活塞连杆组检修

《汽车发动机机械系统检修》
02 知识准备
有些活塞裙部除设有隔热槽外，还有膨胀槽。膨胀槽可使活塞裙部具有一定的弹性， 在低温时与气缸的配合间隙较小，且高温时又不致在气缸中卡死。膨胀槽必须斜切， 不能与活塞轴线平行，以防导致气缸磨损不均匀。为防止切槽处裂损，在隔热槽和膨 胀槽的端部都必须加工止裂孔。活塞裙部开槽会降低其强度和刚度，一般只适用于负 荷较小的发动机。
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02 知识准备
为限制活塞裙部的膨胀量， 有些活塞在销座中镶铸有 膨胀系数较低的恒范钢片。
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4）活塞销座 活塞销座位于活塞裙部的上部，加工有座孔，用以安 装活塞销。 活塞销座孔轴线通常向活塞中心线左侧（由发动机前 方看）偏移1～2mm，称为活塞销偏置。目的是防止 活塞在受气体压力较大的压缩上止点换向时，撞击气 缸壁而产生“敲缸”。活塞销偏置工作原理是活塞在压 缩上止点，由右侧与气缸壁接触向左侧与气缸壁接触 过渡时，由于活塞销偏置使活塞倾斜，左侧下端先与 气缸壁接触，随着做功行程活塞向下止点移动，活塞 承受向左的侧向力增大，活塞左侧上端逐渐靠向气缸 壁，从而减轻了活塞换向时对气缸壁的撞击。
活塞的功用是承受气缸中气体的压力，并将此压力通过活塞销传给连杆。此外，活塞的顶部还 与气缸盖和气缸配合共同组成燃烧室。 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达 2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～ 700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机 高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在 气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使 活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生 附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。因此，要保证活塞能够正常工作，要求活 塞要有足够的刚度和强度，传力可靠；导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损；质量小，重 量轻，尽可能地减小往复惯性力。活塞一般都采用铝合金材料铸造或锻造而成示，主要由活塞 顶部、活塞头部和活塞裙部三部分组成，在活塞裙部的上部有活塞销座。
项目一 曲柄连杆机构检修
学习任务2 活塞连杆组检修
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任务描述
一辆汽车，装备1ZR发动机, 最近这段时间出现现象怠速和中速时响声比袭较 明显、清晰，发出有节奏的“嗒、嗒”声；发动机转速变化时，响声的周期也随 着变化；急加速时，响声更大；发动机温度升高后，响声不减弱；经维修技师 检查初步确认是活塞连杆组故障引起, 需要对发动机进行解体检查。
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ห้องสมุดไป่ตู้
02 知识准备
活塞连杆组是曲柄连杆机 构的重要组成部分。活塞 与气缸盖、气缸壁共同组 成燃烧室，承受气缸中气 体的压力，并将此压力通 过活塞销和连杆传给曲轴。 活塞连杆组主要由活塞、 气环、油环、活塞销、连 杆、连杆轴承等组成。
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02 知识准备
二、活塞连杆组主要零部件 1.活塞
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目录 CONTENTS
01 学习目标 02 知识准备 03 课堂互动 04 任务实施 05 课堂小结
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【学习目标】
（1）能够认识活塞连杆组的组成、结构与功用； （2）能够运用检测设备进行活塞检测，并能进行正确的选配； （3）能够正确运用量具进行活塞环的检测； （4）能够正确选配活塞销与活塞销座孔及连杆衬套； （5）能够运用检测设备检验连杆变形；并能进行校正； （6）具备信息查询和手册使用的基本能力； （7）能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作； （8）能够与同学密切合作，规范安全的完成学习活动； （9）养成自主学习、操作规范的工作作风及环保意识。
3）活塞裙部 活塞环槽以下的部分称活塞裙部，为活塞的往复运动起导向作用。活塞裙部常见形式有桶式、开槽式、拖板 式等。
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02 知识准备
发动机工作时，由于气体压力和 活塞销座处金属较多的影响，活 塞裙部沿活塞销轴线方向膨胀量 较大，所以在常温下，活塞裙部 截面形状呈椭圆形，椭圆形长轴 垂直于活塞销方向，其目的是保 证在热态下活塞与气缸的配合间 隙均匀。此外，发动机工作中， 由于活塞的温度从上到下逐渐降 低，膨胀量逐渐减小，所以在常 温下，活塞裙部直径上小下。
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活塞环按其功用可分为气环和油环两 类。气环又称压缩环，其功用是密封 活塞和气缸之间的间隙，防止漏气和 窜油，并将活塞承受的热量传给气缸。 油环的功用是刮去气缸壁上多余的润 滑油，并在气缸壁上均匀布油。一般 发动机上装有二道气环和一道油环。
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1）活塞顶部 活塞顶部是燃烧室的组成部 分，承受高温气体的压力。
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02 知识准备 活塞的顶部形状
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2）活塞头部 活塞头部是指活塞环槽以上的部分，主要用来安装活塞环，以实现气缸的密封。 活塞头部加工有安装活塞环的环槽，一般有3～4道环槽，最下面一道环槽安装油环，其他环槽安装气环。 油环环槽底部一般加工有回油孔，以便使气缸壁上多余的润滑油通过活塞内腔流回曲轴箱。有些油环环槽的底 部有一条较窄的槽，除回油作用外，还有减少活塞头部向裙部传递热量的作用，所以称之为隔热槽。有些活塞 的隔热槽设在活塞裙部。
02 知识准备
活塞环工作时受到气缸中气体的高温高压作用，温度较高，而且在气缸中高速运动，加上机油高温变质， 润滑条件变坏，其磨损严重。活塞环磨损失效后，发动机出现启动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机 油损耗量大、排气冒黑烟，活塞边面积碳严重。 根据活塞的功用和工作条件，要求活塞的材料应有耐热性、导热性、耐磨性、磨合性、韧性喝足够的强度 等。目前广泛采用的活塞环材料是优质灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。由于第一道气环的工作条件最恶劣， 一般其工作表面镀有多孔铬。（多孔铬的硬度高，能储存少量的机油），其它活塞环一般镀锡或磷化，以 改善磨合性能。 活塞环装在环槽内应处于浮动状态，以保证与气缸壁密封接合。因此，活塞环的上下侧与环槽留有间隙， 环与槽底留有间隙，在环的开口端也留有间隙，否则，活塞环受热膨胀会卡死在环槽内，拉坏气缸。活塞 环上切有一个开口，称活塞环开口。活塞环开口不仅便于活塞环拆装，而且可以使活塞环直径略大于气缸 直径，靠其弹性在缸内压紧气缸壁，以加强密封性。