活塞连杆组的构造原理与维修知识讲解
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+活塞连杆组的构造与检修
4、连杆
大头的切口型式：平切口、斜切口。 斜切口连杆的定位：止口、套筒、锯齿。
4、连杆
（2）V形发动机左右两列对应的气缸连杆是 共同接在一个连杆轴颈上的，它有三 种形式：
并列连杆式、主副连杆式、叉形连杆式。
5、连杆轴承
功用 又叫连杆轴瓦（俗称小瓦），装于连杆
大头内，保护轴颈和大头孔。
工作条件 交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润
注意：一道环开口位置应 避开作功行程受压 面，各环位置错开。
活塞环间隙
◆侧隙△2 又称边隙，是指活塞
环装入活塞后，环高方向 上与活塞环槽之间的间隙。 ◆背隙△3
是活塞及活塞环装入 气缸后，活塞环背面（内 圆柱面）与活塞环槽底部 间的间隙。
（1）气环
①功用： 密封、导热。
②气环的密封原理：
弹力F1形成第一密封面； 气体压力形成第二密封 面； 窜入背隙的气体产生背 压力F2形成对第一密封面的 第二次密封。
6、活塞连杆组的装配
（l）装配前先彻底清洗各零件。 （2）确认是同一缸号的活塞和连杆，安装方向
正确。 （3）全浮式组装：
由于销与销座孔常温下有微量过盈，通常采 用热装合方法。将活塞在加热箱或水中加热至 80-90℃取出，销涂以机油，装入活塞销座孔， 并迅速通过连杆小头，直至另一销座孔，达到 销座孔的另一边缘，用尖嘴钳将卡环装于两端环 槽内。
为了适应修理的需要，活塞销设有四级修 理尺寸：+0.04mm、+0.08mm、+0.12mm、+0.16mm， 每组尺寸差0.0025mm分为四组，可以根据活塞销 座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的 活塞销。
（4）活塞销座孔的修理
采用修理尺寸法修理时，活塞销与销座孔的 配合要求，一般通过对活塞销座孔的铰削和镗削 来实现；连杆衬套更换并进行铰（镗）削，使之 与新的活塞销配合间隙达到标准。
活塞连杆组的构造
连杆大头按剖分面的方向可分为平 切式和斜切式两种（见图1-28）。
图1-27 连杆的结构
图1-28 (a)平切式 (b)斜切式
活塞连杆组的构造
3)V形发动机连杆的布置形式 V形发动机左右两侧对应两气缸的连杆是共同支撑于一个曲柄销
上的，其布置形式有并列式、主副式和叉形式三种，如图1-29所示。
图1-29 V (a)并列式 (b)主副式 (c)叉形式
图1-13 活塞头部
活塞连杆组的构造
（3）活塞裙部。从油环槽下端面起至活塞最下 端，包括销座孔的部分称为活塞裙部(见图1-14)。
图1-14 活塞裙部
活塞连杆组的构造
对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力， 防止破坏油膜。很多制造商在设计铸铝活塞时，喜欢在裙部加一 个钢制支柱(见图1-15)。这个支柱可以控制和减小膨胀。支柱是 在制造过程中浇铸在活塞上的，但是在相同温度下钢和铝的膨胀 程度是不一样的，钢材使得裙部的膨胀较小(见图1-16)。这种设 计使得活塞和气缸壁间有一个小的间隙，以减小活塞对气缸壁的 冲击，减小噪声。
图1-18 (a)销座热膨胀 (b)挤压变形 (c)弯曲变形 (d)裙部变形
活塞连杆组的构造
4）活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层 ，可改善铝合金活塞的磨合性，主 要有铅、锡、石墨、磷保护层等。 石墨铝-二硫化钼涂层经常被用于现 代活塞裙表面来减小摩擦，延长其 使用寿命(见图1-19)。润滑涂层也 可以减小摩擦，使活塞和气缸壁的 间隙更小一些。
活塞连杆组的构造
活塞和连杆相连，它 能将燃烧室中燃烧产生的 力传给曲柄。图1-9为活塞 连杆组。
图1-9 1—活塞环； 2—活塞销卡环； 3—活塞； 4—活塞销铜套； 5—连杆； 6—连杆螺栓；
图1-27 连杆的结构
图1-28 (a)平切式 (b)斜切式
活塞连杆组的构造
3)V形发动机连杆的布置形式 V形发动机左右两侧对应两气缸的连杆是共同支撑于一个曲柄销
上的，其布置形式有并列式、主副式和叉形式三种，如图1-29所示。
图1-29 V (a)并列式 (b)主副式 (c)叉形式
图1-13 活塞头部
活塞连杆组的构造
（3）活塞裙部。从油环槽下端面起至活塞最下 端，包括销座孔的部分称为活塞裙部(见图1-14)。
图1-14 活塞裙部
活塞连杆组的构造
对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力， 防止破坏油膜。很多制造商在设计铸铝活塞时，喜欢在裙部加一 个钢制支柱(见图1-15)。这个支柱可以控制和减小膨胀。支柱是 在制造过程中浇铸在活塞上的，但是在相同温度下钢和铝的膨胀 程度是不一样的，钢材使得裙部的膨胀较小(见图1-16)。这种设 计使得活塞和气缸壁间有一个小的间隙，以减小活塞对气缸壁的 冲击，减小噪声。
图1-18 (a)销座热膨胀 (b)挤压变形 (c)弯曲变形 (d)裙部变形
活塞连杆组的构造
4）活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层 ，可改善铝合金活塞的磨合性，主 要有铅、锡、石墨、磷保护层等。 石墨铝-二硫化钼涂层经常被用于现 代活塞裙表面来减小摩擦，延长其 使用寿命(见图1-19)。润滑涂层也 可以减小摩擦，使活塞和气缸壁的 间隙更小一些。
活塞连杆组的构造
活塞和连杆相连，它 能将燃烧室中燃烧产生的 力传给曲柄。图1-9为活塞 连杆组。
