活塞连杆组PPT课件
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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 活塞连杆组
扭曲环
梯形环
桶面环
气环的泵油现象
泵油现象
原因： （1）存在侧隙和背隙； （2）活塞运动时，环在槽中上 下移动。 危害： （1）加剧润滑油的消耗； （2）火花塞沾油不跳火； （3）燃烧室积炭； （4）环槽内积炭，失去用：刮油。即将气 缸壁上多余的润滑油 刮下来。
采取措施一：
在设计活塞销的位置时将其向活塞的主推面一侧偏离最大距离e=1-2mm左 右，当活塞换向时，活塞在缸筒内则会发生倾斜，从而起到提前换向的 作用，以此减轻敲缸声，而这种活塞销的偏置肉眼几乎看不出来，但会 增加活塞裙部两端的尖角负荷。
曲轴偏置
采取措施二：
与活塞销偏置作用相同，活塞销中心位置不动，将曲轴中心位置向 活塞主推面偏移e=1-2mm。
三种不同的 连杆布置形 式分别对应 那种气缸？
四、连杆
连接活塞与曲轴，并 把活塞承受的气体压 力传给曲轴，使活塞 的往复运动变成曲轴 的旋转运动。
连杆为什么要制 成“工”字形？
承受压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。 要求连杆质量小，有足够的强度和刚度。 一般用中碳钢或合金刚锻造而成，再机加工和热处理，杆身通 常做成“工”字形端面。
结构
小头
杆身
大头
2.2 活塞连杆组
一、活塞 二、活塞环 三、活塞销 四、连杆
一、活塞
活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室；承受气体压 力并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。
高温、高压、高速、润滑不良 的环境下工作，要求足够的强 度和刚度、良好的导热性和耐 磨性、较小的的热膨胀系数、 较小的质量。 汽油机活塞多采用铝合金材质; 柴油机活塞因承受高热、高机 械负荷，多采用合金铸铁。
锥面环
示意图
特点
结构简单、制造方便、散热性好，但有泵油作用。
活塞连杆组
以上
活塞顶部 温度高达 600~700K
机械强度 显著下降
热膨胀量 增大
活塞工作条件
承受燃气冲击性高压力（作功行程）
瞬
汽油机
时
3~5MPa
最
大
压 力
柴油机 6~9MPa
导致活塞 侧压力大
加速活塞 表面磨损
引起活塞 变形
活塞工作条件
活塞在气缸中高速运动
平均速度 可达
10~14m/s
产生很大 惯性力
应用
汽油机：三种 柴油机：凹顶
1）四冲程汽油机活塞顶部
平顶
吸热面积小 制造工艺简单
凹顶
改善混合气形 成和燃烧
调节压缩比
2）二冲程汽油机活塞顶部
凸顶 横流扫气 回流扫气
3）直喷式燃烧室柴油机活塞顶部
凹坑
形状、位置和大小必须与柴油机混合气形成 相适应与燃烧室要求相适应
环槽护圈
可保护和加强铝合金活 塞环槽
热负荷较高发动机采用
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）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，防止破坏油膜。
裙 部
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）活塞裙部
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）活塞裙部 （3）活塞的变形及采取的相
应措施 c.结构措施 偏置销座
定义：活塞销座朝向 承受作功侧压力的一 面（图示左侧）偏移 1mm～2mm。
作用：减轻活塞换向 时对气缸壁的敲击。
§2-3 活塞连杆组
3、偏置销座原理：因销座偏置，在接近上止点时，作 用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞 倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧 压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向 左转（不是平移），完成换向。
活塞顶部 温度高达 600~700K
机械强度 显著下降
热膨胀量 增大
活塞工作条件
承受燃气冲击性高压力（作功行程）
瞬
汽油机
时
3~5MPa
最
大
压 力
柴油机 6~9MPa
导致活塞 侧压力大
加速活塞 表面磨损
