1、二、活塞環(huán)：二、活塞環(huán)：分成分成氣環(huán)氣環(huán)和和油環(huán)油環(huán)兩大類。兩大類。.（一）作用（一）作用：（2）傳熱）傳熱（將活塞頭部吸收的（將活塞頭部吸收的70%80%的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。.2、油環(huán)、油環(huán)：（3）輔助密封輔助密封。.（二）工作特點（二）工作特點：（2）交變的彎曲應(yīng)力）交變的彎曲應(yīng)力（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。.1、氣環(huán)、氣環(huán)：（三）要求（三）要求：（2）耐高溫（第）耐高溫（第1道氣環(huán)）、耐磨。道氣環(huán)）、耐磨。.（四）材料（四）材料：（2）第第1道氣環(huán)的工作表面一般都道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻鍍上多孔性鉻

2、 （硬度高，并能儲存少量機油，以改善潤滑條件）；（硬度高，并能儲存少量機油，以改善潤滑條件）；.圖圖2-25 活塞環(huán)活塞環(huán)（1）密封密封（防止燃氣漏入曲軸箱）；（防止燃氣漏入曲軸箱）；是是主要作用，是傳熱作用的前提。主要作用，是傳熱作用的前提。.（1）潤滑潤滑（氣缸壁上鋪油膜）；（氣缸壁上鋪油膜）；.（2）刮油刮油（氣缸壁上多余機油刮落回曲軸箱）；（氣缸壁上多余機油刮落回曲軸箱）；.（1）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴重；）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴重；.（1）足夠的強度、沖擊韌性；）足夠的強度、沖擊韌性；.（1）一般用一般用合金鑄鐵合金鑄鐵，少數(shù)高速強化柴油機用，少數(shù)高速強化柴油

3、機用鋼片環(huán)鋼片環(huán) （以提高彈力和沖擊韌性）；（以提高彈力和沖擊韌性）；.（3）其余氣環(huán)一般）其余氣環(huán)一般鍍錫鍍錫（鑄鋁活塞）或（鑄鋁活塞）或磷化磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。（五）氣環(huán)的密封機理：（五）氣環(huán)的密封機理： 第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生的初始彈力第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)生的初始彈力F1）；）；.圖圖2-26 氣環(huán)的密封機理氣環(huán)的密封機理圖圖2-27 各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖1、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此氣環(huán)裝入氣氣環(huán)裝入氣缸時產(chǎn)

4、生的初始彈力缸時產(chǎn)生的初始彈力F1很重要。很重要。.第二密封面（燃氣壓力第二密封面（燃氣壓力F2）；）；.氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。.2、由圖、由圖2-27可知，第一道氣環(huán)的初始彈力可知，第一道氣環(huán)的初始彈力F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán)要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初的初始彈力始彈力F1大小要求依次遞增。大小要求依次遞增。（1）切口形狀）切口形狀：1）直角切口：）直角切口：工藝性好，密封效果差；工藝性好，密封效果差；2）階梯切口：密封好，工藝性差；）階梯切口：密封好，工藝性差；.3）斜切口：）斜切口：介于中間，但套裝時尖角易折斷；介于中間，但套裝時

5、尖角易折斷；.4）帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：）帶防轉(zhuǎn)銷釘槽切口：方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加。圖圖2-28 氣環(huán)的切口形狀氣環(huán)的切口形狀（六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點（六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點： 由于矩形環(huán)的由于矩形環(huán)的“泵油泵油”作用，氣缸壁上的作用，氣缸壁上的機油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)機油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，排氣管冒藍煙。燒掉，排氣管冒藍煙。圖圖2-29 矩形環(huán)的泵油作用矩形環(huán)的泵油作用1）矩形環(huán)：）矩形環(huán)：（a）矩形環(huán)）矩形環(huán)（2）氣環(huán)的斷面形狀：）氣環(huán)的斷面形狀：工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在工藝最簡單，導(dǎo)熱性好，但存在“泵油泵油”現(xiàn)象。

6、現(xiàn)象。.矩形環(huán)的矩形環(huán)的“泵油泵油”作用原理解釋：作用原理解釋：活塞下行活塞下行時，分時，分兩種情況兩種情況： 在在進氣行程中進氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，缸壁環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側(cè)平面，缸壁上的機油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；上的機油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；. 在在膨脹作功行程膨脹作功行程中，燃氣壓力的作用大于中，燃氣壓力的作用大于摩擦阻力和慣性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的摩擦阻力和慣性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機油上竄。下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機油上竄。. 活塞上行活塞上行時，在時，在摩擦

