1、汽車發動機構造和維修講義講義分解汽車發動機構造與維修課件汽車發動機構造與維修課件汽車發動機構造和維修講義講義分解第二章第二章 曲柄連桿機構的曲柄連桿機構的 構造與維修構造與維修1、當發動機拉缸我們應該怎么辦？、當發動機拉缸我們應該怎么辦？2、為什么汽車發動機用久了就會起動困難、為什么汽車發動機用久了就會起動困難3、活塞環壞了怎么辦，如何處理？、活塞環壞了怎么辦，如何處理？第一節第一節 曲柄連桿機構的構造與工作原理曲柄連桿機構的構造與工作原理汽車發動機構造和維修講義講義分解觀看汽車發動機活塞連桿組的運動演示觀看汽車發動機活塞連桿組的運動演示 汽車發動機構造和維修講義講義分解氣環氣環油環油環活塞銷

2、活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋活塞連桿組活塞連桿組汽車發動機構造和維修講義講義分解1 1、功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅使曲軸、功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅使曲軸 旋轉。旋轉。 2 2、工作環境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達、工作環境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達600600 700K700K，且分布不均勻；高速，線速度達到，且分布不均勻；高速，線速度達到10m/s10m/s， 承受很大承受很大的慣性力。活塞頂部承受最高可達的慣性力。活塞頂部承受最高可達3 35MPa5MPa（汽油機）的壓（汽油機）的壓力，使之變形，破壞配合

3、聯結。力，使之變形，破壞配合聯結。3 3、材料：、材料： 鋁合金：質量小鋁合金：質量小 導熱性好；灰鑄鐵導熱性好；灰鑄鐵活塞應活塞應具備的具備的特點特點 A A 剛度和強度應足夠大，傳力可靠。剛度和強度應足夠大，傳力可靠。 B B 導熱性能好，耐高壓、高溫、磨損導熱性能好，耐高壓、高溫、磨損 C C 質量較小，盡可能減少往復慣性力質量較小，盡可能減少往復慣性力 D D 耐熱的活塞頂及彈性的活塞裙耐熱的活塞頂及彈性的活塞裙 E E 活塞與氣缸壁間有較小的摩擦系數活塞與氣缸壁間有較小的摩擦系數一、活一、活 塞塞汽車發動機構造和維修講義講義分解（1 1）活塞頂部）活塞頂部 功用功用：是燃燒室的組成部

4、分，主要作用承受氣體壓力。是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。4 4、結構、結構 頂部：構成燃燒室，頂部：構成燃燒室， 承受氣體壓力。承受氣體壓力。頭部頭部: :安裝活塞環，制安裝活塞環，制 作較厚。作較厚。 裙部：導向，傳力。承裙部：導向，傳力。承 受側壓力銷座孔受側壓力銷座孔 處制有加強筋。處制有加強筋。 汽車發動機構造和維修講義講義分解（1）活塞頂部）活塞頂部結構簡單、制造容結構簡單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應力分布較均勻，應力分布較均勻，多用在汽油上多用在汽油上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強度高，起導向作強度高，起導向作用、有利于改善換用、有利于改善換氣過程。

5、氣過程。凹坑的形狀、位置必凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。防止碰氣門。汽車發動機構造和維修講義講義分解頭部頭部（2 2）活塞頭部）活塞頭部位置：位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。工作條件最工作條件最惡劣，應離惡劣，應離頂部遠些。頂部遠些。1 1、安裝活塞環、與活塞環一起密封氣缸、安裝活塞環、與活塞環一起密封氣缸、 2 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內，、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內， 3 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環傳給氣缸壁。、將頂部吸收的熱量通過活塞環傳給氣缸壁。作用：作用：汽車

6、發動機構造和維修講義講義分解（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：從油環槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。位置：從油環槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。 作用：對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用，并承受側壓力作用：對活塞在氣缸內的往復運動起導向作用，并承受側壓力 ，防治破壞油膜。防治破壞油膜。裙裙部部汽車發動機構造和維修講義講義分解（3）活塞的變形及采取的相應措施a、變形原因：熱膨脹、側壓力和氣體壓力。 汽車發動機構造和維修講義講義分解（1 1）預先做成階梯形、錐形）預先做成階梯形、錐形 活塞沿高度方向的溫度活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上很不均勻，活塞的溫度是上部高、

