课件-柴油发动机检修全套教程.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016-11-17,#,2025/3/11 周二,柴油发动机检修,张杰飞 主编,中等职业教育国家规划教材配套教材,2025/3/11 周二,柴油发动机曲柄连杆机构的检修,柴油发动机配气机构的检修,柴油发动机燃油供给系统的检修,柴油发动机润滑系统的检修,柴油发动机基本知识的认知,项目一,项目二,项目三,项目四,项目五,项目六,项目七,柴油发动机冷却系统的构造与维修,柴油机电控系统的检修,学习任务,1,发动机基本知识的认知,项目一,柴油发动机基本知识的认知,了解柴油发动机的基本构造,掌握柴油发动机的基本术语,掌握柴油发动机的工作原理,了解发动机的主要性能指标,学习任务,1,发动机基本知识的认知,发动机分哪些种类？,我们经常会听到“四冲程发动机”的概念，你能明白其中的含义吗,?,我们经常会听到“发动机排量”“发动机压缩比”等名词，你知道这些都指什么吗,?,摆在你面前的柴油发动机总成，你是否觉得这是个庞然大物,?,你了解它的基本构造吗,?,本学习任务将会带领你找到这些问题的答案。,柴油机由哪些机构组成？,学习任务,1,发动机基本知识的认知,柴油,发动机,是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国,发明家,鲁道夫,狄塞尔,（,RudolfDiesel,）于,1892,年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓,Diesel,来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。,RudolfDiesel,学习任务,1,发动机基本知识的认知,发动机是一种动力装置，是将自然界的能量转换为人们所需要的机械能的一种装置。,发动机,内燃机,外燃机,柴油机,汽油机,蒸汽机,汽轮机,学习任务,1,发动机基本知识的认知,两大机构,曲柄连杆机构,配气机构,四大系统,润滑系统,冷却,系统,起动系统,燃料供给系统,一、发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,曲柄连杆机构,组成,：汽缸体、汽缸盖,、油底壳、活塞、连杆、曲轴和飞轮。,功用：将往复直线运动转化为曲轴的旋转运动对外输出动力。,一、发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,2.,配气机构,组成：进气门、排气门、挺杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮。,功用：定时开启和关闭进气门和排气门，实现换气过程。,一、发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,3.,燃料供给,系统,组成：燃油箱、燃油滤清器、喷油泵、喷油器、空气滤清器、进排气歧管、排气消声器。,功用：是把柴油和空气分别供,入汽缸，,在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。,一、发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,4.,润滑系统,组成：机油泵、集滤器、润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器、限压阀。,功用：润滑、清洗、冷却。,一、发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,5.,冷却系统,组成：冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器。,功用：是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,（一）发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,6.,起动系统,组成：电源、启动机及附属装置。,功用：是静止的发动机启动，并使之转入自行运转。,（一）发动机的总体结构,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,上止点,2.,下止点,3.,活塞行程,4.,曲柄半径,5,.,汽缸工作容积,6.,燃烧室容积,7,.,汽缸总容积,8.,发动机排量,9.,工作循环,10.,压缩比,11.,二冲程发动机,12.,四冲程发动机,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,上止点：活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置。,2.,下止点：活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的位置。,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,3.,活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用,S,表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转,180,。