曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)造與維修汽車發(fā)動機

檢查活塞連桿組02任務(wù)描述03相關(guān)知識04學(xué)習(xí)任務(wù)單05實訓(xùn)任務(wù)06實訓(xùn)任務(wù)單目錄CONTENTS01任務(wù)目標(biāo)01學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1）掌握活塞連桿組的作用及組成。2）了解活塞連桿組各零件的結(jié)構(gòu)和類型。技能目標(biāo)1）能規(guī)范地拆裝活塞連桿組各零件進行2）能規(guī)范地檢查與測量活塞連桿組各零件。素養(yǎng)目標(biāo)1）能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養(yǎng)成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2）養(yǎng)成7S的工作習(xí)慣。3）養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)與精益求精的良好工作習(xí)慣。02任務(wù)描述有一位豐田卡羅拉轎車用戶將車開到服務(wù)站，反映該車目前共行駛了30多萬公里，但最近明顯感覺車輛行駛無力，油耗增加，而且發(fā)現(xiàn)機油量明顯減少，需要維修。03

相關(guān)知識相關(guān)知識

活塞連桿組承受氣缸中可燃混合氣燃燒后產(chǎn)生的作用力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊B桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸承蓋和連桿軸承等主要機件組成，相關(guān)知識

一、活塞1.作用與工作條件活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸體等共同組成燃燒室，承受氣缸中氣體的壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。相關(guān)知識

2.活塞的結(jié)構(gòu)活塞可分為頂部、頭部和裙部三個部分。相關(guān)知識（1）活塞頂部

活塞頂部是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。因此，活塞頂部的金屬要有一定的厚度?；钊敳康男螤钆c燃燒室形狀和壓縮比大小有關(guān)。汽油發(fā)動機活塞頂有平頂、凹頂和凸頂?shù)刃问?。相關(guān)知識

（2）活塞頭部

活塞頭部是包含活塞環(huán)槽的部分，其主要作用是安裝活塞環(huán)；承受氣體壓力并傳給活塞銷；與活塞環(huán)一起實現(xiàn)對氣缸的密封；并將活塞頂部所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。相關(guān)知識

（3）活塞裙部

油環(huán)槽以下的部分為活塞裙部，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動進行導(dǎo)向和承受側(cè)壓力?；钊共繑嗝鏋殚L軸垂直于活塞銷方向的橢圓形，軸線方向為上小下大的圓錐形。相關(guān)知識根據(jù)活塞裙部形狀的不同，主要有桶式活塞、開槽式活塞和拖板式活塞三種，相關(guān)知識

二、活塞環(huán)活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。相關(guān)知識

1.氣環(huán)氣環(huán)的主要作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞頂部接受的熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液帶走，避免活塞過熱。另外，還起到刮油、布油的輔助作用。相關(guān)知識

氣環(huán)為了加強密封、加速磨合、減少泵油作用及改善潤滑，除了合理選擇材料及加工工藝外，在結(jié)構(gòu)上還采用了許多不同斷面形狀的氣環(huán)。主要有矩形環(huán)、錐形環(huán)、梯形環(huán)、桶面環(huán)和扭曲環(huán)等。相關(guān)知識

2.油環(huán)油環(huán)的主要作用是刮除飛濺到氣缸壁上多余的機油，并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜。油環(huán)上行時布油；下行時，將氣缸壁上多余的機油刮下來經(jīng)活塞上的回油孔流回油底殼。相關(guān)知識

目前汽車發(fā)動機上采用的油環(huán)有兩種形式：整體式和組合式。相關(guān)知識

3.活塞環(huán)的三隙發(fā)動機工作時，活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生熱膨脹?；钊h(huán)既要相對于氣缸作往復(fù)運動，又要相對于活塞作橫向移動。因此，活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)應(yīng)留有三個間隙，即端隙、側(cè)隙和背隙。相關(guān)知識

三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞與連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿?；钊N與活塞座孔和連桿小頭的連接方式有全浮式和半浮式兩種形式。相關(guān)知識

四、連桿1.作用連桿的作用是將活塞承受的力傳遞給曲軸，并使活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。相關(guān)知識

2.結(jié)構(gòu)連桿由連桿小頭、桿身、連桿大頭（包括連桿蓋）和連桿螺栓四部分組成。相關(guān)知識

有些連桿為了潤滑氣缸壁，在連桿大頭一側(cè)開有斜向的油道。相關(guān)知識

連桿大頭的切口形式分為平切口和斜切口兩種。相關(guān)知識

3.連桿螺栓

連桿螺栓是一個要承受很大沖擊性載荷的重要零件，當(dāng)其發(fā)生損壞時，將給發(fā)動機帶來極其嚴(yán)重的后果。因此一般采用韌性較高的優(yōu)質(zhì)合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛制或冷墩成形。連桿大頭在安裝時必須堅固可靠。連桿螺栓必須按工廠規(guī)定的力矩，分2～3次均勻地擰緊。相關(guān)知識