7、阻力、慣性、缸內(nèi)氣摩擦阻力、慣性、缸內(nèi)氣體壓力的作用下，體壓力的作用下，環(huán)將靠緊在環(huán)將靠緊在環(huán)槽的下側(cè)平環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機油上竄。面，下邊隙與背隙內(nèi)的機油上竄。結(jié)論：結(jié)論：圖圖2-30 氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀2）扭曲環(huán)扭曲環(huán)：a)正扭曲環(huán)：正扭曲環(huán)：內(nèi)圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬；內(nèi)圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬；.b)反扭曲環(huán)：反扭曲環(huán)：內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬；內(nèi)圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬；.圖圖2-30 氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀（ b ）正扭曲內(nèi)切環(huán)）正扭曲內(nèi)切環(huán)（c）反扭曲內(nèi)切）反扭曲內(nèi)切環(huán)

8、環(huán)圖圖2-31 扭曲環(huán)的作用原理扭曲環(huán)的作用原理 環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，。這樣，活塞向活塞向上運動時上運動時，因因“油楔油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑改善潤滑，減少摩擦阻力減少摩擦阻力；活活塞向下運動時塞向下運動時，向下刮油向下刮油。但。但如果裝反使尖角朝上如果裝反使尖角朝上，則，則活塞向上運動時活塞向上運動時，向上向上刮油刮油，機油消耗率劇增機油消耗率劇增，排氣冒藍煙排氣冒藍煙。扭曲環(huán)成因扭曲環(huán)成因見圖見圖2-31所示：所示： 活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力活塞環(huán)裝入氣缸后

9、，其外側(cè)氣缸壁的作用力F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力F2不在一條不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動造成的避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動造成的“泵油泵油”現(xiàn)象現(xiàn)象。.總結(jié)總結(jié)：扭曲環(huán)的優(yōu)點：扭曲環(huán)的優(yōu)點： a)密封性、磨合性好（線接觸）；密封性、磨合性好（線接觸）；.b)防止防止“泵油泵油”現(xiàn)象；現(xiàn)象；.c)形成油楔，改善潤滑；形成油楔，改善潤滑；.d)提高刮油能力。提高刮油能力。.扭曲環(huán)的缺點：扭曲環(huán)的缺點：a)扭轉(zhuǎn)角不超過扭轉(zhuǎn)角不超過1，工藝性差；，工藝性差；

10、.b)不可裝反，否則機油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號。不可裝反，否則機油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號。.b)仍有仍有“泵油泵油”現(xiàn)象。現(xiàn)象。.（d）錐面環(huán)）錐面環(huán)優(yōu)點：優(yōu)點： 缺缺點：點：b)避免棱緣負荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動及氣缸表面；避免棱緣負荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動及氣缸表面；.小錐角，不超過小錐角，不超過2，方向不可裝反。優(yōu)缺點同扭，方向不可裝反。優(yōu)缺點同扭 曲環(huán)，但仍有曲環(huán)，但仍有“泵油泵油”現(xiàn)象。現(xiàn)象。.3）錐面）錐面環(huán)環(huán)：4）桶面環(huán)桶面環(huán)：與氣缸壁凸圓弧面接觸。與氣缸壁凸圓弧面接觸。a)活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑；活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑；.c)

11、密封性改善。密封性改善。. a)工藝性差（凸圓弧面難加工）；工藝性差（凸圓弧面難加工）；.（f）桶面環(huán)）桶面環(huán)圖圖2-30 氣環(huán)的斷面形狀氣環(huán)的斷面形狀缺點缺點是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以精磨，工藝性差，仍有是環(huán)上、下兩側(cè)平面難以精磨，工藝性差，仍有“泵油泵油”現(xiàn)象。現(xiàn)象。5）梯形）梯形環(huán)環(huán)： 如圖如圖2-32所示，側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間所示，側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時而減小，時而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，隙時而減小，時而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避避免環(huán)因粘結(jié)而折斷免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做，常做第一道氣環(huán)第一道氣環(huán)。（e）梯形環(huán)）梯形環(huán)（a）間隙變化）間隙變化（b）受力情況）受力情況

