柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第2章柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)

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1、項(xiàng)目二 柴油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 2.1概述 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2.4曲軸飛輪組 2.5曲柄連桿機(jī)構(gòu)異響的診斷 返回 2.1概述 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的機(jī)構(gòu)之一。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用，是將燃?xì)庾饔糜诨钊斏系膲毫D(zhuǎn)變成曲軸的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪向傳動(dòng)系統(tǒng)輸出動(dòng)力，從而馭動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)其他機(jī)構(gòu)與裝置工作。 2.1.1柴油機(jī)工作條件與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)汽缸內(nèi)的工作溫度更高，氣體燃燒產(chǎn)生的壓力更大，由于柴油機(jī)機(jī)件的體積與質(zhì)量更大，產(chǎn)生的慣性力也更大，因此柴油機(jī)的熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷大，振動(dòng)與噪聲也大。 下一頁(yè)返回 2.1概述 2.1.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力情況 (1) 氣體壓力 發(fā)

2、動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中，氣體對(duì)活塞頂?shù)膲毫νㄟ^(guò)連桿作用于曲軸連桿軸頸，所產(chǎn)生的力矩使曲軸旋轉(zhuǎn)。壓力會(huì)使曲軸各軸頸與軸承壓緊，不但使曲軸產(chǎn)生摩擦與磨損，還使活塞與汽缸之間產(chǎn)生摩擦與磨損。 (2)往返運(yùn)動(dòng)慣性力與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離心力 活塞和連桿小頭在汽缸中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度很高，而且數(shù)值在不斷發(fā)生變化。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度變化規(guī)律是:從零開(kāi)始，逐漸增大，臨近中間達(dá)到最大值，然后又逐漸減小至零。也就是說(shuō)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半行程是加速運(yùn)動(dòng)，慣性力向上;后半行程是減速運(yùn)動(dòng)，慣性力向下。同理，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng) 時(shí)，前半行程慣性力向下，后半行程慣性力向上。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.1概述偏離曲軸軸

3、線的曲柄、曲柄銷和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，也要產(chǎn)生慣性力，俗稱離心力。其方向沿曲柄半徑向外，其大小與曲柄半徑、旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)心位置及曲軸轉(zhuǎn)速有關(guān)。曲柄半徑愈長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)心離曲軸軸線愈遠(yuǎn)，曲軸轉(zhuǎn)速愈高，則慣性力愈大。 (3)摩擦力 曲柄連桿機(jī)構(gòu)互相摩擦的零部件很多，摩擦產(chǎn)生的摩擦力不但增大機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)阻力，還會(huì)造成零部件的磨損，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.1概述 2.1.3曲柄連桿機(jī)構(gòu)的整體布置與結(jié)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成，如圖2-1所示。 機(jī)體組包括汽缸體、汽缸蓋和油底殼，形成汽缸、燃燒室和曲軸箱，用來(lái)安裝活塞、連桿，支撐曲軸，形成發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼。同

4、時(shí)，機(jī)體組還是發(fā)動(dòng)機(jī)其他零部件的裝配基體，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)的機(jī)架。 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、連桿和用來(lái)連接活塞與連桿的活塞銷組成?；钊挥谄變?nèi)，活塞環(huán)安裝在活塞頭部的環(huán)槽內(nèi)，用來(lái)封閉活塞與汽缸之間的間隙。連桿用來(lái)連接活塞與曲軸，傳遞動(dòng)力，在直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換中起重要作用?；钊N用來(lái)連接活塞與連桿。 曲軸飛輪組由曲軸、飛輪及其他零部件組成。曲軸支承于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱內(nèi)，飛輪固定于曲軸后端，對(duì)外輸出動(dòng)力。上一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修機(jī)體組由汽缸體、曲軸箱、油底殼、汽缸套、汽缸蓋、汽缸墊組成。 2.2.1汽缸體與曲軸箱 2. 2.1.1構(gòu)造通常將汽缸體與曲軸箱鑄為一體，籠統(tǒng)地稱為汽缸

5、體。汽缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒就是汽缸，汽缸外面置有水套以散熱。曲軸箱上由主軸承座孔，還有主油道和分油道。 汽缸體的構(gòu)造如圖2-2所示。 下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.1.2汽缸體的排列形式 (1)直列式 發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)汽缸排成一列，一般是垂直布置的。單列汽缸體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。一般六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)多采用單列式。例如捷達(dá)轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均采用這種直列式汽缸體，如圖2-3 (a)所示。有的汽車為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，把發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜一個(gè)角度。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (2)V型 汽缸體排成兩列，左右兩列汽缸中心線的

6、夾角180，稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)與直列式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了汽缸體的剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量;但加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度，且形狀較復(fù)雜，加工困難。一般用于八缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有采用這種形式的汽缸體，如圖2-3 (b)所示。 (3)對(duì)置式汽缸排成兩列，左右兩列汽缸在同一水平面上，即左右兩列汽缸中心線的夾角 =180，稱為對(duì)置式。它的特點(diǎn)是高度小，總體布置方便，有利于風(fēng)冷。這種汽缸應(yīng)用較少，如圖2-3 (c)所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2. 2. 1.3汽缸體的形式 (1)平分式汽缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種汽缸

7、體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便;缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差。平分式汽缸體如圖2-4 (a)所示。 (2)龍門(mén)式汽缸體 其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷;缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。龍門(mén)式汽缸體如圖2 -4 (b)所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (3)隧道式汽缸體 這種形式汽缸體的特點(diǎn)是曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動(dòng)軸承，主軸承孔較大，曲軸從汽缸后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，剛度和強(qiáng)度好;缺點(diǎn)是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。隧道式汽缸體如圖2-4 (c)所示。 2. 2

8、. 1.4汽缸體的維修 (1)汽缸體的清洗 油污用清洗液進(jìn)行熱清洗，油道用專用清潔刷和熱肥皂水清洗。注意:鋁合金汽缸體不能使用堿性清洗液清洗;清洗后用清水沖刷，以免殘留清洗液腐蝕機(jī)件;汽缸體清洗后，在加工表面涂潤(rùn)滑油，以防止生銹;油道清潔后，將油堵裝好，以防止污染。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (2)汽缸體裂損的檢查與修理方法 用目視或5倍放大鏡檢查較大裂紋;用水壓或氣壓試驗(yàn)檢查細(xì)小裂紋，水壓或氣壓試驗(yàn)壓力為0. 3-0. 4 Mpa。 氣焊修理適用于鑄鐵汽缸體，裂紋較深(6 mm以上)時(shí)需開(kāi)焊接坡口。 電焊修理適用于鑄鐵汽缸體，焊前在裂紋走向前方鉆 3mm止裂孔。 黏結(jié)修理適

9、用于鋁合金汽缸體，較大裂紋開(kāi)V形槽灌注黏結(jié)劑;較小裂紋使用黏結(jié)劑貼加布層。 螺釘填補(bǔ)修理用于鉆止裂孔，用專用銅制螺釘。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (3)汽缸磨損的檢查與修理 1)汽缸磨損規(guī)律與原因 一般會(huì)磨成上大、下小倒錐形。 a.潤(rùn)滑不良造成磨損:發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)汽缸上部潤(rùn)滑條件較差，這是因?yàn)闈?rùn)滑油不易噴到汽缸壁上部，而其上部溫度又高，從而使進(jìn)入汽缸的潤(rùn)滑油鉆度下降，不能形成良好油膜，甚至可能被燒掉。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)溫度超過(guò)250時(shí)，完整的油膜很難形成;而接近燃燒室的汽缸壁處，工作溫度高達(dá)350 ;另外進(jìn)入汽缸的可燃混合氣中的細(xì)小顆粒不斷沖刷缸壁，也破壞了油膜，使汽缸上部活塞環(huán)形成

