间的间隙值，即为连杆在100mm长度上的弯曲度值。连杆弯曲程度不得大于0.05mm/100mm。（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修①连杆变形的检验：测量结果分析：●扭曲：只有一个下测点与平板接触，另一个下测点与平板的间隙为上测点与平板间隙的两倍。这时下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的扭曲度数值。连杆扭曲程度不得大于：0.05mm／100mm。（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修①连杆变形的检验：测量结果分析：●弯扭并存：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。这时，下测点与平板的间隙为连杆在100mm长度上的扭曲度；上测点与平板的间隙和下测点与平板间隙一半的差值，即为连杆在100mm长度上的弯曲度。（四）连杆的检修—（2）连杆的检验与修理二、活塞连杆组的检修②连杆弯、扭的校正：先校扭，后校弯，记住弯、扭方向，应避免反复的过校正。（五）连杆衬套的修复二、活塞连杆组的检修在更换活塞销的同时，必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合。新衬套的外径应与小端承孔有0.10-0.20mm的过盈，以防止衬套在工作中发生转动。衬套压装前先与活塞销试配。衬套压入后，便可铰削或镗削，使其与活塞销的配合符合规定。（六）活塞连杆组的装配二、活塞连杆组的检修①装配前先彻底清洗各零件。②确认是同一缸号的活塞和连杆，安装方向正确。③全浮式组装：由于销与销座孔常温下有微量过盈，通常采用热装合方法。将活塞在加热箱或水中加热至80-90℃取出，销涂以机油，装入活塞销座孔，并迅速通过连杆小头，直至另一销座孔，达到销座孔的另一边缘，用尖嘴钳将卡环装于两端环槽内。（六）活塞连杆组的装配二、活塞连杆组的检修④半浮式组装：也应在加温条件下，使用专用设备安装。⑤检验活塞轴线对连杆大头承孔轴线的垂直度。⑥安装活塞环：A、活塞环上下面的安装B、活塞环开口方向的安装复习与思考1、校正连杆一般是先校弯，后校扭。2、正扭曲环的正确安装方向是外切口向上、内切口向下。3、活塞的最大磨损部位一般是裙部。二、活塞连杆组的检修曲轴飞轮组的构造与检修本节内容CONTENTS曲轴飞轮组的构造01曲轴飞轮组的检修0201一、曲轴飞轮组的构造1.曲轴2.飞轮3.其它零部件1-起动爪2-起动爪锁紧垫片3-扭转减振器、带轮4-挡油片5-曲轴正时齿轮6-第一、六缸上止点记号7-圆柱销8-齿环曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮等一、曲轴飞轮组的构造9-螺母10-黄油嘴11-连接螺栓12-中间轴承上下轴瓦13-主轴承上下轴瓦14、15-半圆键16-曲轴曲轴飞轮组的组成：曲轴、飞轮等一、曲轴飞轮组的构造功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩对外输出；驱动配气机构和其他辅助装置。工作条件：承受周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力以及它们产生的弯矩、扭矩。要求：足够的刚度和强度；一定的耐磨性；很好的平衡。材料：优质中碳钢（45钢）或中碳合金钢（45Mn2、40Cr）模锻。（一）曲轴一、曲轴飞轮组的构造主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴、后端凸缘。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造主轴颈：曲轴的支承部分。连杆轴颈：也叫曲柄销，用以安装连杆。曲柄：用来连接主轴颈和连杆轴颈。平衡重：平衡曲轴的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力。曲轴前端：第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、封油装置等。曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘、封油装置。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲拐:一个连杆轴颈和它两端的曲柄，以及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴由三部分组成：①曲轴的前端轴；②若干个曲拐；③曲轴后端凸缘。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造平衡重的作用：为了减轻主轴承的负荷，改善其工作条件，一般都在曲柄相反的方向设置平衡重。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴前端：第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、止推片等。前端还有油封装置。【注意】：甩油盘外斜面向后。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘，还有封油装置。（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴主轴承：（轴瓦，俗称大瓦）结构与连杆轴承相同。多为滑动轴承，分片式，以一定过盈装入轴承座孔中，采用的轴承合金有巴氏合金、铜铝合金和锡铝合金等。轴瓦的定位结构:轴瓦必须具有定位结构，使轴瓦在壳体中不能转动或侧移。两种结构:①定位唇②定位销（一）曲轴—（1）曲轴的构造一、曲轴飞轮组的构造曲轴的支承形式：全支承式；非全支承式对于全支承曲轴，直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数，主轴颈数比气缸数多一个。

