第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修

活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷的構(gòu)造）活塞銷1、作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。2、工作條件：承受大的沖擊載荷，其本身又作擺轉(zhuǎn)運動，潤滑條件很差。3、要求：足夠的強度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕。所以活塞銷一般都做成空心圓柱體。4、組成材料：低碳鋼和低碳合金鋼制成，經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷的內(nèi)孔形狀）1、活塞銷的內(nèi)孔形狀：a圓柱形；b兩段截錐與一段圓柱組合；c兩段截錐形。a圓柱形：圓柱形孔結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但從受力角度分析，中間部分應(yīng)力最大，兩端較小，所以這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，往復(fù)慣性力大；b兩段截錐與一段圓柱組合：為了減小質(zhì)量，減小往復(fù)慣性力，活塞銷做成兩段截錐形孔，接近等強度梁，但孔的加工較復(fù)雜；c兩段截錐形：組合形孔的結(jié)構(gòu)介于二者之間。點擊觀看動畫點擊觀看動畫第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷的安裝方式）一：活塞銷的安裝方式：活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有兩種方式：“全浮式”安裝和“半浮式”安裝。A、全浮式：當(dāng)發(fā)動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運動。在活塞銷兩端裝有檔圈，進行軸向定位。B、半浮式：特點是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動，而和連桿小頭沒有相對運動。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷的損傷與檢修）一、損傷：磨損和彎曲。二、測量：當(dāng)活塞銷磨損量＞0.05mm（汽油機）；磨損量＞0.075mm（柴油機），更換活塞銷。三、活塞銷的修理等級：一級修理為0.08mm,其余等級為0.04mm，共有4級。只有顏色相同活塞和活塞環(huán)才能裝配。組別1234顏色紅黃綠白公差范圍-0.0075—-0.01-0.005—-0.0075-0.0025—-0.0050—-0.0025EQ6100活塞銷座孔及顏色區(qū)分第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（測量活塞銷直徑）當(dāng)活塞銷直徑超出使用極限時，應(yīng)更換新活塞銷。技術(shù)要求：最大圓度誤差≤0.0025mm，

最大圓柱度誤差≤0.0025mm；EQ6100：φ28第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷裝配）②活塞銷與活塞裝配時，先將鋁合金活塞在水或機油中加熱至50℃-70℃，保溫一段時間，取出抹干凈后，將涂抹有15W/40潤滑油的活塞銷用手掌心平穩(wěn)地推入活塞銷座孔和連桿小頭第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷裝配1）③活塞銷推入錐座孔后，其端面不得超過卡環(huán)槽。④活塞、活塞銷、連桿裝配成組合件后，連桿、活塞銷能自由擺動，活塞銷與活塞銷座孔之間，在工作狀態(tài)下呈“浮式”，活塞銷可在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞銷的技術(shù)要求）一、活塞銷必須隨著活塞的更換而更換。二、新活塞銷表面粗糙度Ra不大于0.63μm。三、圓度和圓柱度誤差≤0.0025mm。四、同組活塞銷重量差≤10g。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的作用與工作條件）活塞1、作用：

承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。2、工作條件：高溫、高壓、高速、潤滑不良。A、高溫：瞬時溫度可達2500K以上，頂部高達600～700K。B、高壓：汽油機高達3～5MPa，柴油機高達6～9Mpa。（作功）C、高速：活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(8～12m/s)往復(fù)運動。D、潤滑不良：產(chǎn)生變形并加速磨損，附加載荷和熱應(yīng)力，燃氣的化學(xué)腐蝕作用。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的組成材料）活塞3、要求：要有足夠的剛度和強度，傳力可靠；

(2)導(dǎo)熱性好，耐高壓、耐高溫、耐磨損；

(3)質(zhì)量小，重量輕，盡可能減小往復(fù)慣性力。

鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強度鋁合金，但在一些低速柴油機上采用高級鑄鐵或耐熱鋼。

