教案7 周(活塞连杆组)教材.pdf

教学环节

时间分配教学过程及内容

一、组织教学：

1、点名，登记考勤，检查教学环境。

2、重申课堂纪律及安全注意事项。

3、分组并划分各小组座位。

二、导入新课：

主要介绍曲柄连杆机构的结构、作用及工作原理：曲柄连杆机构主要组成部

件的工作原理、拆装、检修及维护：曲柄连杆机构的故障诊断及排除方法。通过

本单元的学习，要求掌握活塞连杆组的组成、作用，主要组成部件的结构、作用

及工作原理，重点掌握活塞连杆组功用。

三、新课内容：

第二单元曲柄连杆机构

课题二活塞连杆组

（一）活塞连杆组组成

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2-10。

图2-10

一.活塞（图2-11）

图2-11

功用：活塞的功用是承受气体压力，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。工作条件：活塞在高温、高

压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温

度可达２５００Ｋ以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以

活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K,且温度分布很不均匀；活塞

顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～

5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的

作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断

地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞

在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷

和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。

要求：(1)要有足够的刚度和强度，传力可靠；

(2)导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损；

(3)质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力。

铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度

铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。

构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。

1.活塞顶部（图2-12）

图2-12

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，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成

型顶活塞。

平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶

部应力分面较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。

凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于

改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。

凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气

的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、Ｕ形凹坑等等。

2.活塞头部

活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，

用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。柴油机压缩比高，一般

有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环

槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小

孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道

环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。

活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给气缸壁，

再由冷却水传出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还

有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到

曲轴箱内，同时还将(70～80)%的热量通过活塞环传给气缸壁。

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。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起