汽车发动机活塞连杆组结构简介

1.活塞

要点：

●活塞的功用主要是承受气缸中气体的压力，并将此压力传给连杆，以推动曲轴旋转；此外，活塞的顶部还与气缸盖和气缸共同组成燃烧室。

●活塞一般都用铝合金材料铸造或锻造而成，个别柴油发动机的活塞采用高级铸铁或耐热钢。活塞的构造如图2-22所示，主要由活塞顶部、活塞头部和活塞裙部三部分组成，在活塞裙部的上部有活塞销座。

图2-22 活塞的构造

（1）活塞顶部 活塞顶部类型有平顶、凸顶、凹顶等多种形式，如图2-23所示，其形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的顶部一般采用平顶，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些发动机的活塞采用凹顶，凹坑的大小还可以调节发动机压缩比。

图2-23 活塞顶部类型

（2）活塞头部 活塞头部是活塞环槽以上部分。其作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞一起实现气缸密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。头部切有若干道环槽用以安装活塞环，汽油机一般有两三道环槽，上面一两道用于安装气环，下面一道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环所刮下来的多余机油，经过小孔流回油底壳。

（3）活塞裙部 活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分。其作用是为活塞在气缸内作往复运动导向并承受侧压力。活塞工作时，燃烧气体压力作用在活塞的顶部，而活塞销反力作用在头部的销座孔处，活塞由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大（受力变形）。侧压力使活塞裙部变形；活塞销座孔附近的金属堆，致使裙部在受热变形时，活塞销座孔方向的膨胀量大，因此裙部是椭圆形状。活塞裙部变形示意如图2-24所示。由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀，所以活塞制成一个上大下小的近似圆锥形。

图2-24 活塞裙部变形示意

有的活塞在裙部开有隔热槽、膨胀槽，如图2-25所示。

（4）活塞销座孔 活塞销座孔的作用是将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔通常有肋片与活塞相连，以提高其刚度。销座孔内有安装弹性卡环的卡环槽，卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动。

2.活塞环

活塞环可分为气环和油环两种，如图2-26所示。

气环又称压缩环，用来密封活塞与气缸壁间的间隙，防止气缸内的气体窜入曲轴箱，以及将活塞头部的热量传给气缸壁来为活塞散热。另外还可起到刮油、布油的辅助作用。一般发动机每个活塞装有两三道气环。活塞环上有一切口，且自由状态不是圆形，其尺寸比气缸的内径大，所以它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力而紧贴气缸壁，使燃气不能通过环与气缸壁的接触面的间隙。切口一般是0.25～0.8mm。

图2-25 活塞的裙部开槽

图2-26 活塞环

油环用来将气缸壁上过量的润滑油刮回油底壳去，防止进入燃烧室，以及为气缸壁均匀地布油。另外，也兼起密封作用。发动机一般有一两道油环。油环分为普通油环和组合油环。普通油环一般是由铸铁制成的，其外圆中间切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有许多排油孔。

组合油环由两个刮片和一个弹性衬环组合而成，衬环夹装在上刮片和下刮片之间，如图2-27所示。

发动机工作时，活塞环和活塞都会发生膨胀。因此，活塞在气缸内都有开口间隙，与环槽间应有侧隙和背隙。(www.xing528.com)

图2-27 组合油环

3.活塞销

活塞销是用来连接连杆与活塞的零件。它将活塞承受的气体压力与惯性力传给连杆。

如图2-28所示，活塞销为空心管状结构，外表面为圆柱形，内孔形状有圆柱形、截锥形和组合形。

图2-28 活塞销

要点：

●根据活塞销的固定方式的不同，可分为全浮式或半浮式两种活基销。

●全浮式是指活塞销既不固定于活塞销座，又不固定于连杆小头，热态两者均为间隙配合，冷态为过盈配合。只在活塞销两端的活塞销座孔中的卡环槽中装两只卡环，防止活塞销滑出。全浮式活塞销磨损均匀，磨损量小，弯曲变形量小，应用比较广泛。

●半浮式是指活塞销或者固定于活塞销座，或者固定于连杆小头，一处为间隙配合．一处为过盈配合。

4.连杆

连杆一般由小头、杆身和大头三部分组成。连杆的功用是连接活塞和曲轴，并将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动，它是曲柄连杆机构中传递动力的重要组件。连杆组包括连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦、连杆小头和衬套等零件，如图2-29所示。

图2-29 连杆

连杆一般用中碳钢或中碳合金钢锻压而成。连杆小头与活塞销相连，工作时与销之间有相对运动，小头孔中有衬套（青铜）。在连杆的小头和衬套上钻有小孔（油道），用来润滑小头和活塞销。

连杆杆身通常制成工字形断面，以求增加其强度和刚度。在其中间有润滑油道。

连杆大头与曲轴的曲柄销相连，大头一般制成剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，用特制的连杆螺栓紧固在连杆的大头上。连杆盖与连杆大头是组合镗孔，为了防止装配错误，在同一侧有配对记号。大头孔表面有很小的表面粗糙度值，以便与连杆轴瓦紧密贴和。连杆大头还铣有定位坑及油孔。

连杆大头按剖分面可分为平切口和斜切口两种，如图2-30所示。一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径，采用平切口；柴油机受力大，其大头直径较大，超过气缸的直径，采用斜切口，一般与连杆轴线成30°～60°夹角。

图2-30 连杆大头的切口

维修提示：

●连秆螺栓是受交变应力作用的重要零件，安装时，必须牢固可靠，要符合工厂规定的拧紧力矩，分两三次拧紧。