汽车发动机维修曲柄连杆机构的检修

学习任务六曲柄连杆机构的检修理论知识任务要求1.知道曲柄连杆机构的组成、构造和装配关系；2.明确拆装曲柄连杆机构的步骤及装配要求；3.分析曲柄连杆机构各零件损坏导致故障的现象；4.具备正确使用测量和检测工具检测曲轴的弯曲、扭曲、磨损和间隙的实际操作能力；5.正确使用测量和检测工具检测活塞连杆组零件；6.明确曲轴轴承的选配方法。理论知识1.曲柄连杆机构的作用2.曲柄连杆机构的组成、构造及装配关系1.曲柄连杆机构的作用曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体压力变为曲轴的转矩；并将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系1）机体组2）活塞连杆组3）曲轴飞轮组1）机体组机体组包括汽缸体、汽缸垫、汽缸盖、曲轴箱及油底壳，如下图所示。2）活塞连杆组（1）活塞的作用，构造（2）活塞环的构造（3）活塞销的构造（4）连杆的构造（5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造活塞连杆组组成（1）活塞的作用、构造。作用：承受汽缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部还与汽缸盖和汽缸壁共同组成燃烧室。构造：活塞的基本构造可分为顶部、头部和裙部三部分，在活塞头部加工有活塞环槽和加强筋，在活塞裙部有安装活塞销的活塞销座，如下图所示。①活塞顶部。作用：形成燃烧室的底部。形状：平顶、凸顶、凹顶，如下图所示。②活塞头部。作用：承受压力并传给连杆；与活塞环一起实现汽缸的密封；将活塞顶吸收的热量通过活塞环传导到汽缸壁上。结构：头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。③活塞裙部。作用：为活塞在汽缸内做往复运动导向并承受侧压力。类型：半拖板式，如左图所示；拖板式，如右图所示。半拖板式活塞拖板式活塞④经过变形的活塞。作用：提高活塞的工作性能。偏心活塞：是指活塞销中心偏离活塞销轴线的活塞。其主要目的是减少活塞在汽缸内的敲击。桶形活塞：由于活塞上部受热较强，活塞侧面的形状，通常制成锥形、梯形或锥形和柱形组合，也有较复杂的变椭圆形。（2）活塞环的构造。①类型：分为气环和油环两种。②活塞环的“三隙”：活塞环在安装时留有端隙、侧隙、背隙三处间隙（如下图），端隙Δ1是活塞环装入汽缸后开口处的间隙；侧隙Δ2是环高方向与环槽之间的间隙；背隙Δ3是活塞及活塞环装入汽缸后，活塞环背面与环槽底部间的间隙。活塞环端隙、侧隙和背隙1-汽缸；2-活塞环；3-活塞③气环的作用。密封、传热、辅助刮油和布油。④气环的密封原理。气环可能漏气的通道有三条：环面与汽缸壁之间；环与环槽的侧面之间；开口间隙处。前两处是可以密封的。⑤活塞环的泵油作用及危害。泵油作用过程是：当活塞带着活塞环下行（进气行程）时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上刮下来的润滑油充入环槽下方；当活塞带动活塞环上行（压缩行程）时，环靠在环槽的下方，同时将油挤压到环槽的上方，如此反复运动，就将润滑油泵到活塞顶。危害：活塞环的泵油作用对润滑困难的汽缸是有利的。但随着发动机转速的提高，泵油作用加剧，不仅增加了润滑油的消耗，而且可能使火花塞因沾油而不能产生电火花，并使燃烧室内积炭增多，甚至在环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性。另外还加剧了汽缸等件的磨损。⑥气环的断面形状，如下图所示。a）矩形环；b）锥形环；c）正扭曲内切环d）反扭曲锥面环；e）梯形环；f）桶形环⑦油环。作用：刮油，即将汽缸壁上多余的润滑油刮下来。类型：分为普通油环a）和组合油环b），如图所示。1-上刮片；2-衬簧；3-下刮片；4-活塞（3）活塞销的构造。作用：连接活塞和连杆，并将活塞的力传递给连杆。结构：用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体，如图所示。a）圆柱形；b）两段截锥形；c）组合形连接方式：①全浮式：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。②半浮式：活塞销与活塞销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（4）连杆的构造。作用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。组成：连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。①小头：用来安装活塞销，以连接活塞。②杆身：常做成“工”字形断面。③大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。（5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造。作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。组成：由钢背和减磨层组成。钢背由1~3mm的低碳钢制成。减磨层为0.3~0.7mm的减磨合金，层质较软能保护轴颈。3）曲轴飞轮组曲轴飞轮组由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成，如下图所示。1-起动爪；2-锁紧垫圈；3-扭转减振器总成；4-带轮；5-挡油片；6-正时齿轮；7-半圆键；8-曲轴；9、10-主轴瓦；11-止推片；12-飞轮螺栓；13-润脂嘴；14-螺母；15-飞轮与齿圈；16-离合器盖定位销；17-六缸上止点记号用钢球（1）曲轴。作用：把活塞的往复运动变为旋转运动，对外输出功率并用来驱动发动机各辅助系统工作。构造：曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。①主轴颈。主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。②连杆轴颈。连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。③曲柄。曲柄是主轴颈与曲柄销的连接部分，也是曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。④平衡块。平衡块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。⑤前端轴与后端轴。前端轴是第一道主轴颈之前的部分，后端轴是最后一道主轴颈之后的部分。⑥曲轴的轴向定位。轴向定位可以保证曲柄连杆机构的正常工作。轴向定位是通过止推装置实现的。止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推环和轴向止推滚珠轴承等多种形式。⑦曲拐的布置。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于汽缸数；V形发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。对于缸数为i的四冲程发动机而言，其发火间隔角应为720°/i，即曲轴每转720°/i时，就有一缸作功，以保证发动机运转平稳。常用的多缸发动机曲拐布置和发火次序如下：四冲程直列四缸发动机：发火间隔角应为720°/4=180°，发火次序有两种可能的排列法：1-3-4-2或1-2-4-3。四冲程直列六缸发动机：四冲程直列六缸发动机的点火间隔角为120°。这种发动机曲轴的曲拐，每两缸布置在一个平面内，互成120°夹角（如下图），曲拐布置的点火顺序为1-5-3-6-2-4（表）。四冲程V形六缸发动机：四冲程V形六缸发动机的发火间隔角为120°，3个曲拐互成120°（如下图）。工作顺序R1-L3-R3-L2-R2-L1。工作循环见表。V形八缸发动机：V8发动机左右两缸共用一个曲拐，故曲拐布置与四缸机一样可采用曲拐180°平面布置，也可采用曲拐90°夹角空间布置（如下图）。V8发动机的点火顺序为1-5-4-2-6-3-7-8（表）。（2）飞轮。功用：用来储存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能均匀地旋转。构造：①用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件；②起动发动机；③上面刻有上止点记号，用来校准点火正时或喷油正时以及调整气门间隙。飞轮本章结束