汽车发动机的构造与维修电子演示文稿：曲柄连杆机构构造与维修.ppt

汽车发动机构造与维修汽车发动机构造与维修 曲柄连杆机构的构造与维修曲柄连杆机构的构造与维修曲柄连杆机构图曲柄连杆机构图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画1 1 曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述一、功用：一、功用：n 把热能转换成机械能，活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动把热能转换成机械能，活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动n 活塞上的气压力经连杆传给曲轴，对外输出功率活塞上的气压力经连杆传给曲轴，对外输出功率二、工作条件：二、工作条件：n 热负荷热负荷n 机械负荷机械负荷n 发动机的最高压力为发动机的最高压力为5 59MPa9MPa，轿车转速为，轿车转速为400040006000r/min6000r/min，惯，惯性力与气压力相当性力与气压力相当n活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大n活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往下止点运动时，上半行活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程是减速运动程是加速运动，后半行程是减速运动n同理，下半行程到上半行程也如此同理，下半行程到上半行程也如此。

三、曲柄连杆机构的运动三、曲柄连杆机构的运动1 1 曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述四、曲柄连杆机构的受力分析四、曲柄连杆机构的受力分析1 1 曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述受力类型：气压力、惯性力、摩擦力受力类型：气压力、惯性力、摩擦力1.1.气压力：工作循环中，气缸气体压力不断变化作用于活塞气压力：工作循环中，气缸气体压力不断变化作用于活塞 气压力分析图气压力分析图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画1 1 曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述往复惯性力和离心惯性力：往复惯性力和离心惯性力： 曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，从而产生惯曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，从而产生惯性力 惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力1 1往复惯性力往复惯性力: : 指活塞组件和连杆小端在气缸内作往复运动所产生的惯性力，用指活塞组件和连杆小端在气缸内作往复运动所产生的惯性力，用FjFj表示 Fj Fj与质量、加速度成正比，方向与加速度方向相反与质量、加速度成正比，方向与加速度方向相反2 2离心惯性力离心惯性力: : 指曲柄，连杆轴颈，连杆大端等围绕曲轴轴线作圆周运动产生的指曲柄，连杆轴颈，连杆大端等围绕曲轴轴线作圆周运动产生的离心惯性力。

离心惯性力请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画往复惯性力和离心力作用示意图往复惯性力和离心力作用示意图1 1 曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构概述3.3.摩擦力摩擦力: : 曲柄连杆机构中互相接触外表作相对运动时，存在摩擦力曲柄连杆机构中互相接触外表作相对运动时，存在摩擦力 摩擦力大小与摩擦系数、正压力有关，方向与活塞运动方向相反摩擦力大小与摩擦系数、正压力有关，方向与活塞运动方向相反一、作用、工作条件与要求一、作用、工作条件与要求: :1.1.作用作用n承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，以承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，以推动曲轴旋转推动曲轴旋转n活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室工作条件工作条件n高温高温n高压高压n承受呈周期性变化的气压力和惯性力承受呈周期性变化的气压力和惯性力2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修1 1 活塞活塞2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修3.3.要求要求n要有足够的强度和刚度要有足够的强度和刚度n质量要尽量小，保持较小惯性力质量要尽量小，保持较小惯性力n热膨胀系数要小热膨胀系数要小n导热性要好导热性要好n耐磨耐磨n和气缸壁间要保持最小的间隙和气缸壁间要保持最小的间隙活塞连杆组的组成图活塞连杆组的组成图 活塞的根本结构图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修二、材料二、材料 现代汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金，个别现代汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金，个别汽车的柴油机用高级铸铁或耐热钢制造活塞。

汽车的柴油机用高级铸铁或耐热钢制造活塞三、组成三、组成 头部顶部与环槽部头部顶部与环槽部 裙部裙部 活塞销座活塞销座2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修四、活塞的结构四、活塞的结构1.1.活塞顶部形状活塞顶部形状 汽油机：平顶、凹顶、凸顶汽油机：平顶、凹顶、凸顶 柴油机常用形状：凹坑柴油机常用形状：凹坑环槽部环槽部 活塞的环槽部切有假设干环槽、用以安装活塞环、是活塞活塞的环槽部切有假设干环槽、用以安装活塞环、是活塞的防漏局部的防漏局部 活塞顶部的环槽装有压缩环气环，一般为活塞顶部的环槽装有压缩环气环，一般为2 23 3道；下道；下面的环槽装有油环面的环槽装有油环1 12 2道2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修3.3.裙部裙部n 活塞运动导向活塞运动导向n 承受侧压力承受侧压力4.4.活塞销座活塞销座n 将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修五、活塞的变形及相应结构措施五、活塞的变形及相应结构措施1.1.活塞和气缸之间必须保持一定的间隙活塞和气缸之间必须保持一定的间隙n 导向作用的间隙尤为严格；导向作用的间隙尤为严格；n 间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；n 间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故障。

