活塞连杆组的构造原理与维修
活塞连杆组的基本结构组成和作用
活塞连杆组的基本结构组成和作用活塞连杆组的基本结构组成和作用1. 引言活塞连杆组作为内燃发动机中的重要部件,承担着转动运动和往复运动之间的转换作用,是发动机正常运转的关键之一。
本文将从活塞连杆组的基本结构组成和作用展开讨论,帮助读者深入了解这一重要部件。
2. 活塞连杆组的基本结构活塞连杆组由活塞、连杆和活塞销组成。
活塞位于气缸内,是发动机内燃运动的部件,能够与气缸壁保持密封,承受气缸内高温高压环境,并传递燃烧产生的力量。
连杆连接活塞和曲轴,能够将活塞产生的往复运动转化为曲轴的旋转运动,同时承受活塞产生的力量。
活塞销则是连接活塞和连杆的关键零部件,使活塞和连杆能够正确地连接和运动。
3. 活塞连杆组的作用活塞连杆组在内燃发动机中起着至关重要的作用。
活塞连杆组通过活塞的往复运动将燃烧产生的力量传递给连杆,再通过连杆将力量传递给曲轴,最终推动曲轴的旋转运动,使发动机能够正常工作。
活塞连杆组能够保证活塞与气缸壁保持密封,克服气缸内高温高压环境对活塞的冲击和磨损,保证发动机的工作效率和稳定性。
4. 我的观点和理解作为内燃发动机中的重要部件,活塞连杆组的结构和作用对发动机的性能和可靠性有着重要影响。
我个人认为,活塞连杆组不仅是发动机内部精密零部件的代表,更是发动机工作原理和运行机制的集中体现。
只有深入了解活塞连杆组的结构和作用,才能更好地理解内燃发动机的工作原理和性能提升方法。
5. 总结通过本文对活塞连杆组的基本结构和作用的讨论,读者可以更全面、深刻、灵活地理解这一重要部件。
活塞连杆组作为内燃发动机中的关键部件,其结构和作用对发动机性能和可靠性有着重要影响,因此深入了解和认识活塞连杆组具有重要意义。
以上就是对活塞连杆组的基本结构组成和作用的讨论,希望对您有所帮助。
1. 引言活塞连杆组作为内燃发动机中的重要部件,承担着转动运动和往复运动之间的转换作用,是发动机正常运转的关键之一。
本文将从活塞连杆组的基本结构组成和作用展开讨论,帮助读者深入了解这一重要部件。
汽车发动机构造详解-活塞连杆组
一、活 塞(※)
活塞功用 活塞工作条件 活塞材料及要求 活塞结构(※) 活塞销孔偏置(※) 拖鞋式活塞
1. 活塞功用
承受气缸中的燃气压力 将燃气作用力通过活塞销和连杆传给
曲轴,推动曲轴旋转 参与组成燃烧室
2. 活塞工作条件
直接与高温燃气接触
燃气最高 温度2500K
以上
活塞顶部 温度高达
燃气压力作用使 环不再扭曲,与 矩形环相同
② 扭曲环工作示意
进气、压缩和 排气行程:
环扭曲,消除 泵油现象,减 轻磨损
作功行程:
燃气压力作用 使环不再扭曲, 与矩形环相同
3)锥面环
锥面环特点
环的外圆面为锥面,理论上为线接 触。
工作过程
活塞下行: 能刮油 活塞上行:锥面油楔作用浮起,减
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
曲柄连杆机 构各零件和 轴承承受
改善磨合性 耐磨性
2. 气环结构原理
气缸
气环密封原理
F1 环自身弹力 F2 燃气背压力 F3 燃气正压力
第二 密封面
第一 密封面
F3
F1
F2
活塞
活塞环
(1)气环开口形状(※)
直开口
工艺性好 密封效 果差
阶梯开口
密封性好 工艺性 较差
活塞连杆组的构造
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
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6、黄金时代是在我们的前面,而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。ห้องสมุดไป่ตู้
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8、你可以很有个性,但某些时候请收 敛。
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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)。
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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
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组是内燃机中的一个重要部件,其工作原理是将活塞与曲轴通过连杆连接起来,实现转换运动的功能。
