連桿及構造

  連桿由小頭.由桿體和大頭組成。

  1)連桿小頭

  小頭的結構形狀取決于活塞銷的大小及其與連桿小頭的連接方式。

  在汽車發動機中，連桿頭和活塞銷之間有兩種連接方式，即全浮式和半浮式。全浮動活塞銷工作時，在連桿頭孔和活塞銷孔中旋轉，以確保活塞銷沿圓周均勻磨損。為了防止活塞銷兩端劃傷氣缸壁，在活塞銷孔外側安裝活塞銷擋圈。半浮動活塞銷用螺栓將活塞銷夾在連桿頭孔中。此時，活塞銷只在活塞銷孔中旋轉，而不在小頭孔中旋轉。小頭孔未配備襯套，銷孔未配備活塞銷擋圈。

  2)連桿桿身

  桿體截面為工字形，剛度高.質量輕.適用于模鍛。工字截面Y-Y軸在連桿的移動平面上。有些連桿在桿體內加工油道，用于潤滑小頭襯套或冷卻活塞。如果是后者，則必須在小頭頂部加工一個噴油孔。

  3)連桿大頭

  除了足夠的剛度外，連桿頭還應具有較小的外形尺寸和重量輕。拆卸發動機時，可從氣缸上端取出。連桿的大頭被分割，連桿蓋用螺栓或螺柱緊固。為了使結合面在任何轉速下緊密結合，連桿螺栓的擰緊力矩必須足夠大。

  平切口連桿垂直于連桿軸線，結合面與連桿軸線成30°～60°夾角為斜切口連桿。平切口連桿的大端剛度較大，因此大頭孔的應力變形較小，平切口連桿的制造成本較低。汽油發動機采用平切口連桿。柴油發動機連桿既有平切口又有斜切口。一般來說，由于曲柄銷的直徑較大，連桿大頭的形狀尺寸相對較大。為了在拆卸過程中從氣缸上端取出連桿，必須使用斜切口連桿。當連桿蓋安裝在連桿體上時，必須嚴格定位，以防止連桿蓋橫向移位。平切口連桿采用連桿螺栓上部精密加工的圓柱面和精密加工的螺栓孔，實現連桿蓋的定位。斜切口連桿的連桿螺栓由于剪切力大，容易發生疲勞損傷。因此，應采用能承受橫向力的定位方法。

  4)連桿螺栓

  連桿螺栓在工作過程中承受交變荷載，因此應盡量增加連桿螺栓的彈性，在加工過程中，消除應力集中，提高其抗疲勞強度。連桿螺栓由優質合金鋼制成，如40Cr.35CrMo等等。經過調整后，滾動螺紋，表面進行防銹處理。

  活塞及構造

  活塞由頂部.頭部和裙部等三部分組成。

  1)活塞頂部

  汽油發動機活塞頂部的形狀與燃燒室的形狀和壓縮比有關。大多數汽油發動機使用平頂活塞，加熱面積小，加工簡單。發動機的壓縮比可以通過改變活塞頂部凹坑的大小來調整。

  2)活塞頭部

  從活塞頂部到油環槽下端面之間的部分稱為活塞頭。氣環槽和油環槽安裝在活塞頭上。在油環槽活塞頭的加工。油環槽底部還有回油孔或水平切割槽。油環從氣缸壁上刮下的多余機油通過回油孔或水平切割槽流回油底殼。活塞頭應足夠厚，從活塞頂部到環槽區域的截面變化應盡可能平滑。過渡圓角R應足夠大，以降低熱流阻力，并便于熱量從活塞頂部通過活塞環傳遞到氣缸壁，從而使活塞頂部的溫度不會過高。在一個氣環槽上方設置一個狹窄的隔熱槽作用是將熱流從活塞頂部傳遞到一個活塞環，從而使部分熱量從第二個傳遞.三個活塞環出來，輕一個活塞環的熱負荷，改善其工作條件，防止活塞環粘結。

  活塞環槽的磨損是影響活塞使用壽命的要因素。在高強度發動機中，一個環槽溫度高，磨損嚴重。為了提高環槽的耐磨性，通常在一個環槽或一個環槽.耐熱護圈鑲嵌在二環槽中。在高強化直噴式燃燒室的柴油機中，在一環槽和燃燒室的喉部鑲嵌耐熱護圈，以保護喉部不因過熱而開裂。

  3)活塞裙部

  活塞頭部以下的部分是活塞裙。裙子的形狀應確保活塞在氣缸中得到良好的引導，氣缸和活塞在任何工作條件下都應保持均勻.適當的間隙。間隙太大，活塞敲擊氣缸;如果間隙太小，活塞可能會被氣缸卡住。此外，裙部應有足夠的實際承壓面積來承受側向力。活塞裙部承受膨脹側向力的一側稱為主推力面，壓縮側向力的一側稱為次推力面。

  當發動機工作時，活塞在氣體力和橫向力的作用下發生機械變形，而活塞在熱膨脹時也發生熱變形。這兩種變形的結果是增加了活塞銷軸方向的活塞裙的尺寸。因此，為了使活塞裙接近正圓，適應氣缸，活塞裙的橫截面應加工成橢圓，長軸垂直于活塞銷孔軸。現代汽車發動機的活塞都是橢圓形的裙子。

  此外，沿活塞軸線方向的活塞溫度高低不一，活塞的熱膨脹自然大小不一。因此，為了使活塞在工作時的裙子接近圓柱形，活塞必須做成圓錐形或桶形，上小下大。