引起活塞 变形
活塞工作条件
活塞在气缸中高速运动
平均速度 可达
10~14m/s
产生很大 惯性力
应用
汽油机：三种 柴油机：凹顶
1）四冲程汽油机活塞顶部
平顶
吸热面积小 制造工艺简单
凹顶
改善混合气形 成和燃烧
调节压缩比
2）二冲程汽油机活塞顶部
凸顶 横流扫气 回流扫气
3）直喷式燃烧室柴油机活塞顶部
凹坑
形状、位置和大小必须与柴油机混合气形成 相适应与燃烧室要求相适应
环槽护圈
可保护和加强铝合金活 塞环槽
热负荷较高发动机采用
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）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，防止破坏油膜。
裙 部
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）活塞裙部
§2-3 活塞连杆组
一、活塞
3）活塞裙部 （3）活塞的变形及采取的相
应措施 c.结构措施 偏置销座
定义：活塞销座朝向 承受作功侧压力的一 面（图示左侧）偏移 1mm～2mm。
作用：减轻活塞换向 时对气缸壁的敲击。
§2-3 活塞连杆组
3、偏置销座原理：因销座偏置，在接近上止点时，作 用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞 倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧 压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向 左转（不是平移），完成换向。
现代汽车构造 任务3.3 活塞连杆组
五 、连杆轴承 安装在连杆大端孔中的连杆轴承是分开式的 薄壁滑动轴承（图3-9）。轴承是在厚1～3mm的 薄钢背的内圆面上浇铸0.3～0.7mm厚的减磨合金 层，为了防止连杆轴承在工作中发生转动或轴向 移动，在连杆轴承的分开面上有两个定位凸键， 装配时这两个凸键分别嵌入连杆大端和连杆盖上 的相应凹槽中。连杆轴瓦的内表面上还加工出油 槽，以贮油保证润滑。
油环：刮除气缸壁上多余的润滑油，并在气 缸壁上铺涂一层均匀的润滑油膜，既可以防止润 滑油窜入气缸燃烧， 又可以减少活塞、活塞环与 气缸壁的磨损和摩擦阻力。同时也起到气缸的 辅 助密封作用。 材料：合金铸铁,表面经耐磨处理。 油环分为普通油环和组合式油环（图3-12a）
图3-12（a）油环
发动机工作时，活塞和活塞环会发生膨胀。 因此，活塞环安装在气缸内应有开口间隙，与环 槽之间应有侧隙和背隙（图3-12b)。
2-活塞头部 3-活塞环 4-活塞销座 6-活塞销环 7-活塞裙部 8-加强筋
有的汽油机活塞裙部，开有“门”形槽或 “T形槽；有的活塞是全裙式的，有的活塞是 拖板式的（图3-11）。
图3-11
活塞裙部的构造
二、 活塞环 分类： 活塞环分为气环和油环两种。 功用： 气环：保证活塞与气缸壁间的密封， 防止 气缸中的高温、高压燃气漏入曲轴箱，同时还将 活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却 液带走。
任务3.3 活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销杆组
一、活塞 功用：承受气缸中燃气压力，并将此力通 过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。 材料：目前广泛采用铝合金活塞材料。 构造：顶部、头部和裙部（图3-10）。
图3-10 活塞结构剖视图
1-活塞顶部 5-活塞销
图3-12（b）活塞环间隙 1-气缸；2-活塞环；3-活塞 △1-端隙；△2-侧隙；△3-背隙
活塞连杆组课件
（5）连杆轴瓦 连杆大头内的瓦片式滑动轴承称为连杆轴瓦。轴 瓦分为上下两个半片，在自由状态下非半圆形，通 过安装如连杆大头内时，可过剩，所以两个瓦片均 匀的紧贴在大头壁孔上，轴瓦材料目前多采用薄壁 钢背轴瓦，在其内表面浇铸有减磨合金层，因此在 连杆工作时具有很好的承受载荷和导热能力。
一环槽或第一、二环槽处镶嵌耐热护圈。
