连杆及构造

  连杆由小头.由杆体和大头组成。

  1)连杆小头

  小头的结构形状取决于活塞销的大小及其与连杆小头的连接方式。

  在汽车发动机中，连杆头和活塞销之间有两种连接方式，即全浮式和半浮式。全浮动活塞销工作时，在连杆头孔和活塞销孔中旋转，以确保活塞销沿圆周均匀磨损。为了防止活塞销两端划伤气缸壁，在活塞销孔外侧安装活塞销挡圈。半浮动活塞销用螺栓将活塞销夹在连杆头孔中。此时，活塞销只在活塞销孔中旋转，而不在小头孔中旋转。小头孔未配备衬套，销孔未配备活塞销挡圈。

  2)连杆杆身

  杆体截面为工字形，刚度高.质量轻.适用于模锻。工字截面Y-Y轴在连杆的移动平面上。有些连杆在杆体内加工油道，用于润滑小头衬套或冷却活塞。如果是后者，则必须在小头顶部加工一个喷油孔。

  3)连杆大头

  除了足够的刚度外，连杆头还应具有较小的外形尺寸和重量轻。拆卸发动机时，可从气缸上端取出。连杆的大头被分割，连杆盖用螺栓或螺柱紧固。为了使结合面在任何转速下紧密结合，连杆螺栓的拧紧力矩必须足够大。

  平切口连杆垂直于连杆轴线，结合面与连杆轴线成30°～60°夹角为斜切口连杆。平切口连杆的大端刚度较大，因此大头孔的应力变形较小，平切口连杆的制造成本较低。汽油发动机采用平切口连杆。柴油发动机连杆既有平切口又有斜切口。一般来说，由于曲柄销的直径较大，连杆大头的形状尺寸相对较大。为了在拆卸过程中从气缸上端取出连杆，必须使用斜切口连杆。当连杆盖安装在连杆体上时，必须严格定位，以防止连杆盖横向移位。平切口连杆采用连杆螺栓上部精密加工的圆柱面和精密加工的螺栓孔，实现连杆盖的定位。斜切口连杆的连杆螺栓由于剪切力大，容易发生疲劳损伤。因此，应采用能承受横向力的定位方法。

  4)连杆螺栓

  连杆螺栓在工作过程中承受交变荷载，因此应尽量增加连杆螺栓的弹性，在加工过程中，消除应力集中，提高其抗疲劳强度。连杆螺栓由优质合金钢制成，如40Cr.35CrMo等等。经过调整后，滚动螺纹，表面进行防锈处理。

  活塞及构造

  活塞由顶部.头部和裙部等三部分组成。

  1)活塞顶部

  汽油发动机活塞顶部的形状与燃烧室的形状和压缩比有关。大多数汽油发动机使用平顶活塞，加热面积小，加工简单。发动机的压缩比可以通过改变活塞顶部凹坑的大小来调整。

  2)活塞头部

  从活塞顶部到油环槽下端面之间的部分称为活塞头。气环槽和油环槽安装在活塞头上。在油环槽活塞头的加工。油环槽底部还有回油孔或水平切割槽。油环从气缸壁上刮下的多余机油通过回油孔或水平切割槽流回油底壳。活塞头应足够厚，从活塞顶部到环槽区域的截面变化应尽可能平滑。过渡圆角R应足够大，以降低热流阻力，并便于热量从活塞顶部通过活塞环传递到气缸壁，从而使活塞顶部的温度不会过高。在一个气环槽上方设置一个狭窄的隔热槽作用是将热流从活塞顶部传递到一个活塞环，从而使部分热量从第二个传递.三个活塞环出来，轻一个活塞环的热负荷，改善其工作条件，防止活塞环粘结。

  活塞环槽的磨损是影响活塞使用寿命的要因素。在高强度发动机中，一个环槽温度高，磨损严重。为了提高环槽的耐磨性，通常在一个环槽或一个环槽.耐热护圈镶嵌在二环槽中。在高强化直喷式燃烧室的柴油机中，在一环槽和燃烧室的喉部镶嵌耐热护圈，以保护喉部不因过热而开裂。

  3)活塞裙部

  活塞头部以下的部分是活塞裙。裙子的形状应确保活塞在气缸中得到良好的引导，气缸和活塞在任何工作条件下都应保持均匀.适当的间隙。间隙太大，活塞敲击气缸;如果间隙太小，活塞可能会被气缸卡住。此外，裙部应有足够的实际承压面积来承受侧向力。活塞裙部承受膨胀侧向力的一侧称为主推力面，压缩侧向力的一侧称为次推力面。

  当发动机工作时，活塞在气体力和横向力的作用下发生机械变形，而活塞在热膨胀时也发生热变形。这两种变形的结果是增加了活塞销轴方向的活塞裙的尺寸。因此，为了使活塞裙接近正圆，适应气缸，活塞裙的横截面应加工成椭圆，长轴垂直于活塞销孔轴。现代汽车发动机的活塞都是椭圆形的裙子。

  此外，沿活塞轴线方向的活塞温度高低不一，活塞的热膨胀自然大小不一。因此，为了使活塞在工作时的裙子接近圆柱形，活塞必须做成圆锥形或桶形，上小下大。