第2章曲柄连杆机构的构造与检修课件.ppt

《第2章曲柄连杆机构的构造与检修课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章曲柄连杆机构的构造与检修课件.ppt（158页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第2章 曲柄连杆的构造与检修,曲柄连杆机构的构造,概述机体组的构造与检修活塞连杆组的构造与检修曲轴飞轮组的构造与检修,主要学习内容,第2章 曲柄连杆机构的构造与检修 （14学时）,学习目标1、掌握曲柄连杆机构的作用和组成。2、了解曲柄连杆机构的受力分析。3、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主 要零件的构造和装配连接关系。4、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主 要零件的检测内容和维修方法。5、能进行曲柄连杆机构的装配与调整（实训 时进行）。,第2章 曲柄连杆机构的构造与检修,2.1 概 述,2.1.1 曲柄连杆机构的作用和组成, 功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过

2、连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 组成 机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组,机体组 主要有气缸体、曲轴箱、气缸（套）、气缸盖、气缸垫等不动件。 活塞连杆组 主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。 曲轴飞轮组 主要包括曲轴、飞轮等运动件。,多缸发动机的曲柄连杆机构演示,1、气体作用力,2.1.2 曲柄连杆机构受力分析（简述）,2、往复惯性力,3、离心力4、摩擦力,曲轴箱,气缸垫,气缸盖,气缸（套）,油道和水道,油底壳,气缸体,气缸盖罩,1.机体组 主要有气缸体、曲轴箱、气缸（套）、气缸盖、气缸垫等不动件。,2.2 机体组的构造与检修,2.2.1 机体组的构造,机体组,1、

3、气缸体与曲轴箱（上、下） 作用：是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。 要求： 足够的强度和刚度(承受高温高压气体作用力） 结构紧凑、重量较轻(减轻发动机整体重量） 材料：灰铸铁、球墨铸铁、铝合金。,结构：水冷发动机气缸体和上曲轴箱常铸成一体，简称为气缸体；气缸体上部圆柱形活塞腔称气缸；曲轴箱上有曲轴凸轮轴座孔、主油道、分油道。,油底壳：又称下曲轴箱。主要用于贮存机油并密封曲轴箱，也起到机油散热作用。 结构特点： 设有挡油板以减轻油面波动。 底部装有放油螺塞，螺塞上装有永久磁铁，以吸附 润滑油中的金属屑，减少发动机磨损。 材料： 薄钢板冲压。 采用带

4、有散热肋片的铝合金铸造。,油底壳结构及安装,（1）按气缸体的结构型式 有三种结构型式：即平分式（一般式）、龙门式和隧道式，如图示。,气缸体分类,油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度,油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心,气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式,一般式,龙门式,隧道式,性能特点与应用比较,一般式气缸体,龙门式气缸体,隧道式气缸体,（2）按气缸的排列方式 有三种：直列式、V型式和对置式，如图示。,结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。,高度小，总体布置方便。,缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机重量；但宽度增加，形状复杂，加工困难。,直列式气缸体,V(W)型式气缸体,对置式

5、发动机,冷却水,散热片,（3）按冷却方式不同分：水冷式、风冷式,水冷式,风冷式, 无气缸套式机体（如图a所示） 干气缸套式机体（如图b所示） 湿气缸套式机体（如图c所示）,图2-6,（4）按气缸套形式分类,（5）气缸与气缸套 气缸：为圆柱形空腔。作用：引导活塞作往复运动。要求：工作面须耐高温、高压、耐磨损和耐腐蚀。 气缸套： 能提高气缸的耐磨性： 采用优质合金铸铁铸造或采用表面处理(表面 淬火、镀铬)-成本高。 铝合金气缸体另镶气缸套，可延长气缸体使用 寿命长。 检修方便，费用低 。,气缸套分类：干式气缸套和湿式气缸套,强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。,散热良好、冷却均匀、易制

6、造、易拆卸。强度和刚度不如干式缸套，易漏水、漏气广泛应用于汽车柴油机上。,干式气缸套,湿式气缸套,气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。,气缸盖,气缸盖罩,衬垫,安装火花塞,气缸盖、气缸垫和气缸盖罩,功用：密封气缸上部，与活塞顶、气缸壁等共 同构成燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁、铝合金。 注：铝合金气缸盖：有利于提高散热性 能和压缩比。工作条件：接触温度很高的燃气，承受热负荷 很大。,2、气缸盖,气缸盖装、拆要求： 为保证高温高压燃气的密封，气缸盖都用多个螺栓按一定顺序和规定的拧紧力矩分多次拧紧安装在气缸体上。 拆装螺栓的顺序一般采用对称法，即装配时，由中间向两

7、端逐个对称拧紧。拆卸时，则由两端向中间逐个对称拧松。对多缸一盖式气缸盖尤应如此。 对铝合金气缸盖应在发动机冷态下按规定力矩拧紧；对铸铁气缸盖应在发动机热态下按规定力矩再拧紧一遍。,气缸盖,二缸气缸盖照片,（1）气缸盖结构形式整体式：缸径较小、负荷较轻的汽油机，多 采用整体式气缸盖。分开式：功率较大、缸径较大的柴油机多采 用分开式气缸盖，即一缸、二缸或 三缸一盖。其优点是制造和维修方 便、减小变形对密封的影响。结构：内有与气缸体相通的冷却水套、燃烧 室、火花塞座孔(汽油机)或喷油器座 孔(柴油机)、进、排气道。,（2）燃烧室 组成：汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间。 基本要求：结

