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1、项目二项目二 柴油机曲柄连杆机构柴油机曲柄连杆机构2.1概述概述2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修2.4曲轴飞轮组曲轴飞轮组2.5曲柄连杆机构异响的诊断曲柄连杆机构异响的诊断返回2.1概述概述 曲柄连杆机构是发动机最主要的机构之一。曲柄连杆机构的功用，是曲柄连杆机构是发动机最主要的机构之一。曲柄连杆机构的功用，是将燃气作用于活塞顶上的压力转变成曲轴的转矩，通过飞轮向传动系将燃气作用于活塞顶上的压力转变成曲轴的转矩，通过飞轮向传动系统输出动力，从而驭动发动机其他机构与装置工作。统输出动力，从而驭动发动机其他机构与装置工作。柴油机工作条件柴
2、油机工作条件与汽油机相比，柴油机汽缸内的工作温度更高，气体燃烧产生的压力与汽油机相比，柴油机汽缸内的工作温度更高，气体燃烧产生的压力更大，由于柴油机机件的体积与质量更大，产生的惯性力也更大，因更大，由于柴油机机件的体积与质量更大，产生的惯性力也更大，因此柴油机的热负荷、机械负荷大，振动与噪声也大。此柴油机的热负荷、机械负荷大，振动与噪声也大。下一页返回2.1概述概述曲柄连杆机构的受力情况曲柄连杆机构的受力情况(1)气体压力气体压力 发动机在燃烧过程中，气体对活塞顶的压力通过连杆作用于曲轴连发动机在燃烧过程中，气体对活塞顶的压力通过连杆作用于曲轴连杆轴颈，所产生的力矩使曲轴旋转。压力会使曲轴各轴
3、颈与轴承压紧，杆轴颈，所产生的力矩使曲轴旋转。压力会使曲轴各轴颈与轴承压紧，不但使曲轴产生摩擦与磨损，还使活塞与汽缸之间产生摩擦与磨损。不但使曲轴产生摩擦与磨损，还使活塞与汽缸之间产生摩擦与磨损。(2)往返运动惯性力与旋转运动离心力往返运动惯性力与旋转运动离心力 活塞和连杆小头在汽缸中做往复直线运动时，平均速度很高，而且活塞和连杆小头在汽缸中做往复直线运动时，平均速度很高，而且数值在不断发生变化。当活塞从上止点向下止点运动时，其速度变化数值在不断发生变化。当活塞从上止点向下止点运动时，其速度变化规律是规律是:从零开始，逐渐增大，临近中间达到最大值，然后又逐渐减小从零开始，逐渐增大，临近中间达到
4、最大值，然后又逐渐减小至零。也就是说，当活塞向下运动时，前半行程是加速运动，惯性力至零。也就是说，当活塞向下运动时，前半行程是加速运动，惯性力向上向上;后半行程是减速运动，惯性力向下。同理，当活塞向上运动时，后半行程是减速运动，惯性力向下。同理，当活塞向上运动时，前半行程惯性力向下，后半行程惯性力向上。前半行程惯性力向下，后半行程惯性力向上。上一页 下一页返回2.1概述概述偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，也要产生偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，也要产生惯性力，俗称离心力。其方向沿曲柄半径向外，其大小与曲柄半径、惯性力，俗称离心力。其方向沿曲柄半径向外，其
5、大小与曲柄半径、旋转部分的质心位置及曲轴转速有关。曲柄半径愈长，旋转部分质心旋转部分的质心位置及曲轴转速有关。曲柄半径愈长，旋转部分质心离曲轴轴线愈远，曲轴转速愈高，则惯性力愈大。离曲轴轴线愈远，曲轴转速愈高，则惯性力愈大。(3)摩擦力摩擦力 曲柄连杆机构互相摩擦的零部件很多，摩擦产生的摩擦力不但增大曲柄连杆机构互相摩擦的零部件很多，摩擦产生的摩擦力不但增大机构的运动阻力，还会造成零部件的磨损，影响发动机的使用寿命。机构的运动阻力，还会造成零部件的磨损，影响发动机的使用寿命。上一页 下一页返回2.1概述概述曲柄连杆机构的整体布置与结构曲柄连杆机构的整体布置与结构 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆
6、组和曲轴飞轮组等组成，如曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成，如图图2-1所示。所示。机体组包括汽缸体、汽缸盖和油底壳，形成汽缸、燃烧室和曲轴箱，机体组包括汽缸体、汽缸盖和油底壳，形成汽缸、燃烧室和曲轴箱，用来安装活塞、连杆，支撑曲轴，形成发动机的外壳。同时，机体组用来安装活塞、连杆，支撑曲轴，形成发动机的外壳。同时，机体组还是发动机其他零部件的装配基体，是发动机各机构的机架。还是发动机其他零部件的装配基体，是发动机各机构的机架。活塞连杆组由活塞、活塞环、连杆和用来连接活塞与连杆的活塞销活塞连杆组由活塞、活塞环、连杆和用来连接活塞与连杆的活塞销组成。活塞位于汽缸内，活塞环安装在活