10、干摩擦或半干摩擦，加快了汽缸磨損。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 b.高壓造成的機(jī)械磨損:發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞環(huán)在自身彈力和氣體壓力作用下壓在汽缸壁上。當(dāng)活塞在汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞環(huán)與汽缸壁相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦磨損，程度決定于活塞環(huán)作用在汽缸壁上正壓力的大小。正壓力越大，潤(rùn)滑油膜的形成和保持越難，機(jī)械磨損越嚴(yán)重。在做功行程中，活塞下行汽缸容積增大，這個(gè)壓力將隨之降低，這樣汽缸磨損不均勻，使其形狀呈上大、下小的倒錐形。 最前端第一缸和最后端第四缸、第六缸，磨損大于其他缸，原因?yàn)? a.溫度造成的酸腐蝕，即第一缸、第四缸、第六缸散熱條件好，溫度低于其他缸，易造成酸性磨損。 上一頁(yè)下一頁(yè)返

11、回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 b.第一缸和第四缸、第六缸，受慣性力影響，是負(fù)荷輸出端，所以磨損大于其他缸，且徑向磨損大于軸向，形成橢圓形。 徑向小于軸向的橢圓形。 發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程，連桿下行會(huì)對(duì)汽缸產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向沖擊，加大了主推力面磨損;在壓縮行程時(shí)，會(huì)有一個(gè)側(cè)向力，產(chǎn)生同樣側(cè)向沖擊，也加大了磨損，不過(guò)小于做功行程，這樣就會(huì)磨損形成徑向大于軸向的橢圓形。 腰鼓形。由于吸入塵土之類的雜質(zhì)，中間的磨損速度最快，行成腰鼓形。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2)磨損檢查 用量缸表從三個(gè)高度位置，沿縱、橫兩個(gè)方向，共在6個(gè)部位進(jìn)行檢查。最大磨損量最大測(cè)量直徑與標(biāo)準(zhǔn)直徑之差;圓度誤差同一高度、不

12、同方向測(cè)量的兩個(gè)直徑之差的一半;圓柱度誤差不同高度、同一方向測(cè)量的兩個(gè)直徑之差的一半。不允許超過(guò)使用極限，否則應(yīng)鎖磨或鑲套。例如，EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定汽缸圓度誤差若超過(guò)0. 075 mm ,圓柱度誤差若超過(guò)0. 15 mm，則需進(jìn)行修理。 使用量缸表測(cè)量時(shí)，先將量缸表調(diào)“0”;(與標(biāo)準(zhǔn)缸徑相對(duì)應(yīng))，再測(cè)量: 如果指針正好處在零位，說(shuō)明被測(cè)缸徑與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的缸徑相等; 當(dāng)指針順時(shí)針?lè)较螂x開(kāi)零位，表明缸徑小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的缸徑; 當(dāng)指針逆時(shí)針?lè)较螂x開(kāi)零位，表明缸徑大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的缸徑。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 汽缸徑向的最大磨損基本上是處于垂直曲軸軸線平面內(nèi)(對(duì)側(cè)置氣門(mén)，一般是面對(duì)進(jìn)

13、氣門(mén)缸壁側(cè));汽缸徑向的最小磨損，是在平行軸軸線平面內(nèi)。 汽缸軸向磨損，上部大于下部形成圓柱度，最大磨損部位在第一道活塞環(huán)對(duì)應(yīng)的上止點(diǎn)處。 缸口活塞環(huán)沒(méi)觸到的地方兒乎沒(méi)有磨損(形成缸肩)。 汽缸鑲套。汽缸鑲套包括干缸套和濕缸套。 a.干缸套:用專用工具，過(guò)盈量0. 03-0. 08 mm。 b.濕缸套:高出缸體上平面0. 05-0. 15mm。 缸體上平面的檢查: 工具:直尺和塞尺 方法:在圖2-5中所示的6個(gè)方向上檢查。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.2油底殼 (1)功用 油底殼用于儲(chǔ)存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。 (2)構(gòu)造 油底殼用薄鋼板沖壓而成，內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防汽

14、車振動(dòng)時(shí)油底殼右面產(chǎn)生較大的波動(dòng);最低處有放油塞;曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。其構(gòu)造如圖2-6所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.3汽缸套 解決成本與壽命之間的矛盾。汽缸可內(nèi)鑲耐磨高級(jí)鑄鐵材料制成的汽缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了材料。 (1)干式汽缸套 其特點(diǎn)是汽缸套裝入汽缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和汽缸體的壁面直接接觸。壁厚一般為1-3 mm。它具有整體式汽缸體的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和剛度都較好;但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進(jìn)行精加工，拆裝不方便，散熱不良。其結(jié)構(gòu)如圖2 -7 ( a)所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)

15、返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (2)濕式汽缸套 其特點(diǎn)是汽缸套裝入汽缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，汽缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶與汽缸體接觸，壁厚一般為5-9 mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易(通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工)，拆裝方便;但缺點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度都不如干式汽缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應(yīng)該采取一些防漏措施。其結(jié)構(gòu)如圖2 -7 ( b)所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (3)濕式缸套的安裝固定 缸套外圓柱面上下各有一個(gè)凸緣，與座孔圓柱面配合，起到徑向定位的作用。缸套上端面凸緣與缸體上端面貼合，被缸蓋壓緊，起到軸向定位和固定缸套的作用。缸

16、套外圓柱面的下端開(kāi)有密封槽，里面裝有橡膠密封圈，用來(lái)對(duì)缸套與座孔之間的間隙進(jìn)行密封。由于汽缸套直接與冷卻液接觸，故冷卻效果好。濕式缸套產(chǎn)生磨損變形后，只能進(jìn)行更換修理。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.4汽缸蓋 (1)汽缸蓋結(jié)構(gòu) 汽缸蓋用缸蓋螺栓固定在缸體上面，用來(lái)封閉汽缸。汽缸蓋下平面的凹坑，與活塞頂一起形成燃燒室。由于汽缸蓋的熱負(fù)荷很大，而且形狀復(fù)雜，容易產(chǎn)生熱變形和開(kāi)裂，故必須對(duì)汽缸蓋進(jìn)行可靠的冷卻。汽缸蓋內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，形成缸蓋水套，水套主要位于燃燒室周圍。缸蓋水套通過(guò)缸蓋與缸體之間的小孔與缸體水套相通，缸體水套內(nèi)的冷卻液從小孔進(jìn)入缸蓋水套進(jìn)行冷卻。缸蓋水套設(shè)有出水

17、口，與出水管相連。 汽缸蓋上有進(jìn)排氣道，氣道口鑲嵌有氣門(mén)座圈。缸蓋上還鑲嵌有氣門(mén)導(dǎo)管，用來(lái)安裝進(jìn)、排氣門(mén)。配氣機(jī)構(gòu)的搖臂總成也安裝在汽缸蓋上端面，并用氣門(mén)室罩封閉。汽缸蓋有噴油器座孔，用螺栓將噴油器 固定在汽缸蓋上。其結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 (2)缸蓋的安裝固定 大型發(fā)動(dòng)機(jī)采用一缸一蓋的單體式汽缸蓋，或者幾缸一蓋的塊狀式汽缸蓋。汽缸蓋用缸蓋螺栓固定在汽缸體上，擰緊螺栓時(shí)應(yīng)按規(guī)定力矩均勻擰緊。對(duì)于塊狀式缸蓋，應(yīng)采用從中間向四周擴(kuò)展的方法擰緊螺栓。安裝鑄鐵缸蓋時(shí)，應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)下最后擰緊螺栓。 (3)汽缸蓋的維修 對(duì)于缸蓋裂損的檢查與修理，請(qǐng)參照缸體的檢查與

18、修理方法。 缸蓋平面變形的檢查與修理方法為: a.檢查方法:與缸體上平面變形檢查相同。 b.修理方法:鋁合金缸蓋用壓力校正，鑄鐵缸蓋用磨削或銑削。 注意:缸蓋磨削或銑削量不能超過(guò)0. 5mm。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 燃燒室積炭通常用機(jī)械清除或化學(xué)清除。 火花塞座孔損壞的維修，分為座孔擴(kuò)大、攻制螺紋、擰入螺堵、加工座孔4步進(jìn)行。 注意:缸蓋螺栓拆裝順序: 缸蓋螺栓按順序分2-3次逐漸擰緊或擰松)如圖2-9所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.5汽缸墊 汽缸墊在汽缸蓋和汽缸體之間，其功用是保證汽缸蓋與汽缸體接觸面的密封性，防止漏氣、漏水和漏油。汽缸墊的構(gòu)