,S,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,4.,曲柄半径：曲柄销中心到曲轴旋转中心之间的距离称为曲柄半径，一般用,R,表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即,S=2R,。,曲柄半径,曲轴转一圈，活塞移动两个行程,R,S,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,5,.,汽缸工作容积,：活塞从上止点运动到下止点所扫过的容积，,称为汽缸工作容积,。一般用,V,h,表示：,工作容积,式中：,D,汽缸直径,，单位,mm,；,S,活塞行程，单位,mm,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,6.,发动机工作容积（发动机排量）：发动机,所有汽缸工作容积,的总和，称为发动机排量。一般用,V,L,表示：,式中：,V,h,汽缸工作容积,；,i,汽缸数目,。,排量越大，功率越大，加速性能好,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,7.,燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部,与汽缸盖,之间的容积称为燃烧室容积。一般用,Vc,表示。,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,8,.,汽缸总容积,：活塞位于下止点时，其顶部,与汽缸之间,的容积,称为汽缸总容积,。一般用,Va,表示，显而易见,，汽缸总容积就是汽缸工作容积,和燃烧室容积之和，既：,Va=Vc+Vh,9.,压缩比：压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，,即汽缸总容积,与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用,表示。,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,压缩比,-,衡量汽车发动机性能指标有一个重要的参数,汽油发动机是点燃式，压缩比低，,6-10,；,柴油发动机是压燃式，压缩比高，,15-22,。,发动机的压缩比越高，车的动力就越大，燃烧也就越充分，排污也就越少。,10.,工作循环：,在汽缸内,进行的每一次将燃料的热能转化为机械能的一系列连续过程，称为发动机的工作循环。,11.,二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的发动机，称为二冲程发动机。,12.,四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的发动机，称为四冲程发动机。,（二）发动机基本术语,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,进气行程,活塞由曲轴带动，从上止点向下止点运动。进气门开启，排气门关闭。,汽缸内,气体压力：,0.085MPa,0.095MPa,，,气体温度：,320K,350K,。,注意：汽油机吸入的是,空气与汽油形成的混合气体。,吸入新鲜空气,（三）柴油机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,2.,压缩行程,活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。,进、排气门均关闭。,汽缸内,气体压力：,4MPa,8MPa,，,气体温度：,750K,950K,。,压缩缸内,空气,（三）柴油机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,3.,作功行程,汽缸内,的温度、压力急剧升高，推动,活塞下行作功。,进、排气门均关闭。,瞬时压力可达：,6MPa,15MPa,，,瞬时温度可达：,1800K,2200K,。,作功终了，压力约为：,0.2MPa,0.4MPa,，,温度约为：,1200K,1500K,。,（三）柴油机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,喷油、燃烧、做功,4.,排气行程,活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。,进气门关闭，排气门开启。,汽缸内,气体压力：,0.105MPa,0.125MPa,，,气体温度：,850K,960K,。,排出缸内,废气,（三）柴油机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,第一行程,活塞由下止点移至上止点,（四）二冲程柴油发动机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,当活塞还处于下止点位置时,，,进气孔和排气门均已开,启,。,扫气,泵将纯净的空气增压,到,.,.,后,，,经空气室和进气孔送入汽缸,，,扫除,其中的废,气,。,废气经汽缸顶部的排,气,门排出,。,当活塞上移将进气,孔,关闭的同,时,，,排气门也关,闭,，,进入汽缸内,的空气开始被压,缩,。,活塞运动至上止点,，,压缩过程结束,。,（四）二冲程柴油发动机的工作原理,学习任务,1,发动机基本知识的认知,2.,第二行程,活塞由上止点移至下止点,当压缩过程终了，活塞到达上止点时，高压柴油经喷油器喷入汽缸，并自行着火燃烧。高温高压的燃烧气体推动活塞做功。