1、 单元二 曲柄连杆机构的检修生产任务相关知识课堂讨论相关技能小组工作12345拓展知识6 生产任务发动机机体及曲柄连杆机构的检修 工作对象 待检修的汽油发动机台工作内容()领取所需的工具，做好工作准备；()从发动机上拆除进排气管、分电器等外围附件；()拆除发动机油底壳、汽缸盖及相关零部件，分解汽缸体和曲柄连杆机构；()清洗、检查曲柄连杆机构各零部件，对主要零部件进行检测，分析检测结果，制订修复方案；()按规范组装检修后的曲柄连杆机构各零部件；()组装汽缸盖及发动机其他零部件和外围附件；()调整配气正时；()检查、评价工作质量；()整理工具，清洁工作场地。生产任务发动机机体及曲柄连杆机构的检修
2、工作目标与要求()学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务；()学生应当能在小组成员的配合下，利用发动机维修手册(或实训指导书)，制订并实施工作计划；()通过阅读资料和现场观察，辨别发动机曲柄连杆机构各零部件，说出名称；()能分辨所检修发动机曲柄连杆机构各零部件结构类型，描述各零部件的作用；()能按规范的步骤，完成发动机曲柄连杆机构的分解、组装和调整；()能正确使用检验测量工具，对曲柄连杆机构零件进行检验，并分析检验结果，制订修复方案；()能向客户解释所修发动机曲柄连杆机构的损伤情况和修复方案；()在工作过程中，注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。相关知识2.1 曲柄连杆机构概述
3、曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机构。其功用是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，为汽车的行驶提供动力。发动机产生的动力大部分都由曲轴后端的飞轮传给传动系统中的离合器，还有一部分经曲轴前端的齿轮和带轮驱动其他机构和系统。曲柄连杆机构主要由以下三部分组成:机体组 机体组主要包括汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、汽缸套、汽缸衬垫、油底壳等 固定件。活塞连杆组 活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮和扭转减振器等机件。相关知识2.2 机体组 机体是发动机整台机器的骨架和外壳，许多零部件和辅助系统的元件都安装在机体上。机体组主要由汽缸体、油底壳
4、、汽缸套、汽缸盖和汽缸垫等零件组成。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 汽缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。汽缸体的上、下两个平面用以安装汽缸盖和油底壳，该平面往往也是汽缸修理的加工基准。汽缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为汽缸。下半部是用来支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间，曲轴箱通常与上半部的汽缸铸成一个整体，其上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。根据工作条件和结构特点，汽缸体和上曲轴箱一般采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁制造。
5、相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 发动机用冷却液冷却时，汽缸周围和汽缸盖中均有用以充冷却液的空腔，称为水套。汽缸体和汽缸盖上的水套是相互连通的，利用水套中的冷却液流过高温零件的周围而将热量带走。发动机用空气冷却时，在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有许多散热片，以增强散热效果。风冷发动机一般将汽缸体的上半段与曲轴箱分开铸造。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 由于铸造工艺的要求，在缸体上都留有型芯孔，所以，多数发动机的汽缸体的侧面上都压入型芯孔塞，也称为水堵或膨胀塞，并涂抹密封剂，以防止水套中的冷却液外泄。它还可以防止因为冷却液结冰膨胀而使汽缸体破裂。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 对于多缸发动