19、造如圖2-10所示。 金屬一石棉墊:外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加強(qiáng)，內(nèi)填石棉(常摻入銅屑或鋼絲，以增強(qiáng)導(dǎo)熱性能)。如圖2-10 (a), (b)所示。 金屬骨架一石棉墊:以編織的鋼絲網(wǎng)(如圖2-10 (c)所示)或有孔鋼板(如圖2-10 (d)所示)為骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口處用金屬片包邊。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 純金屬墊:由單層或多層金屬片組成，如圖2-10 (e)所示。 解放CA1091型汽車6102型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸墊，就采用了較先進(jìn)的加強(qiáng)型無(wú)石棉汽缸墊，其結(jié)構(gòu)如圖2-10 (f)所示，在汽缸口密封部位采用五層薄鋼板組成，并設(shè)計(jì)成圓形，

20、沒(méi)有石棉夾層，從而消除了氣囊的產(chǎn)生，也減少了工業(yè)污染，在油孔和水孔周圍均包有鋼護(hù)圈以提高密封性。 安裝注意:安裝汽缸墊時(shí)，首先要檢查汽缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有汽缸墊上的孔要和汽缸體上的孔對(duì)齊，將光滑的一面朝向汽缸體，防止被高溫氣體沖壞。其次要嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)上的要求上好汽缸蓋螺栓。擰緊汽缸蓋螺栓時(shí)，必須按中央對(duì)稱均勻向四周擴(kuò)展的順序分2-3次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.2機(jī)體組的構(gòu)造與檢修 2.2.6發(fā)動(dòng)機(jī)的支承 發(fā)動(dòng)機(jī)采用三點(diǎn)式或者四點(diǎn)式支承，固定在車架上。發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間，采用彈性支承方式，即在發(fā)動(dòng)機(jī)支座與車架之間，設(shè)置彈性墊，這樣可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)傳給底盤(pán)的振動(dòng)，

21、也可防止因車架變形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生影響。由于采用的是彈性支承，發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間的位置在汽車行駛中會(huì)有微小變化，因此發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間的管道都采用軟管連接。 采用三點(diǎn)式支承時(shí)，通常前面一個(gè)支承點(diǎn)，安裝于正時(shí)齒輪室蓋上的支架上;后面兩個(gè)支承點(diǎn)，為飛輪殼兩端的凸耳。采用四點(diǎn)式支承時(shí)，前面與后面各兩個(gè)支承點(diǎn)。 上一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機(jī)件組成，如圖2-11所示。 2. 3. 1活塞連桿組的構(gòu)造 2.3.1.1活塞 活塞的作用有兩個(gè):一是活塞頂部與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室;二是承受氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞銷傳給連桿，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 活塞在汽缸內(nèi)做

22、高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，承受周期性變化的氣體壓力和慣性力，且頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，加之潤(rùn)滑不良、散熱困難，活塞的工作條件十分惡劣，這就要求活塞必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，質(zhì)量要盡可能小，導(dǎo)熱性能好，且有良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性。 下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞材料廣泛采用鋁合金，有的柴油機(jī)上也采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼通過(guò)鑄造或鍛造工藝制成。 (1)活塞的基本結(jié)構(gòu) 活塞由頂部、頭部、裙部3部分組成，如圖2-12所示。 活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀與燃燒室形式有關(guān)，一般有平頂、凸頂和凹頂3種，如圖2-13所示。 平頂活塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，受熱面積小，在汽油機(jī)上廣泛采用;凸

23、頂活塞頂部剛度大，可獲得較大的壓縮比，也能增加氣流強(qiáng)度，但頂部溫度較高;凹頂活塞可通過(guò)凹坑深度獲得不同的壓縮比，但頂部受熱量大，易形成積炭，加工制造困難。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞頭部是指活塞環(huán)槽以上的部分，其作用是承受氣體壓力，并將力通過(guò)活塞銷座、活塞銷傳給連桿;同時(shí)與活塞環(huán)一道實(shí)現(xiàn)汽缸的密封;將活塞頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳導(dǎo)到汽缸壁。 活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞一般有2-3道氣環(huán)槽和1道油環(huán)槽，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的高速化，氣環(huán)數(shù)有減少的趨勢(shì)。氣環(huán)槽一般具有同樣的寬度，油環(huán)槽比氣環(huán)槽的寬度大，且槽底加工有回油孔，以便讓油環(huán)刮下的機(jī)油從回油孔回到油

24、底殼。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞環(huán)槽的寬度和深度略大于活塞環(huán)的高度和厚度，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞環(huán)可在環(huán)槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以除去環(huán)槽內(nèi)的積炭和保證密封。這樣，活塞環(huán)槽的磨損常常是影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的一個(gè)重要因素，特別是第一道環(huán)槽溫度高，使材料硬度下降，磨損更為嚴(yán)重。為了保護(hù)環(huán)槽，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞環(huán)槽部位鑄 入用耐熱材料制成的環(huán)槽保護(hù)圈，以提高活塞的使用壽命，如圖2-14所示。 活塞裙部是活塞油環(huán)環(huán)槽以下的部分，其作用是為活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞裙部要有一定的長(zhǎng)度和足夠的面積，以保證可靠的導(dǎo)向和減磨。活塞

25、裙部基本形狀為一薄壁圓筒，圓筒結(jié)構(gòu)完整的稱為全裙式;許多高速發(fā)動(dòng)機(jī)為了減輕活塞質(zhì)量，在活塞不受側(cè)向力的兩側(cè)，即沿銷座孔軸線方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部，這種結(jié)構(gòu)裙部彈性較好，可以減小活塞與汽缸的裝配間隙，如圖2-15所示。 (2)活塞的變形規(guī)律及應(yīng)對(duì)措施 活塞工作時(shí)，由于機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的影響，會(huì)使活塞產(chǎn)生變形。在圓周方向上，其裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大，使裙部變成長(zhǎng)軸在活塞銷座軸線方向上的橢圓，如圖2-16所示。這是因?yàn)闅怏w壓力和側(cè)壓力的作用;同時(shí)在活塞銷座附近金屬堆積，受熱后膨脹量大。由于機(jī)械變形和熱變形共同作用，因而造成這樣的結(jié)果。在高度方向上，由于溫度分布和質(zhì)量分布不均勻，

26、故活塞的變形量會(huì)出現(xiàn)上大下 小的特點(diǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 為了保證活塞在工作時(shí)與汽缸壁間保持比較均勻的間隙，以免在汽缸內(nèi)卡死或引起局部磨損，故必須在結(jié)構(gòu)上采取各種措施: 冷態(tài)下將活塞制成其裙部斷面為長(zhǎng)軸垂直于活塞銷的橢圓，軸線方向?yàn)樯闲∠麓蟮慕茍A錐形。 活塞銷座附近的裙部外表面制成凹陷0. 5-1 mm 。 在活塞裙部受側(cè)壓力小的一側(cè)開(kāi)“ ”形或“T”形槽，如圖2-17所示。其中橫槽被稱為絕熱槽，可減少?gòu)幕钊^部向裙部的傳熱量，使裙部膨脹量減少;縱槽被稱為膨脹槽，使裙部具有彈性，這樣，冷態(tài)下的間隙可減小，熱態(tài)下又因切槽的補(bǔ)償作用，而使活塞不致卡死在汽缸中。 上一頁(yè)

