發(fā)動機構(gòu)造與維修

教學(xué)標題第二章曲柄連桿機構(gòu)的構(gòu)造與維修教學(xué)課時教學(xué)目標【素質(zhì)目標】：1.培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作能力；2.培養(yǎng)學(xué)生國家標準的意識；培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷及民族自豪感；4培養(yǎng)專業(yè)職業(yè)素養(yǎng)?！局R目標】：1.熟悉機體組的構(gòu)造，氣缸體的分類；2.了解活塞連桿組的各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運動關(guān)系；3.掌握機體組主要零件的檢測及維修方法。【能力目標】：1.能闡述活塞連桿組各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運動關(guān)系；2.對機體組、活塞連桿組的一般故障進行診斷并予以排除。教學(xué)重難點【教學(xué)重點】：1.機體組的構(gòu)造，氣缸體的分類；2.活塞連桿組的各零部件的構(gòu)造、作用、工作原理及其運動關(guān)系；3.機體組主要零件的檢測及維修方法。【教學(xué)難點】：1.機體組、活塞連桿組主要零件的檢測及維修方法。教學(xué)資源【網(wǎng)絡(luò)資源】:【硬件資源】:【學(xué)習(xí)資源】：視頻、動畫、國家標準等。教學(xué)內(nèi)容組織教學(xué)。使用學(xué)習(xí)通或者點名冊進行點名，強調(diào)上課紀律。明確教學(xué)目的，講述章節(jié)的學(xué)習(xí)目標，重點難點。播放相關(guān)視頻或講解相關(guān)案例，進而引入課堂教學(xué)內(nèi)容。【任務(wù)導(dǎo)入】客戶報修某車發(fā)動機水溫表指針超過紅線，水溫高，尾氣中有水霧蒸汽，停車后啟動困難或不能啟動，氣門罩蓋口有乳黃色帶氣泡的機油液體。故障原因分析發(fā)動機進氣造成燃燒過程所進的水遇熱蒸發(fā)并隨排氣排出，由于存在缺口造成三漏（水、油、氣），油壓不足，可燃混合氣有水分造成發(fā)動機啟動困難或無法啟動。故障原因是氣缸體、氣缸蓋有裂紋，氣缸體、氣缸蓋水道腐蝕，氣缸體、氣缸蓋變形，氣缸墊損壞?！纠碚撝R】:任務(wù)2.1機體組的構(gòu)造與檢修2.1.1機體組的構(gòu)造機體組是構(gòu)成發(fā)動機的骨架，是發(fā)動機各機構(gòu)和各系統(tǒng)安裝的基礎(chǔ)，是安裝發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受來自各方面的載荷，并保證發(fā)動機各運動部件之間的準確位置關(guān)系。所以機體組的故障會給發(fā)動機運行帶來非常嚴重的問題。本項目主要討論發(fā)動機機體組的構(gòu)造、常見故障及維修方法。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、氣缸墊等組成，如圖2.1所示。圖機做氣缸體（1）氣缸體作為發(fā)動機的基礎(chǔ)部件，能承受的惡劣工作條件必須滿足以下要求:具有足夠的剛度。具有良好的冷卻性能。具有足夠的耐磨性。氣缸體材料多是由灰鑄鐵或鋁合金鑄造而成，在氣缸體內(nèi)部由許多加強筋、冷卻水套和潤滑油道組成。（2）氣缸體分類氣缸體根據(jù)與油底殼安裝平面位置不同分成一般式、龍門式、隧道式三種，其中一般式構(gòu)造簡單、加工方便，用于中小型發(fā)動機，龍門式剛度和強度較好，但加工工藝性較差，用于大中型發(fā)動機，隧道式僅用于少數(shù)機械負荷大的發(fā)動機，如圖2.2所示。間-般式 ⑴龍門式 何隧道式圖2.2滴底鶯安裝平日位圜（3）氣缸冷卻為了使氣缸內(nèi)表面在高溫下能正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行冷卻，冷卻方式有風(fēng)冷和水冷，現(xiàn)在發(fā)動機采用的一般都是水冷式。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋都加工有可相通的冷卻水套，冷卻水可以在水套中不斷循環(huán)帶走熱量。按氣缸排列方式常分為單列、V型、對置、VR、W五種，如圖2.3所示。版直河式 （b]V3! 