曲柄连杆机构的拆装.docx

曲柄连杆机构的拆装课程安排： 活塞连杆机构的认知学习。x月x日 活塞连杆机构的拆装练习。10月22、25日 活塞连杆组的检修练习。x月x日 教学过程： 一、活塞连杆机构的认知学习 活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件组成。 (一)活塞的作用 活塞承受气缸中的燃油压力，并将此压力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁 共同组成燃烧室。 活塞的结构： 活塞可分为活塞顶部、活塞头部、和活塞裙部三部分。 1、活塞顶部 活塞顶部是燃烧室的组成部分，常制成不同的形状，汽油机活塞顶部多采用平顶或凹顶。柴油机活塞顶部常制成各种凹坑形。这些凹坑与进气歧管及喷油嘴共同使空气产生急速涡流并与雾状柴油充分混合。 2、活塞头部 活塞顶部至最下面一道活塞环槽之间的部分称为活塞头部，其作用是安装活塞环。 3、活塞裙部 活塞环槽以下的所有部分成为活塞裙部，其作用是引导活塞在气缸中作往复运动，并承受侧压力。 活塞环 1、活塞环的分类 活塞环是中间断开的弹性金属环，可分为气环和油环两种。 2、活塞环的作用、结构及工作原理。 气环 作用：气环密封气缸中的高温，高压燃气，防止它漏入曲轴箱，同时，还将活塞头部7080的热量传递给气缸壁。 气环的密封原理: 气环在自由状态下，外径略大于气缸直径。装入气缸后应压缩产生弹力。在弹力的作用下紧贴在气缸壁上。当发动机工作时，高压气体的压力更加强了活塞环的密封作用。 气环的结构： a.气环的端隙。 活塞装入气缸后，活塞环开口处两端的距离称为活塞环的端隙。若端隙过大，则漏气量大，使发动机的功率减小；端隙过小，会使活塞环高温时在气缸中，卡滞，拉伤气缸并造成断裂。端隙一般为0.200.90mm。为了防止气体从端隙处漏出，活塞的开口相互错开90°120°，以对气缸中的高压燃气进行有效地密封。 气环的密封原理 活塞环的侧隙与背隙 B气环的侧隙 为了保证活塞在气缸内运行时，活塞环能适应缸套的不同磨损部位始终紧贴缸壁，活塞环与环槽间存在轴向的间隙，该间隙叫侧隙。侧隙过大会造成响声引起漏气。侧隙过小，活塞环受热卡死在环槽中，会拉伤气缸并漏气。 c.气环的背隙 气环背隙是指活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。 3、油环 作用：活塞上行时，油环将润滑油均匀分布到气缸壁上；活塞下行时，油环刮去多余的润滑油，经活塞上的回油孔流回油底壳，此外，油环起到辅助密封的作用。 目前汽车发动机的油环有普通油环和组合油环两种。 普通油环 结构：普通油环的断面与矩形气环相似。为提高对缸壁的压力，增强刮油效果看，在其外圆上切有环形槽，槽底开有若干个回油孔或夹缝。 组合油环由上、下刮片和产生径向、轴向弹力作用的衬簧组成。它的主要特点为刮油能力强，对缸套的变形适应性好，回油通路大。 组合油环 连杆 作用: 连杆将承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞的往复运动转为曲轴的旋转运动。 连杆的结构： 连杆可分为连杆小头、杆身和连杆大头。 a. 连杆小头 连杆小头用来安装活塞销，连接活塞。 B杆身 连杆杆身多采用“工”字形断面，以提高其抗弯刚度。在杆身内有纵向的压力油通道，以对活塞销进行压力润滑。 