图1-9 1—活塞环； 2—活塞销卡环； 3—活塞； 4—活塞销铜套； 5—连杆； 6—连杆螺栓；
活塞与连杆的结构ppt课件
三、活塞销 1、功用：连接活塞和连杆小头，将作用力传给 连杆 2、要求：有足够的强度，刚度，质量小，有良好 的耐磨性和耐冲击韧性 3、活塞销内孔形状
4、活塞销连接配合，采用全浮式和半浮式
四、连杆 1、功用：将作用力传给曲轴，将活塞的往复 运动转变为曲轴的旋转运动 2、要求：足够的刚度和强度，质量小，一般 使用中碳钢或中碳合金钢模锻，也 有 使用球墨铸铁 3、连杆组的分解结构图
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连 杆等组成
一、活塞 1、作用：承受气体压力，组成燃烧室 2、特点：由于工作环境决定，要求质量 小，热膨胀系数小，导热好， 耐磨 3、材料：铝合金，铸铁 4、加工方法：锻造，铸造和液态模锻
5、活塞的构造 分：顶部、头部、裙部
1）、顶部
2）、头部 3）、裙部
二、活塞环 1、包括气环和油环两种热量 油环作用：刮除缸壁上的多余机油 并产生均匀油膜
2、材料：多用合金铸铁，钢片环 3、活塞环的切口 1）、燃气泄露的主要通道
2）、气环的切口形状
3）、气环的断面形状
4）、矩形环的泵油作用
5）、油环分普通油环和组合油环
小头结构
大头结构
4、连杆定位形式
平切口，斜切口
5、连杆瓦 多采用减磨合金
6、V型发动机连杆轴颈连接方式 并列式，主副式，叉型式
任务2.2 活塞连杆组装配与调整
D 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙
E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数
4）材料
铝硅合金。
硅的成分越多，热膨胀系数越小， 磨损越小，但制造工艺性较差。
5）结构
顶部：构成燃烧室，承受气
体压力。
头部:安装活塞环，制作较厚。
裙部：导向，传力。承受侧压力
销座孔处制有加强筋。
6）活塞裙部的变形
冷态时
头部椭圆 裙部截锥体
（a）测量间隙
(b)测量弯曲示意图
（a）测量间隙 （b）测量扭曲示意图
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。 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。 D、如果一个下测点与平板接触，但另一个下测点与平板的间隙 不等于上测点间隙的两倍，这时连杆弯扭并存。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一半的差值为连 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 此距离，若数值不相等，即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。
测量连杆小头内径
测量衬套外径图 连杆衬套油孔对准连杆油孔
5）连杆衬套的修复
（1）连杆衬套的选配 对于全浮式安装的活塞销，连杆小头内压装有连
杆衬套。发动机在大修时，在更换活塞、活塞销的 同时，必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合。
连杆衬套与连杆小头应有 一定量的过盈（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 头内径和新衬套外径的方法 求得过盈量。
E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数
4）材料
铝硅合金。
硅的成分越多，热膨胀系数越小， 磨损越小，但制造工艺性较差。
5）结构
顶部：构成燃烧室，承受气
体压力。
头部:安装活塞环，制作较厚。
裙部：导向，传力。承受侧压力
销座孔处制有加强筋。
6）活塞裙部的变形
冷态时
头部椭圆 裙部截锥体
（a）测量间隙
(b)测量弯曲示意图
（a）测量间隙 （b）测量扭曲示意图
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。 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。 D、如果一个下测点与平板接触，但另一个下测点与平板的间隙 不等于上测点间隙的两倍，这时连杆弯扭并存。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一半的差值为连 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 此距离，若数值不相等，即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。
测量连杆小头内径
测量衬套外径图 连杆衬套油孔对准连杆油孔
5）连杆衬套的修复
（1）连杆衬套的选配 对于全浮式安装的活塞销，连杆小头内压装有连
杆衬套。发动机在大修时，在更换活塞、活塞销的 同时，必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合。
连杆衬套与连杆小头应有 一定量的过盈（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 头内径和新衬套外径的方法 求得过盈量。
活塞连杆组的构造原理与维修共126页文档
活塞连杆组的构造原理与维修
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。ห้องสมุดไป่ตู้
