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1、項(xiàng)目二項(xiàng)目二 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1.掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用和組成；2.了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析；3.掌握機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的構(gòu)造和裝配關(guān)系。能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：1.掌握機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的檢測(cè)和維修方法；2.了解機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組常見(jiàn)故障的診斷的方法及步驟；3.掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整。活動(dòng)一活動(dòng)一 曲柄連桿機(jī)構(gòu)概曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述述一、一、 曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成 曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。 ( (一一) )機(jī)體組機(jī)體組 主要包括氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、油底殼等不動(dòng)件。如

2、圖2-1(a)所示。 ( (二二) )活塞連桿組活塞連桿組 主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)及連桿等運(yùn)動(dòng)件。如圖2-1(b）所示。 ( (三三) )曲軸飛輪組曲軸飛輪組 主要包括曲軸、飛輪等機(jī)件。如圖2-1(b）所示。(a)機(jī)體組（b）活塞連桿組與曲軸飛輪組圖圖2-1 2-1 奧迪轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)組奧迪轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成成 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力直接作用在活塞頂上，推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)活塞銷(xiāo)、連桿和曲軸，將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力，大部分經(jīng)曲軸后端的飛輪輸出，還有一部分通過(guò)曲軸前端的齒輪和帶輪驅(qū)動(dòng)本機(jī)其他機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)。二、二、

3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析 曲柄連桿機(jī)構(gòu)工作條件十分惡劣。氣缸內(nèi)最高溫度可達(dá)2500K以上，最高壓力可達(dá)5-9MPa，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000-6000rmin，此外,與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機(jī)件(如氣缸、氣缸蓋和活塞組等)還將受到化學(xué)腐蝕，因此，曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕的條件下工作的。同時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在工作時(shí)作變速運(yùn)動(dòng)，受力情況相當(dāng)復(fù)雜，有氣體作用力、運(yùn)動(dòng)質(zhì)量慣性力、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的離心力以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)件接觸表面的摩擦力等。 1氣體作用力 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的每個(gè)行程中，氣體作用力始終存在且不斷變化。做功行程最高，壓縮行程次之，進(jìn)氣和排氣行程較小，對(duì)機(jī)件影響不大。 在

4、發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的任何工作行程中，氣體作用力的大小都是隨著活塞的位移而變化的，再加上連桿的左右搖擺，因而作用在活塞銷(xiāo)和曲軸軸頸的表面以及二者的支撐表面上的壓力和作用點(diǎn)不斷變化，造成各處磨損不均勻。 2往復(fù)慣性力 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度變化時(shí)，將產(chǎn)生往復(fù)慣性力。慣性力使曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各零件和所有軸頸承受周期性的附加載荷，加快軸承磨損；未被平衡的變化的慣性力傳到氣缸體后，還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。 3離心力 物體繞某一中心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生離心力，離心力使連桿大頭的軸承和軸頸受到又一附加載荷，增加了它們的變形和磨損。 4摩擦力 任何一對(duì)互相壓緊并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面之間都存在摩擦力。在曲柄連桿機(jī)構(gòu)

5、中，活塞、活塞環(huán)、氣缸壁之間；曲軸、連桿軸承與軸頸之間都存在摩擦力，它是造成零件配合表面磨損的根源。 上述各種力作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)和機(jī)體的各有關(guān)零件上，使它們受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)等不同形式的載荷。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠，減少磨損，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取相應(yīng)措施。 活動(dòng)二活動(dòng)二 機(jī)體組的構(gòu)造與維修機(jī)體組的構(gòu)造與維修 機(jī)體是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架和外殼，許多零部件和輔助系統(tǒng)的元件都安裝在機(jī)體上。它是發(fā)動(dòng)機(jī)的固定件，是發(fā)動(dòng)機(jī)形狀尺寸的主要決定因素。 機(jī)體組主要由氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、氣缸墊、油底殼和氣缸套等不動(dòng)件組成。一、氣缸體一、氣缸體 （一）氣缸體的結(jié)構(gòu)（一）氣缸體的結(jié)構(gòu) 氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配

6、基體，并由它來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)件相互之間的準(zhǔn)確位置關(guān)系。水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)通常將氣缸體與上曲軸箱鑄成一體，簡(jiǎn)稱(chēng)氣缸體，如圖2-2所示。圖圖2-2 2-2 氣缸體氣缸體 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體由GGV-40（蠕蟲(chóng)狀石墨鑄鐵）制成，氣缸間距為90mm(以前是88mm)。氣缸孔壁采用紫外線光子（UV-Photonen）珩磨工藝制造，這種工藝有助于增強(qiáng)耐磨性并減少初始階段機(jī)油消耗。 氣缸體上半部有一個(gè)或若干個(gè)為活塞在其中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的圓柱形空腔，稱(chēng)為氣缸。為了使氣缸散熱，在氣缸的外面制有水套。氣缸體的下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。曲軸箱有前后壁和中間隔板，其上制有曲軸主軸承座孔，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸體上還制

7、有凸輪軸軸承座孔。為了這些軸承的潤(rùn)滑，在氣缸體側(cè)壁上鉆有潤(rùn)滑系主油道，前后壁和中間隔板上鉆有分油道。 氣缸體有上下2個(gè)平面，上平面用來(lái)安裝氣缸蓋，下平面用來(lái)安裝油底殼。這2個(gè)平面也往往是氣缸修理的加工基準(zhǔn)，因此在拆裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)。氣缸體的上、下平面用以安裝氣缸蓋和下曲軸箱，氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，并由它來(lái)保持發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)件相互之間的準(zhǔn)確位置關(guān)系。 下曲軸箱也稱(chēng)油底殼，如圖2-3所示。主要用于儲(chǔ)存機(jī)油并密封曲軸箱，同時(shí)也可起到機(jī)油散熱作用。油底殼一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)和機(jī)油容量。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵仍能吸到機(jī)油，油底殼中部做得較深，并在最深處裝

8、有放油螺塞，有的放油螺塞是磁性的，能吸附機(jī)油中的金屬屑，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)件的磨損。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，防止汽車(chē)振動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過(guò)大。為防止漏油，一般都有密封墊，也有的采用密封膠密封。 圖圖2-3 2-3 油底殼油底殼 1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式 氣缸體有三種結(jié)構(gòu)形式，即一般式、龍門(mén)式和隧道式，如圖2-4所示。(a)一般式 (b)龍門(mén)式 (c)隧道式圖圖2-4 2-4 氣缸的結(jié)構(gòu)形式氣缸的結(jié)構(gòu)形式 一般式氣缸體其發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸軸線與氣缸體下平面在同一平面上。其特點(diǎn)是便于機(jī)械加工，但剛度較差，曲軸前后端的密封性較差，多用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)。富康ZX轎車(chē)TU3.2k發(fā)動(dòng)機(jī)、夏利376Q型發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體屬于這種結(jié)

9、構(gòu)。 龍門(mén)式氣缸體其發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸軸線高于氣缸體下平面。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度較好，密封簡(jiǎn)單可靠，維修方便，但工藝性較差，大中型發(fā)動(dòng)機(jī)采用。桑塔納、捷達(dá)和奧迪等發(fā)動(dòng)機(jī)屬于這種結(jié)構(gòu)。 隧道式氣缸體主軸承孔不分開(kāi)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度最大，其質(zhì)量也最大，主軸承的同軸度易保證，但拆裝比較麻煩，多用于主軸承采用滾動(dòng)軸承的組合式曲軸。 氣缸的排列方式 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列方式基本上有三種：直列式、V形和對(duì)置式，如圖2-5所示。 圖圖2-52-5多缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列形式多缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的排列形式 直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，所有氣缸共用一根曲軸和一個(gè)缸蓋，氣缸一般垂直布置。直列式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，從而在一定程度上

10、降低了成本，但長(zhǎng)度和高度較大，故有些發(fā)動(dòng)機(jī)為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的。一般六缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)多采用直列式。 V形發(fā)動(dòng)機(jī)將氣缸排成二列，其氣缸中心線的夾角180，最常見(jiàn)的是6090。這種設(shè)計(jì)采用一根曲軸驅(qū)動(dòng)兩列氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)，曲軸上每個(gè)連桿軸頸上連接兩個(gè)連桿，發(fā)動(dòng)機(jī)必須有兩個(gè)缸蓋。V形結(jié)構(gòu)縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，改善了車(chē)輛外部空氣動(dòng)力學(xué)特性，且增加了氣缸體的剛度，但發(fā)動(dòng)機(jī)寬度增大，形狀復(fù)雜，加工困難，一般多用于氣缸數(shù)多的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)上。 一些制造廠也設(shè)計(jì)了一種特殊類(lèi)型的V形結(jié)構(gòu)，稱(chēng)作W形發(fā)動(dòng)機(jī)。它看上去與V形結(jié)構(gòu)很相像，但與V形結(jié)構(gòu)相比，每一側(cè)的活塞數(shù)增加了一倍。這種發(fā)

