項目二曲柄連桿機構

《項目二曲柄連桿機構》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《項目二曲柄連桿機構（145頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、項目二項目二 曲柄連桿機構曲柄連桿機構知識目標：知識目標：1.掌握曲柄連桿機構的作用和組成；2.了解曲柄連桿機構的受力分析；3.掌握機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的構造和裝配關系。能力目標：能力目標：1.掌握機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的檢測和維修方法；2.了解機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組常見故障的診斷的方法及步驟；3.掌握曲柄連桿機構的裝配與調整?；顒右换顒右?曲柄連桿機構概曲柄連桿機構概述述一、一、 曲柄連桿機構組成曲柄連桿機構組成 曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。 ( (一一) )機體組機體組 主要包括氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、油底殼等不動件。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)、活塞銷及連桿等運動件。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、飛輪等機件。如圖2-1(b）所示。(a)機體組（b）活塞連桿組與曲軸飛輪組圖圖2-1 2-1 奧迪轎車發(fā)動機曲柄連桿機構組奧迪轎車發(fā)動機曲柄連桿機構組成成 在發(fā)動機工作過程中，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力直接作用在活塞頂上，推動活塞作往復直線運動，經(jīng)活塞銷、連桿和曲軸，將活塞的往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動。發(fā)動機產(chǎn)生的動力，大部分經(jīng)曲軸后端的飛輪輸出，還有一部分通過曲軸前端的齒輪和帶輪驅動本機其他機構和系統(tǒng)。二、二、

3、曲柄連桿機構受力分析曲柄連桿機構受力分析 曲柄連桿機構工作條件十分惡劣。氣缸內最高溫度可達2500K以上，最高壓力可達5-9MPa，最高轉速可達4000-6000rmin，此外,與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機件(如氣缸、氣缸蓋和活塞組等)還將受到化學腐蝕，因此，曲柄連桿機構是在高溫、高壓、高速和化學腐蝕的條件下工作的。同時，曲柄連桿機構在工作時作變速運動，受力情況相當復雜，有氣體作用力、運動質量慣性力、旋轉運動的離心力以及相對運動件接觸表面的摩擦力等。 1氣體作用力 在發(fā)動機工作循環(huán)的每個行程中，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，進氣和排氣行程較小，對機件影響不大。 在

4、發(fā)動機工作循環(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不斷變化，造成各處磨損不均勻。 2往復慣性力 往復運動的物體，當運動速度變化時，將產(chǎn)生往復慣性力。慣性力使曲柄連桿機構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，還會引起發(fā)動機振動。 3離心力 物體繞某一中心作旋轉運動時，就會產(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 任何一對互相壓緊并作相對運動的零件表面之間都存在摩擦力。在曲柄連桿機構

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構和機體的各有關零件上，使它們受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉等不同形式的載荷。為保證發(fā)動機工作可靠，減少磨損，在結構上應采取相應措施。 活動二活動二 機體組的構造與維修機體組的構造與維修 機體是發(fā)動機的骨架和外殼，許多零部件和輔助系統(tǒng)的元件都安裝在機體上。它是發(fā)動機的固定件，是發(fā)動機形狀尺寸的主要決定因素。 機體組主要由氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、氣缸墊、油底殼和氣缸套等不動件組成。一、氣缸體一、氣缸體 （一）氣缸體的結構（一）氣缸體的結構 氣缸體是發(fā)動機各個機構和系統(tǒng)的裝配

6、基體，并由它來保持發(fā)動機各運動件相互之間的準確位置關系。水冷式發(fā)動機通常將氣缸體與上曲軸箱鑄成一體，簡稱氣缸體，如圖2-2所示。圖圖2-2 2-2 氣缸體氣缸體 發(fā)動機缸體由GGV-40（蠕蟲狀石墨鑄鐵）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耐磨性并減少初始階段機油消耗。 氣缸體上半部有一個或若干個為活塞在其中運動導向的圓柱形空腔，稱為氣缸。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，其內腔為曲軸運動的空間。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)動機在氣缸體上還制

7、有凸輪軸軸承座孔。為了這些軸承的潤滑，在氣缸體側壁上鉆有潤滑系主油道，前后壁和中間隔板上鉆有分油道。 氣缸體有上下2個平面，上平面用來安裝氣缸蓋，下平面用來安裝油底殼。這2個平面也往往是氣缸修理的加工基準，因此在拆裝時應注意保護。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)動機各個機構和系統(tǒng)的裝配基體，并由它來保持發(fā)動機各運動件相互之間的準確位置關系。 下曲軸箱也稱油底殼，如圖2-3所示。主要用于儲存機油并密封曲軸箱，同時也可起到機油散熱作用。油底殼一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機總體結構和機油容量。為保證發(fā)動機縱向傾斜時機油泵仍能吸到機油，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，能吸附機油中的金屬屑，以減少發(fā)動機運動件的磨損。油底殼內還設有擋油板，防止汽車振動時油面波動過大。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.氣缸體的結構形式 氣缸體有三種結構形式，即一般式、龍門式和隧道式，如圖2-4所示。(a)一般式 (b)龍門式 (c)隧道式圖圖2-4 2-4 氣缸的結構形式氣缸的結構形式 一般式氣缸體其發(fā)動機的曲軸軸線與氣缸體下平面在同一平面上。其特點是便于機械加工，但剛度較差，曲軸前后端的密封性較差，多用于中小型發(fā)動機。富康ZX轎車TU3.2k發(fā)動機、夏利376Q型發(fā)動機的氣缸體屬于這種結

