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活塞連桿組

知識百科

        活塞連桿組將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動， 同時將作用于活塞上的力轉變為曲軸對外輸出轉矩， 以驅動汽車車輪轉動 。 它是發動機的傳動件， 它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸， 使曲軸旋轉并輸出動力 。 組成
活塞連桿組主要由活塞、活塞環、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， 并將此力通過活塞銷傳給連桿， 以推動曲軸旋轉， 它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸， 使曲軸旋轉并輸出動力；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 。 汽油機活塞的頭部一般采用平頂， 其優點是吸熱面積小， 制造工藝簡單 。 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節發動機壓縮比 。
活塞頭部是活塞環槽以上部分 。 其作用有三：承受氣體壓力， 并傳給連桿；與活塞一起實現氣缸密封；將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環傳給氣缸壁 。 頭部切有若干道環槽用以安裝活塞環， 汽油機一般有2~3到環槽， 上面1~2道用于氣環， 下面一道用于安裝油環 。 油環槽底面上鉆有許多徑向小孔， 使被油環所刮下來的多余的機油， 經過小孔流回油底殼 。
活塞裙部是指自油環槽下端面起至活塞底面的部分 。 其作用是為活塞在氣缸內做往復運動導向何承受側壓力 。 活塞工作時， 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， 活塞銷座孔方向的膨脹量大， 裙部是橢圓 。 為了保證在冷態的情況下活塞于氣缸壁的接觸， 在活塞裙部有開槽 。 由于活塞沿軸線受熱和質量分布不均勻， 所以活塞作成一個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活塞銷傳給連桿 。 銷座孔通常有肋片與活塞內避相連， 以提高其剛度 。 銷座孔內有安裝彈性卡環的卡環槽， 卡環用來防止活塞銷在工作中發生軸向串動 。
活塞環
活塞環包括氣環和油環兩種 。
1、氣環(作用、常見故障、結構)
氣環的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封， 防止高溫高壓燃氣進入曲軸箱；同時還將活塞頂部的大部分熱量傳導給氣缸， 再由冷卻水或空氣帶走 。
活塞環工作時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動， 加上機油高溫變質， 潤滑條件變壞， 其磨損嚴重 。 活塞環磨損失效后， 發動機出現啟動困難、功率不足、曲軸箱壓力升高、機油損耗量大、排氣冒黑煙， 活塞邊面積碳嚴重 。
由于氣缸的磨損不均勻性， 使其變成錐度和橢圓性， 活塞在其中往復運動， 沿頸向產生一張一縮的運動， 使環受彎曲應力而容易折斷， 造成發動機卡死， 拉缸、發動機不工作 。
活塞環一般是用合金鑄鐵鑄造的 。 第一道氣環的工作表面一般鍍有多孔鉻 。 （多孔鉻的硬度高， 能儲存少量的機油）， 其它一般鍍錫或磷化， 改善磨合性能 。
活塞環上有一切口， 且自由狀態不是圓形， 其尺寸比氣缸的內徑大， 所以它隨活塞一起裝入氣缸后， 便產生彈力而緊貼氣缸壁， 使燃氣不能通過環與氣缸壁的接觸面的間隙 。 切口一般是0.25-0.8mm 。
2、油環
油環主要是刮油、布油和輔助密封作用 。 油環用來刮除氣缸壁上多余的機油， 并在氣缸壁上鋪涂一層均勻機油膜， 這樣即可以防止機油串入， 又可以減小活塞與氣缸的磨損與摩擦阻力 。
油環分為普通油環和組合油環 。 普通油環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 。 組合油環由刮油片和兩個彈性襯環組合而成的 。 軸向襯環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 。 活塞銷為中空的圓柱體， 一般采用低碳鋼、低碳合金鋼滲碳淬火或用45號中碳鋼高頻淬火 。
根據活塞銷的固定方式的不同， 可分為全浮式或半浮式兩種 。 活塞銷與活塞銷座孔的連接配合一般多采用“全浮式”， 即在發動機轉運過程中， 活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內， 還可以在銷座孔內緩慢地轉動， 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， 把活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動， 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， 工作時與銷之間有相對運動， 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）， 用來潤滑小端和活塞銷 。
連桿桿身通常作成工字型斷面， 以求增加其強度和剛度 。 在其中間有油潤滑油道 。
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， 為了防止裝配錯誤， 在同一側有配對記號 。 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 。 一般汽油機連桿大頭的直徑小于氣缸的直徑， 采用平切口；柴油機受力大， 其大頭直徑較大， 超過氣缸的直徑， 采用斜切口， 一般與連桿軸線成30~60℃夾角 。
【活塞連桿組】連桿螺栓是經常受交變應力作用的重要零件， 安裝時， 必須牢固可靠， 要符合工廠規定的擰緊力矩， 分2~3次擰緊 。