11、動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)非常緊湊，較小的尺寸卻有較大的動(dòng)力。W形結(jié)構(gòu)用在負(fù)荷較重的車(chē)輛，這些車(chē)輛需要10缸或12缸的動(dòng)力，但卻要求尺寸較小。 3氣缸體的受力特點(diǎn)及材料 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸體要承受曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各種力、燃料燃燒時(shí)的熱負(fù)荷、汽車(chē)行駛時(shí)自身質(zhì)量的慣性沖擊力，而它與活塞配合面的潤(rùn)滑條件差，故一般采用具有良好的耐磨、耐熱、耐腐蝕性和足夠強(qiáng)度剛度、精度穩(wěn)定的鑄鐵、優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鑄鋁合金制造而成。 ( (二二) )氣缸與氣缸套氣缸與氣缸套 氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔稱(chēng)為氣缸。氣缸工作表面承受燃?xì)獾母邷亍⒏邏鹤饔?，且活塞在其中作高速運(yùn)動(dòng)，因此要求其耐高溫、耐高壓、耐磨損和耐腐蝕。為了提高耐磨性，有時(shí)

12、在鑄鐵中加入了一些合金元素如鎳、鉬、鉻和磷等。如果氣缸體全部采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料，則成本太高，因?yàn)槌c活塞配合的氣缸壁表面外，其他部分對(duì)耐磨性要求并不高，所以現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用在氣缸體內(nèi)鑲?cè)霘飧滋?，形成氣缸工作表面。這樣，氣缸套可用耐磨性較好的合金鑄鐵或合金鋼制造，而氣缸體則用價(jià)格較低的普通鑄鐵或鋁合金等材料制造。 根據(jù)氣缸套是否直接與冷卻液接觸，氣缸套有兩種結(jié)構(gòu)，即干式和濕式，如圖2-6所示。圖圖2-6 2-6 氣缸套氣缸套 干式氣缸套不直接與冷卻水接觸，干式缸套是被壓入缸體孔中的，由于缸套自上而下都支撐在缸體上，所以可以加工得很薄，壁厚一般為13mm。干式氣缸套的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引起漏水、漏氣現(xiàn)

13、象，氣缸體結(jié)構(gòu)剛度大、缸心距小，整體結(jié)構(gòu)緊湊。 濕式氣缸套與冷卻水直接接觸，也是被壓入缸體的。冷卻水接觸到缸套的中部，由于它只在上部和下部有支撐，所以必須比干式缸套厚一點(diǎn)，一般壁厚為59mm。以微小的裝配間隙放入氣缸孔中。 大多數(shù)濕式缸套壓入缸體后，其頂面高出氣缸體上平面O.05O.15 mm。這樣當(dāng)緊固氣缸蓋螺栓時(shí)，可將氣缸蓋襯墊壓得更緊，以保證氣缸更好地密封和氣缸套更好地定位。 水冷式氣缸周?chē)蜌飧咨w中均有用以充水的空腔，稱(chēng)為水套。氣缸體和氣缸蓋上的水套是相互連通的，利用水套中的冷卻水流過(guò)高溫零件的周?chē)鴮崃繋ё摺?（三）氣缸體的檢修（三）氣缸體的檢修 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸體是在高溫、高壓

14、、驟冷和交變載荷條件下工作的，在使用中容易發(fā)生損傷，氣缸體的損傷形式主要有氣缸體的變形、裂紋和氣缸的磨損；其次也可能發(fā)生螺紋孔損壞和水道邊緣處的腐蝕等。這些損傷將破壞零件的正確幾何形狀，造成漏氣、漏水，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量和工作能力。 1.氣缸體變形的檢修 氣缸體在使用過(guò)程中發(fā)生變形是普遍存在的。由于拆裝螺栓時(shí)力矩過(guò)大或不均、或不按順序擰緊、或高溫下拆卸氣缸蓋等都會(huì)引起氣缸體與氣缸蓋結(jié)合平面的翹曲變形。氣缸體變形主要表現(xiàn)為上、下平面，端面的翹曲和配合表面的相對(duì)位置誤差增加。 氣缸體的翹曲變形可用平板作接觸檢驗(yàn)，也可用刀形樣板尺(或直尺)和塞尺(厚薄規(guī))檢測(cè)。用刀形樣板尺和塞尺檢測(cè)氣缸體平面翹曲

15、的方法如圖2-7所示。將等于或大于被測(cè)平面全長(zhǎng)的刀形樣板尺放到氣缸體平面上，沿氣缸體平面的縱向、橫向和對(duì)角線方向多處用塞尺進(jìn)行測(cè)量，求得其平面度誤差。圖圖2-7 2-7 氣缸體平面度的檢驗(yàn)氣缸體平面度的檢驗(yàn) 氣缸體變形后，可根據(jù)變形程度采取不同的修理方法。平面度誤差在整個(gè)平面上不大于O.05 mm或僅有局部不平時(shí)，可用刮刀刮平；平面度誤差較大時(shí)可采用平面磨床進(jìn)行磨削加工修復(fù)，但加工量不能過(guò)大，約O.240.50mm，否則會(huì)影響壓縮比。 2氣缸體裂紋的檢修 氣缸體產(chǎn)生裂紋的部位與結(jié)構(gòu)、工作條件和使用操作有關(guān)。裂紋會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣、漏水和漏油，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，必須及時(shí)檢修。 氣缸體外部明顯的裂

16、紋，可直接觀察。而對(duì)于細(xì)微裂紋和內(nèi)部裂紋，一般采用和氣缸蓋裝合后進(jìn)行水壓試驗(yàn)。氣缸體上的裂紋可根據(jù)裂紋的部位不同，采用不同的修理方法。凡涉及漏水、漏油、漏氣，一般予以更換。 3氣缸磨損的檢修 活塞在氣缸中作高速運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間工作后會(huì)產(chǎn)生磨損，當(dāng)磨損達(dá)到一定程度后，將引起發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性明顯下降。 (1)氣缸的磨損規(guī)律 氣缸正常磨損的特征是不均勻磨損。如圖2-8所示，氣缸孔沿高度方向磨損成上大下小的倒錐形，最大磨損部位是活塞處于上止點(diǎn)時(shí)第一道活塞環(huán)對(duì)應(yīng)的氣缸壁位置，而該位置以上幾乎無(wú)磨損形成明顯的“缸肩”。氣缸沿圓周方向的磨損形成不規(guī)則的橢圓形，其最大磨損部位一般是前后或左右方向。圖圖2-8

17、2-8 氣缸的軸向磨損氣缸的軸向磨損 造成上述不均勻磨損的原因是：活塞在上止點(diǎn)附近時(shí)各道環(huán)的背壓最大，其中又以第一道環(huán)為最大，以下逐道減??；加之氣缸上部溫度高，潤(rùn)滑條件差，進(jìn)氣中的灰塵附著量多，廢氣中的酸性物質(zhì)引起的腐蝕等，造成了氣缸上部磨損較大。 (2)氣缸磨損程度的衡量指標(biāo) 氣缸的磨損程度一般用圓度和圓柱度表示，也有以標(biāo)準(zhǔn)尺寸和氣缸磨損后的最大尺寸之差值來(lái)衡量。 圓度誤差是指同一截面上磨損的不均勻性，用同一橫截面上不同方向測(cè)得的最大直徑與最小直徑差值之半作為圓度誤差。 圓柱度誤差是指沿氣缸軸線的軸向截面上磨損的不均勻性，用被測(cè)氣缸表面任意方向所測(cè)得的最大直徑與最小直徑差值之半作為圓柱度誤差

18、。 (3)氣缸磨損的檢驗(yàn) 在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量部位的選擇很重要，氣缸的測(cè)量位置如圖2-9所示，在氣缸體上部距氣缸上平面10mm處，氣缸中部和氣缸下部距缸套下口10mm處的三個(gè)截面，按A、B兩個(gè)方向分別測(cè)量氣缸的直徑。圖圖2-9 2-9 氣缸磨損量的測(cè)量氣缸磨損量的測(cè)量 測(cè)量時(shí)，通常使用量缸表，其方法如下： 氣缸圓度的測(cè)量。 a.根據(jù)氣缸直徑的尺寸，選擇合適的接桿，裝入量缸表的下端，并使伸縮桿有12 mm的壓縮量。 b.將量缸表的測(cè)桿伸人到氣缸中的相應(yīng)部位，微微擺動(dòng)表?xiàng)U，使測(cè)桿與氣缸中心線垂直，量缸表指示的最小讀數(shù)即為正確的氣缸直徑。用量缸表在上部A向測(cè)量，旋轉(zhuǎn)表盤(pán)使“O”刻度對(duì)準(zhǔn)大表針，然后將測(cè)