8、构紧凑，冷却面积小，以减少热量损失和缩短火焰行程；使混合气压缩终了时具有一定的涡流运动，提高混合气混合质量和燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧；表面要光滑，不易积炭。 形状分类：汽油机有楔形、盆形和半球形，如图示。,楔形,半球形,盆形,（3）气道 现代汽车发动机采用顶置气门，进、排气道都布置在气缸盖上。如每个气门都有一个气道是最理想的，但因空间问题，有时只能将气道合并。这些气道被称为叉形气道，如图示。,3、气缸垫作用：保证气缸盖与气缸体之间的密封，防止 漏气、漏水。要求： 在高温、高压燃气作用下有足够的强度，耐热、 耐热、耐腐蚀；不烧损、不变质。 具有一定弹性，能补偿接合面的表面粗糙度、

9、不平度以及发动机工作时反复出现的变形，以 保证密封。 拆装方便，能重复使用，寿命长。,气缸垫,材料及结构 金属-石棉气缸垫 石棉中间夹有金属丝或金属屑，外覆铜皮或钢皮，在缸口、水孔和油道口周围卷边加固。弹性和耐热性好，能重复使用，但强度较差。 金属骨架-石棉气缸垫 用编织的钢丝网或冲孔钢片为骨架，外覆石棉及橡胶粘结剂压成垫片，只在缸口、油道口及水孔处用金属包边。弹性更好，但易粘结，只能一次性使用。 金属片式气缸垫 多用在强化发动机上，如轿车和赛车。它需在密封的气缸孔、水孔、油道口周围冲压出一定高度的凸纹，利用其弹性变形实现密封。,气缸垫材料及结构,不同气缸垫结构图,4、气缸盖罩 作用：密封配气

10、机构等零部件，防止灰尘污染机油或加快气门传动机构的磨损。有的罩盖上有加机油口和曲轴箱通风管接口。 材料：用铝合金铸造或薄钢板冲压制成，与气缸盖结合面加上橡胶衬垫。,5、发动机支承 发动机通过气缸体和飞轮壳或变速器壳支承在车架上。 支承方法： 三点支承-前端两点通过曲轴箱支承在车架上，后端一点通过变速器壳支承在车架上。 四点支承-前端两点通过曲轴箱支承在车架上，后端两点通过飞轮壳支承在车架上。,发动机支承方法,1、气缸体和气缸盖变形的检修 （1）气缸体和气缸盖翘曲变形的检修 可用平板作接触检验，或用直尺和塞尺检测。用直尺和塞尺检测缸盖平面翘曲的方法为在长、宽对角线方向上进行测量，求得其平面度误差

11、，如图示。,2.2.2 机体组的检修（主要在实训中进行）,（2）气缸轴线与主轴承座孔轴线垂直度的检测 用垂直度检验仪进行检验，方法如图示。检验仪用定心器支承在气缸中，并用调整螺钉轴向支承定位于气缸体上平面。测量时，用手转动手柄，测量头便水平转动与定心轴前、后两点接触，表针在两点的示值差，即为气缸轴线与主轴承座孔轴线的垂直度误差。一般不大于0.05mm。,（3）主轴承座孔同轴度的检验 以气缸体前、后两主轴承座孔为测量基准，用专用检验仪进行检测，如图示。在轴承座孔中装入定心轴套，定心轴支承在轴套内，可轴向滑动。定心轴上装有本体、等臂杠杆及百分表。测量时，使等臂杠杆的球形触头触及被测孔表面，当转动定

12、心轴时，如孔不同轴，等臂杠杆的球形触头便产生径向移动，移动量经杠杆传给百分表，便指示出孔的同轴度误差。要求：所有主轴承座孔同轴度误差0.15mm，相邻两个主轴承座孔同轴度误差0.10mm,2、气缸体和气缸盖裂纹的检修 原因：裂纹部位与结构、工作条件、使用操作有关。如共振裂纹；冰冻裂纹；气缸套修理尺寸级数过多，气缸套过盈量过大，压装工艺不当等造成的裂纹。 危害：发动机漏气、漏水、漏油，发动机工作异常。 检验方法：水压试验法，如图示。将气缸盖和气缸垫装在气缸体上，将水压机出水管与气缸前端水泵入水口处连接并封闭所有水道口后，将水压入水套。 要求：在0.3-0.4MPa压力下保持约5min，渗漏现象。

13、镶气门座圈、导管、缸套时，若过盈量大，镶后应再试压。 修理方法：粘接法、焊接法等。,3、气缸的检修 活塞在气缸中长期高速运动，当产生的磨损达到一定程度后，使发动机动力性、经济性明显下降。 （1）气缸磨损规律 特征：正常磨损呈不均匀磨损。缸孔沿高度呈上大下小的倒锥形，最大磨损部位是活塞处于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置，而该位置以上几乎无磨损形成明显的“缸肩”。气缸圆周呈不规则椭圆形，最大磨损部位一般是前后或左右方向。 原因：活塞在上止点附近时各道环背压大，以下逐道减小；气缸上部温度高，润滑条件差，进气中灰尘附着量多，废气腐蚀等，造成上部磨损较大。圆周方向磨损主要是侧向力、曲轴的轴向窜动而

