课题二：曲柄连杆机构及其检测及维修

学习内容：分课题一机体组分课题二活塞连杆组分课题三曲轴飞轮组课题二曲柄连杆机构的构造与检修学习内容：任务一汽缸盖罩的构造及检修任务二、汽缸盖罩的构造及检修任务三、燃烧室的构造及检修任务四、气道的构造及检修任务五、汽缸体的构造及检修任务六、汽缸套的构造及检修任务七、油底壳的构造及检修分课题一机体组

曲柄连杆机构是往复活塞式发动机实现能量转换的主要机构。其作用是将燃气作用在活塞顶上的作功压力转变为曲轴的转矩，使曲轴产生旋转运动而对外输出动力。曲柄连杆机构由三部分组成，如图所示。曲柄连杆机构的作用和组成1、活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆运动件。2、曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮等机件。3、机体组活塞往复运动的通道，同时是其他附件的安装基体。

机体组曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩曲轴飞轮组任务一、机体组基本组成曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩机体组构造主要包括：气缸体、气缸盖、气缸套、曲轴箱、气缸垫、油底壳、气缸盖罩等不动件。机体组的作用是发动机的基础，是组成燃烧室的主要零部件，是曲柄边杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。一、机体组构造及作用机体组曲轴箱气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳气缸体气缸盖罩任务二、气缸盖罩气缸盖罩

作用：形成气缸盖上部分的密封腔，主要用来密封气缸盖及配气机构等零部件，防止灰尘污染机油或灰尘进入加快气门传动机构的磨损。及润滑油的泄漏。组成材料：铝合金、铁质、塑料等外型特征：盖罩上面有机油加入口。有些字样等。如：12VALVE（12气门）SOHC(单凸轮轴)DOHC（双凸轮轴）VTEC（分级可变气门升程及可变配气正时）i-VTEC（分级可变气门升程/连续可变配气正时）VVT/VVT-i（可变/连续可变配气正时）VVTL-i（分级可变气门升程连续可变配气正时）VANOS（连续可变配气正时）另外还有一此通风口等，如曲轴箱通风孔（PCV）损伤：破损、裂纹、变型等形成原因：本身质量问题、受热不均、安装不当、外来不利因素等。故障现象：不能形成密封腔、以致漏油、少机油，发动机工作时存危险性，导致发生自燃，也会另外置的塑料传动件产生打滑，甚至于致其硬化等。检测及维修：

破损及裂纹情况，视情况轻重而定，根据客户要求。铝合金材料、铁质可以采取修补。多采用焊补、另可以采用A、B胶粘补进行维修。塑胶材料可以采热风枪及A、B胶进行修补。变型情况，通常能整型的话，可以维修，通常都建议更换。一般都建议更换，因为此件本身价值不会太高。注意事项：在打开气缸盖罩时，应有一付防漏油的塑料胶圈，其为一次性件，在维修工序当中应更换。并在安装时，适当给予扭力，不可过度施力，以防盖罩变型和密封圈破损。并在有凹凸及接缝处抹密封胶。任务三、气缸盖

气缸盖的作用：是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。构造:气缸盖是发动机上最复杂的零件之一。气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套；有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道；有燃烧室、火花塞座孔或喷油器座孔；上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。

气缸盖材料：一般采用优质灰铸铁、合金铸铁或铝合金铸造。构造气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞气缸盖的结构形式

汽车发动机气缸盖的结构形式有两种：整体式和分开式。

整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸盖。整体式缸盖结构紧凑，零件数少，可缩短气缸中心距和发动机总长度，制造成本低。当气缸数不超过6个，气缸直径小于105mm时，均采用整体式气缸盖。分开式气缸盖是指一个、两个或三个气缸共用一个缸盖。这种结构刚度较高，变形小，易于实现对高温高压燃气的有效密封，同时易于实现发动机产品的系列化。但气缸盖零件数增多会使气缸中心距增大，一般用在缸径较大的发动机上。1、气缸盖的构造捷达轿车气缸盖总成