19、桿在此截面上旋轉(zhuǎn)90，此時(shí)表針?biāo)缚潭扰c“O”位刻度之差的1/2即為該截面的圓度誤差。 氣缸圓柱度的測(cè)量。用量缸表在上部A向測(cè)量并找出正確的直徑位置，旋轉(zhuǎn)表盤(pán)使“O”刻度對(duì)準(zhǔn)大表針。然后依次測(cè)出其他五個(gè)數(shù)值，取六個(gè)數(shù)值中最大差值的1/2作為該氣缸的圓柱度誤差。 氣缸磨損尺寸的測(cè)量。一般發(fā)動(dòng)機(jī)最大磨損尺寸在前后兩缸的上部。測(cè)量時(shí)，用量缸表在上部A向測(cè)量并找出正確氣缸直徑位置，旋轉(zhuǎn)表盤(pán)使“0”刻度對(duì)準(zhǔn)大表針，并記住小表針?biāo)肝恢?。取出量缸表，將測(cè)桿放置于外徑千分尺的兩測(cè)頭之間，旋轉(zhuǎn)外徑千分尺的活動(dòng)測(cè)頭，使量缸表的大指針指向“O”，且小指針指向原來(lái)的位置(在氣缸中所指示的位置)。此時(shí)，外徑千分尺的尺

20、寸即為氣缸的磨損尺寸。 (4)氣缸的修理 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中磨損量最大的氣缸，其磨損程度衡量指標(biāo)超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行修理。如奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)，規(guī)定其磨損最大的氣缸直徑與標(biāo)準(zhǔn)直徑的最大偏差為O.08mm。 氣缸的修理通常采用機(jī)械加工的方法，即修理尺寸法和鑲套修復(fù)法。 修理尺寸法是指在零件結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和強(qiáng)化層允許的條件下，將配合副中主要件的磨損部位經(jīng)過(guò)機(jī)械加工至規(guī)定尺寸，恢復(fù)其正確的幾何形狀和精度，然后更換相應(yīng)的配合件，得到尺寸改變而配合性質(zhì)不變的修理方法。 修復(fù)后的尺寸稱(chēng)為修理尺寸，對(duì)于孔件是擴(kuò)大了的，對(duì)于軸件是縮小了的。 鑲套修復(fù)法是對(duì)于經(jīng)多次修理，直徑超過(guò)最大修理尺寸，或氣缸壁上有特殊損傷

21、時(shí)，可對(duì)氣缸承孔進(jìn)行加工，用過(guò)盈配合的方式鑲上新的氣缸套，使氣缸恢復(fù)到原來(lái)的尺寸的修理方法。二、氣缸蓋二、氣缸蓋 氣缸蓋的作用是封閉氣缸的上部，并與處于上止點(diǎn)時(shí)的活塞頂部和氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫、高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此要承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械符合。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通，利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分。 （一）氣缸蓋的結(jié)構(gòu)（一）氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 氣缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)上最復(fù)雜的零件之一。氣缸蓋內(nèi)部有與氣缸體相通的冷卻水套；有進(jìn)、排氣門(mén)座及氣門(mén)導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道；有燃燒室、火花塞座孔或噴油器座孔；上置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還有用以安裝凸輪

22、軸的軸承座。結(jié)構(gòu)如圖2-10所示。圖圖2-10 2-10 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 氣缸蓋由于形狀復(fù)雜，一般都采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，但是目前，鋁合金鑄造的缸蓋，正在逐步推廣，有取代鑄鐵的趨勢(shì)，如奧迪、桑塔納、富康等轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)均采用鋁合金的氣缸蓋。因鋁的導(dǎo)熱性比鑄鐵好，有利于提高壓縮比，以適應(yīng)高速高負(fù)荷強(qiáng)化汽油機(jī)散熱及提高壓縮比的需要。鋁合金氣缸蓋的缺點(diǎn)是剛度低，使用中容易變形。 汽油機(jī)的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大。所以對(duì)燃燒室有如下基本要求：一是結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，面容比要小，充氣效率要高，以減小熱量損失及縮短火焰行程；二是使混

23、合氣在壓縮終了時(shí)具有一定渦流運(yùn)動(dòng)，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時(shí)和充分燃燒；三是表面要光滑，不易積炭、排氣凈化好。 1.氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式有兩種：整體式和分開(kāi)式。 整體式氣缸蓋是指多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸共用一個(gè)缸蓋。整體式缸蓋結(jié)構(gòu)緊湊，零件數(shù)少，可縮短氣缸中心距和發(fā)動(dòng)機(jī)總長(zhǎng)度，制造成本低。當(dāng)氣缸數(shù)不超過(guò)6個(gè)，氣缸直徑小于105mm時(shí)，均采用整體式氣缸蓋。 分開(kāi)式氣缸蓋是指一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)氣缸共用一個(gè)缸蓋。這種結(jié)構(gòu)剛度較高，變形小，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫高壓燃?xì)獾挠行芊?，同時(shí)易于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的系列化。但氣缸蓋零件數(shù)增多會(huì)使氣缸中心距增大，一般用在缸徑較大的發(fā)動(dòng)機(jī)上。

24、 2.燃燒室 汽油機(jī)的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。對(duì)燃燒室有如下基本要求：一是結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，冷卻面積要小，以減少熱量損失和縮短火焰行程；二是使混合氣在壓縮終了時(shí)具有一定的渦流運(yùn)動(dòng)，以提高混合氣混合質(zhì)量和燃燒速度，保證混合氣得到及時(shí)和充分燃燒；三是表面要光滑，不易積炭。 汽油機(jī)常用燃燒室形狀有以下三種，即楔形、盆形和半球形，如圖2-11所示。圖圖2-11 2-11 汽油機(jī)燃燒室形狀汽油機(jī)燃燒室形狀 楔形燃燒室結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、緊湊，氣門(mén)斜置，氣道導(dǎo)流較好，充氣效率較高。在壓縮終了時(shí)能形成擠氣渦流，因而燃燒速度快，燃燒質(zhì)量較好。解放CA6102型發(fā)動(dòng)機(jī)采用楔形燃燒室。 盆形燃燒室結(jié)構(gòu)

25、也較簡(jiǎn)單、緊湊，氣門(mén)平行于氣缸軸線，可形成擠氣渦流。但氣門(mén)尺寸受到限制，影響換氣質(zhì)量，因而燃燒速度稍差，燃燒質(zhì)量稍低。捷達(dá)EAll3型發(fā)動(dòng)機(jī)采用盆形燃燒室。 半球形燃燒室結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊，氣門(mén)成橫向V形排列，因而氣門(mén)可以做得較大，換氣好?；鸹ㄈǔＮ挥谌紵业闹胁?，火焰行程短，燃燒迅速完全。但沒(méi)有擠氣渦流，低速性能較差，因進(jìn)排氣門(mén)位于缸蓋兩側(cè)，使配氣機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)采用了這種燃燒室。 3.氣道 現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用頂置氣門(mén)，進(jìn)、排氣道都布置在氣缸蓋上。如果每個(gè)氣門(mén)都有一個(gè)氣道是最理想的，但由于空間的問(wèn)題，有時(shí)只能將氣道合并。這些氣道被稱(chēng)為叉形氣道。如圖2-12所示。圖圖2-

26、12 氣缸蓋上的氣道氣缸蓋上的氣道 4.氣缸蓋罩 氣缸蓋罩密封配氣機(jī)構(gòu)等零部件，防止灰塵污染潤(rùn)滑油或灰塵進(jìn)入加快氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損。有的罩蓋上有加機(jī)油口和曲軸箱通風(fēng)管接口。 氣缸蓋罩用鋁合金鑄造或薄鋼板沖壓制成，與氣缸蓋結(jié)合面加上橡膠襯墊。 （二）氣缸蓋的拆卸（二）氣缸蓋的拆卸 氣缸蓋拆卸的要領(lǐng)如下： 查取車(chē)載收肯機(jī)密碼，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)蓄電池接地線。排空冷卻系統(tǒng)； 拆卸進(jìn)氣歧管； 按順序拆下活性炭罐電磁閥、點(diǎn)火功率終端級(jí)及空氣質(zhì)量計(jì)的插頭； 拔出軟管接頭，拆下空氣濾清器殼體。拔下點(diǎn)火線圈上的插頭，拔下冷卻液溫度傳感器上的插頭，從缸蓋上打開(kāi)所有線路的卡箍，將電線置于一邊； 拔出通向氣缸蓋后側(cè)

