活塞連桿組的構(gòu)造

1、活塞連桿組的構(gòu)造活塞連桿組的構(gòu)造活塞的作用活塞的作用 活塞的作用是：活塞的作用是：承受可燃混合氣承受可燃混合氣燃燒所產(chǎn)生的壓燃燒所產(chǎn)生的壓力，并通過力，并通過活塞活塞銷銷傳給傳給連桿連桿驅(qū)使驅(qū)使曲軸曲軸旋轉(zhuǎn)。活塞旋轉(zhuǎn)。活塞頂部還是燃燒室頂部還是燃燒室的組成部分。的組成部分。工作條件：工作條件：高溫、高壓、高速、受力復(fù)雜高溫、高壓、高速、受力復(fù)雜要求：要求： （1 1） 質(zhì)量小，重量輕；質(zhì)量小，重量輕； （2 2） 熱膨脹系數(shù)小；熱膨脹系數(shù)小； （3 3）導(dǎo)熱性能好；）導(dǎo)熱性能好； （4 4）耐磨）耐磨材料：材料：活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速柴

2、油機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼。柴油機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼。活塞的工作條件、要求和材料活塞的工作條件、要求和材料活塞的基本構(gòu)造活塞的基本構(gòu)造v活塞可分為三部分：活塞可分為三部分：活塞頂部、活塞頭部和活塞活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部。裙部。v1 1、 活塞頂部活塞頂部v活塞頂部承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分，活塞頂部承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分，其形狀、位置、大小都和燃燒室的具體形式有關(guān)，其形狀、位置、大小都和燃燒室的具體形式有關(guān)，都是為滿足可燃混合氣形成和燃燒的要求，其頂都是為滿足可燃混合氣形成和燃燒的要求，其頂部形狀可分為四大類，部形狀可分為四大類，平頂活塞、凸頂活塞、凹平頂活塞、凸

3、頂活塞、凹頂活塞和成型頂活塞。頂活塞和成型頂活塞。 平頂活塞頂部是一個(gè)平面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，受熱面積小，頂部受力較為均勻，平頂活塞頂部是一個(gè)平面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，受熱面積小，頂部受力較為均勻，一般用在汽油機(jī)上，柴油機(jī)很少采用。一般用在汽油機(jī)上，柴油機(jī)很少采用。 凸頂活塞頂部凸起，強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣過程，二行程汽油機(jī)常凸頂活塞頂部凸起，強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣過程，二行程汽油機(jī)常采用凸頂活塞。采用凸頂活塞。 凹頂活塞呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒。凹頂活塞呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒。 成型頂活塞是指活塞頂部有一半是

4、凸起的一半是凹下去的。這種活塞一般適用于對(duì)成型頂活塞是指活塞頂部有一半是凸起的一半是凹下去的。這種活塞一般適用于對(duì)燃燒室有特殊要求的柴油機(jī)，特殊的頂部形狀可滿足燃燒過程中的不同要求。燃燒室有特殊要求的柴油機(jī)，特殊的頂部形狀可滿足燃燒過程中的不同要求。2 2、活塞頭部、活塞頭部 活塞頭部指活塞頭部指第一道活第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。它有。它有數(shù)道環(huán)槽數(shù)道環(huán)槽，用以安裝，用以安裝活塞環(huán)，起密封作用，又稱活塞環(huán)，起密封作用，又稱為為防漏部防漏部。柴油機(jī)柴油機(jī)壓縮比高壓縮比高，一般有，一般有四道四道環(huán)槽，上部三環(huán)槽，上部三道安裝道安裝氣環(huán)氣環(huán)，下部安裝，下部安裝油環(huán)油環(huán)

5、。汽油機(jī)汽油機(jī)一般有一般有三道三道環(huán)槽，環(huán)槽，其中有兩道氣環(huán)槽和一道油其中有兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上鉆有環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上鉆有許多許多小孔小孔，被油環(huán)從氣缸壁，被油環(huán)從氣缸壁上刮下的機(jī)油經(jīng)過這些小孔上刮下的機(jī)油經(jīng)過這些小孔流回油底殼。第一道環(huán)槽工流回油底殼。第一道環(huán)槽工作條件最惡劣，一般離頂部作條件最惡劣，一般離頂部較遠(yuǎn)些。較遠(yuǎn)些?；钊^部活塞頭部活塞裙部活塞裙部油槽小孔油槽小孔3 3、活塞裙部、活塞裙部 活塞裙部指從活塞裙部指從油環(huán)槽下端面油環(huán)槽下端面起至起至活塞最下端活塞最下端的部分，的部分，它包括裝活塞銷的它包括裝活塞銷的銷座孔?；钊共夸N座孔。活塞裙部對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的對(duì)