代）對置遙L山Y(jié)R型 琳I； tn*好囹2,3氣H的排列方式單列直列式（L）,一般缸數(shù)不大于6的可采取這種形式。V型氣缸排成兩列，中心線夾角小于180°，縮短了機體的長度和高度，增加了寬度，減輕了質(zhì)量，形狀復(fù)雜，一般6~12缸會采用，大眾又推出W型發(fā)動機，氣缸分四列錯開布置，構(gòu)造緊湊、復(fù)雜，成本高，應(yīng)用較少。對置式很少使用。（4）氣缸套種類為了使氣缸便于修理，將氣缸制成單獨圓筒形零件（氣缸套）裝入氣缸體內(nèi)，缸套與缸體可以材料不同，降低生產(chǎn)和維修成本，也便于修理。氣缸套有干式和濕式兩種，干式裝入缸體與氣缸壁接觸，剛度和強度較好，但加工復(fù)雜、散熱不良；濕式外壁直接與冷卻水接觸，一般應(yīng)采取防漏措施。曲軸箱氣缸體下半部稱為曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸的運動空間。曲軸箱的主要功用是保護和安裝曲軸。曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來儲存潤滑油，并封閉上曲軸箱，即為油底殼。在上下曲軸箱之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?。通常所說的曲軸箱指上曲軸箱。油底殼由于受力很小一般只用薄鋼板沖壓而成，其內(nèi)部裝有穩(wěn)油板以防止汽車行駛中油面波動過大造成發(fā)動機在縱向傾斜時機油泵吸不到油。油底殼底部安有放油螺塞。氣缸蓋氣缸蓋的功用是封閉氣缸上部并與活塞頂部、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室，同時為其他零部件提供安裝位置?，F(xiàn)在多使用鋁合金氣缸蓋，雖然成本高，但剛度、強度較好，還可以減少整車質(zhì)量。氣缸蓋上裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門和進、排氣通道等。汽油機氣缸蓋上還加工有火花塞孔，柴油機有安裝噴油器的孔。氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室形狀對發(fā)動機工作狀態(tài)影響很大。汽油機燃燒室的形狀如圖2.4所示。湖盆形燃統(tǒng)室 向偵斜盆］齡燒室 〔沸?麻燃燒室 〔11件球】幽燒室 恂扇球瓣燃燒室圖24奇宙伽瞬室形狀盆形：動力性和經(jīng)濟性較差，如捷達、奧迪等。楔形：構(gòu)造簡單緊湊，氣道導(dǎo)流效果好，充氣效率高，動力性和經(jīng)濟性較好，如切諾基等。半球形：構(gòu)造緊湊，散熱面積小，火花塞位于燃燒室中間，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，燃燒速度快，不易爆燃，被大部分現(xiàn)代轎車使用，如桑塔納2000GSI。扇球形：如德國大眾Golf等。氣缸墊氣缸墊安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，用于保證氣缸體與氣缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣。目前使用較多的是金屬-石棉墊，為了加強密封，在氣缸口、水孔、油道口處沖壓有彈性凸筋，利用凸筋變形實現(xiàn)密封。氣缸墊常見的損傷是燒蝕擊穿，一般發(fā)生在水孔、油道口與氣缸孔周圍，使發(fā)動機漏氣或冷卻液進入潤滑油。損壞的氣缸墊只能更換，不能修理。2.1.2機體組的檢修氣缸體、氣缸蓋裂紋的檢修⑴目測通過目測或者染色滲透劑檢查氣缸體和氣缸蓋等上平面是否有裂紋和損傷，如圖2.5所示。染色滲透劑檢查能夠檢測到細小的裂紋。如果有裂紋，則更換氣缸體或氣缸蓋。清潔需要檢查的區(qū)域后，噴灑紅色的滲透劑，并干燥。使用藍色的洗滌液清潔黏附在表面的滲透劑。噴灑白色的顯影劑。如果有裂紋，則在缸體或缸蓋表面裂紋處呈現(xiàn)紅色。水壓試驗法對于氣缸體、氣缸蓋裂紋的檢查，一般采用水壓試驗法。試驗時，用專用的蓋板封住氣缸體水道口，用水壓機將水壓入氣缸體水道中，要求在0.3?0.4MPa的壓力下保持約5min，看是否有滲漏現(xiàn)象。氣缸體、氣缸蓋平面翹曲變形的檢修變形原因