27、熱交換器的冷卻液軟管(須先松開(kāi)連接法蘭上的保持器)。拆卸正時(shí)帶上護(hù)罩。通過(guò)曲軸正時(shí)帶輪的中心螺栓，沿發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)動(dòng)曲軸，將曲軸調(diào)至1缸上止點(diǎn)位置； 用T45扳手松開(kāi)正時(shí)帶張緊裝置，向下壓正時(shí)帶張緊裝置，從凸輪軸正時(shí)帶輪上拆下正時(shí)帶，擰開(kāi)Forx螺栓，向前擺動(dòng)張緊板； 拆卸氣缸蓋罩； 按圖2-13所示的順序擰下氣缸蓋螺栓，拆下氣缸蓋。圖圖2-13 2-13 氣缸蓋螺栓拆卸順序氣缸蓋螺栓拆卸順序 （三）氣缸蓋的檢修（三）氣缸蓋的檢修 氣缸蓋在工作過(guò)程中發(fā)生的損傷形式主要有變形、裂紋和螺紋孔損壞等。 引起氣缸蓋變形、裂紋的主要原因是：氣缸蓋工作時(shí)受熱不均勻；裝配時(shí)氣缸蓋螺栓擰緊力不均勻且不按規(guī)定

28、順序擰緊；螺紋孔中污物清除不凈；高溫下拆卸氣缸蓋；氣缸體與氣缸墊平面不平等。 汽缸蓋變形檢驗(yàn)與修理方法和氣缸體平面度的方法相同。 （四）氣缸蓋的組裝（四）氣缸蓋的組裝 氣缸蓋在安裝前，必須將氣缸蓋、氣缸體、螺栓及螺孔等處的臟物徹底清除掉,氣缸蓋安裝的要領(lǐng)如下： 組裝時(shí)，必須更換缸蓋螺栓、密封件、襯墊、自鎖螺母及有規(guī)定擰緊力矩的螺栓，若需修理，須仔細(xì)清除掉殘留在缸體及缸蓋上的襯墊，確保表面無(wú)劃痕或擦傷。仔細(xì)清除掉殘余研磨材料，氣缸墊必須小心輕放氣缸體上的缸蓋螺栓盲孔內(nèi)不得有殘留機(jī)油或冷卻液。 (1)安裝氣缸蓋前，必須將曲軸和凸輪軸轉(zhuǎn)到1缸上止點(diǎn)位置。將氣缸墊安放就位，用導(dǎo)向銷(xiāo)3070作定位，擰入

29、氣缸蓋螺栓8和10的螺紋孔中，如圖2-14所示。放上新的氣缸蓋密封墊。其上的標(biāo)記號(hào)（備用零件號(hào)）必須是可以辨認(rèn)的。只有在安裝之前才能從包裝中拿出新的氣缸密封墊。 (2)蓋上氣缸蓋，裝上其余8個(gè)螺栓并用手?jǐn)Q緊。用3070中的導(dǎo)向銷(xiāo)旋出器從螺孔中旋出導(dǎo)向銷(xiāo)。必須左旋導(dǎo)向銷(xiāo)旋出器直到導(dǎo)向銷(xiāo)釘松開(kāi)旋出。分四步擰緊缸蓋蝶栓：第一次擰緊到30Nm；第二次以60Nm的力矩?cái)Q緊。第三次用強(qiáng)力扳手繼續(xù)擰緊所有螺栓1/4圈(90)；第四次再擰1/4圈(90)。圖圖2-14 2-14 氣缸蓋螺栓的擰緊順序氣缸蓋螺栓的擰緊順序 （3）安裝正時(shí)帶(調(diào)整配氣正時(shí))。安裝氣缸蓋罩。安裝多楔帶及張緊裝置。 （4）調(diào)整節(jié)氣門(mén)拉

30、索。將新鮮冷卻液加入冷卻系統(tǒng)。連接蓄電池后，輸入收音機(jī)防盜密碼。用電動(dòng)開(kāi)關(guān)完全關(guān)閉前門(mén)電動(dòng)門(mén)窗，沿關(guān)閉方向，操作所有電動(dòng)門(mén)窗開(kāi)關(guān)(至少1s)啟動(dòng)單觸功能，調(diào)整時(shí)鐘。進(jìn)行節(jié)氣門(mén)控制部件的適配，查詢(xún)故障存儲(chǔ)器(因插頭拔掉后，故障已存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，因此安裝發(fā)動(dòng)機(jī)后方能查詢(xún)及清除故障存儲(chǔ))。 鋁合金氣缸蓋應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)下按規(guī)定力矩?cái)Q緊，鑄鐵氣缸蓋應(yīng)在熱態(tài)下再擰緊一遍。這樣氣缸蓋要承受多個(gè)缸蓋螺釘?shù)木o固力和高溫高壓燃?xì)猱a(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，同時(shí)復(fù)雜的缸蓋結(jié)構(gòu)使鑄造殘余應(yīng)力難以徹底消除。因此要求氣缸蓋必須要有足夠的剛度、強(qiáng)度才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。三、三、 氣缸墊氣缸墊 氣缸墊用來(lái)保證氣缸體與氣缸蓋結(jié)合

31、面間的密封，防止漏氣、漏水。 氣缸墊接觸高溫、高壓氣體和冷卻水，在使用中很容易被燒蝕，特別是缸口卷邊周?chē)?。因此要求氣缸墊應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，耐熱；不燒損或變質(zhì)，耐腐蝕；具有一定的彈性，能彌補(bǔ)接合面的不平度，以保證密封；使用壽命長(zhǎng)。 （一）氣缸墊的構(gòu)造（一）氣缸墊的構(gòu)造 目前應(yīng)用較多的有以下幾種氣缸墊。 1金屬 石棉氣缸墊 石棉中間摻入銅屑或鋼絲，以加強(qiáng)導(dǎo)熱、平衡氣缸體與氣缸蓋的溫度。石棉外包銅皮和鋼皮，且在氣缸口、水道孔、油道口周?chē)媒饘侔呌枰约訌?qiáng)，以防被高溫燃?xì)鉄龎?。這種襯墊壓緊厚度為1.22.0mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用，但厚度和質(zhì)量的均一性較差，使用時(shí)注意光滑面朝氣缸體，否則

32、容易被燃?xì)饣蚶鋮s水沖壞。 2金屬骨架 石棉墊 用編織的鋼絲網(wǎng)或沖孔鋼片為骨架，外覆石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成墊片，只在缸口、油道口及水孔處用金屬包邊。這種缸墊彈性更好，但易粘結(jié)，只能一次性使用。 3金屬片式氣缸墊 這種氣缸墊多用在強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)上，轎車(chē)和賽車(chē)上采用較多。它需要在密封的氣缸孔、水孔和油道口周?chē)鷽_壓出一定高度的凸紋，利用凸紋的彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)采用純金屬氣缸墊，如圖2-15所示。圖圖2-15 2-15 奧迪奧迪A6A6轎車(chē)轎車(chē)ANQANQ發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊 國(guó)外一些發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始使用耐熱密封膠取代傳統(tǒng)的氣缸墊，這種發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣缸蓋和氣缸體結(jié)合面的平面度要求極高。 （二

33、）氣缸墊的安裝（二）氣缸墊的安裝 氣缸墊安裝時(shí)，應(yīng)注意將卷邊朝向易修整的接觸面或硬平面。如氣缸蓋和氣缸體同為鑄鐵時(shí)，卷邊應(yīng)朝向氣缸蓋(易修整)；當(dāng)氣缸蓋為鋁合金，氣缸體為鑄鐵時(shí)，卷邊應(yīng)朝向氣缸體(硬平面)。換用新的氣缸墊時(shí)，有標(biāo)記(“OPEN、“TOP” 頂部的意思)的一面朝向氣缸蓋，如圖2-16所示。 氣缸墊有卷邊的一面應(yīng)朝向易修正的接觸面或硬平面。如氣缸蓋和氣缸體同為鑄鐵時(shí)，卷邊應(yīng)朝向易修正的氣缸蓋；氣缸蓋為鋁合金，氣缸體為鑄鐵時(shí)，卷邊應(yīng)朝向氣缸體。 圖圖2-16 2-16 氣缸墊的標(biāo)記氣缸墊的標(biāo)記 氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸蓋襯墊，以保證燃燒室的密封。氣缸蓋襯墊應(yīng)滿足如下主要要求： 1在

34、高溫高壓燃?xì)庾饔孟掠凶銐虻膹?qiáng)度，不易損壞； 2耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃?xì)饣蛴袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻液的作用下不燒損或變質(zhì)； 3具有一定彈性，能補(bǔ)償接合面的不平度，以保證密封； 4拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)。 目前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用的氣缸墊大致有以下結(jié)構(gòu)： 應(yīng)用較多的是金屬、石棉氣缸蓋襯墊，石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮。水孔和燃燒室周?chē)碛描傔呍鰪?qiáng)，以防被高溫燃?xì)鉄龎?。這種襯墊壓緊厚度為1.2mm2mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用，但厚度和質(zhì)量的均一性較差。 有的發(fā)動(dòng)機(jī)采用在石棉中心用編織的鋼絲網(wǎng)或有孔鋼板(沖有帶毛刺小孔的翎板)為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸蓋襯墊