6、机，汽缸的排列形式决定了发动机的外形结构，对汽缸体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置情况。汽车发动机汽缸排列基本上有直列式、V形和对置式三种形式。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 在汽缸体与油底壳间有一个为曲轴提供运动的空间，这个空间称为曲轴箱。曲轴箱的结构形式有平底式、龙门式和隧道式三种。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 随着发动机的不断强化，汽缸体所承受的机械负荷越来越大，为了增强主轴承的支撑刚度，保证曲轴不发生弯曲变形，有的汽车发动机把各主轴承盖铸成一个整体，称为下缸体(或称梯形梁)，以增加主轴承刚度。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 汽缸与汽缸套 汽缸要承受活塞高速往复
7、运动的摩擦作用，且要与高温、高压的燃气相接触，故必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。汽缸有整体式和镶套式两种。直接在汽缸体上镗出的汽缸称为整体式汽缸。整体式汽缸的强度和刚度较好，能承受较大的载荷，现代轿车发动机多采用这种整体式汽缸。为提高其耐磨性，常采用表面处理，如表面激光淬火、镀铬等。但是，由于汽缸对材料的要求较高，所以整体式汽缸的成本较高。因此有些发动机用耐磨的优质材料制成汽缸套，然后再装到用价格较低的一般材料制成的汽缸体内，这样不但可以降低制造成本，而且汽缸套还可以从汽缸体中取出，便于修理和更换，可大大延长汽缸体的使用寿命。整体式汽缸在使用磨损后，也可以采用镶套的方式，将原来的汽缸孔加大，镶上一
8、个汽缸套，再按标准尺寸对汽缸套的内孔进行精加工。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 汽缸套按其外表面是否与冷却液接触，分为干式汽缸套和湿式汽缸套两种。相关知识2.2.1 气缸体和气缸套 干式汽缸套的外表面不直接与冷却液接触，而是和汽缸体上加工出来的座孔内壁面接触。其壁厚较薄，一般为，为了获得与缸体间足够的实际接触面积，以保证散热效果和汽缸套的定位，其外表面和与其相配合的汽缸体座孔内表面都需进行精加工，而且一般都采用过盈配合。干式汽缸套具有整体式汽缸体的优点不易漏水、漏气，汽缸体的强度和刚度较好，缸距小；缺点是修理更换不便、散热效果差，在缸径小于120的发动机中得到广泛应用。相关知识2.2.1
9、气缸体和气缸套 湿式汽缸套的外壁与冷却液直接接触，汽缸套壁厚一般为59。缸套的外表面有两个保证径向定位的突出的圆环带和B，分别称,为上支承定位带和下支承密封带。汽缸套的轴向定位是利用上端的凸缘，为了密封气体和冷却液，有的缸套凸缘下面还装有纯铜垫片。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 汽缸盖的主要功用是密封汽缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁一起形成燃烧室。汽缸盖内部也有冷却水套，其下表面上的冷却水孔与汽缸体上表面的冷却水孔相通，以便利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。在汽缸盖上部有一个能起到封闭和密封作用的汽缸盖罩，也称气门室罩，一般用薄钢板冲压而成。上有加注机油用的注油孔，汽缸盖罩与汽缸盖之间装有一
10、个密封垫。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 发动机的汽缸盖上还加工有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。汽油机汽缸盖还设有火花塞座孔，而 柴油机则设有安装喷油器的座孔。顶置凸轮轴式发动机的汽缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。为了制造和维修方便，减小变形对密封的影响，缸径较大的柴油机多采用分开式汽缸盖，有一缸一盖，称为单体汽缸盖，也有两缸一盖、三缸一盖等。汽油机一般缸径较小，缸盖负荷较小，多采用整体式汽缸盖，即能覆盖全部汽缸的汽缸盖。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 汽缸盖由于结构复杂，工作条件差，一般都用灰铸铁或合金铸铁。有的发动机为了提高散热性能或严格限制质量而采用铝合金
11、，但铝合金缸盖的刚度低，使用中容易变形。汽缸盖上与汽缸相对应的位置上常加工出一个凹坑，它与活塞顶面共同组成了发动机的燃烧室。汽油机和柴油机由于燃烧方式不同，其燃烧室也有很大的差别。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 汽油机燃烧室的类型主要有盆形燃烧室、倾斜盆形燃烧室、楔形燃烧室、半球形燃烧室和多球形燃烧室。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 汽缸盖和汽缸体之间装有汽缸垫，以保证汽缸盖和汽缸体之间的密封，防止漏气、漏水和漏油。汽缸垫必须有足够的强度，耐压、耐高温、耐腐蚀，并有一定的弹性，能补偿结合面的不平。早期的汽车多采用金属石棉汽缸垫，内填石棉（常掺有铜丝或铜屑），外包铜皮或钢皮，且在缸口、水