活塞连杆组通常包括活塞、连杆和曲轴三个部分。
活塞与气缸内的气缸壁紧密配合,并能在气缸内做直线运动。
连杆一端与活塞销连接,另一端与曲轴销连接。
曲轴是一个特殊的轴,具有一系列弧状曲线,能将活塞线性运动转变为曲轴的回转运动。
通过活塞连杆组的工作过程,可以实现活塞直线往复运动向曲轴转化的转换。
当发动机工作时,活塞在气缸内做上下往复运动,活塞与连杆通过活塞销连接,将活塞运动的直线运动转换为连杆的转动运动。
连杆的另一端与曲轴销连接,将连杆的转动运动传递给曲轴。
此时,曲轴的弧状曲线将连杆的转动运动转化为自己的回转运动,进而带动其他部件的工作。
例如,曲轴的回转运动可以通过连杆组传递给凸轮轴,驱动汽门的开闭;同时,曲轴还可以通过连杆组传递转矩到传动系统,如发动机的输出轴。
总之,活塞连杆组通过将活塞的直线运动转化为曲轴的回转运动,实现能量的转换和传递,使内燃机正常工作。
它是发动机中重要的连接部件,对发动机的性能和可靠性都有重要影响。
汽车发动机构造与检修项目五 发动机活塞连杆组检修
图5-11 活塞环装配记号
项目五 发动机活塞连杆组检修
【项目知识】
一、活塞连杆组的作用
活塞的主要作用是与汽缸盖汽缸壁等 共同组成燃烧室,承受汽缸中的气体作用 力并通过活塞销和连杆传给曲轴,以油。 其中油环的作用是刮油和布油;气 环的作用是密封和散热。
活塞销的作用是连接活塞和连杆, 并在二者之间起到传力的作用。 连杆的作用是连接活塞和曲轴并在 二者之间起到传力和转换运动的作用。
4.拖板式活塞
该结构裙部弹性好,质量小,活塞 与汽缸的配合间隙较小,如图5-5所示。
图5-5 拖板式活塞
5.裙部铸恒范钢
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 内铸有热膨胀系数低的恒范钢片,如图 5-6所示。
图5-6 裙部加铸钢片
6.活塞孔偏置结构
这种结构可使活塞在压缩行程到作 功行程中较为柔和地从压向汽缸的一面 过渡到压向汽缸的另一面,以减小敲缸 的声音。
3.拆下的零部件按顺序放好,并注意不 要损坏零件。 4.严格按照操作规程进行操作,并注意 操作安全。
三、操作工艺
(一)、活塞连杆组的拆、装 (二)、活塞连杆组的分解 1.用活塞环装卸钳拆下活塞环,如图5-9 所示,注意活塞环装配记号。
图5-8 丰田发动机活塞连杆组件
图5-9 活塞环拆装
1—活塞环;2—活塞环卡钳
1.顶部
活塞顶部有平顶、凸顶和凹顶3种。
2.头部(防漏部)
活塞头部指第一道活塞环槽到活塞 销孔以上的部分。
图5-3 活塞顶部记号
3.裙部
活塞裙部指从油环槽下端面起至活 塞底面的部分,活塞裙部对活塞在汽缸 内的往复运动起导向作用,并承受气体 侧压力。
图5-4 活塞裙部开槽
活塞连杆组的构造
活塞连杆组的构造一、活塞1. 活塞顶部形状多样,常见的有平顶、凹顶和凸顶。
平顶活塞结构简单,制造容易,受热面积小,一般用于汽油机。
凹顶活塞可以改善燃烧室形状,有利于混合气形成和燃烧,常用于柴油机。
凸顶活塞则主要用于二冲程发动机。
2. 活塞头部活塞环槽部分,通常有气环槽和油环槽。
气环槽用来安装气环,一般有2 3道;油环槽用来安装油环,一般为1 2道。
活塞头部还设有燃烧室凹坑(对于汽油机)或直接构成燃烧室的一部分(对于柴油机)。
其作用是密封气缸、承受气体压力,并将热量通过活塞环传导给气缸壁。
3. 活塞裙部活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受侧压力。
为了使活塞在工作时能够正常运动,活塞裙部在冷态时一般制成椭圆形,其长轴垂直于活塞销座孔轴线方向,以适应热态时活塞的变形。
为了减小活塞裙部与气缸壁之间的摩擦,在活塞裙部表面通常会有减摩涂层或者采用裙部开槽等结构。
二、活塞环1. 气环气环的作用主要是密封气缸中的高温、高压燃气,防止其泄漏到曲轴箱;同时将活塞顶部的大部分热量传导给气缸壁。
气环的断面形状有多种,常见的有矩形环、扭曲环、梯形环、桶面环等。
矩形环结构简单,制造方便,但存在泵油现象(活塞下行时,环在自身弹力和摩擦力作用下,刮下的机油被泵入燃烧室)。
扭曲环是在矩形环的基础上,内圆或外圆边缘切去一部分,装入气缸后,由于环的上下端面不对称,产生扭曲变形,能有效减小泵油现象,并且密封性较好。
梯形环主要用于热负荷较高的柴油机,其特点是在活塞的往复运动过程中,梯形环能在环槽内上下滑动,将环槽内的积炭挤出,防止环被卡死。
桶面环的外圆面为凸圆弧形,与气缸壁是线接触,对气缸壁表面的适应性和密封性都较好,并且磨合性也较好。