7、塞头部的环槽内，用来封闭组成。活塞位于汽缸内，活塞环安装在活塞头部的环槽内，用来封闭活塞与汽缸之间的间隙。连杆用来连接活塞与曲轴，传递动力，在直活塞与汽缸之间的间隙。连杆用来连接活塞与曲轴，传递动力，在直线往复运动与旋转运动的转换中起重要作用。活塞销用来连接活塞与线往复运动与旋转运动的转换中起重要作用。活塞销用来连接活塞与连杆。连杆。曲轴飞轮组由曲轴、飞轮及其他零部件组成。曲轴支承于发动机曲曲轴飞轮组由曲轴、飞轮及其他零部件组成。曲轴支承于发动机曲轴箱内，飞轮固定于曲轴后端，对外输出动力。轴箱内，飞轮固定于曲轴后端，对外输出动力。上一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修机体组由汽缸
8、体、曲轴箱、油底壳、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫组成。机体组由汽缸体、曲轴箱、油底壳、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫组成。汽缸体与曲轴箱汽缸体与曲轴箱构造构造通常将汽缸体与曲轴箱铸为一体，笼统地称为汽缸体。汽缸体内引导通常将汽缸体与曲轴箱铸为一体，笼统地称为汽缸体。汽缸体内引导活塞做往复运动的圆筒就是汽缸，汽缸外面置有水套以散热。曲轴箱活塞做往复运动的圆筒就是汽缸，汽缸外面置有水套以散热。曲轴箱上由主轴承座孔，还有主油道和分油道。上由主轴承座孔，还有主油道和分油道。汽缸体的构造如汽缸体的构造如图图2-2所示。所示。下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修汽缸体的排列形式汽缸体的排列形式(1)直列
9、式直列式 发动机的各个汽缸排成一列，一般是垂直布置的。单列汽缸体结构发动机的各个汽缸排成一列，一般是垂直布置的。单列汽缸体结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。一般六缸以下的发动机简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。一般六缸以下的发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式汽缸体，如均采用这种直列式汽缸体，如图图2-3 (a)所示。有的汽车为了降低发动所示。有的汽车为了降低发动机的高度，把发动机倾斜一个角度。机的高度，把发动机倾斜一个角度。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组
10、的构造与检修(2)V型型 汽缸体排成两列，左右两列汽缸中心线的夹角汽缸体排成两列，左右两列汽缸中心线的夹角180，称为，称为V型发型发动机。动机。V型发动机与直列式发动机相比，缩短了机体的长度和高度，型发动机与直列式发动机相比，缩短了机体的长度和高度，增加了汽缸体的刚度，减轻了发动机的重量增加了汽缸体的刚度，减轻了发动机的重量;但加大了发动机的宽度，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难。一般用于八缸以上的发动机，六缸发动机且形状较复杂，加工困难。一般用于八缸以上的发动机，六缸发动机也有采用这种形式的汽缸体，如也有采用这种形式的汽缸体，如图图2-3(b)所示。所示。(3)对置式对置式汽缸
11、排成两列，左右两列汽缸在同一水平面上，即左右两列汽缸中心汽缸排成两列，左右两列汽缸在同一水平面上，即左右两列汽缸中心线的夹角线的夹角=180，称为对置式。它的特点是高度小，总体布置方便，称为对置式。它的特点是高度小，总体布置方便，有利于风冷。这种汽缸应用较少，如有利于风冷。这种汽缸应用较少，如图图2-3(c)所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修2.2.1.3汽缸体的形式汽缸体的形式(1)平分式汽缸体平分式汽缸体 其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种汽缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种汽缸体的优点是机体高度小，质量轻，结构
12、紧凑，便于加工，曲轴拆装方便的优点是机体高度小，质量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便;缺点是刚度和强度较差。平分式汽缸体如缺点是刚度和强度较差。平分式汽缸体如图图2-4 (a)所示。所示。(2)龙门式汽缸体龙门式汽缸体 其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷刚度都好，能承受较大的机械负荷;缺点是工艺性较差，结构笨重，加缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。龙门式汽缸体如工较困难。龙门式汽缸体如图图2-4 (b)所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修
