《汽车构造》教案 单元一 项目二 任务三 活塞连杆组的构造与拆装.doc
《汽车构造》教案
课题序号
5
实施课时
使用教具
发动机拆装台架
课题名称
单元一汽车发动机认知与拆装
项目二曲柄连杆机构认知与拆装
任务三活塞连杆组的构造与拆装
教学目标
（知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观）
【知识目标】
1．熟悉活塞连杆组的作用与组成。
2．熟悉活塞连杆组主要零件的功用和结构。
【能力目标】
1．能规范拆装活塞连杆组。
2．能检测活塞连杆组主要零件。
【育人目标】
1．培养学生爱岗敬业和奉献精神。
2．引导学生学会交流与合作，掌握科学的学习方法。
教学重点
活塞连杆组的作用与组成。
教学难点
拆装检测活塞连杆组。
教学内容
教师活动
学生活动
【复习回顾】
1．机体缸盖组有哪几部分组成？
2．各部分作用是什么？
【导入新课】
单元一汽车发动机认知与拆装
项目一曲柄连杆机构认知与拆装
任务一活塞连杆组的构造与拆装
活塞连杆组安装在汽缸体内，主要由活塞、活塞环（气环和油环）、活塞销、连杆等部分组成。
一、活塞
活塞一般用铝合金材料制成。因为活塞工作时需要承受高温高压，以及要面对高速、润滑不良和散热困难等工作条件，所以需要有足够大的刚度和强度，还需要耐高温、高压。
活塞由顶部、头部和裙部三部分组成。
1.活塞顶部
活塞顶部是燃烧室的组成部分，它的形状与燃烧室形状和压缩比大小有关，主要分为平顶、凸顶和凹顶。大多数汽油机活塞顶部采用平顶或凹顶。平顶活塞的优点是受热面积小、加工简单。凹顶活塞的优点是可以通过改变活塞顶上凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比。
（a）平顶活塞（b）凸顶活塞（c）凹顶活塞
2.活塞头部
活塞顶与油环槽下端面之间的部分称为活塞头部。在活塞头部上加工有用来安装气环和油环的气环槽和油环槽，一般是三道环槽，上面一、二道用来安装气环，最下面一道用来安装油环。在油环槽内钻有很多径向小孔，被称为回油孔，使油环从汽缸壁上刮下的多余的机油经此流回油底壳。
3.活塞裙部
活塞头部以下的部分称为活塞裙部。活塞裙部上加工有用来安装活塞销的圆孔，圆孔上有卡簧槽。活塞裙部对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防止油膜被破坏。
发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。因此，为使活塞工作时活塞裙部接近正圆形，与汽缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形。
（a）销座热膨胀（b）挤压变形（c）弯曲变形（d）裙部变形
二、活塞环
活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作，因此，要求活塞环弹性好，强度高、耐磨损。目前活塞环材料广泛采用合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。
活塞环是具有弹性的开口金属环，分为气环和油环两种。
活塞环
1.气环
气环的主要作用是密封和传热，保证活塞与汽缸壁间的密封，防止汽缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接收的热能传给汽缸壁，避免活塞过热。
气环在自由状态下外径大于汽缸直径，它与活塞一起装入汽缸后，外表面紧贴在汽缸壁上，形成第一密封面。被封闭的气体不能通过环周与汽缸之间，便进入了环与环槽的空隙，把环压到环槽端面形成第二密封面。同时，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。
活塞环密封面
气环的断面形状很多，最常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环。
气环断面形状
（1）矩形环
矩形环的断面为矩形，其结构简单，制造方便，易于生产，应用最广。但是矩形环随活塞往复运动时，会把汽缸壁面上的机油不断送入汽缸中。这种现象称为“气环的泵油作用”。
气环的泵油作用
（2）扭曲环
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。装入汽缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，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，可以减小摩擦，减小磨损。活塞下行时，则有刮油效果，避免机油烧掉。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，扭曲环被广泛应用于第2道活塞环槽上。
注意：安装时必须注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能装反。
（3）锥面环
锥面环断面呈锥形，外圆工作面上加工一个很小的锥面(0.5°～1.5°)，减小了环与汽缸壁的接触面，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。
注意：安装时，不能装反，否则会引起机油上窜。
（4）梯形环
梯形环断面呈梯形。工作时，梯形环在压