（3）活塞裙部 活塞裙部是指从油环槽以下的活塞部分。活塞裙 部的形状应该保证活塞在气缸内得到良好的导向的 作用，其次，活塞裙部使气缸与活塞之间在任何工 况下都应保持均匀的、适宜的间隙。间隙过大，活 塞敲缸；间隙过小，活塞可能被气缸卡住。此外， 裙部应有足够的实际承压面积，以承受侧向力。 发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下 发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。 这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线 方向及活塞顶部的尺寸增大。因此，为了使活塞在 正常工作温度时保持较均匀的间隙，避免出现在气 缸内卡死或加大磨损的现象，所以:
（2）油环 油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机 油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。既可以防 止 机油窜入汽缸燃烧，又可以减少活塞、活塞环与 气缸壁的摩擦阻力，同时还可以起到封气的辅助作 用。 油环种类： 油环分普通油环和组合油环（钢片组合油环、螺 旋撑簧油环）两种。 普通油环：这种油环应用最广泛，在环的外表面中 间有环形槽，槽中钻有长方形或圆形小孔，刮下的 机油经小孔流回油底壳，以便减少环与气缸壁的接 触面积，提高接触压力。
侧隙和径向间隙中。进入侧隙中的高压气体使环的 下侧面与环槽的下侧面贴紧形成第二密封面，高压 气体也不可能通过第二密封面泄漏。进入径向间隙 中的高压气体只能环的外圆面与气缸壁更加贴紧。 最后漏入曲轴箱内的气体就很少了，一般仅为进气 量的0.2％～1.0％。 气环的种类： 气环的按断面的形状可分为矩形环、扭曲环、锥 面环、梯形环、和桶面环等
活塞连杆组的检修-课件
❖ （1）量缸的部位。测量时用适当量程的量缸 表按图 1所示的部位和要求进行测量。即： 在气缸上部距气缸上平面1Omm处、气缸中 部和气缸下部距缸套下部1Omm处等三点， 按A、B两个方向分别测量一次。注意不要在
发动机修理台架上测量发动机气缸的内径， 以防因缸体被夹紧变形而测量不准。
❖ （2）量缸的方法。气缸测量时，先用千 分尺按气缸标准尺寸将量缸表调整到指 针对准刻度0处（应使量缸表测杆压缩12mm以留出测量余量），然后测量缸径。 这样测出的读数加上气缸的公称尺寸， 即为磨损后的气缸直径。
0.05mm，那么镗削量为：
镗削量=79.73-79.51+0.03-0.05=0.20mm
❖ （2）镗缸机。镗缸所用的设备有两种， 固定式镗缸机和移动式镗缸机，由于移 动式镗缸机精度差，工作效率低，已被 固定式镗缸机所替代。固定式镗缸机如 图 2所示。
❖ （3）镗缸定位基准的选择。为了保证镗 缸质量，在操作上应注意首先做好定位 基准的选择。选择镗缸的定位基准的目 的是：保证气缸镗削后，各缸中心线与 曲轴主轴承座孔中心线在一个平面上并 相互垂直。固定式镗缸机以缸体底面前 后两主轴承座孔和气缸上口作定位基准， 其镗缸精度比较高。
❖ 粗镗--留精镗加工余量为0.10mm。 ❖ 精镗--留珩磨余量为0.03mm。 ❖ 珩磨--达到规定尺寸及表面粗糙度。 ❖ 清洗--将缸体仔细清洁，然后将配对的活塞放进气缸
中推行检查配合情况，最后将气缸内涂润滑油防锈。
❖ 在珩磨后，缸壁表面粗糙度Ra值不大于3.2μm， 在缸套表面形成均匀一致的凸凹痕迹（缸壁的 表面有60°可见网纹，缸壁呈泛灰蓝色），气 缸的圆度误差应不大于0.005mm，圆柱度误差 不大于0.015mm；同时要保证气缸与活塞之间 0.03mm的配合间隙。
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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 气环作用：保证活塞和气缸壁间的 密封及 传导热量 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
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
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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
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
第四节 活塞连杆组的构造
重点： 1、掌握活塞连杆组的构造 2、活塞环、活塞销的分类和安装 3、连杆瓦的结构
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