12、孔、油道口周围卷边加固，其压紧厚度为1.22。有很好的弹性和耐热性，能重复使用。另一种是金属骨架石棉垫，用编制钢丝、钢片或冲孔钢片为骨架，外覆石棉，用橡胶黏结剂压成垫片，表面涂以石墨粉等润滑剂，只在缸口、油道口及水孔边用金属包边。这种缸 垫弹性更好，但易黏结，一般只能使用一次，还有的汽缸垫既有金属骨架，也有石棉外的金属包皮。近年来，国内还正在试验采用膨胀石墨作为衬垫的材料，以代替石棉，减少污染。相关知识2.2.2 气缸盖与汽缸垫 目前，一些轿车发动机采用纯金属冷轧钢片汽缸垫。在需要密封的汽缸孔和水孔、油孔周围冲压出一定高度的凸纹，利用凸纹的弹性变形来实现密封。由于没有 石棉夹层，从而避免了气囊
13、的产生，也减少了工业污染。近年来，国外一些发动机开始采用耐热密封胶，彻底取代了传统的汽缸垫。相关知识2.2.3 油底壳油底壳又称机油盘，其主要功用是储存机油，并密封曲轴箱，油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压制成。油底壳的形状取决于发动机的总体布置和机油的容量，在有些发动机上，为了加强油底壳内机油的散热，采用了铝合金铸造的油底壳。在壳的底部还铸有相应的散热肋片。为了保证在汽车倾斜时机油泵能正常吸油，通常将油底壳局部做得较深，油底壳内还设有稳油挡板，防止汽车振动时油面波动过大，油底壳底部有放油螺塞，有的放油螺塞是磁性的，能吸集机油中的金属屑，以减少发动机运动零件的磨损。相关知识2.2.4 发动机的
14、支撑发动机一般通过汽缸体和飞轮壳或变速器壳支承在车架上，发动机的支承方式一般有三点支承和四点支承两种。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，轿车发动机的支承胶垫内部充有液压油和压力气体，起减振作用，可大大减小发动机振动对车身的影响。相关知识2.3 活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件组成。相关知识2.3.1 活塞活塞的功用是与汽缸盖共同构成燃烧室，承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞是在高温、高压、高速、润滑不良和散热困难的条件下工作的。因此，活塞必须要有足够的刚度和强度，良好的导热性和耐磨性，质量要小，以保持最
15、小的惯性力，热膨胀系数小，活塞与缸壁间的摩擦系数要小等。汽车发动机活塞广泛采用的材料是铝合金，有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞，铝合金活塞具有质量小(为同样结构的铸铁活塞的5070)，导热性好(约为铸铁,3倍)的优点。缺点是热膨胀系数较大，在高温时，强度和刚度下降较大。所以，要在结构设计、机械加工或热处理上采取各种措施加以弥补。相关知识2.3.1 活塞活塞从构造上分为顶部、头部和裙部三部分。相关知识2.3.1 活塞活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。为了提高刚度和强度，并加强散热能力，背面多有加强筋。汽油机活塞顶部形状与燃烧室形状和压缩比大小有关，常见的有平顶式、凹顶式和凸
16、顶式。柴油机的活塞顶部因混合气形成的要 求，常设有各种形状的凹坑。现代轿车用汽油机活塞的顶部通常加工有气门凹槽，其作用是防止活塞运动到上止点时和气门相碰撞。相关知识2.3.1 活塞活塞头部是活塞环槽以上的部分，其作用是:承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现汽缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到汽缸壁上。头部切有若干道用以安装活塞环的环槽，汽油机一般有23道环槽，上,12道用以安装气环，下面道用以安放油环，油环槽的槽底圆周上制有许多径向的回油孔或泄油槽，以便多余的润滑油经此流回油底壳。相关知识2.3.1 活塞活塞裙部是指油环槽下端以下部分，是用来为活塞运动导向和承受侧压力的。因而
17、裙部要有一定的长度，以保证可靠的导向；此外，裙部应有足够的实际承压面积，以承受侧压力。在做功行程中，活塞裙部承受侧压力的一面称主承压面，承受压缩侧压力的一面称次承压面。相关知识2.3.1 活塞裙部的基本形状为一薄壁圆筒，若该圆筒为完整的称为全裙式，采用全裙式裙部的活塞为整体活塞。现代汽车发动机上广泛采用半拖板式裙部或拖板式裙部的活塞，它是把活塞裙部受侧压力较小的部分去掉。相关知识2.3.1 活塞为了减少活塞销座附近处的热膨胀量，有的活塞将销座附近的裙部外表面制成凹陷(凹陷量一般为0.51.0).一些老式发动机的活塞在裙部受侧压力小的一面，开有“T”形 和“”形槽。其中横槽叫绝热槽，它开在头部最
