汽车发动机构造与维护 曲柄连杆机构检测与维修

1、汽车发动机构造与维护项目二：曲柄连杆机构检测与维修 知识目标 正确识别曲柄连杆机构的各构件及其组成。 了解常用检测工具、仪表等的用途和使用方法。 了解主要零部件的检测方法。 掌握必备的文明安全操作意识。 技能目标 能够正确使用常用的检测工具和仪表等。 掌握气缸体与气缸盖结合平面变形的检修方法。 掌握气缸测量方法。 掌握活塞磨损的检测方法。 掌握活塞环“三隙” 的检测方法。 掌握轴瓦的选配方法。 掌握曲轴磨损和变形的检验方法。 完成各检修工作页。 重点难点 量具的校准方法。 各零件的检验方法。 各检验方法的操作步骤。任务一机体组的检测与维修 任务分析 采用实物教学，对机体组的结构和类型进行讲解。

2、知识一机体组的组成与功用 机体组主要由气缸盖、气缸体与曲轴箱、气缸垫和油底壳等零件组成。 机体组的功用是安装与固定发动机各机构的基础零件。 气缸体的类型与结构气缸体的类型与结构 气缸体的类型根据气缸体与上曲轴箱的结合形式可分为整体式和分体式。 整体式气缸体：将气缸体与曲轴箱铸成一体，简称气缸体，气缸内部铸有冷却水套、润滑油道等结构。 多用于水冷发动机。 分体式气缸体：将气缸体与上曲轴箱分开铸造，在气缸体外面铸一散热片。 多用于风冷发动机。 气缸体的上、下加工平面，用于安装气缸盖和油底壳，同时也是气缸体修理的加工基准。气缸体的前、后两个加工平面，用于安装正时齿轮盖和飞轮壳。气缸体上其余一些较小的

3、加工平面一般用于安装机油泵、机油滤清器等。 气缸盖的类型与结构气缸盖的类型与结构 气缸盖材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁或铝合金铸成。 气缸盖作用：用来密闭气缸的上部，并与活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。 水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，其下端面的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，利用循环的冷却水进行冷却。 汽油机气缸盖上加工有安装火花塞的孔，柴油机气缸盖上加工有安装喷油器的孔。 气缸盖上还装有进排气门座和进排气通道。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴承孔等。 汽油机常见燃烧室：楔形、盆形和半球形 汽油机常见燃烧室 气缸垫的结构与功用气缸垫的结构与功用 目前应用较多的是金属石棉结构的气

4、缸垫。 气缸垫的作用：用来保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。 4油底壳的功用油底壳的功用 油底壳主要是用来存放润滑油并密封曲轴箱。油底壳底部往往装有放油塞。知识二气缸的排列形式与气缸套的类型 气缸的排列形式气缸的排列形式 直列式：又称单列式，一般垂直布置，多用于六缸以下的发动机 V形式：气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角小于 ，多用于六缸或八缸以上发动机 水平对置式：左右两列气缸布置在同一平面上，中心线夹角等于。 气缸体的上半部分有为引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸，下半部分是供安装曲轴用的上曲轴箱。 气缸套是气缸内嵌入的套筒。根据是否与冷却水接触，气缸套分为干式和湿

5、式两种，如图 。 干式气缸套装入气缸体后，外壁不直接与冷却水接触，而是与气缸体的壁面接触，壁厚一般为mm，多用于汽油机。 湿式气缸套装入气缸体后，外壁直接与冷却水接触，壁厚一般为mm，多用于柴油机。 任务实施 故障现象 气缸垫漏水。 故障原因 机体组的故障原因可能为以下这些： ）气缸垫装配不平整或位置不正确。 ）紧固气缸盖时未按规定力矩或次序，气缸垫不密封。 ）混合气不正常燃烧，损坏气缸垫或造成气缸垫翘曲。 ）气缸垫安装时沾有污物，使缸垫受损。 故障排除 （） 气缸垫的检查 检查气缸垫，气缸垫应平整无损坏 （） 气缸盖、气缸体结合平面的检查 1.待检测表面清除水垢、毛刺等 2.选 用 工 具：