气缸盖螺检拆卸顺序松：由两边往中间紧：由中间往两边2、气缸盖的拆装气缸盖紧固螺栓时的装配顺序气缸盖与气缸体的紧固a.螺栓从中间向两边分几次拧紧达到规定力矩b.铸铁缸盖，冷态下拧紧一次，热态下再拧紧一次c.铝合金缸盖，冷态下拧紧一次即可3、气缸盖的损伤：破裂、变型等A、破裂损伤形成的原因：

1、因其工作环境温度不均匀，导致热应力产生，在薄弱环节因刚度不足而产生破裂。2、也有因长期工作疲劳产生裂纹。3、冬季未放净冷却液造成冻裂。4、发动机过热时，突然加入冷却液导致爆裂。5、也有可能在运行或操作中出现严重冲击、撞击。6、过度拧紧紧固螺丝或操作不规范等。以上几种原因都有可能造成裂纹，甚至破裂。检测方法：放大镜检测法、水压法、磁力探测法、荧光粉法、染色剂浸泡法、白粉敲击法等。维修：视情况而定，如为裂纹，则可采取焊补，也可运用AB胶粘补。此类维修只可针对情节较轻的。但是修补后不可保证长期的在恶劣工作环境下再次出现故障，导致发生连锁损伤。因而最好建议更换总成。缸盖裂纹的检查B、变型损伤形成的原因：

之前对于破裂损伤形成的原因，在情况较轻时，都有可能导致其变型。其中主要应为：受热不均与维修操作不当导致。变型检测方法：平度尺+塞尺配合检测方法及注意事项：对于缸数较少，4缸以下（包括4缸）采取的测量方法依照图（a）缸数较多，4缸以上采取的测量方法依照图（b）检测标准：气缸盖长度L≤300mm,允许其平面公差在0.05mm;气缸盖长度L≥300mm,允许其平面公差在0.1mm;测量之前前期准备工作：

检验前应彻底清除平面上的水垢、积炭，清除毛刺，铲平或刮平螺孔周围的轻微凸起。维修：

如要出现类似情况，可采用铲削、磨削的方法进行维修。但其磨削量也有一定的极限值。一般缸盖在维修时基本与气缸体同进行，其最多只可以进行三次磨削，最大极限不得超过10S/级。过度磨削会影响燃烧室容积，导致压缩比变动。影响发动机的正常工作。4、气缸盖的损伤的故障现象

气缸盖的破裂及变型损伤情况。由于气缸盖的本身在结构上的复杂及组织上的重要性，一旦出现损伤，则会为发动机的工作造成不良影响。

故障现象：

1、出现本体漏水、漏油，以致于发动机工作在非正常的冷却及润滑之下；----其表现为少水、少机油，水温高，机油压力不足等。2、因为变型直接导致气缸盖的下平面与气缸体的上平面接合不良、不密封，出现气缸垫“冲床”现象-----三漏。表现为发动机工作不良，功率下降、动力不足，润滑不良导致机械磨损加剧。严重者会行车熄火、不好着车、甚至不着车。5、汽缸盖维修注意事项

气缸盖本体因为相对体积比较大，且工作在密封腔内，高温、高压、高强度工作负荷是其主要工作特性。在维修操作中，为了避免造成不必要人为的损伤。应严格按正规的操作顺序及方法。

拆卸过程：1、在确定要进行拆检之后，应对热车发动机给予其自然冷却，而不得为提高生产效率，热车拆卸。更不得往冷却系统内加注冷水进行强制冷却。2、维修时必须放干冷却水。3、应该选用专业工具（扭力扳手）进行，对其紧固螺丝的拆卸按照一定的顺序进行。为了均匀的的分散紧固力，应采取从两边至中间进行交叉法拆卸。4、全部螺丝应第一次全部卸力，最后由2—3次实现取下缸盖。