五、連桿軸承

連桿軸承也稱連桿軸瓦（俗稱小瓦），裝在連桿大頭的孔內(nèi)，用以保護曲軸的連桿軸頸和連桿大頭。連桿軸承是由鋼背和減磨層組成的分開式薄壁軸承。04

學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單檢查活塞連桿組學(xué)習(xí)任務(wù)單班級：姓名：1.活塞連桿組承受氣缸中

產(chǎn)生的作用力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。2.寫出下圖劃線處零部件的名稱。3.活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸體等共同組成

，承受氣缸中氣體的壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機不論是汽油機還是柴油機廣泛采用

材質(zhì)活塞。4.活塞可分為頂部、頭部和

部三個部分，活塞頂部是燃燒室的組成部分，用來承受

，活塞頂有

頂、凹頂和凸頂?shù)刃问?；活塞頭部包含活塞環(huán)槽的部分，其主要作用是安裝

；油環(huán)槽以下的部分為活塞裙部，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動進行

。學(xué)習(xí)任務(wù)單5.活塞環(huán)包括氣環(huán)和

環(huán)兩種。6.氣環(huán)的主要作用是保證活塞與

間的密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞頂部接受的熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液帶走，避免活塞過熱，另外，還起到

、布油的輔助作用。氣環(huán)主要有

環(huán)、錐形環(huán)、梯形環(huán)、桶面環(huán)和

環(huán)等類型。7.油環(huán)的主要作用是刮除飛濺到

上多余的機油，并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜。目前汽車發(fā)動機上采用的油環(huán)有整體式和

式兩種形式。8.發(fā)動機工作時，活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生熱膨脹，因此，活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)應(yīng)留有三個間隙，即端隙、

隙和背隙。

隙又稱為開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸內(nèi)磨損量最小處的活塞環(huán)開口間隙，

隙又稱為邊隙，是活塞環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。9.活塞銷的功用是連接活塞與連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給

?；钊N與活塞座孔和連桿小頭的連接方式有全浮式和

式兩種形式。

式就是銷與座孔或連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。10.連桿的作用是將活塞承受的力傳遞給曲軸，并使活塞的

運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的

運動。它由小頭、

、連桿大頭（包括連桿蓋）和

四部分組成。連桿為了潤滑氣缸壁，在連桿大頭一側(cè)開有斜向的

。11.連桿軸承也稱連桿軸瓦（俗稱

瓦），裝在連桿大頭的孔內(nèi)，用以保護曲軸的連桿軸頸和連桿大頭。它的內(nèi)圓面上澆鑄0.3～0.7mm厚的

，用以減少摩擦阻力、加速磨合和保持油膜。學(xué)習(xí)任務(wù)單答案1.活塞連桿組承受氣缸中

可燃混合氣燃燒后

產(chǎn)生的作用力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。2.寫出下圖劃線處零部件的名稱。3.活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸體等共同組成

燃燒室

，承受氣缸中氣體的壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)代汽車發(fā)動機不論是汽油機還是柴油機廣泛采用

鋁合金

材質(zhì)活塞。4.活塞可分為頂部、頭部和裙部三個部分，活塞頂部是燃燒室的組成部分，用來承受

氣體壓力

，活塞頂有

平

頂、凹頂和凸頂?shù)刃问?；活塞頭部包含活塞環(huán)槽的部分，其主要作用是安裝

活塞環(huán)

；油環(huán)槽以下的部分為活塞裙部，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動進行

導(dǎo)向

。學(xué)習(xí)任務(wù)單答案5.活塞環(huán)包括氣環(huán)和

油

環(huán)兩種。6.氣環(huán)的主要作用是保證活塞與

氣缸壁

間的密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞頂部接受的熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液帶走，避免活塞過熱，另外，還起到

刮油

、布油的輔助作用。氣環(huán)主要有

矩形

環(huán)、錐形環(huán)、梯形環(huán)、桶面環(huán)和

扭曲

環(huán)等類型。7.油環(huán)的主要作用是刮除飛濺到

氣缸壁

上多余的機油，并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜。目前汽車發(fā)動機上采用的油環(huán)有整體式和

組合

式兩種形式。8.發(fā)動機工作時，活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生熱膨脹，因此，活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)應(yīng)留有三個間隙，即端隙、

側(cè)

隙和背隙。端

隙又稱為開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸內(nèi)磨損量最小處的活塞環(huán)開口間隙，

側(cè)

隙又稱為邊隙，是活塞環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。學(xué)習(xí)任務(wù)單答案9.活塞銷的功用是連接活塞與連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給

連桿

?；钊N與活塞座孔和連桿小頭的連接方式有全浮式和

半浮

式兩種形式。

半浮

式就是銷與座孔或連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。10.連桿的作用是將活塞承受的力傳遞給曲軸，并使活塞的

直線

運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的

旋轉(zhuǎn)

運動。它由小頭、

桿身

、連桿大頭（包括連桿蓋）和

連桿螺栓

四部分組成。連桿為了潤滑氣缸壁，在連桿大頭一側(cè)開有斜向的

油道

。11.連桿軸承也稱連桿軸瓦（俗稱

小

瓦），裝在連桿大頭的孔內(nèi)，用以保護曲軸的連桿軸頸和連桿大頭。它的內(nèi)圓面上澆鑄0.3～0.7mm厚的

減磨合金層，用以減少摩擦阻力、加速磨合和保持油膜。05

實訓(xùn)任務(wù)實訓(xùn)器材：

（1）發(fā)動機實訓(xùn)臺架。（2）外徑千分尺、游標(biāo)卡尺、活塞環(huán)卡鉗、扭力扳手等。（3）常用維修工具和維修手冊等。作業(yè)準(zhǔn)備：

