49．为什么有的发动机连杆螺栓没有锁紧装置，只要按规定扭矩紧固螺母后就自锁？
    连杆螺栓承受脉动的拉力，最大的拉力是混合气燃烧产生最大的爆发冲击力与活塞承受的爆发冲击力方向相反的活塞连杆总成的惯性力之差。因为，发动机运动时，曲轴连杆轴瓦与连杆轴颈间、曲轴主轴瓦与曲轴主轴颈之间通过有一定的油膜刚度连接，瓦与轴颈之间不直接接触，所以，活塞在爆发力作用下，通过销、连杆、连杆瓦、有一定油膜刚度的油膜、连杆轴颈，推动曲轴绕主轴颈中心旋转。因此，看上去，似乎连杆大头瓦直接与连杆轴颈接触，连杆盖不承受爆发冲击力，但实际上，爆发冲击力通过活塞、销、连杆、油膜也作用在连杆盖上，通过盖又作用在连杆螺栓上，在压缩终了时，压力最大，活塞总成惯性力最大。这两个力之和，通过油膜刚度作用在连杆盖的螺栓力也很大。所以，螺栓承受了周期变化的拉力。

    鉴于连杆螺栓承受周期变化的拉力，因此，连杆螺栓不仅要求强度高，而且，应重量轻，以减小惯性力，并且要选用拉伸强度远比屈服点大的材料，以便尽可能不采用自锁装置，减小惯性力，如不采用开口销。采用高强度优质合金钢就能达到不采用自锁装置。如Cr钢、Ni-Cr钢、35CrMo钢、40Cr钢按规定扭矩紧固螺母后，螺栓和螺母的材料就可达到屈服点，就不会因摩擦而使它们的螺纹横向滑动而自锁。例如，长安微车连杆螺栓采用了35CrMo钢，抗拉强度为1176N/mm，屈服极限为1058N/mm，螺母是40Cr，抗拉强度为1176N/ mm，屈服点为941N/mm，紧固螺母的扭矩为27～31N·m。在此扭矩下，连杆螺母和螺栓达到屈服极限，从而自锁。

    50．为什么有的发动机在修复后不能起动却与连杆螺母有关？在大修时，为何各连杆活塞总成的重量之差必须在厂家规定值之内？
    一般连杆大头螺栓孔有与此孔中心线平行的直齿，螺栓头附近的杆上也有直齿，所以，连杆螺栓与连杆孔过盈配合后，它们之间没有相对转动，也不可有轴向窜动。螺母按规定扭矩拧紧后，螺母、螺栓虽达到屈服点，但连杆大头孔与轴瓦没有变形，仍有规定的配合间隙，使发动机运转时，连杆大头轴瓦与连杆轴颈间有一定油膜刚度的油膜，既有承载能力，又液体润滑，摩擦系数低，易起动发动机。但大修后，如连杆螺母的紧固扭矩太大，则连杆盖及轴瓦变形，使轴瓦与连杆轴颈之间的间隙消失，相互压紧，在起动时，仅靠起动机功率无法克服摩擦功率，因此，不可能由曲轴带动连杆作平面运动，因而，不能起动发动机。

    发动机运转时，活塞的往复线速度是变化的，公式如下：
              Cp＝r×w× （sina+λ/2×sin2a）
    Cp----活塞运动速度。正值表示运动方向指向曲轴中心，负值表示运动方向指向上止点
    r----连杆轴颈与曲轴主轴颈中心线之间的距离
    w----曲轴角速度
    a----曲轴转角
    λ----曲柄半径与连杆大小头中心之间距离之比
    曲轴加速度公式如下：
                β＝r×w2（cosa + cos2a）
    β------活塞组加速度。加速度方向指向曲轴中心为正值。反
        之，为负值。
    活塞惯性力公式：
                  Fp=m×a=G/g×a
    Fp------活塞惯性力
    G------活塞组质量
    g------重力加速度
    从上所述可以证明：
    （1）同一台发动机活塞组件的速度、加速度、惯性力随曲轴转角的变化而变化。
    （2）同一台发动机的活塞的质量不同，惯性力就不同。如奥拓轿车额定转速是5500r/min，曲轴主轴颈和连杆轴颈之间距离r=33mm。活塞在上止点或在下止点时，惯性力的绝对值最大。加速度与惯性力计算如下：
a=33/1000× （5500/60）2 × （con90°+con180°）＝3. 025m/s2
Fp =m×a=G/g×a=3. 025×170/9. 8 ×1/1000＝0. 61N
由计算可知，当任意两个缸活塞连杆总成重量之差超过6g时，曲轴的动平衡就会破坏而抖动，差值越大，抖动越大。