检修过程：拆卸的零部件应进行全面的清洁、清洗，再按照正确的各项检测方法及程序进行，确定零部件为待检、待修、待换并及时上报。

组装过程：在组装时，应对新件、加工件进行再次清洁、清洗、检测。确定后组装，对缸盖紧固螺丝也应按照从内到外交叉法进行紧固，分2—3次完成。并对各紧固螺丝以专业工具（扭力扳手）施加标准扭力。任务三.燃烧室汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室形状有以下三种，即楔形、盆形和半球形。燃烧室（combustionchambervolume)1.对燃烧室的要求a)面容比要小b)结构要紧凑c)能产生涡流d)充气效率要高e)表面要光滑

盆形1.结构简单、紧凑2.火焰传距离短，不易爆燃。3.充气性能受影响契形1.结构简单、紧凑2.进气涡流好3.气门较大，进气性好4.个别部位燃烧不良半球形1.结构更紧凑，火焰行程短，散热少，不易爆震2.有利于燃烧，排放好3.便于使用大气门、多气门4.低速大负荷时燃烧受影响，结构复杂名称特点示意图应用半球形结构紧凑、火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、热效率高桑塔纳夏利富康楔形结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长切诺基盆形工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室捷达奥迪任务四、气道

现代汽车发动机采用顶置气门，进、排气道都布置在气缸盖上。如果每个气门都有一个气道是最理想的，但由于空间的问题，有时只能将气道合并。这些气道被称为叉形气道，如图所示。1、气缸体作用：气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体，简称气缸体，如图所示。气缸体上半部有若干个为活塞在其中作运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，是气缸修理的加工基准。任务五、气缸体功用：气缸体—气缸的壳体；曲轴箱—支撑曲轴作旋转运动的壳体结构形式：整体式：气缸体和曲轴箱铸成一体，用于水冷式发动机分体式：将气缸体与曲轴箱分开铸造在用螺栓连接，用于风冷式发动机一汽奥迪100汽车发动机气缸体气缸体的结构型式气缸体有三种结构型式，即平底式、龙门式和隧道式，如下图所示。2、气缸体的构造名称性能应用平分式机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。中小型发动机492Q汽油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。大中型发动机捷达轿车、奥迪轿车、桑塔纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴油机上。3、气缸的排列方式发动机气缸排列方式基本上有三种：直列式、V型和对置式、W型如下图所示。气缸体的构造W型4、气缸的冷却方式：水冷式、风冷式气缸体的材料应用：灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等。

气缸体的主体损伤及检测：主要表现为缸体的上平面变型、外壳破裂等。其故障现象及检测、维修方法可参考“气缸盖”篇，基本相同。气缸套—灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等材料制成气缸套有两种结构，即干式和湿式，如图所示。

干式气缸套不直接与冷却水接触，干式缸套是被压入缸体孔中的，由于缸套自上而下都支撑在缸体上，所以可以加工得很薄，壁厚一般为1-3mm。5、水冷-----气缸套

湿式气缸套与冷却水直接接触，也是被压入缸体的。冷却水接触到缸套的中部，由于它只在上部和下部有支撑，所以必须比干式缸套厚一点，一般壁厚为5-9mm。为了保证径向定位，气缸套外表面有两个凸出的圆环带，即上支承定位带和下支承密封带，轴向定位利用上端凸缘实现。

外壁不直接与冷却水接触。壁厚1~3mm。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。外壁直接与冷却水接触。壁厚5~9mm。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。5、1气缸套的内部工作特性：