12、圖圖2-32 梯形環(huán)工作示意圖梯形環(huán)工作示意圖（2）油環(huán)的斷面形狀如圖）油環(huán)的斷面形狀如圖2-25所示，均分布若所示，均分布若干個中間泄油孔，設(shè)計重點在于提高與氣缸壁干個中間泄油孔，設(shè)計重點在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力（的接觸比壓，以提高刮油能力（圖圖2-33 ）。）。（3）油環(huán)分為兩種類型：）油環(huán)分為兩種類型：1）普通槽孔式油環(huán)普通槽孔式油環(huán)：合金鑄鐵，鼻形倒角（圖合金鑄鐵，鼻形倒角（圖2-34）圖圖2-33 油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用（a）（b）（七）油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點（七）油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點：（1）油環(huán)油環(huán) 置于最后一道環(huán)槽置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此

13、，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時，力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時，必須具必須具有較大的初始彈力有較大的初始彈力。.（a）異向外倒角油環(huán)）異向外倒角油環(huán).圖圖2-34 油環(huán)的斷面形狀油環(huán)的斷面形狀（b）同向外倒角油環(huán)）同向外倒角油環(huán).（c）同向內(nèi)倒角油環(huán)）同向內(nèi)倒角油環(huán).（d）鼻式油環(huán)）鼻式油環(huán).（e）雙鼻式油環(huán)）雙鼻式油環(huán).圖圖2-35 組合油環(huán)組合油環(huán)1-上刮片上刮片 2-襯簧襯簧 3-下刮片下刮片 4-活塞活塞 接觸比壓大，刮油能力強，泄油接觸比壓大，刮油能力強，泄油 通路大，慣性質(zhì)量小，通路大，慣性質(zhì)量小，但制造成本高（圖但制造成本高（圖2-35）。）。2）組合鋼片式油環(huán)組合鋼片式油環(huán)：（3）組合形：

14、居中。）組合形：居中。（c）兩段截錐型）兩段截錐型1、作用作用： 連接活塞和連桿小頭，傳遞動力。連接活塞和連桿小頭，傳遞動力。.2、要求要求： （1）足夠的剛度、強度和沖擊韌性；）足夠的剛度、強度和沖擊韌性；.（2）表面耐磨；）表面耐磨；.（3）質(zhì)量小。）質(zhì)量小。.3、材料與工藝材料與工藝： 一般為一般為低碳鋼低碳鋼或或低碳合金鋼低碳合金鋼，經(jīng)，經(jīng)表面滲碳表面滲碳或或滲氮滲氮熱處理以熱處理以提高心部沖擊韌性提高心部沖擊韌性和和表面硬度表面硬度，然，然后進行后進行精磨精磨和和研磨研磨。.4、結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點： 管狀（圖管狀（圖 2-36所示）。所示）。.（1）等截面圓柱形）等截面圓柱形：易加工，

15、但質(zhì)量大；：易加工，但質(zhì)量大；.（2）兩段截錐形：等強度梁，質(zhì)量小，但難加工；）兩段截錐形：等強度梁，質(zhì)量小，但難加工；.圖圖 2-36 活塞銷的內(nèi)孔形狀活塞銷的內(nèi)孔形狀（a）圓柱型）圓柱型（b）組合形）組合形 由于鋁合金活塞銷座的熱膨由于鋁合金活塞銷座的熱膨脹量大于鋼活塞銷，因此，在冷脹量大于鋼活塞銷，因此，在冷態(tài)裝配時，活塞銷與活塞銷座孔態(tài)裝配時，活塞銷與活塞銷座孔為過渡配合，裝配時，應(yīng)先將鋁為過渡配合，裝配時，應(yīng)先將鋁合金活塞預(yù)熱（合金活塞預(yù)熱（7090C的水或的水或油中加熱），然后將銷裝入。油中加熱），然后將銷裝入。4-卡環(huán)卡環(huán)5、活塞銷連接方式活塞銷連接方式： 活塞銷與活塞銷座孔和連

16、桿小活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接配合，一般采用頭襯套孔的連接配合，一般采用“全浮式全浮式”（圖（圖2-37所示），所示），即即.在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動，以使可以在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動，以使活塞銷表面的磨損比較均勻。但活塞銷表面的磨損比較均勻。但.必須在活塞銷座兩端用卡環(huán)定位，必須在活塞銷座兩端用卡環(huán)定位，防止活塞銷軸向竄動。防止活塞銷軸向竄動。.圖圖2-37 活塞銷連接方式活塞銷連接方式1-連桿小頭襯套連桿小頭襯套2-活塞銷活塞銷3-連桿連桿在質(zhì)量盡可能小的前提下有足夠在質(zhì)量