6、活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。用，并承受側(cè)壓力。裙部的長(zhǎng)短取決于裙部的長(zhǎng)短取決于側(cè)壓力的大小和活側(cè)壓力的大小和活塞直徑。塞直徑?；钊共炕钊共?所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的活塞壓向氣缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，所以，作功行程中的側(cè)壓力也大大壓縮壓力，所以，作功行程中的側(cè)壓力也大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力。活塞裙部

7、承受側(cè)壓高于壓縮行程中的側(cè)壓力?；钊共砍惺軅?cè)壓力的兩個(gè)側(cè)面稱為推力面，它們處于與活塞銷力的兩個(gè)側(cè)面稱為推力面，它們處于與活塞銷軸線相垂直的方向上。軸線相垂直的方向上?；钊共康慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)活塞裙部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1） 預(yù)先做成橢圓形 為了使裙部?jī)蓚?cè)承受氣體壓力并為了使裙部?jī)蓚?cè)承受氣體壓力并與氣缸保持安全的間隙，要求活塞與氣缸保持安全的間隙，要求活塞在工作時(shí)具有正確的圓柱形。但是在工作時(shí)具有正確的圓柱形。但是，由于活塞裙部的厚度很不均勻，由于活塞裙部的厚度很不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向。形

8、量大于其他方向。 另外，裙部承受氣體側(cè)壓力的另外，裙部承受氣體側(cè)壓力的作用，導(dǎo)致沿活塞銷軸向變形量較作用，導(dǎo)致沿活塞銷軸向變形量較垂直活塞銷方向大。這樣，如果活垂直活塞銷方向大。這樣，如果活塞冷態(tài)時(shí)裙部為圓形，那么工作時(shí)塞冷態(tài)時(shí)裙部為圓形，那么工作時(shí)活塞就會(huì)變成一個(gè)橢圓，使活塞與活塞就會(huì)變成一個(gè)橢圓，使活塞與氣缸之間圓周間隙不相等，造成活氣缸之間圓周間隙不相等，造成活塞在氣缸內(nèi)卡住，發(fā)動(dòng)機(jī)就無法正塞在氣缸內(nèi)卡住，發(fā)動(dòng)機(jī)就無法正常工作。常工作。 因此，因此，在加工時(shí)預(yù)先把活塞裙在加工時(shí)預(yù)先把活塞裙部做成橢圓形狀。橢圓的長(zhǎng)軸方向部做成橢圓形狀。橢圓的長(zhǎng)軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向與銷座垂直

9、，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時(shí)趨近正圓。這樣活塞工作時(shí)趨近正圓。2 2）預(yù)先做成階梯形、錐形）預(yù)先做成階梯形、錐形 活塞沿高度方向的活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。為了使工大、下部小。為了使工作時(shí)活塞上下直徑趨于作時(shí)活塞上下直徑趨于相等，即為圓柱形，就相等，即為圓柱形，就必須預(yù)先把活塞制成上必須預(yù)先把活塞制成上小下大的階梯形、錐形小下大的階梯形、錐形?；钊共块_槽活塞裙部開槽 豎槽會(huì)使裙部具有一定的彈性豎槽會(huì)使裙部具有一定的彈性，從而使活塞裝配時(shí)與氣，從而使活塞裝配時(shí)與氣缸

10、間具有盡可能小的間隙，缸間具有盡可能小的間隙，而在熱態(tài)時(shí)又具有補(bǔ)償作用而在熱態(tài)時(shí)又具有補(bǔ)償作用，不，不致造成活塞在氣缸中卡死，故將豎槽稱為膨脹槽。致造成活塞在氣缸中卡死，故將豎槽稱為膨脹槽。 為了減小活塞裙部的受熱為了減小活塞裙部的受熱量，通常在裙部開量，通常在裙部開橫向的隔橫向的隔熱槽熱槽，為了補(bǔ)償裙部受熱后，為了補(bǔ)償裙部受熱后的變形量，裙部開有的變形量，裙部開有縱向的縱向的膨脹槽膨脹槽。槽的形狀有。槽的形狀有TT形形或或形形槽。槽。 橫槽一般開在最下一道環(huán)槽的下面，裙部上邊緣銷座的兩側(cè)橫槽一般開在最下一道環(huán)槽的下面，裙部上邊緣銷座的兩側(cè)( (也有開在油環(huán)槽之中的也有開在油環(huán)槽之中的) )，