活塞在气缸中作高速运动，长时间工作后会产生磨损，当磨损达到一定程度后，将引起发动机动力性、经济性明显下降。

气缸套的故障损伤包括：机械磨损、磨料损损、化学腐蚀、外力损伤（1）机械磨损的形成原因：※润滑不良；飞溅润滑不一定均匀，缸内作功时的高温使得机油变稀，导致形不成油膜。机油在200℃时，油膜基本很难形成，而燃烧室内工作的最低温度都接近350℃。同时还有汽油在进入时，没有完全雾化的汽油离子，会对气缸上附着的油膜形成一定的冲刷作用。以是等都会导致因润滑不良而引起机械加剧磨损。※高压工作；当活塞环随活塞在缸内作相对运动时，活塞自身的弹力将其压向气缸壁，产生一定的磨损。在压缩及作功行程，气缸内的气体压缩压力、作功的爆炸力主要由活塞环起密封作用，此时，活塞环在高压的作用，背部与气缸壁更贴合，因而更加重之间的磨损。

注：因为活塞环在工作时其每一道环都会承受不等的气体压力，因而气缸孔径沿高度方向磨损成上大下小的倒锥形，最大磨损部位是活塞处于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置，而该位置以上几乎无磨损形成明显的“缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损形成不规则的椭圆形，其最大磨损部位一般是前后或左右方向。（2）磨料磨损及形成原因※机油本身质量问题，含杂太多。※在吸进的混合气当中，因为过滤不良，其中夹杂粉尘吸入，并随可燃混合气冲击在气缸壁表面的机油油膜上，形成粒状物并参与润滑。导致磨擦并加剧磨损。※机油在润滑工作中将冲刷下来的金属碎屑再次带入循环中，出现金属磨料磨损。※机油过滤不良，对较少颗粒物质起不到过滤或未过滤干净。注：在平时保养中勤换“三格”及“正品机油”

（3）腐蚀损伤的形成原因汽油车的汽油燃料中含有一定的硫离子（0.15％/克左右）。在燃烧之后结合空气中的氧离子、水分子会形成硫酸蒸气。形成之后，一旦缸壁有稍低温度，其蒸气则会凝结成珠点并附着于缸壁之上，渐而产生腐蚀。长期如此工作，则会造成缸壁出现坑块损伤。注：用国标系列，标号越高杂质的含量越少，同时也更环保（4）外力损伤的形成原因拉缸：没有机油润滑、水温太高、活塞销卡脱落、活塞环积炭导致活塞环卡滞等，都会造成对气缸壁的明显损伤和损坏。

上述损伤情况表现在零部件上，气缸套会因磨损而失圆、呈锥形，缸壁会出现毛刺、台阶/肩、坑道、坑点、坑块、熔点等损伤。其表现在工作性能上的故障现象，会出现水温高、机油油温油压高、烧机油尾气冒蓝烟，燃油耗费量大且冒黑烟，气缸内密封不严、以至动力不足、加速无力，行车、怠速抖动，甚至不好着车，着不了车等现象。5.2气缸套的故障现象及检测维修1、气缸套故障损伤的检测与维修（1）在未解体之前，应对故障确定损伤范围-----气缸套

结合气缸压力表的使用，对每一缸的压缩压力进行分析，其是否能够达到正常值。

气缸压力表的使用步骤：a、首先着车至暖车状态，发动机正常温度；b应具备电池电量足够；c、气缸压力表应准确并工作性能良好；d、拆除所有火花塞或者喷油嘴和空气格；e、对于电子控制式发动机还应该拔掉油泵保险以及主高压线；f、将气缸压力表的橡胶塞拧入火花塞座；g、两个人配合测量工作，一个人在车内打马达并使节气门处于全开状态；h、另一个人在车外读数据，连续三次，并取最大值为该缸的最大压缩压力；k、再逐缸进行测量并取数列表；补充：气缸压缩压力的参考值

气缸压缩压力值应以本款车的使用说明书为准。

一般发动机单缸的缸压不得低于标准值的80--90℅，各缸的缸压差不得大于平均值的8--10℅，否则说明燃烧室不密封。注：燃烧室不密封并不是能够充分说明为气缸壁磨损，造成气缸压力不足的情况还有“活塞环磨损”、“活塞环装配不当”、“冲床”、“润滑油不良”、“气门积碳”、“配气相位不准确”等都会造成此类缸压不足。