27、下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 采用雙金屬活塞。雙金屬活塞有恒范鋼片式、筒形鋼片式、自動(dòng)調(diào)節(jié)式等，其作用是牽制活塞裙部的膨脹量。 采用上述措施后，活塞裙部與汽缸壁之間的冷態(tài)裝配間隙便可減小，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生冷“敲缸”現(xiàn)象。 2. 3. 1. 2活塞環(huán) 活塞環(huán)有兩類密封問(wèn)題:竄氣和竄油。 竄氣是指燃燒氣體通過(guò)活塞與汽缸間的間隙泄漏至曲軸箱，這將導(dǎo)致功率損失;竄油指機(jī)油從油底殼上行至燃燒室，造成燒機(jī)油，這會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。為了防止竄氣和竄油，必須通過(guò)活塞環(huán)來(lái)進(jìn)行密封。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。 氣環(huán)的作用是保證活塞與汽缸壁間的密封效果，防止

28、高溫、高壓的燃?xì)饴┤肭S箱，同時(shí)將活塞頂部的熱量傳導(dǎo)到汽缸壁，再由冷卻液或空氣帶走。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)活塞上都裝有2-3道氣環(huán);目前，新型發(fā)動(dòng)機(jī)上氣環(huán)的數(shù)量呈減少的趨勢(shì)。 油環(huán)用來(lái)刮除汽缸壁上多余的機(jī)油，并在汽缸壁上涂布一層均勻的油膜。通常發(fā)動(dòng)機(jī)有1-2道油環(huán)。 由于活塞環(huán)也是在高溫、高壓、高速及潤(rùn)滑困難的條件下工作，且運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜，因此要求其材料應(yīng)有良好的耐熱性、導(dǎo)熱性、耐磨性、磨合性、韌性及足夠的強(qiáng)度和彈性。目前，活塞環(huán)的材料采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵，并對(duì)第一道環(huán)甚至所有環(huán)實(shí)行工作表面鍍鉻或噴鑰處理，以提高耐磨性。組合式油環(huán)則采用彈簧鋼片制造。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組

29、的構(gòu)造與維修 (1)氣環(huán) 氣環(huán)的間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞、活塞環(huán)都會(huì)發(fā)生熱膨脹，并且活塞環(huán)隨著活塞環(huán)在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，有徑向脹縮變形現(xiàn)象。為防止活塞環(huán)卡死在缸內(nèi)或脹死在環(huán)槽中，安裝時(shí)，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙，如圖2-18所示。 端隙1又稱開(kāi)口間隙，是活塞環(huán)在冷態(tài)下裝入汽缸后，該環(huán)在上止點(diǎn)時(shí)環(huán)的兩端頭的間隙，一般為0. 25-0. 50mm。 側(cè)隙 2又稱邊隙，是指活塞環(huán)裝入活塞后，其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。第一環(huán)工作溫度高，間隙較大，一般為0. 04-0. 10 mm，其他環(huán)一般為0. 03-0. 07 mm。油環(huán)側(cè)隙較氣環(huán)小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 背隙3

30、是活塞及活塞環(huán)裝入汽缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙，一般為0. 50-1. 00 mm。油環(huán)背隙較氣環(huán)大，以增大存油間隙，有利于減壓泄油。 氣環(huán)的密封原理。活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是圓環(huán)形，其尺寸比汽缸內(nèi)徑大，因此它隨活塞一起裝入汽缸后，便產(chǎn)生彈力F1而緊貼在汽缸壁上，形成第一密封面，使高溫高壓燃?xì)獠荒芡ㄟ^(guò)環(huán)與汽缸接觸面的間隙。活塞環(huán)在燃?xì)鈮毫ψ饔孟?，壓緊在環(huán)槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃?xì)饫@流到環(huán)的背面，燃?xì)鈮毫?duì)環(huán)背的作用力F 2使環(huán)更緊地貼在汽缸壁上，形成對(duì)第一密封面的第二次密封，如圖2-19所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 高溫高壓燃?xì)鈴牡谝坏罋猸h(huán)的切

31、口漏到第二道氣環(huán)的上平面時(shí)，由于第一環(huán)切口的阻力，壓力已有所降低，又把這道氣環(huán)壓貼在第二環(huán)槽的下端面上，于是燃?xì)庥掷@流到這個(gè)環(huán)的背面，如此下去，從最后一道氣環(huán)漏出來(lái)的燃?xì)?，其壓力和流速已大大減小，因此漏氣量也就很少了。為減少氣體泄漏，將活塞環(huán)裝入汽缸時(shí)，各道環(huán)的開(kāi)口應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。如有三道環(huán)，則各道環(huán)開(kāi)口應(yīng)沿圓周成120夾角;如有四道環(huán)，則第一、第二道互錯(cuò)180，第二、第三道互錯(cuò)90，第三、第四道互錯(cuò)180，形成迷宮式的路線，以增大漏氣阻力，減少漏氣量。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 氣環(huán)的泵油現(xiàn)象。由于側(cè)隙和背隙的存在，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油現(xiàn)象，如圖2-20所示。

32、活塞下行時(shí)，環(huán)靠在環(huán)槽上方，環(huán)從缸壁上刮下來(lái)的機(jī)油充入環(huán)槽下方;當(dāng)活塞上行時(shí)，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時(shí)將機(jī)油擠壓到環(huán)槽上方。如此反復(fù)，就將缸壁上的機(jī)油泵入燃燒室。 泵油現(xiàn)象會(huì)使燃燒室內(nèi)形成積炭，同時(shí)增加機(jī)油消耗，并且可能在環(huán)槽中形成積炭，導(dǎo)致環(huán)卡死而失去密封作用，甚至折斷活塞環(huán)。 氣環(huán)的種類。氣環(huán)按其斷面形狀分為很多種，如圖2 -21所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 錐形環(huán)與缸壁是線接觸，有利于磨合和密封。另外，這種環(huán)在活塞下行時(shí)有刮油作用，上行時(shí)有布油作用。安裝這種環(huán)時(shí)只能按圖2-21 (b)所示方向安裝。為避免裝反，在環(huán)端上側(cè)面標(biāo)有記號(hào)(“向上”或“TOP等)。 梯形

33、環(huán)的特點(diǎn)是當(dāng)活塞受側(cè)壓力的作用而改變位置時(shí)，環(huán)的側(cè)隙相應(yīng)地發(fā)生變化，使沉積在環(huán)槽中的積炭結(jié)焦被擠出，避免了環(huán)被粘在環(huán)槽中而失效的情況的發(fā)生。常用于熱負(fù)荷較高的柴油機(jī)的第一道氣環(huán)。 桶面環(huán)的特點(diǎn)是活塞環(huán)的外圓面為凸圓弧形。當(dāng)活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，桶面環(huán)均能改變形狀形成楔形間隙，使機(jī)油容易進(jìn)入摩擦面，從而使活塞環(huán)的磨損大為減少。另外，桶面環(huán)與汽缸是圓弧接觸，故對(duì)汽缸表面的適應(yīng)較好。缺點(diǎn)是其圓弧表面加工較困難。目前已普遍應(yīng)用于強(qiáng)化柴油機(jī)的第一道氣環(huán)。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 扭曲環(huán)是矩形環(huán)的內(nèi)圓上邊緣切去一部分(如圖2 -21 ( e)所示)或外圓下邊緣切去一部分(如圖2 -21

34、(f)所示)。將這種環(huán)隨同活塞裝入汽缸時(shí)，由于環(huán)自身的彈性變形力不對(duì)稱而產(chǎn)生斷面傾斜，其作用原理如圖2 - 22所示。 當(dāng)活塞環(huán)裝入汽缸，其外側(cè)拉伸力的合力F1與內(nèi)側(cè)壓縮應(yīng)力的合力F2之間有一力臂。，于是產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)力偶M，它使環(huán)外圓周扭曲成上小下大的錐形，從而使扭曲環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上、下端面接觸，防止了活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)上下竄動(dòng)而造成的泵油作用，同時(shí)還增加了密封性，易于磨合，并且有向下的刮油作用。 扭曲環(huán)目前在發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。扭曲環(huán)在安裝時(shí)，必須注意環(huán)的斷面形狀和方向，應(yīng)將其內(nèi)圓切槽向上，外圓切槽向下。第一道環(huán)多為內(nèi)圓上邊緣切口，不能裝反。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修