2. 油环油环的作用是刮除气缸壁上多余的机油,并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。
油环有整体式油环和组合式油环两种。
整体式油环一般用合金铸铁制造,其外圆面中间切有一道凹槽,在凹槽底部加工有回油孔或狭缝。
活塞连杆组的构造、工作原理与检修教案
活塞连杆组的构造、工作原理与检修教案活塞、连杆、曲轴。
4、活塞连杆机构的拆卸与安装(20分钟)1)拆卸步骤:①拆下曲轴箱盖和曲轴轴承垫片;②拆下活塞环;③拆下活塞销销环;④拆下活塞销;⑤拆下连杆螺栓;⑥拆下连杆和活塞组。
2)安装步骤:①清洗活塞和连杆;②安装活塞环;③安装活塞销;④安装连杆;⑤安装连杆螺栓;⑥安装曲轴轴承垫片和曲轴箱盖。
5、检查活塞连杆组的装配质量(5分钟)1)检查连杆轴承间隙;2)检查活塞和缸套间隙;3)检查活塞环的装配质量。
6、结束本节课(1分钟)教师对本节课所学内容进行总结,并布置下节课的研究任务。
情景还原】(2分钟)学生根据所学知识,模拟检修活塞连杆组的过程,加深对所学知识的理解和掌握。
一辆桑塔纳2000型轿车在行驶一段时间后出现了发动机异响的问题,初步诊断发现是发动机缸体内部发出的响声,可能是由磨损或损坏的零件引起的。
为了解决这个问题,需要将发动机进行解体,并更换磨损或损坏的零件。
这项工作需要掌握规范的发动机拆装技术,现在要求完成活塞连杆的拆卸与组装,并将其装配到气缸体上。
这项任务一般由两名学生共同完成。
导向阶段:发动机型号:桑塔纳2000型轿车发动机缸数:未提及发动机排量:未提及信息阶段:发动机数据连杆螺栓规格(mm)拧紧力矩(N.m)数量备注曲轴带轮轴向紧固螺栓计划阶段:按下表模式制定活塞连杆机构的拆卸与安装的工作计划:工作步骤拆卸与安装内容拆卸与安装要点工具、设备备注1.拆卸活塞环拆卸活塞环需要小心,避免损坏活塞环无需特殊工具2.拆卸连杆螺栓拆卸连杆螺栓使用扭力扳手,避免过紧或过松扭力扳手3.拆卸连杆与活塞拆卸连杆与活塞需要小心,避免损坏零件无需特殊工具4.更换活塞环更换活塞环需要选择合适的活塞环,正确安装无需特殊工具5.组装连杆与活塞组装连杆与活塞需要小心,避免损坏零件无需特殊工具6.安装连杆螺栓安装连杆螺栓使用扭力扳手,避免过紧或过松扭力扳手7.检查活塞连杆机构检查活塞连杆机构检查是否安装正确,是否有异响无需特殊工具注意:以上步骤仅为参考,具体操作请根据实际情况进行。
3单元二曲柄连杆机构构造与维修—活塞连杆组的构造与工作原理(2学时)
5.5 活塞连杆组的 组装
1)组装前,应对待装零件 进行清洗,并用压缩空气 吹干。 2)活塞与连杆的装配应采 用热装合方法。 3)活塞与连杆组装时,要 注意两者的缸序和安装方 向,不得错乱。 4)安装活塞环。..\视频 \mpeg\活塞连杆组组 装.mpg
对活塞的要求:
①足够的强度与刚度; ②良好的导热性和耐磨性; ③质量小; ④热膨胀系数小,温度变化时 尺寸形状变化小摩擦系数小。 材料:铝合金(多用); 灰铸铁
4.1.2 活塞的基本结构
组成:顶部、头部(环槽部)和裙部
4.1.2.1 活塞顶部
功用:燃烧室的组成部分,承受气体压力,
其形状与选用的燃烧室形式有关。 有的活塞顶部有装配记号:箭头“→”或小缺口。
为减少气体的泄漏,装入气缸时,一般是以第一道环 的开口位置为始点,其他各环的开口布置成迷宫状走向。
第一道环应布置在作功行程侧压力较小的一侧,其他 环(包括油环)依次间隔90-180度。
!)如有三道环,则各道环应沿圆周成120度夹角互相错开;
2)如有四道环,则第一、二道互错180度;第二、三道互错90度; 第三、四道互错180度。
在环槽的下端面上,形成第二密封面。
⑶第一密封面的第二次密封:燃气绕流到环的背
面,并在压力的作用下,使环更紧地贴在气缸壁上,形成 第一密封面的第二次密封。
气环断面形状:
形状 特点 示意图 矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应 用面广 扭曲环 断面不对称,受力不平衡,使活塞环 扭曲 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。
活塞在工作时产生的机械变形和热变形, 使得其裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。
活塞受热变形活塞销座处膨胀量大
单元二曲柄连杆机构之二活塞连杆组的构造原理与维修
在压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的空气;在膨胀冲程中,活塞向下运动,使 气缸内的空气燃烧膨胀,推动活塞向下运动。