在裝配、維修過程中，不按工藝規(guī)程操作使氣缸蓋緊固螺栓扭力不均，不按順序拆裝，或裝配過程中氣缸蓋螺栓的擰緊力矩過大等。在高溫下拆卸缸蓋使缸蓋發(fā)生拱曲，有裂紋的缸體、缸蓋采用熱焊而引起變形。氣缸體、氣缸蓋變形的檢查氣缸體上平面和氣缸蓋下平面的平面度可用長度大于氣缸體長度的刀口尺或光軸測量，平放在缸體或缸蓋平面上，觀察各部位是否漏光。對漏光處用塞尺檢查，如超出規(guī)定值應(yīng)修復(fù)，如圖2.6所示。平面度誤差在整個平面不大于0.05mm或僅有局部不平時，可用刮削的方法；平面度誤差較大時，采用平面磨床磨削加工，但加工量不能過大，為0.25?0.50mm，否則會影響壓縮比。如圖2.7所示，氣缸蓋平面度的測量如氣缸體平面度的測量。@2.7氣缸蓋平面度的測量燃燒室容積的檢測測量前先徹底清除燃燒室內(nèi)的積炭、油污，將氣缸蓋置于水平狀態(tài)，用火花塞堵住火花塞孔。將80%煤油和20%潤滑油的混合液注入燃燒室，使混合液的平面達到與缸蓋平面基本齊平，然后用中間帶孔的玻璃板蓋在燃燒室平面上。用注射器或滴管從玻璃板孔注入混合液，直至液面與玻璃板相接觸，再用針管將混合液吸入玻璃量杯，觀察每個燃燒室的容積。燃燒室容積一般不小于標定容積的95%，同一缸蓋各缸燃燒室容積差不大于1%?2%，否則應(yīng)更換缸蓋。氣缸磨損的檢修氣缸經(jīng)過長期使用被磨損到一定程度，發(fā)動機動力就會顯著下降，燃料消耗急劇增加，使發(fā)動機的經(jīng)濟性變差。氣缸磨損程度是確定發(fā)動機是否需要大修的主要依據(jù)。（1） 氣缸磨損特征氣缸的磨損程度是判斷發(fā)動機技術(shù)狀況是否良好、是否需要大修的重要依據(jù)。在正常情況下氣缸的磨損是在活塞環(huán)運動區(qū)域產(chǎn)生不均勻磨損，并且有一定的規(guī)律性。從氣缸軸向方向，磨損呈上大下小的錐形，最大磨損部位在活塞處于上止點位置時，第一道活塞環(huán)所對應(yīng)的缸壁處；氣缸第一道環(huán)以上部位幾乎沒有磨損，會出現(xiàn)明顯的臺階，氣缸的最下部位也沒有磨損。沿氣缸圓周方向上，磨損呈不規(guī)則的橢圓形，最大磨損部位是活塞處于上止點位置時，一般在進氣門對面缸壁處。同一臺發(fā)動機第一缸和最后一缸（直列式的）磨損嚴重。（2） 氣缸磨損原因活塞位于上止點附近時各道環(huán)的背壓最大，第一道環(huán)最大，以下逐道減小；加上氣缸上部溫度高，潤滑差，進氣中的灰塵、廢氣中的酸性物質(zhì)引起的腐蝕等，都會造成氣缸上部磨損大，下部磨損小。而圓周方向的最大磨損部位主要是由活塞的側(cè)壓力和曲軸的軸向竄動造成。（3） 氣缸磨損的檢測測量氣缸磨損程度的目的是確定發(fā)動機是否需要進行大修，以確定修理尺寸的級別。氣缸磨損程度一般用圓度和圓柱度表示，也有用氣缸的最大磨損量來表示的。氣缸的外觀檢驗。觀察氣缸有無劃痕、裂紋等明顯缺陷。檢測氣缸磨損項目。最大磨損量是指氣缸的最大磨損直徑與未磨損直徑之差。圓度誤差。同一截面的相互垂直方向上直徑之差的一半是這個截面的圓度，不是氣缸的圓度，取最大值作為氣缸的圓度。圓柱度誤差。

同一方向上，上下直徑之差的一半為該方向的圓柱度，取最大值作為氣缸的圓柱度。配合間隙。氣缸中部直徑與活塞裙部下端直徑之差。氣缸的檢測部位。上部：活塞處于上止點時第一道環(huán)所對應(yīng)的（距氣缸上端10mm左右）缸壁處。中部：氣缸的上部、下部的中間部位。下部：氣缸下沿往上10mm左右。用量缸表測量方法如下：根據(jù)氣缸直徑選擇合適的測量推桿，固定在量缸表下端，使整個測桿長度與氣缸直徑相適應(yīng)；校正量缸表尺寸，將千分尺調(diào)到氣缸的標準尺寸，再將量缸表通過千分尺校正到氣缸的標準尺寸（使測桿有2mm左右的壓縮量），旋轉(zhuǎn)表盤使指針歸零；測量氣缸上、中、下三個位置指針指示的最小值為被測值，如圖2.8所示，并記錄測指針指示的最小值為被測值，如圖2.8所示，并記錄測的縱向和橫向氣缸直徑，測量時應(yīng)擺動量缸表，（4） 氣缸的修理氣缸修理尺寸的確定：氣缸磨損超過允許的限度時，應(yīng)確定氣缸的修理尺寸，并選配與氣缸修理尺寸同級的活塞、活塞環(huán)，以恢復(fù)氣缸的正確幾何形狀和活塞與氣缸的配合間隙。（5） 氣缸的鑲換氣缸采用修理尺寸法修理超過最后一級時應(yīng)用鑲套法恢復(fù)到氣缸的原有尺寸。干式氣缸套的鑲配。根據(jù)氣缸套的外形尺寸，將氣缸鏜到所需要的尺寸和一定的表面粗糙度值，以保證氣缸和氣缸套的良好結(jié)合。鑲配時，應(yīng)在氣缸壁的外壁涂上潤滑油，放正氣缸套，墊以平整墊木，用壓床徐徐壓入，或用手操縱專用工具壓入新缸套。