
組成
活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷及連桿等組成。
活塞
1、活塞的作用
活塞的主要作用是承受氣缸的氣體壓力,并將此力通過(guò)活塞銷傳給連桿,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸,使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力;活塞的頂部還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。
2、塞的組成
活塞主要由頂部,頭部和群部組成。活塞頂部的形狀與選用燃燒室有關(guān)。汽油機(jī)活塞的頭部一般采用平頂,其優(yōu)點(diǎn)是吸熱面積小,制造工藝簡(jiǎn)單。有些為了改變混合汽形成而采用凹頂,凹坑的大小還可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比。
活塞頭部是活塞環(huán)槽以上部分。其作用有三:承受氣體壓力,并傳給連桿;與活塞一起實(shí)現(xiàn)氣缸密封;將活塞頂所吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。頭部切有若干道環(huán)槽用以安裝活塞環(huán),汽油機(jī)一般有2~3到環(huán)槽,上面1~2道用于氣環(huán),下面一道用于安裝油環(huán)。油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔,使被油環(huán)所刮下來(lái)的多余的機(jī)油,經(jīng)過(guò)小孔流回油底殼。
活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向何承受側(cè)壓力?;钊ぷ鲿r(shí),燃燒氣體壓力作用在活塞的頂部,而活塞銷反力作用在頭部的銷座孔處,由此產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大(受力變形)。側(cè)壓力N使活塞裙部變形;活塞銷座孔附近的金屬堆,受熱膨脹量大,致使裙部在受熱變形時(shí),活塞銷座孔方向的膨脹量大,裙部是橢圓。為了保證在冷態(tài)的情況下活塞于氣缸壁的接觸,在活塞裙部有開(kāi)槽。由于活塞沿軸線受熱和質(zhì)量分布不均勻,所以活塞作成一個(gè)上小下大的近似圓錐形。
活塞銷座孔也是活塞的組成部分之一,它將活塞頂部氣體作用力經(jīng)活塞銷傳給連桿。銷座孔通常有肋片與活塞內(nèi)避相連,以提高其剛度。銷座孔內(nèi)有安裝彈性卡環(huán)的卡環(huán)槽,卡環(huán)用來(lái)防止活塞銷在工作中發(fā)生軸向串動(dòng)。
活塞環(huán)
活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。
1、氣環(huán)(作用、常見(jiàn)故障、結(jié)構(gòu))
氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封,防止高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入曲軸箱;同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸,再由冷卻水或空氣帶走。
活塞環(huán)工作時(shí)受到氣缸中氣體的高溫高壓作用,其溫度較高,而且在氣缸中高速運(yùn)動(dòng),加上機(jī)油高溫變質(zhì),潤(rùn)滑條件變壞,其磨損嚴(yán)重。活塞環(huán)磨損失效后,發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)啟動(dòng)困難、功率不足、曲軸箱壓力升高、機(jī)油損耗量大、排氣冒黑煙,活塞邊面積碳嚴(yán)重。
由于氣缸的磨損不均勻性,使其變成錐度和橢圓性,活塞在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng),沿頸向產(chǎn)生一張一縮的運(yùn)動(dòng),使環(huán)受彎曲應(yīng)力而容易折斷,造成發(fā)動(dòng)機(jī)卡死,拉缸、發(fā)動(dòng)機(jī)不工作。
活塞環(huán)一般是用合金鑄鐵鑄造的。第一道氣環(huán)的工作表面一般鍍有多孔鉻。(多孔鉻的硬度高,能儲(chǔ)存少量的機(jī)油),其它一般鍍錫或磷化,改善磨合性能。
活塞環(huán)上有一切口,且自由狀態(tài)不是圓形,其尺寸比氣缸的內(nèi)徑大,所以它隨活塞一起裝入氣缸后,便產(chǎn)生彈力而緊貼氣缸壁,使燃?xì)獠荒芡ㄟ^(guò)環(huán)與氣缸壁的接觸面的間隙。切口一般是0.25-0.8mm。
2、油環(huán)
油環(huán)主要是刮油、布油和輔助密封作用。油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油,并在氣缸壁上鋪涂一層均勻機(jī)油膜,這樣即可以防止機(jī)油串入,又可以減小活塞與氣缸的磨損與摩擦阻力。
油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)。普通油環(huán)一般是由鑄鐵作成的,其外圓中間切有一道凹槽,在凹槽的底部加工有許多排油孔。組合油環(huán)由刮油片和兩個(gè)彈性襯環(huán)組合而成的。軸向襯環(huán)夾裝在第二第三刮油片之間。
活塞銷
活塞銷的作用是連接活塞與連桿小端,將活塞承受的氣體的作用力傳遞給連桿?;钊N為中空的圓柱體,一般采用低碳鋼、低碳合金鋼滲碳淬火或用45號(hào)中碳鋼高頻淬火。
根據(jù)活塞銷的固定方式的不同,可分為全浮式或半浮式兩種?;钊N與活塞銷座孔的連接配合一般多采用“全浮式”,即在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中,活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi),還可以在銷座孔內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng),以使活塞銷各部分的磨損比較均勻。
連桿
1、連桿的作用
連桿的功用是連接活塞和曲軸,把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并將活塞承受的力傳給曲軸。
2、連桿的組成
連桿一般由小頭、桿身和大頭三部分組成。連桿一般由中碳鋼或合金鋼彈壓而成。連桿小端與活塞銷相連,工作時(shí)與銷之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),小頭孔中有襯套(青銅)。在連桿的小端和襯套上鉆有小孔(油道),用來(lái)潤(rùn)滑小端和活塞銷。
連桿桿身通常作成工字型斷面,以求增加其強(qiáng)度和剛度。在其中間有油潤(rùn)滑油道。
連桿大頭與曲軸的曲柄銷相連,大頭一般作剖分式的,被分開(kāi)的部分稱為連桿蓋,接特制的連桿螺栓緊固在連桿的大頭上。連桿蓋與連桿大頭是組合搪孔,為了防止裝配錯(cuò)誤,在同一側(cè)有配對(duì)記號(hào)。大頭孔表面有很高的光潔度,以便與連桿軸瓦緊密貼合。連桿大頭還銑有定位坑,連桿的大端還有油孔。
連桿大頭按剖分面可分為平切口和斜切口兩種。一般汽油機(jī)連桿大頭的直徑小于氣缸的直徑,采用平切口;柴油機(jī)受力大,其大頭直徑較大,超過(guò)氣缸的直徑,采用斜切口,一般與連桿軸線成30~60℃夾角。
連桿螺栓是經(jīng)常受交變應(yīng)力作用的重要零件,安裝時(shí),必須牢固可靠,要符合工廠規(guī)定的擰緊力矩,分2~3次擰緊。