思考：如何锁定为气缸壁出现损伤导致？自火花塞口向被测气缸内注入20mL机油，再次运行上述气缸压力的测量。列表求结果，如果测出压力值明显上升，则表明为活塞环或者气缸壁磨损。如果不上升则可断定为其它相关件的磨损造成此故障。

汽车发动机缸压压力的参照范畴约为：汽油机（1---1.3MP）柴油机（3---4.5MP）5.3汽缸套的检测解体之后应对各零部件进行整理、清洁、清洗。气缸套为可修理工件，其有一定的修理尺寸，必须通过精确检测来给予定论，零部件的损伤达到何种处理方式。检测方法：参照《量具的认识及使用》内容中“量缸表的使用及读数”一节。上中下位置轴向纵向上中下单缸测量列表记录：圆柱度误差=（最大值--最小值）/2

上位置圆度误差=（最大值--最小值）/2中位置圆度误差=（最大值--最小值）/2下位置圆度误差=（最大值--最小值）/2取其中最大值磨损后最大直径：以千分尺夹取测量量缸表测砧移动至指针最小数值磨损后最小直径：以千分尺夹取测量量缸表测砧移动至指针最大数值磨损最大值/量：由磨损后最大缸径—标准缸径圆度误差

圆度误差：经过对缸套的三个不同平面两个方向的测量之后，取其中最大值。其圆度误差值应保证0.05---0.063mm之间。圆柱度误差：在同个纵断面对三个不同高度的位置进行测量之后，求出误差值。其圆柱度的误差值应保证在0.175---0.250mm之间。

最大磨损量：对有修理尺寸的气缸达0.2mm，无修理尺寸的达0.4mm。

维修办法：

A、对上述三项中的数值中任意一项达到或超过限值，即应对该气缸套进行修理或更换。

B、对于气缸的圆度、圆柱度误差均小于限值，而磨损量小于0.15mm时，可直接进行更换新活塞、活塞环即可弥补。

补充：汽缸套检测数据数据范围5.4气缸套维修

对确定要进行维修的气缸套进行加工前，应给出修理尺寸，并根据最大磨损量给出维修范围。（注：因为活塞本身所具备的工作特性及制造工艺的复杂性，其维修后备件只是针对标准件基础之上每修理级别为0.25mm直径，根据不同车型又有不同的修理等级，一般为3---6级）

维修通常由镗削及磨缸来完成维修工艺。

维修量=气缸标准直径+磨损后级别-活塞标准直径-间隙量（0.03--0.08mm）其中镗削量=维修量—磨缸量（取0.02—0.06mm）任务六、气缸垫作用：气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，防止漏气、漏水、漏油等。1.目前应用较多的有以下几种气缸垫※金属——石棉气缸垫。石棉中间夹有金属丝或金属屑，且外覆铜皮或钢皮，在缸口、水孔和油道口周围采用卷边加固，以防被高温燃气烧坏。这种气缸垫有很好的弹性和耐热性，能重复使用，但强度较差。※金属骨架——石棉垫。用编织的钢丝网或冲孔钢片为骨架，外覆石棉及橡胶粘结剂压成垫片，只在缸口、油道口及水孔处用金属包边。这种缸垫弹性更好，但易粘结，只能一次性使用。※金属片式气缸垫。这种气缸垫多用在强化发动机上，轿车和赛车上采用较多。它需要在密封的气缸孔、水孔、油道口周围冲压出一定高度的凸纹，利用凸纹的弹性变形实现密封。气缸垫故障损伤

损伤：主要为“冲床”。缸垫上各通道之间、孔与孔之间因为工作疲劳、高温、高压、化学物质的腐蚀、安装不当、本身质量问题等造成破损、裂纹后相互贯通。故障形成原因及故障现象分析：

A、气通气；相邻两气缸因为腐蚀、高温、高压等问题引起的相互窜气。B、气通水；气缸周边因为水道因锈蚀、腐化、高温、高压等问题引起的相互窜气、窜水。C、气通油；气缸与机油道相通，造成相互窜气、窜油。D、水通油；冷却水道与机油润滑通道相互窜水、窜油。2.故障现象及检测分析