C连杆大头 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。为便于安装，通常将连杆大头做成剖分式，上半部与杆身为一体，下半部即连杆盖，两者通过连杆螺栓装合，其中还有活塞通向活塞销。 连杆大头的切口形式有两种。连杆大头沿着与杆身轴线垂直的方向切开，称为直切口连杆，多用于汽油机。有些柴油发动机的连杆大头尺寸较大，为了维修拆装时仍能将其从气缸中抽出，将连杆大头沿与连杆杆身轴线成30°60°的方向切开，即为斜切口连杆。 连杆轴承 作用： 连杆轴承在连杆大头孔内，用以保护连杆轴颈及连杆大头孔。 结构： 现代汽车发动机用的连杆轴承是由钢背、减磨合金和镀在表面的耐磨合金组成 在自由状态下，轴承的曲率半径和周长都略大于连杆大头的曲率半径和周长，装入后，使其紧贴在大头的孔壁上。在两个轴承的剖分面上，均制有定位凸键，以防止连杆轴承在工作中发生转动或轴线移动；在其内表面还加工有油槽用于贮油，保证可靠的润滑。 二、活塞连杆机构的拆装练习 1、活塞连杆组的分解： 将已拆下缸盖、油底壳的发动机平放在工作台上，以方便拆卸； 拆下连杆螺栓的螺母，取下连杆轴承盖； 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； 用活塞环卡钳拆下活塞环； 拆下活塞销卡环； 拆下活塞销； 取下活塞； 拆下连杆小端的衬套。 在发动机修理过程中，对活塞连杆组的修理，主要是对活塞和活塞环的选配、连杆检验和必要的校正、更换活塞销和连杆衬套等。活塞连杆组装配质量的好坏，对气缸工作的密封性和使用寿命有着直接影响。 2、活塞连杆组的装配 活塞的选配。选配活塞时，要以气缸的修理尺寸为依据，即气缸加大到第几级修理尺寸，活塞也相应地加大到同一级修理尺寸。在同一台发动机上，应选用同一厂牌成组的活塞，以保持材料、性能、重量和尺寸的一致性，重量差不大于2g。 活塞销和活塞销座孔，活塞销与连杆衬套的配合。 全浮式活塞销:活塞销与活塞销座孔的正确配合，要求在常温下应有微量的过盈，当活塞处于60以上时又有微量的间隙，活塞销能在销座孔内转动。 半浮式活塞销:活塞与活塞销为间隙配合，而活塞销与连杆为过盈配合，在装配时应注意区别。 为了使活塞销与活塞销座孔的配合符合标准要求，一般采用专用设备对其进行加工。普通铰削等修理手段，很难达到技术要求，而且也不能保证其使用寿命。 活塞环的选配。发动机大修时，应按照气缸的修理尺寸，选用与气缸、活塞同级的活塞环。为了保证气缸与活塞之间具有良好的密封性，还应对活塞环的弹性、漏光度以及各部装配间隙进行检查。 活塞环弹性的检查:活塞环的弹性可在专用检验器上进行。如果符合技术规定，活塞环的弹力便为合格。 活塞环的弹力过大，则增加摩擦损失，气缸壁容易早期磨损；弹力过小，则活塞环在气缸内就不能起到良好的密封作用，容易使气缸漏气窜油。随着活塞环制造技术的提高和制造质量的稳定，在修理中一般不做活塞环的弹力检验。 活塞环漏光度的检查:活塞环必须与气缸壁处处贴合，在选配活塞时，最好进行漏光度的检查。 活塞环漏光简易检查方法是将活塞环平放在气缸内，在活塞环一边放一个灯泡，上面放一块盖板盖住环的内圈，观察环与缸壁之间的漏光缝隙。 一般要求在活塞环外圈工作面在开口处30°范围内不允许漏光，其他部位每处的漏光弧长所对应的圆心角不得超过25°，同一环上漏光孤长所对应的圆心角总和不得超过45°，漏光处的缝隙应不大于0.03mm。 三、活塞连杆组的检修练习。 活塞的顶部与缸盖一起构成发动机燃烧室。