13、(3)隧道式汽缸体隧道式汽缸体 这种形式汽缸体的特点是曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，这种形式汽缸体的特点是曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从汽缸后部装入。其优点是结构紧凑，刚度和强主轴承孔较大，曲轴从汽缸后部装入。其优点是结构紧凑，刚度和强度好度好;缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。隧道式缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。隧道式汽缸体如汽缸体如图图2-4 (c)所示。所示。2.2.1.4汽缸体的维修汽缸体的维修(1)汽缸体的清洗汽缸体的清洗 油污用清洗液进行热清洗，油道用专用清洁刷和热肥皂水清洗。注油污用清洗液进行热清洗，油道用专
14、用清洁刷和热肥皂水清洗。注意意:铝合金汽缸体不能使用碱性清洗液清洗铝合金汽缸体不能使用碱性清洗液清洗;清洗后用清水冲刷，以免清洗后用清水冲刷，以免残留清洗液腐蚀机件残留清洗液腐蚀机件;汽缸体清洗后，在加工表面涂润滑油，以防止生汽缸体清洗后，在加工表面涂润滑油，以防止生锈锈;油道清洁后，将油堵装好，以防止污染。油道清洁后，将油堵装好，以防止污染。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 (2)汽缸体裂损的检查与修理方法汽缸体裂损的检查与修理方法 用目视或用目视或5倍放大镜检查较大裂纹倍放大镜检查较大裂纹;用水压或气压试验检查细小裂用水压或气压试验检查细小裂纹，水压或气压试验压
15、力为纹，水压或气压试验压力为0.3-0.4 Mpa。气焊修理适用于铸铁汽缸体，裂纹较深气焊修理适用于铸铁汽缸体，裂纹较深(6 mm以上以上)时需开焊接时需开焊接坡口。坡口。电焊修理适用于铸铁汽缸体，焊前在裂纹走向前方钻电焊修理适用于铸铁汽缸体，焊前在裂纹走向前方钻 3mm止止裂孔。裂孔。黏结修理适用于铝合金汽缸体，较大裂纹开黏结修理适用于铝合金汽缸体，较大裂纹开V形槽灌注黏结剂形槽灌注黏结剂;较较小裂纹使用黏结剂贴加布层。小裂纹使用黏结剂贴加布层。螺钉填补修理用于钻止裂孔，用专用铜制螺钉。螺钉填补修理用于钻止裂孔，用专用铜制螺钉。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 (
16、3)汽缸磨损的检查与修理汽缸磨损的检查与修理 1)汽缸磨损规律与原因汽缸磨损规律与原因 一般会磨成上大、下小倒锥形。一般会磨成上大、下小倒锥形。a.润滑不良造成磨损润滑不良造成磨损:发动机工作时汽缸上部润滑条件较差，这是因发动机工作时汽缸上部润滑条件较差，这是因为润滑油不易喷到汽缸壁上部，而其上部温度又高，从而使进入汽缸为润滑油不易喷到汽缸壁上部，而其上部温度又高，从而使进入汽缸的润滑油钻度下降，不能形成良好油膜，甚至可能被烧掉。实验证明，的润滑油钻度下降，不能形成良好油膜，甚至可能被烧掉。实验证明，当温度超过当温度超过250时，完整的油膜很难形成时，完整的油膜很难形成;而接近燃烧室的汽缸壁处
17、，而接近燃烧室的汽缸壁处，工作温度高达工作温度高达350 ;另外进入汽缸的可燃混合气中的细小颗粒不断另外进入汽缸的可燃混合气中的细小颗粒不断冲刷缸壁，也破坏了油膜，使汽缸上部活塞环形成干摩擦或半干摩擦，冲刷缸壁，也破坏了油膜，使汽缸上部活塞环形成干摩擦或半干摩擦，加快了汽缸磨损。加快了汽缸磨损。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 b.高压造成的机械磨损高压造成的机械磨损:发动机工作时活塞环在自身弹力和气体压力发动机工作时活塞环在自身弹力和气体压力作用下压在汽缸壁上。当活塞在汽缸中往复运动时，活塞环与汽缸壁作用下压在汽缸壁上。当活塞在汽缸中往复运动时，活塞环与汽缸壁相对
18、运动而产生摩擦磨损，程度决定于活塞环作用在汽缸壁上正压力相对运动而产生摩擦磨损，程度决定于活塞环作用在汽缸壁上正压力的大小。正压力越大，润滑油膜的形成和保持越难，机械磨损越严重。的大小。正压力越大，润滑油膜的形成和保持越难，机械磨损越严重。在做功行程中，活塞下行汽缸容积增大，这个压力将随之降低，这样在做功行程中，活塞下行汽缸容积增大，这个压力将随之降低，这样汽缸磨损不均匀，使其形状呈上大、下小的倒锥形。汽缸磨损不均匀，使其形状呈上大、下小的倒锥形。最前端第一缸和最后端第四缸、第六缸，磨损大于其他缸，原因最前端第一缸和最后端第四缸、第六缸，磨损大于其他缸，原因为为:a.温度造成的酸腐蚀，即第一缸
19、、第四缸、第六缸散热条件好，温温度造成的酸腐蚀，即第一缸、第四缸、第六缸散热条件好，温度低于其他缸，易造成酸性磨损。度低于其他缸，易造成酸性磨损。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 b.第一缸和第四缸、第六缸，受惯性力影响，是负荷输出端，所以第一缸和第四缸、第六缸，受惯性力影响，是负荷输出端，所以磨损大于其他缸，且径向磨损大于轴向，形成椭圆形。磨损大于其他缸，且径向磨损大于轴向，形成椭圆形。径向小于轴向的椭圆形。径向小于轴向的椭圆形。发动机做功行程，连杆下行会对汽缸产生一个侧向冲击，加大了主发动机做功行程，连杆下行会对汽缸产生一个侧向冲击，加大了主推力面磨损推力面磨损