当活塞下移,/,行程时，排气门开启，废气经排气门排出。活塞继续下移，进气孔开启，来自扫气泵的空气经进气孔进入汽缸进行扫气。,扫气过程将持续到活塞上移时将进气孔关闭为止。,动力性能指标,有效转矩,有效功率,经济性能指标,有效燃油消耗率,有效热效率,发动机转速,平均有效压力,（五）发动机的性能指标,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1,）有效转矩,Me,：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，,N.M,2,）有效功率,Pe,：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率,Pe,Men,9550(kW),3,）发动机转速,n:,发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。,4,）平均有效压力,p:,单位汽缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力。,（五）发动机的性能指标,学习任务,1,发动机基本知识的认知,1.,动力性能,5,）有效燃油消耗率,:,单位有效功的燃油消耗量。,G,t,发动机每小时耗油量，,kg/h,；,越低，发动机经济性越好,6,）有效热效率,:,燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的比例,。,（五）发动机的性能指标,学习任务,1,发动机基本知识的认知,2.,发动机主要性能指标,(,),将游标卡尺、千分尺、百分表、扭力扳手、套筒扳手组件等常用工具准备好。,(,),预先将发动机解体，汽缸盖拆下、油底壳拆下、曲柄连杆机构拆下,。,学习任务,1,发动机基本知识的认知,一、准备工作,(,),讲解各种工具的使用方法。,(,),用游标卡尺测量曲轴主轴颈尺寸、用千分尺测量第一道活塞环厚度尺寸。,(,),将扭力扳手的力矩调节到老师要求的值，并锁死。,(,),观察已经拆解的内燃机零部件，说明其组装的位置。,(,),指出曲柄连杆机构、配气机构。,(,),找到燃料供给系统的油轨、冷却系统在汽缸体上的孔道、润滑系统在曲轴及连杆上的油道、起动机的具体位置,。,(,),整理工具、恢复及清洁工位。,学习任务,1,发动机基本知识的认知,二、任务步骤,柴油机基本知识,一、,柴油机由两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成。,二、,柴油机的工作是由进气、压缩、做功和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走完四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。,三、,动力性能指标是表征发动机做功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标,学习任务,1,发动机基本知识的认知,项目二,柴油发动机曲柄连杆机构的检修,活塞连杆组的构造与检修,曲轴飞轮组的构造与检修,学习任务,2,学习任务,3,学习任务,4,汽缸盖与汽缸体的检修,了解曲柄连杆机构的组成,掌握机体组的构造,掌握机体组常见的故障及检修方法,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,一辆东风天锦中卡，使用过程中发生机油消耗增加、排气管冒黑烟、加速踏板踩下越深黑烟越浓但动力不能明显提高，且偶尔发生熄火现象。维修技师诊断后认为，该故障是由于汽缸内壁被拉伤所致，需要进行镗缸，并建议立即进行修理，以免造成更大损失。,曲柄连杆机构有哪些构成？,汽缸内部,是什么样的？,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,将燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。,通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能,曲轴飞轮组,机体组,活塞连杆组,1.,曲柄连杆机构的功用,2.,曲柄连杆机构的组成,（一）曲柄连杆机构概述,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,机体组的结构组成,（一）曲柄连杆机构概述,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,活塞连杆组的结构组成,曲轴飞轮组的结构组成,（一）曲柄连杆机构概述,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,高温：最高可达,2500K,以上；,高压：最高可达,5MPa10MPa,；,高速：最高可达,3000 r/min6000 r/min,；,化学腐蚀：可燃混合气和燃烧废气直接接触机件；,3.,曲柄连杆机构的工作条件,（一）曲柄连杆机构概述,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,发动机机体组,包括汽缸体、汽缸套、汽缸盖、汽缸盖,罩、油底壳等零件。,（二,）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,汽缸体,是发动机各个机构和系统的装备基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。