汽車發(fā)動機構(gòu)造與拆裝項目二:任務(wù)二:活塞連桿組的構(gòu)造與拆裝

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1、項目二 曲柄連桿機構(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: 說出活塞連桿組各部件的名稱、作用; 說出活塞連桿組的構(gòu)造; 說出活塞連桿組的運行原理; 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; 獨立完成活塞連桿組的拆裝; 記住實訓(xùn)5S操作規(guī)范。,應(yīng)知目標,學(xué)習(xí)目標,項目二 曲柄連桿機構(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)動機要正常運行,依附于“進氣-壓縮-作功-排氣”四個沖程的循環(huán)工作,在發(fā)動機工作的時候,需要形成一個封閉的空間來完成這四個沖程。這個空間的重要組成部分之一,便是活塞。而活塞本身不能獨立完成一整

2、套的動作來支撐發(fā)動機的良好運行,這當(dāng)中需要一個連接機構(gòu),即連桿,與活塞共同組成活塞連桿組。使發(fā)動機的往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩,以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。,相關(guān)知識,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-運動件,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,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,

3、應(yīng)離頂部遠些。,(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:對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用,并承受側(cè)壓力,防治破壞油膜。,8,相關(guān)知識,活塞按頂部結(jié)構(gòu)分為(以汽油發(fā)動機為例)平頂、凸頂、凹頂、成型頂四種類型,如圖2-26所示。,10,結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻,多用在汽油機上。,凸起呈球狀、頂部強度高,起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。,凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒;提高壓

4、縮比,防止碰氣門。(高壓縮比發(fā)動機為了防止碰撞氣門,也可用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比),相關(guān)知識,活塞的作用: (1)承受氣缸中氣體的壓力,并將此力通過活塞銷傳給連桿,推動曲軸轉(zhuǎn)動; (2)它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸,使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動力; (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600-700K,且分布不均勻;高速,線速度達到10m/s,承受很大的慣性力?;钊敳砍惺茏罡呖蛇_3-5MPa(汽油機)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

5、鐵,12,相關(guān)知識,相關(guān)知識,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,作用:燃油發(fā)動機內(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、高壓燃氣大量漏入曲軸箱,同時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)用來刮除氣缸壁上多余的機油,并在氣缸壁上涂一層均勻的機油膜,這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒,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) 是具有彈性的開口環(huán),分為氣環(huán)和油環(huán)。 工作

6、條件:高溫、高壓、高速、極難潤滑。 平均壽命:6萬公里 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); 安裝時切口錯開(迷宮),相關(guān)知識,活塞環(huán)的間隙 (1) 端隙1:又稱開口間隙,是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙。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

7、。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)運動時在環(huán)槽中靠上靠下。,20,危害: (1)增加了潤滑油的消耗; (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,思考:活塞環(huán)上都有豁口,安裝到活塞環(huán)槽內(nèi)時,密封效果如何?各活塞環(huán)的開口處應(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)、開槽油環(huán)、開槽螺旋撐簧油環(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)

8、等; 按材料分:鑄鐵、鋼質(zhì)。,相關(guān)知識,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,連接方式:全浮式和半浮式,如圖2-29所示。,(1)定義:在發(fā)動機正常工作溫度下,活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動。 (2)裝配: 1)銷與銷座孔在冷態(tài)時為過渡配合,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。(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)時為

9、過盈配合。,25,半浮式,相關(guān)知識,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,1.連桿 作用:將活塞承受的力傳給曲軸,并將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。 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,工作時與活塞銷之間有相對運動,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),用來潤滑小端和活塞銷。,相關(guān)知識,連桿桿身通常做成工字型斷面,以求增加其強度和剛度,在其中間有油潤滑油道,如圖2-32所示。,相關(guān)知識,連桿大頭的切口形式有平切口和斜切口兩種,如圖2-

10、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,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、傳動的作用。,相關(guān)知識,連桿上瓦的內(nèi)圓柱面上沿周向設(shè)置有油槽,所述油槽對應(yīng)的圓心角為80120,油槽部的連桿瓦壁上設(shè)置有過油孔。,知識窗:連桿軸瓦的裝配: 連桿軸瓦裝配時上下的記號不能對錯,瓦口的方向不能對反,螺絲需達到相應(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齒輪。,任務(wù)實施

11、,一、操作準備,操作過程,1 拆卸活塞連桿組 (1)準備好實訓(xùn)的工具與零件,如圖2-36所示。,操作過程,(2)使用指針式扭力扳手旋轉(zhuǎn)曲軸到上止點位置,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。,操作過程,(3)將指定活塞連桿旋轉(zhuǎn)到上止點位置,檢查連桿是否有明顯彎曲現(xiàn)象,檢查活塞連桿組的序號是否與氣缸體上的序號一致,如無序號,用記號筆標記,如圖2-38所示。,操作過程,(4)將指定活塞連桿旋轉(zhuǎn)到下止點位置,用抹布清潔氣缸。 (5)翻轉(zhuǎn)臺架,使油底殼位置向上,并檢查或設(shè)置裝配標記(如果無原車標記,用記號筆在連桿和連桿軸承蓋上做記號),如圖2-39所示。,操作過程,(6)用指

12、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),同時取下下蓋上的連桿軸承,如圖2-40所示。,操作過程,(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?。?,如圖2-41所示。,操作過程,(8)使用活塞環(huán)擴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。,操作過程,2裝配活塞連桿組 (1)組裝活塞環(huán)(油環(huán)開口直接裝配到位

13、,氣環(huán)開口在安裝活塞前錯口),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),潤滑氣缸筒、活塞裙部、活塞環(huán)、活塞銷和連桿軸承。,操作過程,(3)放入活塞安裝工具,調(diào)整安裝工具,按照裝配記號放入活塞,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。,操作過程,(4)清潔(用布擦)并潤滑連桿軸承蓋,裝入連桿蓋,如圖2-44所示。,操作過程,(5)注意連桿螺母的安裝方向,潤滑螺母的旋轉(zhuǎn)平面,用手安裝連桿螺母,分兩次擰緊,再用記號筆或角度計轉(zhuǎn)動45。 (6)轉(zhuǎn)動曲軸,使活塞

14、旋轉(zhuǎn)到上止點位置,確認安裝良好,如圖2-45所示。,操作過程,(7)清潔整理現(xiàn)場,檢查工單,操作完畢。,任務(wù)檢測,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.曲柄連桿機構(gòu)是將 轉(zhuǎn)變成 ,對外輸出動力; 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,三、判斷題 1.活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中間最近處為上止點。 ( ) 2.四沖程發(fā)動機每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn),每一行程曲軸轉(zhuǎn)180。( ) 3.活塞銷用來連接活塞和連桿,并把活塞所受的力傳給連桿。( ),評價表,反思,1.活塞環(huán)安裝的時候為什么要注意錯過端口?如果活塞環(huán)裝反會有什么影響? 2.安裝活塞時,為什么要注意方向和序號?如果不對應(yīng),會有什么影響?,

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