9、構。 龍門式氣缸體其發(fā)動機的曲軸軸線高于氣缸體下平面。其特點是結構剛度和強度較好，密封簡單可靠，維修方便，但工藝性較差，大中型發(fā)動機采用。桑塔納、捷達和奧迪等發(fā)動機屬于這種結構。 隧道式氣缸體主軸承孔不分開，其特點是結構剛度最大，其質量也最大，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軸承的組合式曲軸。 氣缸的排列方式 發(fā)動機氣缸排列方式基本上有三種：直列式、V形和對置式，如圖2-5所示。 圖圖2-52-5多缸發(fā)動機氣缸的排列形式多缸發(fā)動機氣缸的排列形式 直列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，所有氣缸共用一根曲軸和一個缸蓋，氣缸一般垂直布置。直列式結構簡單，易于制造，從而在一定程度上

10、降低了成本，但長度和高度較大，故有些發(fā)動機為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的。一般六缸以下發(fā)動機多采用直列式。 V形發(fā)動機將氣缸排成二列，其氣缸中心線的夾角180，最常見的是6090。這種設計采用一根曲軸驅動兩列氣缸中的活塞運動，曲軸上每個連桿軸頸上連接兩個連桿，發(fā)動機必須有兩個缸蓋。V形結構縮短了發(fā)動機的長度，降低了發(fā)動機的高度，改善了車輛外部空氣動力學特性，且增加了氣缸體的剛度，但發(fā)動機寬度增大，形狀復雜，加工困難，一般多用于氣缸數(shù)多的大功率發(fā)動機上。 一些制造廠也設計了一種特殊類型的V形結構，稱作W形發(fā)動機。它看上去與V形結構很相像，但與V形結構相比，每一側的活塞數(shù)增加了一倍。這種發(fā)

11、動機結構非常緊湊，較小的尺寸卻有較大的動力。W形結構用在負荷較重的車輛，這些車輛需要10缸或12缸的動力，但卻要求尺寸較小。 3氣缸體的受力特點及材料 發(fā)動機工作時氣缸體要承受曲柄連桿機構的各種力、燃料燃燒時的熱負荷、汽車行駛時自身質量的慣性沖擊力，而它與活塞配合面的潤滑條件差，故一般采用具有良好的耐磨、耐熱、耐腐蝕性和足夠強度剛度、精度穩(wěn)定的鑄鐵、優(yōu)質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 氣缸體內引導活塞作往復運動的圓柱形空腔稱為氣缸。氣缸工作表面承受燃氣的高溫、高壓作用，且活塞在其中作高速運動，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

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)質耐磨材料，則成本太高，因為除與活塞配合的氣缸壁表面外，其他部分對耐磨性要求并不高，所以現(xiàn)代汽車發(fā)動機廣泛采用在氣缸體內鑲入氣缸套，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，氣缸套有兩種結構，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)點是不會引起漏水、漏氣現(xiàn)

13、象，氣缸體結構剛度大、缸心距小，整體結構緊湊。 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，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。這樣當緊固氣缸蓋螺栓時，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。 水冷式氣缸周圍和氣缸蓋中均有用以充水的空腔，稱為水套。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高溫零件的周圍而將熱量帶走。 （三）氣缸體的檢修（三）氣缸體的檢修 發(fā)動機運轉時，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)動機的裝配質量和工作能力。 1.氣缸體變形的檢修 氣缸體在使用過程中發(fā)生變形是普遍存在的。由于拆裝螺栓時力矩過大或不均、或不按順序擰緊、或高溫下拆卸氣缸蓋等都會引起氣缸體與氣缸蓋結合平面的翹曲變形。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位置誤差增加。 氣缸體的翹曲變形可用平板作接觸檢驗，也可用刀形樣板尺(或直尺)和塞尺(厚薄規(guī))檢測。用刀形樣板尺和塞尺檢測氣缸體平面翹曲

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

16、紋，可直接觀察。而對于細微裂紋和內部裂紋，一般采用和氣缸蓋裝合后進行水壓試驗。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動，長時間工作后會產(chǎn)生磨損，當磨損達到一定程度后，將引起發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性明顯下降。 (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時第一道活塞環(huán)對應的氣缸壁位置，而該位置以上幾乎無磨損形成明顯的“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：活塞在上止點附近時各道環(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，潤滑條件差，進氣中的灰塵附著量多，廢氣中的酸性物質引起的腐蝕等，造成了氣缸上部磨損較大。 (2)氣缸磨損程度的衡量指標 氣缸的磨損程度一般用圓度和圓柱度表示，也有以標準尺寸和氣缸磨損后的最大尺寸之差值來衡量。 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，用被測氣缸表面任意方向所測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 在進行測量時，測量部位的選擇很重要，氣缸的測量位置如圖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處的三個截面，按A、B兩個方向分別測量氣缸的直徑。圖圖2-9 2-9 氣缸磨損量的測量氣缸磨損量的測量 測量時，通常使用量缸表，其方法如下： 氣缸圓度的測量。 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.將量缸表的測桿伸人到氣缸中的相應部位，微微擺動表桿，使測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向測量，旋轉表盤使“O”刻度對準大表針，然后將測