7、下部低，膨脹量也相部高、下部低，膨脹量也相應是上部大、下部小。為了應是上部大、下部小。為了使工作時活塞上下直徑趨于使工作時活塞上下直徑趨于相等，即為圓柱形，就必須相等，即為圓柱形，就必須預先把活塞制成上小下大的預先把活塞制成上小下大的階梯形、錐形。階梯形、錐形。 5 5、為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保持合理的密、為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保持合理的密封和運動間隙，制造活塞是通常采取下列結構措施：封和運動間隙，制造活塞是通常采取下列結構措施：（2 2）預先做成橢圓形）預先做成橢圓形 橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活

8、塞工作時趨近正圓。樣活塞工作時趨近正圓。汽車發動機構造和維修講義講義分解（3 3）活塞裙部開槽）活塞裙部開槽橫向絕熱槽橫向絕熱槽減少裙部受熱減少裙部受熱有的兼作油環回油孔有的兼作油環回油孔縱向膨脹槽縱向膨脹槽留有膨脹余地留有膨脹余地活塞強度降低活塞強度降低絕熱槽絕熱槽膨脹槽膨脹槽汽車發動機構造和維修講義講義分解（4 4）為了減小鋁合金）為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機活塞在活塞有些汽油機活塞在活塞裙部或銷座內嵌入鋼片。裙部或銷座內嵌入鋼片。 恒范鋼片式活塞的恒范鋼片式活塞的結構特點就是這樣的，結構特點就是這樣的，由于恒范鋼為含鎳由于恒范鋼為含鎳33%33%36%

9、36%的低碳鐵鎳合的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數僅為鋁金，其膨脹系數僅為鋁合金的合金的1/101/10，而銷座通，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變牽制了裙部的熱膨脹變形量。形量。汽車發動機構造和維修講義講義分解6 6、活塞在工作時的保護措施、活塞在工作時的保護措施（1 1）在活塞裙部表面涂保護層，可改善鋁合金活塞的磨合性；）在活塞裙部表面涂保護層，可改善鋁合金活塞的磨合性； 主要有鉛、錫、石墨、磷保護層等。主要有鉛、錫、石墨、磷保護層等。（2 2）在安裝活塞銷時，使活塞銷偏置某一方向裝，以減少換向）在安裝活塞銷時，使活塞銷偏置某一方向裝，以減少換向 時的敲擊

10、聲，且使裙部減小磨損；時的敲擊聲，且使裙部減小磨損； 有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面 的，向作功行程中受主側壓力的一方偏移了的，向作功行程中受主側壓力的一方偏移了1 12mm2mm。汽車發動機構造和維修講義講義分解偏置銷座1、定義：活塞銷座朝向承受作功側壓力的一面（圖示左側）偏移1mm2mm。2、作用：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊汽車發動機構造和維修講義講義分解二二 活塞環活塞環是具有彈性的開口環，分為氣環和油環。是具有彈性的開口環，分為氣環和油環。 工作條件：工作條件： 高溫、高壓、高速、極難潤滑。高溫、高壓、高速、極難潤滑。

11、 平均壽命：平均壽命： 6 6萬公里萬公里材料：合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時表面涂有保護層）材料：合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時表面涂有保護層） 切口切口氣環氣環（1 1）氣環）氣環 作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。帶走。汽車發動機構造和維修講義講義分解將將13道氣環的切口相互錯開形成道氣環的切口相互錯開形成“迷宮式迷宮式”封氣裝置。封氣裝置。 活塞環的間隙：活塞環的間隙： 1為端隙 2為側隙 3為背隙 氣環的密封原理：氣環的密封原理：汽車

12、發動機構造和維修講義講義分解活塞環的間隙a 端隙1：又稱開口間隙，是活塞環裝入氣缸后 開口處的間隙。一般為0.25mm0.50mm；b 側隙2：又稱邊隙，是環高方向上與環槽之間的間隙。第一道0.04mm0.10mm；其它氣環0.03mm0.07mm。油環一般側隙較小，0.025mm0.07mm；c 背隙3：是活塞環裝入氣缸后，活塞環背面與環槽底部的間隙。0.5mm1mm； 汽車發動機構造和維修講義講義分解氣環的斷面形狀 氣環的斷面形狀a)矩形環；b)錐形環；c)內切口扭曲環；d)外切口扭曲環；e)梯形環；f)桶形環 汽車發動機構造和維修講義講義分解1） 矩形環：結構簡單，與缸壁接觸面積大，散熱