35、。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)正在試驗(yàn)采用膨脹石墨作為襯墊的材料。 很多強(qiáng)化的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用實(shí)心的金屬片作為氣缸蓋襯墊。例如奧迪A6轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)即采用鋼板襯墊。這種襯墊在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周?chē)鷽_壓出一定高度的凸紋,利用凸紋的彈性變形實(shí)現(xiàn)密封。四、油底殼四、油底殼 （一）作用（一）作用 油底殼的主要作用是儲(chǔ)存、冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。 （二）材料（二）材料 油底殼受力很小，油底殼的形狀決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。一般用薄鋼板沖壓而成，如奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼。有的發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼則采用鋁合金鑄造（有散熱片）。 （三）結(jié)構(gòu)（三）結(jié)構(gòu) 為了防止汽車(chē)振動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油過(guò)分激蕩，在油底殼內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋

36、板。在油底殼的最低處設(shè)有放油螺塞，以便放出潤(rùn)滑油。放油螺塞常帶有磁性，可吸附潤(rùn)滑油中的金屬屑，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼如圖2-17所示。圖圖2-17 2-17 奧迪奧迪A6A6轎車(chē)轎車(chē)ANQANQ發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼五、發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝與支撐五、發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝與支撐 一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)有三種安裝位置。在絕大多數(shù)車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車(chē)輛前部，乘客室前面。相對(duì)于車(chē)輛來(lái)說(shuō)，前置發(fā)動(dòng)機(jī)可以橫向布置，也可以縱向布置。 發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種安裝位置是安裝在車(chē)輛中部，乘客室和后懸架之間。中置發(fā)動(dòng)機(jī)通常是橫向布置的。 發(fā)動(dòng)機(jī)的第三種安裝位置是安裝在車(chē)輛后部，在這種情況下一般使用水平對(duì)置式發(fā)

37、動(dòng)機(jī)。對(duì)于這幾種安裝位置來(lái)說(shuō)，每種安裝位置既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)氣缸體和飛輪殼或變速器殼支承在車(chē)架上。一般支承方法有三點(diǎn)支承和四點(diǎn)支承兩種，如圖2-18所示。(a)三點(diǎn)支承 (b)四點(diǎn)支承圖圖2-18 2-18 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐發(fā)動(dòng)機(jī)支撐 所謂三點(diǎn)支承即前端兩點(diǎn)通過(guò)曲軸箱支承在車(chē)架上，后端一點(diǎn)通過(guò)變速器殼支承在車(chē)架上。四點(diǎn)支承則為前端兩點(diǎn)通過(guò)曲軸箱支承在車(chē)架上，后端兩點(diǎn)通過(guò)飛輪殼支承在車(chē)架上。 為了消除汽車(chē)在行駛中車(chē)架的變形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，以及減少傳給底盤(pán)和乘員的振動(dòng)和噪聲，發(fā)動(dòng)機(jī)在車(chē)架上的支承采用彈性支承。 活動(dòng)三活動(dòng)三 活塞連桿組的構(gòu)造與維修活塞連桿組的構(gòu)造與維修 活塞連桿組由活塞、活塞

38、環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿組等機(jī)件組成奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿組零件如圖2-19所示。圖圖2-19 2-19 奧迪奧迪A6A6轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組 活塞連桿組的拆卸步驟： 1轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸將準(zhǔn)備拆卸的連桿對(duì)應(yīng)的活塞轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)。 2拆卸連桿螺母，取下連桿軸承蓋，并按順序放好。 3用橡膠錘或手錘木柄推出活塞連桿組(應(yīng)事先刮去氣缸上的臺(tái)階，以免損壞活塞環(huán))，注意不要硬撬；硬敲，以免損傷氣缸。 4取出活塞連桿組后，應(yīng)將連桿軸承蓋、螺栓、螺母按原位裝回，并注意連桿的裝配標(biāo)記。標(biāo)記應(yīng)朝向皮帶盤(pán)，活塞、連桿和連桿軸承蓋上打上對(duì)應(yīng)缸號(hào)。一、活塞一、活塞 活塞的作用有兩個(gè):一是活塞頂部與氣缸蓋、氣

39、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(xiāo)傳給連桿，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 （一）活塞的構(gòu)造（一）活塞的構(gòu)造 活塞的作用是與氣缸蓋共同構(gòu)成燃燒室L承受氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。活塞是在高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑不良和散熱困難的條件下工作的，其工作條件如下： 由于活塞頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，燃?xì)獾淖罡邷囟瓤蛇_(dá)2500K以上。因此，活塞的溫度也很高，其頂部的溫度通常高達(dá)600K700K。高溫一方面使活塞材料的機(jī)械強(qiáng)度顯著下降，另一方面會(huì)使活塞的熱膨脹量增大，容易破壞活塞與其相關(guān)零件的配合。 活塞頂部在作功行程時(shí)，承受著燃?xì)獾膸в袥_擊性的高壓力。對(duì)于汽油機(jī)活塞，瞬時(shí)的壓

40、力最大值可達(dá)3MPa5MPa。對(duì)于柴油機(jī)活塞，其最大值可達(dá)6MPa9MPa，采用增壓時(shí)則更高。高壓還將導(dǎo)致活塞的側(cè)壓力更大，從而加速活塞外表面的磨損，增加活塞變形量。 一般汽車(chē)用汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000r/min6000r/min，活塞在氣缸中的平均速度可達(dá)8m/s12m/s，其瞬間速度會(huì)更高。由受力分析可知，活塞運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向在不斷地變化，故會(huì)引起很大的慣性力，它使將曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各零件和軸承承受附加的載荷。 活塞承受的氣壓力和慣性力是呈周期性變化的，因此，活塞的不同部分會(huì)受到交變的拉伸、壓縮或彎曲載荷；并且由于活塞各部分的溫度極不均勻，活塞內(nèi)部將產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，從而引起活塞的變形、磨

41、損等各種損壞。 活塞的工作條件要求活塞具有足夠的剛度和強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性和耐磨性，質(zhì)量要小，以保持最小的慣性力，熱膨脹系數(shù)小，活塞與缸壁間較小的摩擦系數(shù)等。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)目前廣泛采用的活塞材料是鋁合金，如奧迪A6轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所用的活塞是由Si-Cu-Mg過(guò)共晶鋁合金鑄造的。鋁合金活塞具有質(zhì)量小(約為同樣結(jié)構(gòu)的鑄鐵活塞的5070)，導(dǎo)熱性好(約為鑄鐵的3倍)的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)較大，在溫度升高時(shí)，強(qiáng)度和硬度下降較快。為了克服這些缺點(diǎn)，一般要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)械加工或熱處理上采取各種措施加以彌補(bǔ)。 鋁活塞的成型方法有鑄造、鍛造和液態(tài)模鍛等幾種。如解CA6102型發(fā)動(dòng)機(jī)活塞就是采用共晶鋁合金，液態(tài)模鍛新

42、工藝而制造的。 近年來(lái)柴油機(jī)的活塞又啟用灰鑄鐵材料，以發(fā)揮其成本低、耐熱性好、膨脹系數(shù)小的優(yōu)勢(shì)。新設(shè)計(jì)的灰鑄鐵活塞的質(zhì)量比鋁合金的還輕，它完全跳出了一般活塞的結(jié)構(gòu)型式(如薄頂、楔形單銷(xiāo)座、只在側(cè)壓力的方向保留裙部、噴油冷卻等)。 1活塞的基本結(jié)構(gòu) 活塞由頂部、頭部和裙部三部分組成。如圖2-20所示。 圖圖2-20 2-20 活塞基本結(jié)構(gòu)活塞基本結(jié)構(gòu) (1)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、凹頂、凸頂三種，如圖2-21所示。(a)平頂活塞 (b) 凹頂活塞 (c)凸頂活塞圖圖2-21 2-21 活塞頂部形狀活塞頂部形狀 活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀與選用的燃燒

43、室型式有關(guān)。汽油機(jī)活塞頂部較多采用平頂活塞(圖2-21a)，其優(yōu)點(diǎn)是吸熱面積小，制造工藝簡(jiǎn)單。有些汽油機(jī)為了改善混聲氣形成和燃燒而采用凹頂活塞（圖2-21b)。凹坑的大小還可以用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。二沖程汽油機(jī)通常采用凸頂活塞（圖2-21c)，柴油機(jī)的活塞頂部為與柴油機(jī)混合汽的形成或與燃燒要求相適應(yīng)常常設(shè)有各種各樣的凹坑。 活塞頂部標(biāo)有一定的記號(hào)，如箭頭、三角、缺口、“A”字等，安裝時(shí)應(yīng)將記號(hào)朝前；有的活塞頂部還刻有缸號(hào)和加大尺寸等，活塞頂部有一定標(biāo)記，如圖2-22所示，安裝時(shí)應(yīng)注意朝前記號(hào)。圖圖2-22 2-22 奧迪奧迪A6A6轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞及活塞頂部標(biāo)記轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞及活塞頂部標(biāo)記 (