35、(2)油環(huán)油環(huán)有兩種結(jié)構(gòu)形式:整體式和組合式，如圖2 -23所示。整體式油環(huán)用合金鑄鐵制造，其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或縫隙。組合油環(huán)由上、下刮片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。這種環(huán)片很薄，對(duì)汽缸壁的壓力大，具有刮油作用強(qiáng)、質(zhì)量小、回油通道大的特點(diǎn)。在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。 油環(huán)的刮油作用如圖2 - 24所示。無(wú)論活塞上行或下行，油環(huán)都能將汽缸壁上多余的機(jī)油刮下來(lái)。刮下來(lái)的機(jī)油經(jīng)活塞上的回油孔流回油底殼。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2. 3. 1.3活塞銷 活塞銷的作用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。 活塞銷

36、工作時(shí)承受很大的周期性沖擊載荷，且工作于高溫環(huán)境中，潤(rùn)滑條件差，因而要求活塞銷要有足夠的剛度和強(qiáng)度，表面要耐磨，且質(zhì)量要輕。 活塞銷一般采用低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳淬火后再精磨加工。為了減輕質(zhì)量，活塞銷一般做成空心圓柱，空心柱的形狀可以是組合形或兩段截錐形，如圖2 - 25所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞銷的連接方式有兩種:全浮式和半浮式，如圖2 - 26所示。 全浮式連接是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷座、活塞銷與連桿小頭之間都是間隙配合，可以相互轉(zhuǎn)動(dòng)。這種連接方式增大了實(shí)際接觸面積，減小了磨損且磨損均勻，因而被廣泛采用。為防止工作時(shí)活塞銷從孔中滑出，必須用卡環(huán)將

37、其固定在銷座孔內(nèi)。 半浮式連接是指銷與座孔或銷與連桿小頭兩處，一處固定，另一處浮動(dòng)，其中大多數(shù)采用銷與連桿小頭固定的方式?？梢詫⒒钊N壓配在連桿小頭孔內(nèi)，也可將活塞銷中部與連桿小頭用緊固螺栓連接。這種方式不需要卡環(huán)，也不需要連桿襯套。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2.3.1.4連桿組(見(jiàn)圖2 - 27 )連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿承受活塞銷傳來(lái)的氣體作用力及其本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的，因此連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下，必須有足夠

38、的剛度和強(qiáng)度。若連桿的剛度不夠，則可能產(chǎn)生的后果是:其大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損;連桿桿身彎曲，造成活塞與汽缸偏磨、活塞環(huán)漏氣和竄油等。 連桿一般用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)械加工和熱處理。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 連桿(如圖2 - 28所示)由連桿小頭、桿身和連桿大頭(包括連桿蓋)3部分組成。連桿小頭與活塞銷相連。工作時(shí)，小頭與銷之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此小頭孔中一般壓入減磨的青銅襯套。為了潤(rùn)滑活塞銷與襯套，在小頭和襯套上鉆出集油孔或銑出集油槽(如圖2-29所示)，用來(lái)收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被激飛濺上來(lái)的機(jī)油，以便潤(rùn)滑。有的發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿小頭采用壓力

39、潤(rùn)滑，在連桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油通道。 連桿桿身通常做成“工”字形斷面，以求在取得強(qiáng)度和剛度足夠的前提下減小質(zhì)量。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 連桿大頭與曲軸的曲柄銷相連，一般做成剖分式的，被分開(kāi)的部分稱為連桿蓋，用特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上。連桿蓋與連桿大頭是組合鏡孔的，為了防止裝配時(shí)配對(duì)錯(cuò)誤，在同一側(cè)刻有記號(hào)。大頭孔表面有很小的表面粗糙度值，以便與連桿軸瓦緊密貼合。連桿大頭上還銑有連桿軸瓦的定位凹坑。有的連桿大頭連同軸瓦還鉆有1-1. 5 mm小油孔，從中噴出機(jī)油以加強(qiáng)配氣凸輪與汽缸壁的激濺潤(rùn)滑。 連桿大小按剖分面的方向可分為平切口和斜切口兩種。平切口連桿(如圖2-

40、29 (b)所示)的剖分面垂直于連桿軸線。一般汽油機(jī)連桿大頭尺寸都小于汽缸直徑，可以采用平切口。柴油機(jī)的連桿，由于受力較大，其大頭的尺寸往往超過(guò)汽缸直徑。為使連桿大頭能通過(guò)汽缸，便于拆卸，一般采用斜切口連桿(如圖2-29 (a)所示)。斜切口連桿的大頭剖分與連桿軸線成30-60夾角。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 連桿螺栓是一個(gè)承受交變載荷的重要零件，一般采用韌性較高的優(yōu)質(zhì)合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造或冷徽成形。連桿大頭在安裝時(shí)必須緊固可靠。連桿螺栓必須以工了規(guī)定的擰緊力矩，分2-3次均勻地?cái)Q緊;還必須用防松膠或其他鎖緊裝置緊固，以防止工作時(shí)自動(dòng)松動(dòng)。 平切口的連桿蓋與連桿的定位，

41、是利用連桿螺栓上的精加工的圓柱凸臺(tái)或光圓柱部分，與經(jīng)過(guò)精加工的螺栓孔來(lái)保證的。 斜切口連桿在工作中受到慣性力的拉伸，在切口方向有一個(gè)較大的橫向分力，因此在斜切口連桿上必須采用可靠的定位措施。斜切口連桿常用的定位方法有: 止口定位(如圖2 - 30 ( a)所示)的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是定位不大可靠，對(duì)連桿蓋止口向外變形或連桿大頭止口向內(nèi)變形均無(wú)法防止。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 套筒定位(如圖2-30 (b)所示)是在連桿蓋的每一個(gè)螺栓孔中壓配一個(gè)剛度大而且剪切強(qiáng)度高的短套筒。它與連桿大頭有精度很高的配合間隙，故拆裝連桿蓋時(shí)也很方便。它的缺點(diǎn)是定位套筒的工藝要求高，若孔距

42、不夠準(zhǔn)確，則可能因過(guò)定位(定位干涉)而造成大頭孔嚴(yán)重失圓。此外，連桿大頭的橫向尺寸也必然因此而加大。鋸齒定位(如圖2-30 (c)所示)的優(yōu)點(diǎn)是鋸齒接觸面大，貼合緊密，定位可靠，結(jié)構(gòu)緊湊;缺點(diǎn)是對(duì)齒距公差要求嚴(yán)格，否則連桿蓋裝在連桿大頭上時(shí)，中間會(huì)有個(gè)別齒脫空。這不僅影響連桿組件的剛度，還會(huì)使連桿大頭孔失圓。如果能采用拉削工藝，保證齒距公差，則這種定位方式還是較好的。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 安裝在連桿大頭孔中的連桿軸瓦是剖分成兩半的?；瑒?dòng)軸承軸瓦是在厚1-3 mm的薄鋼背的內(nèi)圓面上澆鑄0. 3-0. 7 mm厚的減磨合金層(如巴氏合金、銅鉛合金、高錫鋁合金等)而成，如

43、圖2-31所示。減磨合金具有保持油膜、減小摩擦阻力和加速磨合的作用。巴氏合金軸瓦的疲勞強(qiáng)度較低，只能用于負(fù)荷不大的汽油機(jī);而銅合金軸瓦或高錫鋁合金軸瓦均具有較高的承載能力與耐疲勞性。錫的質(zhì)量占比在20%以上的高錫鋁合金軸瓦，在汽油機(jī)和柴油機(jī)上均得到廣泛應(yīng)用。在銅鉛合金和減磨層上再鍍一層厚度為0. 02-0. 03mm的銦或錫，即能用于高強(qiáng)化的柴油機(jī)。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修連桿軸瓦的背面應(yīng)有很小的表面粗糙度值。半個(gè)軸瓦在自由狀態(tài)下不是半圓形，當(dāng)它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時(shí)，因有過(guò)盈，故能均勻地緊貼在大頭孔孔壁上，因而具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，這樣可以提高其工作可靠性和延

