汽车发动机维修曲柄连杆机构的检修

学 习 任 务 六 曲 柄 连 杆 机 构 的 检 修 任 务 要 求1.知 道 曲 柄 连 杆 机 构 的 组 成 、 构造 和 装 配 关 系 ；2.明 确 拆 装 曲 柄 连 杆 机 构 的 步 骤及 装 配 要 求 ；3.分 析 曲 柄 连 杆 机 构 各 零 件 损 坏导 致 故 障 的 现 象 ； 4.具 备 正 确 使 用 测 量 和 检 测 工 具检 测 曲 轴 的 弯 曲 、 扭 曲 、 磨 损 和间 隙 的 实 际 操 作 能 力 ；5.正 确 使 用 测 量 和 检 测 工 具 检 测活 塞 连 杆 组 零 件 ；6.明 确 曲 轴 轴 承 的 选 配 方 法 。 理 论 知 识1.曲 柄 连 杆 机 构 的 作 用2. 曲 柄 连 杆 机 构 的 组 成 、 构 造及 装 配 关 系 1.曲 柄 连 杆 机 构 的 作 用曲 柄 连 杆 机 构 的 作 用 是 提 供 燃 烧 场所 ， 把 燃 料 燃 烧 后 产 生 的 气 体 压 力变 为 曲 轴 的 转 矩 ； 并 将 活 塞 的 往 复运 动 变 为 曲 轴 的 旋 转 运 动 。 2.曲 柄 连 杆 机 构 的 组 成 、 构 造 、装 配 关 系1） 机 体 组2） 活 塞 连 杆 组3） 曲 轴 飞 轮 组 1） 机 体 组机 体 组 包 括 汽 缸 体 、 汽 缸 垫 、 汽 缸 盖 、 曲轴 箱 及 油 底 壳 ， 如 下 图 所 示 。 2） 活 塞 连 杆 组（ 1） 活 塞 的 作 用 ， 构 造（ 2） 活 塞 环 的 构 造（ 3） 活 塞 销 的 构 造（ 4） 连 杆 的 构 造（ 5） 连 杆 轴 承 （ 俗 称 小 瓦 ） 的 构 造 活 塞 连 杆 组 组 成 （ 1） 活 塞 的 作 用 、 构 造 。作 用 ： 承 受 汽 缸 中 气 体 压 力 所 造 成 的 作 用 力 ，并 将 此 力 通 过 活 塞 销 传 给 连 杆 ， 以 推 动 曲 轴旋 转 。 活 塞 顶 部 还 与 汽 缸 盖 和 汽 缸 壁 共 同 组成 燃 烧 室 。构 造 ： 活 塞 的 基 本 构 造 可 分 为 顶 部 、 头 部 和裙 部 三 部 分 ， 在 活 塞 头 部 加 工 有 活 塞 环 槽 和加 强 筋 ， 在 活 塞 裙 部 有 安 装 活 塞 销 的 活 塞 销座 ， 如 下 图 所 示 。 活 塞 顶 部 。作 用 ： 形 成 燃 烧 室 的 底 部 。形 状 ： 平 顶 、 凸 顶 、 凹 顶 ， 如 下 图 所 示 。 活 塞 头 部 。作 用 ： 承 受 压 力 并 传 给 连 杆 ； 与 活 塞 环 一 起 实现 汽 缸 的 密 封 ； 将 活 塞 顶 吸 收 的 热 量 通 过 活 塞环 传 导 到 汽 缸 壁 上 。结 构 ： 头 部 切 有 若 干 道 用 以 安 装 活 塞 环 的 环 槽 。 活 塞 裙 部 。作 用 ： 为 活 塞 在 汽 缸 内 做 往 复 运 动 导 向 并 承 受侧 压 力 。类 型 ： 半 拖 板 式 ， 如 左 图 所 示 ； 拖 板 式 ， 如 右图 所 示 。 半 拖 板 式 活 塞 拖 板 式 活 塞 经 过 变 形 的 活 塞 。