20、;在压缩行程时，会有一个侧向力，产生同样侧向冲击，也在压缩行程时，会有一个侧向力，产生同样侧向冲击，也加大了磨损，不过小于做功行程，这样就会磨损形成径向大于轴向的加大了磨损，不过小于做功行程，这样就会磨损形成径向大于轴向的椭圆形。椭圆形。腰鼓形。由于吸入尘土之类的杂质，中间的磨损速度最快，行成腰鼓形。由于吸入尘土之类的杂质，中间的磨损速度最快，行成腰鼓形。腰鼓形。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 2)磨损检查磨损检查 用量缸表从三个高度位置，沿纵、横两个方向，共在用量缸表从三个高度位置，沿纵、横两个方向，共在6个部位进行个部位进行检查。最大磨损量检查。最大磨损量最大
21、测量直径与标准直径之差最大测量直径与标准直径之差;圆度误差圆度误差同一高同一高度、不同方向测量的两个直径之差的一半度、不同方向测量的两个直径之差的一半;圆柱度误差圆柱度误差不同高度、同不同高度、同一方向测量的两个直径之差的一半。不允许超过使用极限，否则应锁一方向测量的两个直径之差的一半。不允许超过使用极限，否则应锁磨或镶套。例如，磨或镶套。例如，EQ6100发动机规定汽缸圆度误差若超过发动机规定汽缸圆度误差若超过0.075 mm,圆柱度误差若超过圆柱度误差若超过0.15 mm，则需进行修理。，则需进行修理。使用量缸表测量时，先将量缸表调使用量缸表测量时，先将量缸表调“0”;(与标准缸径相对应与
22、标准缸径相对应)，再，再测量测量:如果指针正好处在零位，说明被测缸径与标准尺寸的缸径相等如果指针正好处在零位，说明被测缸径与标准尺寸的缸径相等;当指针顺时针方向离开零位，表明缸径小于标准尺寸的缸径当指针顺时针方向离开零位，表明缸径小于标准尺寸的缸径;当指针逆时针方向离开零位，表明缸径大于标准尺寸的缸径。当指针逆时针方向离开零位，表明缸径大于标准尺寸的缸径。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 汽缸径向的最大磨损基本上是处于垂直曲轴轴线平面内汽缸径向的最大磨损基本上是处于垂直曲轴轴线平面内(对侧置对侧置气门，一般是面对进气门缸壁侧气门，一般是面对进气门缸壁侧);汽缸径向的
23、最小磨损，是在平行轴汽缸径向的最小磨损，是在平行轴轴线平面内。轴线平面内。汽缸轴向磨损，上部大于下部形成圆柱度，最大磨损部位在第一汽缸轴向磨损，上部大于下部形成圆柱度，最大磨损部位在第一道活塞环对应的上止点处。道活塞环对应的上止点处。缸口活塞环没触到的地方儿乎没有磨损缸口活塞环没触到的地方儿乎没有磨损(形成缸肩形成缸肩)。汽缸镶套。汽缸镶套包括干缸套和湿缸套。汽缸镶套。汽缸镶套包括干缸套和湿缸套。a.干缸套干缸套:用专用工具，过盈量用专用工具，过盈量0.03-0.08 mm。b.湿缸套湿缸套:高出缸体上平面高出缸体上平面0.05-0.15mm。缸体上平面的检查缸体上平面的检查:工具工具:直尺和
24、塞尺直尺和塞尺 方法方法:在在图图2-5中所示的中所示的6个方向上检查。个方向上检查。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修油底壳油底壳(1)功用功用 油底壳用于储存和冷却机油并封闭曲轴箱。油底壳用于储存和冷却机油并封闭曲轴箱。(2)构造构造 油底壳用薄钢板冲压而成，内部设有稳油挡板，以防汽车振动时油油底壳用薄钢板冲压而成，内部设有稳油挡板，以防汽车振动时油底壳右面产生较大的波动底壳右面产生较大的波动;最低处有放油塞最低处有放油塞;曲轴箱与油底壳之间有密曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。其构造如封衬垫。其构造如图图2-6所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机
25、体组的构造与检修汽缸套汽缸套 解决成本与寿命之间的矛盾。汽缸可内镶耐磨高级铸铁材料制成的解决成本与寿命之间的矛盾。汽缸可内镶耐磨高级铸铁材料制成的汽缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，汽缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了材料。既延长了使用寿命，又节省了材料。(1)干式汽缸套干式汽缸套 其特点是汽缸套装入汽缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和其特点是汽缸套装入汽缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和汽缸体的壁面直接接触。壁厚一般为汽缸体的壁面直接接触。壁厚一般为1-3 mm。它具有整体式汽缸体。它具有整体式汽缸体的优点