18、下一道油环槽中或裙部上边沿，其作用是减少头部热量向裙部传导，从而减少裙部的热膨胀。竖槽叫膨胀槽，其作用是使裙部具有一定的弹性和热态时能起补偿作用，使活塞在装配间隙较小的情况下不致卡缸。为了防止由于应力集中造成开槽沿槽端延伸破裂，凡未开通的槽的端部均钻有止裂孔。相关知识2.3.1 活塞活塞的几何尺寸特征 发动机工作时，活塞在气体压力和侧压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，活塞销座附近的金属量多，受热后膨胀量也大。这两种变形的结果导致活塞裙部在活塞销座孔轴线方向的尺寸增大。相关知识2.3.1 活塞针对活塞的变形规律，为使活塞工作时裙部接近正圆形与汽缸相适应，在制造时将活塞裙部的
19、横断面加工成椭圆形，并使其长轴与活塞销座孔轴线垂直。活塞沿轴线方向温度分布和质量分布都不均匀。为了使铝合金活塞在工作状态(热态)下接近一个圆柱形，有的活塞将其头部的直径制成上小下大的截锥形或阶梯形，或将活塞裙部制成上小下大的截锥形。相关知识2.3.1 活塞销座孔的中心线一般位于活塞中心线的平面内，当活塞越过上止点改变运动方向时，由于侧压力瞬时换向，使活塞与缸壁的接触面突然由一侧平移至另一侧，导致活塞对缸壁产生“敲击”。因此，有些高速汽油机的销孔中心线偏离活塞中心线平面。相关知识2.3.1 活塞销孔轴线向做功行程中受侧压力大的一面偏移了一段距离，这样，在活塞接近上止点时，作用在活塞销座轴线右侧的
20、气体压力大于左侧，使活塞倾斜，裙部下端提前换向，然后活塞越过上止点。侧压力反向时，活塞以左下端接触处为支点，顶部向左转，完成换向，从而使换向冲击力大为减弱。相关知识2.3.1 活塞另外一种偏置方式就是让曲轴中心偏离缸径中心线，也称为汽缸偏离。这样在做功行程 开始时，由于偏置，连杆的倾斜角度变小，从而减少了侧压力。相关知识2.3.1 活塞活塞的安装方向 由于活塞在结构上的不对称，如裙部膨胀槽的方向性、顶部形状不对称、气门凹坑、偏置销座等。使活塞安装时有一定的方向，为了防止装错，在活塞顶面上一般都有方向标记，安装时应使方向标记朝发动机前方。为了保证发动机的工作平稳，一台发动机一组活塞的尺寸和质量偏
21、差都用分组选配的方法控制在一定范围内。另外，修理中镗削汽缸后，需用加大尺寸的活塞，并使活塞与汽缸对号入座。因而活塞顶面除有方向标记外，还有尺寸分组和质量分组、加大尺寸的数字和缸号数码等标记。相关知识2.3.2 活塞环活塞环是具有弹性的开口环，按其功用可分为气环和油环两类。相关知识2.3.2 活塞环活塞环是在高温、高压、高速以及润滑困难的条件下工作的。它的运动情况很复杂：一是环与缸壁间有相对高速的滑动摩擦；二是环与环槽侧面的上下撞击；三是由于环的胀缩而产生的环与环槽侧面相对的摩擦。另外，高温使环的弹力下降，润滑变坏，尤以第一道环工作条件最为恶劣。因此，活塞环是发动机中工作寿命最短的零件之一。当活
22、塞环磨损、损坏或失效时，将出现发动机起动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油消耗增大、排气管冒蓝烟、燃烧室表面严重积炭等不良状况。相关知识2.3.2 活塞环活塞环的材料多采用优质灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。组合油环还采用弹簧钢片制造。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)。随着发动机的强化，活塞环特别是第一道环，承受着很大的冲击负荷。因此要求材料除了有好的耐磨性、耐热性、磨合性、导热性以外，还应有高的强度、冲击韧性和足够的弹性。有些发动机的第一道气环，甚至所有的环，其外圆面采用多孔性镀铬或镀钼以减缓活塞环和汽缸的磨损。多孔性铬层硬度高，并能储存少量机油，从
23、而可以减缓环与缸壁间的磨损，提高环的使用寿命。还有的活塞环采用镀锡或磷化处理，改善环的磨合性。相关知识2.3.2 活塞环活塞环的间隙 发动机工作时，活塞、活塞环等机件都会发生热膨胀，而活塞环在汽缸、活塞环槽内的运动相对较为复杂，既要与活塞一起在汽缸内作上下运动，径向胀缩，还要在环槽内作微量的圆周运动。既要保证汽缸的密封性，又要防止卡死在缸内或胀死于环槽中，所以，安装时，活塞环应留有端隙、侧隙和背隙。相关知识2.3.2 活塞环气环的作用是保证活塞与汽缸壁间的密封，防止汽缸内的混合气、高压燃气、废气大量漏入曲轴箱，同时还防止润滑油进入燃烧室。活塞环在自由状态时，其外圆尺寸比汽缸内径大些，所以装入汽
24、缸后，环就产生一定的弹力而紧贴在汽缸壁上，形成密封面。此外，气环在发动机各个行程中，还会由于气体压力或惯性力的作用，压紧下活塞环槽的侧面上，产生另一个密封面。相关知识2.3.2 活塞环进气行程：活塞下行，环靠着上方，防止润滑油进入燃烧室；压缩行程：活塞上行，环靠着下方，防止混合气漏入油底壳；做功行程：被燃烧后的气体压住靠着下方，同时在环的背压作用下压紧在汽缸壁上，增强密封性；排气行程：活塞上行，受气体压力和背压作用，防止废气漏入油底壳。相关知识2.3.2 活塞环气环开口形状 气环的开口形状对漏气量有一定影响，直开口工艺性好，但密封性差；阶梯形开口密封性好，工艺性差；斜开口的密封性和工艺性介于前