11、以減小頭部熱量向裙部傳遞，稱，以減小頭部熱量向裙部傳遞，稱為隔熱槽。為隔熱槽。有些活塞為了減輕重有些活塞為了減輕重量，在裙部開孔或把量，在裙部開孔或把裙部不受側(cè)壓力的兩裙部不受側(cè)壓力的兩邊切去一部分，以減邊切去一部分，以減小慣性力，減小銷座小慣性力，減小銷座附近的熱變形量，形附近的熱變形量，形成成拖板式活塞或短活拖板式活塞或短活塞塞，拖板式結(jié)構(gòu)裙部，拖板式結(jié)構(gòu)裙部彈性好，質(zhì)量小，活彈性好，質(zhì)量小，活塞與氣缸的配合間隙塞與氣缸的配合間隙較小，適用于高速發(fā)較小，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。動(dòng)機(jī)。拖板式活塞拖板式活塞二、活塞環(huán)二、活塞環(huán)活塞環(huán)是具有彈性的開口環(huán)，有活塞環(huán)是具有彈性的開口環(huán)，有氣環(huán)氣環(huán)和和油環(huán)油

12、環(huán)之分。之分。1 1、氣環(huán)、氣環(huán) 功用：氣環(huán)是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏功用：氣環(huán)是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走。其中密封作用是主要的，因?yàn)槊芊?，由冷卻水帶走。其中密封作用是主要的，因?yàn)槊芊馐菍?dǎo)熱的前提。如果密封性不好，高溫燃?xì)鈱⒅苯訌氖菍?dǎo)熱的前提。如果密封性不好，高溫燃?xì)鈱⒅苯訌臍飧妆砻媪魅肭S箱。這樣不但由于環(huán)面和氣缸壁面氣缸表面流入曲軸箱。這樣不但由于環(huán)面和氣缸壁面貼合不嚴(yán)而不能很好散熱，而且由于外圓表面吸收附貼合不嚴(yán)而不能很好散熱，而且由于外圓表面吸收附加熱量而導(dǎo)致活塞和

13、氣環(huán)燒壞。加熱量而導(dǎo)致活塞和氣環(huán)燒壞。 氣環(huán)的密封原理氣環(huán)的密封原理 氣環(huán)開有切口，具有彈性，氣環(huán)開有切口，具有彈性，在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后徑，它與活塞一起裝入氣缸后，外表面緊貼在氣缸壁上，形，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，被封閉的氣體成第一密封面，被封閉的氣體不能通過環(huán)周與氣缸之間，便不能通過環(huán)周與氣缸之間，便進(jìn)入了環(huán)與環(huán)槽的空隙，一方進(jìn)入了環(huán)與環(huán)槽的空隙，一方面把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第二面把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第二密封面，同時(shí)，作用在環(huán)背的密封面，同時(shí)，作用在環(huán)背的氣體壓力又大大加強(qiáng)了第一密氣體壓力又大大加強(qiáng)了第一密封面的密封作用

14、封面的密封作用, ,氣環(huán)密封效果氣環(huán)密封效果一般與氣環(huán)數(shù)量有關(guān)，汽油機(jī)一般與氣環(huán)數(shù)量有關(guān)，汽油機(jī)一般采用一般采用2 2道氣環(huán)，柴油機(jī)一般道氣環(huán)，柴油機(jī)一般多采用多采用3 3道氣環(huán)。道氣環(huán)。 活塞下行時(shí)，由于環(huán)與氣缸活塞下行時(shí)，由于環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力及環(huán)的慣性，環(huán)被壁的摩擦阻力及環(huán)的慣性，環(huán)被壓靠在環(huán)槽的上端面上，氣缸壁壓靠在環(huán)槽的上端面上，氣缸壁面上的油被刮入下邊隙和內(nèi)邊隙；面上的油被刮入下邊隙和內(nèi)邊隙；活塞上行時(shí)，環(huán)又被壓靠在環(huán)槽活塞上行時(shí)，環(huán)又被壓靠在環(huán)槽的下端面。結(jié)果第一道環(huán)背隙里的下端面。結(jié)果第一道環(huán)背隙里的機(jī)油就進(jìn)入燃燒室，竄入燃燒的機(jī)油就進(jìn)入燃燒室，竄入燃燒室的機(jī)油，會(huì)在燃燒室內(nèi)