26、，强度和刚度都较好的优点，强度和刚度都较好;但加工比较复杂，内、外表面都需要进行但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。其结构如精加工，拆装不方便，散热不良。其结构如图图2-7 (a)所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 (2)湿式汽缸套湿式汽缸套 其特点是汽缸套装入汽缸体后，其外壁直接与冷却水接触，汽缸套其特点是汽缸套装入汽缸体后，其外壁直接与冷却水接触，汽缸套仅在上、下各有一圆环地带与汽缸体接触，壁厚一般为仅在上、下各有一圆环地带与汽缸体接触，壁厚一般为5-9 mm。它。它散热良好，冷却均匀，加工容易散热良好，冷却均匀，加工容易
27、(通常只需要精加工内表面，而与水接通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工触的外表面不需要加工)，拆装方便，拆装方便;但缺点是强度、刚度都不如干式但缺点是强度、刚度都不如干式汽缸套好，而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。其结构汽缸套好，而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。其结构如如图图2-7(b)所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 (3)湿式缸套的安装固定湿式缸套的安装固定 缸套外圆柱面上下各有一个凸缘，与座孔圆柱面配合，起到径向定缸套外圆柱面上下各有一个凸缘，与座孔圆柱面配合，起到径向定位的作用。缸套上端面凸缘与缸体上端面贴合
28、，被缸盖压紧，起到轴位的作用。缸套上端面凸缘与缸体上端面贴合，被缸盖压紧，起到轴向定位和固定缸套的作用。缸套外圆柱面的下端开有密封槽，里面装向定位和固定缸套的作用。缸套外圆柱面的下端开有密封槽，里面装有橡胶密封圈，用来对缸套与座孔之间的间隙进行密封。由于汽缸套有橡胶密封圈，用来对缸套与座孔之间的间隙进行密封。由于汽缸套直接与冷却液接触，故冷却效果好。湿式缸套产生磨损变形后，只能直接与冷却液接触，故冷却效果好。湿式缸套产生磨损变形后，只能进行更换修理。进行更换修理。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修汽缸盖汽缸盖 (1)汽缸盖结构汽缸盖结构 汽缸盖用缸盖螺栓固定在缸体上面
29、，用来封闭汽缸。汽缸盖下平面汽缸盖用缸盖螺栓固定在缸体上面，用来封闭汽缸。汽缸盖下平面的凹坑，与活塞顶一起形成燃烧室。由于汽缸盖的热负荷很大，而且的凹坑，与活塞顶一起形成燃烧室。由于汽缸盖的热负荷很大，而且形状复杂，容易产生热变形和开裂，故必须对汽缸盖进行可靠的冷却。形状复杂，容易产生热变形和开裂，故必须对汽缸盖进行可靠的冷却。汽缸盖内部为中空结构，形成缸盖水套，水套主要位于燃烧室周围。汽缸盖内部为中空结构，形成缸盖水套，水套主要位于燃烧室周围。缸盖水套通过缸盖与缸体之间的小孔与缸体水套相通，缸体水套内的缸盖水套通过缸盖与缸体之间的小孔与缸体水套相通，缸体水套内的冷却液从小孔进入缸盖水套进行冷
30、却。缸盖水套设有出水口，与出水冷却液从小孔进入缸盖水套进行冷却。缸盖水套设有出水口，与出水管相连。管相连。汽缸盖上有进排气道，气道口镶嵌有气门座圈。缸盖上还镶嵌有气汽缸盖上有进排气道，气道口镶嵌有气门座圈。缸盖上还镶嵌有气门导管，用来安装进、排气门。配气机构的摇臂总成也安装在汽缸盖门导管，用来安装进、排气门。配气机构的摇臂总成也安装在汽缸盖上端面，并用气门室罩封闭。汽缸盖有喷油器座孔，用螺栓将喷油器上端面，并用气门室罩封闭。汽缸盖有喷油器座孔，用螺栓将喷油器固定在汽缸盖上。其结构如固定在汽缸盖上。其结构如图图2-8所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 (2)
31、缸盖的安装固定缸盖的安装固定 大型发动机采用一缸一盖的单体式汽缸盖，或者几缸一盖的块状式大型发动机采用一缸一盖的单体式汽缸盖，或者几缸一盖的块状式汽缸盖。汽缸盖用缸盖螺栓固定在汽缸体上，拧紧螺栓时应按规定力汽缸盖。汽缸盖用缸盖螺栓固定在汽缸体上，拧紧螺栓时应按规定力矩均匀拧紧。对于块状式缸盖，应采用从中间向四周扩展的方法拧紧矩均匀拧紧。对于块状式缸盖，应采用从中间向四周扩展的方法拧紧螺栓。安装铸铁缸盖时，应在发动机热态下最后拧紧螺栓。螺栓。安装铸铁缸盖时，应在发动机热态下最后拧紧螺栓。(3)汽缸盖的维修汽缸盖的维修 对于缸盖裂损的检查与修理，请参照缸体的检查与修理方法。对于缸盖裂损的检查与修理
32、，请参照缸体的检查与修理方法。缸盖平面变形的检查与修理方法为缸盖平面变形的检查与修理方法为:a.检查方法检查方法:与缸体上平面变形检查相同。与缸体上平面变形检查相同。b.修理方法修理方法:铝合金缸盖用压力校正，铸铁缸盖用磨削或铣削。铝合金缸盖用压力校正，铸铁缸盖用磨削或铣削。注意注意:缸盖磨削或铣削量不能超过缸盖磨削或铣削量不能超过0.5mm。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 燃烧室积炭通常用机械清除或化学清除。燃烧室积炭通常用机械清除或化学清除。火花塞座孔损坏的维修，分为座孔扩大、攻制螺纹、拧入螺堵、火花塞座孔损坏的维修，分为座孔扩大、攻制螺纹、拧入螺堵、加工座孔