14、造成。,（2）气缸磨损的检测（实训时进行） 一般用圆度和圆柱度表示，也有以标准尺寸和气缸磨损后的最大尺寸之差值来衡量。 （圆度、圆柱度？）,检测操作：测量部位很重要，测量位置如图示，在气缸体上部距气缸上平面10mm处，气缸中部和气缸下部距缸套下口10mm处的三个截面，按A、B两个方向分别测量气缸直径。,测量时，通常使用量缸表，其方法如下： 1）气缸圆度的测量 根据气缸直径尺寸，选择合适接杆，装入量缸表下端，并使伸缩杆有1-2mm压缩量。 将量缸表测杆伸入到气缸中相应部位，微微摆动表杆，使测杆与气缸中心线垂直，量缸表指示的最小读数即为正确的气缸直径。 量缸表在部位A向测量，旋转表盘使“0”刻度对

15、准大表针，然后将测杆在此截面上旋转90，此时表针所指刻度与“0”位刻度之差的1/2即为该截面的圆度误差。,2）气缸圆柱度的测量 用量缸表在上部A向测量并找出正确直径位置，旋转表盘使“0”刻度对准大表针。再依次向下测出其他五个数值，取六个数值中最大差值的1/2则为该气缸的圆柱度误差。 3）气缸磨损尺寸的测量 一般发动机最大磨损尺寸在前后两缸上部。测量时，用量缸表在上部A向测量并找出正确气缸直径位置，旋转表盘使“0”刻度对准大表针，并记住小表针所指位置。取出量缸表，将测杆放置于外径千分尺两测头之间，旋转外径千分尺的活动测头，使量缸表大指针指向“0”，且小指针指向原来的位置（在气缸中所指示的位置）。

16、此时，外径千分尺的尺寸即为气缸的磨损尺寸。,（3）气缸的修理 当磨损量最大的气缸中，其圆度和圆柱度超过规定标准时（汽、柴机及各种车型、国别不尽相同），则应进行修理。 气缸常用机加工修理法，即修理尺寸法和镶套修复法。 修理尺寸法：在零件结构、强度和强化层允许条件下，将配合副中主要件磨损部位分级（4-6级）机加工(鏜磨）至规定尺寸，恢复其正确几何形状和精度，再更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法。 修复后的尺寸称为修理尺寸，对于孔件是扩大，对于轴件是缩小。 镶套修复法：对于经多次修理，直径超过最大修理尺寸，或气缸壁上有特殊损伤时，对气缸作圆整加工，用过盈配合方式镶上新气缸套，使之

17、恢复到原尺寸的修理方法。,问 题 思 考,1、如何检测气缸的磨损情况？根据检测数据，如何确定修理尺寸级别？ 2、当磨损超出允许尺寸时，有哪些修理方法？,组成：见图,2.3 活塞连杆组的构造与检修,2.3.1 活塞连杆组的构造,1、活塞 作用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 工作环境：受高温，散热困难，润滑不良；高速往复运动，承受很大的周期变化的气体压力和惯性力而使之易变形。 材料： 汽油机：铝硅合金铸造而成。 柴油机：合金铸铁或耐热钢铸造而成。 要求：具有足够的刚度和强度，质量尽量小，导热性耐磨性、热稳定性好。,（1）活塞的基本结构 组成：顶部

18、、头部、裙部三部分。如图示。,顶部：构成燃烧室，承受气体压力。头部：活塞油环槽以上部分。作用：受力、传力、传热。 有安装活塞环的环槽（2-3道气环槽，1道油环槽） 有的铸有环槽护圈。,裙部：油环槽以下部分，呈薄 壁椭圆筒形，完整的称 全裙式，沿销座孔轴线 方向将裙部切去一部分 的称拖板式。销座孔处 有加强筋；导向并承受 侧压力 。,拖板式裙部, 活塞顶部形状及工作特点 其与燃烧室形式有关，一般有平顶、凸顶、 凹顶三种，如图示。,结构简单、易制造、散热面积小、应力分布较均匀，多用于汽油机。,呈球状、顶部强度高，起导向作用、利于换气。常用于二冲程汽油机。,凹坑形状、位置须利于混合气的形成与燃烧；受

19、热大，易积碳，加工难。, 活塞顶部形状, 活塞头部,工作条件最恶劣，应离顶部远些。,位置：活塞油环槽以上部分。 作用： 安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、防止可燃混 合气漏到曲轴箱内。 将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。 承受气体压力，并通过活塞销传给连杆。, 活塞裙部及受力情况,裙部,（2）活塞的变形规律及应对措施 变形规律：在圆周方向，裙部直径沿活塞销座轴线方向增大而使之变成长轴在销座轴线方向上的椭圆；在高度方向上活塞变形量会出现上大下小的特点。 原因： 受机械变形（轴向、侧压力、气体压力）和热变形共同作用及温度、质量分布不均所致。,活塞裙部变形演示,应对措施（四个方面）： 冷态下将裙

