汽車發(fā)動機構造與維修項目二

1、汽車發(fā)動機構造與維修汽車發(fā)動機構造與維修項目二 曲柄連桿機構維修任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修1.曲柄連桿機構的功用及組成（1）曲柄連桿機構的功用。 曲柄連桿機構的功用是把燃氣作用在活塞頂上的壓力轉變?yōu)榍S的轉矩， 對外輸出機械能。 它將活塞的往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動， 如圖所示。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修1.曲柄連桿機構的功用及組成（2）曲柄連桿機構的組成。 曲柄連桿機構主要由機體組、 活塞連桿組、 曲軸飛輪組三部分組成， 如圖所示。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修2.機體組 機體組主要由氣缸蓋、 氣缸墊、 氣缸體和油底殼（曲軸箱） 等組成， 如圖所示

2、。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（1）氣缸體的功用。 氣缸體是發(fā)動機的骨架， 用于支承發(fā)動機的所有運動件和各種附件， 如圖所示。任務任務2.1 2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（2）氣缸體的結構。 上部氣缸體為圓柱形空腔， 活塞在其內(nèi)部做往復直線運動。下部氣缸體有安裝曲軸用得上曲軸箱。 多個氣缸組成一體即為氣缸體。 其內(nèi)部有許多加強筋、 冷卻水套、 潤滑油道等。 氣缸體要承受高溫、 高壓氣體，因此要求有足夠的強度和剛度。 為減輕發(fā)動機總體重量， 要求氣缸體結構緊湊， 材料一般采用鑄鐵或鋁合金。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（3）氣缸體結構形式。

3、 按氣缸排列方式分。 氣缸結構按氣缸排列方式分為直列式、 型、 對置式、 型和星型五種。 比較常見的是直列型和 型， 型一般用在 缸以上發(fā)動機上。 任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（3）氣缸體結構形式。 按氣缸體的結構形式分。 氣缸結構按氣缸體的結構形式不同分為一般式、 龍門式、 隧道式三種。 任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（3）氣缸體結構形式。 按有無氣缸套分。 一般分為有氣缸套式和無氣缸套式。 無氣缸套式指直接在氣缸體上加工出氣缸。 有氣缸套式又可分為干式和濕式氣缸套。 干式氣缸套是指氣缸套不與冷卻液直接接觸，濕式氣缸套是指氣缸套直接與冷卻液接觸。 任

4、務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（4）氣缸體損傷形式及原因。 氣缸體損傷形式主要有氣缸體裂紋、 氣缸體腐蝕、氣缸體螺紋孔損壞、 氣缸體平面變形及其他損傷，如圖所示。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸體（4）氣缸體損傷形式及原因。氣缸體裂紋產(chǎn)生原因：.冬季選用防凍液不當。.在發(fā)動機過熱時突然添加冷卻液。.氣缸體鑄造及生產(chǎn)原因。.氣缸體承受動載荷的沖擊， 超負荷工作形成的交變應力過載。.氣缸體主油道堵頭一般用錐形螺紋， 裝配不當會使氣缸體形成裂紋。氣缸體腐蝕原因:主要是因為使用了不符合要求的冷卻液或冷卻液長時間沒有更換。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修3.氣缸

5、體（4）氣缸體損傷形式及原因。氣缸體翹曲變形原因：.發(fā)動機經(jīng)常過熱， 氣缸體受熱不均勻。.裝配時， 氣缸蓋螺栓擰緊力矩不均勻， 擰緊順序不符合規(guī)定。.螺紋孔污物未清理干凈。.高溫時拆卸氣缸蓋， 以及氣缸襯墊不平等原因。氣缸體螺紋孔損壞原因：.裝配時螺栓沒有擰緊。.使用了螺紋已經(jīng)損壞的螺栓。.螺栓的擰緊力矩過大。.非貫通螺孔內(nèi)有污物， 致使螺栓擰入時頂壞螺紋。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修4.氣缸墊（1）氣缸墊的功用。 密封氣缸體與氣缸蓋結合面， 防止氣體、 冷卻液和潤滑油泄漏， 如圖所示。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修4.氣缸墊（2）氣缸墊的結構， 如圖所示。任務任務2.1