33、加工座孔4步进行。步进行。注意注意:缸盖螺栓拆装顺序缸盖螺栓拆装顺序:缸盖螺栓按顺序分缸盖螺栓按顺序分2-3次逐渐拧紧或拧松次逐渐拧紧或拧松)如如图图2-9所示。所示。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修汽缸垫汽缸垫 汽缸垫在汽缸盖和汽缸体之间，其功用是保证汽缸盖与汽缸体接触汽缸垫在汽缸盖和汽缸体之间，其功用是保证汽缸盖与汽缸体接触面的密封性，防止漏气、漏水和漏油。汽缸垫的构造如面的密封性，防止漏气、漏水和漏油。汽缸垫的构造如图图2-10所示。所示。金属一石棉垫金属一石棉垫:外包铜皮和钢片，且在缸口、水孔、油道口周围外包铜皮和钢片，且在缸口、水孔、油道口周围卷边加强，内
34、填石棉卷边加强，内填石棉(常掺入铜屑或钢丝，以增强导热性能常掺入铜屑或钢丝，以增强导热性能)。如。如图图2-10 (a),(b)所示。所示。金属骨架一石棉垫金属骨架一石棉垫:以编织的钢丝网以编织的钢丝网(如如图图2-10 (c)所示所示)或有孔钢或有孔钢板板(如如图图2-10 (d)所示所示)为骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口为骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口处用金属片包边。处用金属片包边。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修 纯金属垫纯金属垫:由单层或多层金属片组成，如由单层或多层金属片组成，如图图2-10 (e)所示。所示。解放解放CA1091型汽车型汽
35、车6102型发动机的汽缸垫，就采用了较先进的加型发动机的汽缸垫，就采用了较先进的加强型无石棉汽缸垫，其结构如强型无石棉汽缸垫，其结构如图图2-10 (f)所示，在汽缸口密封部位采所示，在汽缸口密封部位采用五层薄钢板组成，并设计成圆形，没有石棉夹层，从而消除了气囊用五层薄钢板组成，并设计成圆形，没有石棉夹层，从而消除了气囊的产生，也减少了工业污染，在油孔和水孔周围均包有钢护圈以提高的产生，也减少了工业污染，在油孔和水孔周围均包有钢护圈以提高密封性。密封性。安装注意安装注意:安装汽缸垫时，首先要检查汽缸垫的质量和完好程度，安装汽缸垫时，首先要检查汽缸垫的质量和完好程度，所有汽缸垫上的孔要和汽缸体上
36、的孔对齐，将光滑的一面朝向汽缸体，所有汽缸垫上的孔要和汽缸体上的孔对齐，将光滑的一面朝向汽缸体，防止被高温气体冲坏。其次要严格按照说明书上的要求上好汽缸盖螺防止被高温气体冲坏。其次要严格按照说明书上的要求上好汽缸盖螺栓。拧紧汽缸盖螺栓时，必须按中央对称均匀向四周扩展的顺序分栓。拧紧汽缸盖螺栓时，必须按中央对称均匀向四周扩展的顺序分2-3次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。上一页 下一页返回2.2机体组的构造与检修机体组的构造与检修发动机的支承发动机的支承 发动机采用三点式或者四点式支承，固定在车架上。发动机与车架发动机采用三点式或者四点式支承，固定在车架上。发动
37、机与车架之间，采用弹性支承方式，即在发动机支座与车架之间，设置弹性垫，之间，采用弹性支承方式，即在发动机支座与车架之间，设置弹性垫，这样可以减少发动机传给底盘的振动，也可防止因车架变形对发动机这样可以减少发动机传给底盘的振动，也可防止因车架变形对发动机产生影响。由于采用的是弹性支承，发动机与车架之间的位置在汽车产生影响。由于采用的是弹性支承，发动机与车架之间的位置在汽车行驶中会有微小变化，因此发动机与车架之间的管道都采用软管连接。行驶中会有微小变化，因此发动机与车架之间的管道都采用软管连接。采用三点式支承时，通常前面一个支承点，安装于正时齿轮室盖上采用三点式支承时，通常前面一个支承点，安装于正
38、时齿轮室盖上的支架上的支架上;后面两个支承点，为飞轮壳两端的凸耳。采用四点式支承时后面两个支承点，为飞轮壳两端的凸耳。采用四点式支承时，前面与后面各两个支承点。，前面与后面各两个支承点。上一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成，如活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成，如图图2-11所示。所示。2.3.1活塞连杆组的构造活塞连杆组的构造活塞活塞 活塞的作用有两个活塞的作用有两个:一是活塞顶部与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧一是活塞顶部与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室室;二是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲
39、轴旋转。二是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转。活塞在汽缸内做高速往复运动，承受周期性变化的气体压力和惯性活塞在汽缸内做高速往复运动，承受周期性变化的气体压力和惯性力，且顶部直接与高温燃气接触，加之润滑不良、散热困难，活塞的力，且顶部直接与高温燃气接触，加之润滑不良、散热困难，活塞的工作条件十分恶劣，这就要求活塞必须具有足够的刚度和强度，质量工作条件十分恶劣，这就要求活塞必须具有足够的刚度和强度，质量要尽可能小，导热性能好，且有良好的耐磨性和热稳定性。要尽可能小，导热性能好，且有良好的耐磨性和热稳定性。下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 目前，汽车
40、发动机的活塞材料广泛采用铝合金，有的柴油机上也采目前，汽车发动机的活塞材料广泛采用铝合金，有的柴油机上也采用高级铸铁或耐热钢通过铸造或锻造工艺制成。用高级铸铁或耐热钢通过铸造或锻造工艺制成。(1)活塞的基本结构活塞的基本结构 活塞由顶部、头部、裙部活塞由顶部、头部、裙部3部分组成，如部分组成，如图图2-12所示。所示。活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与燃烧室形式有关，一般有活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与燃烧室形式有关，一般有平顶、凸顶和凹顶平顶、凸顶和凹顶3种，如种，如图图2-13所示。所示。平顶活塞结构简单，加工方便，受热面积小，在汽油机上广泛采用平顶活塞结构简单，加工方便，受热面积
41、小，在汽油机上广泛采用;凸顶活塞顶部刚度大，可获得较大的压缩比，也能增加气流强度，但凸顶活塞顶部刚度大，可获得较大的压缩比，也能增加气流强度，但顶部温度较高顶部温度较高;凹顶活塞可通过凹坑深度获得不同的压缩比，但顶部受凹顶活塞可通过凹坑深度获得不同的压缩比，但顶部受热量大，易形成积炭，加工制造困难。热量大，易形成积炭，加工制造困难。上一页 下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞头部是指活塞环槽以上的部分，其作用是承受气体压力，并将活塞头部是指活塞环槽以上的部分，其作用是承受气体压力，并将力通过活塞销座、活塞销传给连杆力通过活塞销座、活塞销传给连杆;同时与活塞环一道实
42、现汽缸的密封同时与活塞环一道实现汽缸的密封;将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传导到汽缸壁。将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传导到汽缸壁。活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。发动机活塞一般有活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。发动机活塞一般有2-3道气环槽和道气环槽和1道油环槽，随着发动机的高速化，气环数有减少的趋势。道油环槽，随着发动机的高速化，气环数有减少的趋势。气环槽一般具有同样的宽度，油环槽比气环槽的宽度大，且槽底加工气环槽一般具有同样的宽度，油环槽比气环槽的宽度大，且槽底加工有回油孔，以便让油环刮下的机油从回油孔回到油底壳。有回油孔，以便让油环刮下的机油从回油孔回到油底壳。上一页
43、下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞环槽的宽度和深度略大于活塞环的高度和厚度，以保证发动机活塞环槽的宽度和深度略大于活塞环的高度和厚度，以保证发动机工作时，活塞环可在环槽内运动，以除去环槽内的积炭和保证密封。工作时，活塞环可在环槽内运动，以除去环槽内的积炭和保证密封。这样，活塞环槽的磨损常常是影响发动机使用寿命的一个重要因素，这样，活塞环槽的磨损常常是影响发动机使用寿命的一个重要因素，特别是第一道环槽温度高，使材料硬度下降，磨损更为严重。为了保特别是第一道环槽温度高，使材料硬度下降，磨损更为严重。为了保护环槽，有的发动机在活塞环槽部位铸护环槽，有的发动机在活塞环槽
44、部位铸 入用耐热材料制成的环槽保护入用耐热材料制成的环槽保护圈，以提高活塞的使用寿命，如圈，以提高活塞的使用寿命，如图图2-14所示。所示。活塞裙部是活塞油环环槽以下的部分，其作用是为活塞在汽缸内做活塞裙部是活塞油环环槽以下的部分，其作用是为活塞在汽缸内做往复运动导向和承受侧压力。往复运动导向和承受侧压力。上一页 下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞裙部要有一定的长度和足够的面积，以保证可靠的导向和减磨。活塞裙部要有一定的长度和足够的面积，以保证可靠的导向和减磨。活塞裙部基本形状为一薄壁圆筒，圆筒结构完整的称为全裙式活塞裙部基本形状为一薄壁圆筒，圆筒结构完整的称为