20、部断面制成为长轴垂直于销座轴线方 向上的椭圆，活塞轴线方向为上小下大的近似圆 锥形。,活塞裙部开槽,横向绝热槽,纵向膨胀槽,绝热槽,膨胀槽, 活塞销座附近的裙部外表面制成凹陷0.51mm。 活塞裙部受侧压力小的一侧开“”形槽或“”形槽，可 使冷态下间隙减小，热态下起补偿作用，不致卡死活塞,形槽,形槽,凹陷, 采用双金属活塞。在活塞 裙部或销座内嵌入钢片。 作用：牵制活塞裙部的膨 胀量。 采用上述措施后，活塞裙部与汽缸壁间冷装配间隙可减小，使发动机不产生冷“敲缸”现象。 恒范钢为含镍33%36%的低碳铁镍合金，膨胀系数仅为铝合金的1/10。,双金属活塞,恒范钢片式,自动调节式,2、活塞环 是具有

21、弹性的开口环，分为气环和油环。 作用：气环保证密封，传热，防止高温、高压漏入曲轴箱。油环给汽缸壁涂油，同时又刮除多余的机油。 工作条件： 高温、高压、高速、润滑条件差(第一道气环)。平均寿命： 6万公里。 材料：合金铸铁或球墨铸铁。 有的表面涂有保护层：改善滑动性能与耐磨性能。第一道气环(承受压力最大)：表面常镀上多孔性铬，硬度高，能贮油，延长活塞环的使用寿命。 一般发动机每个活塞上装有2-3道气环，1-2道油环。 要求：有良好的耐热性、导热性、耐磨性、韧性；足够的强度和弹性。,（1）气环 1）气环间隙 为防止热膨胀而卡死在缸内或胀死在环槽中，故安装时，气环应留有端隙、侧隙和背隙，如图示。 端

22、隙1又称开口间隙，指在冷态下装入气缸后，该环在上止点时的两端头间隙，一般为0.250.50mm之间。 侧隙2又称边隙，指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环一般为0.040.10mm，其他环一般为0.030.07mm。油环侧隙较气环小。 背隙3是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0.501.00mm。油环背隙较气环大，以增大存油间隙，利于减压泄油。,2）气环的密封原理 在弹力和气体压力作用下每道气环能形成两个密封面（如图示）；将23道气环切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。,密封原理图,3）气环的泵油现象 因侧隙和背隙的存在，发动机工作时，活塞

23、环会产生泵油现象。如图示。 泵油现象会使燃烧室内形成积炭，同时增加机油消耗，且可能在环槽中形成积炭，修理环卡死，失去密封作用，甚至折断活塞环。,气环的泵油原理,动态演示,4）气环的种类及特点,按气环断面形状分,各种气环的装配情况,（2）油环 结构形式：整体式和组合式，如图示。 作用：布油(活塞上行)；刮油；储油；密封(辅助作用）。,径向衬环,轴向衬环,刮油片,刮油片,油环的刮油原理,活塞上行,活塞下行,3、活塞销 作用：连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 要求：足够的刚度和强度，表面耐磨，质量轻 (在高温下，承受极大的周期性冲击载荷，润滑条件差)。 材料与工艺:优质低碳钢或低

24、碳合金钢，表面渗碳淬火后精磨 结构：一般为空心轴，内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱组合形。如图示。,圆柱形,两段截锥与一段圆柱组合形,两段截锥形,连接方式：全浮式和半浮式,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。但活塞销两端必须用卡环固定。应用广泛。,半浮式 销与座孔或销与连杆小头，一处固定，一处浮动（一般固定连杆小头）。可将销压配在连杆小头孔内，也可将活塞销中部与连杆小头用螺栓连接，无需卡环和连杆衬套。多用于小轿车。,4、连杆组 作用：连接活塞与曲轴，将活塞承受的压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动对外输出转矩。 连杆组件：包

25、括连杆、连杆盖、连杆轴承、连杆螺栓等，如图示。,（1）连杆 连杆和连杆盖统称为连杆。 组成：连杆小头、杆身、连杆大头。 要求：有足够的强度和刚度，质量要尽量小(承受各种交变载荷，而连杆是较长的杆件)。 材料：一般采用中碳钢或中碳合金钢，少数用球铁，小型发动机连杆可用高强度铝合金制造。,连杆小头,杆身,连杆大头,结构：连杆小头与活塞销连接。浮动时内孔镶青铜套，有集油槽。 杆身为“工”字形断面，使强度、刚度足够时减小质量。有些杆身内钻有纵向油道。 连杆大头与曲轴连杆轴颈连接。为便于安装，大头一般做成剖分式，被分开部分称连杆盖，用螺栓紧固在连杆大头上。 连杆盖与大头配对加工内孔，同一侧刻有配对记号（

