项目二 曲柄连杆机构构造与维修

项目二曲柄连杆机构构造与维修【学习目标】理解曲柄连杆机构的作用和组成知道曲柄连杆机构的受力分析掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法学会曲柄连杆机构常见故障的诊断与排除方法会做曲柄连杆机构典型故障的案例分析项目二曲柄连杆机构构造与维修•任务1曲柄连杆机构一、曲柄连杆机构功用：内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式；曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动；通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能；总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构项目二曲柄连杆机构构造与维修二、曲柄连杆机构的组成•1.机体组主要包括：气缸盖、气缸衬垫、气缸体、气缸套、曲轴箱、油底壳等机件。•2.活塞连杆组主要包括：活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。•3.曲轴飞轮组主要包括：曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修（一）气缸盖1.气缸盖的构造（如图2-7所示）气缸盖的结构形式：整体式、分块式和单体式2.气缸盖罩的作用1）燃烧室2）燃烧室的结构形式（以汽油机为例）。任务2机体组的构造与维修一、机体组基本结构组成及工作原理项目二曲柄连杆机构构造与维修•①半球形燃烧室，如图2-8a所示•②楔形燃烧室，如图2-8b所示•③盆形燃烧室，如图2-8c所示项目二曲柄连杆机构构造与维修(二)气缸衬垫作用是保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄漏，发动机大修时须更换气缸垫。气缸衬垫可分为：金属型橡胶气缸垫、全金属型气缸垫、复合型气缸垫和粘结型气缸垫等多种。项目二曲柄连杆机构构造与维修(三)气缸体1、基本结构与作用：气缸体是发动机各个机构和系统的装配基本，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。如图2-12所示。2、气缸体分类：项目二曲柄连杆机构构造与维修•1）按气缸排列形式不同分类：①直列式气缸体。其结构形式及特点，如图2-14所示。②对置式气缸体。其结构形式及特点，如图2-15所示。③V型气缸体。其结构形式及特点，如图2-16所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修２）按气缸结构形式不同分类：（1）无气缸套式气缸体。其结构形式，如图2-18a所示。（2）干气缸套式气缸体。其结构形式，如图2-18b所示。（3）湿气缸套式气缸体。其结构形式，如图2-18c所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•3）按曲轴箱（见圈中部分）结构形式不同分类：①平底式气缸体。其结构形式及概念，如图2-19所示。②龙门式气缸体。其结构形式及概念，如图2-20所示。③隧道式气缸体。其结构形式及概念，如图2-21所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•二、机体组的拆检规程及技术要求•一）气缸盖的拆检•1.气缸盖的拆卸步骤及操作要领，如图2-23所示。①旋出气门罩盖的螺栓取下气门罩盖和挡油罩；②拧下张紧轮螺母，取下张紧轮；③拆下进、排气歧管；④按图中2-23所示，遵循“由外向内、左右交叉、前后交替”的操作规程，按1→2→3→4→5→6→7→8→9→10顺序，依次旋松（一般分2~3次旋松）气缸盖螺栓，并取下气缸盖和气缸垫；⑤拆下火花塞。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修2.气缸盖变形的检修，参见下列图示项目二曲柄连杆机构构造与维修•3.气缸盖的安装。其操作步骤及注意事项，如图2-26所示。