解开汽车行走之谜（八） 水晶头骨之谜己解开了

　　编者按： 　　多数车辆使用者对于车辆引擎是否有力、耐用、安静、省油等，都十分关心。然而打开引擎盖，林列于引擎室内的引擎及其他机构，实在也让人眼花缭乱。大家都知道引擎的重要性，但却因为对引擎不够认识，关于引擎的知识也很少能有系统的按各机构、系统来了解。
　　为了满足广大读者对引擎进一步认识的渴望，特地辟此专栏，希望各位读者能增加关于引擎的知识，也能掌握爱车引擎的状况。
　　
　　■ 曲轴活塞与连杆
　　
　　活塞是在汽缸中往复运动来压缩空气，并且承受油气爆炸时的动力，而连杆将活塞与曲轴连结，并且把活塞直线的往复运动转化成曲轴的旋转运动。
　　曲轴是整个引擎中唯一的动力输出轴，所谓的“引擎转速”也就是曲轴的转速，所以曲轴可算是引擎中最主要的零件之一。曲轴之所以称为“曲轴”，就是因为它不是一支从头到尾直通的轴，为了提供力臂让活塞的上下直线运动转为旋转运动，曲轴必须根据活塞的数目设计成一支曲折的轴。曲轴之曲折处 (其偏心部分) 与活塞大端连接，称为曲柄臂；而曲轴主轴承则在曲轴之旋转中心轴处支撑曲轴。曲轴于各个曲柄臂旁都有类似半圆形状的曲轴配重，使得偏心运转的曲柄臂之质量中心能落于旋转中心 (圆心) 上，以消除偏心运转所带来之震动。
　　
　　曲数取决于发动机有几个汽缸以及它的排列方式，1根连杆连1个曲拐的，其曲拐数等于汽缸数；两根连杆连1个曲拐的，其曲拐数为汽缸数的一半。
　　由于曲轴要在高速下旋转，所以它需要不间断地用机油对磨擦表面加以润滑。因此在曲轴的主轴颈、连杆轴颈的曲轴本体内都有油道，以便机油能通过这些油道，润滑这些部位。
　　活塞像一个倒扣着的杯子，杯底朝上，从杯口穿入连杆，通过活塞销和活塞相连。它的主要作用是将混合气燃烧所产生的爆炸力通过活塞销传给连杆，来推动曲轴的曲柄，令曲轴旋转。
　　活塞的工作条件很苛刻，顶部和高温燃气接触，承受带冲击性的高压和因高速往复运动带来的惯性力，整个活塞各部分受到拉、压、弯的综合力和力矩，而受热也不均匀。因此要求活塞的质量要小，热膨胀量小，传热性好，耐磨。
　　活塞环分气环和油环两种，前者防止燃烧混合气窜入曲轴箱；后者防止合金铸铁制成，开有斜口，富有弹环。套在活塞上时，有向外张紧贴在汽缸筒壁的特性。如果密封状态被破坏出现漏气现象，发动机就会丧失部分动力，燃料和机油损耗增加，活塞和燃烧室的表面出现严重积碳，并造成环境污染。
　　一般活塞上装2-3道气环，1-2道油环，在保证密封的要求下，应尽量减少环的数量。气环虽有好几个，但对各个环的要求也不尽相同。离顶部最近的是第一道气环，由于它靠近燃烧室，在温度压力最高及润滑最难的环境下工作，所以在它的工作表面上一般都镀上多孔性铬。此举不但提高了表面硬度，尚能贮存少量机油改善润滑条件，提高使用寿命。其他各气环一般只镀锡或作磷化处理。由于第一道气环的工作温度高，它的切口间隙也较大。当将各道活塞环装在活塞上时，须将它们各自的切口相互错开，这对气缸的密封是有益的。
　　活塞销是活塞与连杆小头的连接件，起着将活塞的受力传给连杆的作用。因为在高温条件下承受周期性的冲击力，而且润滑条件又差，所以要求它有足够的刚度、强度和耐磨性。为了减少惯性，一般将它制成空心圆柱体，以减小它的质量。活塞销一般用低碳钢制成，表面渗碳，再加以研磨和抛光，以提高其表面的硬度和整体的韧性。活塞销装入活塞销孔和连杆小头孔内是浮动的，在发动机工作时，它可以在销座孔内绕自身主轴缓缓转动，以获得较为均匀的磨损。为了防止活塞销沿主轴方向窜动，在活塞销孔内有卡环嵌在销座凹槽内予以限制。
　　连杆以上端的小头连接活塞销，以下端的大头连接曲轴，可将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。它正像你骑自行车时链盘大腿的运动状态那样。连杆一般采用中碳钢或合金钢材料经锻造、机加工和热处理而成。因为连杆工作时受到压缩、拉伸和弯曲的周期性变化的力量，所以要求它质量尽可能小，而又足够的刚度和强度，如果刚度不够会造成大头孔失圆，轴瓦润滑不良而烧毁；杆身弯曲会造成汽缸漏气、窜油等现象。
　　连杆螺栓的工作条件和连杆一样，一般采用优质合金钢或优质碳素钢材料，经锻造或冷镦而成。安装连杆大头时，必须按工厂规定的扭矩拧紧连杆螺栓，并采取措施防止自行松开。
　　连杆轴瓦和连杆大头一样，也是制成两半的，轴瓦的基体是薄钢板，内表面浇铸上如巴氏合金等减磨合金层。减磨合金具有减少磨擦，加速磨合，保持油膜的作用。