二、活塞连杆组
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3-2-24所示。

图3-2-24 活塞连杆组
(一)活塞
1.活塞的作用
活塞的作用是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
2.活塞的结构
活塞可分为三部分:活塞顶部、活塞头部和活塞裙部,结构如图3-2-25所示。

图3-2-25 活塞结构
(1)活塞顶部。活塞顶部承受气体压力,它是燃烧室的组成部分,其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关,都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求,其顶部形状可分为三大类:平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞,如图3-2-26所示。

图3-2-26 活塞顶部形状
(2)活塞头部。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,起密封作用,又称为防漏部。
(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,它包括装活塞销的销座孔。
(二)活塞环
活塞环是具有弹性的开口环,有气环和油环之分,如图3-2-27所示。气环保证了气缸与活塞间的密封性,防止漏气,并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁,由冷却水带走。油环起布油和刮油的作用,下行时刮除气缸壁上多余的机油,上行时在气缸壁上铺涂一层均匀的油膜。油环还能起到封气的辅助作用。
1.气环

图3-2-27 活塞环
气环开有切口,具有弹性,气环的断面形状很多,最常见的有矩形环、扭曲环、锥形环、梯形环和桶面环,如图3-2-28所示。

图3-2-28 气环的断面形状

图3-2-29 油环
2.油环
油环有普通油环和组合油环两种,如图3-2-29所示。(https://www.daowen.com)
(三)活塞销
活塞销的作用是连接活塞和连杆小头,并把活塞承受的气体压力传给连杆。
活塞销一般都做成空心圆柱体,采用低碳钢和低碳合金钢制成,外表面经渗碳淬火处理以提高硬度,精加工后进行磨光,有较高的尺寸精度和表面光洁度。
活塞销的内孔有三种形状:圆柱形、两段截锥与一段圆柱组合、两段截锥形,如图3-2-30所示。
活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式:“全浮式”安装和“半浮式”安装,如图3-2-31所示。
(1)“全浮式”安装。当发动机工作时,活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动,这样,活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动,使磨损均匀。这种安装方式应用较广泛。

图3-2-30 活塞销

图3-2-31 活塞销及其全浮式连接
(2)“半浮式”安装。其特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接,活塞销只能在两端销座内做自由摆动,而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会做轴向窜动,不需要锁片。这种结构在小轿车上应用较多。
(四)连杆
连杆用于连接活塞与曲轴。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。它把活塞承受的气体压力传给曲轴,使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。
连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成,然后经机加工和热处理,连杆分为三个部分:连杆小头、连杆杆身和连杆大头(包括连杆盖),如图3-2-32所示。连杆小头与活塞销相连。
连杆杆身通常做成“I”字形断面,抗弯强度好,重量轻,大圆弧过渡,且上小下大。采用压力法润滑的连杆,杆身中部都制有连通大、小头的油道。
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连,大头有整体式和分开式两种。一般都采用分开式,分开式又分为平分和斜分两种,如图3-2-33所示。
把连杆大头分开可取下的部分叫连杆盖。连杆与连杆盖配对加工,加工后,在它们同一侧打上配对记号,安装时不得互相调换或变更方向。
连杆盖和连杆大头用连杆螺栓连在一起,连杆螺栓都采用优质合金钢,并经精加工和热处理特制而成。安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时,要用扭力扳手分2~3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩,拧紧后还应可靠地锁紧。连杆螺栓损坏后绝不能用其他螺栓来代替。
为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损,连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承,简称连杆轴瓦,如图3-2-34所示。轴瓦分上、下两个半片,目前多采用薄壁钢背轴瓦,在其内表面浇铸有耐磨合金层。耐磨合金层具有质软、容易保持油膜、磨合性好、摩擦阻力小、不易磨损等特点。

图3-2-32 连杆

图3-2-33 平分式连杆

图3-2-34 连杆轴瓦的结构
连杆轴瓦上制有定位凸键,供安装时嵌入连杆大头和连杆盖的定位槽中,以防轴瓦前后移动或转动,有的轴瓦上还制有油孔,安装时应与连杆上相应的油孔对齐。