19、桿在此截面上旋轉90，此時表針所指刻度與“O”位刻度之差的1/2即為該截面的圓度誤差。 氣缸圓柱度的測量。用量缸表在上部A向測量并找出正確的直徑位置，旋轉表盤使“O”刻度對準大表針。然后依次測出其他五個數(shù)值，取六個數(shù)值中最大差值的1/2作為該氣缸的圓柱度誤差。 氣缸磨損尺寸的測量。一般發(fā)動機最大磨損尺寸在前后兩缸的上部。測量時，用量缸表在上部A向測量并找出正確氣缸直徑位置，旋轉表盤使“0”刻度對準大表針，并記住小表針所指位置。取出量缸表，將測桿放置于外徑千分尺的兩測頭之間，旋轉外徑千分尺的活動測頭，使量缸表的大指針指向“O”，且小指針指向原來的位置(在氣缸中所指示的位置)。此時，外徑千分尺的尺

20、寸即為氣缸的磨損尺寸。 (4)氣缸的修理 當發(fā)動機中磨損量最大的氣缸，其磨損程度衡量指標超過規(guī)定標準時，則應進行修理。如奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機，規(guī)定其磨損最大的氣缸直徑與標準直徑的最大偏差為O.08mm。 氣缸的修理通常采用機械加工的方法，即修理尺寸法和鑲套修復法。 修理尺寸法是指在零件結構、強度和強化層允許的條件下，將配合副中主要件的磨損部位經(jīng)過機械加工至規(guī)定尺寸，恢復其正確的幾何形狀和精度，然后更換相應的配合件，得到尺寸改變而配合性質不變的修理方法。 修復后的尺寸稱為修理尺寸，對于孔件是擴大了的，對于軸件是縮小了的。 鑲套修復法是對于經(jīng)多次修理，直徑超過最大修理尺寸，或氣缸壁上有特殊損傷

21、時，可對氣缸承孔進行加工，用過盈配合的方式鑲上新的氣缸套，使氣缸恢復到原來的尺寸的修理方法。二、氣缸蓋二、氣缸蓋 氣缸蓋的作用是封閉氣缸的上部，并與處于上止點時的活塞頂部和氣缸壁共同構成燃燒室。它經(jīng)常與高溫、高壓燃氣相接觸，因此要承受很大的熱負荷和機械符合。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套，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)水來冷卻燃燒室等高溫部分。 （一）氣缸蓋的結構（一）氣缸蓋的結構 氣缸蓋是發(fā)動機上最復雜的零件之一。氣缸蓋內部有與氣缸體相通的冷卻水套；有進、排氣門座及氣門導管孔和進、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)動機的氣缸蓋上還有用以安裝凸輪

22、軸的軸承座。結構如圖2-10所示。圖圖2-10 2-10 發(fā)動機氣缸蓋的結構發(fā)動機氣缸蓋的結構 氣缸蓋由于形狀復雜，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，如奧迪、桑塔納、富康等轎車發(fā)動機均采用鋁合金的氣缸蓋。因鋁的導熱性比鑄鐵好，有利于提高壓縮比，以適應高速高負荷強化汽油機散熱及提高壓縮比的需要。鋁合金氣缸蓋的缺點是剛度低，使用中容易變形。 汽油機的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應的凹部空間組成。燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大。所以對燃燒室有如下基本要求：一是結構盡可能緊湊，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、合氣在壓縮終了時具有一定渦流運動，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時和充分燃燒；三是表面要光滑，不易積炭、排氣凈化好。 1.氣缸蓋的結構形式 汽車發(fā)動機氣缸蓋的結構形式有兩種：整體式和分開式。 整體式氣缸蓋是指多缸發(fā)動機的多個氣缸共用一個缸蓋。整體式缸蓋結構緊湊，零件數(shù)少，可縮短氣缸中心距和發(fā)動機總長度，制造成本低。當氣缸數(shù)不超過6個，氣缸直徑小于105mm時，均采用整體式氣缸蓋。 分開式氣缸蓋是指一個、兩個或三個氣缸共用一個缸蓋。這種結構剛度較高，變形小，易于實現(xiàn)對高溫高壓燃氣的有效密封，同時易于實現(xiàn)發(fā)動機產(chǎn)品的系列化。但氣缸蓋零件數(shù)增多會使氣缸中心距增大，一般用在缸徑較大的發(fā)動機上。

24、 2.燃燒室 汽油機的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應的凹部空間組成。對燃燒室有如下基本要求：一是結構盡可能緊湊，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具有一定的渦流運動，以提高混合氣混合質量和燃燒速度，保證混合氣得到及時和充分燃燒；三是表面要光滑，不易積炭。 汽油機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 汽油機燃燒室形狀汽油機燃燒室形狀 楔形燃燒室結構較簡單、緊湊，氣門斜置，氣道導流較好，充氣效率較高。在壓縮終了時能形成擠氣渦流，因而燃燒速度快，燃燒質量較好。解放CA6102型發(fā)動機采用楔形燃燒室。 盆形燃燒室結構