发动机工作不良、水温高、甚至伴有开锅现象,机油压力低、无故少机油、多机油、机油变质、导致机械磨损加剧,功率下降、运转不稳、怠速发抖、加速无力发喘、尾气冒蓝烟、白烟、黑烟、在非冷天或早上有滴水现象，严重者出现有着车不良、行驶熄火、难着车、不着车等故障。故障分析检测

首先，必须了解气缸垫的形状特征。气缸垫上布置有气孔、油孔、水孔、缸盖螺丝孔等。故障A：气通气故障检测思路：

气通气，应为相邻两缸出现互相窜气现象。在发动机工作方面会出现怠速发抖、运转不稳、加速无力、功率明显下降现象。

检测方法：经验法---断火法；会出现两缸无论哪缸出现断火都对发动机工作影响不大。并多数分布在两相邻气缸。经验法---指压法；

拆除所有火花塞，断油、断火，启动，以指呀手掌压住火花塞装入口，应感觉比较有冲击力不良好，否则为该缸缸压不足。测气缸压力；参照对气缸的检测与排除方法----加入机油后压力仍不上升。故障B：气通水故障检测思路

气通水-----冷却系统的冷却液进入到气缸，气缸内的压缩气体及作功时的压力气体窜入冷却系统。在发动机工作方面会出现不漏水但无故少水；着车后水温很快偏高，并伴有开锅现象；并从尾气管内在非早晨或冬天的情况下会冒白气、甚至滴水现象；严重情况会出现功率下降、行车熄火、加速不良、不好着车、不着车故障现象；更严重者水被大量吸入气缸之后，在压缩行程时会造成严重的机械损伤，导致机械大修。

检测方法：

经验判断法---无故少水，经常性水温高，并在尾气口排出白烟、甚至出现滴水现象，可认定为冲床之水通气；直观法----将水箱盖打开，冷车情况也可。着车，如为冲床情况轻微，则会出现有小且连贯性的气泡冒出。如为严重，则会在急加油门情况下出现大量冷却液涌出。可视为冲床之气通水；

辅助设备检测法---备透明塑料杯一个，半杯清水，软管一段，也可为补偿水管。着车后将软管一端沉入水杯中，如为冲床应有连贯性气泡冒出。否则应在水温较高时回水。冷却水打压法---为冷却系统加压，不漏水情况下压力下降，可考虑冲床测缸压法----量气缸压力法，如果在加注机没后压力仍不上升时。故障C：气通油故障检测思路

气通油----润滑系统内润滑油进入气缸内，气缸内压缩气体和作功气体进入润滑系统。在发动机工作方面表现为机油压力警报灯点亮，机油变质，并也会至使曲轴箱正压较大，各密封圈出现漏油现象；如为润滑油在工作行程中被吸入气缸中，则会了出现发动机工作不良、功率下降、润滑油消耗量过现象、并会在尾气看到冒篮烟等故障。检测方法：

经验法----将发动机着车怠速运行/运行过之后立马进行，将加机油口盖打开，应会有比较大的油气冲出。可初步判断为气通油。因为活塞环漏气也可以用此方法进行判断。

直观法----检查机油的量、质量，如果机油量少并明显偏稀且呈黑糊状，可判断为气通油。但应保证前提是最近做了保养。

直观法----查看排气管尾部排气情况，如为蓝色，则可初步判断为气通油。因为发动机气缸与活塞磨损也会造成烧机油。测缸压法----对气缸压力进行测量，如为冲床应会出现压力偏低。故障D：水通油故障检测思路

水通油-----冷却系统的冷却液进入到润滑系中，或者润滑油进入冷却系统中；会出现润滑油变质----变稀，冷却液变质----变稠，在未加注的情况下润滑油会出现增多现象。导致加剧发运机内部机件的磨损，并也会因润滑油与冷却液混合导致冷却系中油泥对通道堵塞和吸附，以致循环不良和出现散热不良现象。引至发动机工作不良，机械磨损严重而进行大面积维修。检测方法：