作 用 ： 提 高 活 塞 的 工 作 性 能 。偏 心 活 塞 ： 是 指 活 塞 销 中 心 偏 离 活 塞 销 轴 线的 活 塞 。 其 主 要 目 的 是 减 少 活 塞 在 汽 缸 内 的敲 击 。桶 形 活 塞 ： 由 于 活 塞 上 部 受 热 较 强 ， 活 塞 侧面 的 形 状 ， 通 常 制 成 锥 形 、 梯 形 或 锥 形 和 柱形 组 合 ， 也 有 较 复 杂 的 变 椭 圆 形 。 （ 2） 活 塞 环 的 构 造 。 类 型 ： 分 为 气 环 和 油 环 两 种 。 活 塞 环 的 “ 三 隙 ” ： 活 塞 环 在 安 装 时 留 有 端 隙 、侧 隙 、 背 隙 三 处 间 隙 （ 如 下 图 ） ， 端 隙 1是 活 塞环 装 入 汽 缸 后 开 口 处 的 间 隙 ； 侧 隙 2是 环 高 方 向与 环 槽 之 间 的 间 隙 ； 背 隙 3是 活 塞 及 活 塞 环 装 入汽 缸 后 ， 活 塞 环 背 面 与 环 槽 底 部 间 的 间 隙 。 活 塞 环 端 隙 、侧 隙 和 背 隙 1- 汽 缸 ；2- 活 塞 环 ； 3- 活 塞 气 环 的 作 用 。 密 封 、 传 热 、 辅 助 刮 油 和 布 油 。 气 环 的 密 封 原 理 。 气 环 可 能 漏 气 的 通 道 有 三条 ： 环 面 与 汽 缸 壁 之 间 ； 环 与 环 槽 的 侧 面 之 间 ；开 口 间 隙 处 。 前 两 处 是 可 以 密 封 的 。 活 塞 环 的 泵 油 作 用 及 危 害 。泵 油 作 用 过 程 是 ： 当 活 塞 带 着 活 塞 环 下 行 （ 进气 行 程 ） 时 ， 环 靠 在 环 槽 的 上 方 ， 环 从 缸 壁 上刮 下 来 的 润 滑 油 充 入 环 槽 下 方 ； 当 活 塞 带 动 活塞 环 上 行 （ 压 缩 行 程 ） 时 ， 环 靠 在 环 槽 的 下 方 ，同 时 将 油 挤 压 到 环 槽 的 上 方 ， 如 此 反 复 运 动 ，就 将 润 滑 油 泵 到 活 塞 顶 。 危 害 ： 活 塞 环 的 泵 油 作 用 对 润 滑 困 难 的 汽 缸是 有 利 的 。 但 随 着 发 动 机 转 速 的 提 高 ， 泵 油作 用 加 剧 ， 不 仅 增 加 了 润 滑 油 的 消 耗 ， 而 且可 能 使 火 花 塞 因 沾 油 而 不 能 产 生 电 火 花 ， 并使 燃 烧 室 内 积 炭 增 多 ， 甚 至 在 环 槽 内 形 成 积炭 ， 挤 压 活 塞 环 而 失 去 密 封 性 。 另 外 还 加 剧了 汽 缸 等 件 的 磨 损 。 气 环 的 断 面 形 状 ， 如 下 图 所 示 。a） 矩 形 环 ； b） 锥 形 环 ； c） 正 扭 曲 内 切 环d） 反 扭 曲 锥 面 环 ； e） 梯 形 环 ； f） 桶 形 环 油 环 。作 用 ： 刮 油 ， 即 将 汽 缸 壁 上 多 余 的 润 滑 油 刮 下 来 。类 型 ： 分 为 普 通 油 环 a） 和 组 合 油 环 b） ， 如 图 所 示 。 1- 上 刮 片 ； 2- 衬 簧 ； 3- 下 刮 片 ； 4- 活 塞 （ 3） 活 塞 销 的 构 造 。