机体组及曲柄连杆机构

连杆小头
连杆衬套
连杆杆身
连杆大头
连杆轴瓦
连杆大头及连杆轴瓦
连杆大头的切口形式
平分式
斜分式
连杆大头的定位形式
止口定位
套筒定位
锯齿定位
V型发动机连杆的布置形式
并列式
主副式
叉式
连杆轴瓦
信息资料单4 曲轴飞轮组
• 组成：曲轴、飞轮和一些附件组成。
一、曲轴
• 1、功用及工作条件： • 功用：承受连杆传来的力并将其转变为扭矩，通 过飞轮输出。另外，还用来 驱动配气机构和其它辅助装 置，如风扇、水泵、发电机、转向泵等。 • 曲轴承受周期性的气体压力，旋转质量的离心力 和往复惯性力及惯性力矩的共同作用，使曲轴承受弯曲与 扭转载荷，产生疲劳应力状态。 • 要求：曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承 受冲 • 击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。很高的动平衡要 求 • 2、材料：曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。 • 或球墨铸铁
模块二 曲柄连杆机构
• • • • • 第一节 概述 第二节 机体组 第三 节 活塞连杆组 第四节 曲轴飞轮组 第五节发动机维修的基本知识
信息资料单1 概述
一、 功用与组成
• 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机两大机构之一，它的 主要功用是把可燃混合气燃烧后的作用在活塞上的气体膨 胀力转变为曲轴的转矩，并向外输出机械能；同时将活塞 的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。 • 曲柄连杆机构主要由三部分组成，即机体组、活塞连杆 组、曲轴飞轮组。
二、曲轴扭转减振器
作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转 动平稳，可靠工作。 种类：橡胶式（车用），硅油式，摩擦片式。
橡胶式
摩擦片式
硅油式
三、飞轮
（一）功用：
将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来， 用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、 下 止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动 机有可能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动力传给离合器。
3、结构：曲轴一般由主轴颈， 连杆轴颈、曲柄臂、平衡块、 前端和后端等组成。
曲拐
• 曲拐的组成：主轴颈、曲柄销 ( 又称连杆 轴颈 ) 、曲柄 。 • 曲拐数目：直列式等于汽缸数，V形等于汽 缸数的一半。
曲轴的类型
• 按照主轴颈数 分：全支撑曲 轴、非全支撑 曲轴。直列发 动机的全支撑 曲轴的主轴颈 数比汽缸数多 一个，V形发 动机的全支撑 曲轴的主轴颈 数比汽缸数的 一半多一个。 按照曲拐之间 连接方式分： 整体式、组合 式。
活塞销座
• • • 1) 2) 活塞销座的作用：将活塞顶部气体作用力传给活塞销。 对活塞销座的要求：足够的强度、足够的承压面积、足够的耐磨性。 活塞销座孔的中心线位置（如图） ： 位于活塞中心线平面内（会导致活塞“敲缸”，且“强度”与“间隙”和 “转速”有关）； 偏离活塞中心线平面。
活塞环
活塞环的种类：气环、油环（如图）。 气环的作用：密封、导热。 油环的作用：刮油、铺油，辅助封气。 活塞环的工作条件：高温、高压、高速、润滑不良。活塞环是发动机中磨损 最快的零件之一 。 对活塞环材料的要求：应具有好的耐磨性、耐热性、导热性、磨合性、足够 的弹性和强度等。 活塞环的间隙：端隙、侧隙、背隙（如图）。 气环的漏气通道：环外表面与气缸壁间、环与环槽的侧面间、开口间隙处。 气环的密封措施：环外表面与气缸壁间靠活塞环的弹性、环与环槽的侧面间 靠气体压力、开口间隙处靠开口错位形成的迷宫（如图）。 活塞环的泵油作用：如图 应对活塞的泵油作用的措施：气环采取特殊断面，油环采用组合式油环。 气环的断面形状：矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环、桶形环（如图）。 油环的类型：整体式、组合式（如图）。
例如：解放CA6102型发动机的记号是 ：上止点
奥迪100飞轮上有－“0”标记。
——— 1—6
标记
一、活塞更换的依据 ① 活塞各部分的配合间隙是否均已超过使用 年限； ② 如果更换新的活塞销和活塞环以后所有配 合间隙均符合允许范围，则活塞可以继续 使用。 ③ 目视检查，如果活塞上有损伤，则不能继 续使用。 ④ 活塞出现裂纹应更换。
•
平衡试验
• 平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩。但对于具有整体自平 衡的发动机也可以不设平衡重。
注：１、平衡重有的与曲轴制成一体，有的单独 制成零件，再用螺栓固定于曲柄上。 ２、曲轴必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴 常在其偏重的一侧钻去一部分质量而使其达到 平衡。 ３、曲柄连杆机构中随曲柄转角变化的往复惯性 力、离心惯性力及其力矩是发动机不平衡的重 要原因。
（1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受 气体压力。
活塞顶分类
形状 平顶 示意图
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀， 多用在汽油机上。
凸顶
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凹顶