25、也較簡單、緊湊，氣門平行于氣缸軸線，可形成擠氣渦流。但氣門尺寸受到限制，影響換氣質量，因而燃燒速度稍差，燃燒質量稍低。捷達EAll3型發(fā)動機采用盆形燃燒室。 半球形燃燒室結構較前兩種更緊湊，氣門成橫向V形排列，因而氣門可以做得較大，換氣好。火花塞通常位于燃燒室的中部，火焰行程短，燃燒迅速完全。但沒有擠氣渦流，低速性能較差，因進排氣門位于缸蓋兩側，使配氣機構較復雜。奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機采用了這種燃燒室。 3.氣道 現(xiàn)代汽車發(fā)動機采用頂置氣門，進、排氣道都布置在氣缸蓋上。如果每個氣門都有一個氣道是最理想的，但由于空間的問題，有時只能將氣道合并。這些氣道被稱為叉形氣道。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構等零部件，防止灰塵污染潤滑油或灰塵進入加快氣門傳動機構的磨損。有的罩蓋上有加機油口和曲軸箱通風管接口。 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 氣缸蓋拆卸的要領如下： 查取車載收肯機密碼，關閉點火開關，斷開蓄電池接地線。排空冷卻系統(tǒng)； 拆卸進氣歧管； 按順序拆下活性炭罐電磁閥、點火功率終端級及空氣質量計的插頭； 拔出軟管接頭，拆下空氣濾清器殼體。拔下點火線圈上的插頭，拔下冷卻液溫度傳感器上的插頭，從缸蓋上打開所有線路的卡箍，將電線置于一邊； 拔出通向氣缸蓋后側

27、熱交換器的冷卻液軟管(須先松開連接法蘭上的保持器)。拆卸正時帶上護罩。通過曲軸正時帶輪的中心螺栓，沿發(fā)動機旋轉方向盤動曲軸，將曲軸調至1缸上止點位置； 用T45扳手松開正時帶張緊裝置，向下壓正時帶張緊裝置，從凸輪軸正時帶輪上拆下正時帶，擰開Forx螺栓，向前擺動張緊板； 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：氣缸蓋工作時受熱不均勻；裝配時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,氣缸蓋安裝的要領如下： 組裝時，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，須仔細清除掉殘留在缸體及缸蓋上的襯墊，確保表面無劃痕或擦傷。仔細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不得有殘留機油或冷卻液。 (1)安裝氣缸蓋前，必須將曲軸和凸輪軸轉到1缸上止點位置。將氣缸墊安放就位，用導向銷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。其上的標記號（備用零件號）必須是可以辨認的。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個螺栓并用手擰緊。用3070中的導向銷旋出器從螺孔中旋出導向銷。必須左旋導向銷旋出器直到導向銷釘松開旋出。分四步擰緊缸蓋蝶栓：第一次擰緊到30Nm；第二次以60Nm的力矩擰緊。第三次用強力扳手繼續(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）安裝正時帶(調整配氣正時)。安裝氣缸蓋罩。安裝多楔帶及張緊裝置。 （4）調整節(jié)氣門拉

30、索。將新鮮冷卻液加入冷卻系統(tǒng)。連接蓄電池后，輸入收音機防盜密碼。用電動開關完全關閉前門電動門窗，沿關閉方向，操作所有電動門窗開關(至少1s)啟動單觸功能，調整時鐘。進行節(jié)氣門控制部件的適配，查詢故障存儲器(因插頭拔掉后，故障已存儲在存儲器內，因此安裝發(fā)動機后方能查詢及清除故障存儲)。 鋁合金氣缸蓋應在發(fā)動機冷態(tài)下按規(guī)定力矩擰緊，鑄鐵氣缸蓋應在熱態(tài)下再擰緊一遍。這樣氣缸蓋要承受多個缸蓋螺釘?shù)木o固力和高溫高壓燃氣產(chǎn)生的機械負荷和熱負荷，同時復雜的缸蓋結構使鑄造殘余應力難以徹底消除。因此要求氣缸蓋必須要有足夠的剛度、強度才能保證發(fā)動機正常工作。三、三、 氣缸墊氣缸墊 氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋結合

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，特別是缸口卷邊周圍。因此要求氣缸墊應具有足夠的強度，耐熱；不燒損或變質，耐腐蝕；具有一定的彈性，能彌補接合面的不平度，以保證密封；使用壽命長。 （一）氣缸墊的構造（一）氣缸墊的構造 目前應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，以加強導熱、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、油道口周圍用金屬包邊予以加強，以防被高溫燃氣燒壞。這種襯墊壓緊厚度為1.22.0mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復使用，但厚度和質量的均一性較差，使用時注意光滑面朝氣缸體，否則

32、容易被燃氣或冷卻水沖壞。 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，只能一次性使用。 3金屬片式氣缸墊 這種氣缸墊多用在強化發(fā)動機上，轎車和賽車上采用較多。它需要在密封的氣缸孔、水孔和油道口周圍沖壓出一定高度的凸紋，利用凸紋的彈性變形實現(xiàn)密封。奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機采用純金屬氣缸墊，如圖2-15所示。圖圖2-15 2-15 奧迪奧迪A6A6轎車轎車ANQANQ發(fā)動機氣缸墊發(fā)動機氣缸墊 國外一些發(fā)動機開始使用耐熱密封膠取代傳統(tǒng)的氣缸墊，這種發(fā)動機對氣缸蓋和氣缸體結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，應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，卷邊應朝向氣缸蓋(易修整)；當氣缸蓋為鋁合金，氣缸體為鑄鐵時，卷邊應朝向氣缸體(硬平面)。換用新的氣缸墊時，有標記(“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，卷邊應朝向易修正的氣缸蓋；氣缸蓋為鋁合金，氣缸體為鑄鐵時，卷邊應朝向氣缸體。 圖圖2-16 2-16 氣缸墊的標記氣缸墊的標記 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。氣缸蓋襯墊應滿足如下主要要求： 1在