17、盡可能小的前提下有足夠的剛度和強度。的剛度和強度。剛度不足的后果：剛度不足的后果：（1）大頭孔失圓：）大頭孔失圓：燒軸瓦，甚至咬死。燒軸瓦，甚至咬死。.（2）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機油。）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機油。.（1）連桿小頭連桿小頭：一般壓入減磨的錫青銅襯一般壓入減磨的錫青銅襯套套4，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重用；，小頭頂部鑄有工藝凸臺，減重用；.45671-連桿小頭連桿小頭 2-桿身桿身 3-連桿大頭連桿大頭4-襯套襯套 5-軸瓦軸瓦 6-軸瓦上的凸肩軸瓦上的凸肩7-連桿螺栓連桿螺栓 8-潤滑油槽潤滑油槽 9-連桿蓋連桿蓋89圖圖2-38 連桿結(jié)構(gòu)連桿結(jié)構(gòu)（2）桿身：通常做成桿身

18、：通常做成“工工”字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤滑油道。少慣性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤滑油道。1、作用作用： 傳遞動力，將活塞往復(fù)直線運動傳遞動力，將活塞往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。.2、工作特點工作特點：復(fù)雜平面運動，承受壓縮、拉復(fù)雜平面運動，承受壓縮、拉伸、彎曲等交變載荷。伸、彎曲等交變載荷。.3、要求、要求：4、材料與工藝、材料與工藝：中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。.5、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)特點：由由連桿小頭連桿小頭1、桿身桿身2、連桿大頭連桿大頭3（包（包括括

19、連桿蓋連桿蓋9）三部分組成。）三部分組成。小頭頂部開有潤滑油槽，收集飛濺油霧，潤滑活塞銷。小頭頂部開有潤滑油槽，收集飛濺油霧，潤滑活塞銷。. 通常做成分開式的，以便于拆通常做成分開式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開的部分叫連裝活塞連桿組，被分開的部分叫連桿蓋桿蓋9，兩者之間用連桿螺栓連接。，兩者之間用連桿螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆連桿與連桿蓋之間有配對記號，拆裝時應(yīng)注意一致。裝時應(yīng)注意一致。.圖圖2-39 連桿裝配標記連桿裝配標記（3）連桿大頭：）連桿大頭： 連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、連桿大頭孔內(nèi)過盈壓入上、下兩半薄壁鋼軸瓦，在其內(nèi)表面下兩半薄壁鋼軸瓦，在其內(nèi)表面上涂有上涂有0.3

20、0.7mm厚的厚的減磨合金減磨合金層層，具有，具有保持油膜保持油膜、減少摩擦阻減少摩擦阻力力和和易于磨合易于磨合的作用，主要有巴的作用，主要有巴氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。氏合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。軸瓦背面制有軸瓦背面制有定位凸肩定位凸肩，防止軸防止軸瓦轉(zhuǎn)動瓦轉(zhuǎn)動；軸瓦內(nèi)表面開有；軸瓦內(nèi)表面開有油槽油槽用用以以儲油儲油和作和作垃圾槽垃圾槽用。用。.6、汽車發(fā)動機、汽車發(fā)動機連桿分類：連桿分類：（1）平切口）平切口：圖圖2-41平切口連桿螺栓定位平切口連桿螺栓定位連桿大頭沿著與桿身軸線垂直連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開，的方向切開，汽油機和較小功汽油機和較小功率柴油機用。率柴油機用。

21、.定位可靠，結(jié)構(gòu)簡單定位可靠，結(jié)構(gòu)簡單（利用連桿螺栓上經(jīng)過（利用連桿螺栓上經(jīng)過精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與精加工的精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分與精加工的連桿螺栓孔來保證）；連桿螺栓孔來保證）；. 連桿大頭沿著與桿身軸線成連桿大頭沿著與桿身軸線成3060 夾夾角切開，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率角切開，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率柴油機，否則，連桿大頭尺寸太大，無法從柴油機，否則，連桿大頭尺寸太大，無法從氣缸中拆下活塞連桿組。氣缸中拆下活塞連桿組。.定位不可靠（切口方向受到附加剪定位不可靠（切口方向受到附加剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫落會擊穿氣缸體）。落會擊穿氣缸體）。優(yōu)點優(yōu)點是：是：（2）斜切口：）斜切口：缺點缺點是：是：定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密），結(jié)構(gòu)定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密），結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別齒緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭孔失圓。孔失圓。圖圖2-41斜切口連桿大頭斜切口連桿大頭的定位方式的定位