第三節(jié)：活塞連桿組-gai

1、第三節(jié)：活塞連桿組一、活塞2）活塞頂部與缸蓋、缸壁共同組成燃燒室。 1）承受氣體力、將此力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸旋轉(zhuǎn)。（一）功用、工作條件與要求要求:2）運動速度高、受交變力作用工作條件：1）工作溫度高、氣體壓力大；3）導熱性好；5）與缸壁間有較小摩擦系數(shù)和間隙。2）質(zhì)量盡量小、保持最小慣性力4）足夠的耐熱性； 1）具有足夠的強度和剛度；（二）活塞基本構造分為：頂部、頭部和裙部。（1）活塞頂部目前廣泛采用鋁合金活塞頂部活塞環(huán)活塞銷活塞銷鎖環(huán)活塞裙頂部環(huán)槽活塞裙結(jié)構特點：形狀：1）平、凹、凸頂 2）背面有加強筋工藝：1)力求光潔;2) 可在頂部噴鍍陶瓷; 它耐高溫、耐腐蝕，但與鋁的結(jié)合性能

2、較差，易龜裂剝落。裙部環(huán)槽部（3）活塞裙部作用：1）為活塞運動導向；2）承受側(cè)壓力護圈作用：1）承受，傳遞氣體壓力；2）與活塞環(huán)一起實現(xiàn)氣缸密封；3）將活塞頂吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導到氣缸壁上2）油環(huán)槽底面上鉆許多徑向小孔構造特點：1）切有23道環(huán)槽。（12裝氣環(huán)）3）加環(huán)槽護圈4）加工隔熱槽隔熱槽圖示絕熱槽膨脹槽受力分析：1）把裙部斷面加工為長軸垂直于活塞銷方向的橢圓形。2）直徑加工成上小下大的近似圓錐形；3）裙部開“T”形或“II”形槽4）活塞裙部沿銷座外端面鑄造時凹陷0.51mm活塞結(jié)構特點：5）采用雙金屬活塞a. 恒范鋼片式； b. 自動調(diào)節(jié)式； c.筒形鋼片式6）其他結(jié)構 1. 噴油

3、冷卻（ 油冷活塞） 2. 隔熱膜（a）溫控結(jié)構（b）裙部表面保護1.鍍；2.外表面磷化 3.涂石墨（鍛鋁活塞）；4.表面粗糙化（c）偏置銷座（d）減壓腔（e）桶形裙（4）活塞的安裝方向和頂面標記活塞頂面有方向標記（因活塞裙部膨脹槽位置、頂部形狀不對稱、氣門坑或偏置銷座等原因）二、活塞環(huán)（1）作用 1）氣環(huán)：密封和傳熱作用。 2）油環(huán)：刮油和布油作用。 （2）工作條件與缸壁間高速滑動摩擦、與環(huán)槽側(cè)面的上下撞擊。由于活塞的錐度和橢圓度，活塞環(huán)會沿徑向產(chǎn)生一張一縮的運動，使環(huán)受交變應力而容易折斷在高溫、高壓、高速潤滑困難下工作。高溫熱負荷使環(huán)的耐磨性能、彈性性能下降，是發(fā)動機零件中工作壽命最短的。環(huán)

4、徑環(huán)側(cè)環(huán)面環(huán)厚環(huán)高油孔（3）材料及表面處理環(huán)由優(yōu)質(zhì)灰鑄體、球墨鑄體或合金鑄體制造（具有耐磨、導熱、磨合、沖擊韌性和足夠彈性）表面處理：多孔鍍鉻或噴鉬。（4）間隙活塞安裝時留有端隙、側(cè)隙、背隙1端隙（開口間隙）2側(cè)隙（邊隙）3背隙（二）氣環(huán)氣環(huán)漏氣通道：a. 環(huán)面與氣缸壁間；b. 環(huán)與環(huán)槽側(cè)面間c. 開口端隙處。1）第一密封面建立。在自由態(tài)下，D活塞環(huán)D缸徑，裝入氣缸，環(huán)產(chǎn)生一定的彈力P0與缸壁壓緊，形成第一密封面。2）第二密封面建立。 氣缸內(nèi)未被密封的氣體不能通過第一密封面下竄，進入側(cè)隙和背隙。 環(huán)與環(huán)槽的側(cè)面密封壓緊力由氣體壓力P1、活塞環(huán)慣性力Pj、和摩擦力F三個沿氣缸軸線方向力決定。 F