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；提高压缩比， 防止碰气门。
一、气缸体
• 气缸体上端加工 有气缸，下端加 工有曲轴主轴颈 支承孔，其上还 加工有分水管、 润滑油道和水套 等。
气缸体的类型
• 一般式气缸体 • 龙门式气缸体 • 隧道式气缸体
气缸的排列型式
• 直列式 • V 型式 • 对置式
气缸体的冷却方式
• 水冷 • 风冷
二、气缸盖与气缸衬垫
• 1、气缸盖 • 作用：封闭气缸上部，并与活塞顶部和气 缸壁一起形成燃烧室。
曲柄连杆机构常见故障诊断与排除
• 曲柄连杆机构的故障属于机械类故障，此类故障大多数表现为异响。
• 曲轴主轴承响
• 1.现象 • 1)发动机转速突然变化时，发出低沉连续“镗镗”的金属敲击声，严 重时发动机机体发生振动。 • 2)响声随发动机转速提高而增大，随负荷的增大而增大，产生响声的 部位在汽缸的下部。 • 3)单缸“断火”时，响声无明显变化，相邻两缸“断火”时，响声会 明显减弱。 • 4)观察机油压力表，机油压力明显降低。 • 2.原因 • 1)轴承与轴颈磨损而导致配合间隙过大。 • 2)主轴承盖螺栓松动。 • 3)主轴承与座孔配合松动。 • 4)轴承润滑不良，使轴承合金层烧蚀脱落 • 3.故障诊断与排除
信息资料单5 发动机维修的基本知识
• 一、零件、合件、组件及总成 • 1、零件 • 零件是发动机最基本的组成单元，它是由 某些材料制成的不可拆卸的整体，比如活 塞。 • 2、合件 • 合件是由两个或两个以上的零件组装合成 一体，起单一零件作用的单元，比如连杆 总成。
• 3、组件 • 组件是由若干个零件或合件组装成一体， 零件与零件之间有一定的运动关系，但是 不能起单独完整机构作用的装配单元，如 活塞连杆组。 • 4、总成 • 总成是由若干零件、合件或组件装合成一 体，能单独起一定机构作用的装配单元， 如高压油泵总成。
• 气缸盖的结构：气缸盖的上端面加工有凸 轮轴支承孔，下端面加工有燃烧室、进排 气门座孔，其上还加工有润滑油道、冷却 水道、火花塞或喷油器孔、气门导管孔、 紧固螺栓孔等。 • 气缸盖的类型：整体式、分体式、单体式。 • 气缸盖的拆装要求：从两端交替往中间拆， 从中间往两端装；铝制缸盖必须在发动机 冷态拧紧。
（2）活塞头部
位置：最下一道环槽与活塞顶部之间的部分。
气环槽
活塞销孔
油环槽
作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，
3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
环槽护圈
（3）活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。

活塞环的种类
活塞环的间隙
气环的密封措施
活塞环的泵油作用
气环的断面形状
油环的类型
活塞销
• 活塞销的功用：连接活塞和连杆小头。 • 活塞销的工作条件：高温、高速、承受很大的周期性的冲击 载荷、润滑条件很差 • 对活塞销的要求：足够的强度和刚度、质量轻、表面耐磨。 • 应对活塞销工作条件的措施：1）做成空心圆柱体；2）采用 低碳钢或低碳合金钢制造，并进行表面渗碳处理。 • 活塞销的内孔形状：圆柱形、组合形、两段截锥形。如图 • 活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接形式：1）全浮 式活塞销（需轴向定位）；2）半浮式活塞销（不需轴向定 位）。如图 • 活塞销的安装： 1）全浮式活塞销将活塞加热70～90℃后安 装；2）半浮式活塞销将连杆加热70～90℃后安装。
信息资料单2 机体组
• 组成：气缸体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、 油底壳、气缸套等 • 功用1：机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、 配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体 • 功用2：气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和 气缸壁一起形成燃烧室 • 功用3：气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳 分别是冷却系统和润滑系统的组成部分
活塞销的选配
活塞销的选配原则：同一台发动机应选用同 一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销；活塞 销表面应无任何锈蚀和斑点 。
活塞连杆组的组装
零件在组装前应彻底清洗，并用压缩空气 吹净油道。 活塞与连杆安装时要注意其安装方向，一 般都有安装标志。 活塞连杆组装后还要检验垂直度。 安装活塞环时要用专用夹具。 活塞环各道环开口要相互错开。四道环的 相隔180度，燃烧室及气缸的密封。
气缸衬垫应满足一下要求
• 在高温高压燃气作用下有足够的强度，不 易损坏 • 耐热和耐腐蚀 • 具有一定的弹性，以保证密封 • 拆装方便，耐高温高压，使用寿命长
气缸盖及衬垫安装注意事项
• 检查气缸垫的质量和完好程度 • 所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐 • 将光滑的一面朝向气缸体，防止被高温气体 冲坏 • 严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓 • 拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四 周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧 到规定的力矩。