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。ห้องสมุดไป่ตู้
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
2.3活塞连杆组的构造与维修(一)
（1）气环
作用：密封和传导热量保证气缸与活塞间 的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收 的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将 其带走。
切 口
气环
气环的密封原理
气环开有切口，具有弹性，在 自由状态下外径大于气缸直径， 它与活塞一起装入气缸后，外表 面紧贴在气缸壁上，形成第一密 封面，被封闭的气体不能通过环 周与气缸之间，便进入了环与环 槽的空隙，一方面把环压到环槽 端面形成第二密封面，同时，作 用在环背的气体压力又大大加强 了第一密封面的密封作用,气环 密封效果一般与气环数量有关， 汽油机一般采用2道气环，柴油 机一般多采用3道气环。
b.火力岸处开绝
隔热槽
热槽
c.第一道环槽镶
嵌耐热护圈
d.头部加工多道
环形沟槽
所谓侧压力是指在压缩行程和 作功行程中，作用在活塞顶部的气体 压力的水平分力使活塞压向气缸壁。 压缩行程和作功行程气体的侧压力方 向正好相反，由于燃烧压力大大高于 压缩压力，所以，作功行程中的侧压 力也大大高于压缩行程中的侧压力。 活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为 推力面，它们处于与活塞销轴线相垂 直的方向上。
•
气环的断面形状很多，最常见的有 矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和 桶面环。
气环断面形状：
形状 矩形环 特点 结构简单、制造方便、易于生产、应用面广 示意图
扭曲环 断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲
锥面环
减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接 触压力，有利于磨合和密封。
梯形环 加工困难，精度要求高 桶面环 外圆为凸圆弧形
§2.3活塞连杆组 结构与检修
一、活塞连杆组的组成
活塞
活塞销 活塞环 连杆
１、活塞
活塞的作用是 承受气体压力 ，并通过活塞 销传给连杆驱 使曲轴旋转， 活塞顶部还是 燃烧室的组成 部分。
活塞连杆组的检修知识要求掌握活塞连杆组零件作用
图3-39 拆卸卡环
图3-40 加热活塞
图3-41 拆卸活塞销
图3-42 专用工具压出活塞销
图3-43 按顺序摆放
2．活塞的检验 1）活塞的清洁 活塞上的积炭主要沉积在活塞顶部，活塞顶部积炭可 用垫片铲刀清除（图3-44）。若活塞环槽内有积炭， 可用凹槽清洁工具或断开的活塞环进行清除（图3-45 ），但应注意不要刮伤活塞环槽底部。最后使用溶剂 和刷子（非钢丝刷）彻底清洁活塞（图3-46）。
图3-36 活塞和活塞销配合情况的检查
（2）取下连杆轴承上轴承。 （3）拆下活塞环 使用活塞环扩张器拆下气环和油环（图3-37），对于组合式油 环可手动拆下上下刮油钢片和衬簧（图3-38）。
图3-37 活塞环拆卸
图3-38 组合油环拆卸
（4）拆下连杆 使用小螺丝刀拆下活塞销两端卡环；将活塞加热到大约80℃；使 用塑料锤和铜棒轻轻敲出活塞销并拆下连杆（图3-39、3-40、341）。对于半浮式直接用专用工具压出活塞销即可拆下连杆（图 3-42）。 注意：活塞、活塞销、活塞环是成套配合的，要按正确的顺序排 列活塞、活塞销、活塞环、连杆和轴承（图3-43）。
工作条件及要求：其在工作时承受着较大的交变载荷 、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难等苛刻条件。为 此，要求轴承具有足够的强度、良好的减摩性和耐腐 蚀性。为适应连杆轴承的工作条件，要求减摩合金有 足够的疲劳强度，有良好的抗咬性、顺应性、嵌藏性 ，有足够的结合强度和良好的耐磨性。连杆轴承的背 面应有很高的光洁度。
图3-17 油冷活塞 a）振荡冷却；b）喷油冷却
（二）活塞环的结构 1．功用与工作条件 气环作用：是密封、导热 油环作用：刮油、密封。 工作条件：高温、高压、高速以、润滑困难。
2．活塞环的类型与结构 活塞环按其功用可分为气环和油环两类。 一般活塞环的材料采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。目前汽 车上广泛应用的是合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬 、钼等合金元素）。 一些发动机的第一道气环，甚至所有气环，其外圆柱表面一般 都镀上多孔性铬或喷钼，以减缓活塞环和气缸的磨损。 在高速强化的柴油机上，还可以采用钢片环来提高弹力和冲击 韧性。
图3-40 加热活塞
图3-41 拆卸活塞销
图3-42 专用工具压出活塞销
图3-43 按顺序摆放
2．活塞的检验 1）活塞的清洁 活塞上的积炭主要沉积在活塞顶部，活塞顶部积炭可 用垫片铲刀清除（图3-44）。若活塞环槽内有积炭， 可用凹槽清洁工具或断开的活塞环进行清除（图3-45 ），但应注意不要刮伤活塞环槽底部。最后使用溶剂 和刷子（非钢丝刷）彻底清洁活塞（图3-46）。
图3-36 活塞和活塞销配合情况的检查
（2）取下连杆轴承上轴承。 （3）拆下活塞环 使用活塞环扩张器拆下气环和油环（图3-37），对于组合式油 环可手动拆下上下刮油钢片和衬簧（图3-38）。