氣缸套壓入后，應(yīng)與氣缸體上平面平齊，不得低于氣缸體上平面；若有高出，不得高于0.02mm。濕式氣缸套的換配。拆卸舊缸套時，應(yīng)清潔氣缸體內(nèi)污垢，氣缸體與氣缸套的結(jié)合處必須光滑。氣缸套在壓入前，在裝水封圈的部位涂密封膠，將裝有水封圈并壓緊在氣缸體承孔。。.裝入氣缸套后，檢查氣缸套端面高出氣缸體上平面的距離，應(yīng)控制在0.05?0.08mm。氣缸鑲?cè)牒?，?yīng)檢查氣缸水封圈的密封性，并進行水壓試驗。任務(wù)2.2活塞連桿組的構(gòu)造與檢修活塞連桿組就是一個曲柄滑塊機構(gòu)，將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，將汽油燃燒作用在活塞上的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的扭矩，實現(xiàn)對外輸出，驅(qū)動汽車運行。2.2.1活塞連桿組的構(gòu)造活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等組成?；钊?） 活塞功用活塞頂與氣缸蓋、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室；承受氣缸中氣體壓力，將此壓力通過活塞銷傳遞給連桿，驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)。（2） 工作條件活塞在氣缸內(nèi)承受周期性變化的氣體壓力和慣性力，做高速往復(fù)運動。并且與高溫燃氣直接接觸，加之潤滑不良、散熱困難，同時伴有化學(xué)腐蝕。（3） 材料要求活塞在惡劣的條件下工作，要求活塞具有足夠高的剛度、強度；導(dǎo)熱性好，耐高溫高壓、耐腐蝕；質(zhì)量小，具有良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性。（4） 活塞的材料活塞一般采用高強度鋁合金材料制造。

圖2.9活塞連桿絹圖2.9活塞連桿絹連桿蓋；MF桿身；耳一連桿軸承；活塞環(huán)；活塞銷;7一活塞活塞的組成及特點活塞由活塞頂部、活塞頭部、活塞裙部等組成，如圖2.10所示。活塞頂部與氣缸蓋和氣缸壁共同組成燃燒室，承受高溫氣體的壓力?；钊敳坑衅巾敗⑼鬼?、凹頂和凹坑等幾種形狀，如圖2.11所示。平頂活塞構(gòu)造簡單，吸熱面積小，制造工藝方便，在汽油機上應(yīng)用廣泛；凸頂活塞剛性好，強度高，吸熱面積大，難加工，可獲得較大壓縮比；凹頂活塞可通過凸凹深度獲得不同的壓縮比，但頂部溫度高，易積炭，加工困難。桑塔納2000GSI轎車AJR發(fā)動機采用的是凹頂活塞?；钊敳慷紭擞杏浱枺惭b時注意記號朝前?；钊^部指活塞環(huán)槽以上到活塞銷座孔以上的部分。一般活塞頭部有數(shù)道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。汽油機通常有三道環(huán)槽，其中兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下的機油流回油底殼?；钊敳课盏臒崃恐饕ㄟ^活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由冷卻水帶走，此外活塞頭部還與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)?；钊共恐赣森h(huán)槽下端面起至活塞底平面的部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動導(dǎo)向，并承受側(cè)壓力。在活塞裙部的上部有活塞銷座，用來安裝活塞銷，是活塞與連桿的連接部分，銷座孔需要很高的加工精度?；钊N偏置就是活塞銷座孔軸線向活塞中心線左側(cè)偏移1~2mm，可以防止活塞在受壓力較大的壓縮上止點換向時撞擊氣缸壁形成“敲缸”。高速發(fā)動機為了能減輕活塞的質(zhì)量，通常將全裙式（一薄壁圓筒）沿活塞銷座孔軸線方向去掉一塊成為拖板式活塞。（6）活塞的變形規(guī)律及應(yīng)對措施由于機械負荷和熱負荷的影響，活塞發(fā)生變形。在圓周方向，其裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大，使裙部變成長軸在活塞銷座軸線方向上的橢圓。由于氣體壓力和側(cè)壓力的作用，同時活塞銷座附近金屬堆積，受熱后膨脹量大，使活塞徑向產(chǎn)生橢圓變形。