44、2)活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分。其主要作用為：承受氣體壓力，并傳給連桿；與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸的密封；將活塞頂所吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳導(dǎo)到氣缸壁上。頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機(jī)一般有23道環(huán)槽，上面12道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安放油環(huán)。在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下來(lái)的多余機(jī)油，得以經(jīng)過(guò)這些小孔流回油底殼?；钊^部一般做得比較厚，以便于熱量從活塞頂經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸的冷卻壁面上，從而防止活塞頂部的溫度過(guò)高。 活塞環(huán)槽的磨損常常是影響活塞使用壽命的一個(gè)重要因素。在熱負(fù)荷較高的發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于活塞的第一道環(huán)槽溫度較高，鋁合金材料硬度的下降，再加上活塞環(huán)與環(huán)槽的

45、相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更加速了環(huán)槽的磨損。為了保護(hù)和加強(qiáng)活塞環(huán)槽，可在鋁合金活塞環(huán)槽部位鑄人由耐熱材料制造的環(huán)槽護(hù)圈，如圖2-23所示。采用奧氏體鑄鐵護(hù)圈后，環(huán)槽的壽命可以提高310倍。 圖圖2-23 2-23 活塞環(huán)槽護(hù)圈活塞環(huán)槽護(hù)圈 (3)活塞裙部是指油環(huán)槽下端以下部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。因而裙部要有一定的長(zhǎng)度和足夠的面積，以保證可靠導(dǎo)向和減輕磨損。 裙部的基本形狀為一薄壁圓筒，若該圓筒為完整的稱(chēng)為全裙式。許多高速發(fā)動(dòng)機(jī)為了減小活塞質(zhì)量，在活塞不受作用力的兩側(cè)，即沿銷(xiāo)座孔軸線方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部（圖2-24所示）。這種結(jié)構(gòu)的活塞裙部彈性較好，可以減小活塞

46、與氣缸的裝配間隙。 活塞工作時(shí)，燃燒氣體壓力均布作用在活塞頂上，而活塞銷(xiāo)給予的支反力則作用在活塞頭部的銷(xiāo)座處，由此而產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷(xiāo)座軸線方向增大。側(cè)壓力N作用也使活塞裙部直徑在同一方向上增大。此外，活塞銷(xiāo)座附近的金屬堆積，受熱后膨脹量大，致使裙部在受熱變形時(shí)，在沿活塞銷(xiāo)座軸線方向的直徑增量大于其他方向。所以，活塞工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械變形和熱變形，使得其裙部斷面變成長(zhǎng)軸在活塞銷(xiāo)方隨上的橢圓。圖圖2-24 拖板式活塞拖板式活塞 圖圖2-25活塞環(huán)槽的磨損活塞環(huán)槽的磨損 （二）活塞的檢修（二）活塞的檢修 1. 活塞常見(jiàn)損傷的檢修 (1)活塞環(huán)槽磨損?；钊h(huán)槽是活塞的最大磨損部位，其中第一道

47、環(huán)槽磨損最為嚴(yán)重?；钊诟咚偻鶑?fù)運(yùn)動(dòng)中，由于受氣體壓力的作用，使活塞環(huán)對(duì)環(huán)槽的沖擊很大，再加上高溫的影響，使環(huán)槽的下平面磨損大、上平面磨損小，并呈內(nèi)小外大的梯形狀，如圖2-25箭頭所指。奧迪A6發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的環(huán)槽磨損極限為：氣環(huán)環(huán)槽應(yīng)不大于0.20mm，油環(huán)環(huán)槽應(yīng)不大于0.15mm。 (2)活塞裙部磨損?；钊共康哪p普遍較小，當(dāng)活塞裙部與損缸壁間隙過(guò)大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)易出現(xiàn)敲缸故障，并有嚴(yán)重的竄油現(xiàn)象。圖2-26所示為活塞裙部磨損的檢測(cè)。 (3)活塞銷(xiāo)座孔磨損?；钊诠ぷ鲿r(shí)，由于氣體壓力和交變慣性力的作用，使活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)孔座之間發(fā)生磨損。其最大磨損發(fā)生在座孔的上下方向，即垂直于活塞銷(xiāo)座孔與活塞軸線平行

48、的方向，導(dǎo)致銷(xiāo)與座孔配合松曠，出現(xiàn)活塞銷(xiāo)響故障。圖2-27所示為活塞銷(xiāo)座孔的檢測(cè)。 圖圖2-262-26活塞裙部直徑的檢測(cè)活塞裙部直徑的檢測(cè) 圖圖2-272-27活塞銷(xiāo)座孔的檢測(cè)活塞銷(xiāo)座孔的檢測(cè) 圖圖2-28 2-28 檢查缸徑檢查缸徑 (4)檢查活塞 使用75100mm外徑百分尺，在活塞下緣離裙邊約10mm處與活塞銷(xiāo)垂直方向測(cè)量，見(jiàn)圖2-28。與標(biāo)準(zhǔn)偏差最大為0.04mm。 使用75100mm的外徑百分尺和50100mm的內(nèi)徑百分尺按圖2-28所示方法在6個(gè)位置上檢查缸徑。與標(biāo)準(zhǔn)尺寸偏差最大為0.08mm。 當(dāng)缸體用發(fā)動(dòng)機(jī)支架VW540固害在裝配臺(tái)上時(shí)不能測(cè)量缸徑，因?yàn)檫@樣會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤碼差。

49、 2. 活塞非正常損傷的檢修 活塞的非正常損傷形式主要有拉傷(圖2-29)、燒頂(圖2-30)、脫頂、裂紋等。 (1)活塞拉傷 一般都有明顯的痕跡，主要原因是活塞裙部與氣缸壁間隙小，不能形成足夠的油膜；機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入氣缸表面；活塞銷(xiāo)卡簧在活塞銷(xiāo)軸向沖擊力的作用下沖擊環(huán)槽，使氣缸和活塞損壞。有些機(jī)型的活塞容易出現(xiàn)拉缸，主要是活塞選用的材料、設(shè)計(jì)及制造工藝不當(dāng)?shù)仍蛞鸬??；钊p度拉傷，在不影響配合間隙的情況下，允許用細(xì)砂布打磨后繼續(xù)使用；拉傷嚴(yán)重的活塞必須更換。圖圖2-29活塞拉傷活塞拉傷 圖圖2-30活塞燒頂活塞燒頂 (2)活塞燒頂 其主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)在超負(fù)荷或爆燃條件下長(zhǎng)時(shí)間工作。若某一機(jī)型容

50、易出現(xiàn)燒頂時(shí)，一般還與活塞的材料和設(shè)計(jì)有關(guān)?；钊麩?，則應(yīng)予以更換。 (3)活塞脫頂 其主要原因是活塞環(huán)間隙過(guò)小，高溫下活塞環(huán)卡死，活塞與氣缸壁發(fā)生粘結(jié)，而裙部受連桿拖動(dòng)，造成頭部與裙部分離；發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，活塞頭部卡死在氣缸中，而裙部受連桿拖動(dòng)，造成頭部與裙部分離；設(shè)計(jì)或制造中留下的缺陷?；钊擁攽?yīng)予以更換。 (4)活塞裂紋 其主要產(chǎn)生于活塞環(huán)槽部和活塞銷(xiāo)座孔處?；钊h(huán)對(duì)活塞槽部的不斷上下撞擊，活塞銷(xiāo)損傷變形以及發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃，活塞的材料和制造中存在缺陷等均可引起活塞產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重時(shí)活塞將破裂。圖2-31所示為銷(xiāo)座裂紋引起的活塞破裂。 圖圖2-312-31銷(xiāo)座破裂的活塞銷(xiāo)座破裂的活塞ANQ活塞直

51、徑氣缸直徑基小尺寸80.98581.01第一次加大尺寸81.23581.26第二次加大尺寸81.48581.51 3. 活塞的選配 在發(fā)動(dòng)機(jī)大修或更換氣缸體（或氣缸套）時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣缸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸或修理尺寸同時(shí)更換活塞，并注意下列要求： (1)活塞的修理尺寸要求。各缸應(yīng)選用同一修理級(jí)別的活塞。檢測(cè)部位距裙部下緣約l0mm，并與活塞銷(xiāo)軸線成90。要求與公稱(chēng)尺寸的最大偏差為0.04mm,奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的修理尺寸見(jiàn)表2-1。表表2-1 2-1 奧迪奧迪A6A6轎車(chē)轎車(chē)ANQANQ發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的修理尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的修理尺寸 (2)活塞的質(zhì)量要求。同一組活塞中，各活塞的質(zhì)量應(yīng)基本一致，中、低轉(zhuǎn)速