26、见图2-35）。,连杆大头与小头,连杆,连杆体,连杆照片,连杆大头切口形式：有平切口和斜切口。 平切口连杆剖分面垂直于连杆轴线，多用于汽油机。柴油机连杆受力较大，尺寸常超过缸径，为拆装方便，多用斜切口。,平切式,斜切式,切口定位：平切口利用螺栓凸台和光圆柱精度保证。斜平切口常用止口、套筒、锯齿形等定位，止口定位应用较多。,止口定位,锯齿形定位,（2）连杆螺栓 常承受交变载荷作用，一般采用韧性较高的优质合金钢或优质碳素钢锻制成型。 拆装时，连杆螺栓必须以原厂规定拧紧力矩，分2-3次均匀地拧紧。为防止工作时自动松动，必须用其他锁紧装置紧固。常采用的锁止装置有：开口销、双螺母、自锁螺母、防松胶等。,

27、（3）连杆轴承 也称连杆轴瓦（俗称小瓦）。 作用：装在连杆大头内，保护连杆轴颈和连杆大头孔。 要求：因承受较大交变载荷，且润滑困难，故需足够的强度、良好的减磨性和耐腐性。,连杆轴瓦,组成：钢背、减磨层，两半分开形式。钢背由l-3 mm厚的低碳钢制成，是轴基体；减摩层由浇铸在钢背内圆面上厚0.3-0.7 mm的减摩合金（巴氏合金）制成，具有保持油膜，减少摩擦阻力和易于磨合的作用。如图示。,钢背,油槽,定位凸唇,减摩合金,连杆装在同一个连杆轴颈上，其结构随安装布置而不同，有三种形式：并列式、主副连杆式、叉形连杆式。见下图。,（4）V 型发动机连杆的布置形式,并列式,主副式,叉型式, 并列式: 两个

28、相同的连杆一前一后并列地安装在同一个连杆轴颈上，只是大头宽度一般要稍小一些。优点：连杆可通用。缺点：左右气缸要在轴向错开一段距离，使发动机及曲轴长度增加，刚度降低。, 主副连杆式: 在左右两列气缸中，一列气缸采用主连杆，其大头直接安装在连杆轴颈全长上，另一列气缸用副连杆，其大头与主连杆大头（或连杆盖）上的两凸耳用销铰接。优点：发动机长度不增加。缺点：连杆不能互换。, 叉形连杆式：左右两列气缸的对应两个连杆中，一个连杆大头成叉形，夹住较薄的另一连杆大头并同时套在连杆轴颈上。优点：两列气缸中活塞连杆组的运动规律相同；左右对应的两气缸轴心线不需要在曲轴轴向上错位。缺点：连杆大头结构和制造较复杂，大头

29、刚度不高。,1、活塞的选配 （1）活塞的损伤形式 主要为磨损; 其次为活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶，应属非正常损伤形式。,2.3.2 活塞连杆组的检修,包括：活塞、活塞环、活塞销的选配；连杆的检校，活塞组的检校与装配。,（2）活塞的选配 当气缸磨损超过规定值而必须修复时，要根 据气缸修理尺寸选配活塞。 选配时要注意以下几点： 选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。 即气缸的修理尺寸与活塞必须同级。 同一发动机必须选用同一厂牌的成套活塞，以保证其材料和性能的一致性。 选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。成套活塞中，其尺寸差一般为0.02mm0.025mm，质量差一般为4g8g，销座孔的涂色标

30、记应相同。,（3）活塞裙部尺寸的检测 镗缸时，要根据选配的活塞裙部直径确定镗削量，裙部直径测量方法如图示。在活塞下部离裙部底边约15mm、与活塞销垂直方向处用千分尺测量去其直径。,（4）配缸间隙的检测 活塞与气缸壁之间的间隙称为配缸间隙。此间隙应符合标准。检测时可用量缸表测量气缸的直径，用外径千分尺测量活塞直径，两者之差即为配缸间隙。也可如图示，将活塞（不装活塞环）放入气缸中，用塞尺测量其间隙值。,2、活塞环的选配 （1）活塞环的损伤形式 主要为磨损。随着磨损加剧，弹力逐渐减弱，端隙、侧隙、背隙增大。此外为折断。 （2）活塞环的选配 除标准尺寸活塞环外，还有与气缸、活塞各级修理尺寸相对应的加大

31、尺寸的活塞环。修理时，应按气缸标准尺寸或修理尺寸，选用与气缸、活塞同级别的活塞环。 大修时，优先使用成套供应的活塞、活塞销、活塞环配件。 活塞环要求：除与气缸、活塞修理尺寸一致外，还应具有规定的弹力，漏光度、端隙、侧隙、背隙要符合原厂规定。,1）活塞环端隙的检测 将活塞环平正地放入气缸内后用活塞顶部推平，再用塞尺测量开口处间隙，如图示。当端隙大于规定时，应另选活塞环；小于规定时，可将环口一端修锉平整，去掉毛刺，以防刮伤气缸。,2）活塞环侧隙的检测 将活塞环放入环槽内滚动一周，应能自由滚动，既不松动，又无阻滞。用厚薄规按图示方法测量。如侧隙过小，可放在有平板的砂布上研磨，不许加工活塞；侧隙过大，

