二、活塞连杆组
活塞连杆组是发动机重要的运动零部件。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆盖及连杆瓦等组成，如图3-16所示。
图3-15 气缸盖螺栓拧紧顺序
图3-16 活塞连杆组件
1—活塞 2—第一道气环（梯形桶面环） 3—第二道气环（内切锥面环） 4—油环部件 5—孔用弹性挡圈 6—活塞销 7—连杆部件（连杆衬套、连杆螺栓、连杆体、连杆盖和连杆螺母） 8—连杆瓦
（1）活塞连杆组的功用 把发动机燃烧过程中产生的活塞往复直线运动变为曲轴的旋转运动，并对外输出动力，通过汽车变速器、车桥等机构驱动车轮转动。
连杆小头与活塞销连接后与活塞一起作往复运动，连杆大头与曲轴曲柄销连接，同曲轴一起作旋转运动，因此在发动机工作时，连杆作复杂的平面运动。
连杆组主要承受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷。最大压缩载荷出现在做功行程上止点附近，最大拉伸载荷出现在进气行程上止点附近。在压缩载荷和连杆组作平面运动时产生的横向惯性力的共同作用下，连杆体极容易发生弯曲变形。
（2）对活塞连杆组的要求 能够承受发动机燃烧过程中产生的高温、高压负荷，承受活塞连杆组在高速直线往复运动中产生的拉伸、压缩交变载荷以及活塞、活塞环与气缸套摩擦产生的高温热负荷。
1.活塞
由于活塞顶部直接与高温、高压燃气接触，LNG发动机燃烧做功瞬时温度高达1884℃左右，因此活塞的温度很高。由于高温使活塞材料的力学性能下降，同时也会造成活塞受热膨胀，极易使活塞与气缸套内孔壁形成拉伤（拉缸）。
活塞在气缸孔内作往复加速运动，其速度可达10m/s。高速时会产生很大的惯性力，活塞承受的惯性力都是呈周期性变化的，这就使活塞的不同部位受到不断变化的拉伸、压缩和弯曲载荷，且由于活塞各部位的温度非常不均匀，因此活塞内部产生的应力变形也不同，形成很大的热应力。
为了减少摩擦力，活塞裙部往往设计成桶形、变椭圆截面，如图3-17所示。为了减轻活塞运动的重量，从而减少活塞往复运动中的惯量，在活塞裙部不受侧压力的两边下部各去掉一块，成为半拖裙式裙部，以减少活塞与气缸套导向长度，减少摩擦，同时还可以减短连杆长度，防止活塞裙部与曲轴拐碰撞。
活塞上加工有三道活塞环槽，第一道、第二道环槽为气环槽，第三道环槽为油环槽。
图3-17 活塞桶形裙部
活塞重量分组：为了保证发动机运转平稳，每一台发动机的活塞重量差，要求控制在一定的偏差值范围之内，因此每一组活塞重量都进行了配重，按重量进行分组，并做好重量分组标记。在维修时必须保证同一台发动机活塞重量相同（重量记号相同）。
活塞尺寸：为了保证活塞外径与气缸套内孑L配合尺寸合理，活塞裙部最大尺寸也进行了分组，并做好尺寸分组标记。在维修时必须保证同一台发动机活塞尺寸相同（尺寸记号相同）。
2.活塞环
活塞受热膨胀变形较大，为了避免活塞受热膨胀后与气缸套内孔摩擦，保证活塞在气缸内高速往复直线运动，活塞与气缸套之间必须保证留有足够的间隙，而气缸的密封则依靠活塞环。活塞环装在活塞头部的环槽中，分为两道气环、一道油环。
(1)活塞环作用气环的主要功用是消除活塞与气缸套内孑L的间隙，形成燃烧室密闭的空间，保证燃烧室的压力，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气从活塞与气缸套内孔的间隙中窜入曲轴箱；并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，通过气缸体冷却水套散热，避免活塞过热烧蚀。
油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的润滑油膜。
(2)对活塞环的要求具有一定的扭转、弯曲变形能力，具有一定的回弹张力，耐高温、耐摩擦，有一定的抗冲击能力。
两道气环用来密封气体，同时将活塞的高温传递给气缸壁，通过气缸体的冷却水套散走。一道油环用来刮去气缸壁上多余的润滑油，防止润滑油进入燃烧室燃烧。三道活塞环的开口呈120°交叉装配，切不可开口相对。
活塞环工作时受到气缸中高温、高压燃气的作用，并在润滑不良的条件下在气缸内高速滑动。由于气缸壁面的形状误差，使活塞环在上下滑动的同时还在环槽内产生径向移动。这不仅加重了环与环槽的磨损，还使活塞环受到交变弯曲应力的作用而容易折断。
当活塞环严重磨损弹力大幅降低，或者三道活塞环开口相对时，活塞环将失去密封作用，会造成发动机动力下降、曲轴箱压力升高、机油变质、排气冒蓝烟（烧机油）、燃烧室及活塞严重积炭等不良现象，严重者还会造成活塞环卡死在活塞环槽内，划伤气缸孔壁。