52、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞之間的質(zhì)量誤差應(yīng)不大于8g，高速發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)不大于5g。 (3)活塞的材質(zhì)要求。在同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，應(yīng)選用同一廠家生產(chǎn)的同一組活塞，以便保證活塞的材料、性能、質(zhì)量、尺寸一致。同組活塞直徑差應(yīng)不大于0.020.025mm。 (4)活塞裙部圓度和圓柱度要求。活塞裙部圓度和圓柱度應(yīng)符合規(guī)定的要求。汽油機(jī)活塞裙部錐形的圓柱度因設(shè)計(jì)而異，一般為0.0050.030mm，具體尺寸視車(chē)型或結(jié)構(gòu)而異。 (5)活塞與氣缸的配合間隙（常稱(chēng)配缸間隙）應(yīng)符合規(guī)定的間隙值（ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)為0.0350.045mm）。配缸間隙可以用厚薄規(guī)來(lái)測(cè)量，也可以用百分表和千分尺分別測(cè)出氣缸與活塞的直徑，然后通過(guò)計(jì)算得到。 （三）

53、活塞的組裝（三）活塞的組裝 1.標(biāo)記活塞的安裝位置和氣缸號(hào)，以免混淆； 2.安裝時(shí)活塞頂部箭頭應(yīng)指向帶輪。二、二、 活塞環(huán)活塞環(huán) 活塞與氣缸有兩類(lèi)密封問(wèn)題：竄氣和竄油。 竄氣是指燃燒氣體通過(guò)活塞與氣缸的間隙泄漏至曲軸箱，這將導(dǎo)致功率損失；竄油指潤(rùn)滑油上行至燃燒室，造成燒機(jī)油，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能；因此必須通過(guò)活塞環(huán)來(lái)密封。 （一）活塞環(huán)的作用（一）活塞環(huán)的作用 活塞環(huán)按作用不同分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，兩者配合使用。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的氣體漏入曲軸箱，同時(shí)將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁（活塞環(huán)槽部不和氣缸壁直接接觸），再由冷卻水或空氣帶走。另外，還起到刮油、布油的輔助作用

54、。油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁上涂覆一層均勻的油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可減小活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用，如圖2-32所示。奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上共有三道環(huán)，上面二道為氣環(huán)，最下面一道為油環(huán)。圖圖2-322-32活塞環(huán)作用活塞環(huán)作用 （二）活塞環(huán)的材料（二）活塞環(huán)的材料 1氣環(huán)材料 氣環(huán)一般由耐磨性很好的鑄鐵制成。因?yàn)樵摬牧虾艽?，所以很容易折斷，拆裝時(shí)要特別注意。為了提高抗斷裂性，某些高質(zhì)量的氣環(huán)外側(cè)鍍有鉻層或鉬層，如圖2-33所示。由于鍍鉻或鍍鉬層能夠降低活塞環(huán)與缸壁的磨損，從而大大地延長(zhǎng)了氣環(huán)的使用壽命。某些發(fā)動(dòng)

55、機(jī)使用韌性鐵作為氣環(huán)的材料，這種材料強(qiáng)度較大，抗斷裂性能好，但成本較高。圖圖2-332-33鍍有鉻層或鉬層的氣環(huán)鍍有鉻層或鉬層的氣環(huán) 圖圖2-342-34表面鍍鉻的組合式油表面鍍鉻的組合式油環(huán)環(huán) 2.油環(huán)材料 普通油環(huán)一般用耐磨合金鑄鐵制造。奧迪A6轎車(chē)ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)采用組合式油環(huán)，其合金鋼片采用表面鍍鉻工藝，以減小磨損，提高使用壽命，如圖2-34所示。 （三）活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)（三）活塞環(huán)的結(jié)構(gòu) 由于氣環(huán)和油環(huán)的作用不同，其結(jié)構(gòu)形式也不一樣。圖2-35所示為活塞環(huán)各部位的名稱(chēng)。圖圖2-352-35活塞環(huán)各部位名稱(chēng)活塞環(huán)各部位名稱(chēng) 1.氣環(huán) 氣環(huán)為一帶有切口的彈性片狀圓環(huán)，如圖2-35(a)所示。在自

56、由狀態(tài)下，氣環(huán)的外徑略大于氣缸的直徑。當(dāng)環(huán)裝入氣缸后，產(chǎn)生彈力使環(huán)緊壓在氣缸壁上，其切口處具有一定的端隙。汽油機(jī)氣環(huán)一般為2道，柴油機(jī)氣環(huán)一般為3道。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高，活塞環(huán)的數(shù)量在不斷減少。 （1）氣環(huán)開(kāi)口形狀氣環(huán)開(kāi)口形狀見(jiàn)表2-2。表表2-22-2氣環(huán)開(kāi)口形狀氣環(huán)開(kāi)口形狀 (2)氣環(huán)的斷面形狀 氣環(huán)常按斷面形狀來(lái)命名，常見(jiàn)的有矩形環(huán)、錐形環(huán)、內(nèi)切口扭曲環(huán)、外切口扭曲環(huán)、梯形環(huán)和桶形環(huán)等。氣環(huán)的斷面形狀多種多樣，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和強(qiáng)化程度，選擇不同斷面形狀的氣環(huán)組合，可以得到最好的密封效果和使用性能。 （3）矩形氣環(huán)的泵油作用及危害 由于活塞環(huán)側(cè)隙和背隙的存在，發(fā) 動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活

57、塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油作用。具體地說(shuō)，當(dāng)活塞帶著活塞環(huán)下行時(shí)，在慣性力和摩擦阻力的作用下，活塞環(huán)緊貼于環(huán)槽的上端面上，于是從缸壁上刮下來(lái)的機(jī)油便充滿側(cè)隙和背隙處，如圖2-36(a)所示；當(dāng)活塞帶動(dòng)活塞環(huán)上行時(shí)，活塞環(huán)又緊貼在環(huán)槽的下端面上，將機(jī)油擠到環(huán)槽的上方，如圖2-36(b)所示。如此反復(fù)進(jìn)行，似油泵將機(jī)油不斷壓入燃燒室，這種現(xiàn)象稱(chēng)為泵油作用。(a)活塞上行 (b)活塞下行 圖圖2-362-36矩形環(huán)的泵油作用矩形環(huán)的泵油作用 氣環(huán)的泵油作用對(duì)潤(rùn)滑困難的氣缸上部是有利的，但應(yīng)進(jìn)行有效控制。如果機(jī)油竄入氣缸燃燒，一方面使機(jī)油消耗增加；另一方面使火花塞沾油而不能產(chǎn)生電火花，并使燃燒室內(nèi)積炭增多，造成

58、活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)失去彈性，破壞密封，甚至折斷或劃傷缸壁。消除或減小泵油作用的措施：除在氣環(huán)下面安裝刮油環(huán)外，廣泛采用非矩形斷面氣環(huán)，如扭曲環(huán)。 2油環(huán) 油環(huán)按結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式2種。圖2-35（b）整體式油環(huán)其外圓柱面的中部切有一道凹槽，凹槽底部開(kāi)有若干個(gè)回油用的小孔或窄槽，有的在其背面加裝彈性襯墊，既可保證對(duì)氣缸壁的彈力，又可有較好的柔性，延長(zhǎng)其使用壽命。圖2-35（c）組合式油環(huán)由上、下刮片和襯簧組成。ANQ發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的油環(huán)由上下兩片相互獨(dú)立的刮油鋼片和一個(gè)彈性良好的鋼絲襯簧組成，刮油鋼片刮油作用很強(qiáng)，刮油效果好。 ( (四四) )活塞環(huán)的拆卸活塞環(huán)的拆卸 1開(kāi)口錯(cuò)位120； 2用活

59、塞環(huán)鉗拆裝； 3“TOP”(向上)標(biāo)記朝向活塞頂部； 4檢查開(kāi)口間隙,將活塞環(huán)沿氣缸垂直向下推至離氣缸頂約15mm處。 （五）活塞環(huán)的（五）活塞環(huán)的“三隙三隙” 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞、活塞環(huán)等都會(huì)發(fā)生熱膨脹。因此，活塞環(huán)在安裝時(shí)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙、背隙三處間隙，以防止活塞環(huán)卡死在環(huán)槽和氣缸中，確保其密封性能。端隙又稱(chēng)開(kāi)口間隙，一般為0.250.50mm；第一道環(huán)因工作溫度高，故其端隙比其余幾道環(huán)大。側(cè)隙又稱(chēng)邊隙，第一道環(huán)因工作溫度高，取值為0.040.10mm；其他氣環(huán)一般為0.030.07mm；普通油環(huán)的側(cè)隙較小，一般為0.0250.07mm；組合式油環(huán)沒(méi)有側(cè)隙。背隙一般為0.300.40mm，