25、两种开口之间，斜角一 般为30或45。相关知识2.3.2 活塞环气环的断面形状 气环的断面形状多种多样，根据发动机的结构特点和强化程度，选择不同断面形状的气环组合，可以得到最好的密封效果和使用性能。相关知识2.3.2 活塞环为了消除或减少有害的泵油作用，广泛采用非矩形断面的扭曲环。扭曲环是将矩形环内圆的上边缘或外圆的下边缘切成台阶或倒角而成，扭曲环装入汽缸后，由于其断面的不对称性而产生扭转变形，从而使环的边缘与环槽的上下侧面都接触，避免了因环在环槽内的上下窜动造成的“泵油”现象。相关知识2.3.2 活塞环油环的作用是形成一层必要的油膜来润滑活塞和汽缸壁，同时刮去缸壁上多余的机油。一般活塞上装有
26、道油环，采用两道油环时，下面一道多安置在活塞裙部的下端。相关知识2.3.2 活塞环油环又可分为整体式油环和组合式油环两种。相关知识2.3.2 活塞环整体式油环一般是用合金铸铁制造的，其外圆面的中间切有一道凹槽，槽底开有若干回油用的小孔或窄槽，所以也称槽孔式油环。整体式有槽孔式、槽孔撑簧式。相关知识2.3.2 活塞环组合式油环也称钢带组合油环，它是由上、下刮片和产生径向、轴向弹力作用的衬簧组成。衬簧的弹性可使油环形成均匀的放射状压力，即使汽缸的圆度有误差，油环也能与汽缸很好地贴合，刮片很薄，对汽缸壁的比压大，刮油作用强。上、下刮油片各自独立，对汽缸的适应性好，质量小，回油通路大。因此，组合式油环
27、在高速发动机上得到了广泛的应用。相关知识2.3.3 活塞销活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体压力传给连杆，活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件较差(一般靠飞溅润滑)。因而要求活塞销具有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽可能小。为此，活塞销通常做成空心圆柱体。相关知识2.3.3 活塞销活塞销的材料一般为低合金渗碳钢(或)。对高负荷发动机则采用渗氮钢(34CrAl6或32AlCrMo4)。先经表面渗碳或渗氮处理以提高表面硬度，并保证心部具有一定的冲击韧性，然后进行精磨和抛光，活塞销与活塞销座孔和连杆小头的连接方式，一般有两种形式。相关知识2.3.3 活塞销半浮式 半浮式
28、连接就是销与座孔之间为间隙配合，与连杆小头承孔之间为过盈配合。这种连接方式工作可靠，维修方便，可减小活塞整体的质量，在轿车汽油发动机上应用较多。相关知识2.3.3 活塞销全浮式 全浮式连接就是在发动机达到正常工作温度时，活塞销与连杆小头衬套孔和活塞销座孔均为间隙配合。为了防止活塞销工作时轴向窜动而刮伤汽缸壁，在活塞销座两端用卡环加以轴向定位。这种连接方式由于活塞销在工作时可自由转动，可使其磨损较均匀，延长了使用寿命，在中、大型发动机上被广泛采用。采用铝活塞时，活塞销座的热膨胀量大于钢活塞销。为保证工作时有正常的工作间隙(0.010.02).在冷态装配时活塞销与活塞销座孔为过渡配合，有微量过盈，
29、装配时，应 先将铝活塞放在温度为7090的水中或油中加热，然后将销装入。相关知识2.3.4 连杆连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件组成。有时把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆组件。连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。相关知识2.3.4 连杆连杆由小头、杆身和大头(包括连杆盖)三部分组成，连杆小头与活塞销相连，采用全浮式连接的活塞销时，在连杆小头孔内装有青铜衬套或铁基粉末冶金衬套。工作时，活塞销和连杆衬套之间有相对转动，为了润滑连杆衬套和活塞销，在连杆小头和衬套上加工有集油孔或集油槽，用来收集发动机运转时飞溅上来的机油。有
30、的发动机连杆小头采用压力润滑，在连杆杆身内钻有纵向的压力油通道。相关知识2.3.4 连杆连杆杆身通常采用“工”字形断面，抗弯性好，同时可以保证在强度和刚度足够的前提下减轻其质量。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，为便于安装，连杆大头一般做成剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，借特制的连杆螺栓紧固在连杆大头上。连杆盖与连杆大头是组合镗孔的，为了防止装配时配对错误，在同一侧刻有配对记号。相关知识2.3.4 连杆为了保证连杆的安装准确，连杆与连杆盖都有朝前的记号，该记号在安装时必须朝向发动机的前端。大头内孔表面有很小的表面粗糙度值，以便与连杆轴承紧密贴合。有些连杆大头的内孔上还加工有连杆轴承的定位凹槽，安