图3-37 活塞环拆卸
图3-38 组合油环拆卸
（4）拆下连杆 使用小螺丝刀拆下活塞销两端卡环；将活塞加热到大约80℃；使 用塑料锤和铜棒轻轻敲出活塞销并拆下连杆（图3-39、3-40、341）。对于半浮式直接用专用工具压出活塞销即可拆下连杆（图 3-42）。 注意：活塞、活塞销、活塞环是成套配合的，要按正确的顺序排 列活塞、活塞销、活塞环、连杆和轴承（图3-43）。
工作条件及要求：其在工作时承受着较大的交变载荷 、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难等苛刻条件。为 此，要求轴承具有足够的强度、良好的减摩性和耐腐 蚀性。为适应连杆轴承的工作条件，要求减摩合金有 足够的疲劳强度，有良好的抗咬性、顺应性、嵌藏性 ，有足够的结合强度和良好的耐磨性。连杆轴承的背 面应有很高的光洁度。
图3-17 油冷活塞 a）振荡冷却；b）喷油冷却
（二）活塞环的结构 1．功用与工作条件 气环作用：是密封、导热 油环作用：刮油、密封。 工作条件：高温、高压、高速以、润滑困难。
2．活塞环的类型与结构 活塞环按其功用可分为气环和油环两类。 一般活塞环的材料采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。目前汽 车上广泛应用的是合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬 、钼等合金元素）。 一些发动机的第一道气环，甚至所有气环，其外圆柱表面一般 都镀上多孔性铬或喷钼，以减缓活塞环和气缸的磨损。 在高速强化的柴油机上，还可以采用钢片环来提高弹力和冲击 韧性。
发动机构造与维修-活塞连杆组
课题3
活塞连杆组的结构与维修
图3-31 连杆组
1－连杆衬套；2－连杆小头； 3－杆身；4－连杆螺栓；5－连杆大头；6－连杆轴瓦； 7－连杆盖；8－轴瓦上的凸键；9－凹槽
课题3
活塞连杆组的结构与维修
连杆盖与连杆大头的装配标记
图3-32 连杆配对标记
课题3
活塞连杆组的结构与维修
柴油机的负荷较大，连杆的受力也大，连杆大头的尺寸 往往超过气缸直径。为使连杆大头能通过气缸，便于拆装， 一般都采用斜切口。斜切口的连杆常用的定位方法有止口定 位、套筒定位、锯齿定位和定位销定位等。如图3-33所示。
a）平顶；b）凸顶；c）凹顶；d）成形顶
2）活塞头部 活塞头部是最下边一道活塞环槽以上的部分， 主要用来安装活塞环，以实现对气缸的密封，同时 将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
课题3
活塞连杆组的结构与维修
3）活塞裙部 自油环槽以下的部分称为活塞裙部，其作用是 为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。 在常温下，活塞裙部截面形状呈椭圆形，如图 3-13所示。活塞裙部直径上小下大。如图3-14所示。
课题3
活塞连杆组的结构与维修
现代发动机所用的连杆轴承是由钢背和减磨层组成的分 开式薄壁轴承（图3-34）。
图3-34 连杆轴承
1-缸背；2-油槽；3-定位凸键；4-减磨合金层
课题3
活塞连杆组的结构与维修
2、V型发动机的连杆布置形式 （1）并列连杆式 左右两列气缸的连杆一前一后装在同一连 杆轴颈上。优点是连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运 动规律相同。缺点是两列气缸要在轴向错开一段距离，致使 发动机的长度增加。曲轴的长度增加，刚度降低。 （2）主副连杆式 一列气缸采用主连杆，其大头直接安装 在连杆轴颈的全长上，另一列气缸的连杆为副连杆，其大头 与对应的主连杆大头上的两个凸耳作铰链连接。优点：不会 增加发动机的长度，缺点是主副连杆不能互换。 （3）叉形连杆式 一个连杆的大头做成叉形，跨于另一个连 杆的厚度较小的片形大头两端。优点是：两列气缸中的活塞 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。缺点是叉形连杆大头结构和制造较复杂， 大头的刚度也不高。
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椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销 座方向。这样活塞工作时趋近正圆。
长短轴之差≈0.3-0.5mm
配缸间隙与活塞的冷敲热拉现象： .配缸间隙: 活塞的最大直径处与气 缸的间隙。
.活塞的冷敲热拉
冷敲：冷态下活塞收缩，活塞与气缸
壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出 现敲缸的现象。
危害：噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。
No Image
No
第三节 Image 活塞连杆组构造与工作原理
组成：由活塞、 活塞环、活塞销 和连杆、连杆轴 瓦等组成。
活塞 连杆
活塞 环
活塞 销
连杆轴瓦
No Image
活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
一、活 塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴 旋转。
（1）预先做成阶梯形、锥形
活塞沿高度方向的温度很不均 匀，活塞的温度是上部高、下部低， 膨胀量也相应是上部大、下部小。 为了使工作时活塞上下直径趋于相 等，即为圆柱形，就必须预先把活 塞制成上小下大的阶梯形、锥形。