34、高溫高壓燃氣作用下有足夠的強度，不易損壞； 2耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃氣或有壓力的機油和冷卻液的作用下不燒損或變質； 3具有一定彈性，能補償接合面的不平度，以保證密封； 4拆裝方便，能重復使用，壽命長。 目前汽車發(fā)動機采用的氣缸墊大致有以下結構： 應用較多的是金屬、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。水孔和燃燒室周圍另用鑲邊增強，以防被高溫燃氣燒壞。這種襯墊壓緊厚度為1.2mm2mm，有很好的彈性和耐熱性，能重復使用，但厚度和質量的均一性較差。 有的發(fā)動機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劑壓成的氣缸蓋襯墊

35、。近年來，國內正在試驗采用膨脹石墨作為襯墊的材料。 很多強化的汽車發(fā)動機采用實心的金屬片作為氣缸蓋襯墊。例如奧迪A6轎車的發(fā)動機即采用鋼板襯墊。這種襯墊在需要密封的氣缸孔和水孔、油孔周圍沖壓出一定高度的凸紋,利用凸紋的彈性變形實現(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存、冷卻機油并封閉曲軸箱。 （二）材料（二）材料 油底殼受力很小，油底殼的形狀決定于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。一般用薄鋼板沖壓而成，如奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機的油底殼。有的發(fā)動機的油底殼則采用鋁合金鑄造（有散熱片）。 （三）結構（三）結構 為了防止汽車振動時潤滑油過分激蕩，在油底殼內部設有穩(wěn)油擋

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

37、動機。對于這幾種安裝位置來說，每種安裝位置既有優(yōu)點又有缺點。 發(fā)動機通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼支承在車架上。一般支承方法有三點支承和四點支承兩種，如圖2-18所示。(a)三點支承 (b)四點支承圖圖2-18 2-18 發(fā)動機支撐發(fā)動機支撐 所謂三點支承即前端兩點通過曲軸箱支承在車架上，后端一點通過變速器殼支承在車架上。四點支承則為前端兩點通過曲軸箱支承在車架上，后端兩點通過飛輪殼支承在車架上。 為了消除汽車在行駛中車架的變形對發(fā)動機的影響，以及減少傳給底盤和乘員的振動和噪聲，發(fā)動機在車架上的支承采用彈性支承。 活動三活動三 活塞連桿組的構造與維修活塞連桿組的構造與維修 活塞連桿組由活塞、活塞

38、環(huán)、活塞銷和連桿組等機件組成奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機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轎車發(fā)動機活塞連桿組轎車發(fā)動機活塞連桿組 活塞連桿組的拆卸步驟： 1轉動曲軸將準備拆卸的連桿對應的活塞轉到下止點。 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(應事先刮去氣缸上的臺階，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，應將連桿軸承蓋、螺栓、螺母按原位裝回，并注意連桿的裝配標記。標記應朝向皮帶盤，活塞、連桿和連桿軸承蓋上打上對應缸號。一、活塞一、活塞 活塞的作用有兩個: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，并將此力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸旋轉。 （一）活塞的構造（一）活塞的構造 活塞的作用是與氣缸蓋共同構成燃燒室L承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉?；钊窃诟邷?、高壓、高速、潤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氣接觸，燃氣的最高溫度可達2500K以上。因此，活塞的溫度也很高，其頂部的溫度通常高達600K700K。高溫一方面使活塞材料的機械強度顯著下降，另一方面會使活塞的熱膨脹量增大，容易破壞活塞與其相關零件的配合。 活塞頂部在作功行程時，承受著燃氣的帶有沖擊性的高壓力。對于汽油機活塞，瞬時的壓

40、力最大值可達3MPa5MPa。對于柴油機活塞，其最大值可達6MPa9MPa，采用增壓時則更高。高壓還將導致活塞的側壓力更大，從而加速活塞外表面的磨損，增加活塞變形量。 一般汽車用汽油機的轉速為4000r/min6000r/min，活塞在氣缸中的平均速度可達8m/s12m/s，其瞬間速度會更高。由受力分析可知，活塞運動速度的大小和方向在不斷地變化，故會引起很大的慣性力，它使將曲柄連桿機構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，活塞內部將產(chǎn)生一定的熱應力，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度，良好的導熱性和耐磨性，質量要小，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。 汽車發(fā)動機目前廣泛采用的活塞材料是鋁合金，如奧迪A6轎車發(fā)動機所用的活塞是由Si-Cu-Mg過共晶鋁合金鑄造的。鋁合金活塞具有質量小(約為同樣結構的鑄鐵活塞的5070)，導熱性好(約為鑄鐵的3倍)的優(yōu)點。缺點是熱膨脹系數(shù)較大，在溫度升高時，強度和硬度下降較快。為了克服這些缺點，一般要在結構設計，機械加工或熱處理上采取各種措施加以彌補。 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)動機活塞就是采用共晶鋁合金，液態(tài)模鍛新

42、工藝而制造的。 近年來柴油機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。新設計的灰鑄鐵活塞的質量比鋁合金的還輕，它完全跳出了一般活塞的結構型式(如薄頂、楔形單銷座、只在側壓力的方向保留裙部、噴油冷卻等)。 1活塞的基本結構 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 活塞基本結構活塞基本結構 (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，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。汽油機活塞頂部較多采用平頂活塞(圖2-21a)，其優(yōu)點是吸熱面積小，制造工藝簡單。有些汽油機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調節(jié)發(fā)動機的壓縮比。二沖程汽油機通常采用凸頂活塞（圖2-21c)，柴油機的活塞頂部為與柴油機混合汽的形成或與燃燒要求相適應常常設有各種各樣的凹坑。 活塞頂部標有一定的記號，如箭頭、三角、缺口、“A”字等，安裝時應將記號朝前；有的活塞頂部還刻有缸號和加大尺寸等，活塞頂部有一定標記，如圖2-22所示，安裝時應注意朝前記號。圖圖2-22 2-22 奧迪奧迪A6A6轎車發(fā)動機活塞及活塞頂部標記轎車發(fā)動機活塞及活塞頂部標記 (