第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的結(jié)構(gòu)）頂部4、結(jié)構(gòu)活塞可分為三部分:1、活塞頂部；2、活塞頭部；3、活塞裙部。裙部頭部第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修活塞的結(jié)構(gòu)（視頻）點擊觀看視活塞的構(gòu)造第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的受力分析）5、特點:（1）活塞裙部起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。側(cè)壓力：是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。（2）壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力所以，作功行程中的側(cè)壓力大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力。點擊觀看動畫第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的特點1）(1)預(yù)先做成橢圓形：

由于活塞裙部的厚度很不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向。

點擊觀看動畫第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的特點2）（2）

活塞制成上小下大的階梯形、錐形：活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。點擊觀看動畫點擊觀看動畫第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的特點3）（3）開膨脹槽：為了減小活塞裙部的受熱量，通常在裙部開橫向的隔熱槽，為了補償裙部受熱后的變形量，裙部開有縱向的膨脹槽。槽的形狀有"T"形或"Π"形槽。點擊觀看動畫點擊觀看動畫第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修（3）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施a、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修b、變形規(guī)律（1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵；（2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下薄；（3）裙部周向近似橢圓形變化，長軸沿銷座孔軸線方向。因銷座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修c.結(jié)構(gòu)措施（1）

活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修（2）

活塞裙部制成橢圓形，長軸垂直于銷座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。銷座處凹陷0.5mm～1.0mm。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修（3）

裙部開隔熱—膨脹槽，其中橫槽叫隔熱槽，豎槽叫膨脹槽。(柴油機一般不開)第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修（4）偏置銷座1、定義：活塞銷座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm～2mm。2、作用：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修3、原理：因銷座偏置，在接近上止點時，作用在活塞銷座軸線以右的氣體壓力大于左邊，使活塞傾斜，裙部下端提前換向。而活塞在越過上止點，側(cè)壓力反向時，活塞才以左下端接觸處為支點，頂部向左轉(zhuǎn)（不是平移），完成換向。可見偏置銷座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時進行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個漸變過程。為此，兩步過渡使換向沖擊力大為減弱。第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的頂部構(gòu)造）6、頂部:（1）平頂活塞（一般用在汽油機用）；

（2）凸頂活塞（二行程汽油機常采用）；（3）凹頂活塞（一般柴油機采用）；（4）成型頂活塞；

第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（平頂）平頂活塞第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的凸頂）凸頂活塞第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的凹頂）凹頂活塞第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修頂部構(gòu)造：1、活塞頭部指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。2、包括：活塞環(huán)槽（三或四道）、潤滑油孔。3、作用：安裝活塞環(huán)外，還有密封和傳熱作用。裙部潤滑油孔曲柄連桿機構(gòu)（活塞頭部的構(gòu)造）活塞環(huán)槽第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的損傷）1、活塞環(huán)槽磨損；2、活塞裙部磨損；3、活塞拉傷；4、活塞脫頂；活塞拉傷第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的檢測內(nèi)容表）CA6102EQ6100活塞裙部頭部(mm)100.8(0—-0.087)99.4(0—-0.1)活塞直徑裙部(mm)101.5(+0.06—+0.04)100(+0.015—-0.045)裙部、頭部直徑差(mm)0.74—0.800.59—0.615圓度(mm)0.550.415—0.48545°處0.20—0.25圓柱度（大端在下）(mm)大徑方向0.04—0.0725°處0.02—0.06同組活塞重量差不大于（g）88第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的裙部的測量）第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的裙部的測量1）機型活塞裙部最大直徑Y(jié)C6112111.634~111.672EQ610099.955~100.015YC6105、YC6108107.84~107.87YC4112111.634~111.672YC4110ZQ109.85~109.87YC4108107.85~107.87第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（同組活塞重量的測量）活塞的重量要求：同一組的活塞中，各活塞的重量應(yīng)基本一致，其重量差不得差過3%。EQ6100和CA6102重量差不應(yīng)超過8克。

第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（同組活塞重量的測量1）機型同臺發(fā)動機活塞重量差小于（g）YC61125EQ61008YC6105、YC61088YC41125YC41105YC41085第二章(5)活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修曲柄連桿機構(gòu)（活塞的裝配）YC6112機型的A級氣缸孔選用