活塞环的开口间隙，对发动机燃烧室的密封起到非常大的作用，每一种型号的发动机对活塞环的开口间隙都有不同的要求，在维修时必须按发动机对活塞环开口间隙的要求相配，保证活塞环的开口间隙。
活塞环的安装方式如图3-18所示。
图3-18 活塞环的安装方式
1—第一道气环（梯形桶面环） 2—第二道气环（内切锥面环） 3—第三道（油环部件） 4—活塞 5—活塞销 6—孔用弹性挡圈
3.活塞销
活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将发动机燃烧中活塞受到的作用力传递给连杆。活塞销与活塞是过盈配合，装配时须将活塞加热后再分别穿入活塞销、连杆。
在汽车维修时，活塞销的拆卸、装配都必须将活塞加热至80～100℃后，方才可进行拆卸、装配（活塞加热后，活塞销孔径增大，活塞销会自动掉出）。未经加热就进行拆卸、装配，会损坏活塞销孔，以致造成活塞报废。
4.连杆
习惯上常常把连杆体（连杆小头衬套）、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆总成，如图3-19所示，有时也将连杆体称为连杆。
连杆是发动机里受载荷最复杂的零件。连杆既要承受发动机压缩行程、排气行程中的推压力，还要承受进气行程、燃烧膨胀行程中的拉力，同时还要承受曲轴旋转运动中的弯扭交变应力，而且这些载荷会随着活塞运动的加速度变化而不断发生变化。
图3-19 连杆总成
连杆的作用是连接活塞与曲轴，把活塞承受的力传递给曲轴，并将活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。
为了能承受较大的负荷，保证连杆有足够的强度，连杆杆身设计成工字形断面，其表面经过强力喷丸处理。为了保证同一台发动机连杆重量差值较小，以减小连杆高速运动中因惯性力产生的运动不平衡，所以，对连杆进行了重量分组，在连杆杆身上打有重量分组标记（图3-20），分别用字母C、D、E、F、G、H、J、K、L等字母表示，每个级别重量差为29g（不同的发动机连杆重量分组级别也不一样）。由于连杆与连杆盖是组合在一起加工的，连杆与连杆盖不能相互更换，所以在连杆与连杆盖上打有相同配对分组标记记号，如图3-21所示。
维修时应注意：
1)各个级别重量的连杆只能装同一台发动机，保证每一台发动机连杆分组重量的字
2)因连杆与连杆盖孔是组合在一起进行加工的，因此，各连杆与连杆盖不能互换，必须配对记号装配。
3)记号用电火花打上阿拉伯数字1、2、3、4、5……拆装时必须按编号字母配对装配。
图3-20 连杆重量标记
图3-21 连杆与连杆盖配对标记
WP10NG336E40 LPG发动机连杆螺栓采用42GrMo4合金钢材料制造，机械性能等级为12.9级。螺栓头部采用冷徽工艺，杆身调质、连杆表面喷丸处理、圆角滚压强化。螺纹采用滚丝模具滚丝工艺。在装配连杆螺栓时，应采用力矩转角法紧固，即先将连杆螺栓靠紧，再用120N·m的力矩对称扭紧，然后再分别将连杆螺栓旋转90°并检查最终力矩，应达到200～250N·m。对达不到最终力矩的连杆螺栓应子以更换。
连杆螺栓除了要有足够高的强度外，还必须具有一定的柔性，所以连杆螺栓除导向杆部分外，其他部分采取缩颈（较细），如图3-22所示。连杆螺栓的螺纹加工精度要求非常高，以保证连杆螺纹副良好的配合。
连杆螺栓是发动机至关重要的一个零件，其质量优劣对发动机正常运转影响极大，因此连杆螺栓只允许使用一次.，在装配时应使用乐泰242螺纹锁同胶。
注意：连杆螺栓不允许重复使用，不允许超限使用，否则会出现连杆螺栓断裂，导致发动机机毁的重大事故。
5.连杆轴承（连杆衬套）
连杆轴承采用钢背双金属薄壁轴承，如图3-23所示。连杆轴承在金属合金钢板上烧结Pbshl8Cuz合金，在合金层表面烧结有防腐材料。因为合金层较薄，所以维修时，轴承只能更换而不能刮削。轴承上的凸出键镶入连杆、连杆盖的凹槽内，以防止轴承在旋转运动中移动或者转动。
图3-22 连杆螺栓
图3-23 连杆轴承
连杆上下轴承的材料是不同的，上轴承能承受更高的爆发压力，维修时一定要注意上下轴承不能装错了。
连杆的小头轴承衬套采用薄壁双金属巴氏合金衬套，衬套壁厚为1.00～1.75mm，这种衬套的特点是承载力强、散热性好、结构简单和维修方便。其结构如图3-24所示。
图3-24 连杆小头双金属薄壁合金衬套
双金属薄壁合金衬套，实则为在优质冷轧钢板上烧结一层巴氏合金卷制而成。衬套外圆与连杆小头的配合，未采用通常的过盈配合，而是将薄壁衬套压入连杆小头孔后，采取挤压、涨紧在连杆小头衬套内孔，再镗削加工，使衬套外圆与连杆小头孔贴合良好。维修时也必须采用此种方法加工更换衬套。
图3-25 曲轴飞轮组
1—硅油减振器部件 2—减振器螺栓 3—曲轴部件（曲轴、圆柱销、曲轴齿轮）