汽车构造教案上 - 图文(4)

但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距离长，爆燃倾向变大；而且存在较大激冷面，容易形成有害HC排放。

(3)浴盆形燃烧室：是横剖面呈倒浴盆形的燃烧室，结构简单，制造成本低。但不够紧凑，散热面积大，热损失大，火焰传播距离长，爆燃倾向大 。 气缸垫（图2-11）

作用：保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。 结构：目前应用较多的是铜皮——石棉结构的气缸垫，其翻边处有三层铜皮，压紧时不易变形。有的气缸垫还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成。有的采用实心有弹性的金属片作为气缸垫，以适应发动机强化要求。

安装注意：光滑的一面朝向气缸体，否则容易被高压气体冲坏。气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。

图2-11 气缸垫

油底壳

油底壳主要作用是装润滑油。

发动机的支承

发动机的支承是把发动机固定在车架上紧固件。

小结以上内容

作业：练习册相应章节

一、讲解上次课作业

二、复习上次课内容

三、导语：上次课我们学习了机体组的构造，我们今天来学习活塞连杆组。 四、正课

§2.3.1活塞连杆组

一、活塞连杆组件（图2-12）由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，。

1.活塞

由顶部、头部和裙部三部分组成（图2-13）。

图2-13 活塞的结构

1－活塞顶部 2－活塞头部 3－活塞裙

图2-12 活塞连杆组件

1－活塞 2－活塞环 3－活塞销 4－连杆 5－连杆螺栓 6－连杆盖 7－连杆轴瓦

（1）活塞顶部：有平顶、凸顶和凹顶三种（图2-14）。

平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。

凸顶活塞的顶部凸起，起导向作用，有利于改善换气过程。二行程汽油机常采用凸顶活塞。

凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的形成和燃烧。凹顶的大小还可以用来调节发动机的压缩比。凹顶通常有方形凹坑、ω形凹坑、双涡

a) b)

c)

图2-14 活塞顶部形状

a)平顶活塞 b) 凸顶活塞 c) 凹顶

流凹坑、球形凹坑等。

有些活塞顶打有各种记号（图2-15），用以显示活塞及活塞销的安装和选配要求，应严格按要求进行。

（2）活塞头部（防漏部）：活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上的部分。它有数道环槽，用以安装活塞环。为了提高第一道环槽的耐热和耐磨性，有的在第一道环槽部位铸入耐热合金钢护圈。

（3）活塞裙部：活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受气体侧压力。

图2-15 活塞顶部记号

为了使活塞在正常工作温度下与气缸壁保持比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或加大局部磨损，必须在冷态下预先把活塞裙部加工成不同的形状（图2-16）。

1）预先将活塞裙部加工成椭圆形,椭圆的长轴方向与销座垂直。 a) b) c) d)

2)预先

图2-16 活塞裙部结构之一 将活塞裙部

a) 裙部椭圆 b) 锥形 c) 阶梯形 d) 桶形 做成锥形、阶

梯形或桶形。

3）预先在活塞裙部开槽（图2-17a）。在裙部开横向的隔热槽，可以减小活塞裙部的受热量；在裙部开纵

a) 向膨胀槽，可以补偿

裙部受热后的变形量。槽的形状有“T”形或“Π”形。裙部开竖槽后，会使其开槽的一侧刚度变小，在装配时应使其位于作功行程中承受侧压力较b) c) 小的一侧。通常柴油图2-17 活塞裙部结构之二

a）裙部开槽 b）拖板式活塞 c）裙部铸恒范钢

机活塞受力大，裙部一般不开槽。

4）拖板式活塞（图2-17b）。在许多高速汽油机上，为了减轻活塞重量，把裙部不受侧压力的两边切去一部分或开孔，以减小惯性力，减小销座附近的热变形量，称拖板式活塞。该结构裙部弹性好，质量小，活塞与气缸的配合间隙较小。

5）裙部铸恒范钢(图2-17c)。为了减小铝合金活塞裙部的热膨胀量，有些汽油机活塞在活塞裙部或销座内铸入热膨胀系数低的恒范钢片。恒范钢为低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝合金的1/10，而销座通过恒范钢片与裙部相连，牵制了裙部的热膨胀变形量。

6）活塞销孔偏置结构（图2-18）。有些高速汽油机的活塞销孔中心线偏离活塞中心线平面，向作功行程中受侧压力的一方偏移了1～2mm。这种结构可使活塞在压缩行程到作功行程中较为柔和地从压向气缸的一面过渡到压向气缸的另一面，以减小敲缸的声音。在安装时要注意，活塞销偏置的方向不能装

图2-18 活塞销孔偏置结构 反，否则换向敲击力会增大，使裙部受

e-偏移量 损。

2.活塞环

活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。 气环的作用：密封、传热。

油环作用：布油、刮油、封气、传热。 （1）气环结构原理（图2-19）：气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径，它与活塞一起装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封面；被封闭的气体不能通过环周与气缸之间，便进入了环与环槽的空隙，一

方面把环压到环槽端面形成第二密封面，另一方面，作用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用。汽油机一般采用2道气环，柴油机一般采用3道气环。

气环的断面形状很多，常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环（图2-20）。

图2-19 气环密封原理

1）矩形环：其断面为矩形，结构简单，制造方便，易于生产，应用最广。但矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中(图2-21)。这种现象称为”气环的泵油作用”。

图2-20 气环的断面形状

a) 矩形环 b)锥面环 c)正扭曲内切环 d)梯形环

e)桶面环

a) b)

图2-21 矩形环泵油作用 a)活塞下行 b)活塞上行

2）锥面环（图2-20b）：其断面呈锥形，外圆工作面上加工一个很小的锥面(0.5°～1.5°)，减小了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。活塞下行时，便于刮油；活塞上行时，由于锥面的\油楔\作用，能在油膜上\飘浮\过去，减小磨损，安装时，不能装反，否则会引起机油上窜。

3）扭曲环（图2-20c、d）：扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状，在环的内圆部分切槽或倒角的称内切环，在环的外圆部分切槽或倒角的称外切环。装入气缸后，由于断面不对称，外侧作用力合力F1（图2-22b）与内侧作用力合力F2之间有一力臂e，产生了扭曲力矩，使活塞环发生扭曲变形。活塞上行时，扭曲环在残余油膜上“浮过”，可以减小摩擦和磨损。活塞下行时，则有刮油效果，避免机油上窜。同时，由于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程缩短，可以减轻“泵油”的副作用。目前被广泛应用于第2道活塞环槽上，安装时必须注意断面形状和方向，内

图2-22 扭曲环作用原理

切口朝上，外切口朝下，不能装反。

a) 矩形环 b) 扭曲环

4）梯形环（图2-20e）：其断面呈梯形，工作时，梯形环在压缩行程和作功行程随着活塞受侧压力的方向不同而不断地改变位置，这样会把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环槽中而折断。可以延长环的使用寿命。缺点是加工困难，精度要求

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