60、普通油環(huán)的背隙比較大。為了便于測(cè)量，維修中以環(huán)的厚度與環(huán)槽的深度差來(lái)表示背隙，此值比理論值小。 （六）活塞環(huán)的損傷（六）活塞環(huán)的損傷 活塞環(huán)的常見(jiàn)損傷主要是活塞環(huán)的磨損、彈性減弱和斷裂。 1活塞環(huán)磨損 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞環(huán)和缸套之間的磨損具有如下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）活塞環(huán)在上下止點(diǎn)之間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，速度從靜止?fàn)顟B(tài)變化到最高達(dá)30m/s左右，如此反復(fù)的做大幅度變化。 （2）做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在工作循環(huán)的進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣行程中，氣缸壓力變化很大。 （3）因?yàn)槭苋紵谐痰挠绊?，活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)經(jīng)常是在高溫下進(jìn)行的，特別是第一道氣環(huán)，在高溫高壓及燃燒生成物所產(chǎn)生的化學(xué)作用下，油膜很難建立，使其實(shí)現(xiàn)完全潤(rùn)滑比較

61、困難，而常常處于臨界潤(rùn)滑狀態(tài)。 影響活塞環(huán)磨損的因素很多，其中活塞環(huán)的材料和形狀、氣缸套活塞的材料和結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、燃油和潤(rùn)滑油的品質(zhì)等是主要因素。當(dāng)然，在同一氣缸中，潤(rùn)滑狀態(tài)對(duì)活塞環(huán)磨損的影響則是最大的，可以說(shuō)，活塞環(huán)的磨損在很大程度上取決于潤(rùn)滑狀態(tài)。理想的環(huán)面間潤(rùn)滑為兩滑動(dòng)面間有一層均勻的油膜，然而這種情況事實(shí)上并不存在，特別是第一道氣環(huán)，由于受高溫的影響，很難建立起較理想的潤(rùn)滑狀態(tài)。 2.活塞環(huán)斷裂 活塞環(huán)除正常磨損外，還有斷裂損壞。其主要是由于活塞環(huán)側(cè)隙、端隙過(guò)小，或在維護(hù)、小修更換活塞環(huán)時(shí)缸肩未刮平、安裝不當(dāng)所致。 3.活塞環(huán)的選配 在發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)應(yīng)更換所

62、有活塞環(huán)，更換時(shí)應(yīng)按照氣缸的修理級(jí)別選用，必須與氣缸、活塞選用同一修理級(jí)別的活塞環(huán)。在維護(hù)或小修中，如需更換活塞環(huán)時(shí)，選用的活塞環(huán)修理尺寸級(jí)別應(yīng)與被更換的活塞環(huán)相同，絕不允許用加大級(jí)別的活塞環(huán)來(lái)代替較小級(jí)別的活塞環(huán)使用。 為了保證活塞環(huán)與活塞環(huán)槽及氣缸的良好配合，在選配活塞環(huán)時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行下列檢測(cè)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)以氣缸的修理尺寸為依據(jù),同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選用與氣缸和活塞修理尺寸等級(jí)相同的活塞壞； (2)活塞環(huán)的彈力、漏光度、端隙、側(cè)隙、背隙及平面度應(yīng)符合要求；當(dāng)其中任何一項(xiàng)不符合要求時(shí)，均應(yīng)重新選配活塞環(huán)。 4.活塞環(huán)彈力檢驗(yàn) 活塞環(huán)的彈力是保證氣缸密封性的主要條件之一，一般在彈力檢驗(yàn)儀上進(jìn)

63、行檢測(cè)，如圖2-38所示。檢測(cè)時(shí)，把活塞環(huán)放在彈力檢驗(yàn)儀上，使環(huán)的開(kāi)口處于水平位置，移動(dòng)檢驗(yàn)儀上的量塊，把活塞的開(kāi)口間隙壓縮到標(biāo)準(zhǔn)值，觀察秤桿上的質(zhì)量，應(yīng)符合技術(shù)要求。圖圖2-382-38活塞環(huán)彈力檢測(cè)活塞環(huán)彈力檢測(cè) 5.活塞環(huán)漏光度檢測(cè) 活塞環(huán)漏光度檢測(cè)方法如下： (1)將活塞環(huán)平放在已修好的氣缸內(nèi)，用活塞頂部推平活塞環(huán)，如圖2-39所示； (2)在活塞環(huán)上蓋一個(gè)比氣缸直徑略小的硬紙板做成的遮光板，在氣缸下部放置燈光照明，如圖2-40所示。圖圖2-392-39用活塞將活塞環(huán)推入氣缸用活塞將活塞環(huán)推入氣缸 圖圖2-402-40活塞環(huán)漏光檢測(cè)活塞環(huán)漏光檢測(cè) (3)觀察活塞環(huán)外圓與氣缸壁之間是否漏

64、光。 (4)用厚薄規(guī)和量角器測(cè)量其漏光度，應(yīng)符合技術(shù)要求：活塞環(huán)開(kāi)口處左右對(duì)應(yīng)圓心角30范圍內(nèi)不允許漏光；同一活塞環(huán)上漏光不應(yīng)多于2處，每處漏光弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角不得超過(guò)25；同一活塞環(huán)上漏光弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角總和不超過(guò)45；漏光縫隙不大于0.02mm。（七）活塞環(huán)的組裝（七）活塞環(huán)的組裝 活塞環(huán)拆裝及檢查的注意事項(xiàng)如下： 1.相鄰兩活塞環(huán)的開(kāi)口必須錯(cuò)位120； 2.用活塞環(huán)鉗拆裝活塞環(huán)； 3.活塞環(huán)上“TOP”（向上）標(biāo)記必須朝向活塞頂部。三、活塞銷(xiāo)三、活塞銷(xiāo) 活塞銷(xiāo)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(xiāo)工作時(shí)承受很大的周期性沖擊載荷，且高溫，潤(rùn)滑條件差，因而要

65、求活塞銷(xiāo)要有足夠的剛度和強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量輕。 活塞銷(xiāo)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。（一）活塞銷(xiāo)的構(gòu)造（一）活塞銷(xiāo)的構(gòu)造 活塞銷(xiāo)的連接方式有兩種：全浮式和半浮式，如圖2-41所示。(a)全浮式 (b)半浮式圖圖2-41 2-41 活塞銷(xiāo)連接方式活塞銷(xiāo)連接方式 全浮式連接是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度時(shí)，活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座、活塞銷(xiāo)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，減小了磨損且使磨損均勻，被廣泛采用。為防止工作時(shí)活塞銷(xiāo)從孔中滑出，必須用卡環(huán)將其固定在銷(xiāo)座孔內(nèi)。 半浮式連接是指銷(xiāo)與座孔或銷(xiāo)與連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。其中大多數(shù) 連桿襯采用銷(xiāo)

66、與連桿小頭固定的方式?？梢詫⒒钊N(xiāo)壓配在連桿小頭孔內(nèi)，也可將活塞銷(xiāo)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。 （二）活塞銷(xiāo)的選配（二）活塞銷(xiāo)的選配 活塞銷(xiāo)的選配 發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，一般應(yīng)更換活塞銷(xiāo)。 活塞銷(xiāo)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活塞銷(xiāo)；活塞銷(xiāo)表面應(yīng)無(wú)任何銹蝕和斑點(diǎn)，表面粗糙度Ra不大于O.20m，圓柱度誤差不大于0.0025mm，質(zhì)量差在10g范圍內(nèi)。 1活塞銷(xiāo)的耗損 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷(xiāo)要承受燃燒氣體的壓力和活塞連桿組慣性力的作用，其負(fù)荷的大小和方向是周期性變化的，對(duì)活塞銷(xiāo)產(chǎn)生很大的沖擊作用?；钊N(xiāo)多用浮式連接，與活塞銷(xiāo)座的配合精度很高，常溫下有微量的過(guò)盈。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，與活塞銷(xiāo)座和連桿襯套有微小的間隙。因此活塞銷(xiāo)可以在銷(xiāo)座和連桿襯套內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使得活塞銷(xiāo)的徑向磨損比較均勻，磨損速率也較低。 活塞銷(xiāo)在工作時(shí)，承受較大的沖擊載荷，當(dāng)活塞銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)座和連桿襯套的配合間隙超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)由于配合的松曠發(fā)生異響。 2活塞銷(xiāo)的選配 發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，一般應(yīng)更換活塞銷(xiāo)，選配標(biāo)準(zhǔn)尺寸的活塞銷(xiāo)，為小修留有余地。 選配活塞銷(xiāo)的原則是：同