直观法----检查机油量时，如看到机油量在未加注的情况明显增加，并明显偏稀，严重会呈灰白色情况。可判断为水通油。但请注意外介因素

直观法----加注水时，如看到水面有明显的乳黄色粘稠状漂浮物。可判断为油通水。总之；应结合多方面综合因素进行的排查，最后给出故障范围。3.汽缸垫的维修：气缸垫为易损件，在使用中为一次性件。一旦出现相关故障现象应及时进行维修-----中修。直接更换气缸垫。装配注意事项：1、在装配之前应对气缸盖、气缸体的表平面进行再次清洁清理。保证无水渍、杂质、金属屑等。2、气缸垫的安装方向应准确。气缸垫的表平面都会有型号等字样，则为带字样的一面朝向气缸盖；如没有字样，对于形状比较不规则的应以定位销或主油道为准；另也可以密封气缸内圈的包边方向为依据，但同时也必须根据气缸盖与气缸体的材料不同定取方向：气缸盖材料气缸体材料方向铸铁铸铁包边一面应朝上铝合金铸铁包边一面应朝下铝合金铝合金包边一面应朝下3、应在装配时，对缸盖、缸体的表平面均匀涂抹机油。或适量涂抹密封胶4、装入时应以定位销为准，轻柔的安装。不可野蛮操作5、对缸盖紧固螺丝应按规定方法及力矩进行拧入。并全部施加统一力矩。任务七、油底壳油底壳作用：储存机油和封闭机体或曲轴箱组成材料：由薄钢板冲压而成，铝合金铸造而成等其内部结构：在油底内部基本都会设有档板、隔层，用以减轻汽车颠簸时油的振荡以及对沉入油底壳的油泥、油圬等起隔层作用，防止再次吸入循环。在油底壳内还设有放油螺栓，并在螺栓的前部设有永磁体，以吸取因磨损而形成的金属碎屑。损伤：破裂、变型、漏油以及放油螺栓滑扣等A、变型、破裂有可是在行驶或维修中外力所至。B、漏油则可能为密封圈破裂，因老化、质量问题、也有可能为外力或人为因素造成。C、同时人为以及机件疲软也会致放油螺丝滑扣。故障影响：变型轻者为外观不良，严重会影响集滤器的吸油功能，导致机油压力低而加剧机件的磨损，甚至于拉缸、抱轴后损坏机体内零部件，造成机械大修。

维修方案：修复或者建议直接更换。（注应报损密封垫片，因其为一次性件）故障损伤的形成原因及检测维修

如果一旦破裂，则会直接造成润滑油损耗增大，并致使发动机润滑系功能不良，如未经早期发现会导致发动机烧瓦、抱轴、拉缸等严重的机械的故障，直接大修。

维修方案：建议直接更换，也可焊补修复。（注应报损密封垫片，因其为一次性件）

漏油则会导致机油耗量大增，并会缺机油，润滑不良，机油低压报警灯点亮故障。维修方案：直接更换密封垫片，并适当涂抹密封胶。注：在装复油底壳时应对紧固螺丝施适当的扭力，不可太紧防挤伤密封垫。并且应对所有螺丝在拆装时严格按照正确的方法操作。

紧固：由中间至两边交叉法分两到三次完成；

拆卸：由两边至中间进行操作。以防造成油底壳上平面与上曲轴箱下平面这间变型严重。学习目标：任务一了解曲柄连杆机构的受力分析。任务二掌握活塞连杆组主要零件的构造和装配连接关系以及检测和维修方法。分课题二活塞连杆组的构造与检修任务一曲柄连杆机构受力分析进气行程压缩行程作功行程排气行程1、气体作用力对活塞所形成的侧压力