31、装时轴承背面的凸唇卡在凹槽中，使连杆轴承定位。有的连杆轴承及连杆大头加工有径向小油孔，从油孔中喷出的机油可使汽缸壁得到更好的飞溅润滑。相关知识2.3.4 连杆连杆轴承也称连杆轴瓦(俗称小瓦)，装在连杆大头的孔内，用以保护连杆轴颈及连杆大头孔。现代发动机用连杆轴承是由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。钢背由厚13的低碳钢带制成，是轴承的基体，在钢背的内圆面上浇铸有0.30.7厚 的减摩合金层，用以减小摩擦阻力、加速磨合及保持油膜。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。相关知识2.3.4 连杆连杆轴承在自由状态下的曲
32、率半径略大于座孔的半径(张开量)，即R1R2。另外，当轴瓦压入座孔并用一定压力压紧后，轴瓦稍高于座孔接合面(高出量)。当连杆螺栓紧固后，便产生一定的过盈量，靠合适的过盈量保证轴瓦在工作时不转、不移、不振，并可使轴瓦与座孔紧密贴合，以利散热。相关知识2.3.4 连杆大部分连杆轴承在剖分面处采用冲压的方式加工出高于钢背面的两个定位凸唇，其作用是防止连杆轴承在工作中发生转动或轴向移动。装配时，这两个凸唇分别嵌入在连杆大头和连杆盖上的相应凹槽中。有些连杆轴承内表面上还加工有油槽，用以储油，保证可靠润滑。相关知识2.4 曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮(或链轮)等组成。
33、相关知识2.4.1 曲轴曲轴的主要功用是承受连杆传来的力，并由此产生绕自身轴线的旋转力矩，该力矩通过飞轮对外输出；另外，曲轴还用来驱动发动机的配气机构和发电机、水泵、转向油泵、空气压缩机等附件。曲轴一般由前端(自由端)、主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄臂、平衡重和后端(动力输出端)等组成。相关知识2.4.1 曲轴曲轴上磨光的表面为轴颈，将曲轴支承在曲轴箱内旋转的轴颈为主轴颈，主轴颈的轴线都在同一直线上。偏离主轴颈轴线用以安装连杆的轴颈为连杆轴颈(或称曲柄销)，连杆轴颈之间有一定夹角，连杆轴颈与主轴颈之间加工有润滑油道。相关知识2.4.1 曲轴将连杆轴颈和主轴颈连接到一起的部分称曲柄(或称曲柄臂
34、)，连杆轴颈和曲柄共同将连杆传来的力转变成曲轴的旋转力矩。轴颈与曲柄之间有过渡圆角，以增加强度。一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。主轴颈、连杆轴颈和轴承上都钻有径向油孔，这些油孔通过斜油道相连。这样机油就可以进入主轴颈和连杆轴颈的工作表面进行润滑，当连杆轴颈上的油孔与连杆大头上的油孔对准时，机油可以从中喷出，对汽缸壁进行飞溅润滑。相关知识2.4.1 曲轴平衡重的作用是平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心力及其力矩。有时也平衡活塞连杆组的往复惯性力及其力矩，以使发动机运转平稳。平衡重的数量有4块、6块、8块等。若在曲轴的每个曲柄臂上都装设平衡重则称完全平衡法；若只在部分
35、曲柄臂上装设平衡重则称分段平衡法。完全平衡法的平衡重数量较多，曲轴质量增加，工艺性变差。相关知识2.4.1 曲轴主轴颈是曲轴的支撑部分，按照曲轴的主轴颈数可以把曲轴分为全支撑曲轴和非全支撑曲轴两种。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支撑曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支撑曲轴。相关知识2.4.1 曲轴曲轴的形状和各曲拐的相对位置取决于汽缸数、汽缸的排列形式和做功顺序(即点火顺序)。当汽缸数和汽缸排列形式确定之后，曲拐的布置就只取决于发动机的做功顺序。多缸发动机各缸的做功间隔时间(以曲轴转角表示，称为做功间隔角)应均匀，对于汽缸数为i的直列四冲程发动机而言，做功间隔角为720/
36、时，即曲轴 每,720/时，就应有一个汽缸做功，以保证发动机运转平稳。在安排多缸发动机的做功顺序时，应使连续做功的两缸相隔尽量远，以减少主轴承的连续载荷。同时避免相邻两缸进气门同时开启造成的抢气现象；形发动机左右两列汽缸尽量交替做功。相关知识2.4.1 曲轴直列四缸四冲程发动机的做功间隔角应为720/180。其曲拐布置如图所示，四个曲拐布置在同一平面内。发动机做功顺序有两种:-或-。相关知识2.4.1 曲轴 相关知识2.4.1 曲轴直列六缸四冲程发动机的做功间隔角为720/120。这种曲拐布置如图示，六个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为120。曲拐的具体布置有两种方案:第一种做功顺序是-
