汽车发动机构造与拆装项目二：任务二：活塞连杆组的构造与拆装

项目二 曲柄连杆机构,任务二 活塞连杆组构造与拆装,完成本任务的学习后，你应能： 说出活塞连杆组各部件的名称、作用； 说出活塞连杆组的构造； 说出活塞连杆组的运行原理； 记住活塞连杆组拆装需要使用的工具； 记住活塞连杆组的拆装步骤； 记住活塞连杆组拆装的技术要求； 独立完成活塞连杆组的拆装； 记住实训5S操作规范。,应知目标,学习目标,项目二 曲柄连杆机构,任务二 活塞连杆组构造与拆装,任务描述：四冲程发动机要正常运行，依附于“进气-压缩-作功-排气”四个冲程的循环工作，在发动机工作的时候，需要形成一个封闭的空间来完成这四个冲程。这个空间的重要组成部分之一，便是活塞。而活塞本身不能独立完成一整套的动作来支撑发动机的良好运行，这当中需要一个连接机构，即连杆，与活塞共同组成活塞连杆组。使发动机的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。,相关知识,活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成，如图2-24所示。,图2-24活塞连杆组,5,活塞连杆组： 由活塞、活塞环、活塞销和连杆-运动件,气环,油环,活塞销,活塞,连杆,连杆螺栓,连杆轴瓦,连杆盖,相关知识,一、活塞,活塞的基本结构包括顶部、环槽部、裙部和活塞销座四个部分，如图2-25所示。,7,活塞头部,位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。,气环槽,油环槽,工作条件最恶劣，应离顶部远些。,(1)、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 (2)、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， (3)、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。,作用：,活塞销孔,活塞裙部,(1)位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 (2)作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。,8,相关知识,活塞按顶部结构分为（以汽油发动机为例）平顶、凸顶、凹顶、成型顶四种类型，如图2-26所示。,10,结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上。,凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。,凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。（高压缩比发动机为了防止碰撞气门，也可用凹坑的深度来调整压缩比),相关知识,活塞的作用： （1）承受气缸中气体的压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴转动； （2）它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力； （3）活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。,工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600-700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3-5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。 材料： 铝合金：质量小 （约为铸铁活塞的50%70%）；导热性好（约为铸铁的三倍）；3. 热膨胀系数大。 灰铸铁,12,相关知识,相关知识,二、活塞环 活塞环用于崁入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：气环和油环,如图2-27所示。,相关知识,作用：燃油发动机内部的核心部件，它和气缸，活塞，气缸壁等一起完成燃油气体的密封，另外还起到控油、导热、导向等作用。,知识窗：气环的作用是保证活塞与气缸间的密封。防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损，减轻摩擦阻力。,活塞环 是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：6万公里 1气环 1）.作用： （1）密封：防止气缸内的气体窜入油底壳； （2）传热：将活塞头部的热量传给气缸壁； （3）辅助刮油、布油。,气环尽量少（2-3）； 安装时切口错开（迷宫）,相关知识,活塞环的间隙 （1） 端隙1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为0.25mm0.50mm；,结构与密封原理,（2） 侧隙2：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道0.04mm0.10mm；其它气环0.03mm0.07mm。油环一般侧隙较小，0.025mm0.07mm； （3）背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm；,2,3,18,气环断面形状：,19,活塞环的泵油作用及危害 原因： （1）存在侧隙和背隙； （2）环运动时在环槽中靠上靠下。,20,危害： （1）增加了润滑油的消耗； （2）火花塞沾油不跳火； （3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏； （4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性； （5）加剧了气缸的磨损。,活塞环的泵油的危害,相关知识,思考：活塞环上都有豁口，安装到活塞环槽内时，密封效果如何？