32、应另选活塞环。,3）活塞环背隙的检测 实际测量中，通常以槽深和环厚之差表示。经验方法是：将活塞环置入环槽内，如活塞环低于环槽岸，能转动自如，且无松旷感觉，则间隙合适。 4）活塞环弹力的检测 弹力是指活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。弹力是保证气缸密封的必要条件。过弱，气缸密封性变差，燃润料消耗增加，燃烧室积炭严重，发动机动力性、经济性降低。过大，使环磨损加剧。 活塞环弹力可用活塞环弹力检验仪检测其是否符合规定要求。,5）活塞环漏光度的检测 检查活塞环外圆与缸壁贴合的良好程度。检查方法如图示。将活塞环平正地放入气缸内并用活塞顶部推平，在气缸下部放发亮灯泡，在活塞环上放一直径略小于气缸

33、内径的盖板，再从气缸上部观察漏光处及其对应的圆心角。 要求：局部漏光每处不大于25；最大漏光缝隙不大于0.03mm；每环漏光处不超过2个，每环总漏光度不大于45；在环开口处30范围内不许有漏光现象。,3、活塞销的选配 发动机大修时，一般应更换活塞销。 选配原则： 同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销。 活塞销表面应无任何锈蚀和斑点，表面粗糙度Ra不大于0.20m，圆柱度误差不大于0.0025mm，质量差在10g范围内。,4、连杆的检修 （1）连杆的损伤形式 杆身的弯曲、扭转、弯扭组合变形；小头孔和大头侧面的磨损。变形最常见。 （2）连杆变形的检验 在连杆检验仪上进行，如图示。检

34、验仪上的棱形支撑轴能保证连杆大端轴承孔轴向与检验平板垂直。测量工具是一个带V形槽的“三点规”。三点中的两下测点距离、上测点与两下测点连线的距离均为100（构成等边三角形）。,1）检验方法（实训操作时讲解） 将连杆大头轴承盖装好（不装轴承），按规 定力矩拧紧螺栓，检查连杆大头孔的圆度和 圆柱度应符合要求; 装上已修配好的活塞销。 把连杆大头装在检验仪支撑轴上，拧紧调整 螺钉使定心块向外扩张，把连杆固定在检验 仪上。 将V形块两端的V形定位面靠在活塞销上，观 察V形三点规三个接触点与检验平板的接触情 况，即可检查出连杆变形方向和变形量。,A、三点规的三个测点都与平板接触，说明连杆没有变形。 B、若

35、上测点与平板接触，两下测点不接触且与平板距离一致；或两下测点与平板接触而上测点不接触，表明连杆弯曲。用厚薄规测出测点与平板的间隙，即为连杆在100mm长度上的弯曲度，如图2.45a)所示。 C、若只有一个下测点与平板接触，另一个下测点与平板不接触，且间隙为上测点与平板间隙的两倍，这时下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的扭曲度，如图2.45b)所示。,D、若一个下测点与平板接触，另一个下测点与平板的间隙不等于上测点间隙的两倍，说明连杆弯扭并存。下测点与平板的间隙为连杆的扭曲度，上测点间隙与下测点间隙差值的一半为连杆的弯曲度。 E、测出连杆小头端面与平板的距离，然后将连杆翻转180后再测

36、此距离，若数值不相等，说明连杆有双重弯曲，两次测量数值之差为连杆双重弯曲度。,（3）连杆变形的校正 经检验，如果弯、扭超过规定值，记住弯、扭方向和数值，进行校正。 弯曲校正：在压床或弯曲校正器上进行，弯曲校正器校正弯曲方法，如左图所示。 扭曲校正：将连杆夹在虎钳上，用扭曲校正器、长柄扳钳或管子钳进行校正。用扭曲校正器校正连杆扭曲的方法，如右图所示。 校正时注意：先校扭，再校弯；避免反复过校正。校正后要进行时效处理，消除弹性后效作用。,弯曲校正,扭曲校正,5、连杆衬套的修复 （1）连杆衬套的选配 对全浮式安装的活塞销，连杆小头内压装有连杆衬套。发动机大修时，在更换活塞、活塞销的同时，必须更换连杆

37、衬套，以恢复其正常配合。 连杆衬套与连杆小头应有一定的过盈量（如桑塔纳发动机为0.06-0.10mm），以保证衬套在工作时不走外圆。可通过分别测量连杆小头内径（如图2.48所示）和新衬套外径(如图2.49所示)的方法求得过盈量。,（2）连杆衬套的修配 活塞销与连杆村套的配合，在常温下应有0.005-0.010 mm的间隙，接触面积应在75以上。间隙过小，可留研磨余量在内圆磨床上磨削。再将活塞销插入连杆衬套内加少量机油配对研磨。将活塞销夹在虎钳上，沿活塞销轴线方向扳动连杆，应有无间隙感觉（如左图所示）；加入机油扳动时无“气泡”；把连杆置于与水平面成75时能停住，轻拍连杆徐徐下降；此配合间隙合适。

38、 经过加工的衬套，应能用大拇指把活塞销推入连杆衬套内，并有无间隙感觉，如右图所示。,6、活塞连杆组装配注意事项 常采用热装合法。将活塞放入水中加热至80-100，取出后迅速擦净，将活塞销涂以机油，插入活塞销座孔和连杆衬套中，再装入锁环。 装配时注意：活塞与连杆的缸序和安装方向不得错乱，应按装配标记进行安装，如左图所示（或箭头）。如标记不清时，可结合活塞和连杆结构加以识别。 安装活塞环时，应用专用工具（活塞环拆装钳），如右图所示。要特别注意各道环的类型、规格、顺序及安装方向，各道环开口须交错布置。,组成：曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮（或链条）等。如图示。,2.4.1 曲轴飞轮组的构造,