15、形成積室的機(jī)油，會(huì)在燃燒室內(nèi)形成積炭，造成機(jī)油的消耗量增加，另炭，造成機(jī)油的消耗量增加，另外上竄的機(jī)油也可能在環(huán)槽內(nèi)形外上竄的機(jī)油也可能在環(huán)槽內(nèi)形成積炭，使環(huán)在環(huán)槽內(nèi)卡死而失成積炭，使環(huán)在環(huán)槽內(nèi)卡死而失去密封作用，劃傷氣缸壁，甚至去密封作用，劃傷氣缸壁，甚至使環(huán)折斷，可見泵油作用是很有使環(huán)折斷，可見泵油作用是很有害的，必須設(shè)法消除。為了消除害的，必須設(shè)法消除。為了消除或減少有害的泵油作用，除了在或減少有害的泵油作用，除了在氣環(huán)的下面裝有油環(huán)外，廣泛采氣環(huán)的下面裝有油環(huán)外，廣泛采用了非矩形斷面的扭曲環(huán)。用了非矩形斷面的扭曲環(huán)。氣環(huán)的泵油原理氣環(huán)的泵油原理氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀 矩形環(huán)斷面為

16、矩形，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于生產(chǎn)，應(yīng)用最廣。但是矩形環(huán)隨活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)把氣缸壁面上的機(jī)油不斷送入氣缸中。這種現(xiàn)象稱為氣環(huán)的泵油作用。 扭曲環(huán)扭曲環(huán) 扭曲環(huán)是在矩形環(huán)的內(nèi)圓上邊緣或外扭曲環(huán)是在矩形環(huán)的內(nèi)圓上邊緣或外圓下邊緣切去一部分，使斷面呈不對(duì)圓下邊緣切去一部分，使斷面呈不對(duì)稱形狀，在環(huán)的內(nèi)圓部分切槽或倒角稱形狀，在環(huán)的內(nèi)圓部分切槽或倒角的稱內(nèi)切環(huán)，在環(huán)的外圓部分切槽或的稱內(nèi)切環(huán)，在環(huán)的外圓部分切槽或倒角的稱外切環(huán)。裝入氣缸后，由于倒角的稱外切環(huán)。裝入氣缸后，由于斷面不對(duì)稱，產(chǎn)生不平衡力的作用，斷面不對(duì)稱，產(chǎn)生不平衡力的作用，使活塞環(huán)發(fā)生扭曲變形?；钊闲袝r(shí)使活塞環(huán)發(fā)生扭曲變形。活塞上

17、行時(shí)，扭曲環(huán)在殘余油膜上浮，可以減小，扭曲環(huán)在殘余油膜上浮，可以減小摩擦，減小磨損?；钊滦袝r(shí)，則有摩擦，減小磨損?；钊滦袝r(shí)，則有刮油效果，避免機(jī)油燒掉。同時(shí)，由刮油效果，避免機(jī)油燒掉。同時(shí)，由于扭曲環(huán)在環(huán)槽中上、下跳動(dòng)的行程于扭曲環(huán)在環(huán)槽中上、下跳動(dòng)的行程縮短，可以減輕縮短，可以減輕“泵油泵油”的副作用。的副作用。目前被廣泛地應(yīng)用于第目前被廣泛地應(yīng)用于第2 2道活塞環(huán)槽上道活塞環(huán)槽上，安裝時(shí)必須注意斷面形狀和方向，安裝時(shí)必須注意斷面形狀和方向，內(nèi)切口朝上，外切口朝下，不能裝反內(nèi)切口朝上，外切口朝下，不能裝反。錐面環(huán)斷面呈錐形，外圓工作面錐面環(huán)斷面呈錐形，外圓工作面上加工一個(gè)很小的錐面上加工

18、一個(gè)很小的錐面(0.5(0.51.51.5) )，減小了環(huán)與氣缸壁的接，減小了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封?；钊滦袝r(shí)，利于磨合和密封?；钊滦袝r(shí)，便于刮油；活塞上行時(shí)，由于錐便于刮油；活塞上行時(shí)，由于錐面的面的 油楔油楔 作用，能在油膜上作用，能在油膜上 飄浮飄浮 過去，減小磨損，安裝時(shí)過去，減小磨損，安裝時(shí)，不能裝反，否則會(huì)引起機(jī)油上，不能裝反，否則會(huì)引起機(jī)油上竄。竄。錐面環(huán)錐面環(huán)梯形環(huán)梯形環(huán) 梯形環(huán)斷面呈梯形，工作時(shí)，梯形梯形環(huán)斷面呈梯形，工作時(shí)，梯形環(huán)在壓縮行程和作功行程隨著活塞受側(cè)壓環(huán)在壓縮行程和作功行程隨著活塞受側(cè)壓力的方向不