,汽缸体由汽缸、,水套、主轴承座孔、凸轮轴座孔、主油道、分油道等组成。,1,.,汽缸体,（二）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,工作条件与要求,高温、各种冲击力。,足够的刚度、强度，良好的耐热性和耐腐蚀性。,材料,灰铸铁、,球墨铸铁,优质合金铸铁（加入镍、铬等合金）,铝合金（质量轻、散热好）,（二）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,分类,二、机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,根据汽缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把汽缸体分为一般式,、,龙门式和隧道式,种形式,汽缸的,排列形式,二、机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,按照汽缸排列方式的不同,汽缸体还可以分成直列式,、,形和水平对置式,种。,汽缸的,结构形式（有、,无汽缸套,）：,无汽缸套：汽缸套与汽缸体,为一体，应用于强化程度不高的轿车用汽油机中，合金铸铁缸体。,有汽缸套,：,目的：解决成本与寿命之间的矛盾。,类型：湿式缸套、干式缸套,汽缸套,的构造,二、机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,干式缸套：,1,）其外表面不直接与冷却水接触。,2,）壁厚较薄（,1,3mm,）,3,）与缸体成过盈配合；,4,）不易漏水漏气。,5,）内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。,二、机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,1,）其外表面直接与冷却水接触；,2,）壁厚较厚（,5mm,9mm,）；,3,）散热效果好；,4,）易漏水漏气；,5,）易穴蚀；,湿式缸套：,二、机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,汽缸体下半部分称为曲轴箱。其内壁为曲轴的运动空间。,上曲轴箱与汽缸体铸成一体，下曲轴箱用来储存润滑油，并封闭上曲轴箱，即为油底壳。,油底壳底部安有放油螺塞。,2.,曲轴箱,（二）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,作用：,密封汽缸上部,，并与活塞顶部,和汽缸壁,一起形成燃烧室。,结构：,冷却水套、进排气门座、气门导管孔、进排气通道、燃烧室、喷油器座孔、安装凸轮轴的轴承孔,材料：,灰铸铁、合金铸铁、铝合金,3,.,汽缸盖,（二）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,功用：,保证汽缸盖与汽缸体,接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油,.,结构：,金属,-,石棉汽缸垫,；,纯金属,片汽缸垫,；,4,.,汽缸垫,（二）机体组的构造,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,汽缸体、汽缸盖,的常见损伤,:,裂纹、磨损、变形等,汽缸裂纹,产生原因：,曲轴高速转动时产生振动，在汽缸体的薄弱部位发生裂纹；,水垢散热不良，使水道壁产生裂纹；,镶套时，过盈量过大造成局部裂纹；,装配时螺栓拧紧力矩过大。,冷却水冰冻冻裂；,.,汽缸体与汽缸盖常见的损耗,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,维修方法：粘接法、焊接法二种,。汽缸盖,出现裂纹一般应予以更换。,危害：,导致窜气、窜油和窜水，使发动机无法工作，应立即停车检查。,检测方法：,大的裂纹用眼睛看出，不易觉察的裂纹，采用水压试验法。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,汽缸体,上的主要磨损发上,在汽缸、,曲轴轴承承孔和后断面,汽缸的,磨损,汽缸磨损,特点：上大下小的不规则锥形，最大磨损部位在第一道活塞环上止点处,，汽缸上部,不接触活塞环的部位，几乎没有磨损而形成台阶。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,汽缸磨损,的危害：,汽缸磨损,程度是决定发动机是否需要进行大修的主要依据。,（,1,）间隙增大，密封性能降低，造成漏气、窜机油，使发动机压缩不良,（,2,）起动困难，功率降低，油耗上升，冒蓝烟。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,汽缸磨损的测量：,量缸表,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,测量位置（三个横截面）：,S,1,S,1,（活塞在上止点时，第一道环所对应的缸壁附近）,S,2,S,2,（汽缸中部,）,S,3,S,3,（,距汽缸下,边缘,1015mm,）,3,个高度位置,每个高度位置测量纵横两个方向，共,6,个部位。,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,.,机体组的检修方法,测量方法：,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,汽缸体、汽缸盖,变形,危害：,压缩,形成汽缸密封,不良、漏气，引起发动机功率下降，油耗升高，排气冒烟异常。