V形发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半，主轴颈数比气缸数的一半多一个。（一）曲轴—（2）曲轴的支承形式一、曲轴飞轮组的构造全支承式非全支承式曲轴的结构形式：整体式曲轴；组合式曲轴（其主轴承为滚动轴承，气缸体是隧道式的）。（一）曲轴—（3）曲轴的结构形式一、曲轴飞轮组的构造曲轴的轴向定位：目的：防止曲轴轴向窜动而破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置。注意：曲轴只能有一处设置轴向定位装置，以保证曲轴受热膨胀时，允许其自由伸长。定位装置：推力轴承。装于某一道主轴承两侧。（一）曲轴—（4）曲轴的轴向定位一、曲轴飞轮组的构造①直列四缸：点火间隔角：720º／4=180º4个曲拐布置在同一平面内。点火次序：1-2-4-3或1-3-4-2（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表一、曲轴飞轮组的构造一、曲轴飞轮组的构造四缸发动机工作循环表：1-2-4-3曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180作功压缩排气进气180—360排气作功进气压缩360—540进气排气压缩作功540—720压缩进气作功排气（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表②直列六缸：点火间隔角：720º／6＝120º6个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为120º点火次序：1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5。一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表直列六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-4曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0—18060作功排气进气作功压缩进气120压缩排气180进气作功180—360240排气压缩300作功进气360压缩排气360—540420进气作功480排气压缩540作功进气540—720600压缩排气660进气作功720排气压缩③V形八缸：点火间隔角：7200／8=9004个曲拐布置在一个平面内或两个互相垂直的平面内。点火次序：1-8-4-3-6-5-7-2一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表一、曲轴飞轮组的构造V型八缸发动机工作循环表：1-8-4-3-6-5-7-2（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表其他类型：④直列五缸：点火间隔角：720º／5=144º，5个曲拐布置在五个纵向平面内。点火次序：1-2-4-5-3。⑤直列三缸、V型六缸：曲拐布置如同半截直列六缸曲轴。⑥V型十二缸：曲拐布置如同直列六缸曲轴一、曲轴飞轮组的构造（一）曲轴—（5）曲轴的点火间隔角和曲轴点火顺序表功用：吸收曲轴扭转振动的能量，消除曲轴的扭转振动。原理：摩擦式扭转减振器是使曲轴扭转振动的能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造①橡胶式扭转减震器结构（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造②橡胶式扭转减震器原理将减振器圆盘用螺栓与曲轴带轮及轮毂紧固在一起，橡胶层与圆盘及惯性盘硫化在一起。当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便使橡胶层发生内摩擦，从而消除了扭转振动的能量，避免扭振。（一）曲轴—（6）曲轴扭转减震器一、曲轴飞轮组的构造功用：贮存作功行程中的一部分能量，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点。材料：灰铸铁制造，当轮缘的圆周速度超过50m／s时，要采用强度较高的球铁或铸钢制造。一、曲轴飞轮组的构造（二）飞轮—（1）结构结构：转动惯量很大的圆盘。外缘上压有一个齿环，供起动发动机用。飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间。（二）飞轮—（1）结构一、曲轴飞轮组的构造一、曲轴飞轮组的构造复习与思考1、曲轴上的平衡重有什么作用？2、曲轴上为什么要有扭转减振器？3、熟练作出发动机工作循环表。一、曲轴飞轮组的构造复习与思考曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180180—360360—540作功540—720写出四缸发动机工作循环表：1-3-4-2一、曲轴飞轮组的构造复习与思考写出六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-402二、曲轴飞轮组的检修1.曲轴的检修2.飞轮的检修（一）曲轴的检修二、曲轴飞轮组的检修曲轴的损伤：①轴颈的磨损；②曲轴弯曲与扭曲变形；③曲轴的裂纹与折断。检查前先用管道清浩器或合适的刷子清洁曲轴油道。检查曲轴键槽和螺纹，看有无损伤。（一）曲轴的检修—（1）曲轴轴颈磨损的检验二、曲轴飞轮组的检修曲轴轴颈磨损的影响：造成发动机冲击振动增大，机油压力过低。使用的仪器和量具：主要用外径千分尺检查。检查方法：应该在图中的2个位置和2个方向进行测量。（一）曲轴的检修—（1）曲轴轴颈磨损的检验