在高度方向，由于溫度分布和質(zhì)量分布不均勻，則變形量上大下小。為了保證活塞在工作時與氣缸壁間保持比較均勻的間隙，以免在氣缸內(nèi)卡死或引起局部磨損，必須在構(gòu)造上采取措施：冷態(tài)下活塞制造成其裙部斷面為長軸垂直于活塞銷方向的橢圓，軸線方向為上小下大的近似橢圓錐形。活塞銷座附近的裙部外表面制成凹陷0.5?1mm。在活塞裙部受側(cè)向力小的一側(cè)開“T”形槽。其中橫槽為絕熱槽，可減少從活塞頭部向裙部傳熱，使裙部膨脹量減少；縱槽稱膨脹槽，使裙部具有彈性，這樣冷態(tài)下的間隙可減小，熱態(tài)下又因切槽的補償作用，使活塞不致卡死在氣缸中。采用雙金屬活塞。有些鋁合金活塞在活塞銷座孔處嵌入線膨脹系數(shù)小的“恒范鋼片”，其作用是牽制活塞裙部的膨脹量。桑塔納2000GSI轎車就嵌入了“恒范鋼片”。采用上述措施后，活塞裙部與氣缸壁之間的冷態(tài)裝配間隙便可減小，使發(fā)動機不產(chǎn)生冷“敲缸”現(xiàn)象?；钊h(huán)活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)，如圖2.12所示。（1） 活塞環(huán)的作用氣環(huán)的作用是保證氣缸與活塞間的密封，并且把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻液帶走。油環(huán)起布油和刮油的作用，下行時刮除氣缸壁上多余的機油，上行時在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜，這樣既可防止機油竄入氣缸燃燒，又可以減少活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環(huán)還能起到封氣的作用。（2） 活塞環(huán)的工作條件及要求活塞環(huán)工作時受到氣缸中高溫、高壓的作用，隨活塞一起做高速運動，加上因高溫機油可能變質(zhì)，使?jié)櫥瑮l件變差，因此，磨損嚴重，易折斷。為此，要求其材料應(yīng)有良好的耐熱性、耐磨性、導(dǎo)熱性及足夠的強度和彈性。

活塞環(huán)的材料通常使用合金鑄鐵、優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球墨鑄鐵?；钊h(huán)的間隙發(fā)動機工作時，活塞、活塞環(huán)都會受熱膨脹，為防止環(huán)卡死在缸內(nèi)或脹死在環(huán)槽內(nèi)，安裝時，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙，如圖2.13所示。端隙△】又稱為開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙，一般為0.25?0.50mm。側(cè)隙△2又稱邊隙，是指活塞環(huán)裝入活塞后，其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)側(cè)隙大，一般為0.04?0.10mm，其他環(huán)一般為0.03?0.07mm。油環(huán)側(cè)隙更小些。背隙八3是活塞及活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙，一般為0.5?1mm。油環(huán)背隙大些，以增大存油間隙，便于減壓泄油。氣環(huán)的密封原理活塞環(huán)在自由狀態(tài)時，其外圓尺寸比氣缸內(nèi)徑大些，裝入氣缸后，環(huán)就產(chǎn)生一定的彈力而緊貼在氣缸壁上，形成密封面。如圖2.14所示，氣環(huán)在發(fā)動機各個行程中，還會由于氣體壓力或慣性力的作用，壓緊在下活塞環(huán)槽的側(cè)面上，產(chǎn)生另一個密封面。高溫高壓燃氣經(jīng)過這樣的通道，從最后一道氣環(huán)泄漏的燃氣壓力大大減小。氣斜壁氣斜壁⑸進氣行程⑸進氣行程居縮行程(c)他功行程 (d)排氣行程為了減少燃氣泄漏，活塞環(huán)裝入氣缸后各道環(huán)的開口相互錯開120°或90°，形成迷宮式的路線，增大漏氣阻力，減少漏氣量。（6）氣環(huán)的泵油現(xiàn)象由于活塞環(huán)的側(cè)隙和背隙客觀存在，當(dāng)發(fā)動機工作時，活塞環(huán)不可避免地產(chǎn)生泵油現(xiàn)象，如圖2.15所示。