作 用 ： 连 接 活 塞 和 连 杆 ，并 将 活 塞 的 力 传 递 给 连 杆 。结 构 ： 用 低 碳 钢 或 低 碳 合金 钢 制 成 的 厚 壁 管 状 体 ，如 图 所 示 。 a ） 圆 柱 形 ； b ） 两 段 截 锥 形 ； c ） 组 合 形 连 接 方 式 ： 全 浮 式 ： 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 。 半 浮 式 ： 活 塞 销 与 活 塞 销 座 孔 和 连 杆 小 头两 处 ， 一 处 固 定 ， 一 处 浮 动 。 （ 4） 连 杆 的 构 造 。作 用 ： 将 活 塞 的 力 传 给 曲 轴 ， 变 活 塞 的 往 复运 动 为 曲 轴 的 旋 转 运 动 。组 成 ： 连 杆 组 由 连 杆 体 、 连 杆 盖 、 连 杆 螺 栓和 连 杆 轴 瓦 等 组 成 。 小 头 ： 用 来 安 装 活 塞 销 ， 以 连 接 活 塞 。 杆 身 ： 常 做 成 “ 工 ” 字 形 断 面 。 大 头 ： 与 曲 轴 的 连 杆 轴 颈 相 连 。 大 头 一 般做 成 分 开 式 ， 即 连 杆 体 大 头 和 连 杆 盖 。 （ 5） 连 杆 轴 承 （ 俗 称 小 瓦 ） 的 构 造 。作 用 ： 保 护 连 杆 轴 颈 及 连 杆 大 头 孔 。组 成 ： 由 钢 背 和 减 磨 层 组 成 。 钢 背 由 13mm 的 低 碳 钢 制 成 。 减 磨 层 为 0.30.7mm的 减 磨合 金 ， 层 质 较 软 能 保 护 轴 颈 。 3） 曲 轴 飞 轮 组曲 轴 飞 轮 组 由 曲 轴 和 飞 轮 以 及 其 他 不 同 作用 的 零 件 和 附 件 组 成 ， 如 下 图 所 示 。1-起 动 爪 ； 2-锁 紧 垫 圈 ； 3-扭 转 减 振 器 总成 ； 4-带 轮 ； 5-挡 油 片 ； 6-正 时 齿 轮 ； 7-半 圆 键 ； 8-曲 轴 ； 9、 10-主 轴 瓦 ； 11-止 推片 ； 12-飞 轮 螺 栓 ； 13-润 脂 嘴 ； 14-螺 母 ；15-飞 轮 与 齿 圈 ； 16- 离 合 器 盖 定 位 销 ；17-六 缸 上 止 点 记 号 用 钢 球 （ 1） 曲 轴 。作 用 ： 把 活 塞 的 往 复 运 动 变 为 旋 转 运 动 ， 对 外输 出 功 率 并 用 来 驱 动 发 动 机 各 辅 助 系 统 工 作 。构 造 ： 曲 轴 一 般 由 主 轴 颈 、 连 杆 轴 颈 、 曲 柄 、平 衡 块 、 前 端 和 后 端 等 组 成 。 主 轴 颈 。 主 轴 颈 是 曲 轴 的 支 承 部 分 ， 通 过 主轴 承 支 承 在 曲 轴 箱 的 主 轴 承 座 中 。 曲 轴 的 支 承方 式 一 般 有 两 种 ， 一 种 是 全 支 承 曲 轴 ， 另 一 种是 非 全 支 承 曲 轴 。 连 杆 轴 颈 。 连 杆 轴 颈 是 曲 轴 与 连 杆 的 连 接 部分 ， 通 过 曲 柄 与 主 轴 颈 相 连 ， 在 连 接 处 用 圆 弧过 渡 ， 以 减 少 应 力 集 中 。 曲 柄 。 曲 柄 是 主 轴 颈 与 曲 柄 销 的 连 接 部 分 ， 也是 曲 轴 受 力 最 复 杂 、 结 构 最 薄 弱 的 环 节 。 