45、全裙式;许多高许多高速发动机为了减轻活塞质量，在活塞不受侧向力的两侧，即沿销座孔速发动机为了减轻活塞质量，在活塞不受侧向力的两侧，即沿销座孔轴线方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部，这种结构裙部弹性较轴线方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部，这种结构裙部弹性较好，可以减小活塞与汽缸的装配间隙，如好，可以减小活塞与汽缸的装配间隙，如图图2-15所示。所示。(2)活塞的变形规律及应对措施活塞的变形规律及应对措施 活塞工作时，由于机械负荷和热负荷的影响，会使活塞产生变形。活塞工作时，由于机械负荷和热负荷的影响，会使活塞产生变形。在圆周方向上，其裙部直径沿活塞销座轴线方向增大，使裙部变成长在圆周方向上
46、，其裙部直径沿活塞销座轴线方向增大，使裙部变成长轴在活塞销座轴线方向上的椭圆，如轴在活塞销座轴线方向上的椭圆，如图图2-16所示。这是因为气体压力所示。这是因为气体压力和侧压力的作用和侧压力的作用;同时在活塞销座附近金属堆积，受热后膨胀量大。由同时在活塞销座附近金属堆积，受热后膨胀量大。由于机械变形和热变形共同作用，因而造成这样的结果。在高度方向上，于机械变形和热变形共同作用，因而造成这样的结果。在高度方向上，由于温度分布和质量分布不均匀，故活塞的变形量会出现上大下小的由于温度分布和质量分布不均匀，故活塞的变形量会出现上大下小的特点。特点。上一页 下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆
47、组的构造与维修 为了保证活塞在工作时与汽缸壁间保持比较均匀的间隙，以免在汽为了保证活塞在工作时与汽缸壁间保持比较均匀的间隙，以免在汽缸内卡死或引起局部磨损，故必须在结构上采取各种措施缸内卡死或引起局部磨损，故必须在结构上采取各种措施:冷态下将活塞制成其裙部断面为长轴垂直于活塞销的椭圆，轴线冷态下将活塞制成其裙部断面为长轴垂直于活塞销的椭圆，轴线方向为上小下大的近似圆锥形。方向为上小下大的近似圆锥形。活塞销座附近的裙部外表面制成凹陷活塞销座附近的裙部外表面制成凹陷0.5-1 mm。在活塞裙部受侧压力小的一侧开在活塞裙部受侧压力小的一侧开“”形或形或“T”形槽，如形槽，如图图2-17所示。其中横槽
48、被称为绝热槽，可减少从活塞头部向裙部的传热量，所示。其中横槽被称为绝热槽，可减少从活塞头部向裙部的传热量，使裙部膨胀量减少使裙部膨胀量减少;纵槽被称为膨胀槽，使裙部具有弹性，这样，冷态纵槽被称为膨胀槽，使裙部具有弹性，这样，冷态下的间隙可减小，热态下又因切槽的补偿作用，而使活塞不致卡死在下的间隙可减小，热态下又因切槽的补偿作用，而使活塞不致卡死在汽缸中。汽缸中。上一页 下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 采用双金属活塞。双金属活塞有恒范钢片式、筒形钢片式、自动采用双金属活塞。双金属活塞有恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式等，其作用是牵制活塞裙部的膨胀量。调节式等，其作
49、用是牵制活塞裙部的膨胀量。采用上述措施后，活塞裙部与汽缸壁之间的冷态装配间隙便可减小，采用上述措施后，活塞裙部与汽缸壁之间的冷态装配间隙便可减小，以避免发动机产生冷以避免发动机产生冷“敲缸敲缸”现象。现象。2.3.1.2活塞环活塞环 活塞环有两类密封问题活塞环有两类密封问题:窜气和窜油。窜气和窜油。窜气是指燃烧气体通过活塞与汽缸间的间隙泄漏至曲轴箱，这将导窜气是指燃烧气体通过活塞与汽缸间的间隙泄漏至曲轴箱，这将导致功率损失致功率损失;窜油指机油从油底壳上行至燃烧室，造成烧机油，这会影窜油指机油从油底壳上行至燃烧室，造成烧机油，这会影响发动机性能。为了防止窜气和窜油，必须通过活塞环来进行密封。响
50、发动机性能。为了防止窜气和窜油，必须通过活塞环来进行密封。上一页 下一页返回2.3活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞环有气环和油环两种。活塞环有气环和油环两种。气环的作用是保证活塞与汽缸壁间的密封效果，防止高温、高压的气环的作用是保证活塞与汽缸壁间的密封效果，防止高温、高压的燃气漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的热量传导到汽缸壁，再由冷却液燃气漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的热量传导到汽缸壁，再由冷却液或空气带走。一般来说，发动机每个活塞上都装有或空气带走。一般来说，发动机每个活塞上都装有2-3道气环道气环;目前，目前，新型发动机上气环的数量呈减少的趋势。新型发动机上气环的数量呈减少的趋