泵油現(xiàn)象會使機油上竄燃燒室燃燒，形成積炭，造成機油的消耗量增加，并可能在環(huán)槽內(nèi)形成積炭，導(dǎo)致環(huán)在環(huán)槽內(nèi)卡死而失去密封作用，甚至使環(huán)折斷?；钊滦?（川活塞上行活塞下行時，環(huán)靠在環(huán)槽上方，環(huán)從缸壁上刮下的機油充入環(huán)槽下方；當(dāng)活塞上行時，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時將機油擠壓到環(huán)槽的上方。如此反復(fù)，就將缸壁上的機油泵入燃燒室?？梢姳糜妥饔檬呛苡泻Φ?，必須設(shè)法消除。為了消除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，廣泛采用了非矩形斷面的扭曲環(huán)。（7）活塞環(huán)的種類根據(jù)活塞環(huán)的作用不同分為氣環(huán)和油環(huán)。氣環(huán)。氣環(huán)按斷面形狀分為矩形環(huán)、扭曲環(huán)、桶面環(huán)、錐面環(huán)及梯形環(huán)等幾種，如圖2.16所示。矩形環(huán)構(gòu)造簡單，制造方便，與氣缸壁接觸面積大，有利于活塞散熱。但磨合性差，而且會產(chǎn)生“泵油作用”。3闋形環(huán) 向扭曲環(huán) ◎捅面環(huán) （由錐面環(huán) 值舟形環(huán) ⑴反扭曲環(huán)扭曲環(huán)密封性、磨合性好，可防止“泵油”現(xiàn)象，易形成油楔，改善潤滑，可提高刮油能力。安裝時，必須注意環(huán)的斷面形狀和方向，應(yīng)將其內(nèi)切口朝上，外切口朝下。扭曲環(huán)不可裝反，否則機油消耗率成倍增加。目前應(yīng)用最廣。桶面環(huán)的外圓面為外凸圓弧形，能很好地適應(yīng)活塞的擺動，接觸面積小，有利于密封。常用于第1道環(huán)。錐面環(huán)的外圓面為錐角很小的錐面，錐面環(huán)與氣缸壁為線接觸，磨合性好。梯形環(huán)斷面為梯形。其主要優(yōu)點是抗黏結(jié)性好，常用于熱負荷較高的柴油機的第1道環(huán)。油環(huán)。油環(huán)的作用是布油和刮油。油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)，通常用組合油環(huán)。組合油環(huán)由三個刮油鋼片和兩個彈性襯環(huán)組成，如圖2.17所示。組合油環(huán)由上、下刮片和有徑向、軸向彈力的襯簧組成，這種環(huán)刮片很薄，刮油作用強，質(zhì)量輕，回油通道大，在高速發(fā)動機上得到廣泛應(yīng)用?；钊N（1） 活塞銷的作用活塞銷用于連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。（2） 活塞銷的工作條件及要求活塞銷在高溫條件下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件差。為此，活塞銷必須有足夠的剛度、強度和耐磨性，并且要求質(zhì)量輕。（3） 活塞銷材料活塞銷一般為低碳鋼或低碳合金鋼，如20Mn、15Cr、20Cr或20MnV等。經(jīng)表面滲碳淬火，再精磨加工。這樣既提高了表面硬度和耐磨性，又保證有較高的強度和沖擊韌性。為了減輕質(zhì)量，活塞銷一般做成空心圓柱。（4） 活塞銷的連接方式活塞銷的連接方式有半浮式和全浮式兩種，如圖2.18所示。半浮式連接就是銷與座孔之間為間隙配合，與連桿小頭襯套孔之間為過盈配合。全浮式連接就是在發(fā)動機工作溫度時，活塞銷與連桿小頭襯套孔和活塞銷座孔均為間隙配合。其特點是實際接觸面積大，減輕磨損且磨損均勻，因此被廣泛應(yīng)用?；匕敫∈?3）全浮式囹活塞銷的謹接方式連桿（1） 連桿組的作用及組成連桿組的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動曲軸轉(zhuǎn)動，從而使活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。連桿由小頭、大頭、桿身組成，如圖2.19所示。（2） 連桿組的工作條件及要求連桿在工作中要承受活塞銷傳來的氣體壓力、活塞連桿組往復(fù)運動的慣性力和連桿大頭繞曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力的作用，因此要求連桿要有足夠的剛度、強度，質(zhì)量要盡量輕。