①安装气门、凸轮轴和油封等；②安放气缸盖衬垫时，应检查其技术状况，注意安装方向，标有“OPENTOP”的字样应朝向气缸盖；③将定位螺栓旋入第8号和第10号孔；④放好气缸盖，用手拧入其余8个螺栓，再旋出两个定位螺栓，最后再旋入8和10号螺栓；项目二曲柄连杆机构构造与维修⑤按图中2-26所示，遵循“由内向外、左右交叉、前后交替”的操作规程，按1→2→3→4→5→6→7→8→9→10的顺序，依次按由小到大的扭矩分四次拧紧到规定力矩；⑥安装缸盖时，曲轴不可置于上止点（否则可能会损伤气门或活塞部），应在曲轴任何一个连杆轴颈处于上止点后，再倒转1／4转；⑦安装气门罩盖，其紧固力矩为10N.m。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•（二）气缸体的拆检1.气缸体的拆卸操作步骤，如图2-28所示。1）按图2-23数字所示的顺序从外到内拆下气缸盖10个的固定螺钉，抬下气缸盖；2）取下气缸垫，注意气缸垫的安装朝向；3）旋松油底壳的放油螺钉，放出油底壳内机油；4）翻转发动机，拆卸油底壳固定螺钉（注意螺钉也应从两端向中间旋松）。拆下油底壳和油底壳密封垫；5）旋松机油粗滤清器固定螺钉，拆卸机油滤清器、机油泵链轮和机油泵21。2.气缸体积炭清除项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修3.气缸体基准面的检验：•1）气缸体变形的检验，如图2-29所示。•2）气缸体主轴承座孔、凸轮轴座孔的检验，如图2-30所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•4.气缸磨损的检验1）测量前的准备工作①将被检验的气缸缸筒及上平面清洗，擦干。②根据气缸直径大小选择合适的接杆，旋入量缸表下端。③根据被测气缸的标准尺寸用外径千分尺校对量缸表，并留出测杆伸长的适当数值（即预压1mm左右）旋转表盘，使“0”位对正指针，记住小针指示毫米数，把接杆螺母固定，并复校。④测量时手应握住绝热套，把量缸表斜向放入气缸被测处，轻微摆动量缸表，使指针左右摆动相等（气缸中心线与测杆垂直）。如果指针正好对准“0”处，则与被测缸径相等，当指针顺时针方向离开“0”，则缸径小于标准尺寸，如反时针方向离开“0”位，则缸径大于标准缸径。如图2-31所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修•2）测量部位•3）圆度和圆柱度的计算项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•三、机体组常见故障诊断与排除机体组常见故障原因与征象，见下表，详细诊断流程以汽油机点火敲击响和气缸漏气响为例进行讲解，如图2-34和2-35所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修•1.汽油机点火敲击响故障的诊断与排除•1）故障现象：•汽车运行中，当在常用挡由较低车速急加速运行时，可听到汽油发动机发出类似金属敲击的“嘎、嘎、嘎”的响声。此时，如果稍抬加速踏板响声减弱或消失，再踩加速踏板响声又重新出现；发动机温度越高、负荷愈大时，响声愈强烈。•2）原因：•造成点火敲缸击响的主要原因是发动机爆燃，其次也可能是早燃。爆燃与早燃虽然发生的时间不同（前者发生在火花塞点火以后，后者发生在火花塞点火以前），但二者有许多共同特点，并且是相互助长的。爆燃可引起早燃，早燃又进一步促进爆燃，因此很难进行区别。项目二曲柄连杆机构构造与维修•。产生爆燃与早燃的原因主要有：•①汽油的品质差，特别是辛烷值含量太低；•②在发动机使用、维修和改机中造成压缩比太高；•③发动机过热或负荷太大；•④燃烧室积炭；•⑤点火时间太早；•⑥混合气太稀；•⑦发动机在燃烧室形状、火花塞位置等结构设计上存在问题，造成火焰传播距离太长。•3）故障诊断与排除•汽油机点火敲击响的故障，按照图2-34所示步骤进行诊断。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•2.气缸漏气响故障的诊断与排除•1）现象：发动机运转时，从加机油口处听到曲轴箱内发出“嘣、嘣、嘣”的漏气声；负荷愈大时响声愈强，转速愈高时响声愈小；当收回节气门或单缸断火时，响声减弱或消失；随着响声的出现，加机油口处脉动地向外冒烟，冒烟次数与发响次数相同。项目二曲柄连杆机构构造与维修•2）原因：•①新换活塞环与气缸壁的漏光度太大；•②活塞环和气缸壁严重磨损；•③活塞环开口间隙太大或各环开口重合；•④活塞环弹力太弱或因其侧隙、背隙太小而使背压力建立不起来；•⑤活塞环卡死在环槽内；•⑥活塞环或活塞环岸折断；•⑦气缸壁拉伤，出现沟槽。