（2）预先做成椭圆形
由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活 塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压 力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样， 如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就会变成一个椭圆， 使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动 机就无法正常工作。
(5).销座孔处表面凹陷 0 . 5 ～1 . 0mm 。
(6).沿销座轴线方向裙部被削减
半拖板式
半拖板式
拖板式
拖板式
6.活塞销偏置
定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线
分，包括销座孔。
B.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。
裙 部Leabharlann C.裙部表面的保护（改善铝合金耐磨性措施）: a.镀锡
汽油机活塞裙部外表面镀锡
b.涂石墨
锻铝活塞裙部外表面涂石墨
c.表面磷化
柴油机活塞裙部外表面磷化
5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持 合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下 列结构措施：
汽车发动机构造与维修
第二章 曲柄连杆机构构造与原理
教学目的
1、掌握曲柄连杆机构的功用与组成 2、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况
第一节 活塞连杆组构造与工作原理
学习内容：
一． 活塞 二． 活塞环 三． 活塞销 四． 连杆
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教学重点： 1、掌握活塞连杆组的构造 2、掌握活塞环的分类与作用 3、活塞的冷敲热拉现象与防止措施
作用：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。
环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有2~3个，油环槽为一个。
活塞的装配方向
大多数发动机装配 中，必须严格按照 发动机生产厂家的 规定的活塞方向装 配活塞。往往在活 塞顶部标注有活塞 装配方向
（3）活塞裙部
A.位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部
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活塞顶部
2）柴油机活塞顶部
柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑 凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合
气形成或与燃烧室要求相适应。
直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。 燃烧室形式：（分又称开统一式式）：涡流燃烧室（副燃烧室占总容积50 ~ 80%）
预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积25 ~ 45%）
主燃烧室（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）
副燃烧室（一部分位于缸盖中）
主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。
涡流燃烧室
预燃燃烧室
（2）活塞头部
位置：指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数
道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏 部。
头部
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、
横向绝热槽 纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 活塞强度降低 留有膨胀余地
绝热槽
膨胀槽
（4）嵌入恒范钢片 为了减小铝合金活塞裙 部的热膨胀量，有些汽 油机活塞在活塞裙部或 销座内嵌入钢片。
恒范钢片式活塞的 结构特点就是这样的， 由于恒范钢为含镍 33%～36%的低碳铁镍合 金，其膨胀系数仅为铝 合金的1/10，而销座通 过恒范钢片与裙部相连， 牵制了裙部的热膨胀变 形量。
(1)活塞顶部的形状:
1）汽油机活塞顶部:凸顶、凹顶、平顶。多采用平顶、 有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。 平顶活塞：结构简单、加工方便、吸热面积小。 凸顶活塞：顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度, 因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。 凹顶活塞：可以用来调节发动机的压缩比，且可以改 善燃烧室的形状,但顶部受热量大易形成积炭，加工制 造比较困难。 成型顶活塞:一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机, 特殊的顶部形状可 满足燃烧过程中的不同要求。