活塞连杆组的结构特点
活塞头部结构
活塞销座孔和定位槽
活塞头部是燃烧室的组成部分,形状 和尺寸根据燃烧室的形式而定。
经验三
在更换活塞环时,要确保活塞 环的开口角度正确,避免安装
后出现漏气或漏油的情况。
THANKS
感谢您的观看
由于受力不均或超载等情况,连 杆可能会发生弯曲或断裂,导致 活塞运动受阻,甚至引起发动机 损坏。
活塞松动或脱落
由于安装不当或部件老化,活塞 可能会松动或脱落,导致发动机 运转不平稳或停
定期检查活塞环的磨损情况,如 发现磨损严重,应及时更换,以 保证发动机性能。
调整
根据需要,对活塞连杆组进行必要的调整,以 确保其正常工作。
检查
完成安装和调整后,进行全面检查,确保活塞连杆组工作正常。
Part
04
活塞连杆组的常见故障与排除
常见故障分析
活塞环磨损
活塞环是活塞连杆组中最为薄弱 的环节之一,长时间使用会导致 磨损,影响密封性能,造成发动 机性能下降。
连杆弯曲或断裂
良好润滑状态。
控制发动机负荷
03
避免长时间超载运转,合理控制发动机负荷,以减少活塞连杆
组承受的过大压力。
Part
05
案例分析与实践操作
案例一
准备工具和材料
确保有合适的工具和材料,如 活塞环钳、活塞夹、连杆夹等。
安装顺序
按照规定的顺序安装,确保活 塞和连杆的配合正确,并涂抹 润滑油。
总结词
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Δ3
6.气环的密封原理:
⑴第一密封面的建立: 活塞 环因弹力而压紧在气缸壁上, 形成第一密封面。 (2)第二密封面的建立:活塞 环在燃气压力作用下,压紧在 环槽的下端面上,形成第二密 封面。 ⑶气环的第二次密封:窜入 背隙和侧隙的气体,使环对缸 壁和环槽进一步压紧,加强了 第一、二密封面的密封。 (4) 两道气环的密封面均存 在油膜,起到密封作用。
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 Nhomakorabea最下端的部
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
(4) 梯形环
断面为梯形,抗粘结性好,避免环被粘结而折断 侧向力换向活塞左右摆动时,梯形环的侧隙发生变化,将环 槽中胶质挤出 作功行程中,燃气径向压力加强了环的密封 缺点:上下面精磨工艺复杂
在热负荷较高的柴油机上,第一道环常采用梯形环。
(5) 桶面环
活塞环外圆面为凸圆弧,与气缸是圆弧接触。
优点: ●对气缸表面的适应性较好; ●对活塞偏摆的适应性较好; ●有利于密封; ●与气缸壁形成楔形空间,便于机油进入,磨损减少。
横向绝热槽 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
纵向膨胀槽
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。
用,并承受侧压力 ,防治破坏油膜。
裙 部
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:
(1)预先做成阶梯形、锥形
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。
(1)活塞顶部的形状:
偏置销座 1、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。 2、作用:减轻活塞换向时对气缸壁的敲击
19
向旋转方向的反方向 偏移
气缸中心
曲轴中心
CKP 信号轮
二.活塞环
1.类型:气环、油环。 2.功用:气环:密封、导热; 辅助刮油、布油。 油环:刮油、布油和辅助密封。 3.工作条件:高温、高压、高 速以及润滑困难。 平均寿命:6万公里。 4.材料与要求: 对活塞环材料 的要求:好的耐磨性、耐热性、 磨合性、导热性;高的强度、 冲击韧性和足够的弹性。 优质灰铸铁、球墨铸铁、合金 铸铁。 目前汽车上广泛应用合金铸铁。
缺点:凸圆弧表面加工困难。 广泛用于强化柴油机的第一道气环
8. 油环的分类:
(1) 普通油环;(一般为合金铸铁)
油环类型
油环
种类 普通油环 组合式油环
刮油片
示 意 图
轴向衬环 径向衬环 刮油片
油环的刮油作用
(2) 组合油环
(一般为高速发动机采用) 由上下两片侧轨环与中间的 扩胀器组成,侧轨环用镀铬钢 片制成,扩胀器的周边比气缸 内圆周略大一些,可装侧轨环 紧紧压向气缸壁。这种油环的 接触压力高,对气缸壁面适应 性好,而且回油通路大,重量小,