6、塞 尺、刀口尺。塞入塞尺的最大厚度即为变形量 待检测表面清洁 选用工具 3.气缸盖 结 合 平 面 的检测：在结合平面六个方向测量气缸盖的变形量 4.气缸体结合平面的检测：在六个方向测量气缸体顶面的变形量 5.清洁工位：将使用过的工具进行清洁并放回工具箱 气缸盖结合平面的检测 气缸体结合平面的检测 （）缸盖螺栓力矩的检查 1.选用工具：使用扭力扳手、套筒 2.螺栓力矩检查：按规定力矩旋紧缸盖螺栓任务二 曲轴飞轮组的检测与维修 任务分析 1）采用实物教学，讲解有关曲轴飞轮组的结构。 2）正确诊断与排除曲轴飞轮组的常见故障。知识一 曲轴飞轮组 1.曲轴飞轮组的组成与功用 组成：曲轴、飞轮等零件 2

7、.曲轴的功用及组成 曲轴的功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出，驱动配气机构及其他附属装置。 曲轴的组成：主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等。 1）主轴颈是曲轴的支承部分。 每个连杆轴颈（曲柄销）两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。全支撑曲轴非全支撑曲轴 2）连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分。 直列发动机的连杆轴颈数目等于气缸数，V形发动机的连杆轴颈数目等于气缸数的一半 3）曲柄是主轴颈和连杆轴颈连接的部分。为了平衡惯性力，曲柄处铸有平衡块。 4）曲轴前端用来安装正时齿轮等；后端用来安装飞轮。 5）曲轴的一个连杆轴颈和它两

8、端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。 3.飞轮的结构及功用。 飞轮的作用：在做功行程中存储能量，克服进气、压缩、排气行程的阻力，使发动机运转平稳，利用飞轮上的齿圈启动时传力，将动力传给离合器。 飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘。飞轮上有一缸上止点记号和点火提前角刻度线，以便于调整点火正时。齿圈在发动机起动时与起齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴动机齿轮啮合，带动曲轴旋转旋转。 任务实施一 1.故障现象 曲轴主轴瓦响 2.故障原因 （1）主轴承合金层脱落；（2）曲轴弯曲变形；（3）主轴承盖螺栓松动。 3.故障排除 （1）主轴承合金层脱落的检查 将车用举升机举起，放掉机油，拆卸油底壳，若发现机油中

9、和油底壳壁上有金属屑粒，说明轴承合金脱落，应更换。 （2）曲轴弯曲变形的检查 1.将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板的V形块上。 2.清洁待测部位：用毛巾擦拭，以免油污等影响测量精度。曲轴弯曲变形的检查清洁待测部位 3.检查百分表的状况，推动表头看指针的灵活度，应能迅速归零。 4.安装磁性表座及百分表，各连接螺栓的旋紧力要适中。 5.调整百分表：将百分表触头垂直地抵在中间主轴颈上。调整表头使大指针指在零刻度。安装磁性表座及百分表，调整百分表检查百分表灵活度 6.曲轴弯曲的测量：慢慢转动曲轴一圈，百分表指针所示的最大摆差，即为中间主轴颈的径向圆跳动误差值。摆差的一半即为弯曲。记录数据。 当弯曲量

10、小于标准值0.03mm（桑塔纳发动机），否则应进行压校或更换曲轴。 7.工位清洁：将使用过的工具进行清洁并放回工具箱。曲轴弯曲的测量 （3）主轴承盖螺栓松动的检查 将车用举升机举起，放掉机油，拆卸油底壳，用扭力扳手检查主轴承螺栓的拧紧力。 任务实施二 1.故障现象：曲轴连杆轴瓦响。 2.故障原因 （1）连杆轴瓦合金层脱落；（2）连杆轴瓦松动；（3）连杆轴瓦磨损过甚。 3.故障排除 （1）曲轴连杆轴瓦检查 1.连杆轴瓦合金层脱落的检查 将车用举升机举起，放掉机油，拆卸油底壳，若发现机油中和油底壳壁上有金属屑粒，说明轴承合金脱落，应更换。 （2）连杆螺栓拧紧力的检查 用扭力扳手检查连杆螺栓有无松动

11、，如有，按规定力矩拧紧。 （3）检查连杆轴瓦磨损量 用手上、下推拉连杆盖，如感觉间隙较大，说明连杆瓦磨损过甚，应更换新的连杆瓦。任务三 活塞连杆组的检测与维修 任务分析 1）采用实物教学，讲解有关活塞连杆组的结构。 2）正确诊断与排除活塞连杆组的常见故障。知识一 活塞连杆组的组成及功用 组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。 作用：将活塞的王府运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴，使曲轴带动工作机械做功。 1.活塞的功用、类型与结构活塞的功用、类型与结构 功用：活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，承受气缸中燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆传给曲轴。 基本