37、。这种方案应用较普遍，国产汽车的六缸发动机的做功顺序都用这种；另一种做功顺序是-。相关知识2.4.1 曲轴 相关知识2.4.1 曲轴 形八缸四冲程发动机的做功间隔角为720/90。形发动机左右两列中相对应的一对连杆共用一个曲拐，所以形八缸机只有四个曲拐。其布置可以与四缸机一样，四个曲拐布置在同一平面内，也可以布置在两互相错开90的平面 内.这样可使发动机得到更好的平衡性。红旗8V100型发动机就采用这 种布置形式。做功顺序为-。相关知识2.4.1 曲轴 相关知识2.4.2 曲轴前、后端密封曲轴前端是第一道主轴颈之前的部分，通常有键槽，用来安装驱动机油泵的齿轮、驱动水泵的皮带轮等。曲轴后端是最后
38、一道主轴颈之后的部分，有安装飞轮用的凸缘。曲轴前端为了减小扭转振动而装有扭转减振器，早期的一些中、小型货车发动机的曲轴前端还装有起动爪，以便必要时用人力转动曲轴。曲轴前后端都伸出曲轴箱，为了防止润滑油沿轴颈流出，在曲轴前后都设有防漏装置，常用的防漏装置主要是油封。相关知识2.4.3 曲轴的主轴承曲轴的主轴承俗称大瓦，和连杆大头轴承一样，也是剖分为两半的滑动轴承，即主轴瓦(上瓦及下瓦)。主轴承上瓦装在机体的主轴承座孔内，而下瓦则装在主轴承盖内，机体主轴承座和主轴承盖是通过主轴承螺栓连接在一起的。主轴承的材料、结构形式、安装方式和定位方式等和连杆轴承基本相同，为了向连杆大头轴承输送润滑油，在主轴承
39、上瓦上通常开有油孔和油槽。而下瓦由于受到较高的载荷，通常是不开油孔和油槽的，安装曲轴主轴承时，要注意轴承的位置、方向，不可将上、下轴瓦装错。相关知识2.4.4 曲轴轴向定位曲轴作为转动件，在工作的过程中，必然受到发动机汽缸体的热传递，以及自身的摩擦生热，使得曲轴的自身温度一定程度的上升。这就使得曲轴产生一定的热膨胀，而使曲轴长度增加。所以，曲轴必须与其固定件之间有一定的轴向间隙，而且汽车行驶时，由于踩踏离合器踏板而对曲轴施加轴向推力，或汽车上下坡时，均可能使曲轴发生轴向窜动。过大的轴向窜动将影响活塞连杆组的正常工作和破坏正确的配气定时和柴油机的喷油定时。因此，为了保证曲轴轴向的正确定位，曲轴必
40、须安装有轴向定位装置。相关知识2.4.4 曲轴轴向定位曲轴的轴向定位装置一般采用推力轴承。推 力轴承有整体式和止推片式两种，整体式推力轴承是一种翻边轴瓦，将轴瓦两侧翻边作为止推面，在止推面上浇铸减摩合金。止推片为半圆环形，一般为四片，上、下各两片，分别安装在汽缸体和主轴承盖上的浅槽中，用舌榫定位，防止其转动。止推片的材料和结构和曲轴轴承相同，也是由钢背和减摩合金层组成。相关知识2.4.5 曲轴皮带轮和扭转减振器曲轴实际上是具有一定弹性和旋转质量的轴，这是曲轴产生扭转振动的原因。在发动机工作过程中，经连杆传给曲轴的作用力的大小和方向不断地在变化，从而使得曲轴旋转的瞬时角速度也不断地在变化。这样就
41、造成曲轴相对于飞轮转动忽快忽慢，使曲轴产生扭转振动。这种振动对发动机的工作非常有害，一旦出现共振，会加剧发动机的抖动，所以必须采取减振、消振措施。其中比较有效的就是在曲轴前端安装扭转减振器。汽车发动机最常用的曲轴扭转减振器是摩擦式扭转减振器，可分为橡胶式扭转减振器及硅油式扭转减振器两类。常用的是橡胶式扭转减振器。相关知识2.4.5 曲轴皮带轮和扭转减振器目前，轿车发动机使用的扭转减振器一般都不单独设惯性盘，而是利用曲轴皮带轮兼作惯性盘，皮带轮和减振器制成一体，称减振皮带轮。为了保证曲轴的转动与配气机构的配气正时，通常在曲轴的皮带轮上都刻有一个正时记号，和缸体上的上止点记号及曲轴转角刻度盘相对应
42、。相关知识2.4.6 飞轮飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，其主要功用是保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，使发动机运转平稳，并使发动机有可能克服短时间的超负荷，此外，飞轮又往往用作摩擦式离合器的主动件。同时，起动时利用飞轮上的齿圈传力。课堂讨论()汽缸套的磨损对活塞环的密封是否有影响?说明原因。()试分析曲轴轴向间隙太大的后果。()根据活塞和汽缸体的材料，分析发动机刚刚起动和热车两种情况下，活塞和汽缸之间间隙的变化。()根据活塞销和活塞的材料，分析发动机刚刚起动和热车两种情况下，活塞销和活塞销座孔之间间隙的变化。()试分析不同断面形状活塞环的特点。相关技能2.5.1 汽缸盖和汽缸盖的检修汽
43、缸盖和汽缸体的表面检查 主要检查表面清洁度、表面大的裂纹和表面刮伤等不正常现象。表面清洁主要是清洁汽缸体和汽缸盖表面的灰尘、积炭、水垢等杂质，包括水套和油道的清洁。表面大的裂纹主要是通过肉眼能够看到的大的缝隙。汽缸盖和汽缸体平面的平面度检修 汽缸盖和汽缸体变形的主要表现为翘曲，其变形程度可通过检测汽缸盖下平面和汽缸体上平面的平面度获得，平面度可用平板作接触检验，或者用刀口尺和塞尺检查。相关技能2.5.1 汽缸盖和汽缸盖的检修汽缸盖和汽缸体平面的平面度检修 用刀口尺和塞尺测量汽缸体上平面的时候，应该在图中的个位置进行测量，即横个方向，纵个方向，对角线个方向。对于每一个方向，塞尺都要塞到刀口尺与平