44、長(zhǎng)其使用壽命。 為了防止連桿軸瓦在工作中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向移動(dòng)，在兩個(gè)連桿軸瓦的剖分面上，分別沖壓出高于鋼背面的兩個(gè)定位凸鍵。裝配時(shí)，這兩個(gè)凸鍵分別嵌入連桿大頭和連桿蓋上的相應(yīng)凹槽中。在連桿軸瓦內(nèi)表面上還加工有油槽，用以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，保證可靠潤(rùn)滑。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)兩汽缸的連桿是共同連接在一個(gè)曲柄銷上的，它有三種形式: 并列連桿式(如圖2-32 (a)所示)，即相對(duì)應(yīng)的左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個(gè)曲柄銷上。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是連桿可以通用，兩列汽缸的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同;其缺點(diǎn)是兩列汽缸軸線沿曲軸軸向要錯(cuò)開(kāi)一段距離，因而使曲軸的長(zhǎng)度增加，剛度

45、降低。 主副連桿式(圖2-32 (b),即一列汽缸的連桿為主連桿，其大頭直接安裝在曲柄銷全長(zhǎng)上;另一列汽缸的連桿為副連桿，其大頭與對(duì)應(yīng)的主連桿大頭(或連桿蓋)上的兩個(gè)凸耳做鉸鏈連接。這種結(jié)構(gòu)中，左右兩列對(duì)應(yīng)汽缸的主、副連桿與其汽缸中心線位于同一平面內(nèi)，故不致加大發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向長(zhǎng)度;缺點(diǎn)是主、副連桿不能互換。此外，左右兩列汽缸的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力都不一樣。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修叉形連桿式(圖2-32 (c)，即左右兩列汽缸的對(duì)應(yīng)兩個(gè)連桿中，一個(gè)連桿的大頭做成叉形，跨于另一個(gè)連桿的厚度較小的片形大頭兩端。叉形連桿式布置的優(yōu)點(diǎn)是兩列汽缸中的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，左

46、右對(duì)應(yīng)的兩汽缸軸心線不需要在曲軸軸向上錯(cuò)位;其缺點(diǎn)是叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且大頭的剛度不高。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2.3.2活塞連桿組的檢修 2. 3. 2. 1活塞的選配 (1)活塞的損傷形式活塞的損傷主要是磨損，包括活塞環(huán)槽的磨損、活塞裙部的磨損、活塞銷座孔的磨損;而活塞刮傷、頂部燒蝕和脫頂則屬于非正常的損傷形式。 (2)活塞的選配當(dāng)汽缸的磨損超過(guò)規(guī)定值及活塞發(fā)生異常損壞時(shí)，必須對(duì)汽缸進(jìn)行修復(fù)，并且要根據(jù)汽缸的修理尺過(guò)選配活塞。選配活塞時(shí)要注意以下幾點(diǎn): 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修選用同一修理尺寸和同一分組尺寸的活塞。活塞裙部

47、的尺寸是以鎖磨汽缸的直徑為依據(jù)的，即汽缸的修理尺寸是哪一級(jí)，也要選用哪一級(jí)修理尺寸的活塞。只有在選好同一分組活塞后，才能按選定活塞的裙部尺寸進(jìn)行鎖磨汽缸。同一發(fā)動(dòng)機(jī)必須選用同一廠牌的活塞?；钊麘?yīng)成套選配，以保證其材料和性能的一致性。在選配的成套活塞中，尺寸差和質(zhì)量差應(yīng)符合要求。成套活塞中，其尺寸差一般為0. 02-0. 025 mm，質(zhì)量差一般為4-8g;銷座孔的涂色標(biāo)記應(yīng)相同。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 新型汽車的活塞與汽缸的配合都采用選配法，在汽缸的技術(shù)要求已確定的前提下，重點(diǎn)是選配相應(yīng)的活塞?；钊男蘩沓叽缂?jí)別一般分為+0. 25 mm ,+ 0. 50mm, +

48、0. 75mm, + 1. 00mm等4個(gè)級(jí)別，有的只有1-2個(gè)級(jí)別。在每一個(gè)修理尺寸級(jí)別中又分為若干組，通常分為3-6組不等，相鄰兩組的直徑差為0. 010 -0. 015 mm。選配時(shí)，要注意活塞的分組標(biāo)記和涂色標(biāo)記。 有的發(fā)動(dòng)機(jī)為薄型汽缸套，活塞不設(shè)置修復(fù)尺寸，只區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)系列活塞和維修系列活塞，而且每個(gè)系列的活塞中也有若干組供選配?；钊男蘩沓叽缂?jí)別代號(hào)常打印在活塞頂部。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 (3)活塞裙部尺寸的檢測(cè) 鏜缸時(shí)，要根據(jù)選配活塞的裙部直徑確定鎖削量，活塞裙部直徑的測(cè)量方法如圖2 -33所示。在活塞下部離裙部底邊約15 mm與活塞銷垂直方向處用千分尺

49、測(cè)量活塞裙部直徑。 (4)配缸間隙的檢測(cè) 活塞與汽缸壁之間的間隙稱為配缸間隙。此間隙應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)時(shí)可用量缸表測(cè)量汽缸的直徑，用外徑千分尺測(cè)量活塞的直徑，兩者之差即為配缸間隙。也可如圖2-34所示，將活塞(不裝活塞環(huán))放入汽缸中，用塞尺測(cè)量其間隙值。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2.3.2.2活塞環(huán)的選配 (1)活塞環(huán)的損傷形式 活塞環(huán)的損傷主要是磨損。隨著活塞磨損的加劇，活塞環(huán)的彈力逐漸減弱的同時(shí)，端隙、側(cè)隙、背隙也在增大。此外，活塞環(huán)還可能折斷。 (2)活塞環(huán)的選配 除有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的活塞環(huán)以外，還有與各級(jí)別修理尺寸汽缸、活塞相對(duì)應(yīng)的加大尺寸的活塞環(huán)。修理發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)按照

50、汽缸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸或修理尺寸，選用與汽缸、活塞同級(jí)別的活塞環(huán)。 在大修時(shí)，應(yīng)優(yōu)先使用活塞、活塞銷及活塞環(huán)成套供應(yīng)配件。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修對(duì)活塞環(huán)的要求除了與汽缸、活塞修理尺寸一致外，還應(yīng)具有規(guī)定的彈力，確保環(huán)的漏光度、端隙、側(cè)隙、背隙符合原廠規(guī)定。幾種常用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的“三隙”數(shù)值如表2-1所示?；钊h(huán)端隙的檢測(cè)。將活塞環(huán)平正地放入汽缸內(nèi)，用活塞頂部把它推平，然后用塞尺測(cè)量開(kāi)口處的間隙，如圖2 - 35所示。端隙大于規(guī)定時(shí)，應(yīng)另選活塞環(huán);小于規(guī)定時(shí)，可對(duì)環(huán)口的一端加以挫修。挫修時(shí)，應(yīng)注意環(huán)口平整，挫修后環(huán)外口應(yīng)去掉毛刺，以防鋒利的環(huán)口刮傷汽缸。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回

51、2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞環(huán)側(cè)隙的檢測(cè)。將活塞環(huán)放入環(huán)槽內(nèi)，圍繞環(huán)槽滾動(dòng)一周，應(yīng)能自由滾動(dòng)，既不松動(dòng)，又無(wú)阻滯現(xiàn)象。用塞尺按如圖2-36所示的方法測(cè)量，看測(cè)量結(jié)果是否符合要求。如側(cè)隙過(guò)小，可將活塞環(huán)放在有平板的砂布上研磨，不允許加工活塞; 如側(cè)隙過(guò)大，則應(yīng)另選活塞環(huán)?；钊h(huán)背隙的檢測(cè)。在實(shí)際測(cè)量中，活塞環(huán)背隙通常以槽深和環(huán)厚之差來(lái)表示。檢測(cè)活塞環(huán)背隙的經(jīng)驗(yàn)方法是:將活塞環(huán)置入環(huán)槽內(nèi)，如活塞環(huán)低于環(huán)槽岸，能轉(zhuǎn)動(dòng)自如，且無(wú)松曠感覺(jué)，則間隙合適。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修活塞環(huán)彈力的檢測(cè)?；钊h(huán)的彈力是指活塞環(huán)端隙達(dá)到規(guī)定值時(shí)作用在活塞環(huán)上的徑向力?；钊h(huán)的彈力是保證汽