    51．为何连杆盖与连杆大端不能装反？为何连杆大端面与曲轴连杆轴颈必须有轴向间隙？
    （1）连杆大端孔与连杆盖孔是螺栓按厂家规定的扭矩紧固后加工的。若将连杆盖和大端孔反方向装，则孔的椭圆度、圆柱度就会改变，从而破坏连杆轴颈与轴瓦的配合间隙。
    （2）连杆大头与连杆盖孔在剖分面处各一侧加工了装轴瓦上片或下片的止动口，如果反方向装，则轴瓦剖分面会错开。在热态时，连杆大端两侧平面向外膨胀，连杆轴颈两端的侧面向内膨胀，从而，连杆大端左右两平面与连杆轴颈左右两端面应有适合的轴向间隙。间隙不可太小，因连杆大端孔与连杆轴颈是相对运动的运动副，既绕曲轴主轴颈中心公转，也绕连杆轴颈自转，所以，因膨胀而导致与连杆轴颈两侧面卡死或刮伤。、间隙太大时，从连杆大端轴瓦孔与连杆轴颈配合间隙形成的油膜吸油更多，从而降低油压，使油膜刚度减小，承载能力变小。长安微车规定连杆大端的轴向间隙为0. 1～0. 15mm，宝马481Q连杆轴向间隙为0. 13～0. 38mm。连杆大端侧隙检查如图6所示。

    52．为什么有的发动机连杆大端设置有斜置油孔？
    连杆大端轴瓦与连杆轴颈配合间隙内的润滑油是压力油，连杆大端有斜置油孔后，一小部分压力油就从连杆轴瓦上的小孔及与此相对的连杆大端上斜置上油孔喷到活塞内腔顶或连杆小头上孔，润滑活塞销与活塞销孔配合面，并喷到气缸壁上，使气缸壁形成油膜，润滑活塞与气缸壁运动副，或专门润滑气门挺杆。

    53．为什么连杆螺栓会折断？折断后产生什么影响？
    （1）连杆螺栓折断的原因：①加工：连杆螺栓虽是合金钢，强度高，但螺纹顶或螺纹与螺纹过渡处是尖角，不是圆弧，易产生很大的应力集中。由于螺栓承受周期性变化的拉伸力，如活塞运动到上止点时，活塞组件的惯性力使活塞组件继续上行，所以，连杆螺栓拉伸力加压缩压力通过连杆轴瓦与连杆轴颈之间的油膜，使连杆盖受到向下的力，特别在混合气燃烧爆发时，连杆盖更受到冲击载荷，螺栓拉伸力更大，因此尖角引起的应力集中更大，连杆易疲劳断裂。②热处理：如果热处理不当，将使连杆螺栓产生不均衡内应力，如上所述，由于连杆螺栓承受拉力呈脉动变化，加上冲击载荷，所以易疲劳断裂。③材料：材料在加工前，应先进行探伤，检查材料有无微观裂纹，因为裂纹会导致疲劳断裂。④加强维修保养：应定期由修理厂工人检查连杆螺母是否松动，检查连杆螺栓有无裂纹，因为即使①②③正常，但连杆承受周期性变化的拉伸力与发动机转速、负载大小有密切关系。同时，每一次大中修拆装连杆螺母，紧固扭矩没有按规定值，使扭矩太大，会使连杆螺栓受损，破坏连杆螺栓内部组织，使内应力不均衡，导致连杆断裂。

    （2）后果：当一个螺栓折断后，连杆承受的负荷就由另一颗螺栓承受，使这一颗螺栓很快达到疲劳极限。两颗连杆螺栓都折断以后，连杆盖和连杆将打坏缸体、曲轴、连杆、活塞。

    54.连杆轴承和曲轴主轴承有何功用？为什么曲轴主轴承和主轴颈、连杆轴承和连杆轴颈之间的配合分别要有一定间隙？选择间隙的原则是什么？
    （1）功用：曲轴连杆轴承和曲轴主轴承属于滑动轴承。发动机的轴承就是轴瓦。轴瓦与轴颈构成高速运动副，而且要承受交变的冲击负荷，就是说活塞、连杆受的力要通过连杆轴瓦传给连杆轴颈，推动曲柄绕主轴颈中心旋转运动。正是由于运动速度高，所以，轴瓦与轴颈之间的间隙必须是油膜润滑，以减小摩擦系数，减少磨损。同时，此油膜不能只有一般赫度，必须有一定的油膜刚度。否则，在高交变冲击载荷下，油很快被挤出，使之成边界摩擦或干摩擦，轴瓦和轴颈很快被磨损或拉伤，发出异响。因此，要形成一定刚度的油膜，必须要强力润滑，避免轴瓦与轴颈之间在任何转速、任何负荷的工作过程中直接接触。
    （2）选择轴颈与轴瓦之间配合间隙的原则：轴颈与轴瓦的配合间隙不可过大，否则，不易形成楔形的油膜刚度，即使形成了油膜刚度，但一定小，甚至很小，承载能力弱，当承载稍大一点时，轴颈与轴瓦就会形成边界摩擦或干摩擦，造成过快磨损和异响。此外，在间隙过大时，机油压力减小，当连杆大头钻有小斜孔时，机油不能喷到活塞顶内腔、连杆小头的小油孔，以润滑销轴与活塞销孔。但配合间隙也不可过小，否则，机油流量太小，在额定转速或较高转速时，机油流量供应不足，同样会产生边界或干摩擦。

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