活塞顶部会发生积炭、烧蚀、龟裂等现象；活塞销孔、活塞销会产生磨损；活塞裙部会产生磨损、磕碰损伤；活塞环与活塞环槽会产生磨损和积炭。 车型 桑塔纳 捷达 富康 第一道气环端隙 第二道气环端隙 第三道油环端隙 侧隙 1. 30-0.45mm 0.25-0.40mm 0.25-0.50mm 0.02-0.05mm 030-0.45mm 0.30-0.45mm 0.30-0.45mm 0.30-0.45mm 0.25-0.50mm 0.30-0.45mm 0.02-0.05mm 0.02-0.05mm 1.检查活塞和活塞环 清除活塞环槽内的积炭。如果积炭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，待其软化后再进行清除和拆卸。不能用刮刀、新装时侧隙为0.02-0.05mm，极限间隙为0.15mm时，应更换活塞环。 检查活塞环端隙。将活塞环放入气缸，使其水平停放在距上平面15mm的气缸内，用厚薄规进行测量，其磨损极限为1.00mm。活塞环的修理标准见表 1。 表 1 活塞环修理标准 检查连杆衬套磨损状态。测量活塞销外径及连杆衬套的内径，如果磨损超过标准，应更换活塞销和连杆衬套。 桑塔纳、捷达发动机活塞销为全浮式，活塞销在活塞的座孔和连杆衬套中均可以转动。在发动机大修中应全部更换。 富康发动机活塞销为半浮式，活塞销与活塞的座孔的配合间隙为0.01-0.016mm，销与连杆小头为过盈配合。检查时，握住活塞，将连杆沿连杆竖直方向上下移动。如果稍许感觉到移动量则应更换活塞和活塞销。上图中活塞顶标注的“1”或“2”或“3”代表着活塞销孔内径的分组尺寸，在装配时应以活塞外径分组尺寸的颜色标记选择配套，详见表 1。 表 1 富康轿车活塞销孔径及活塞销外径尺寸 活塞标记 1 2 3 连杆在工作中，由于受力较大，容易产生杆身的弯曲、扭曲或弯扭并存等现象。连杆弯曲或扭曲，会使活塞在气缸内歪斜，造成活塞与气缸及连杆轴承的偏磨、活塞组与气缸间漏气和窜油。因此，必须对连杆进行检查和校正。 1.检查连杆弯曲和扭曲 连杆弯曲程度不得大于：0.05mm/100mm；连杆扭曲程度不得大于：0.05mm/mm。连杆弯曲，一般产生在大小端轴线所形成的平面内，弯曲后，连杆大小端承孔轴线不平行；而连杆扭曲将使大小端轴线不处在同一平面内。 通常用连杆检验器来检验连杆的弯曲与扭曲变形，其步骤如下： 将连杆盖装在连杆上，并用标准力矩拧紧，同时装上修配好的活塞销。 将连杆轴承孔套装在检验器的横轴上，转动轴端螺母，使横轴上的定心块向外张，将连杆固定在检验器上。 检验器量规的V形面靠在活塞销顶面上，观察小角铁三个爪头与平面的接触情况，即可查出连杆的弯曲方向和程度。 将量规下移，使其侧面与活塞销侧面接触，观察量规与活塞销两端的接触情况，即可测出扭曲方向和扭曲量。 2.校正连杆弯曲和扭曲 检验时如发现连杆弯曲和扭曲，应使用专用工具予以校正或更换。对连杆校正的方法。 连杆校正后，在杆身中存在残余应力是不易消除的，因此，必须将连杆加热至活塞销孔径(mm) 19.502+0.003 19.505+0.003 19.508+0.003 活塞销颜色标记(mm) 蓝 白 红 活塞销外径(mm) 19.502-0.003 19.502-0.003 19.502-0.003 400-450保温0.5-1小时，以消除残余应力，才能避免在工作中恢复弯曲状态。 有条件时，为保证先动机修理质量，最好更换弯曲、扭曲较严重的连杆。 课题小结：