52、缸密封的必要條件。彈力過(guò)弱，汽缸密封性變差，燃油和機(jī)油消耗增加，燃燒室積炭嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性降低;而彈力過(guò)大則會(huì)使環(huán)的磨損加劇?；钊h(huán)漏光度的檢測(cè)。活塞環(huán)漏光度用于檢查活塞環(huán)的外圓與缸壁貼合的良好程度。漏光度的檢查方法如圖2-37所示。將活塞環(huán)平正放入汽缸內(nèi)，用活塞頂部把它推平，在汽缸下部放置一發(fā)亮的燈泡，在活塞環(huán)上放一直徑略小于汽缸內(nèi)徑但能蓋住活塞環(huán)內(nèi)圓的蓋板，然后從汽缸上部觀察漏光處及其對(duì)應(yīng)的圓心角。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2. 3. 2. 3活塞銷的選配 發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，一般應(yīng)更換活塞銷。 活塞銷的選配原則是:同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選用同一廠牌、同一修理尺寸的成組

53、活塞銷;活塞銷表面應(yīng)無(wú)任何銹蝕和斑點(diǎn)，表面粗糙度Ra不大于0. 20 m,圓柱誤差不大于0. 002 5mm，質(zhì)量差在10 g范圍內(nèi)。 為了適應(yīng)修理的需要，活塞銷設(shè)有4級(jí)修理尺寸，可根據(jù)活塞銷和連桿襯套的磨損程度來(lái)選擇相應(yīng)修理尺的活塞銷。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2. 3. 2. 4連桿的檢修 (1)連桿的損傷形式 連桿的損傷有桿身的彎曲、扭轉(zhuǎn)變形;小頭孔和大頭側(cè)面的磨損等，其中桿身的變形最為常見(jiàn)。 (2)連桿變形的檢驗(yàn) 連桿變形的檢驗(yàn)應(yīng)該在連桿檢驗(yàn)儀上進(jìn)行，如圖2 - 38所示。檢驗(yàn)儀上的菱形支承軸能保證連桿大端孔軸向與檢驗(yàn)平板垂直。測(cè)量工具是一個(gè)帶V形槽的“三點(diǎn)規(guī)”

54、，三點(diǎn)規(guī)上的三點(diǎn)構(gòu)成的平面與V形槽的對(duì)稱平面垂直，兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)的距離為100 mm，上測(cè)點(diǎn)與兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)連線的距離也是100mm。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 檢驗(yàn)方法如下: 將連桿大頭的軸承蓋裝好(不裝軸承)，按規(guī)定力矩把螺栓擰緊，檢查連桿大頭孔的圓度和圓柱度應(yīng)符合要求;裝上已修配好的活塞銷。 把連桿大頭裝在檢驗(yàn)儀的支承軸上，擰緊調(diào)整螺釘，使定心塊向外擴(kuò)張，把連桿固定在檢驗(yàn)儀上。 將V形檢驗(yàn)塊兩端的V形定位面靠在活塞銷上，觀察V形三點(diǎn)規(guī)的三個(gè)接觸點(diǎn)與檢驗(yàn)平板的接觸情況，即可檢查出連桿的變形方向和變形量。 三點(diǎn)規(guī)的3個(gè)測(cè)點(diǎn)若都與平板接觸，則說(shuō)明連桿沒(méi)有變形。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回

55、2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 若上測(cè)點(diǎn)與平板接觸，兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)不接觸且與平板距離一致，或兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸而上測(cè)點(diǎn)不接觸，表明連桿彎曲。用塞尺測(cè)出點(diǎn)與平板的間隙，即連桿在100 mm長(zhǎng)度上的彎曲度，如圖2-39 ( a)所示。 若只有一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，另一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板不接觸，且間隙為上測(cè)點(diǎn)與平板間隙的兩倍，這時(shí)下測(cè)點(diǎn)與平板的間隙即連桿在100 mm長(zhǎng)度上的扭曲度，如圖2-39 ( b)所示。 如果一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，但另一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板的間隙不等于上測(cè)點(diǎn)間隙的兩倍，這說(shuō)明連桿彎扭并存。下測(cè)點(diǎn)與平板的間隙為連桿的扭曲度;上測(cè)點(diǎn)間隙與下測(cè)點(diǎn)間隙一半的差值為連桿的彎曲度。 測(cè)出連桿小頭端面與

56、平板的距離，然后將連桿翻轉(zhuǎn)180后，再測(cè)此距離，若數(shù)值不相等，即說(shuō)明連桿有雙重彎曲，兩次測(cè)量數(shù)值之差 為連桿雙重彎曲度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 (3)連桿變形的校正 經(jīng)檢驗(yàn)，如果彎、扭程度均超過(guò)規(guī)定值，則應(yīng)記住彎、扭方向和數(shù)值，并進(jìn)行校正。 連桿彎曲的校正可在壓床或彎曲校正器上進(jìn)行，用彎曲校正器校正連桿彎曲的方法如圖2 - 40所示。 連桿扭曲的校正可在臺(tái)虎鉗上進(jìn)行，即將連桿夾在臺(tái)虎鉗上，用扭曲校正器、長(zhǎng)柄扳鉗或管子鉗進(jìn)行校正。用扭曲校正器校正連桿扭曲的方法如圖2-41所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2. 3. 2. 5連桿襯套的修復(fù) (1)連桿

57、襯套的選配 對(duì)于全浮式安裝的活塞銷，連桿小頭內(nèi)壓裝有連桿襯套。在大修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在更換活塞、活塞銷的同時(shí)，必須更換連桿襯套，以恢復(fù)其正常配合。 連桿襯套與連桿小頭應(yīng)有一定量的過(guò)盈(如桑塔納轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)為0. 06-0. 10 mm)，以保證襯套在工作時(shí)不滑出?？赏ㄟ^(guò)分別測(cè)量連桿小頭內(nèi)徑(如圖2-42所示)和新襯套外徑(如圖2 - 43所示)的方法求得過(guò)盈量。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 (2)連桿襯套的修配 活塞銷與連桿襯套的配合，在常溫下應(yīng)有0. 005-0. 010 mm的間隙，接觸面積應(yīng)在75%以上。如果配合間隙過(guò)小，可以將連桿夾到內(nèi)圓磨床上進(jìn)行磨削，并留有研磨余量;再

58、將活塞銷插入連桿襯套內(nèi)配對(duì)研磨。研磨時(shí)可加少量機(jī)油，將活塞銷夾在臺(tái)虎鉗，沿活塞銷軸線方向扳動(dòng)連桿，應(yīng)有無(wú)間隙感覺(jué)(如圖2 - 44所示);加入機(jī)油扳動(dòng)時(shí)無(wú)“氣泡”產(chǎn)生;把連桿置于與水平面成75角時(shí)應(yīng)停住，輕拍連桿徐徐下降，此時(shí)配合間隙為合適。 經(jīng)過(guò)加工的襯套，應(yīng)能用大拇指手動(dòng)把活塞銷推入連桿襯套內(nèi)，并有不存在間隙的感覺(jué)，如圖2-45所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修 2.3.2.6活塞連桿組的裝配 活塞與連桿的裝配通常采用熱裝法。將活塞放入水中加熱至353-373 K ,取出后迅速擦凈，并涂以機(jī)油，插入活塞銷座孔和連桿襯套中，然后裝入銷環(huán)。 裝配時(shí)注意:活塞與連桿的缸序和安

