车用发动机活塞连杆总成装配工艺

摘要：活塞连杆总成装配工艺是发动机制造中的关键技术之一，本文通过对发动机活塞连杆分装线详细的论述，分析了活塞连杆分装工艺流程中各道工序的具体装配工艺要求，对提高发动机装配精度，保证产品质量，提高发动机性能和使用寿命，具有一定的指导意义

关键词:活塞连杆总成装配工艺 装配精度

中图分类号： TG9 文献标识码： A 文章编号：

发动机的装配, 是将加工好的各个零、部件根据一定的技术条件装配成整机的最后一个过程，活塞连杆组是发动机的心脏部件。活塞连杆组的选配和装配质量, 对发动机的动力性、

经济性和使用寿命有很大影响，汽车技术的发展特别是对商用车发动机装配技术提出了更高的要求，动力性方面，在欧美，排放达到欧Ⅱ和欧Ⅲ标准柴油发动机已成为商用车的主流产品，发动机普遍采用高压电控燃油喷射，而国内350马力以上的发动机还未实现商品化，可靠性和耐久性方面，国外先进企业的中、重型发动机的保修期大多在60万公里左右，而目前国产发动机的保修期最多仅为10万～15万公里，并且国产发动机的初期故障率一直较高，国外产品车外加速噪声法规限值为80分贝，国内限值却为86分贝，实际上相当多的产品还高于此限值。其噪声产生的核心就是发动机总成，而发动机总成中关键件活塞连杆总成的装配显得尤为重要，为适应这样一种发展趋势，必须注重对装配工艺规程有关的装配精度、装配方法、装配组织形式、装配技术规范进行分析研究，同时传统的工艺与先进的现代新技术最好地结合起来，增加必要的装备和质量保证手段、采用更加柔性化的装备，实行多品种、混流柔性化生产和模块化分装、机械化、自动化手段，最终以装配工艺卡的形式清楚的表达出来，指导现场生产实践。

1 活塞连杆总成分装线

发动机装配线主要包括总装线、分装线、工位器具及线上设备、工具等。在总装线和分装线上，采用柔性输送线输送工件，并在线上配置自动化装配设备以提高效率。柔性输送线主要有：积放式摩擦辊道、启停式动力辊道和无动力辊道等三种，有动力辊道由减速电机＋变频器驱动，输送速度一般控制在3-15m/min，而活塞连杆分装线发动机装配线的活塞连杆分装线作为一条环形线,图，采用柔性的摩擦辊道输送线，线上的主要设备有活塞销压装机，活塞环装配机，连杆大头螺栓拆装机等。主要装配活塞、连杆、活塞销及活塞环等。设计活塞销与连杆的配合为过盈配合，采用热压装的方式，同时检查活塞、连杆分组、活塞环朝向和加热设备的时间、温度设定等。

2 活塞连杆分装工艺流程

2.1工序一：压装连杆铜套、装配活塞销、活塞、连杆活塞环

2.1.1压装连杆铜套

连杆铜套压装过程中容易造成内孔收缩，或在压装过程中出现的歪斜、椭圆等情况, 都需进行连杆铜套的刮削，所有必须选用合适的压入工具和方法。用铁锤敲击或台钳将连杆铜套压入连杆小头孔的方法极易造成铜套的歪斜、变形、碎裂和外圆剥皮等, 从而导致铜套的报废、使用寿命缩短、刮削工作量增加, 尤其对无刮削铜套, 更易造成报废, 故对无刮削铜套应采用专用工具将铜套压入连杆小头孔中,而有些厂家采用用液氮冷却将铜套装入连杆架的工艺,铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正，以保证其。铜套压入后，其两端伸出连杆端面距离应相等,应仔细检查和测量连杆两孔中心线的平行度、孔心距以及铜套内孔的圆度、圆柱度, 并测量铜套内径与活塞销之间的间隙。