热拉：高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，
会使气缸壁和活塞拉缸的现象。
危害：气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。
铝合金活塞防冷敲热拉的结构措施
活塞裙部呈椭圆形 侧压力
原因 金属量 气体力
销座孔方向变形量大
长轴垂直于销座轴线
短轴平行于销座轴线
长短轴之差≈0.3-0.5mm
（3）活塞裙部开槽
2、工作环境： (1)高温：活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，且
散热条件差，温度分布很不均匀； (2)高压: 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，在高压下活塞产生冲 击与侧压力；
(3)高速：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，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载 荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，
(4)腐蚀：活塞同时受到燃气的化学腐蚀作用。
3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁;耐热钢。
角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。
4、结构
顶部：构成燃烧室， 承受气体压力。
活塞
头部:安装活塞环，制
作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力,销座孔 处制有加强筋。
活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。
长短轴之差≈0.3-0.5mm
配缸间隙与活塞的冷敲热拉现象： .配缸间隙: 活塞的最大直径处与气 缸的间隙。
.活塞的冷敲热拉
冷敲：冷态下活塞收缩，活塞与气缸
壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出 现敲缸的现象。
危害：噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。
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No
第三节 Image 活塞连杆组构造与工作原理
组成：由活塞、 活塞环、活塞销 和连杆、连杆轴 瓦等组成。
活塞 连杆
活塞 环
活塞 销
连杆轴瓦
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活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
一、活 塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴 旋转。
（1）预先做成阶梯形、锥形
活塞沿高度方向的温度很不均 匀，活塞的温度是上部高、下部低， 膨胀量也相应是上部大、下部小。 为了使工作时活塞上下直径趋于相 等，即为圆柱形，就必须预先把活 塞制成上小下大的阶梯形、锥形。
（2）预先做成椭圆形
由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活 塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压 力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样， 如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就会变成一个椭圆， 使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动 机就无法正常工作。
(5).销座孔处表面凹陷 0 . 5 ～1 . 0mm 。
(6).沿销座轴线方向裙部被削减
半拖板式
半拖板式
拖板式
拖板式
6.活塞销偏置
定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线
分，包括销座孔。
B.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。
裙 部Leabharlann C.裙部表面的保护（改善铝合金耐磨性措施）: a.镀锡
汽油机活塞裙部外表面镀锡
b.涂石墨
锻铝活塞裙部外表面涂石墨
c.表面磷化
柴油机活塞裙部外表面磷化
5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持 合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下 列结构措施：
汽车发动机构造与维修
第二章 曲柄连杆机构构造与原理
教学目的
1、掌握曲柄连杆机构的功用与组成 2、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况
第一节 活塞连杆组构造与工作原理
学习内容：
一． 活塞 二． 活塞环 三． 活塞销 四． 连杆