19、同而不斷地改變位置，這樣會(huì)力的方向不同而不斷地改變位置，這樣會(huì)把沉積在環(huán)槽中的積炭擠出去，避免了環(huán)把沉積在環(huán)槽中的積炭擠出去，避免了環(huán)被粘在環(huán)槽中而折斷。可以延長(zhǎng)環(huán)的使用被粘在環(huán)槽中而折斷?？梢匝娱L(zhǎng)環(huán)的使用壽命。但是主要缺點(diǎn)是加工困難，精度要壽命。但是主要缺點(diǎn)是加工困難，精度要求高。求高。桶面環(huán)桶面環(huán) 桶面環(huán)的外圓為凸圓弧形，是近年來桶面環(huán)的外圓為凸圓弧形，是近年來興起的一種新型結(jié)構(gòu)。當(dāng)桶面環(huán)上下運(yùn)動(dòng)興起的一種新型結(jié)構(gòu)。當(dāng)桶面環(huán)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)。均能與氣缸壁形成楔形空間，使機(jī)油時(shí)。均能與氣缸壁形成楔形空間，使機(jī)油容易進(jìn)入摩擦面，減小磨損。由于它與氣容易進(jìn)入摩擦面，減小磨損。由于它與氣缸呈圓弧接觸，故

20、對(duì)氣缸表面的適應(yīng)性和缸呈圓弧接觸，故對(duì)氣缸表面的適應(yīng)性和對(duì)活塞偏擺的適應(yīng)性均較好，有利于密封對(duì)活塞偏擺的適應(yīng)性均較好，有利于密封，但凸圓弧表面加工較困難。，但凸圓弧表面加工較困難。2 2、 油環(huán)油環(huán)油環(huán)有普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種。普通油環(huán)普通油環(huán) 普通油環(huán)又叫整體式油環(huán)。環(huán)普通油環(huán)又叫整體式油環(huán)。環(huán)的外圓柱面中間加工有凹槽，槽中的外圓柱面中間加工有凹槽，槽中鉆有小孔或開切槽，當(dāng)活塞向下運(yùn)鉆有小孔或開切槽，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將缸壁上多余的機(jī)油刮下，動(dòng)時(shí)，將缸壁上多余的機(jī)油刮下，通過小孔或切槽流回曲軸箱；當(dāng)活通過小孔或切槽流回曲軸箱；當(dāng)活塞上行時(shí)，刮下的機(jī)油仍通過回油塞上行時(shí)，刮下的機(jī)油仍通過回油孔

21、流回曲軸箱。有些普通環(huán)還在其孔流回曲軸箱。有些普通環(huán)還在其外側(cè)上邊制有外側(cè)上邊制有倒角倒角，使環(huán)在隨活塞，使環(huán)在隨活塞上行時(shí)形成油楔，可起均布潤(rùn)滑油上行時(shí)形成油楔，可起均布潤(rùn)滑油的作用，下行刮油能力強(qiáng)，減少了的作用，下行刮油能力強(qiáng)，減少了潤(rùn)滑油的上竄。潤(rùn)滑油的上竄。 組合環(huán)由上下兩片側(cè)軌環(huán)與中組合環(huán)由上下兩片側(cè)軌環(huán)與中間的擴(kuò)脹器組成，側(cè)軌環(huán)用鍍鉻鋼間的擴(kuò)脹器組成，側(cè)軌環(huán)用鍍鉻鋼片制成，擴(kuò)脹器的周邊比氣缸內(nèi)圓片制成，擴(kuò)脹器的周邊比氣缸內(nèi)圓周略大一些，可裝側(cè)軌環(huán)緊緊壓向周略大一些，可裝側(cè)軌環(huán)緊緊壓向氣缸壁。這種油環(huán)的接觸壓力高，氣缸壁。這種油環(huán)的接觸壓力高，對(duì)氣缸壁面適應(yīng)性好，而且回油通對(duì)氣缸壁面