39、2.4 曲轴飞轮组的构造与检修,曲轴飞轮组,起动爪,正时齿轮,主轴瓦,皮带轮,扭转减振器,飞轮螺栓,曲轴,飞轮,1、曲轴 作用：将活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出；同时驱动发动机配气机构和其他辅助装置（如发电机、水泵、转向油泵等）。,曲轴影片,工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩承受交变载荷的冲击。 要求：足够的刚度、强度、耐磨性、很高的动平衡性，较高的加工精度。 材料：中碳钢（汽）、中碳合金钢（柴）、球墨铸铁。球墨铸铁曲轴现应用较广泛。,（1）曲轴结构 多缸发动机曲轴一般做成整体式。某些小型汽油机或采用滚动轴承为曲轴主轴承的发动机，采用组合式曲轴，即将曲轴分段加工后组合而成。

40、组成：前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端凸缘等，如图示。,前端轴,连杆轴颈,曲轴主轴颈,后端轴,平衡重,曲拐,曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。,曲柄,整体式曲轴构造,凸缘,7,两止推轴承白金合面相背,5,1、2、3、止推片4、正时齿轮5、甩油盘6、油封7、皮带轮8、起动爪,曲轴向前移动，后止推轴承与曲轴臂端面摩擦；轴向后移动，前止推轴承与正时齿轮端面摩擦。,前端轴:指曲轴第一道主轴颈之前的部分。用以安装正时齿轮（或正时齿形带轮、或链轮）、皮带轮及附件等。前端有油封装置和扭转减振器。,止推轴承,直列式：主轴颈数比气缸数目多一个。V 型式：主轴颈数是气缸数的一半加一个。特点

41、：强度、刚度好，负荷相对较小，但 长度较长。应用：柴油机和大部分汽油机均采用。,主轴颈数少于或等于气缸数。特点：载荷较大，刚度较差，长度短。应用：中小负荷的汽油机。,主轴颈：用于支承曲轴的部分。 按主轴颈数目分为：全支承和非全支承曲轴（见后图）。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈支承者，称为全支承曲轴，否则为非全支承。,非全支承曲轴：,全支承曲轴：,主轴颈支承形式（实物照片）,全支承曲轴,非全支承曲轴,后端轴及凸缘：最后一道主轴颈之后的部分。有回油螺纹，用于安装飞轮油封等。,曲轴后端,回油螺纹,连杆轴颈(曲柄销)： 曲轴和连杆相连的部分。安装连杆大头部分中空兼作油道。,曲柄（曲轴臂）： 连接主轴颈

42、和连杆轴颈的部分。在曲轴的主轴颈、曲柄、连杆轴颈上钻有贯通的油道。,中空连杆轴径,曲柄,平衡重（块）： 作用：平衡离心力偶，减轻或消除弯曲变形来平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心力及其力矩，有时还平衡部分往复惯性力，使发动机运转平稳。,平衡重（块）,（如直列六缸曲轴）,（2）曲轴的轴向限位,轴向力作用使曲轴产生轴向窜动而破坏曲柄连杆机构各零件正确的相对位置。 通常在曲轴前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦或止推垫片）。,（3）曲拐的布置 曲拐:由一个连杆轴颈和两端曲柄及相邻两个主轴颈构成。如图示。 曲拐数：取决于发动机气缸数和排列方式。直列式等于气缸数；V型式等于气缸数的一半。

43、,要求： 连续作功的两缸相距尽量远些，以减轻载荷，避免进气 干涉。 作功间隔力求均衡，使发动机运转平稳。 曲拐布置尽可能对称、均匀，使发动机工作平衡性好。 V型发动机左右气缸尽量交替作功。 作功间隔角：指按作功顺序，相邻两次作功之间所对应的曲轴转角。缸数为i的发动机,四行程：720/i 二行程：360/i,1）直列四缸四冲程发动机曲拐布置 曲拐布置：对称布置在同一平面内，如图示。 作功间隔角：720/4=180。 工作顺序：1-3-4-2和1-2-4-3,直列四缸四行程发动机的曲拐布置,（工作顺序：1-2-4-3）,（工作顺序：1-3-4-2）,直列四缸发动机工作循环表,2）直列六缸四冲程发动

44、机曲拐布置,曲拐布置：在互成120的三个平面内，如图示。 作功间隔角：720/6=120 工作顺序：1-5-3-6-2-4 或1-4-2-6-3-5， 第一种应用较为普遍。,（工作顺序：1-5-3-6-2-4）,直列六缸发动机工作循环表,曲拐布置：可与直列四缸机一样，四个曲拐布置在同一平面内，也可布置在两个互错90的平面内，如图示。 作功间隔角：720/8=90 工作顺序：随气缸序号排列方法而定。 图中为：1-8-4-3-6-5-7-2。,3）V型八缸四冲程发动机曲拐布置,V型八缸四冲程发动机工作循环表,工作顺序：1-8-4-3-6-5-7-2,2、飞轮 作用：贮存和释放能量，带动曲柄连杆机构

