活塞连杆组

        活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动, 同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩, 以驱动汽车车轮转动 。 它是发动机的传动件, 它把燃烧气体的压力传给曲轴, 使曲轴旋转并输出动力 。 组成
活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成 。
活塞
1、活塞的作用
活塞的主要作用是承受气缸的气体压力, 并将此力通过活塞销传给连杆, 以推动曲轴旋转, 它把燃烧气体的压力传给曲轴, 使曲轴旋转并输出动力;活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 。
2、塞的组成
活塞主要由顶部, 头部和群部组成 。 活塞顶部的形状与选用燃烧室有关 。 汽油机活塞的头部一般采用平顶, 其优点是吸热面积小, 制造工艺简单 。 有些为了改变混合汽形成而采用凹顶, 凹坑的大小还可以调节发动机压缩比 。
活塞头部是活塞环槽以上部分 。 其作用有三:承受气体压力, 并传给连杆;与活塞一起实现气缸密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁 。 头部切有若干道环槽用以安装活塞环, 汽油机一般有2~3到环槽, 上面1~2道用于气环, 下面一道用于安装油环 。 油环槽底面上钻有许多径向小孔, 使被油环所刮下来的多余的机油, 经过小孔流回油底壳 。
活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分 。 其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向何承受侧压力 。 活塞工作时, 燃烧气体压力作用在活塞的顶部, 而活塞销反力作用在头部的销座孔处, 由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大(受力变形) 。 侧压力N使活塞裙部变形;活塞销座孔附近的金属堆, 受热膨胀量大, 致使裙部在受热变形时, 活塞销座孔方向的膨胀量大, 裙部是椭圆 。 为了保证在冷态的情况下活塞于气缸壁的接触, 在活塞裙部有开槽 。 由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀, 所以活塞作成一个上小下大的近似圆锥形 。
活塞销座孔也是活塞的组成部分之一, 它将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆 。 销座孔通常有肋片与活塞内避相连, 以提高其刚度 。 销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽, 卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向串动 。
活塞环
活塞环包括气环和油环两种 。
1、气环(作用、常见故障、结构)
气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封, 防止高温高压燃气进入曲轴箱;同时还将活塞顶部的大部分热量传导给气缸, 再由冷却水或空气带走 。
活塞环工作时受到气缸中气体的高温高压作用, 其温度较高, 而且在气缸中高速运动, 加上机油高温变质, 润滑条件变坏, 其磨损严重 。 活塞环磨损失效后, 发动机出现启动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油损耗量大、排气冒黑烟, 活塞边面积碳严重 。
由于气缸的磨损不均匀性, 使其变成锥度和椭圆性, 活塞在其中往复运动, 沿颈向产生一张一缩的运动, 使环受弯曲应力而容易折断, 造成发动机卡死, 拉缸、发动机不工作 。
活塞环一般是用合金铸铁铸造的 。 第一道气环的工作表面一般镀有多孔铬 。 (多孔铬的硬度高, 能储存少量的机油), 其它一般镀锡或磷化, 改善磨合性能 。
活塞环上有一切口, 且自由状态不是圆形, 其尺寸比气缸的内径大, 所以它随活塞一起装入气缸后, 便产生弹力而紧贴气缸壁, 使燃气不能通过环与气缸壁的接触面的间隙 。 切口一般是0.25-0.8mm 。
2、油环
油环主要是刮油、布油和辅助密封作用 。 油环用来刮除气缸壁上多余的机油, 并在气缸壁上铺涂一层均匀机油膜, 这样即可以防止机油串入, 又可以减小活塞与气缸的磨损与摩擦阻力 。
油环分为普通油环和组合油环 。 普通油环一般是由铸铁作成的, 其外圆中间切有一道凹槽, 在凹槽的底部加工有许多排油孔 。 组合油环由刮油片和两个弹性衬环组合而成的 。 轴向衬环夹装在第二第三刮油片之间 。
活塞销
活塞销的作用是连接活塞与连杆小端, 将活塞承受的气体的作用力传递给连杆 。 活塞销为中空的圆柱体, 一般采用低碳钢、低碳合金钢渗碳淬火或用45号中碳钢高频淬火 。
根据活塞销的固定方式的不同, 可分为全浮式或半浮式两种 。 活塞销与活塞销座孔的连接配合一般多采用“全浮式”, 即在发动机转运过程中, 活塞销不仅可以在连杆小头衬套孔内, 还可以在销座孔内缓慢地转动, 以使活塞销各部分的磨损比较均匀 。
连杆
1、连杆的作用
连杆的功用是连接活塞和曲轴, 把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动, 并将活塞承受的力传给曲轴 。
2、连杆的组成
连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成 。 连杆一般由中碳钢或合金钢弹压而成 。 连杆小端与活塞销相连, 工作时与销之间有相对运动, 小头孔中有衬套(青铜) 。 在连杆的小端和衬套上钻有小孔(油道), 用来润滑小端和活塞销 。
连杆杆身通常作成工字型断面, 以求增加其强度和刚度 。 在其中间有油润滑油道 。
连杆大头与曲轴的曲柄销相连, 大头一般作剖分式的, 被分开的部分称为连杆盖, 接特制的连杆螺栓紧固在连杆的大头上 。 连杆盖与连杆大头是组合搪孔, 为了防止装配错误, 在同一侧有配对记号 。 大头孔表面有很高的光洁度, 以便与连杆轴瓦紧密贴合 。 连杆大头还铣有定位坑, 连杆的大端还有油孔 。
连杆大头按剖分面可分为平切口和斜切口两种 。 一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径, 采用平切口;柴油机受力大, 其大头直径较大, 超过气缸的直径, 采用斜切口, 一般与连杆轴线成30~60℃夹角 。
【活塞连杆组】连杆螺栓是经常受交变应力作用的重要零件, 安装时, 必须牢固可靠, 要符合工厂规定的拧紧力矩, 分2~3次拧紧 。