33活塞连杆组的构造与维修(一)(1).ppt

§2.3活塞连杆组结构与检修活塞活塞销活塞环连杆１、活塞工作条件：高温、高压、高速、受力复杂要求：（1）质量小，重量轻；（2）热膨胀系数小；（3）导热性能好；（4）耐磨材料：活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。活塞的基本构造平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。2）活塞头部柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。头部—用于安装活塞环改善散热结构措施:a.热流形变截面b.火力岸处开绝热槽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。3）活塞裙部活塞裙部的结构特点1）预先做成椭圆形活塞裙部的椭圆变形演示2）预先做成阶梯形、锥形（3）活塞裙部开槽2、活塞环活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。材料：合金铸铁或球墨铸铁；目前广泛采用的活塞环材料是合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。气环的密封原理活塞下行时，由于环与气缸壁的摩擦阻力及环的惯性，环被压靠在环槽的上端面上，气缸壁面上的油被刮入下边隙和内边隙；活塞上行时，环又被压靠在环槽的下端面。结果第一道环背隙里的机油就进入燃烧室，窜入燃烧室的机油，会在燃烧室内形成积炭，造成机油的消耗量增加，另外上窜的机油也可能在环槽内形成积炭，使环在环槽内卡死而失去密封作用，划伤气缸壁，甚至使环折断，可见泵油作用是很有害的，必须设法消除。为了消除或减少有害的泵油作用，除了在气环的下面装有油环外，广泛采用了非矩形断面的扭曲环。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。形状（2）油环种类油环的刮油作用作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。要求：具有足够的强度、刚度和耐磨性，且质量小。(在高温下，承受极大的周期性冲击载荷，润滑条件差)构造：活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。活塞销安装方式活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式："全浮式"安装和"半浮式"安装。"全浮式"安装:当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动。这样，活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。为了防止全浮式活塞销轴向窜动刮伤气缸壁，在活塞销两端装有档圈，进行轴向定位。由于活塞是铝活塞，而活塞销采用钢材料，铝比钢热膨胀量大。为了保证高温工作时活塞销与活塞销座孔为过渡配合。装配时，先把铝活塞加热到一定程度，然后再把活塞销装入，这种安装方式应用较广泛。“半浮式”安装活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会作轴向窜动，不需要锁片。4、连杆作用：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。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，而连杆本身又是一个较长的杆件)连杆大头的连接形式连杆轴瓦二、活塞连杆组的拆装