汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與拆裝項(xiàng)目二：任務(wù)二：活塞連桿組的構(gòu)造與拆裝

項(xiàng)目二 曲柄連桿機(jī)構(gòu),任務(wù)二 活塞連桿組構(gòu)造與拆裝,完成本任務(wù)的學(xué)習(xí)后，你應(yīng)能： 說(shuō)出活塞連桿組各部件的名稱、作用； 說(shuō)出活塞連桿組的構(gòu)造； 說(shuō)出活塞連桿組的運(yùn)行原理； 記住活塞連桿組拆裝需要使用的工具； 記住活塞連桿組的拆裝步驟； 記住活塞連桿組拆裝的技術(shù)要求； 獨(dú)立完成活塞連桿組的拆裝； 記住實(shí)訓(xùn)5S操作規(guī)范。,應(yīng)知目標(biāo),學(xué)習(xí)目標(biāo),項(xiàng)目二 曲柄連桿機(jī)構(gòu),任務(wù)二 活塞連桿組構(gòu)造與拆裝,任務(wù)描述：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)要正常運(yùn)行，依附于“進(jìn)氣-壓縮-作功-排氣”四個(gè)沖程的循環(huán)工作，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，需要形成一個(gè)封閉的空間來(lái)完成這四個(gè)沖程。這個(gè)空間的重要組成部分之一，便是活塞。而活塞本身不能獨(dú)立完成一整套的動(dòng)作來(lái)支撐發(fā)動(dòng)機(jī)的良好運(yùn)行，這當(dāng)中需要一個(gè)連接機(jī)構(gòu)，即連桿，與活塞共同組成活塞連桿組。使發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。,相關(guān)知識(shí),活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷及連桿等組成，如圖2-24所示。,圖2-24活塞連桿組,5,活塞連桿組： 由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿-運(yùn)動(dòng)件,氣環(huán),油環(huán),活塞銷,活塞,連桿,連桿螺栓,連桿軸瓦,連桿蓋,相關(guān)知識(shí),一、活塞,活塞的基本結(jié)構(gòu)包括頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四個(gè)部分，如圖2-25所示。,7,活塞頭部,位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。,氣環(huán)槽,油環(huán)槽,工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。,(1)、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、 (2)、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， (3)、將頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。,作用：,活塞銷孔,活塞裙部,(1)位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。 (2)作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。,8,相關(guān)知識(shí),活塞按頂部結(jié)構(gòu)分為（以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為例）平頂、凸頂、凹頂、成型頂四種類型，如圖2-26所示。,10,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上。,凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過(guò)程。,凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。（高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)為了防止碰撞氣門，也可用凹坑的深度來(lái)調(diào)整壓縮比),相關(guān)知識(shí),活塞的作用： （1）承受氣缸中氣體的壓力，并將此力通過(guò)活塞銷傳給連桿，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)； （2）它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力； （3）活塞的頂部還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。,工作環(huán)境： 高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)600-700K，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到10m/s，承受很大的慣性力。活塞頂部承受最高可達(dá)3-5MPa（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。 材料： 鋁合金：質(zhì)量小 （約為鑄鐵活塞的50%70%）；導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3. 熱膨脹系數(shù)大。 灰鑄鐵,12,相關(guān)知識(shí),相關(guān)知識(shí),二、活塞環(huán) 活塞環(huán)用于崁入活塞槽溝內(nèi)部的金屬環(huán)，活塞環(huán)分為兩種：氣環(huán)和油環(huán),如圖2-27所示。