5.活塞环的间隙:为了保证气缸的密封性,又 防止环卡死或胀死在环槽中,安装时,活塞 环应留有端隙、侧隙和背隙。 Δ1为端隙 Δ2为侧隙 Δ3为背隙
活塞环的间隙 (1) 端隙Δ1:又称开口间隙,是活塞环装入气 缸后开口处的间隙。一般为0.25mm~0.50mm;
(2) 侧隙Δ2:又称边隙,是环高方向上与环 槽之间的间隙。第一道0.03mm~0.10mm;其 它气环0.02mm~0.07mm。油环一般侧隙较小, 0.025mm~0.07mm; (3)背隙Δ3:是活塞环装入气缸后,活塞环 背面与环槽底部的间隙。0.5mm~1mm;
会使气缸壁和活塞拉缸的现象。
热拉:高温时活塞膨胀量大,活塞与气缸壁之间的间隙过小,
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
扭曲效果 —— 三点线接触
1
· ··
2 3
1
· ··
2 3 外扭曲环
. 安装要求 内切槽向上 外切槽向下
内扭曲环
装反则加速磨损和漏气。
●正扭曲环常用于第二、三道气环。 ●反扭曲环由于防窜油能力相对较差而用于油环上面的 那道气环。 安装正、反扭曲环时,必须注意环的断面形状和方 向,不能装反。 (3) 锥形环 上行能形成油膜,下行有良好的 刮油作用,具有良好的磨合性。但 不能装反,否则窜机油。 适用于高速柴油机和汽油机的第 二、三道气环。
(1). 矩形环
工艺性和导热效果较好 但产生泵油作用
措施: (1)采用扭曲环; (2)采用组合式油环; (3)油环下设减压腔
(2)扭曲环
正扭曲环:在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切口
反扭曲环:在矩形环的内圆下边缘或外圆上边缘倒角
正扭曲环
反扭曲环
正扭曲环:扭曲成碟子形。包括内圆上边缘切槽及外圆下边缘切槽的气环 反扭曲环:扭曲成盖子形。内圆下边缘切槽的气环。 进气、压缩和排气行程:环扭曲,消除泵油现象,减轻磨损。 作功行程:燃气压力作用使环不再扭曲,与矩形环相同。
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
位臵: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、 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。
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. 二. 三. 四. 活塞 活塞环 活塞销 连杆
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
密封性好,有“自洁”作用 (4)梯形环 。但加工困难。
密封性、磨合性及刮油性好、 (5)扭曲环 加工较容易。
活塞环的泵油作 用及危害 原因: (1)存在侧隙 和背隙; ( 2 ) 环运动时 在环槽中靠上靠 下。
危害: (1)增加了润滑油的消耗; (2)火花塞沾油不跳火; (3)燃烧室积炭增多,燃烧性能变坏; ( 4 )环槽内形成积炭,挤压活塞环而失去密封性; (5)加剧了气缸的磨损。
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。
燃烧室形式:
(又称统一式)
直喷式:由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。 涡流燃烧室(副燃烧室占总容积50 ~ 80%) 分开式: 预燃燃烧室(副燃燃烧室占总容积25 ~ 45%)
第三节 活塞连杆组构造与工作原理
活 塞
组成:由活塞、 活塞环、活塞销 和连杆、连杆轴 瓦等组成。
活塞 环
活塞 销
连杆
连杆轴瓦
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。 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。
刮油效果明显。 组合环由三个刮油钢片和两个弹 性衬环组成,它具有上述组合环的 优点。 近年来汽车发动机上越来越多地采 用了组合式油环。
三.
活塞销
1.功用:连接活塞和连杆小 头,并把活塞承受的 气体压力传给连杆。 2.工作条件:高温下的周期 性冲击载荷,润滑条 件差。 3.材料:用低碳钢或低碳合 金钢制成的厚壁管状 体。
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。