2.1.2 装配活塞及连杆、活塞销

多缸发动机应使用同一尺寸的活塞连杆组,以保证同一台发动机上各缸活塞连杆的重量差不超过允许值,活塞、活塞销与连杆组装前应检查活塞的尺寸, 并按缸号作好记录, 以确认活塞尺寸(也即活塞与气缸的配合间隙)无误，组装时, 先把活塞按气缸号依次排好, 仔细检查活塞与连杆的装配方向,确保发动机运转平稳。应注意它们的相对位置和方向，一般活塞与连杆都有安装标志。连杆大端结合面的与连杆轴线垂直为平切口的,活塞顶部涡流槽与连杆大端配对号码在同一侧,连杆瓦定位唇与活塞上燃烧室缺口在同一侧;连杆大端为斜切口的, 活塞顶部涡流槽应与斜切口同侧,活塞顶部有凸尖的一端，应向喷油泵一方。活塞销与销孔为过盈配合,安装时，应先将活塞放在水或机油中均匀加热至90-100 度，取出后，把连杆放在活塞销座孔之间适当位置，然后将涂有机油的活塞销按既定方向装入活塞销孔和连杆铜套内。同时，要边推压活塞销，边活动连杆，用手大拇指或手掌拍入销孔和连杆小头铜套内，并能在其中移动，则说明两者配合紧度是合适的。要使活塞销端面与两个活塞销挡圈的距离相等，装上挡圈。挡圈与活塞销两端应各有0.1 -0.25的间隙, 挡圈嵌入环槽中的深度应不少于挡圈直径的三分之二。否则,挡圈容易脱出而拉伤缸套内壁。装好挡圈后, 连杆相对于活塞销的转动应灵活、无卡滞现象。

2.1.3 活塞环的安装

活塞环分为气环和油环。气环能防止漏气，但它不能防止机油窜入燃烧室。为了防止气环受热膨胀时在环槽中卡死而失去密封作用，必须使气环与环槽留有一定的间隙，这样气环在工作时才有向燃烧室泵油作用。一般发动机安装两道或三道气环，在气环的下面还设有一道油环。油环主要起刮油作用，防止机油进入燃烧室要注意各环的位置和顺序。活塞上第一道气环，一般为镀铬环。第二、第三道环，大多是扭转环，也有锥形环。如是内切口的环，切口应朝下方；如是锥形环，刻有“上”字的一面或锥角应朝上方。组合式油环的安装: 先在活塞的油环槽内套人八角形的径向弹性衬环, 依次装人下面一根平环、轴向波形衬环和上面的二根平环。各平环的开口要错开一定角度。开口间隙、边间隙与普通油环相同。活塞环在槽内不得有卡滞现象；第一道气环的开口，不能正对活塞销孔和活塞顶上的涡流槽；相邻各环的开口位置应错开90-120 度，防止气缸内气体泄漏，以利密封。活塞环装入后，要检查其开口间隙（端间隙）和边间隙。开口间隙过大，易引起漏气，间隙过小，会产生卡滞现象。边间隙是指活塞环与环槽在高度上的间隙，它使环在环槽内能自由活动，不致卡死，此间隙不宜过大，否则，当活塞在气缸内上下移动时，气环将产生泵油作用，结果油进入燃烧室，加速油的消耗和造成严重积炭。各种发动机都有各自的规定标准。

2.2工序二：活塞连杆组选配

(1)活塞与缸套的选配

合理选定配缸间隙,配缸间隙过小, 不能形成足够的油膜, 会出现“拉缸”现象;配缸间隙过大, 气缸密封不良, 会出现窜气、窜油现象, 还会出现“敲缸”现象，活塞和缸孔直接配合，通常采用分组选配，