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)一起實現(xiàn)氣缸的密封；將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導到氣缸壁上。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)從氣缸壁上刮下來的多余機油，得以經(jīng)過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高。 活塞環(huán)槽的磨損常常是影響活塞使用壽命的一個重要因素。在熱負荷較高的發(fā)動機中，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、相對運動，更加速了環(huán)槽的磨損。為了保護和加強活塞環(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)槽護圈，如圖2-23所示。采用奧氏體鑄鐵護圈后，環(huán)槽的壽命可以提高310倍。 圖圖2-23 2-23 活塞環(huán)槽護圈活塞環(huán)槽護圈 (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作往復運動導向和承受側壓力。因而裙部要有一定的長度和足夠的面積，以保證可靠導向和減輕磨損。 裙部的基本形狀為一薄壁圓筒，若該圓筒為完整的稱為全裙式。許多高速發(fā)動機為了減小活塞質量，在活塞不受作用力的兩側，即沿銷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）。這種結構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，燃燒氣體壓力均布作用在活塞頂上，而活塞銷給予的支反力則作用在活塞頭部的銷座處，由此而產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大。側壓力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，在沿活塞銷座軸線方向的直徑增量大于其他方向。所以，活塞工作時產(chǎn)生的機械變形和熱變形，使得其裙部斷面變成長軸在活塞銷方隨上的橢圓。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)槽磨損最為嚴重。活塞在高速往復運動中，由于受氣體壓力的作用，使活塞環(huán)對環(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，并呈內小外大的梯形狀，如圖2-25箭頭所指。奧迪A6發(fā)動機活塞的環(huán)槽磨損極限為：氣環(huán)環(huán)槽應不大于0.20mm，油環(huán)環(huán)槽應不大于0.15mm。 (2)活塞裙部磨損?；钊共康哪p普遍較小，當活塞裙部與損缸壁間隙過大時，發(fā)動機易出現(xiàn)敲缸故障，并有嚴重的竄油現(xiàn)象。圖2-26所示為活塞裙部磨損的檢測。 (3)活塞銷座孔磨損?；钊诠ぷ鲿r，由于氣體壓力和交變慣性力的作用，使活塞銷與銷孔座之間發(fā)生磨損。其最大磨損發(fā)生在座孔的上下方向，即垂直于活塞銷座孔與活塞軸線平行

48、的方向，導致銷與座孔配合松曠，出現(xiàn)活塞銷響故障。圖2-27所示為活塞銷座孔的檢測。 圖圖2-262-26活塞裙部直徑的檢測活塞裙部直徑的檢測 圖圖2-272-27活塞銷座孔的檢測活塞銷座孔的檢測 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處與活塞銷垂直方向測量，見圖2-28。與標準偏差最大為0.04mm。 使用75100mm的外徑百分尺和50100mm的內徑百分尺按圖2-28所示方法在6個位置上檢查缸徑。與標準尺寸偏差最大為0.08mm。 當缸體用發(fā)動機支架VW540固害在裝配臺上時不能測量缸徑，因為這樣會產(chǎn)生測量誤碼差。

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；機械雜質進入氣缸表面；活塞銷卡簧在活塞銷軸向沖擊力的作用下沖擊環(huán)槽，使氣缸和活塞損壞。有些機型的活塞容易出現(xiàn)拉缸，主要是活塞選用的材料、設計及制造工藝不當?shù)仍蛞鸬??；钊p度拉傷，在不影響配合間隙的情況下，允許用細砂布打磨后繼續(xù)使用；拉傷嚴重的活塞必須更換。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)動機在超負荷或爆燃條件下長時間工作。若某一機型容

50、易出現(xiàn)燒頂時，一般還與活塞的材料和設計有關?；钊麩?，則應予以更換。 (3)活塞脫頂 其主要原因是活塞環(huán)間隙過小，高溫下活塞環(huán)卡死，活塞與氣缸壁發(fā)生粘結，而裙部受連桿拖動，造成頭部與裙部分離；發(fā)動機過熱，活塞頭部卡死在氣缸中，而裙部受連桿拖動，造成頭部與裙部分離；設計或制造中留下的缺陷。活塞脫頂應予以更換。 (4)活塞裂紋 其主要產(chǎn)生于活塞環(huán)槽部和活塞銷座孔處?；钊h(huán)對活塞槽部的不斷上下撞擊，活塞銷損傷變形以及發(fā)動機發(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，嚴重時活塞將破裂。圖2-31所示為銷座裂紋引起的活塞破裂。 圖圖2-312-31銷座破裂的活塞銷座破裂的活塞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)動機大修或更換氣缸體（或氣缸套）時，應根據(jù)氣缸的標準尺寸或修理尺寸同時更換活塞，并注意下列要求： (1)活塞的修理尺寸要求。各缸應選用同一修理級別的活塞。檢測部位距裙部下緣約l0mm，并與活塞銷軸線成90。要求與公稱尺寸的最大偏差為0.04mm,奧迪A6轎車ANQ發(fā)動機活塞的修理尺寸見表2-1。表表2-1 2-1 奧迪奧迪A6A6轎車轎車ANQANQ發(fā)動機活塞的修理尺寸發(fā)動機活塞的修理尺寸 (2)活塞的質量要求。同一組活塞中，各活塞的質量應基本一致，中、低轉速

