图2-8 油底壳的外形
曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。该机构的功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。曲柄连杆机构如图2-9所示。
1.活塞
活塞的功用是承受燃烧气体压力，并将此压力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转，此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。活塞由顶部、头部和裙部三部分构成，现代汽车发动机广泛采用铝合金活塞。活塞及其结构如图2-10所示。
汽油机活塞顶部的形状与燃烧室形状和压缩比大小有关。汽油机活塞顶部的形状如图2-11所示。
柴油机活塞顶部的形状取决于混合气形成方式和燃烧室形状，
图2-9 曲柄连杆机构
图2-10 活塞及其结构
图2-11 汽油机活塞顶部的形状
a）平顶活塞 b）凸顶活塞 c）凹顶活塞
有分隔式燃烧室柴油机的活塞顶部和直喷式燃烧室柴油机的活塞顶部。柴油机活塞顶部的形状如图2-12所示。
图2-12 柴油机活塞顶部的形状
a）分隔式燃烧室柴油机活塞 b）直喷式燃烧室柴油机活塞
活塞是发动机中工作条件最严酷的零件。作用在活塞上的力有气体压力和往复惯性力。活塞顶与高温燃气直接接触，使活塞顶的温度很高。同时活塞在侧压力的作用下沿气缸壁面高速滑动，摩擦损失大，磨损严重。活塞的常见故障大多为自然磨损。在发动机过热破坏正常配合间隙或断油时，会造成活塞顶部或摩擦面的部分铝金属熔蚀发生拉缸和咬死。另外，点火提前角太大、磨损后配合间隙过大、发生严重积炭早燃或爆燃的情况下，也会发生击伤、裂缝等故障。
2.活塞环
活塞环分气环和油环两种，如图2-13所示。气环的主要功用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热。油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余机油，并在气缸壁上涂覆一层均匀的油膜以利润滑。
活塞环的常见故障有因活塞拉缸被折断，环高自然磨损以及弹性衰减等造成漏气、漏油。另外，由于气缸壁面的形状误差使活塞环在上下滑动的同时还在环槽内产生径向移动，不仅加重了环与环槽的磨损，还使活塞环受到交变弯曲应力的作用而容易折断。
图2-13 活塞环
图2-14 活塞销结构
a）圆柱形内孔 b）截锥形内孔 c）组合形内孔
3.活塞销及活塞销衬套(www.xing528.com)
活塞销用来连接活塞和连杆。活塞销的材料一般为低碳钢或低碳合金钢，外表面渗碳淬硬，再经精磨和抛光等精加工。活塞销结构如图2-14所示。
活塞销常见的故障为外径自然磨损，以及在特殊工况下或制造上未检出的隐藏裂缝造成折断，这时往往会造成气缸、活塞、连杆等同时损坏的事故。
活塞销衬套常见的故障为自然磨损，也有因缺油高温造成烧损、配合间隙过大导致衬套走外圆等故障。
4.曲轴
曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体压力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统、发动机的配气机构和其他辅助装置。现代汽车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴。曲轴由若干个单元曲拐构成，按单元曲拐连接方法的不同，曲轴分为整体式和组合式两类。整体式曲轴结构如图2-15所示。
图2-15 整体式曲轴结构
曲轴的常见故障为主轴颈和连杆轴颈磨损，因受力扭曲变形导致同轴度失准，以及在突发工况下或材质缺陷、隐藏裂纹等造成折断。
5.连杆和连杆螺栓
连杆由小头、杆身和大头构成。连杆结构如图2-16所示。
图2-16 连杆结构
连杆的常见故障为受力杆体扭曲，大头、小头孔座因轴孔磨损或断油造成过度磨损松旷及螺栓孔螺纹损坏等。
连杆螺栓如图2-17所示。连杆螺栓承受交变载荷，因此在结构上应尽量增大连杆螺栓的弹性，在加工方面要精细加工过渡圆角，以消除应力集中，提高抗疲劳强度。
6.连杆轴承和曲轴轴承
连杆轴承和曲轴轴承均由上、下两片轴瓦对合而成。轴瓦如图2-18所示。轴瓦由钢背和减摩合金层或钢背、减摩合金层和软镀层构成。连杆轴承和曲轴轴承均承受交变载荷和高速摩擦，因此轴承材料必须具有足够的抗疲劳强度，而且具有摩擦力小、耐磨损和耐腐蚀的特性。
图2-17 连杆螺栓
图2-18 轴瓦
连杆轴承和曲轴轴承的常见故障为自然磨损，大致有：因断油产生合金层的合金烧熔咬轴，因冲击负荷所致合金层部分合金疲劳剥落，因配合间隙过大造成轴承钢衬走外圆及定位唇口变形移位等。
7.飞轮总成
飞轮总成如图2-19所示。飞轮是转动惯量很大的盘形零件，它就像一个能量存储器。除此之外，飞轮还有下列功用：飞轮是摩擦式离合器的主动件；在飞轮轮缘上镶嵌有供起动发动机用的飞轮齿圈；在飞轮上还刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时，以及调整气门间隙。
飞轮总成的常见故障：大端工作平面因离合器钢片损坏或磨损后被铆钉突出磨损而形成沟槽，使有效摩擦面积减少而造成离合器工作失效；飞轮齿圈齿端因起动机驱动齿轮的撞击崩块或齿面磨损过大；齿圈与飞轮外圆配合松弛等。
图2-19 飞轮总成
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