44、面的缝隙中，先小后大，到刚好能塞进去并有一定的阻力为止，然后读出读数，取个方向的最大值就是该平面的平面度。相关技能2.5.1 汽缸盖和汽缸盖的检修汽缸盖和汽缸体平面的平面度检修 汽缸盖的测量与汽缸体基本相同，但是汽缸盖的进气和排气歧管侧面的测量只需测对角两个方向，数据读取与汽缸体的测量一样。相关技能2.5.2 汽缸磨损的检修在正常磨损的情况下，汽缸在活塞环运动区域内的磨损特点是沿高度方向呈上大下小不规则的锥形。磨损的最大部位是第一道活塞环在上止点位置时相对应的汽缸壁，而活塞环与汽缸壁不接触的上口几乎没有发生磨损而形成明显的缸肩。造成汽缸锥形磨损的原因主要有:上部活塞环与汽缸壁之间压力较大；发动
45、机上部工作温度较高、润滑不良、空气带入的磨料较多；汽缸内可燃混合气燃烧后产生水蒸气和酸性氧化物；它们溶于水而生成矿物酸；对汽缸表面产生腐蚀作用等。相关技能2.5.2 汽缸磨损的检修汽缸沿圆周方向磨损也是不均匀的，形成不规则的椭圆形。其最大磨损部位往往随汽缸结构和使用条件的不同而各异，一般是左右方向磨损最大。造成汽缸椭圆形磨损的原因主要有：连杆变形；汽缸中心线与曲轴中心线不垂直；汽缸套 安装不正；在压缩和做功行程中，活塞以很大的侧压力压向汽缸壁，使汽缸左右方向磨损严重；由于离合器工作时的轴向力作用，使曲轴不断前后移动或因曲轴的弯曲变形以及汽缸体的变形，出现汽缸磨损的椭圆长轴在曲轴轴线方向上等。一
46、般水冷式发动机第一缸前部和最后一缸后部冷却强度大，其磨损较大，特别是长期在较低温度条件下工作时，对汽缸磨损的影响更大。相关技能2.5.2 汽缸磨损的检修汽缸磨损的检测()根据汽缸直径的尺寸，选择合适的接杆，固定在量缸表的下端，接杆固定好后，其与活动测杆的总长度应与被测汽缸尺寸相适应。()矫正量缸表的尺寸。将千分尺矫正到被测汽缸的标准尺寸，再将量缸表矫正到千分尺的尺寸，并使伸缩杆有2左右的压缩行程，旋转表盘的指针对准零位。相关技能2.5.2 汽缸磨损的检修汽缸磨损的检测()将量缸表的测杆伸入到汽缸上部，测量第一道活塞环在上止点位置附近时所对应的汽缸壁，一般是在汽缸上部距汽缸上部平面10 处，通常
47、应至少分别测量平行和垂直于曲轴轴线两个方向的磨损。()将量缸表下移，测量汽缸中部和下部的磨损，汽缸下部一般取距缸套下部10 处，同样应至少分别测量平行和垂直于曲轴轴线两个方向的磨损。相关技能2.5.2 汽缸磨损的检修汽缸磨损的修复方法 整体式汽缸或配用干式汽缸套的汽缸，磨损后可用修理尺寸法修复。所谓修理尺寸法，就是对磨损后的汽缸孔进行镗、磨加工，使之达到标准的加大尺寸(修理尺寸)，然后配用加大的活塞和活塞环。通常汽缸每级修理尺寸为标准尺寸0.25。当汽缸镗削加工到超过最大一级修理尺寸后，可采用镶套修理法修复，所谓镶套修 理法，就是将原有的汽缸套压出，镶入新的汽缸套，再将新的汽缸套加工到汽缸的标
48、准尺寸。整体式汽缸原来没有汽缸套，磨损后可将汽缸孔加大到镶套尺寸后镶入汽缸套 再加工到标准尺寸，相关技能2.6.1 活塞的检修活塞在正常工作中磨损很小。活塞头部在工作中由于活塞环的支撑作用，很少与汽缸壁接触。活塞裙部虽与汽缸壁接触，但单位面积压力不大，润滑条件也较好。所以磨损速度小，发动机大修主要取决于活塞与汽缸壁的间隙和汽缸的磨损程度。活塞的最大磨损部位是活塞环槽的磨损和活塞销座孔的磨损。第一道活塞环槽的磨损最为严重，活塞环槽的磨损会造成活塞环的侧隙增大，导致汽缸窜气和窜润滑油，活塞裙部的磨损较小，通常是在承受侧向力的一侧发生磨损和擦伤，当活塞裙部与缸壁间隙过大，发动机工作易出现敲缸，并出现
49、严重的窜油现象。活塞在工作时，由于气体压力和惯性力的作用，使活塞销座孔形成椭圆形磨损，其最大磨损部位是座孔的上下方向，使活塞与活塞销的配合松旷，出现不正常的响声。相关技能2.6.1 活塞的检修除积炭 用清洁活塞环槽的工具或断裂的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，待其软化后再用溶液和软刷清除活塞顶部的积炭。注意:不能用钢丝刷或刮刀、螺丝刀等工具硬撬。相关技能2.6.1 活塞的检修检查活塞与汽缸壁的间隙 用千分尺在与活塞销垂直的方向，距活塞底部某一规定的高度上测量活塞裙部直径。活塞与汽缸壁之间的间隙是汽缸的最大直径减去活塞的直径的值，一般汽缸
50、与活塞的间隙标准为0.020.04，维修极限为0.08。如果间隙接近或超过了维修极限，需检查活塞和汽缸体是否过度磨损。相关技能2.6.2 活塞环的检修活塞环在工作时，由于受高温作用和润滑条件差的影响，将产生严重的磨损。活塞环的主要磨损是外径的磨损，随磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，端隙增大，使汽缸的密封性变差，出现窜油、漏气等现象，使发动机机油消耗量增大，动力性下降，经济性变坏。活塞环磨损后应更换新件。为确保活塞环与活塞环槽、汽缸的良好配合，在更换活塞环时应进行活塞环与环槽配合间隙的检验。相关技能2.6.2 活塞环的检修检查活塞环侧隙 侧隙是指活塞环与活塞环槽上、下平面间的间隙。侧隙过大，将