,汽缸体变形主要是指与汽缸盖的接合平面翘曲变形。,原因：,螺栓拧紧力矩过大或不均，或不按顺序拧紧以及在高温下拆卸汽缸盖等；,汽缸体上、下平面在螺纹孔口周围凸起；,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,平面度要求：,每,(5050)mm,的范围内均应不大,0.05mm,。,全长不大于,600mm,的汽缸体，其平面度误差不大于,0.15mm,；,大于,600mm,的铸铁汽缸体，其平面度误差不大于,0.25mm,；,大于,600mm,的铝合金汽缸体，其平面度误差不大于,0.35mm,。,维修方法：,铲削或磨削。,检测方法：,平板接触法,检验汽缸体,上平面,、汽缸盖,下平面的平面度,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,(,三,),机体组零件常见故障及检修方法,(,),将待拆装的发动机总成及相关的工具准备好。,(,),查找维修手册的内燃机结构图，了解拆装汽缸盖的具体步骤。,(,),查找待拆装发动机对应的维修手册，找出缸盖螺栓的拆装顺序图以及装配力矩的要求。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,（一）准备工作,(,),首先放掉汽缸盖、汽缸套冷却水腔中的冷却液。,(,),拆除与汽缸盖及其附件相连接的管子,(,),先对汽缸盖每个螺母与螺栓相对位置编号，并做好标记，然后按维修手册要求顺序,(,对角线交叉,),逐一拧松、卸下。,(,),吊起汽缸盖。,(,),汽缸盖应用木板垫好放稳，注意保护密封面。,(,),进行简单的裂纹、烧蚀等方面检查。,(7),整理工具、恢复及清洁工位。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,（二）任务步骤,1.,拆装汽缸盖,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,（二）任务步骤,2.,检测汽缸盖平面度,（,）,将直尺放置于汽缸盖平面上,。,(,),用厚薄规测量直尺与平面的间隙,，,即为平面度误差,。,(,),将实际测量结果与维修资料的要求进行对比,，,判断汽缸盖平面是否符合要求,。,(,),整理工具,、,恢复及清洁工位,。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,（二）任务步骤,3.,检测汽缸圆柱度,(,),根据汽缸直径选择合适的测量接杆。,(,),校正量缸表尺寸。,(,),测量汽缸上、中、下三个位置的汽缸直径。,(,),计算汽缸圆柱度误差。,(,),判断汽缸圆柱度是否符合要求。,(,),整理工具、恢复及清洁工位。,汽缸盖与汽缸体的检修,一、,曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。,机体组。主要包括汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、汽缸套和汽缸垫等不动件。,活塞连杆组。主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。,曲轴飞轮组。主要包括曲轴和飞轮等机件。,二、,汽缸套有干式汽缸套和湿式汽缸套两种,。,学习任务,2,汽缸盖与汽缸体的检修,掌握活塞连杆组的组成,了解活塞、活塞环、连杆的结构,掌握活塞连杆组常见的故障及检修方法,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,一辆福田欧曼重卡，内燃机工作时汽缸壁会发出有节奏的金属敲击声，其声响随温度的不同而有所不同，温度低时声响严重，温度高时响声减弱或消失，且排气管会冒蓝烟。经诊断，此故障是由于活塞磨损严重，使活塞与汽缸壁间隙增大所致,活塞和活塞缸之间有间隙吗？,活塞是标准的圆柱吗？,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,作用：将燃烧过程中获得的动力传递给曲轴。,由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,功用：,1,）,与汽缸盖、汽缸壁,等共同组成燃烧室；,2,）承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。,工作条件：,活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。,1.,活塞,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,要求：,(1),要有足够的刚度和强度，传力可靠；,(2),热膨胀系数要小，减小受热时的变形；,(3),导热性好，耐高压、耐高温、耐磨损；,(4),质量小，重量轻，尽可能减小往复惯性力。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,柴油机,灰铸铁 成本低、耐热性好，且膨胀系数小。,材料：,汽油机,铝合金,，质量小，导热性好，但热膨胀系数大，高温下，强度和硬度下降很快。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,构造：根据所起作用的不同，可将活塞分为四部分，活塞顶部、活塞环槽部、活塞裙部和活塞销座。