22、適應(yīng)性好，而且回油通路大，重量小，刮油效果明顯。路大，重量小，刮油效果明顯。組合式油環(huán)組合式油環(huán)三、活塞銷三、活塞銷 功用功用 連接連接活塞活塞和和連桿小頭連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。給連桿。工作條件工作條件 活塞銷在高溫下周期地承受很大的活塞銷在高溫下周期地承受很大的沖擊載荷沖擊載荷，其，其本身處于本身處于潤(rùn)滑條件很差潤(rùn)滑條件很差的情況下工作，因此，要求活塞的情況下工作，因此，要求活塞銷具有足夠的銷具有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕量輕。所以活塞銷一般都做成空心圓柱體，采用低碳鋼。所以活塞銷一般都做成

23、空心圓柱體，采用低碳鋼和低碳合金鋼制成，外表面經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，和低碳合金鋼制成，外表面經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進(jìn)行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。精加工后進(jìn)行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。 活塞銷安裝方式活塞銷安裝方式 活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有兩種方式：合有兩種方式：“半浮式半浮式”安裝和安裝和“全浮式全浮式”安裝。安裝。 “半浮式半浮式”安裝：安裝： 活塞中部與連桿小頭采用緊活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，而和連桿小銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，

24、而和連桿小頭沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。活塞銷不會(huì)作頭沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。活塞銷不會(huì)作軸向竄動(dòng)，不需要鎖片。軸向竄動(dòng)，不需要鎖片。 “全浮式全浮式”安裝安裝: : 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣小頭和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動(dòng)，使磨損均勻。為了防止全自由擺動(dòng)，使磨損均勻。為了防止全浮式活塞銷軸向竄動(dòng)刮傷氣缸壁，在浮式活塞銷軸向竄動(dòng)刮傷氣缸壁，在活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向定位活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向定位。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用。由于活塞是鋁活塞，而活塞銷采用鋼材料，鋁比鋼熱

25、膨脹量大。為了保鋼材料，鋁比鋼熱膨脹量大。為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔為證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷座孔為過度配合。裝配時(shí)，先把活塞加熱到過度配合。裝配時(shí)，先把活塞加熱到一定程度，然后再裝入活塞銷，這種一定程度，然后再裝入活塞銷，這種安裝方式應(yīng)用較廣泛。安裝方式應(yīng)用較廣泛。 四、連桿四、連桿功用功用 連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸軸頸相連。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。，使活塞的往復(fù)運(yùn)

26、動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作條件工作條件 連桿工作時(shí)，承受連桿工作時(shí)，承受活塞頂部氣體壓力和慣性活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎壓縮、拉伸和彎曲曲等交變載荷。這就要求連桿強(qiáng)度高，剛度大等交變載荷。這就要求連桿強(qiáng)度高，剛度大，重量輕。，重量輕。連桿結(jié)構(gòu)連桿結(jié)構(gòu) 連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)加工和熱處理，連桿分為三鍛而成，然后經(jīng)機(jī)加工和熱處理，連桿分為三個(gè)部分：即個(gè)部分：即連桿小頭連桿小頭1 1，連桿

27、桿身連桿桿身2 2和和連桿大頭連桿大頭3(3(包括連桿蓋包括連桿蓋) )。連桿小頭與活塞銷相連。連桿小頭與活塞銷相連。 連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有整體式和分開式連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有整體式和分開式 兩種。一般都采用分開式，分開式又分為兩種。一般都采用分開式，分開式又分為平分平分和和斜分斜分兩種。兩種。 連桿桿身通常做成連桿桿身通常做成“工工”字形斷面，抗彎強(qiáng)度好，重量字形斷面，抗彎強(qiáng)度好，重量輕，大圓弧過渡，且上小下大，采用壓力法潤(rùn)滑的連桿，桿輕，大圓弧過渡，且上小下大，采用壓力法潤(rùn)滑的連桿，桿身中部都制有連通大、小頭的油道身中部都制有連通大、小頭的油道 平切口平切口分

28、面與連桿桿身軸線垂直，汽油機(jī)多采用這種分面與連桿桿身軸線垂直，汽油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，一般汽油機(jī)連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，連桿。因?yàn)?，一般汽油機(jī)連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，可以方便地通過氣缸進(jìn)行拆裝，故常采用平切口連桿?？梢苑奖愕赝ㄟ^氣缸進(jìn)行拆裝，故常采用平切口連桿。 斜切口斜切口分面與連桿桿身軸線成分面與連桿桿身軸線成30306060夾角。柴油機(jī)多夾角。柴油機(jī)多采用這種連桿。因?yàn)?，柴油機(jī)壓縮比大，受力較大，曲軸的連桿采用這種連桿。因?yàn)?，柴油機(jī)壓縮比大，受力較大，曲軸的連桿軸頸較粗，相應(yīng)的連桿大頭尺寸往往超過了氣缸直徑，為了使連軸頸較粗，相應(yīng)的連桿大頭尺寸往往超過了氣缸直徑，