45、越过上、下“死点”，提高发动机运转均匀性，克服短时超载的能力，同时将发动机动力传递给离合器。,飞轮结构：是一个转动惯量很大的圆盘，外缘上压有一个齿圈，可与起动机驱动齿轮啮合，供发动机起动用。飞轮上常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间。如图示。 例如：CA6102飞轮记号是 ：上止点 当这个记号与飞轮壳上的刻线对正时即表示 161和6缸活塞处于上止点位置。,标记,奥迪100飞轮上有“0”标记。EQ6100-1飞轮上记号为一镶嵌的钢球,当钢球与飞轮壳上的刻线对准时， 为1和6缸活塞处于上止点位置。BJ492Q发动机带轮边缘缺口与正时齿轮罩上记号对准时，为1和4缸活塞处于上止点位置。,飞轮结构

46、,材料：多用灰铸铁，也可用球铁制造。 要求：飞轮与曲轴装配后应校动平衡。为了拆装时不破坏其平衡状态，飞轮与曲轴之间有严格的相对位置，用定位销或不对称布置的螺栓予以保证。,飞轮材料及要求,3、曲轴扭转减振器,作用：吸收曲轴扭转振动能量，使曲轴转动平稳， 工作可靠，避免将曲轴扭断。种类：橡胶式（车用较广）、硅油式、摩擦片式。,皮带盘,惯性盘,橡胶垫,减振器圆盘,皮带轮毂,曲轴前端,当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，消减了扭振。,橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图,减振原理：如图示。 它将减振器圆盘用螺栓与曲轴带轮及轮毂紧固在一起，橡胶层与圆

47、盘及惯性盘硫化在一起。当曲轴发生扭转振动时，惯性盘便使橡胶层发生内摩擦，从而消除了扭转振动能量，避免扭振。,橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图,4、 主轴承 主轴承（俗称大瓦）。装于主轴承座孔中。 作用：将曲轴支承在发动机的机体上。 结构：与连杆轴承相同，如图示。主轴承上都开有周向油槽和通油孔。负荷不大的发动机，为通用起见，上、下两半轴瓦上都开油槽；有些发动机只在上轴瓦开油槽和通油孔，而负荷较重的下轴瓦不开油槽。在相应的主轴颈上开径向通孔，以便向连杆轴承供机油。,注意：后一种主轴瓦上、下片不能互换，否则主轴承油通道将被堵塞。,1、曲轴的检修 （1）曲轴的损伤形式 主要有：磨损、变形、裂纹甚至断裂。

48、 磨损：主要发生在主轴颈和连杆轴颈部位，且不均匀，有一定规律性。各主轴颈最大磨损靠近连杆轴颈一侧；连杆轴颈最大磨损在主轴颈一侧。此外，轴颈沿轴向还有锥形磨损，与连杆轴颈油道油流相背的一侧磨损严重。各轴颈不同方向的磨损，导致主轴颈同轴度破坏，易造成曲轴断裂。 变形：主要是弯曲和扭曲，易造成烧瓦和个别活塞卡缸。 裂纹：多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处，多由应力集中引起。横向裂纹危害极大，严重时造成曲轴断裂。,2.4.2 曲轴飞轮组的检修,（2）曲轴磨损的检修（主要在实训中操作讲解） 1）轴颈磨损的检验 主要用外径千分尺测量磨损后的轴颈直径、圆度误差和圆柱度误差，确定轴颈是否需修磨及修理

49、级别尺寸。 主轴颈和连杆轴颈磨损后，其圆度、圆柱度误差超出标准要求时（如桑塔纳2000型发动机曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度、圆柱度误差的磨损极限为0.02 mm），应进行曲轴的光磨修理。 2）轴颈的修磨 在小修时，轴颈某些较轻的表面损伤，可用油石、细锉刀或砂布加以修磨。 发动机大修时，对轴颈磨损已超过规定的曲轴，可按修理尺寸法对主轴颈、连杆轴颈进行光磨修理。其修理尺寸一般以每缩小0.25mm为一级。,（3）曲轴弯曲变形的检修 1）弯曲变形的检验 以两端主轴颈公共轴线为基准，检查中间主轴颈径向圆跳动误差，如图示。检验时，将曲轴两端主轴颈分别置于平板的V型块上，将百分表触头垂直抵在中间主轴颈上，慢慢

50、转动曲轴一圈，百分表指针所指示的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈径向圆跳动误差值。由此可判断曲轴弯曲程度。,2）弯曲变形的校正 径向圆跳动误差不得大于0.15mm，否则应进行校正。 弯曲校正方法：一般采用冷压校正法或敲击校正法。 冷压校正法：将曲轴两端主轴颈置于平板的V型铁架上，用油压机沿曲轴弯曲相反方向加压。如图示。压弯量应为曲轴弯曲量的1015倍，保持24min，以减小反弹。 冷压校正法：当变形量不大时，用锤子敲击曲柄边缘非工作表面使之产生塑性变形，达到校正目的。,当曲轴弯曲变形量较大时，校正必须分步、反复多次进行，直到符合要求为止。校正后的曲轴径向圆跳动误差不得大于0.05mm。,（4