6、 機體組的維修機體組的維修4.氣缸墊（3）氣缸墊常見損傷。 氣缸墊的常見損傷為燒蝕擊穿。 損傷部位一般在水孔、 油孔與燃燒室孔之間， 使氣、 油、 水之間互相滲透， 導致發(fā)動機不能正常工作。 損壞后， 氣缸墊一般不能修復。 拆卸后也不能重復使用， 應立即更換。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修5.油底殼（1）油底殼的功用。 油底殼主要用來儲存機油（潤滑油）并密封曲軸箱， 如圖所示。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修5.油底殼（2）油底殼的結構。 油底殼一般為薄鋼板沖壓而成， 有的發(fā)動機為了加強散熱效果采用鋁合金鑄造。 它的形狀取決于發(fā)動機的總體布置形式和所需機油的量。 油底殼中后部

7、一般做得較深， 以便發(fā)動機縱向傾斜時機油泵仍能吸到機油。 其底部裝有磁性放油螺塞， 放油螺塞的密封墊為一次性使用， 拆過后必須更換。 油底殼與曲軸箱之間裝有襯墊， 以防止漏油。底部的磁性放油螺栓能吸附機油中的金屬屑， 以減少發(fā)動機中運動部件的磨損。任務任務2.1 機體組的維修機體組的維修5.油底殼（3）油底殼襯墊的損傷及原因。 油底殼襯墊常見的損傷一般有破裂漏油或密封不良漏油。引起損傷的主要原因： 曲軸箱通風不良造成內(nèi)壓力過高， 進而沖壞殼襯墊；油底殼安裝平面不平整， 造成襯墊密封不良； 油底殼安裝螺栓擰緊力矩不均勻，造成密封不良等。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修1.活塞連桿

8、組的功用及組成（）活塞連桿組的功用。 活塞連桿組將活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動，同時將作用于活塞上的力轉變?yōu)榍S對外輸出的轉矩。（）活塞連桿組的組成。 活塞連桿組主要由活塞、 活塞環(huán)、 活塞銷、 連桿及連桿軸承等組成， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修2.活塞（1）活塞的功用。 活塞承受氣缸中的氣體壓力， 并將此壓力通過活塞銷傳遞給連桿， 以推動曲軸旋轉。 活塞頂部還與氣缸蓋、 氣缸壁等共同組成燃燒室， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修2.活塞（2）活塞結構及材料。 活塞主要由活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部三部分組成，材料一般為鋁合金，

9、其結構如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修2.活塞（3）活塞頂部常見形式。 活塞頂部常見形式主要有平頂、 凹頂、 凸頂三種， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修2.活塞（4）活塞損傷的形式及原因。正常損傷。 活塞環(huán)槽磨損、 活塞裙部磨損和活塞銷座孔磨損等。非正常損傷。 活塞拉傷、 燒頂、 脫頂、 裂紋等， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán) 活塞環(huán)是中間斷開的彈性金屬環(huán)， 它包括氣環(huán)和油環(huán)兩種， 如圖所示。 活塞上部安裝氣環(huán)， 下部安裝油環(huán)。 活塞環(huán)裝在活塞上時， 環(huán)的開口要相互錯開， 三道環(huán)之間相互錯開 。任務任

10、務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（1）氣環(huán)氣環(huán)的功用。 氣環(huán)用于保證活塞與氣缸壁間的密封， 防止氣缸中的高溫、 高壓燃氣大量漏入曲軸箱， 同時還將活塞頂部的大部分熱量傳給氣缸壁， 起到導熱作用，如圖所示。 氣環(huán)一般采用氮化環(huán)、 磷化球鐵環(huán)。 任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（1）氣環(huán)氣環(huán)的斷面形式。 氣環(huán)按斷面形狀分為矩形、 錐形、 內(nèi)切口扭曲環(huán)、 外切口扭曲環(huán)、 梯形環(huán)、 桶形環(huán)，如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（2）油環(huán)。油環(huán)的功用。 油環(huán)在活塞下行時， 可刮除氣缸壁上多余的機油。 在活塞上行時， 將機油均勻

11、涂布在氣缸壁上。 這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒， 又可以減小活塞、 活塞環(huán)與氣缸壁的磨損， 如圖所示。 油環(huán)一般采用鍍鉻鋼帶環(huán)。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（2）油環(huán)。油環(huán)的類型。 油環(huán)有整體式和組合式兩種， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（2）油環(huán)?；钊h(huán)泵油現(xiàn)象。 活塞環(huán)泵油現(xiàn)象指活塞在氣缸內(nèi)上下往復運動時， 會引起活塞環(huán)相反作用力， 從而使活塞環(huán)與環(huán)槽之間產(chǎn)生相互擠壓的泵吸現(xiàn)象。 部分處于活塞環(huán)槽內(nèi)的潤滑油隨著活塞環(huán)與環(huán)槽的相互擠壓， 最后進入燃燒室， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞

12、環(huán)（2）油環(huán)?；钊h(huán)間隙。.開口間隙： 指活塞環(huán)裝入氣缸后， 開口兩端之間的間隙， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（2）油環(huán)。活塞環(huán)間隙。.背隙：活塞與活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背部與活塞環(huán)槽之間的間隙，如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修3.活塞環(huán)（2）油環(huán)?；钊h(huán)間隙。.側隙（邊隙）： 指活塞環(huán)側面與槽平面間的間隙， 如圖所示?；钊h(huán)的損傷形式。 活塞環(huán)損傷形式主要是磨損和斷裂。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修4.活塞銷（）活塞銷功用。 活塞銷用于連接活塞和連桿小頭， 將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。（）活塞銷縱截面

13、形狀。 活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形、 兩段截錐形， 以及兩段截錐與一段圓柱的組合型等， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修4.活塞銷（）活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭套孔的連接配合。 按連接方式分為全浮式和半浮式， 一般轎車多為全浮式， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修5.連桿與連桿軸承（）連桿的功用。 連桿的功用是連接活塞和曲軸， 把活塞的往復運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動， 并將活塞承受的力傳給曲軸， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修5.連桿與連桿軸承（）連桿的結構及材料。 連桿 分 為 連 桿 小 頭、 桿 身 和 連 桿

14、 大 頭 三 部 分， 如圖所示。連桿小頭。 連桿小頭用于安裝活塞銷， 連接活塞。桿身。 連桿桿身多采用“工”字形斷面， 以提高其抗彎剛度。 連桿大頭。 連桿大頭通過軸承與曲軸的連桿軸頸相連。 任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修5.連桿與連桿軸承（）連桿的損傷形式及原因。連桿裂紋。 連桿在工作中受到交變載荷作用， 有時會出現(xiàn)裂紋， 嚴重時會導致連桿斷裂， 如圖所示。連桿大頭內(nèi)孔磨損。 連桿大頭內(nèi)孔磨損將產(chǎn)生失圓和錐形， 使軸瓦松動或配合間隙不一致。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修5.連桿與連桿軸承（）連桿的損傷形式及原因。連桿螺栓損傷。 連桿螺栓在工作中， 由于受

15、到很大的交變載荷作用， 會發(fā)生拉長、 裂紋和滑牙等損壞， 嚴重時會導致斷裂， 造成敲壞氣缸體的嚴重事故， 如圖所示。連桿變形。 連桿變形主要是彎曲變形和扭曲變形。連桿變形的主要危害是可能導致發(fā)動機活塞偏缸、 偏磨， 引起敲缸， 拉缸等故障， 如圖所示。任務任務2.2 活塞連桿組的維修活塞連桿組的維修5.連桿與連桿軸承（）連桿軸承的作用。 連桿軸承用于保護連桿軸頸及連桿大頭。（）連桿軸承的結構。 連桿軸承（軸瓦）為鋼背和減磨層組成的分開式薄壁滑動軸承， 其上制有定位凸鍵， 供安裝時嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中， 以防前后移動或轉動。 其內(nèi)表面有油槽， 用以儲油和保證潤滑， 如圖 所示。（）減磨

16、層材料。 減磨層材料主要有銅基合金或鋁基合金。任務任務2.3 曲軸飛輪曲軸飛輪組的維修組的維修1.曲軸飛輪組的組成 曲軸飛輪組主要由曲軸、 飛輪、 帶輪、 正時齒輪（或鏈輪）以及其他具有不同作用的零件和附件組成。 它的零件和附件的種類和數(shù)量取決于發(fā)動機的結構和性能要求，如圖所示。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修2.曲軸的功用 承受活塞連桿組傳來的力， 繞其自身軸線旋轉， 并將轉矩對外輸出。 同時， 曲軸還為活塞連桿組的上行運動提供動力， 驅動配氣機構及其他附屬裝置， 如圖所示。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修3.曲軸的結構 曲軸主要由前端軸、 平衡重、 連桿軸頸