29、為了使連桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口，最常見的是桿大頭能通過氣缸，便于拆裝，一般都采用斜切口，最常見的是4545夾角。夾角。連桿軸瓦連桿軸瓦 為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)裝有瓦片式滑動(dòng)軸承，簡(jiǎn)稱連桿軸瓦。軸瓦分上、下兩個(gè)半片，裝有瓦片式滑動(dòng)軸承，簡(jiǎn)稱連桿軸瓦。軸瓦分上、下兩個(gè)半片，目前多采用薄壁鋼背軸瓦，在其內(nèi)表面澆鑄有目前多采用薄壁鋼背軸瓦，在其內(nèi)表面澆鑄有耐磨合金層耐磨合金層。耐磨。耐磨合金層具有質(zhì)軟，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易合金層具有質(zhì)軟，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨損等

30、特點(diǎn)。耐磨合金常采用的有磨損等特點(diǎn)。耐磨合金常采用的有巴氏合金，銅鋁合金，高錫鋁巴氏合金，銅鋁合金，高錫鋁合金合金。連桿軸瓦的背面有很高的光潔度。半個(gè)軸瓦在自由狀態(tài)下。連桿軸瓦的背面有很高的光潔度。半個(gè)軸瓦在自由狀態(tài)下不是半圓形，當(dāng)它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時(shí)，又有過盈，故能均勻不是半圓形，當(dāng)它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時(shí)，又有過盈，故能均勻地緊貼在大頭孔壁上，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，并可地緊貼在大頭孔壁上，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，并可以提高工作可靠性和延長(zhǎng)使用壽命。以提高工作可靠性和延長(zhǎng)使用壽命。 活塞常見故障活塞常見故障v活塞損傷主要是:頂燒穿、頭部燒熔、熱裂、頂被氣門撞穿、活塞敲打氣缸

31、蓋、頂部腐蝕；v頭部和環(huán)區(qū)過熱拉傷、粘結(jié)、環(huán)岸損傷或嚴(yán)重磨損；v裙部劃傷、斷裂、穿孔、腐蝕和綜合性的整體損傷。 一、活塞頂部損傷v1.1 頂頂 面面 燒燒 蝕蝕 v 故 障 現(xiàn) 象 及分 析 ：表 面 均 呈 梨 皮 或 形 成 空 穴 開 裂 。膨 脹 嚴(yán) 重 時(shí) ，可 搗 壞 活 塞 、 缸 套 、 缸 體 等 機(jī) 件 。 （ 1 ） 由 于 提 前 角 變 化 和 爆 震 等 產(chǎn) 生 的 不 正 常 燃 燒 而 引 起 的 頂 面 燒 成 小 凹 坑 或 環(huán) 岸 邊 燒 蝕 程 蜂 窩 狀 ； （ 2 ） 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 長(zhǎng) 期 在 大 負(fù) 荷 下 工 作 ， 使 機(jī) 溫 升 高 ， 活 塞

32、 熱 量 不 能 及 時(shí) 排 出 ；頂 岸 出 現(xiàn) 蝕 點(diǎn) 及 頂 岸 至 環(huán) 區(qū) 域 出 現(xiàn) 熔 蝕 ；（ 3 ）噴 油 嘴 工 作 異 常 ，燃 油 霧 化 不 良 、滴 油 或 二 次 噴 射 后 燃 引 起頭 部 燒 蝕 缺 損 ；（ 4 ） 活 塞 材 料 的 化 學(xué) 成 份 或 金 相 組 織 不 合 格 。 1.21.2頂頂 面面 開開 裂裂 故 障 現(xiàn) 象 及 分 析： 頂 面 出 現(xiàn) 裂 紋 , 燃 燒 室 底 部 發(fā) 生 穿 孔 。 （ 1 ）噴 油 器 工 作 異 常 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 超 負(fù) 荷 運(yùn) 轉(zhuǎn) 或 爆 震 所 產(chǎn) 生 的 非 穩(wěn) 定 熱 應(yīng) 力 造 成 活 塞 頂