52、發(fā)動機活塞之間的質量誤差應不大于8g，高速發(fā)動機應不大于5g。 (3)活塞的材質要求。在同一臺發(fā)動機上，應選用同一廠家生產(chǎn)的同一組活塞，以便保證活塞的材料、性能、質量、尺寸一致。同組活塞直徑差應不大于0.020.025mm。 (4)活塞裙部圓度和圓柱度要求?；钊共繄A度和圓柱度應符合規(guī)定的要求。汽油機活塞裙部錐形的圓柱度因設計而異，一般為0.0050.030mm，具體尺寸視車型或結構而異。 (5)活塞與氣缸的配合間隙（常稱配缸間隙）應符合規(guī)定的間隙值（ANQ發(fā)動機為0.0350.045mm）。配缸間隙可以用厚薄規(guī)來測量，也可以用百分表和千分尺分別測出氣缸與活塞的直徑，然后通過計算得到。 （三）

53、活塞的組裝（三）活塞的組裝 1.標記活塞的安裝位置和氣缸號，以免混淆； 2.安裝時活塞頂部箭頭應指向帶輪。二、二、 活塞環(huán)活塞環(huán) 活塞與氣缸有兩類密封問題：竄氣和竄油。 竄氣是指燃燒氣體通過活塞與氣缸的間隙泄漏至曲軸箱，這將導致功率損失；竄油指潤滑油上行至燃燒室，造成燒機油，影響發(fā)動機性能；因此必須通過活塞環(huán)來密封。 （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，同時將活塞頂部的大部分熱量傳導到氣缸壁（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)用來刮除氣缸壁上多余的機油，并在氣缸壁上涂覆一層均勻的油膜，這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒，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ANQ發(fā)動機活塞上共有三道環(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。因為該材料很脆，所以很容易折斷，拆裝時要特別注意。為了提高抗斷裂性，某些高質量的氣環(huán)外側鍍有鉻層或鉬層，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，從而大大地延長了氣環(huán)的使用壽命。某些發(fā)動

55、機使用韌性鐵作為氣環(huán)的材料，這種材料強度較大，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ANQ發(fā)動機采用組合式油環(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)的結構（三）活塞環(huán)的結構 由于氣環(huán)和油環(huán)的作用不同，其結構形式也不一樣。圖2-35所示為活塞環(huán)各部位的名稱。圖圖2-352-35活塞環(huán)各部位名稱活塞環(huán)各部位名稱 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。汽油機氣環(huán)一般為2道，柴油機氣環(huán)一般為3道。隨著發(fā)動機轉速的不斷提高，活塞環(huán)的數(shù)量在不斷減少。 （1）氣環(huán)開口形狀氣環(huán)開口形狀見表2-2。表表2-22-2氣環(huán)開口形狀氣環(huán)開口形狀 (2)氣環(huán)的斷面形狀 氣環(huán)常按斷面形狀來命名，常見的有矩形環(huán)、錐形環(huán)、內切口扭曲環(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)動機的結構特點和強化程度，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)側隙和背隙的存在，發(fā) 動機工作時，活

57、塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油作用。具體地說，當活塞帶著活塞環(huán)下行時，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的機油便充滿側隙和背隙處，如圖2-36(a)所示；當活塞帶動活塞環(huán)上行時，活塞環(huán)又緊貼在環(huán)槽的下端面上，將機油擠到環(huán)槽的上方，如圖2-36(b)所示。如此反復進行，似油泵將機油不斷壓入燃燒室，這種現(xiàn)象稱為泵油作用。(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)的泵油作用對潤滑困難的氣缸上部是有利的，但應進行有效控制。如果機油竄入氣缸燃燒，一方面使機油消耗增加；另一方面使火花塞沾油而不能產(chǎn)生電火花，并使燃燒室內積炭增多，造成

58、活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內失去彈性，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)按結構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，凹槽底部開有若干個回油用的小孔或窄槽，有的在其背面加裝彈性襯墊，既可保證對氣缸壁的彈力，又可有較好的柔性，延長其使用壽命。圖2-35（c）組合式油環(huán)由上、下刮片和襯簧組成。ANQ發(fā)動機活塞的油環(huán)由上下兩片相互獨立的刮油鋼片和一個彈性良好的鋼絲襯簧組成，刮油鋼片刮油作用很強，刮油效果好。 ( (四四) )活塞環(huán)的拆卸活塞環(huán)的拆卸 1開口錯位120； 2用活

59、塞環(huán)鉗拆裝； 3“TOP”(向上)標記朝向活塞頂部； 4檢查開口間隙,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)動機工作時，活塞、活塞環(huán)等都會發(fā)生熱膨脹。因此，活塞環(huán)在安裝時應留有端隙、側隙、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。端隙又稱開口間隙，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。側隙又稱邊隙，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)的側隙較小，一般為0.0250.07mm；組合式油環(huán)沒有側隙。背隙一般為0.300.40mm，