（3） 連桿的材料為滿足上述要求，連桿一般采用中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)模鍛而成，也有采用球墨鑄鐵制造的。為提高疲勞強度常進行表面噴丸處理，小型發(fā)動機的連桿則采用高強度鋁合金。（4） 連桿的構(gòu)造小頭與活塞銷相連，采用全浮式連接方式，連桿小頭孔內(nèi)裝有耐磨的青銅襯套，為潤滑活塞銷與襯套，在連桿小頭和襯套上一般有集油孔用來收集發(fā)動機運轉(zhuǎn)時濺到上面的機油。也有在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油道的，對小頭進行壓力潤滑。連桿桿身制造成“工”字形斷面，在質(zhì)量盡可能小的情況下提高抗彎強度。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。為便于安裝，一般連桿大頭做成剖分式，被分開的部分為連桿蓋，用特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上，為防止裝配錯誤，在同側(cè)刻有記號。有的連桿大頭連同軸承鉆有小油孔，從中噴出的壓力油用于對氣缸壁和凸輪進行潤滑。連桿大頭的切口形式有平切口和斜切口。平切口連桿的剖切面垂直于連桿軸線。一般汽油機連桿大頭尺寸都小于氣缸直徑，可采用平切口。柴油機連桿的受力較大，連桿大頭的尺寸往往超過氣缸直徑，為使連桿大頭能通過氣缸便于拆裝，將連桿大頭沿與連桿桿身軸線成30°?60。的方向切開，形成斜切口，斜切口連桿在往復(fù)慣性力作用下受拉時，在切口方向作用有較大的橫向力，因此，要有可靠的定位裝置。斜切口連桿常用的定位方式有止口定位和套筒定位、鋸齒定位。對于V型發(fā)動機，連桿安裝方式有并列、主副和叉形三種，如圖2.20所示?？贚W間主副15桿 曲更形連軒囹V型發(fā)動機連懺安裝方式并列式。相對應(yīng)的左右兩缸連桿并列安裝在同一連桿軸頸上。兩側(cè)連桿可以通用，兩列氣缸中的活塞連桿組運動規(guī)律相同，但曲軸的長度增加。主副式。一列氣缸的連桿為主連桿，直接安裝在連桿軸頸上，另一列為副連桿，鉸接在主連桿大頭上的兩個凸耳之間。這種連接可不增加發(fā)動機的軸向長度，但主副連桿不能互換，兩列氣缸的活塞連桿組運動規(guī)律不同。叉形連桿式。左右對稱的兩列氣缸連桿中，一個連桿大頭做成叉形，跨于另一個連桿厚度較小的大頭兩端。兩列氣缸中的活塞連桿組的運動規(guī)律相同，但叉形連桿的制造工藝復(fù)雜，且大頭的剛度較低。連桿軸承連桿軸承也稱連桿軸瓦?，F(xiàn)代發(fā)動機用連桿軸承是由鋼背和減磨層組成的分開式薄壁軸承，為減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)安裝具有一定彈性的滑動軸承，簡稱為連桿軸瓦。連桿軸瓦在自由狀態(tài)下的半徑略大于座孔的半徑。另外，當(dāng)軸瓦壓入座孔并用一定壓力壓緊后，軸瓦稍高于座孔接合面（高出量），當(dāng)連桿螺栓緊固后，便產(chǎn)生一定的過盈量?？亢线m的過盈量保證軸瓦在工作時與座孔緊密貼合，以利于散熱。如圖2.21所示，軸瓦分上下片，表面有耐磨合金層，背面有較高光潔度。裝入連桿大頭孔內(nèi)有過盈量，可均勻緊貼大頭內(nèi)孔，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，提高工作可靠性，延長壽命。軸瓦上有定位凸鍵，安裝時嵌入連桿大頭的定位凹槽中可以防止軸瓦移動或轉(zhuǎn)動。連桿螺栓連桿蓋和連桿大頭用連桿螺栓連在一起，連桿螺栓在工作中承受很大的交變載荷作用，為此，采用優(yōu)質(zhì)合金鋼并經(jīng)過精加工特制而成。拆裝時，擰緊連桿螺栓，要分2?3次交替均勻擰緊到規(guī)定力矩，擰緊后還應(yīng)可靠地鎖緊。平切口連桿蓋與連桿的定位多采用連桿螺栓定位，利用連桿螺栓中部精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與經(jīng)過精加工的螺栓孔來保證。2.2.2活塞連桿組的檢修活塞連桿組的檢修主要包括活塞的選配、活塞環(huán)的檢修、連桿的檢修、活塞銷的選配和活塞連桿組的組裝?；钊倪x配活塞的損傷形式活塞的損傷主要是磨損，發(fā)生在活塞的環(huán)槽、銷座孔、裙部處。