【正文】 到交變彎曲應(yīng)力作用而容易折斷 。 當(dāng)活塞環(huán)磨損到失效時 ， 將出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難 ， 功率不足 ，曲軸箱壓力升高 ， 通風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)重冒煙 ， 機(jī)油消耗增大 ， 排氣冒藍(lán)煙 ， 燃燒室 、 活塞等表面嚴(yán)重積炭等不良狀況 。 隨著發(fā)動機(jī)的強(qiáng)化 ， 活塞環(huán)特別是第一環(huán) ， 承受著很大的沖擊負(fù)荷 ， 因此要求材料除了耐熱 、 耐磨以外 ， 還應(yīng)有高的強(qiáng)度和沖擊韌性 。 ?多孔性鉻層硬度高 ， 并能貯存少量機(jī)油 ， 以改善潤滑條件 ，使環(huán)的使用壽命提高 2— 3倍 。 ?還可用噴銅來提高活塞環(huán)的耐磨性 。 用粉末冶金的金屬陶瓷和聚四氟乙烯制造的活塞環(huán)也獲得試用 。 (三 )活塞銷 (Piston pin) ： 活塞銷在高溫下周期地承受很大的沖擊載荷，其本 身又作擺轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且處于潤滑條件很差的情況下工作，因此， 要求活塞銷具有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好， 重量輕。 (Type)： 活塞銷一般都做成空心圓柱體。 結(jié)構(gòu)分析： 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；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(qiáng)度梁，但孔的加工較復(fù)雜；組合形孔的結(jié) 構(gòu)介于二者之間。 連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連 。 連桿 連桿螺栓 連桿蓋 連桿軸承 工作條件 (Work environment of Connecting Rod)： 連桿工作時，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。這就要求連桿強(qiáng)度高，剛度大，重量輕。連桿小頭與活塞銷相連。 連桿大頭 與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有 整體式 和 分開式 兩種。 斜分 ——分面與連桿桿身軸線成 30～ 60176。柴油機(jī)多采用這種連桿。 夾角。 因為，一般汽油機(jī)連桿大頭的橫向尺寸都小于氣缸直徑，可以 方便地通過氣缸進(jìn)行拆裝，故常采用平切口連桿。耐磨合金層具有質(zhì)軟，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨損等特點。連桿軸瓦的背面有很高的光潔度。 為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)裝有瓦片式滑動軸承，簡稱連桿軸瓦。有錫基、鉛基、鎘基三個系列。具有減摩特性的錫基和鉛基 軸承 合金，由美國人巴比特發(fā)明而得名，因其呈白色，又稱 白合金 ， 烏金。 2)拆下連桿螺栓的螺母，取下連桿軸承蓋。 4)檢查活塞銷與活塞以及與連桿小頭襯套孔的配合情況是否良 好正常。 5)用活塞環(huán)卡鉗拆下活塞環(huán)，按每個缸的順序分別將氣環(huán)和油 環(huán)按次序放好。 7)取下活塞。 在發(fā)動機(jī)修理過程中，活塞連桿組裝配質(zhì)量的好壞，對氣缸的密封性和使用壽命有著直接影響。 1)裝配前先徹底清洗各零件。 3)把活塞組件按發(fā)動機(jī)從前向后方向次序放好，檢查活塞，確信已按正確方向裝在連桿上。 將事先選配好的活塞與活塞環(huán)擦凈，用活塞環(huán)鉗子將活塞環(huán)裝配到相應(yīng)的各缸活塞環(huán)槽上。三道活塞環(huán)的端口互錯 120。 檢修內(nèi)容： （ 1）除積炭 用清潔活塞環(huán)槽的工具或斷裂的活塞環(huán)清除活塞環(huán)槽內(nèi)的積碳。 注意： 不能用剛刷或刮刀、螺釘旋具等工具硬撬。 如圖所示，用千分尺在與活塞銷垂直的方向，測量活塞裙部直徑，與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的最大偏差量為 。 (3)檢查活塞與氣缸壁的間隙 如圖所示，標(biāo)準(zhǔn)的間隙為— ，維修極限為 。 Ⅳ 曲軸飛輪組 （一） 曲軸 (Crankshaft) (Work environment )： 在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)工作中 ，受旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力 ， 周期性變化的氣體壓力和往復(fù)慣性力的共同作用 ， 使曲軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)載荷 ， 要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度 ， 各工作表面要耐磨而且潤滑良好 。 