17、、 主軸頸、 曲柄臂和后端凸緣等部分組成。（）前端軸與后端軸。 前端軸用來安裝正時齒輪（鏈輪）、 帶輪、 扭轉減振器、 起動爪等。 后端凸緣用來安裝飛輪。 曲軸前后端都伸出曲軸箱， 為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出， 前后端都有密封裝置。（）主軸頸和連桿軸頸。 主軸頸是曲軸的支承部分。 主軸頸的數(shù)量多于連桿軸頸數(shù)量的曲軸稱為全支承曲軸， 主軸頸的數(shù)量少于連桿軸頸數(shù)量的曲軸稱為非全支承曲軸。連桿軸頸用來安裝連桿， 連桿軸頸數(shù)量一般和氣缸數(shù)量相等。 為了使發(fā)動機能夠工作平穩(wěn)， 應使各缸工作間隔相等， 連續(xù)做功的兩缸應盡可能遠。曲軸上有貫穿主軸頸和連桿軸頸的潤滑油道， 以便潤滑主軸頸和連桿軸頸。任務任務2.

18、3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修3.曲軸的結構（）曲拐及曲拐的布置。 曲拐： 一個連桿軸頸與它兩端的曲柄及主軸頸構成一個曲拐， 如圖所示。 曲拐數(shù)量： 曲軸的曲拐數(shù)量取決于氣缸的數(shù)量及其排列方式， 直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)， 型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修3.曲軸的結構（）曲拐及曲拐的布置。（）曲拐及曲拐的布置。 曲拐的布置原則。曲拐的布置原則。.使各缸做功間隔角盡量相等。使各缸做功間隔角盡量相等。 對直列多缸對直列多缸四沖程發(fā)動機而言，四沖程發(fā)動機而言， 做功間隔角為做功間隔角為 缸數(shù)。缸數(shù)。.連續(xù)做功的兩缸相隔應盡量遠，

19、連續(xù)做功的兩缸相隔應盡量遠， 以減少主以減少主軸承連續(xù)載荷并避免相鄰兩缸進氣門同時開軸承連續(xù)載荷并避免相鄰兩缸進氣門同時開啟的搶氣現(xiàn)象。啟的搶氣現(xiàn)象。. 型發(fā)動機左右兩氣缸應盡量交替做功。型發(fā)動機左右兩氣缸應盡量交替做功。多缸發(fā)動機工作順序。多缸發(fā)動機工作順序。.直列四缸發(fā)動機：直列四缸發(fā)動機： 曲拐對稱布置于同一平面曲拐對稱布置于同一平面內(nèi)。內(nèi)。 相鄰做功氣缸的曲拐夾角為相鄰做功氣缸的曲拐夾角為 。 發(fā)動機工作順序有發(fā)動機工作順序有 和和 兩種。兩種。.直列六缸發(fā)動機：直列六缸發(fā)動機： 曲拐對稱布置于三個平面曲拐對稱布置于三個平面內(nèi)。內(nèi)。 相鄰做功氣缸的曲拐夾角為相鄰做功氣缸的曲拐夾角為 。

20、 發(fā)動機工作順序有發(fā)動機工作順序有 和和 兩種。兩種。. 型八缸發(fā)動機的工作順序有型八缸發(fā)動機的工作順序有 和和 兩種。兩種。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修3.曲軸的結構（4）平衡重。 平衡重在曲拐的對面， 用來平衡發(fā)動機的離心力和離心力矩， 有時還用來平衡一部分往復慣性力。 曲軸在動平衡試驗中發(fā)生不平衡現(xiàn)象時， 可以在較重部位的平衡重上去掉適量金屬， 以修正不平衡量，如圖所示。（）曲軸常見損傷。 曲軸常見損傷有軸頸磨損、 燒蝕、 粘著、 彎曲、 扭曲、 裂紋、斷裂等。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修4.曲軸主軸承 曲軸主軸承的作用是將曲軸支承在發(fā)動機機體上。 大部分曲軸主軸承是合金軸承， 由上下兩只對合而成， 俗稱軸瓦。 軸瓦接合處有定位唇， 用于與軸承座上的槽配合定位， 瓦片上還開有油孔或油槽， 如圖所示。任務任務2.3 曲軸飛輪組的維修曲軸飛輪組的維修5.飛輪的功