60、普通油環(huán)的背隙比較大。為了便于測量，維修中以環(huán)的厚度與環(huán)槽的深度差來表示背隙，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 汽車發(fā)動機的活塞環(huán)和缸套之間的磨損具有如下幾個特點： （1）活塞環(huán)在上下止點之間作往復運動，速度從靜止狀態(tài)變化到最高達30m/s左右，如此反復的做大幅度變化。 （2）做往復運動時，在工作循環(huán)的進氣、壓縮、做功和排氣行程中，氣缸壓力變化很大。 （3）因為受燃燒行程的影響，活塞環(huán)的運動經(jīng)常是在高溫下進行的，特別是第一道氣環(huán)，在高溫高壓及燃燒生成物所產(chǎn)生的化學作用下，油膜很難建立，使其實現(xiàn)完全潤滑比較

61、困難，而常常處于臨界潤滑狀態(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構、潤滑狀態(tài)、發(fā)動機的結構形式、運轉條件、燃油和潤滑油的品質等是主要因素。當然，在同一氣缸中，潤滑狀態(tài)對活塞環(huán)磨損的影響則是最大的，可以說，活塞環(huán)的磨損在很大程度上取決于潤滑狀態(tài)。理想的環(huán)面間潤滑為兩滑動面間有一層均勻的油膜，然而這種情況事實上并不存在，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)側隙、端隙過小，或在維護、小修更換活塞環(huán)時缸肩未刮平、安裝不當所致。 3.活塞環(huán)的選配 在發(fā)動機大修時應更換所

62、有活塞環(huán)，更換時應按照氣缸的修理級別選用，必須與氣缸、活塞選用同一修理級別的活塞環(huán)。在維護或小修中，如需更換活塞環(huán)時，選用的活塞環(huán)修理尺寸級別應與被更換的活塞環(huán)相同，絕不允許用加大級別的活塞環(huán)來代替較小級別的活塞環(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，還應進行下列檢測應注意以下幾點: (1)以氣缸的修理尺寸為依據(jù),同一臺發(fā)動機應選用與氣缸和活塞修理尺寸等級相同的活塞壞； (2)活塞環(huán)的彈力、漏光度、端隙、側隙、背隙及平面度應符合要求；當其中任何一項不符合要求時，均應重新選配活塞環(huán)。 4.活塞環(huán)彈力檢驗 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儀上進

63、行檢測，如圖2-38所示。檢測時，把活塞環(huán)放在彈力檢驗儀上，使環(huán)的開口處于水平位置，移動檢驗儀上的量塊，把活塞的開口間隙壓縮到標準值，觀察秤桿上的質量，應符合技術要求。圖圖2-382-38活塞環(huán)彈力檢測活塞環(huán)彈力檢測 5.活塞環(huán)漏光度檢測 活塞環(huán)漏光度檢測方法如下： (1)將活塞環(huán)平放在已修好的氣缸內，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)漏光檢測活塞環(huán)漏光檢測 (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)和量角器測量其漏光度，應符合技術要求：活塞環(huán)開口處左右對應圓心角30范圍內不允許漏光；同一活塞環(huán)上漏光不應多于2處，每處漏光弧長所對應的圓心角不得超過25；同一活塞環(huán)上漏光弧長所對應的圓心角總和不超過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如下： 1.相鄰兩活塞環(huán)的開口必須錯位120； 2.用活塞環(huán)鉗拆裝活塞環(huán)； 3.活塞環(huán)上“TOP”（向上）標記必須朝向活塞頂部。三、活塞銷三、活塞銷 活塞銷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。 活塞銷工作時承受很大的周期性沖擊載荷，且高溫，潤滑條件差，因而要

65、求活塞銷要有足夠的剛度和強度，表面耐磨，質量輕。 活塞銷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）活塞銷的構造（一）活塞銷的構造 活塞銷的連接方式有兩種：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 活塞銷連接方式活塞銷連接方式 全浮式連接是指在發(fā)動機工作溫度時，活塞銷與銷座、活塞銷與連桿小頭之間都是間隙配合，可以相互轉動。這種連接方式增大了實際接觸面積，減小了磨損且使磨損均勻，被廣泛采用。為防止工作時活塞銷從孔中滑出，必須用卡環(huán)將其固定在銷座孔內。 半浮式連接是指銷與座孔或銷與連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。其中大多數(shù) 連桿襯采用銷

66、與連桿小頭固定的方式?？梢詫⒒钊N壓配在連桿小頭孔內，也可將活塞銷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）活塞銷的選配（二）活塞銷的選配 活塞銷的選配 發(fā)動機大修時，一般應更換活塞銷。 活塞銷的選配原則是：同一臺發(fā)動機應選用同一廠牌、同一修理尺寸的成組活塞銷；活塞銷表面應無任何銹蝕和斑點，表面粗糙度Ra不大于O.20m，圓柱度誤差不大于0.0025mm，質量差在10g范圍內。 1活塞銷的耗損 發(fā)動機工作時，活塞銷要承受燃燒氣體的壓力和活塞連桿組慣性力的作用，其負荷的大小和方向是周期性變化的，對活塞銷產(chǎn)生很大的沖擊作用。活塞銷多用浮式連接，與活塞銷座的配合精度很高，常溫下有微量的過盈。在發(fā)動機正常工作時，與活塞銷座和連桿襯套有微小的間隙。因此活塞銷可以在銷座和連桿襯套內自由轉動，使得活塞銷的徑向磨損比較均勻，磨損速率也較低。 活塞銷在工作時，承受較大的沖擊載荷，當活塞銷與活塞銷座和連桿襯套的配合間隙超過一定數(shù)值時，就會由于配合的松曠發(fā)生異響。 2活塞銷的選配 發(fā)動機大修時，一般應更換活塞銷，選配標準尺寸的活塞銷，為小修留有余地。 選配活塞銷的原則是：同