13、好，但易泵油。汽車發動機構造和維修講義講義分解 活塞環的泵油作用及危害原因：a 存在側隙和背隙；b 環運動時在環槽中靠上靠下。汽車發動機構造和維修講義講義分解危害：（a）增加了潤滑油的消耗；（b）火花塞沾油不跳火；（c）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；（d）環槽內形成積炭，擠壓活塞環而失 去密封性；（e）加劇了氣缸的磨損。 汽車發動機構造和維修講義講義分解2） 錐形環 1）特點：與缸壁線接觸，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。2） 安裝注意：錐角朝下（在環端有向上或TOP等標記）；安裝時，不能裝反，否則會引起機油上竄 錐形環傳熱性差，常裝到第二、三道環槽上。 汽

14、車發動機構造和維修講義講義分解 3） 扭曲環：將矩形環內圓上方或外圓下方切成臺階或倒角而成。 扭曲原理：當活塞環裝入氣缸后，環受到壓縮產生彎曲變形，斷面中性層以外產生拉應力、中性層以外產生壓應力，矩形環由于中性層內外斷面不對稱，使F和F不在同一平面內，從而形成力偶M，在力偶的作用下，活塞環發生微量的扭曲變形。 e汽車發動機構造和維修講義講義分解扭曲環的特點具有錐形環的特點；減小了泵油作用；作功行程環不再扭曲，兩個密封面達到完全接觸，利于散熱。安裝：內上切扭曲環裝入第一道環槽，外下切扭曲環裝入第二、三道環槽。 安裝：注意斷面形狀和方向，內切口朝上，外切口朝下，不能裝反。 汽車發動機構造和維修講義

15、講義分解 4） 桶形環：其特點為a 環的外圓面為凸圓弧形；b 環面與缸壁圓弧接觸，避免了棱角負荷； 環上下運動時，均能形成楔形油膜。 汽車發動機構造和維修講義講義分解5）梯形環：當活塞在側壓力作用下左、右換向時，環的側隙和背隙將不斷變化，使膠狀油焦不斷從環槽中被擠出。梯形環用于熱負荷較大的柴油機的第一道環。 汽車發動機構造和維修講義講義分解氣環斷面形狀：氣環斷面形狀：形狀形狀特點特點示意圖示意圖矩形環矩形環 結構簡單、制造方便、易于生產、應結構簡單、制造方便、易于生產、應用面廣用面廣扭曲環扭曲環斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環扭曲扭曲錐面環錐面環減少了環與氣缸壁

16、的接觸面，提高了減少了環與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。表面接觸壓力，有利于磨合和密封。梯形環梯形環 加工困難，精度要求高加工困難，精度要求高桶面環桶面環 外圓為凸圓弧形外圓為凸圓弧形汽車發動機構造和維修講義講義分解1） 整體式其外圓上切有環形槽，槽底開有回油用的小孔或窄槽。汽車發動機構造和維修講義講義分解 2） 組合式：由上下刮油片和產生徑向、軸向彈力的襯簧組成。 1-鋼片；2-襯簧；3-徑向襯簧；4-軸向襯簧；5-活塞 汽車發動機構造和維修講義講義分解（2 2）油環）油環種種 類類普普 通通 油油 環環組合式油環組合式油環示示 意意 圖圖刮油片刮油片徑向襯環徑向襯環軸向襯環軸向襯環刮油片刮油片汽車發動機構造和維修講義講義分解其特點為其特點為 a 密封好：第一密封面，靠徑向力，因襯簧 長大于刮片長而產生徑向力。 第二密封面，靠軸向力，因襯簧和鋼片總厚度大于環槽高而產生軸向力。 b 無側隙，不竄油。 c 刮油能力強：因鋼片薄，對缸壁比壓大。 d 上下片可分別動作，適應性好。 e 回油能力強。汽車發動機構造和維修講義講義分解小小 結結活塞連桿組活塞連桿組活塞活塞活塞環活塞環活塞銷活