,活塞的组成,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,指活塞的顶面，它承受气体压力，并组成燃烧室。,（,1,）活塞顶部,柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑,凹坑的形状、位置和大小必须与柴油机混合气形成或与燃烧室要求相适应。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,2,）活塞环槽部,活塞的环槽部切有若干环槽，用以安装活塞环。它是活塞的防漏部分，两环槽之间称为环岸。,顶部,2-3,道气环，下面,1-2,道油环。,油环的底部有若干贯通泄油孔，油环从缸壁上刮下的多余润滑油，经此流回油底壳。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,结构：全裙式、半拖板式、拖板式群部。,（,3,）活塞裙部,定义：指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分,功用：在活塞运动的时候,起导向作用，并承受侧压力。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,全裙式,半拖板式,拖板式,活塞裙部结构,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,4,）活塞变形及应采取措施,（,a,）活塞的热膨胀量,大于汽缸的,热膨胀量，使间隙变小,（,b,）活塞头部膨胀量大于裙部膨胀量，上大下小,）活塞的变形原因及规律,活塞,与汽缸间,间隙过小，出现拉缸、卡死故障；过大，将出现敲缸、窜气、上机油等故障,（,c,）群部圆周方向近似椭圆形变化，长轴沿着销座孔轴线方向。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,活塞变形的预防措施,活塞头部的直径程上小下大的梯形或截锥体；,裙部呈椭圆型，长轴垂直于销座孔直径；,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,销座表面凹陷；,裙部开隔热,膨胀槽（“,T”,形或“”形槽），其中横槽叫隔热槽，竖槽叫膨胀槽。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,采用双金属活塞：即在活塞裙部或销座内嵌入钢片，以减少裙部的膨胀量。,恒范钢片活塞,自动调节式活塞,镶筒形钢片活塞,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。,活塞环的功用与分类,（,2),油环,1-2,道，刮油布油，密封（辅助作用）,（,1,）气环,2-3,道，密封、传热、刮油布油,(,辅助作用,),。,2.,活塞环,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,工作条件：,高温、高压、高速、润滑困难,发动机中磨损最快的零件之一，平均寿命万万。,第一道环工作条件最差，磨损最快,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,材料与热处理,要求：良好的耐热性、导热性、耐磨性、磨合性、韧性和足够的强度及弹性等。,材料：灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁,组合式油环 弹簧钢片,热处理：第一道活塞环镀铬或喷钼，其他的镀锡、磷化或硫化处理,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,1,）端隙,1,：又称开口间隙，是活塞环,装入汽缸后,开口处的间隙。一般为,0.25mm,0.50mm,；,1,间隙（三隙）,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,3,）背隙,3,：是活塞环,装入汽缸后,，活塞环背面与环槽底部的间隙。,0.5mm,1mm,；,2,3,（,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,0.04mm,0.10mm,；其它气环,0.03mm,0.07mm,。油环一般侧隙较小，,0.025mm,0.07mm,；,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,气环在自由状态下，外径缸径，装缸后在其弹力,P,0,作用下与缸壁压紧，形成第一密封面。,第一密封面,P,0,气环,气环的密封原理,气环的三条漏气通道：环面,与汽缸壁间,、环与环槽的侧面间、开口端隙间。前两处可密封。,第一密封面的建立（环与缸壁）,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,P,j,F,P,1,第二密封面,第二密封面的建立（环与环槽侧面）,活塞环在运动时产生惯性力,P,j,，与缸壁间产生摩擦力,F,，以及侧隙有气体压力,P,1,，在这三个力的共同作用下，使环靠在环槽的上侧或下侧（进气，上侧面；排气、压缩、做功，下侧面），形成第二密封面。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,窜入背隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环槽进一步压紧，加强了第一、二密封面的密封。