,相關(guān)知識(shí),作用：燃油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的核心部件，它和氣缸，活塞，氣缸壁等一起完成燃油氣體的密封，另外還起到控油、導(dǎo)熱、導(dǎo)向等作用。,知識(shí)窗：氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸間的密封。防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁上涂一層均勻的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損，減輕摩擦阻力。,活塞環(huán) 是具有彈性的開(kāi)口環(huán)，分為氣環(huán)和油環(huán)。 工作條件：高溫、高壓、高速、極難潤(rùn)滑。 平均壽命：6萬(wàn)公里 1氣環(huán) 1）.作用： （1）密封：防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼； （2）傳熱：將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁； （3）輔助刮油、布油。,氣環(huán)盡量少（2-3）； 安裝時(shí)切口錯(cuò)開(kāi)（迷宮）,相關(guān)知識(shí),活塞環(huán)的間隙 （1） 端隙1：又稱開(kāi)口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開(kāi)口處的間隙。一般為0.25mm0.50mm；,結(jié)構(gòu)與密封原理,（2） 側(cè)隙2：又稱邊隙，是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道0.04mm0.10mm；其它氣環(huán)0.03mm0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，0.025mm0.07mm； （3）背隙3：是活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部的間隙。0.5mm1mm；,2,3,18,氣環(huán)斷面形狀：,19,活塞環(huán)的泵油作用及危害 原因： （1）存在側(cè)隙和背隙； （2）環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。,20,危害： （1）增加了潤(rùn)滑油的消耗； （2）火花塞沾油不跳火； （3）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞； （4）環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性； （5）加劇了氣缸的磨損。,活塞環(huán)的泵油的危害,相關(guān)知識(shí),思考：活塞環(huán)上都有豁口，安裝到活塞環(huán)槽內(nèi)時(shí)，密封效果如何？各活塞環(huán)的開(kāi)口處應(yīng)該怎么樣處理？ 活塞環(huán)的分類： 按結(jié)構(gòu)分：整體結(jié)構(gòu)、組合環(huán)、開(kāi)槽油環(huán)、開(kāi)槽螺旋撐簧油環(huán)、鋼帶組合油環(huán)； 按斷面形狀分：矩形環(huán)、桶面環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)、扭曲環(huán)、反扭曲環(huán)等； 按材料分：鑄鐵、鋼質(zhì)。,相關(guān)知識(shí),三、活塞銷 活塞銷是裝在活塞裙部的圓柱形銷子，如圖2-28所示。,作用：用來(lái)連接活塞和連桿，并將活塞承受的力傳給連桿或相反。 材料：一般為低碳鋼或低碳合金鋼。,相關(guān)知識(shí),連接方式：全浮式和半浮式，如圖2-29所示。,（1）定義：在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度下，活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)裝配： 1）銷與銷座孔在冷態(tài)時(shí)為過(guò)渡配合，采用分組選配法。 2）熱裝合：將活塞放入熱水或熱油中加熱后，迅速將銷裝入。,24,全浮式,(1)定義：銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。（一般固定連桿小頭） (2)裝配：加熱連桿小頭后，將銷裝入，冷態(tài)時(shí)為過(guò)盈配合。,25,半浮式,相關(guān)知識(shí),四、連桿組 連桿組包括連桿襯套、連桿、連桿蓋、連桿螺栓、連桿軸瓦和連桿螺母等零件，如圖2-30所示。,相關(guān)知識(shí),1.連桿 作用：將活塞承受的力傳給曲軸，并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 連桿的組成：連桿一般由小頭、桿身和大頭三部分組成，如圖2-31所示。連桿小端與活塞銷相連，工作時(shí)與活塞銷之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，小頭孔中有連桿襯套（青銅）。在連桿的小端和襯套上鉆有小孔（油道），用來(lái)潤(rùn)滑小端和活塞銷。,相關(guān)知識(shí),連桿桿身通常做成工字型斷面，以求增加其強(qiáng)度和剛度，在其中間有油潤(rùn)滑油道，如圖2-32所示。,相關(guān)知識(shí),連桿大頭的切口形式有平切口和斜切口兩種，如圖2-33所示。