各活塞环的开口处应该怎么样处理？ 活塞环的分类： 按结构分：整体结构、组合环、开槽油环、开槽螺旋撑簧油环、钢带组合油环； 按断面形状分：矩形环、桶面环、锥面环、梯形环、扭曲环、反扭曲环等； 按材料分：铸铁、钢质。,相关知识,三、活塞销 活塞销是装在活塞裙部的圆柱形销子，如图2-28所示。,作用：用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。 材料：一般为低碳钢或低碳合金钢。,相关知识,连接方式：全浮式和半浮式，如图2-29所示。,（1）定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。 (2)装配： 1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。 2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入。,24,全浮式,(1)定义：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头） (2)装配：加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合。,25,半浮式,相关知识,四、连杆组 连杆组包括连杆衬套、连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦和连杆螺母等零件，如图2-30所示。,相关知识,1.连杆 作用：将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆的组成：连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成，如图2-31所示。连杆小端与活塞销相连，工作时与活塞销之间有相对运动，小头孔中有连杆衬套（青铜）。在连杆的小端和衬套上钻有小孔（油道），用来润滑小端和活塞销。,相关知识,连杆杆身通常做成工字型断面，以求增加其强度和刚度，在其中间有油润滑油道，如图2-32所示。,相关知识,连杆大头的切口形式有平切口和斜切口两种，如图2-33所示。,连杆大头的常用定位形式有连杆螺栓定位、止口定位、套筒定位以及锯齿定位四种，如图2-34所示。,图2-33,图2-34,相关知识,2.连杆轴瓦 连杆轴瓦包括连杆上瓦和连杆下瓦，安装在连杆和曲轴的连接部位，起耐磨、连接、支撑、传动的作用。,相关知识,连杆上瓦的内圆柱面上沿周向设置有油槽，所述油槽对应的圆心角为80120，油槽部的连杆瓦壁上设置有过油孔。,知识窗：连杆轴瓦的装配： 连杆轴瓦装配时上下的记号不能对错，瓦口的方向不能对反，螺丝需达到相应扭力。连杆的瓦口从正面看在左边，这与曲轴旋转方向和油道位置设置有关。连杆瓦缺口朝油泵方向，活塞箭头方向和连杆有字的方向朝向正时齿轮。,任务实施,一、操作准备,操作过程,1 拆卸活塞连杆组 （1）准备好实训的工具与零件，如图2-36所示。,操作过程,（2）使用指针式扭力扳手旋转曲轴到上止点位置，并用铲刀清洁气缸体上平面，再用抹布由内向外擦，如图2-37所示。,操作过程,（3）将指定活塞连杆旋转到上止点位置，检查连杆是否有明显弯曲现象，检查活塞连杆组的序号是否与气缸体上的序号一致，如无序号，用记号笔标记，如图2-38所示。,操作过程,（4）将指定活塞连杆旋转到下止点位置，用抹布清洁气缸。 （5）翻转台架，使油底壳位置向上，并检查或设置装配标记（如果无原车标记，用记号笔在连杆和连杆轴承盖上做记号），如图2-39所示。,操作过程,（6）用指针式扭力扳手和E10套筒分两次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取下下盖上的连杆轴承，如图2-40所示。,操作过程,（7）用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持住），如图2-41所示。,操作过程,（8）使用活塞环扩张器拆下两道压缩环，用手拆下组合油环，用铲刀清理活塞顶面积炭。 （9）用抹布清洁活塞连杆、活塞环、连杆轴承（两片，并注意原来的安装位置摆放）、连杆轴承盖、连杆螺母、气缸筒和连杆轴颈。 （10）用压缩空气吹净上述清洗零件，如图2-42所示。,操作过程,2装配活塞连杆组 （1）组装活塞环（油环开口直接装配到位，气环开口在安装活塞前错口），将连杆轴承（两片）安装到相应位置。 （2）用压缩空气再次吹气缸筒，清洁连杆轴颈（用布擦）和连杆上的连杆轴承（用布擦），润滑气缸筒、活塞裙部、活塞环、活塞销和连杆轴承。,操作过程,（3）放入活塞安装工具，调整安装工具，按照装配记号放入活塞，用橡胶锤轻轻推入（推入深度与缸体平面平齐），取下活塞安装工具，再次用橡胶锤将活塞推入到位，如图2-43所示。,操作过程,（4）清洁（用布擦）并润滑连杆轴承盖，装入连杆盖，如图2-44所示。,操作过程,（5）注意连杆螺母的安装方向，润滑螺母的旋转平面，用手安装连杆螺母，分两次拧紧，再用记号笔或角度计转动45。 （6）转动曲轴，使活塞旋转到上止点位置，确认安装良好，如图2-45所示。,操作过程,（7）清洁整理现场，检查工单，操作完毕。,任务检测,一、 填空题 1.在活塞连杆组中，连杆的大头、小头分别连接 和 ； 2.曲柄连杆机构是将 转变成 ，对外输出动力； 3.活塞环分 和 两种，矩形环第一道采用 ； 4.活塞可分为三部分，分别为 、 、 。 二、选择题 1.（ ）连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的压力传给连杆。 A连杆 B.活塞环 C.气门 D.活塞销 2.下列（ ）不是活塞连杆组的零件。 A.活塞 B.活塞销 C.气缸 D.活塞环,任务检测,三、判断题 1.活塞离曲轴回转中间最近处为上止点。 （ ） 2.四冲程发动机每个工作循环曲轴转两转，每一行程曲轴转180。（ ） 3.活塞销用来连接活塞和连杆，并把活塞所受的力传给连杆。( ),评价表,反思,1.活塞环安装的时候为什么要注意错过端口？如果活塞环装反会有什么影响？ 2.安装活塞时，为什么要注意方向和序号？如果不对应，会有什么影响？,