简述

组成(活塞 活塞环 活塞销 连杆)

简述

活塞连杆组是发动机的传动件，它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。

组成

活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。

活塞

1．活塞的作用

它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力；活塞的顶部还与汽缸盖、汽缸比共同组成燃烧室。

活塞的顶部直接与高温燃气接触，活塞的温度也很高，高温使活塞的机械性能下降，热膨胀量增加；活塞在作功行程中，承受燃气的高压冲击（3~5mP），活塞在汽缸中高速运动，平均速度达到8~12m/s，要求活塞质量小，热膨胀系数小，导热性好和耐磨。一般采用铝合金，个别柴油机也采用高级铸铁或耐热钢。

2．活塞的组成

活塞主要由顶部、头部和裙部组成。

1） 活塞顶部

活塞头部的形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的头部一般采用平顶，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些为了改蒜混合汽形成而采用凹顶，凹坑的大小还可以调节发动机压缩比。

2） 活塞的头部

活塞头部是活塞环槽以上部分。其作用有三：承受气体压力，并传给连杆；与活塞一起实现汽缸密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给汽缸比。头部切有如干道环槽用以安装活塞环，汽油机一般有2~3到环槽，上面1~2道用于气环，下面一道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环所刮下来的多余的机油，经过小孔流回油底壳。

3） 活塞群部

活塞群部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向何承受侧压力。

活塞工作时，燃烧气体压力作用在活塞的顶部，而活塞销反力作用在头部的销座孔处，由此产生的变形是群部直径沿活塞销座轴线方向增大（受力变形）。侧压力N的使活塞群部变形；活塞销座孔附近的金属堆，受热膨胀量大，致使群部在受热变形时，活塞销座孔方向的膨胀量大，群部是椭圆。

为了保证在冷态的情况下活塞于气缸比的接触，在活塞群部有开槽。

由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀，上大下小，所以活塞作成一个上大下小的近似圆锥形。

4） 活塞销座孔

活塞销座孔是将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔通常有肋片与活塞内避相连，以提高其刚度。销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽，卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向串动。

活塞环

活塞环包括气环和油环两种。

1．气环（作用、常见故障、结构）

气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止高温高压燃气进入曲轴箱；同时还将活塞顶部的大部分热量传导给气缸比，在由冷却水或空气带走。

活塞环工作时受到气缸中气体的高温高压作用，其温度教高，而且在气缸中高速运动，加上机油高温变质，润滑条件变坏，其磨损严重。活塞环磨损失效后，发动机出现启动困难、功率不足、曲轴箱压力升高、机油损耗量大、排气冒黑烟，活塞边面基碳严重。

由于气缸的磨损不均匀性，使其变成锥度和椭圆性，活塞在其中往复运动，沿颈项产生一张一缩的运动，使环受弯曲应力而容易折断。，造成发动机卡死，拉缸、发动机不工作。

活塞环一般是用合金铸铁铸造的。第一道气环的工作表面一般镀有多孔铬。（多孔铬的硬度高，能储存少量的机油），其它一般镀锡或磷化，改栓磨合性能。

活塞环上有一切口，且自由状态不是圆形，其尺寸比气缸的内径大，所以它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力而紧贴气缸比，使燃气不能通过环与气缸比的接触面的间隙。切口一般是0.25~0.8mm。

2．油环

油环主要是刮油、布油和辅助密封作用。油环用来刮除气缸比上多余的机油，并在气缸比上铺涂一层均匀机油膜，这样即可以防止机油串入，又可以减小活塞与气缸的磨损与摩擦阻力。

油环分为普通油环和组合油环。普通油环一般是由铸铁作成的，其外圆中间切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有许多排油孔。

组合油环由刮油片和两个弹性寸环组合而成的。轴向寸环夹装在第二第三刮油片之间。

活塞销

活塞销的作用是连接活塞与连杆小端，将活塞承受的气体的作用力传递给连杆。活塞销为中空的圆柱体，一般采用低碳钢、低碳合金钢渗碳淬火或用45号中碳钢高频淬火。

根据活塞销的固定方式的不同，可分为全浮式或半浮式两种。

1） 全浮式

是指活塞销既不固定于活塞销座，又不固定于连杆小头，热态二者均为间隙配合，冷态为过度配合。只在销子两端的活塞销座孔中的卡环槽中装两只卡环，防止销子滑出。磨损均匀，磨损量小，弯曲变形量小。

2） 半浮式

连杆

1．作用

将活塞承受的力传给曲轴，从而使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。连杆承受活塞销传来得气体的作用力以及本身摆动和活塞组往复运动时的惯性力，这些力的大小和方向都是周期性变化的，因此，连杆受到的是压缩、拉升和弯曲等较边载荷。

2．组成

连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成的。连杆一般中碳钢或合金钢弹压而成。连杆小端与活塞销相连，工作时与销之间有相对运动，小头孔中有寸套（青铜）。在连杆的小端和寸套上钻有小孔（油道），用来润滑小端和活塞销。

连杆杆身通常作成工字型断面，以求增加其强度和刚度。在其中间油润滑油道。

连杆大头与曲轴的曲柄销相连，大头一般作剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，接特制的连杆螺栓紧固在连杆的大头上。连杆盖与连杆大头是组合搪孔，为了防止装配错误，在同一侧有配对记号。大头孔表面有很高的光洁度，以便与连杆轴瓦紧密贴和。连杆大头还铣有定位坑，连杆的大端还有有孔。

连杆大头按剖分面可分为平切口和斜切口两种。一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径，采用平切口；柴油机受力大，其大头直径较大，超过气缸的直径，采用斜切口，一般与连杆轴线成30~60℃夹角。

连杆螺栓是经常受交变应力作用的重要零件，安装时，必须牢固可靠，要符合工厂规定的拧紧力矩，分2~3次拧紧。