,連桿大頭的常用定位形式有連桿螺栓定位、止口定位、套筒定位以及鋸齒定位四種，如圖2-34所示。,圖2-33,圖2-34,相關(guān)知識(shí),2.連桿軸瓦 連桿軸瓦包括連桿上瓦和連桿下瓦，安裝在連桿和曲軸的連接部位，起耐磨、連接、支撐、傳動(dòng)的作用。,相關(guān)知識(shí),連桿上瓦的內(nèi)圓柱面上沿周向設(shè)置有油槽，所述油槽對(duì)應(yīng)的圓心角為80120，油槽部的連桿瓦壁上設(shè)置有過(guò)油孔。,知識(shí)窗：連桿軸瓦的裝配： 連桿軸瓦裝配時(shí)上下的記號(hào)不能對(duì)錯(cuò)，瓦口的方向不能對(duì)反，螺絲需達(dá)到相應(yīng)扭力。連桿的瓦口從正面看在左邊，這與曲軸旋轉(zhuǎn)方向和油道位置設(shè)置有關(guān)。連桿瓦缺口朝油泵方向，活塞箭頭方向和連桿有字的方向朝向正時(shí)齒輪。,任務(wù)實(shí)施,一、操作準(zhǔn)備,操作過(guò)程,1 拆卸活塞連桿組 （1）準(zhǔn)備好實(shí)訓(xùn)的工具與零件，如圖2-36所示。,操作過(guò)程,（2）使用指針式扭力扳手旋轉(zhuǎn)曲軸到上止點(diǎn)位置，并用鏟刀清潔氣缸體上平面，再用抹布由內(nèi)向外擦，如圖2-37所示。,操作過(guò)程,（3）將指定活塞連桿旋轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)位置，檢查連桿是否有明顯彎曲現(xiàn)象，檢查活塞連桿組的序號(hào)是否與氣缸體上的序號(hào)一致，如無(wú)序號(hào)，用記號(hào)筆標(biāo)記，如圖2-38所示。,操作過(guò)程,（4）將指定活塞連桿旋轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)位置，用抹布清潔氣缸。 （5）翻轉(zhuǎn)臺(tái)架，使油底殼位置向上，并檢查或設(shè)置裝配標(biāo)記（如果無(wú)原車標(biāo)記，用記號(hào)筆在連桿和連桿軸承蓋上做記號(hào)），如圖2-39所示。,操作過(guò)程,（6）用指針式扭力扳手和E10套筒分兩次旋松連桿螺母，手旋并取下螺母。用橡膠錘輕敲連桿螺栓，取出連桿蓋（注意連桿軸承不要掉落），同時(shí)取下下蓋上的連桿軸承，如圖2-40所示。,操作過(guò)程,（7）用榔頭柄在合適的位置推出連桿活塞組（用左手在缸體上平面處扶持住），如圖2-41所示。,操作過(guò)程,（8）使用活塞環(huán)擴(kuò)張器拆下兩道壓縮環(huán)，用手拆下組合油環(huán)，用鏟刀清理活塞頂面積炭。 （9）用抹布清潔活塞連桿、活塞環(huán)、連桿軸承（兩片，并注意原來(lái)的安裝位置擺放）、連桿軸承蓋、連桿螺母、氣缸筒和連桿軸頸。 （10）用壓縮空氣吹凈上述清洗零件，如圖2-42所示。,操作過(guò)程,2裝配活塞連桿組 （1）組裝活塞環(huán)（油環(huán)開(kāi)口直接裝配到位，氣環(huán)開(kāi)口在安裝活塞前錯(cuò)口），將連桿軸承（兩片）安裝到相應(yīng)位置。 （2）用壓縮空氣再次吹氣缸筒，清潔連桿軸頸（用布擦）和連桿上的連桿軸承（用布擦），潤(rùn)滑氣缸筒、活塞裙部、活塞環(huán)、活塞銷和連桿軸承。,操作過(guò)程,（3）放入活塞安裝工具，調(diào)整安裝工具，按照裝配記號(hào)放入活塞，用橡膠錘輕輕推入（推入深度與缸體平面平齊），取下活塞安裝工具，再次用橡膠錘將活塞推入到位，如圖2-43所示。,操作過(guò)程,（4）清潔（用布擦）并潤(rùn)滑連桿軸承蓋，裝入連桿蓋，如圖2-44所示。,操作過(guò)程,（5）注意連桿螺母的安裝方向，潤(rùn)滑螺母的旋轉(zhuǎn)平面，用手安裝連桿螺母，分兩次擰緊，再用記號(hào)筆或角度計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)45。 （6）轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞旋轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)位置，確認(rèn)安裝良好，如圖2-45所示。,操作過(guò)程,（7）清潔整理現(xiàn)場(chǎng)，檢查工單，操作完畢。,任務(wù)檢測(cè),一、 填空題 1.在活塞連桿組中，連桿的大頭、小頭分別連接 和 ； 2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)是將 轉(zhuǎn)變成 ，對(duì)外輸出動(dòng)力； 3.活塞環(huán)分 和 兩種，矩形環(huán)第一道采用 ； 4.活塞可分為三部分，分別為 、 、 。 二、選擇題 1.（ ）連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的壓力傳給連桿。 A連桿 B.活塞環(huán) C.氣門 D.活塞銷 2.下列（ ）不是活塞連桿組的零件。 A.活塞 B.活塞銷 C.氣缸 D.活塞環(huán),任務(wù)檢測(cè),三、判斷題 1.活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中間最近處為上止點(diǎn)。 （ ） 2.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，每一行程曲軸轉(zhuǎn)180。（ ） 3.活塞銷用來(lái)連接活塞和連桿，并把活塞所受的力傳給連桿。( ),評(píng)價(jià)表,反思,1.活塞環(huán)安裝的時(shí)候?yàn)槭裁匆⒁忮e(cuò)過(guò)端口？如果活塞環(huán)裝反會(huì)有什么影響？ 2.安裝活塞時(shí)，為什么要注意方向和序號(hào)？如果不對(duì)應(yīng)，會(huì)有什么影響？,