59、裝方向不得錯(cuò)亂，要按照裝配標(biāo)記進(jìn)行安裝，如圖2 - 46所示。如標(biāo)記不清或不能確認(rèn)時(shí)，可結(jié)合連桿的結(jié)構(gòu)加以識(shí)別。 安裝活塞環(huán)時(shí)，應(yīng)采用專用工具，如圖2-47所示。要特別注意各道環(huán)的類型、規(guī)格、順序及安裝方向，并注意各道環(huán)的開(kāi)口交錯(cuò)布置。 上一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 2.4.1曲軸飛輪組的構(gòu)成 曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪以及其他不同功用的零件和附件組成。其零件和附件的種類、數(shù)量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能要求。典型的實(shí)例如圖2-48所示。 (1)曲軸 曲軸的功用是承受連桿傳來(lái)的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期性變化的氣體壓力和往復(fù)慣性力的共同作用，使

60、曲軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)載荷。為了保證工作可靠，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，各工作表面要耐磨而且潤(rùn)滑良好。 下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 如圖2 - 49所示，曲軸主要由3個(gè)部分組成:曲軸的前端(或稱自由端)軸;若干個(gè)曲柄銷和它左右兩端的曲柄，以及前后兩個(gè)主軸頸組成的曲拐;曲軸后端(或稱功率輸出端)凸緣。 曲軸的曲拐數(shù)取決于汽缸的數(shù)日和排列方式，即直列式發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于汽缸數(shù);而V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)則等于汽缸數(shù)的一半。 按照曲軸的主軸頸數(shù)，可以把曲軸分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種。在相鄰的兩個(gè)曲拐之間，都設(shè)置一主軸頸的曲軸，稱之為全支承曲軸;否則稱為非全支承曲軸。因此，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的全支

61、承曲軸的主軸頸總數(shù)(包括曲軸前端的和后端的主軸頸)比汽缸數(shù)多一個(gè);V型發(fā)動(dòng)機(jī)的全支承曲軸的主軸頸總數(shù)比汽缸數(shù)的一半多一個(gè)。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 全支承曲軸的優(yōu)點(diǎn)是可以提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，并且可減輕主軸承的載荷;缺點(diǎn)是曲軸的加工表面增多，主軸承增多，使機(jī)體加長(zhǎng)。兩種支承形式的曲軸均可用于汽油機(jī)，但柴油機(jī)多采用全支承曲軸，這是因?yàn)槠漭d荷較大的緣故。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸一般做成整體式的。采用滾動(dòng)軸承作為曲軸主軸承的整個(gè)曲軸，其相應(yīng)的汽缸體必須是隧道式的。 曲軸要求用強(qiáng)度、沖擊韌度和耐磨性都比較好的材料制造，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛。為了提高曲軸的耐磨性，其主軸頸和曲柄銷表面上

62、均需高頻淬火或滲氮，再經(jīng)過(guò)精磨，以達(dá)到高的精度和較小的表面粗糙度值。在一些強(qiáng)化程度不高的發(fā)動(dòng)機(jī)上，還采用高強(qiáng)度的稀土球墨鑄鐵鑄造曲軸。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組平衡重用來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力和離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力。對(duì)于四缸、六缸等多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，由于曲柄對(duì)稱布置，往復(fù)慣性力和離心力及其產(chǎn)生的力矩，從整體上看都能相互平衡，但曲軸的局部卻受到彎曲作用。從圖2 - 50 ( a)中可以看到，第一和第四曲柄銷的離心力F1和F4與第二和第三曲柄銷的離心力F2和F3因大小相等、方向相反而互相平衡;F1和F2形成的力偶矩M1-2與F3和F4形成的力偶矩M3-4也能互相平衡，但兩

63、個(gè)力偶矩都給曲軸造成了彎曲載荷。曲軸若剛度不夠就會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，引起主軸頸和軸承偏磨。為了減輕主軸承負(fù)荷，改善其工作條件，一般都在曲柄的相反方向設(shè)置平衡重，如圖2 - 50 ( b)所示。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 由圖可見(jiàn)，平衡重所造成的彎矩可以同M1-2和M3-4造成的彎矩平衡。有的發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡重與曲柄是一體的，有的則單獨(dú)制造并用螺釘安裝在曲軸上。一般四缸發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置4塊平衡重，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)可設(shè)置4塊、6塊、8塊平衡重，甚至在所有曲柄下均設(shè)有平衡重。 曲軸前端(如圖2 -51所示)裝有驅(qū)動(dòng)配氣凸輪軸的定時(shí)齒輪、驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的帶輪以及止推片等。為了防止機(jī)油沿曲軸頸外漏，在曲軸前端上有

64、一個(gè)甩油盤(pán)，它隨著曲軸旋轉(zhuǎn)。被齒輪擠出和甩出來(lái)的機(jī)油落到盤(pán)上時(shí)，由于離心力的作用，被甩到齒輪室的壁面上，再沿壁面流下來(lái)，回到油底殼中，即使還有少量機(jī)油落到甩油盤(pán)前面的曲軸軸段上，也被壓配在齒輪室蓋上的油封擋住。甩油盤(pán)的外斜面應(yīng)向后，如果裝錯(cuò)，效果將適得其反。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 此外，在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸前端還裝有起動(dòng)爪(如圖2-51所示)，以便必要時(shí)用入力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。 曲軸后端有安裝飛輪用的凸緣。為防止機(jī)油從曲軸后端漏出，通常在曲軸后端車出油螺紋或安裝其他封油裝置。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸經(jīng)常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用而有軸向竄動(dòng)的趨勢(shì)。曲軸竄動(dòng)將破壞曲柄連桿

65、機(jī)構(gòu)各零件正確的相對(duì)位置，故必須用止推軸承(一般是滑動(dòng)軸承)加以限制;而在曲軸受熱膨脹時(shí)，又應(yīng)允許它能自由伸長(zhǎng)，所以曲軸上只能有一處設(shè)置軸向定位裝置。 滑動(dòng)止推軸承的形式有兩種:翻邊軸瓦的翻邊部分;單制的具有減磨合金層的止推片(如圖2-52所示)。后者應(yīng)用更為廣泛。 上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組 曲軸的形狀、各曲拐的相對(duì)位置，取決于缸數(shù)、汽缸排列方式(單列或V型等)和發(fā)火次序。在安排多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序時(shí)，應(yīng)注意使連續(xù)做功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)，以減輕主軸承的載荷，同時(shí)避免可能發(fā)生的進(jìn)氣重疊現(xiàn)象(即相鄰兩缸進(jìn)氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟)，以避免影響充氣;做功間隔應(yīng)力求均勻，也就是說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)循環(huán)的

66、曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個(gè)汽缸都應(yīng)發(fā)火做功一次，而且各缸發(fā)火的間隔時(shí)間(以曲軸轉(zhuǎn)角表示，稱為發(fā)火間隔角)應(yīng)力求均勻。對(duì)缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，發(fā)火間隔角為720/i，即曲軸每轉(zhuǎn)720/i 時(shí)，就應(yīng)有一缸做功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序:發(fā)火間隔角應(yīng)為720/4 = 180。其曲拐布置如圖2 -53所示，4個(gè)曲拐布置在同一平面內(nèi)。發(fā)火次序有兩種可能的排列法，即1-3-4-2或1 -2 -4-3，它們的工作循環(huán) 分別如表2-2和表2-3所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回 2.4曲軸飛輪組四沖程直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序:因缸數(shù)i=6，所以發(fā)火間隔角應(yīng)為720/6 =120。這種曲拐布置如圖2-54所示，6個(gè)曲拐分別布置在3個(gè)平面內(nèi)，各平面夾角均為120曲拐的具體布置有兩種方案:第一種發(fā)火次序是:1-5-3-6-2-4，這種方案應(yīng)用比較普遍，國(guó)產(chǎn)汽車的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序都用這種，其工作循環(huán)在表2 -4中列出;另一種發(fā)火次序是:1 -4 -2 -6 -3 -5。四沖程V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序:缸數(shù)i=8，所以發(fā)火間隔角應(yīng)為720/8 =90。V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列中相對(duì)應(yīng)的一對(duì)連桿共用一