第九天 发动机活塞连杆组

任务目标

1.了解活塞连杆组的组成和各组成部件的功能。

2.了解活塞连杆组各部件常见的维修项目。

知识准备

一、活塞连杆组的组成

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图9-1所示。

图9-1 活塞连杆组的组成

二、活塞

1.活塞的功能

活塞与气缸盖、气缸壁一起构成燃烧室，承受混合气点燃后的气体爆发压力，并将此力传递给连杆，来推动曲轴旋转。活塞的制造材料有铝合金、灰铸铁或耐热钢，由于铝合金质量轻、导热性能好，因此目前汽车发动机的活塞大多采用铝合金制造。

2.活塞的结构（见图9-2）

活塞的顶部是燃烧室的组成部分之一，用来承受气体压力；活塞头部是指第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分，用来安装活塞环，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气窜入曲轴箱内，活塞头部还可将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。活塞裙部是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往复运动起导向作用，并承受侧压力，如图9-3所示。

图9-2 活塞结构

图9-3 活塞裙部侧压力

3.活塞标记识别

活塞标记说明如图9-4所示。

三、活塞环

1.活塞环的功能

活塞环按照功能可分为气环和油环两种，如图9-5所示。

1-安装方向（一般用箭头表示）；2-生产日期；3-厂家标志；4-活塞直径；5-装配间隙。

图9-4 活塞标记说明

图9-5 气环和油环

气环的功能是保证活塞与气缸壁之间的密封，并将活塞头部的热量传递给气缸，再由冷却液将热量带走，此外还起到刮油、布油等辅助作用。

油环的功能是将气缸壁上多余的机油刮回油底壳并在气缸壁上均匀地布油，既可以防止机油窜入燃烧室，又可以减轻活塞、活塞环与气缸的摩擦和磨损，同时油环也起到一定的密封作用。

活塞环的工作条件非常恶劣，要承担高温、高压、高速运动且润滑困难，因此活塞环一般采用合金铸铁制成，这种材料强度高、弹性好、耐磨损。

2.活塞环间隙说明

为了保证气缸的密封性，防止活塞环卡死在环槽中，安装活塞环时，活塞环应留有开口间隙、侧隙和背隙。

活塞环开口间隙又称为端隙，是指活塞环装入气缸后开口端面之间的间隙，如图9-6所示。

活塞环侧隙又称边隙，是指环高方向上与活塞环槽之间的间隙；活塞环背隙是指活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部之间的间隙，如图9-7所示。

图9-6 活塞环开口间隙（端隙）识别

图9-7 活塞环侧隙和背隙识别

四、活塞销

活塞销的功能是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。活塞销一般采用优质低碳钢制作，经过表面淬火和精磨而成。活塞销的连接方式如图9-8所示。

五、连杆

连杆的功能是将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。连杆结构如图9-9所示。连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。

图9-8 活塞销的连接方式

图9-9 连杆结构

实际操作

1.活塞顶部积炭的去除

如果活塞顶部积炭大量沉积，会严重影响活塞的散热，因此发现活塞顶部沉积有大量积炭时，可先用煤油将活塞顶部的积炭浸软，然后用软金属刮刀把积炭刮除干净，如图9-10所示。

图9-10 去除活塞顶部积炭

2.活塞环槽积炭去除

先将活塞浸泡在煤油中，待积炭被浸软后，再用软金属刮刀去除干净，如图9-11所示，然后用清水洗涤干净，再用压缩空气吹干。

图9-11 去除活塞环槽积炭

3.更换活塞环（以本田2.4L发动机为例）

检修过程中如果发现活塞环断裂、失去弹性，应及时更换，操作步骤如表9-1所示。

表9-1 本田2.4L发动机活塞环更换操作步骤

图9-12 用活塞环扩张器拆下活塞环

图9-13 推入新活塞环并测量端隙

图9-14 安装气环

图9-15 设置活塞环开口间隙

图9-16 测量活塞环与环槽之间的间隙

4.活塞、活塞销和连杆的更换（以本田2.4L发动机为例）

表9-2 本田CR-V轿车2.4L发动机活塞、活塞销和连杆的更换操作步骤

续表

图9-17 活塞销卡环和活塞销孔切口

图9-18 拆下活塞销卡环

图9-19 加热活塞和连杆总成

图9-20 测量活塞销直径

图9-21 将百分表按照活塞销直径调零

图9-22 检查活塞销与活塞之间的间隙

图9-23 测量活塞销与连杆之间的间隙

图9-24 重新安装活塞销卡环

图9-25 加热活塞

图9-26 安装活塞和连杆