,气环的第二次密封（加强第一密封面第二密封面的压力）,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,气环的泵油作用,上行（压缩）：环靠在环槽下方，挤油,下行（进气）：环靠在环槽上方，刮油,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,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,了汽缸的,磨损。,气环的泵油原因：,（,1,）存在侧隙和背隙；,（,2,）环运动时在环槽中靠上靠下。,气环的泵油危害：,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,（,1,）采用扭曲环；,（,2,）采用组合式油环；,（,3,）油环下设减压腔。,预防泵油的措施：,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,气环断面形状：,形状,特点,示意图,矩形环,结构简单、制造方便、易于生产、与缸壁接触面积大，散热好；但有泵油作用。,扭曲环,断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减小泵油作用，减轻磨损,锥面环,减少了环,与汽缸壁,的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封；可形成油膜改善润滑，但导热性差，不适用第一道环,梯形环,可将沉积在环中的结焦挤出，避免环折断，且密封性较好；但加工困难，精度要求高,桶面环,上下均可形成油膜，且对活塞的摆动适应性好，接触面小，利于密封，但外圆为凸圆弧形，加工困难,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,油环,1,）整体式,:,其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。,作用：布油和刮油,类型：,2,）组合式,:,由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,组合式油环特点：,1,）密封好：第一密封面，靠径向力，因衬簧长大于刮片长而产生径向力。,第二密封面，靠轴向力，因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力。,2),无侧隙，不窜油。,3),刮油能力强：因钢片薄，对缸壁比压大。,4),上下片可分别动作，适应性好。,5),回油能力强。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,结构：活塞销内孔有圆柱形、截锥形和组合形,作用：连接活塞和连杆小头，并传递活塞的力给连杆。,工作条件：周期性冲击载荷，润滑条件差。,材料：低碳钢或低碳合金钢。表面渗碳处理，精磨和抛光。,3.,活塞销,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,连接方式：,1.,全浮式,:,活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动。,特点：,1,）磨损均匀，寿命长，应用广泛,2,）卡环轴向定位,3,）冷态过盈配合,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,2.,半浮式：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）,特点,:,销座内无环,连杆小头无衬套,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,功用：是连接活塞与曲轴，并在二者之间起到传力和转换运动的作用。,组成：连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦。,工作条件：压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。,材料：中碳钢或合金钢，经模锻或辊锻，机械加工和热处理。,4.,连杆,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,连杆构造：,1,）小头：用来安装活塞销，以连接活塞。,2,）杆身：常做成“工”字形断面。,3,）大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,切口形式,平切口（汽油机）,斜切口（柴油机）,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,切口定位方式,1,）连杆螺栓定位,2,）锯齿形定位,3,）套或销定位,4,）止口定位。,连杆的构造,作用：连杆轴瓦装在连杆大头的孔内，使连杆轴颈和连杆大头间保持良好的油膜，减少摩擦阻力，加速磨合。,组成：钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。,5.,连杆轴承,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,（一）活塞连杆组的构造,裙部刮伤、活塞顶部烧蚀、脱顶,活塞常见的缺陷：,顶部积碳、活塞群部磨损、活塞环槽及活塞销座磨损,非正常磨损：,正常磨损：,1.,活塞的检查与维修,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,处理方法：机械方法，用钢丝刷或刮刀清除,化学方法，采用化学溶液对活塞积碳进行浸,泡,2-3h,，然后刷去或擦去。