為提高耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度 ， 軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理 ， 并經(jīng)精磨加工 ， 以達(dá)到較高的表面硬度和表面粗糙度的要求 。 曲軸 結(jié)構(gòu)形式 構(gòu)造 整體式 組合式 前端軸 主軸頸 連桿軸頸 曲柄 平衡重 后端凸緣 全支撐式 非全支撐式 曲軸前端 主軸頸 曲柄臂 曲柄銷 單元曲拐 平衡重 曲軸后端 連桿軸頸 (Main Parts)： ? 曲軸的前端 (或稱自由端 )； ? 若干個曲柄銷和它左右兩端的曲柄臂 ， 以及前后兩個主軸頸組成的曲拐； ?曲軸后端 (或稱功率輸出端 )。 直列式發(fā)動機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)； V型發(fā)動機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半 。 ? 非全支承曲軸 全支承曲軸的優(yōu)點：可以提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度 ，并且可減輕主軸承的載荷 。 兩種型式的曲軸 ， 均可用于汽油機(jī) ， 柴油機(jī)一般多采用全支承曲軸 ， 這是因為其載荷較大的緣故 。 連桿大頭為整體式的某些小型汽油機(jī)或采用滾動軸承作為曲軸主軸承的發(fā)動機(jī) ， 必須采用組合式曲軸 ，即將曲軸的各部分分段加工 ， 然后組合成整個曲軸 。 從主軸承經(jīng)曲柄孔道輸來的機(jī)油就貯存在此空腔中 ， 曲柄銷與軸瓦上鉆有徑向孔與此油腔相通 。 這樣 ， 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時 ， 進(jìn)入油腔的機(jī)油在離心力作用下 ，將較重的雜質(zhì)甩向油腔壁 ， 油腔中心的清潔機(jī)油就經(jīng)吸油管流到曲柄銷工作表面 。 直列式發(fā)動機(jī) 連桿軸頸數(shù)目與氣缸數(shù)相同 ； V型發(fā)動機(jī)連桿軸頸數(shù)等于氣缸數(shù)的一半 。 用來平衡發(fā)動機(jī)不平衡的離心力和離心力矩 ， 有時還用來平衡一部分往復(fù)慣性力 。但曲軸的局部卻受到彎曲作用。 第一和第四曲柄銷的離心力 F F4與 第二和第三曲柄銷的離心力 F2和 F3因大小相等 ， 方向相反而互相平衡 。 兩力偶矩都給曲軸造成了彎曲載荷 。 —般四缸發(fā)動機(jī)設(shè)置四塊平衡重； 六缸發(fā)動機(jī)可設(shè)置四塊 、 六塊 、 八塊平衡重 ， 甚至在所有曲柄下均設(shè)有平衡重 。 曲軸后端 (Rear end)： 安裝飛輪 ， 功率輸出 。 4 1 8 6 3 2 5 曲軸扭轉(zhuǎn)減振器 ?曲軸是一種 扭轉(zhuǎn)彈性系統(tǒng) ， 本身具有一定的自振頻率 。 ?由于固裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量大 ， 其 瞬時角速度基本上可看作是均勻的 。 ? 當(dāng) 激力頻率與曲軸自振頻率成整數(shù)倍關(guān)系 ， 曲軸扭轉(zhuǎn)振動便因共振而加劇 。 ? 為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動 ， 有的發(fā)動機(jī)在曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器 。 四 飛輪 (Flywheel) 主要功用 (Function)： ① 將在作功行程中傳輸給曲軸的功的一部分貯存起來 ， 用以在其他沖程中克服阻力 ， 帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)越過上 、 下止點； ② 保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出扭矩盡可能均勻 ， 并使發(fā)動機(jī)有可能克服短時間的超載荷； ③ 在結(jié)構(gòu)上飛輪又往往用作汽車傳動系中摩擦離合器的驅(qū)動件 。 為什么飛輪的大部分質(zhì)量都集中在輪緣 ？ 為了在保證有足夠的轉(zhuǎn)動慣量的前提下 ， 盡可能減 小飛輪的質(zhì)量 ， 應(yīng)使飛輪的大部分質(zhì)量都集中在輪緣上 ， 因而輪緣通常做得寬而厚 。 動平衡 多缸發(fā)動機(jī)的 飛輪應(yīng)與曲軸一起進(jìn)行動平衡 ， 否則在旋轉(zhuǎn)時因質(zhì)量不平衡而產(chǎn)生的離心力 ， 將引起發(fā)動機(jī)振動并加速主軸承的磨損 。 思考與作業(yè)： 教材課后練習(xí)題 ? 活塞連桿組拆裝與檢修步驟？