有時還有活塞的刮傷、燒蝕等現(xiàn)象?；钊倪x配當(dāng)氣缸的磨損超過允許值或活塞發(fā)生明顯損傷時，必須對氣缸進行修理，并要根據(jù)氣缸的修理尺寸選配活塞。選配活塞時應(yīng)注意：按氣缸的修理尺寸選用同一級修理尺寸和同一尺寸組的活塞。活塞成套選配時，同一臺發(fā)動機應(yīng)選用同一廠牌的活塞，以保證其材料和性能的一致性。成組選配活塞中，尺寸差和質(zhì)量差應(yīng)符合要求。其尺寸差一般為0.01?0.025mm，質(zhì)量差一般為5?10g。銷座孔的涂色標記應(yīng)相同。成組選配活塞時，應(yīng)注意分組標記和涂色標記?；钊臏y量測量活塞的裙部，測量時用外徑千分尺在活塞銷平行方向和垂直方向各測量一次，將測得數(shù)值與標準尺寸相減得到磨損量，并計算圓度和圓柱度?；钊h(huán)的檢修活塞環(huán)的損傷形式活塞環(huán)在工作時，由于受高溫作用和潤滑條件差的影響，活塞環(huán)的損傷主要是磨損，隨著磨損的加劇，活塞環(huán)的彈力逐漸減弱，端隙、側(cè)隙增大，此外，還有可能斷裂損壞?；钊h(huán)的選配發(fā)動機大修時，應(yīng)根據(jù)氣缸的修理尺寸，選用與氣缸、活塞同一修理尺寸級別的活塞環(huán)。為確?；钊h(huán)的工作性能，要求其具有足夠的彈性以保證與氣缸壁緊密貼合和在環(huán)槽內(nèi)有合適的配合間隙。在選配活塞環(huán)時應(yīng)進行活塞環(huán)的彈力檢驗、漏光檢驗和“三隙”檢驗。活塞環(huán)的“三隙”檢驗活塞環(huán)的端隙檢測。將活塞環(huán)置于氣缸套內(nèi)，并用倒置活塞的頂部將活塞環(huán)推入氣缸內(nèi)相應(yīng)的位置，然后用厚薄規(guī)測量。端隙大于規(guī)定值，應(yīng)更換；端隙過小，應(yīng)對環(huán)口的一端加以銼削。銼削時，注意環(huán)口應(yīng)平整、無毛刺，如圖2.22(a)所示。活塞環(huán)的側(cè)隙檢測。將活塞環(huán)放入環(huán)槽內(nèi)，在環(huán)槽內(nèi)滾動應(yīng)自由，既不松動，又無阻滯現(xiàn)象。用厚薄規(guī)按圖2.22(b)所示的方法測量，其值應(yīng)符合要求。側(cè)隙過大，應(yīng)更換；側(cè)隙過小，將活塞環(huán)置于平板上的砂布上研磨。活塞環(huán)的背隙檢測。背隙通常以環(huán)槽深度與活塞環(huán)徑向厚度的差值來衡量。測量時，將環(huán)落入環(huán)槽底，再用深度游標卡尺測出環(huán)外圓柱面沉入環(huán)岸的數(shù)值。背隙一般為0.10?0.35mm，如圖2.22(c)所示。在實際操作中，通常以經(jīng)驗法判斷活塞環(huán)的背隙，將環(huán)置于環(huán)槽內(nèi)，環(huán)應(yīng)低于環(huán)岸，且能在槽中滑動自如，無明顯松曠感覺即可。2飼)檢查端隙 (h)檢查側(cè)隙 化)檢查背隙^2.22活塞環(huán)三隙的檢查| 1—塞尺；2—m—活富 |活塞環(huán)漏光度的檢測為了保證活塞環(huán)的密封作用，要求活塞環(huán)的外表面與氣缸壁貼合良好，避免造成漏氣和機油上竄現(xiàn)象。活塞環(huán)漏光度校驗儀將被檢驗的活塞環(huán)套入以三組滾輪支承并能自由轉(zhuǎn)動的環(huán)規(guī)中，擋盤、燈泡等固定在底座上，套筒內(nèi)的燈光透過活塞環(huán)與氣缸壁的縫隙，將環(huán)規(guī)轉(zhuǎn)動一圈，便可以從上面觀察到活塞環(huán)的漏光度?；钊h(huán)漏光度的技術(shù)要求是：在活塞環(huán)端口左右30°范圍內(nèi)不應(yīng)有漏光點，在同一活塞環(huán)上的漏光點不能多于2處，每處漏光弧長所對應(yīng)的圓心角不得超過25°，同一環(huán)上漏光弧長所對應(yīng)的圓心角之和不得超過45°，漏光處的縫隙應(yīng)不大于0.03mm。連桿的檢修(1)連桿的損失形式連桿在工作中，由于受復(fù)雜的交變載荷的作用，易造成連桿的彎曲、扭曲，大小頭內(nèi)孔的磨損，螺栓孔的損壞，大頭端接觸面損傷以及連桿的裂紋等。(2)連桿變形的檢驗連桿變形的檢驗在連桿校驗儀上進行，如圖2.23所示，檢驗時，首先將連桿大頭的軸承蓋裝好，不裝連桿軸承，按規(guī)定扭力將連桿螺栓擰緊，裝配好活塞銷，然后將連桿大頭套裝在支承軸