,活塞积碳清理：,原因：燃烧不正常,危害：影响正常燃烧、引起爆震燃烧和表面点火,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,检测：用千分尺测量距下边缘,10-15mm,与活塞销垂直 方向裙部的直径，将此位置测得的数据,与汽缸的,磨损最大部位相减，并用所得的值与配缸间隙相比，大于的话，更换活塞。,活塞裙部直径检查：,原因：活塞裙部磨损一般在侧压力区较大,危害：裙部与活塞间隙过大，敲缸、窜机油,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,0.02-0.05mm,，绞削、刮削，现在：更换活塞，不提倡用铰削或刮削修复。,措施：,活塞销座孔与活塞销的配合情况检查与修理,活塞销座孔产生上下方向较大水平方向较小的椭圆形磨损，导致间隙大，活塞销异响。,危害：,气体压力、往复惯性力,;,原因：,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,危害：侧隙变大，泵油作用加剧，漏气、窜机油。,原因,:,活塞的冲击作用，活塞磨损，第一道环下半下平面磨损最严重,检测：安装气环的环槽，用标准气环装入其内，用塞尺测量其侧隙，即可确定其是否符合要求。,2.,活塞环槽检查,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,活塞环常见的损伤是磨损、三隙（端隙、侧隙、背隙）变化，弹力减弱和折断。,检查方法：,将活塞环用倒置活塞的顶部将环推入汽缸内相应的上止点位置，然后用厚薄规测量。,活塞环端隙检查,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,活塞环侧隙的检查,危害：,侧隙过大，泵油作用加剧，,使环岸疲劳破碎，加速环的断裂和润滑油消耗增加；,侧隙过小，使活塞环卡死在环槽内，环的弹力减弱，冲击应力加剧，不但使汽缸密封性降低，也容易使环折断。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,若大，酌情更换活塞或活塞环。,若小，车削活塞环槽，活塞环喷钼，不磨修；,检查方法：,将活塞环放入相应的环槽内，用厚薄规进行测量,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,背隙的检查,背隙的作用是为建立背压，贮存积炭和防止活塞工作时膨胀过大挤断活塞环而设置的。,测量时，将环落入环槽底，再用深度游标卡尺测出环外圆柱面沉人环岸的数值，该数值一般为,0mm,0.35mm,。如背隙过小时，应更换活塞环或车深活塞环槽的底部。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,活塞环径向弹力检查,危害：大，磨损。,小，漏气,检测：用专用弹力测量仪测量，弹力不足更换,活塞环的弹力是指使活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,6,、活塞环装入活塞后，环上应涂抹润滑油；,3.,各道环的开口应和活塞销口中心线相隔,45,；,1.,有镀铬的活塞环一般装在第一道；,安装活塞环：,4.,各道环的开口避免朝向侧压力大的一面；,2.,活塞环有字的侧面朝上；,5.,各道环开口相互错开：三道环，,120,；,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,活塞销在工作时承受较大的冲击载荷，当活塞销与活塞销座和连杆衬套的配合间隙超过一定数值时，就会由于配合的松旷而发生异响。,为了适应修理的需要，活塞销设有 级修理尺寸，可以根据活塞销座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的活塞销。,3.,活塞销,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,4.,连杆的修理,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,连杆校验仪,连杆的修理主要是连杆变形的检验与校正,、,连杆小端衬套的压装与铰削以及连杆大端与下盖接合平面损伤的修理等,连杆弯曲检验,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,经检验确定连杆有变形时，应记下连杆弯曲与扭曲的方向和数值，利用连杆校验仪进行校正。一般是先校正扭曲，后校正弯曲。校正时，应避免反复的校正。,连杆的扭曲校正,连杆的弯曲校正,（,1,）装配前应彻底清洗各零件。要特别注意清除油道中的污垢，并用压缩空气吹净。,（,2,）在活塞加温状态下进行装配活塞与连杆。,热装合方法：,活塞置入水中加热至,353K,373K,，取出后迅速擦净，将活塞销涂以机油，插入活塞销座推过连杆衬套，直至另一端销座的外边缘，然后装入卡环。,5.,活塞连杆组的组装,学习任务,3,活塞连杆组的构造与检修,(,二,),活塞连杆组常见的故障及检修方法,（,4,）安装活塞环。应在活塞与连杆连接完毕后再装配活塞环。安装时应注意环的断面结构及安装位置。,（,3,）活塞与连杆安装时要注意其安装方向，一般活塞与连杆零件上都专门制有安装标记。,学习任务,3,活塞连杆组的构造