No Image
教学重点： 1、掌握活塞连杆组的构造 2、掌握活塞环的分类与作用 3、活塞的冷敲热拉现象与防止措施
作用：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。
环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有2~3个，油环槽为一个。
活塞的装配方向
大多数发动机装配 中，必须严格按照 发动机生产厂家的 规定的活塞方向装 配活塞。往往在活 塞顶部标注有活塞 装配方向
（3）活塞裙部
A.位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部
No Image
No Image
活塞顶部
2）柴油机活塞顶部
柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑 凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合
气形成或与燃烧室要求相适应。
直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。 燃烧室形式：（分又称开统一式式）：涡流燃烧室（副燃烧室占总容积50 ~ 80%）
预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积25 ~ 45%）
主燃烧室（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）
副燃烧室（一部分位于缸盖中）
主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。
涡流燃烧室
预燃燃烧室
（2）活塞头部
位置：指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数
道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏 部。
头部
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、
横向绝热槽 纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 活塞强度降低 留有膨胀余地
绝热槽
膨胀槽
（4）嵌入恒范钢片 为了减小铝合金活塞裙 部的热膨胀量，有些汽 油机活塞在活塞裙部或 销座内嵌入钢片。
恒范钢片式活塞的 结构特点就是这样的， 由于恒范钢为含镍 33%～36%的低碳铁镍合 金，其膨胀系数仅为铝 合金的1/10，而销座通 过恒范钢片与裙部相连， 牵制了裙部的热膨胀变 形量。
(1)活塞顶部的形状:
1）汽油机活塞顶部:凸顶、凹顶、平顶。多采用平顶、 有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。 平顶活塞：结构简单、加工方便、吸热面积小。 凸顶活塞：顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度, 因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。 凹顶活塞：可以用来调节发动机的压缩比，且可以改 善燃烧室的形状,但顶部受热量大易形成积炭，加工制 造比较困难。 成型顶活塞:一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机, 特殊的顶部形状可 满足燃烧过程中的不同要求。
热拉：高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，
会使气缸壁和活塞拉缸的现象。
危害：气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。
铝合金活塞防冷敲热拉的结构措施
活塞裙部呈椭圆形 侧压力
原因 金属量 气体力
销座孔方向变形量大
长轴垂直于销座轴线
短轴平行于销座轴线
长短轴之差≈0.3-0.5mm
（3）活塞裙部开槽
2、工作环境： (1)高温：活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，且
散热条件差，温度分布很不均匀； (2)高压: 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，在高压下活塞产生冲 击与侧压力；
(3)高速：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，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载 荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，
(4)腐蚀：活塞同时受到燃气的化学腐蚀作用。
3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁;耐热钢。
角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。
4、结构
顶部：构成燃烧室， 承受气体压力。
活塞
头部:安装活塞环，制
作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力,销座孔 处制有加强筋。
活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。