4项目二：任务二：掌握活塞连杆组的构造与拆装电子课件 中职 电子教案 汽车发动机构造与拆装.ppt

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1、4项目二：任务二：掌握活塞连杆组的构造与拆装电子课件 中职 高教版 汽车发动机构造与拆装项目二项目二 曲柄连杆机构曲柄连杆机构任务二任务二 掌握活塞连杆组构造与拆装掌握活塞连杆组构造与拆装完成本任务的学习后，你应能：完成本任务的学习后，你应能：说出活塞连杆组各部件的名称、作用；说出活塞连杆组各部件的名称、作用；说出活塞连杆组的构造；说出活塞连杆组的构造；说出活塞连杆组的运行原理；说出活塞连杆组的运行原理；记住活塞连杆组拆装需要使用的工具；记住活塞连杆组拆装需要使用的工具；记住活塞连杆组的拆装步骤；记住活塞连杆组的拆装步骤；记住活塞连杆组拆装的技术要求；记住活塞连杆组拆装的技术要求；独立完成活塞

2、连杆组的拆装；独立完成活塞连杆组的拆装；记住实训记住实训5S操作规范。操作规范。应知目标应知目标 学习目标学习目标项目二 曲柄连杆机构任务二 活塞连杆组构造与拆装任务描述：四冲程发动机要正常运行，依附于“进气-压缩-作功-排气”四个冲程的循环工作，在发动机工作的时候，需要形成一个封闭的空间来完成这四个冲程。这个空间的重要组成部分之一，便是活塞。而活塞本身不能独立完成一整套的动作来支撑发动机的良好运行，这当中需要一个连接机构，即连杆，与活塞共同组成活塞连杆组。使发动机的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。相关知识活塞连杆组主要由活塞、活

3、塞环、活塞销及连杆等组成，如图2-24所示。图2-24活塞连杆组活塞连杆组：由活塞、活塞环、活塞销和连杆-运动件气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖6相关知识一、活塞活塞的基本结构包括顶部、环槽部、裙部和活塞销座四个部分，如图2-25所示。活塞头部活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。气环槽气环槽油环槽油环槽工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。(1)(1)、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、(2)(2)、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防

4、止可燃混合气漏到曲轴箱内，(3)(3)、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：活塞活塞销孔8活塞裙部活塞裙部(1)(1)位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。(2)(2)作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜。防治破坏油膜。9相关知识活塞按顶部结构分为（以汽油发动机为例）平顶、凸顶、凹顶、成型顶四种类型，如图2-26所示。形状形状示意图示意图平顶平顶凸顶凸顶凹顶凹顶结构简单、制造容结构简单

5、、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。气过程。凹坑的形状、位置凹坑的形状、位置必须有利于可燃混必须有利于可燃混合气的燃烧；提高合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气压缩比，防止碰气门。（高压缩比发门。（高压缩比发动机为了防止碰撞动机为了防止碰撞气门，也可用凹坑气门，也可用凹坑的深度来调整压缩的深度来调整压缩比比)11相关知识活塞的作用：（1）承受气缸中气体的压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴转动；（2）它把燃烧气体的压力传给曲

6、轴，使曲轴旋转并输出动力；（3）活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。工作环境：工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达高温、散热条件差；顶部工作温度高达600-700K600-700K，且分布不均匀；，且分布不均匀；高速，线速度达到高速，线速度达到10m/s10m/s，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最，承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达高可达3-5MPa3-5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。（汽油机）的压力，使之变形，破坏配合联结。材料：材料：铝合金：质量小铝合金：质量小 （约为铸铁活塞的（约为铸铁活塞的50%50%70%70%）；）；导热性好（约为铸铁的三倍）

7、；导热性好（约为铸铁的三倍）；3.3.热膨胀系数大。热膨胀系数大。灰铸铁灰铸铁活塞应具备活塞应具备的特点的特点A A 刚度和强度应足够大，传力可靠。刚度和强度应足够大，传力可靠。B B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损C C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力相关知识13相关知识二、活塞环活塞环用于崁入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：气环和油环,如图2-27所示。相关知识作用：燃油发动机内部的核心部件，它和气缸，活塞，气缸壁等一起完成燃油气体的密封，另外还起到控油、导热、导向等作用。知识窗：气环的作用是保证活塞与气缸间的密封。防止气缸