（1）發(fā)動機預(yù)先拆下氣缸蓋與油底殼等。（2）將預(yù)先拆下的零件與工量具擺放整齊。（3）準(zhǔn)備好備用的活塞環(huán)。

實訓(xùn)任務(wù)一、活塞連桿組的拆卸、分解與清潔1.活塞連桿組的拆卸（1）搖轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)架，使氣缸體倒轉(zhuǎn)；（2）使用合適套筒和指針式扭力扳手順時針轉(zhuǎn)動曲軸，將待拆氣缸的活塞連桿組移動至下止點位置；（3）使用合適套筒和指針式扭力扳手分兩次交替擰松連桿軸承蓋螺栓；（4）用手將連桿螺栓擰出，并用擰出的螺栓通過左右晃動取下連桿軸承蓋；（5）使用橡膠錘將活塞連桿組從氣缸體的上部推出；（6）使用記號筆將拆下的活塞連桿組按照對應(yīng)氣缸進行標(biāo)記，同時還要在活塞頭部標(biāo)記朝前標(biāo)志。實訓(xùn)任務(wù)2.活塞連桿組的分解（1）使用活塞環(huán)卡鉗拆下第一道氣環(huán)；（2）再使用活塞環(huán)卡鉗拆下第二道氣環(huán)；（3）直接用手拆下油環(huán)，先拆兩個刮片，再拆襯簧；（4）從連桿大頭和連桿軸承蓋上拆下連桿軸承；（5）用一字螺絲刀或卡簧鉗拆下活塞銷兩端的卡簧；（6）將專用工具放到活塞銷的內(nèi)孔，然后用橡膠錘輕敲專用工具，將活塞銷取出；（7）將拆下并分解的活塞連桿組按缸別順序擺放整齊，防止錯亂。實訓(xùn)任務(wù)3.活塞連桿組零件清潔（1）使用鏟刀、斷環(huán)和毛刷清除活塞頂部和活塞環(huán)槽內(nèi)的積炭；（2）使用清洗劑或柴油清潔活塞連桿組零件；（3）使用壓縮空氣吹凈活塞連桿組零件。實訓(xùn)任務(wù)二、活塞連桿組的檢修1.目視檢查零件狀況（1）目視檢查連桿狀況，檢查是否存在彎曲、扭曲、磨損和裂紋等明顯故障；（2）目視檢查活塞狀況，檢查是否存在拉痕、頂部燒蝕、磨損和裂紋等明顯故障；（3）目視檢查連桿軸承狀況，檢查減磨合金是否脫落，檢查軸承背面是否有高溫變色痕跡，定位凸鍵是否磨損等。2.活塞裙部直徑的測量（1）用抹布清潔千分尺和游標(biāo)卡尺；（2）檢查游標(biāo)卡尺是否對零；（3）使用游標(biāo)卡尺和記號筆在活塞下緣離裙邊約12.6mm處做標(biāo)記；（具體車型不同需要標(biāo)記的位置可能不同）（4）檢查千分尺是否對零；（如存在誤差，在最后的測量值中應(yīng)加上或減去該誤差）（5）使用千分尺對照標(biāo)記位置測量活塞裙部直徑。（測量時注意測量部位還需與活塞銷保持垂直）（6）清潔量具并歸位。實訓(xùn)任務(wù)3.活塞環(huán)端隙的測量（1）將活塞環(huán)放入氣缸筒內(nèi)，然后使用活塞將活塞環(huán)推入到氣缸的下部；（具體位置車型不同要求不同，可參考維修手冊的相關(guān)要求）（2）清潔塞尺；（3）使用塞尺測量活塞環(huán)的端隙。實訓(xùn)任務(wù)4.活塞環(huán)側(cè)隙的測量（1）清潔塞尺；（2）將活塞環(huán)放入相應(yīng)的活塞環(huán)槽內(nèi)，使用塞尺測量活塞環(huán)的側(cè)隙。（測量一道環(huán)的側(cè)隙需按圓周方向至少測量三個位置）實訓(xùn)任務(wù)5.連桿的檢測可用連桿校驗儀檢驗連桿的彎曲和扭曲。實訓(xùn)任務(wù)三、活塞連桿組的安裝1.活塞與連桿的裝配（1）用螺絲刀將新卡簧安裝到活塞銷孔的一端；（2）將活塞放入水中，然后將水加熱到80-90℃；（3）將活塞和連桿向前標(biāo)記對準(zhǔn)；如圖2-32所示，用拇指推入活塞銷；（4）用螺絲刀將新卡簧安裝到活塞銷孔的另一端；（5）在活塞銷上來回移動活塞，檢查活塞和活塞銷的安裝情況。實訓(xùn)任務(wù)