5、=P1+Pj+FF0：靠在環(huán)槽的上側(cè)（進氣行程）F=0：浮動于環(huán)槽中跳上跳下（環(huán)的顫振，危險）3）氣環(huán)第二次密封 竄入活塞環(huán)背隙和側(cè)隙的氣體，產(chǎn)生背壓力和側(cè)壓力，使環(huán)對缸壁和環(huán)槽進一步壓緊。顯著加強第一、二密封面密封。漏氣通道環(huán)槽中氣體壓力的下降4）開口端隙的防漏 它是唯一的漏氣通道，各環(huán)的開口按迷宮式封氣路線錯開安裝。（2） 活塞環(huán)泵油作用及危害活塞下行活塞上行危害：1） 增加了潤滑油消耗2）火花塞可能因沾油不能產(chǎn)生電火花3）使燃燒室積碳增多，甚至環(huán)槽內(nèi)形成積碳。擠壓活塞環(huán)而失去密封作用。泵油過程：由于側(cè)隙和背隙，當活塞下行環(huán)靠在環(huán)槽上方刮下的油充滿環(huán)槽下方活塞上行環(huán)靠在環(huán)槽下方潤滑油泵入活

6、塞頂（3）氣環(huán)的特殊斷面（結(jié)構措施）采取減小環(huán)質(zhì)量、特殊斷面形狀氣環(huán)，油環(huán)下設減壓腔或用組合環(huán)式油環(huán)等方法可減少泵油危害3）扭曲環(huán)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)桶形環(huán)1）矩形環(huán) 結(jié)構簡單、制造方便，便于活塞頭部散熱2）錐形環(huán)線接觸單位壓力大利于密封和磨合，但傳熱性較差。扭曲原理活塞環(huán)裝入受壓產(chǎn)生彎曲變形中性層外產(chǎn)生拉應力內(nèi)產(chǎn)生壓應力拉應力合力F1指向環(huán)中心壓應力合力F2背離環(huán)中心矩形環(huán)中性層內(nèi)外端面對稱不產(chǎn)生扭矩扭曲環(huán)中性層內(nèi)外斷面不對稱形成力偶活塞環(huán)發(fā)生微量扭曲變形。矩形環(huán)扭曲環(huán)特點：1）線接觸、利于密封和走合、能刮油、布油和形成形油膜2）減小了環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下移動量，從而減小了

7、泵油作用3）作功行程側(cè)壓和背壓使扭曲環(huán)不再扭曲，兩密封面完全接觸。（三）油環(huán) 活塞在上、下行過程中，油環(huán)都刮下氣缸壁上多余的潤滑油，經(jīng)油環(huán)徑向油孔和活塞上的回油孔流回油底殼。分類：整體式和組合式兩種。（1 ）整體式油環(huán) 為增強刮油效果，在其外圓上切環(huán)行槽，槽底開若干回油用的小孔或窄槽 為保證對缸壁的壓力，又有較好的柔性，改善對缸壁貼合的適應性，有的發(fā)動機將油環(huán)減薄，在其加裝襯簧整體式油環(huán)油孔活塞下行刮油活塞上行刮油鋼片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)組合式油環(huán)（2） 組合式油環(huán)組成：鋼片、軸向、徑向襯簧。軸向力：自由狀態(tài)襯簧和兩鋼片的總厚度大于環(huán)槽的高度徑向力彈力使鋼片第一密封面密封。軸向彈力使兩鋼片分別貼合

8、在環(huán)槽上、下側(cè)，使第二密封面密封，消除了側(cè)隙。三、 活塞銷（二）結(jié)構基本結(jié)構：厚壁管狀體；變截面結(jié)構（三）活塞銷連接方式（1） 全浮式：活塞銷在連桿小頭及活塞銷座內(nèi)部都有合適的配合間隙。功用：連接活塞和連桿，把活塞所受的力傳給連桿。（一）功用與工作條件工作條件：承受大小和方向不斷變化的沖擊載荷 作低速擺轉(zhuǎn)運動，油膜不易建立全浮式卡簧活塞銷（2） 半浮式半浮式連接： 銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。四. 連桿(一)組成與功用 連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等功用：將活塞承受的力傳給曲軸。（三）連桿體、連桿蓋構造（1）小頭：安裝活塞銷，連接活塞。小頭孔內(nèi)，壓青銅襯套或鐵基粉末冶金

9、襯套。（二）工作條件 承受氣體壓力和往復慣性力產(chǎn)生的沖擊性拉壓交變負荷。連桿承受彎曲交變載荷。（2）桿身：常為“工”字形斷面，壓力潤滑的連桿身內(nèi)鉆有縱向油道（3）大頭： 1）切口形式：平切口、斜切口；2）定位方式：連桿螺栓、鋸齒形、套或銷、止口定位（五）連桿軸承（1）作用與工作條件作用：使連桿軸頸和連桿大頭間保持良好的油膜，減小摩擦阻力，加速磨合。工作條件：1）承受交變載荷；3）低速大負荷時潤滑差，可能會燒瓦。2）高速摩擦（摩擦熱使?jié)櫥驼扯认陆?，潤滑變壞，磨損加?。┹S瓦連桿蓋鋼背垃圾槽減磨合金層定位唇（2）組成鋼背（低碳鋼）：基體 減磨層：由澆鑄在鋼背內(nèi)圓的薄層減膜合金制成。對減磨合金性能要求：1）足夠的疲勞強度；