平 衡 块 。 平 衡 块 用 来 平 衡 发 动 机 不 平 衡 的 离 心力 矩 ， 有 时 还 用 来 平 衡 一 部 分 往 复 惯 性 力 ， 从 而使 曲 轴 旋 转 平 稳 。 前 端 轴 与 后 端 轴 。 前 端 轴 是 第 一 道 主 轴 颈 之 前的 部 分 ， 后 端 轴 是 最 后 一 道 主 轴 颈 之 后 的 部 分 。 曲 轴 的 轴 向 定 位 。 轴 向 定 位 可 以 保 证 曲 柄 连杆 机 构 的 正 常 工 作 。 轴 向 定 位 是 通 过 止 推 装 置实 现 的 。 止 推 装 置 有 翻 边 轴 瓦 、 止 推 片 、 止 推环 和 轴 向 止 推 滚 珠 轴 承 等 多 种 形 式 。 曲 拐 的 布 置 。 一 个 主 轴 颈 、 一 个 连 杆 轴 颈 和一 个 曲 柄 组 成 了 一 个 曲 拐 ， 曲 轴 的 曲 拐 数 目 等于 汽 缸 数 ； V 形 发 动 机 曲 轴 的 曲 拐 数 等 于 汽 缸数 的 一 半 。 对 于 缸 数 为 i的 四 冲 程 发 动 机 而 言 ， 其 发 火 间隔 角 应 为 720 /i， 即 曲 轴 每 转 720 /i时 ， 就有 一 缸 作 功 ， 以 保 证 发 动 机 运 转 平 稳 。常 用 的 多 缸 发 动 机 曲 拐 布 置 和 发 火 次 序 如 下 ：四 冲 程 直 列 四 缸 发 动 机 ：发 火 间 隔 角 应 为 720 /4=180 ， 发 火 次 序 有两 种 可 能 的 排 列 法 ： 1-3-4-2或 1-2-4-3 。 四 冲 程 直 列 六 缸 发 动 机 ：四 冲 程 直 列 六 缸 发 动 机 的 点 火 间 隔 角 为 120 。这 种 发 动 机 曲 轴 的 曲 拐 ， 每 两 缸 布 置 在 一 个平 面 内 ， 互 成 120 夹 角 （ 如 下 图 ） ， 曲 拐 布置 的 点 火 顺 序 为 1-5-3-6-2-4（ 表 ） 。 四 冲 程 V 形 六 缸 发 动 机 ：四 冲 程 V形 六 缸 发 动 机 的 发 火 间 隔 角 为 120 ，3个 曲 拐 互 成 120 （ 如 下 图 ） 。 工 作 顺 序 R1-L3-R3-L2-R2-L1。 工 作 循 环 见 表 。 V 形 八 缸 发 动 机 ：V8发 动 机 左 右 两 缸 共 用 一 个 曲 拐 ， 故 曲 拐 布 置 与四 缸 机 一 样 可 采 用 曲 拐 180 平 面 布 置 ， 也 可 采 用曲 拐 90 夹 角 空 间 布 置 （ 如 下 图 ） 。 V8发 动 机 的点 火 顺 序 为 1-5-4-2-6-3-7-8（ 表 ） 。 （ 2） 飞 轮 。功 用 ： 用 来 储 存 作 功 行 程 的 能 量 ， 以 克 服 进 气 、压 缩 和 排 气 行 程 的 阻 力 和 其 他 阻 力 ， 使 曲 轴 能均 匀 地 旋 转 。构 造 ： 用 作 汽 车 传 动 系 统 中 摩 擦 离 合 器 的 驱 动 件 ； 起 动 发 动 机 ； 上 面 刻 有 上 止 点 记 号 ， 用 来 校 准 点 火 正 时 或喷 油 正 时 以 及 调 整 气 门 间 隙 。 飞 轮 本 章 结 束