8、中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损，减轻摩擦阻力。活塞环是具有弹性的开口环，分为气环和油环。工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。平均寿命：6万公里1气环1）.作用：（1）密封：防止气缸内的气体窜入油底壳；（2）传热：将活塞头部的热量传给气缸壁；（3）辅助刮油、布油。气环尽量少（2-3）；安装时切口错开（迷宫）相关知识活塞环的间隙（1）端隙1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为0.25

9、mm0.50mm；结构与密封原理（2）侧隙2：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道0.04mm0.10mm；其它气环0.03mm0.07mm。油环一般侧隙较小，0.025mm0.07mm；（3）背隙3：是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm；23气环断面形状：气环断面形状：形状形状特点特点示意图示意图矩形环矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应结构简单、制造方便、易于生产、应用面广用面广扭曲环扭曲环断面不对称，受力不平衡，使活塞环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲扭曲锥面环锥面环减少了环与气缸壁的接触面，提高了减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力

10、，有利于磨合和密封。表面接触压力，有利于磨合和密封。梯形环梯形环 加工困难，精度要求高加工困难，精度要求高桶面环桶面环 外圆为凸圆弧形外圆为凸圆弧形19活塞环的泵油作用及危害原因：（1）存在侧隙和背隙；（2）环运动时在环槽中靠上靠下。20危害：（1）增加了润滑油的消耗；（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏；（4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性；（5）加剧了气缸的磨损。活塞环的泵油的危害21相关知识思考：活塞环上都有豁口，安装到活塞环槽内时，密封效果如何？各活塞环的开口处应该怎么样处理？活塞环的分类：按结构分：整体结构、组合环、开槽油环、开槽螺旋撑簧油环、钢带组合油

11、环；按断面形状分：矩形环、桶面环、锥面环、梯形环、扭曲环、反扭曲环等；按材料分：铸铁、钢质。相关知识三、活塞销活塞销是装在活塞裙部的圆柱形销子，如图2-28所示。作用：用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。材料：一般为低碳钢或低碳合金钢。相关知识连接方式：全浮式和半浮式，如图2-29所示。（1）定义：在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。(2)装配：1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入。全浮式25(1)定义：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。（一般固定连杆小头）(2)装配：

12、加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合。半浮式26相关知识四、连杆组 连杆组包括连杆衬套、连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦和连杆螺母等零件，如图2-30所示。相关知识1.连杆作用：将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆的组成：连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成，如图2-31所示。连杆小端与活塞销相连，工作时与活塞销之间有相对运动，小头孔中有连杆衬套（青铜）。在连杆的小端和衬套上钻有小孔（油道），用来润滑小端和活塞销。相关知识连杆杆身通常做成工字型断面，以求增加其强度和刚度，在其中间有油润滑油道，如图2-32所示。相关知识连杆大头的切口形式有平切口和斜切口两种

13、，如图2-33所示。连杆大头的常用定位形式有连杆螺栓定位、止口定位、套筒定位以及锯齿定位四种，如图2-34所示。图2-33图2-34相关知识2.连杆轴瓦连杆轴瓦包括连杆上瓦和连杆下瓦，安装在连杆和曲轴的连接部位，起耐磨、连接、支撑、传动的作用。相关知识连杆上瓦的内圆柱面上沿周向设置有油槽，所述油槽对应的圆心角为80120，油槽部的连杆瓦壁上设置有过油孔。知识窗：连杆轴瓦的装配：连杆轴瓦装配时上下的记号不能对错，瓦口的方向不能对反，螺丝需达到相应扭力。连杆的瓦口从正面看在左边，这与曲轴旋转方向和油道位置设置有关。连杆瓦缺口朝油泵方向，活塞箭头方向和连杆有字的方向朝向正时齿轮。任务实施一、操作准备

14、 序号工具、设备名称型号或说明数量1组合工具世达1套2机油普通机油4L3抹布/手套棉质的普通布1块4油盆铝制的盆2个5扭力扳手世达1只6曲轴皮带轮螺栓专用套筒世达1只7橡胶锤中号1把8活塞环拆装钳世达1个9压缩钳世达1把10吹枪世达1把11零件车世达牌1辆操作过程1 拆卸活塞连杆组（1）准备好实训的工具与零件，如图2-36所示。操作过程（2）使用指针式扭力扳手旋转曲轴到上止点位置，并用铲刀清洁气缸体上平面，再用抹布由内向外擦，如图2-37所示。操作过程（3）将指定活塞连杆旋转到上止点位置，检查连杆是否有明显弯曲现象，检查活塞连杆组的序号是否与气缸体上的序号一致，如无序号，用记号笔标记，如图2-