12、结构：分为顶部、环槽部和裙部三部分。其中顶部和环槽部也通常称为头部。 活塞顶部形状可分为平顶、凸顶和凹顶。活塞顶形状 活塞环槽部有数道环槽，用以安装活塞环，起密封盒传导热作用。活塞环分为气环和油环，其中油环槽底部有许多径向小孔，利于将从气缸壁上刮下的机油流回到油底壳。活塞环槽 活塞裙部给活塞往复运动导向，并承受侧向压力。活塞裙部通常开有“T”形槽。横槽称为绝热槽，用来减小头部热量向裙部传递；竖槽称为膨胀槽，使裙部具有一定的弹性，用于补偿活塞的热膨胀。活塞裙部 2.活塞环的类型与结构活塞环的类型与结构 活塞环通常分为气环和油环两类。 汽油机通常采用三道活塞环，其中上面两道是气环，最下面一道是油环

13、。 气环的主要作用：密封和散热。 油环的作用：刮油和布油 气环的断面形状 3.活塞销及其作用活塞销及其作用 活塞销是装在活塞裙部的圆柱形销子，为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并做成空心。 活塞销作用：连接活塞与连杆并在两者之间传递压力和推力。全浮式：全浮式：活活塞销能在连塞销能在连杆衬套和活杆衬套和活塞销座中自塞销座中自由摆动，使由摆动，使磨损均匀。磨损均匀。半浮式：半浮式：活塞中部活塞中部与连杆小与连杆小头采用紧头采用紧固螺栓连固螺栓连接，活塞接，活塞销只能在销只能在两端销座两端销座内作自由内作自由摆动。多摆动。多用于小轿用于小轿车车全浮式和半浮式活塞销 4.连杆的作用及结构连杆的

14、作用及结构 连杆的作用：将活塞承受的力传给曲轴，从而使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆分连杆小头、连杆大头（包括连杆盖）和连杆杆身三部分。知识二 活塞磨损的分析 任务实施 1.故障现象 活塞敲气缸响 2.故障原因 （1）活塞与气缸壁间隙太大；（2）活塞环开口间隙过小；（3）连杆变形。 3.故障排除 （1）活塞敲气缸的判断 1.初步确定敲气缸位置 采取逐缸断油的方法来确定敲缸位置。如果断油至某缸时，声音明显减小或消失，而当恢复供油时能听到明显的“嗒嗒”声，说明该缸活塞敲击气缸。 2.进一步核实该气缸活塞敲缸声响：将该气缸的喷油器卸下来，向气缸内加入少量机油（起密封作用），再装好喷油器，

15、启动发动机，敲击声消失或减弱，运行一会敲击声再度出现，则是该气缸活塞敲击气缸壁无疑。核实气缸活塞敲缸声响 （2）活塞与气缸壁间隙的检查 1.清洁待测量表面和工具：用毛巾擦拭，以免油污影响测量精度。 2.校准千分尺。清洁待测表面和工具校准千分尺 3.活塞直径测量 与活塞销呈90度且从裙部最底边向上15mm处测量。新活塞与标准值比较不能超差，使用过的活塞用此计算缸壁间隙。活塞直径与标准尺寸的最大偏差量为0.04mm。 4.清洁待测量气缸和量具：用毛巾擦拭。活塞直径测量清洁待测气缸 5.用游标卡尺测量气缸体上表面缸径值（气缸直径） 6.选择合理测量接杆范围。 7.使用量缸表测量缸径，测量过程中记录测量位置的数据，以便计算。用游标卡尺测量气缸体上表面缸径用量缸表测量缸径 8.缸壁间隙的计算：将所得数据与标准值比较。桑塔纳系列发动机活塞裙部和气缸的标准间隙为0.025-0.045mm，最大磨损为0.08mm。 9.整理工位：将使用过的工量具放入工具盒中。 （3）活塞环端隙的测量 活塞环端隙指将活塞压入气缸后，活塞开口的间隙。测量时，将活塞环垂直压过气缸约15mm处，用塞尺检查活塞环端隙。新环时，第一道气环端隙应为0.30-0.45mm，第二道气环端隙应为0.25-0.40mm，油环端隙应为0.25-0.50mm，活塞环端隙磨损极限值为