间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故障变形主要原因：热膨胀变形主要原因：热膨胀2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修3.3.采取措施采取措施n 活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆n 活塞将销座附近的裙部外表制成下陷活塞将销座附近的裙部外表制成下陷n 油冷活塞油冷活塞n 偏置销座等偏置销座等请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画活塞销偏置图活塞销偏置图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修六、活塞的安装方向六、活塞的安装方向 活塞顶面上有方向标记：如箭头，缺口等，安装须注意活塞顶面上有方向标记：如箭头，缺口等，安装须注意2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修2 2 活塞环活塞环一、分类与功用一、分类与功用1.1.分类分类: : 油环油环 气环气环气环功用气环功用: : 保证活塞与气缸壁的密封保证活塞与气缸壁的密封 防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱 将活塞顶部的大局部热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走将活塞顶部的大局部热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走3.3.油环的作用油环的作用: : 刮除气缸壁多余机油，铺涂均匀油膜，防止机油串入气缸燃烧刮除气缸壁多余机油，铺涂均匀油膜，防止机油串入气缸燃烧 减少活塞和活塞环与气缸的磨损减少活塞和活塞环与气缸的磨损2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修二、活塞环的间隙二、活塞环的间隙n 开口间隙开口间隙n 侧隙侧隙n 背隙背隙2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修三、活塞环的安装三、活塞环的安装n 三道活塞环：各环错开三道活塞环：各环错开120120n 四道活塞环：一道和二道互错开四道活塞环：一道和二道互错开180180 二道和三道互错开二道和三道互错开9090 三道和四道错开三道和四道错开1801802 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修四、四、 气环的密封原理气环的密封原理1.1.漏气路线漏气路线: :n 环面和气缸壁间环面和气缸壁间n 环与环槽的面间环与环槽的面间n 开口端隙处开口端隙处第一密封面第一密封面: :n 自由状态下活塞环大于缸径，装入气缸后产生一定弹力与缸壁压紧，自由状态下活塞环大于缸径，装入气缸后产生一定弹力与缸壁压紧，第一密封面建立。

第一密封面建立3.3.第二密封面第二密封面: :n 在作功和压缩行程中，气体压力使活塞环紧压在环槽的下侧，形成在作功和压缩行程中，气体压力使活塞环紧压在环槽的下侧，形成第二密封面第二密封面请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画气环密封图气环密封图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修五、活塞环的泵油作用五、活塞环的泵油作用泵油图泵油图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修六、气环的类型六、气环的类型n 矩形环矩形环n 锥形环锥形环n 扭曲环扭曲环n 梯形环梯形环n 桶面环桶面环七七、扭曲环的安装、扭曲环的安装n 内圆切槽向上，外圆切槽向下内圆切槽向上，外圆切槽向下n 内上切口一般装于第一道环槽，外切口装于背压力较小的第二、三环内上切口一般装于第一道环槽，外切口装于背压力较小的第二、三环槽，不可装反槽，不可装反活塞环类型图活塞环类型图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修3 3 活塞销活塞销一、功用一、功用n 连接活塞和连杆小端，将活塞承受的气压力传给连杆连接活塞和连杆小端，将活塞承受的气压力传给连杆二、结构二、结构n 厚壁管状体厚壁管状体三、连接方式三、连接方式n 全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定的配合间隙。

全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定的配合间隙 n 半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固定，一处浮动半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固定，一处浮动活塞销连接方式图活塞销连接方式图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修4 4 连杆连杆一、连杆组件：一、连杆组件：n 连杆体连杆体n 连杆盖连杆盖n 连杆螺栓连杆螺栓n 连杆轴瓦连杆轴瓦二、连杆体构成二、连杆体构成: :n 小端小端n 杆身杆身n 大端大端连杆组件图连杆组件图2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修三、定位方式：三、定位方式：n 连杆螺栓定位连杆螺栓定位n 锯齿形定位锯齿形定位 n 套销定位套销定位n 止口定位止口定位四、连杆的安装：四、连杆的安装：n 配对安装配对安装n 标记安装标记安装2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修5 5 活塞连杆组的检修活塞连杆组的检修一、活塞的选配一、活塞的选配 1.1.活塞的正常磨损活塞的正常磨损 n 活塞环槽的磨损活塞环槽的磨损n 活塞裙部的磨损活塞裙部的磨损n 活塞销座孔磨损等活塞销座孔磨损等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而下逐渐减轻。

活塞的异常损坏活塞的异常损坏n 活塞刮伤活塞刮伤n 顶部烧蚀等顶部烧蚀等根据气缸的修理尺寸选配活塞根据气缸的修理尺寸选配活塞2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修3.3.活塞选配活塞选配1 1选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞 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要选用哪一级修理尺寸的活塞 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 2同一发动机必须选用同一厂牌的活塞同一发动机必须选用同一厂牌的活塞 3 3在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求 2 2 活塞连杆组构造和维修活塞连杆组构造和维修二、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。