15、38所示。操作过程（4）将指定活塞连杆旋转到下止点位置，用抹布清洁气缸。（5）翻转台架，使油底壳位置向上，并检查或设置装配标记（如果无原车标记，用记号笔在连杆和连杆轴承盖上做记号），如图2-39所示。操作过程（6）用指针式扭力扳手和E10套筒分两次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取下下盖上的连杆轴承，如图2-40所示。操作过程（7）用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持住），如图2-41所示。操作过程（8）使用活塞环扩张器拆下两道压缩环，用手拆下组合油环，用铲刀清理活塞顶面积炭。（9）用抹布清洁活塞连杆、活塞环、

16、连杆轴承（两片，并注意原来的安装位置摆放）、连杆轴承盖、连杆螺母、气缸筒和连杆轴颈。（10）用压缩空气吹净上述清洗零件，如图2-42所示。操作过程2装配活塞连杆组（1）组装活塞环（油环开口直接装配到位，气环开口在安装活塞前错口），将连杆轴承（两片）安装到相应位置。（2）用压缩空气再次吹气缸筒，清洁连杆轴颈（用布擦）和连杆上的连杆轴承（用布擦），润滑气缸筒、活塞裙部、活塞环、活塞销和连杆轴承。操作过程（3）放入活塞安装工具，调整安装工具，按照装配记号放入活塞，用橡胶锤轻轻推入（推入深度与缸体平面平齐），取下活塞安装工具，再次用橡胶锤将活塞推入到位，如图2-43所示。操作过程（4）清洁（用布擦）并

17、润滑连杆轴承盖，装入连杆盖，如图2-44所示。操作过程（5）注意连杆螺母的安装方向，润滑螺母的旋转平面，用手安装连杆螺母，分两次拧紧，再用记号笔或角度计转动45。（6）转动曲轴，使活塞旋转到上止点位置，确认安装良好，如图2-45所示。操作过程（7）清洁整理现场，检查工单，操作完毕。任务检测一、填空题1.在活塞连杆组中，连杆的大头、小头分别连接 和 ；2.曲柄连杆机构是将 转变成 ，对外输出动力；3.活塞环分 和 两种，矩形环第一道采用 ；4.活塞可分为三部分，分别为 、。二、选择题1.（）连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的压力传给连杆。A连杆 B.活塞环 C.气门 D.活塞销 2.下列（）不是

18、活塞连杆组的零件。A.活塞 B.活塞销 C.气缸 D.活塞环任务检测三、判断题1.活塞离曲轴回转中间最近处为上止点。（）2.四冲程发动机每个工作循环曲轴转两转，每一行程曲轴转180。（）3.活塞销用来连接活塞和连杆，并把活塞所受的力传给连杆。()评价表序号项目操作内容配分评分标准得分1操作前准备工具准备情况检查5清点工具，摆放到合理位置 2基本防护穿戴的衣物5穿工作服、劳保鞋 3拆卸活塞连杆组用铲刀铲除缸体上平面异物6不得磕碰定位销，磕碰一次扣2分 4清洁缸体上平面5未做扣5分 5用记号笔做标记5按照顺序做好标记 6旋转曲轴5活塞是否到规定的上止点位置 7拆下连杆轴承盖固定螺栓5扭力扳手、棘轮

19、扳手的使用是否规范 8拆下连杆轴承盖5拆卸顺序是否正确，零件摆放是否整齐 9推出活塞5木槌柄轻轻敲击连杆大端，推出活塞、连杆总成和上轴承，活塞无损伤，动作正确 10安装活塞连杆组清洁活塞连杆组零件5是否压缩空气吹净 11安装油环、气环8带字母面是否朝上，各环端口是否处于规定位置 12加注润滑油5是否所有配合间隙都涂抹了润滑油 13润滑活塞裙部、活塞销、连杆上轴承8润滑油是否涂抹均匀，有无地方遗漏 14安装活塞10卡箍使用是否正确，活塞是否按正确方向、序列安装 15安全文明操作物品的掉落4掉落一次扣2分，扣完为止 16操作文明10操作时有零件损伤，一次扣2分扣完为止 17工作现场5S4工具使用后及时放回，工位整洁 总分100合计反思1.活塞环安装的时候为什么要注意错过端口？如果活塞环装反会有什么影响？2.安装活塞时，为什么要注意方向和序号？如果不对应，会有什么影响？