33、面 溫 度 梯 度 過 大 疲 勞 開 裂 ，嚴(yán) 重 時(shí) 燃 燒 室 底 部 發(fā) 生 穿 孔 ； （ 2 ） 燃 油 系 統(tǒng) （ 混 合 氣 ） 不 正 常 燃 燒 或 頻 繁 啟 動(dòng) 引 起 活 塞 頂 面 的 溫 度 梯 度 增 大 ， 造 成 活 塞 頂 面 的 熱 裂 ； （ 3 ） 活 塞 頂 面 存 在 鑄 造 缺 陷 使 應(yīng) 力 集 中 或 活 塞 材 質(zhì) 不 合 格 ， 導(dǎo) 致 高 溫 強(qiáng) 度 降 低 ； （ 4 ）如 果 燃 料 中 含 有 硫 、 釩 等 元 素 ， 則 會(huì) 引 起 高 溫 腐 蝕 ， 從 而 加 速 裂 紋 的 發(fā) 展 。 1.3 1.3 活塞頂部碰撞活塞

34、頂部碰撞 故 障 現(xiàn) 象 及 分 析 ： 活 塞 頂 面 、 氣 門 或 缸 蓋 有 撞 擊 痕 跡 。 (1)氣 門 導(dǎo) 管 和 氣 門 桿 部 周 圍 積 炭 使 氣 門 粘 著 ，氣 門 桿 松 脫 造 成氣 門 座 下 移 與 活 塞 頂 面 碰 撞 ； (2)調(diào) 整 不 當(dāng) 、正 時(shí) 齒 輪 安 裝 有 誤 ， 配 氣 相 位 調(diào) 整 不 好 ， 當(dāng) 活 塞 達(dá) 到 上 止 點(diǎn) 時(shí) ， 氣 門 未 及 時(shí) 關(guān) 閉 或 排 氣 門 過 早 地 打 開 ， 造 成 活 塞 頂 碰 撞 。 二、環(huán)二、環(huán) 岸岸 和和 環(huán)環(huán) 槽槽 的的 損損 傷傷 2 21 1 環(huán)環(huán) 粘粘 著著 故 障 現(xiàn)

35、象 分 析 ： 活 塞 環(huán) 嵌 在 活 塞 環(huán) 槽 內(nèi) 與 活 塞 粘 在 一 起 ；環(huán) 岸 、 頭 部 有 拉 痕 。 （） 由 于 不 正 常 的 燃 燒 造 成 環(huán) 糟 的 積 炭 增 多 ， 從 而 造 成 活 塞 環(huán) 與 環(huán) 槽 粘 著 ； （） 活 塞 環(huán) 槽 倒 角 過 小 或 沒 有 倒 角 而 引 起 活 塞 環(huán) 與 環(huán) 槽 粘 著 ； （） 活 塞 頂 面 持 續(xù) 受 到 撞 擊 或 燒 機(jī) 油 而 引 起 活 塞 環(huán) 卡 死 。 （4） 頭 部 高 溫 燒 熔 變 形 頭 部 配 合 間 隙 過 小 造 成 粘 缸 ，經(jīng) 過 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ，嚴(yán) 重 時(shí) 局 部 頭 部

36、還 會(huì) 拉 斷 或 掉 塊 ； （5） 由 于 燃 油 內(nèi) 膠 質(zhì) 嚴(yán) 重 和 氣 缸 長(zhǎng) 期 未 清 除 積 炭 ， 使 積 炭 掉入氣 缸 與 活 塞 組 磨 擦 面 ， 造 成 拉 缸 現(xiàn) 象 。 2 22 2 環(huán)環(huán) 岸岸 斷斷 裂裂 故 障 現(xiàn) 象 分 析： 活 塞 第 一 或 第 二 環(huán) 岸 局 部 斷 裂 。 （ 1）活 塞 環(huán) 斷 裂 或 粘 著 后 環(huán) 開 口 端 發(fā) 生 上 下 震 顫 而 引 起 環(huán) 岸 斷 裂 （ 2 ）活 塞 持 續(xù) 受 到 撞 擊 或 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 超 負(fù) 荷 運(yùn) 行 、出 現(xiàn) 爆 震 ， 造 成 環(huán) 岸 疲 勞 斷 裂 、熔 損 。 （ 3 ） 活 塞 環(huán) 槽 或 環(huán) 嚴(yán) 重 磨 損 間 隙 超 出 限 值 ，產(chǎn) 生 劇 烈 的 碰 撞 或 顫 振 ， 從 而 造 成 活 塞 環(huán) 岸 的