•3）诊断方法：按下列方法诊断，其流程图如图2-35所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修任务3活塞连杆组构造与检修项目二曲柄连杆机构构造与维修•一、活塞连杆组结构组成及工作原理（一）活塞1.活塞的功用及工作条件2.活塞材料3.活塞的构造1）活塞的分类,如图2-37、2-38所示。2）活塞的基本结构项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修项目二曲柄连杆机构构造与维修•（二）活塞环的作用与构造活塞环按其主作用可分气环与油环两类。如图2-43所示。1.气环2.气环分类及特点3.油环项目二曲柄连杆机构构造与维修图2-47整体式a）和组合式b）两种结构形式1-上刮片2-衬簧3-下刮片4-活塞项目二曲柄连杆机构构造与维修•（三）活塞销1结构：活塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、组合形和两段截锥形。如图2-48所示。2分类：一般活塞销可分为全浮式和半浮式两类，如图2-49所示。项目二曲柄连杆机构构造与维修•（四）连杆如图2-50所示，连杆由小头、杆身和大头构成。连杆小头与活塞销连接，同活塞一起往复运动；连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起作旋转运动。1.连杆小头2.连杆杆身3.连杆大头项目二曲柄连杆机构构造与维修2.连杆杆身•杆身断面为工字形，刚度大、质量轻、适于模锻。工字形断面的Y-Y轴在连杆运动平面内。有的连杆在杆身内加工有油道，用来润滑小头衬套或冷却活塞。如果是后者，须在小头顶部加工出喷油孔。3.连杆大头•连杆大头除应具有足够的刚度外，还应外形尺寸小，质量的，连杆盖用螺栓或螺柱紧固，为使结合面在任何转速下都能紧密结合，连杆螺栓的拧紧力矩必须足够大。结合面与连杆轴线垂直的为平切口连杆，而结合面与连杆轴线成30°～60°夹角的为斜切口连杆。项目二曲柄连杆机构构造与维修图2-51连杆大头结构形式项目二曲柄连杆机构构造与维修•二、活塞连杆组的拆检规程及技术要求（一）活塞连杆组的拆卸1.活塞连杆组的拆卸步骤1)转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转到下止点；2)拆卸连杆螺母，取下连杆轴承盖，并按顺序放好；3)用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组(应事先刮去气缸上的台阶，以免损坏活塞环)，注意不要硬撬、硬敲，以免损伤气缸；4)取出活塞连杆组后，应将连杆轴承盖、螺栓、螺母按原位装回，并注意连杆的装配标记。标记应朝向皮带盘，活塞、连杆和连杆轴承盖上打上对应缸号。项目二曲柄连杆机构构造与维修•2.活塞连杆组的分解步骤，如图2-52所示。1）将已拆下缸盖、油底壳的发动机平放在工作台上（或在发动机翻转架上平置），以方便分解；2）拆下连杆螺栓的螺母，取下连杆轴承盖；3）用活塞环卡钳拆下活塞环；4）拆下活塞销卡环；5）拆下活塞销；6）取下活塞；7）拆下连杆小端的衬套。项目二曲柄连杆机构构造与维修•（二）活塞组的选配•1.活塞的检测•1）活塞的磨损主要是活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损和活塞销座孔的磨损；•2）活塞的刮伤主要是由于活塞与气缸壁的配合间隙小，润滑条件变差和较大机械杂质进入摩擦表面而引起的；•3）活塞的烧蚀是发动机长期超负荷或爆燃工作而引起的；•4）活塞的脱顶，其原因是活塞环的开口间隙过小或侧隙过小，使活塞运动时，活塞头部与裙部产生断裂。活塞常见缺陷如图2-53所示。活塞椭圆度的检验。许多活塞都制成椭圆形，其短轴在活塞销方向上。活塞椭圆度的检验，应在椭圆度检验仪上进行。在活塞下部距底边缘10-15mm处测量，椭圆度的值是0．40mm，如图2-54所示。•项目二曲柄连杆机构构造与维修图2-53活塞常见缺陷图2-54活塞裙部检测项目二曲柄连杆机构构造与维修•2.活塞环选配•在发动机进行大修和小修时，活塞环是作为易损件来更换的。活塞环没有修理尺寸，但不因气缸和活塞的分组而分组。•活塞环的技术要求；•1）活塞环的弹力应符合技术标准的规定。如图2-55所示•2）活塞环的端隙、侧隙、背隙应符合技术标准的规定。如图2-56，2-57，2-