汽车发动机理论与实训：活塞连杆组的作用及操作记录

1.活塞连杆组的功用和组成

（1）活塞连杆组的功用。活塞连杆组将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转化为曲轴对外输出的转矩。

（2）活塞连杆组的组成。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴承等组成（如图2-9）。

图2-9　活塞连杆组组成。

2.活塞

（1）活塞的功用。活塞承受气缸中的气体压力，并将此压力通过活塞销传递给连杆，以推动旋转。

（2）活塞的结构。活塞主要由活塞顶部、活塞头部和活塞裙三部分组成（如图2-10）。材料一般为铝合金。

图2-10　活塞结构。

（3）活塞顶部常见形式。活塞顶部常见形式主要由平顶、凹顶、凸顶和成型时四种（如图2-11）。

图2-11　活塞顶部常见形式。

3.活塞环

活塞环是中间断开的弹性金属环，有气环和油环两种。活塞上部安装气环，下部安装油环。活塞环安装时，环的切口要120°的错开（如图2-12）。

（1）气环

①气环的功用。气环用于保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时把活塞顶部的大部分热量传给气缸壁，起到导热作用。气环一般采用氮化环、磷化球铁环。

②气环的断面形式。气环按断面形状分为矩形、锥形、内切口扭曲环、外切口扭曲环、梯形环、桶形环（如图2-13）。

图2-12　活塞环安装位置。

图2-13　气环断面形式。

（2）油环

①油环的功用。把气缸壁上多余的润滑油刮下，同时又使缸壁上布有薄薄的油膜，保证气缸和活塞及环的正常润滑，这是油环的主要任务。

②油环的类型。

油环有整体式和组合式两种（如图2-14）。

（3）活塞环泵油现象。活塞环泵油作用就是活塞在气缸内上下往复工作时，引起活塞环相反作用力，从而使活塞环与环槽之间，产生相互挤压式的泵吸现象。部分处于活塞环槽内的润滑油随着活塞环与环槽的相互挤压，最后进入燃烧室，这就是活塞环的泵吸现象（如图2-15）。

图2-14　油环的类型。

图2-15　活塞环泵油现象。

4.活塞销

活塞销的功用。活塞销用于连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传递给连杆。

5.连杆与连杆轴承

（1）连杆的作用。连杆的作用是连接活塞和曲轴，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将活塞承受的力传给曲轴。

（2）连杆的结构及材料。连杆分为连杆小端、杆身和连杆大端三分部（如图2-16）。

图2-16　连杆的结构。

①连杆小端。连杆小端用于安装活塞销，连接活塞。

②杆身。连杆杆身多采用“工”字型断面，用来提高抗弯强度。杆身内有纵向的压力油通道，对活塞销进行压力润滑。

③连杆大端。连杆大端通过轴承与曲轴的连杆轴颈相连。

◆课后习题

一、填空题

1.活塞连杆组主要由________、________、________、________、________等组成。

2.活塞主要由________、________、________等组成。

3.活塞顶部常见形式主要由________、________、________三种。

4.气环按断面分为________、________、________、________、________、________。

5.连杆分为________、________、________三部分。(www.xing528.com)

二、简答题

活塞环分为哪两种？它们各自的功用？

任务实施

一、工具准备

发动机一台、常用工具一套、扭力扳手一把、活塞环压缩器（卡箍）一个（如图2-17）、活塞环拆装钳一把（如图2-18）、外径千分尺一套、内径量表一套、游标卡尺一把、塞尺一把。

图2-17　活塞环压缩器。

图2-18　活塞环拆装钳。

二、任务实施

1.活塞连杆组的分解

（1）将已拆下气缸盖、油底壳的发动机平放在工作台上（或在发动机翻转架上平置），以方便拆卸。

（2）拆下连杆螺栓的螺母，取下连杆轴承盖。

（3）用木锤柄将活塞连杆组件从气缸内推出，将连杆轴承盖装回活塞连杆组件上，以防搞乱丢失。

（4）检查活塞销与活塞以及与连杆小头衬套孔的配合情况是否良好正常。如果觉得有松动，则需更换活塞销或活塞。

（5）用活塞环卡钳拆下活塞环，按每个缸的顺序分别将气环和油环按次序放好（如图2-19）。

（6）用卡簧钳先取下活塞销的卡环，用专用工具将活塞销从活塞和连杆小头衬套内压出或铣出（如图2-20）。

（7）取下活塞。

（8）拆下连杆小端的衬套。

图2-19　气环的拆卸。

图2-20　卡环拆卸。

2.活塞的检修

（1）除积炭。用清洁活塞环槽的工具或断裂的活塞环清除活塞环槽内的积炭。如图2-21所示，如果积碳将活塞环嵌在环槽中不能转动，可将活塞总成浸泡在煤油中，待其软化后再用溶液和软刷清楚活塞顶部的积炭。注意：不能用钢刷或刮刀、螺钉旋具等工具硬撬。

（2）检查活塞环槽。检查活塞的磨损和损坏情况，特别是活塞头部的活塞环槽部分，如图2-22所示。

（3）检查活塞与气缸壁的间隙如图2-23所示，标准的间隙为0.02～0.04mm。

3.活塞连杆组的装配

（1）装配前先彻底清洗各零件。

（2）将事先标记好的同一缸活塞、连杆，在活塞加温状态下，用活塞销组装起来。

（3）安装活塞环。将事先选配好的活塞与活塞环擦净，用活塞环钳子将活塞环装配到相应的各缸活塞环槽上。注：活塞环的断面结构及安装位置，应将镀铬环装在第一道环槽内，活塞环上有“TOP”记号的一面必须朝上安装。三道活塞环的端口互错120。以防开口重叠时，可燃混合气从开口处窜入曲轴箱内，影响发动机的动力性和润滑油的质量。

图2-21

图2-22　活塞直径测量方法。

图2-23　间隙测量方法。

（4）将发动机缸体横置，对缸筒清洁、润滑。

（5）将活塞按正确的方向放入相应的气缸内。

（6）用专用工具将活塞装入汽缸体内。

（7）装上连杆轴承盖，拧上连杆螺栓、预紧。

（8）按规定的力矩拧紧。注：分2～3次（30N.M+90°）

（9）安装完毕后的检验。

表格填写

活塞连杆组作业记录表