(2)活塞环边隙与环槽的选配与检查

将活塞环装入环槽内, 能在环槽内自由转动,能沉入环槽底部, 并且其边隙在0.10-0.15mm 之间,如果超过则边隙过大

(3)活塞环端面间隙的选配与检查

将各道活塞环分次平放在离缸套上端40mm处, 用厚薄规塞入端面间隙进行测定, 测得各环间隙是否符合该机说明书要求的尺寸

(4)活塞销与连杆衬套的选配

将活塞销和衬套洗净擦干, 在各自工作面上涂一层清洁的机油, 然后用右手握住靠近连杆小端处,再用左手把活塞销端正地放进衬套内, 靠右手大拇指的力量把活塞销徐徐推进衬套内为宜。如果推进太紧太费力, 则需要校刮衬套; 如果推进太松, 就必须重新选配, 加大活塞销或者更换衬套

（5）连杆轴瓦与连杆轴颈的选配

选配活塞及连杆轴瓦发动机上重要的构件，曲轴与连杆通过连杆曲瓦配合， 曲轴与缸体主轴孔通过主轴瓦配合，为提高发动机运动部件之间的配合精度, 降低发动机噪声, 提高发动机性能和使用寿命，必须采用选配技术，

2.3 工序三：检验工序-活塞连杆组装后的质量检查

(1)检查活塞与连杆铜套之间的转动是否灵活,其间隙是否在规定的范围内。

(2)检查活塞裙部的圆度误差, 若圆度误差增大, 应查明原因, 常见的原因是活塞销与销孔之间的配合过盈量太大。若圆度误差不大, 可用木锤轻击裙部, 予以校正。

(3)将活塞连杆置于连杆校正器上, 检查活塞裙部母线与连杆大端孔的中心线的垂直度。当裙部上、下端的某一端贴紧检验器平板时, 另一端与平板的间隙应不超出规定值(一般为0.07一0.09mm)。若超过规定值, 应拆卸后分别对有关零件进行检查校正,不允许活塞连杆组在组装状态下进行校正。

(4)活塞连杆组组装完毕, 应检查其总质量, 其值应符合有关规定, 若不符合要求, 可在连杆瓦盖上锉削修理

2.4工序四：装配活塞连杆组件到气缸

2.4.1 装配活塞连杆组件要求

.组装前对活塞环的开口间隙、边间隙再检查一次, 同时对活塞销与连杆衬套、活塞销与活塞销孔配合的灵活性再检查一遍，组装好的活塞连杆组在装人汽缸套以前, 应在各工作表面上涂上清洁机油, 使各活塞环开口位置避开活塞销孔及侧压方向, 必须按原定的缸号安装; 三环组相邻的两活塞环开口则互相错开120“ 四环组活塞环相互错开1 8 0”;活塞连杆组装人汽缸套时要注意其朝向, 活塞顶部凹穴应对喷油器方向。安装连杆盖时, 应先在连杆瓦与连杆轴颈上涂清洁机油, 连杆瓦与连杆盖是配对安装的, 相同记号(与连杆瓦大端记号同一方向)同侧安装。在拧紧连杆螺栓时, 必须用扭力扳手交替逐渐拧紧, 一般分为3-4 次拧紧到规定的力矩。连杆螺栓拧紧力矩。

2.5工序五：检验工序-活塞装配质量检验

(1)活塞偏斜检查。转动曲轴, 活塞上下运动时,应无过大阻力, 不歪斜, 不靠缸擦壁。活塞是否偏斜可以用目测或塞尺测量活塞顶的两边(沿活塞销的方向)与汽缸壁的间隙来判断(一般两边的间隙应不大于0.1mm )；

(2)活塞上止点位置的检查。为保证一定的压缩比, 在活塞连杆组安装后, 还必须检查活塞在上止点时, 活塞顶距汽缸体上平面的距离, 其数值应符合技术要求。

3 结论

总之，在熟悉发动机结构的前提件下，明确生产纲领，确实正确的组织形式，根据合理的装配顺序和装配方法，划分装配工序和规定工序内容，提出正确的装配质量要求，这是活塞连杆总成装配精度保证的关键，发动机性能保证的关键，整车性能保证的关键。

参考文献

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作者简介：袁印（1983-），男，四川南充人，四川职业技术学院汽车工程系助教，研究方向：汽车制造工艺