气体作功行程时对活塞形成的侧压力

在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力，燃烧气体产生的高压直接作用在活塞顶部，如图a）所示。活塞所受总压力为FP，它传到活塞销上可分解为FP1和FP2FP2。

分力FP1通过活塞传给连杆，并沿连杆方向作用在连杆轴颈上。FP1还可分解为两个分力R和S。沿曲柄方向的分力R使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；与曲柄垂直的分力S除了使主轴颈与主轴承间产生压紧力外，还对曲轴形成转矩T，推动曲轴旋转。侧压力FP2迫使活塞压在左侧气缸壁，活塞收到汽缸壁的反作用力，易发生变形。

在压缩行程中，气体压力是阻碍活塞向上运动的阻力。这时作用在活塞顶部的气体压力FPˊ也可分解为两个分力FP1ˊ和FP2ˊ，如图b）所示。而FP1ˊ又分解为Rˊ和Sˊ两个分力。Rˊ使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；Sˊ对曲轴造成一个旋转阻力矩Tˊ，企图阻止曲轴旋转。而FP2ˊ则将活塞压向气缸的另一侧壁。

在发动机工作循环的任何工作行程中，气体作用力的大小都是随着活塞的位移而变化的，再加上连杆的左右摇摆，因而作用在活塞销和曲轴轴颈的表面以及二者的支撑表面上的压力和作用点不断变化，造成各处磨损不均匀。偏置销座定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧）偏移1mm～2mm。作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。

承受作功侧压力承受压缩侧压力原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。上止点倾斜2、往复惯性力

往复运动的物体，当运动速度变化时，将产生往复惯性力。曲柄连杆机构中的活塞组件和连杆小头在气缸中作往复直线运动，其速度很高且数值变化，当活塞从上止点向下止点运动时，速度变化规律是：从零开始，逐渐增大，临近中间达最大值，然后又逐渐减小至零。即前半行程是加速运动，惯性力向上，以Fj表示，如图a)所示。后半行程是减速运动，惯性力向下，以Fjˊ表示，如图b)所示。同理，当活塞向上运动时，前半行程是加速运动，惯性力向下，后半行程是减速运动，惯性力向上。

惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈承受周期性的附加载荷，加快轴承磨损；未被平衡的变化的惯性力传到气缸体后，还会引起发动机振动。3、离心力

物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。在曲柄连杆机构中，偏离曲轴轴线的曲柄、连杆轴颈、连杆大头在绕曲轴轴线旋转时，将产生离心力Fc，其方向沿曲柄向外，如图b所示。离心力在垂直方向上的分力Fcy与惯性力Fj的方向总是一致的，因而加剧了发动机的上、下振动。而水平方向的分力Fcx则使发动机产生水平方向的振动。此外，离心力使连杆大头的轴承和轴颈受到又一附加载荷，增加了它们的变形和磨损。4、摩擦力

任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间都存在摩擦力。

在曲柄连杆机构中，活塞、活塞环、气缸壁之间；曲轴、连杆轴承与轴颈之间都存在摩擦力，它是造成零件配合表面磨损的根源。

上述各种力作用在曲柄连杆机构和机体的各有关零件上，使它们受到压缩、拉伸、弯曲和扭转等不同形式的载荷。为保证发动机工作可靠，减少磨损，在结构上应采取相应措施。任务二活塞连杆组的构造与检修活塞连杆组的构造

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、卡环、连杆衬套及连杆总成等机件组成，如图所示。活塞连杆组按连杆小头与活塞销的接合方式分为：

全浮式半浮式全浮式活塞连杆组图半浮式活塞连杆组图1、活塞一是活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室；二是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转。（1）活塞的基本结构活塞由三部分组成。3.1活塞连杆组的检修

-----活塞活塞的作用有两个：顶部、头部、裙部活塞顶部作用：是燃烧室的组成部分，其形状与燃烧室形式有关。一般有平顶、凸顶、凹顶和成形顶四种。如图所示。d)成形顶平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，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。

活塞头部是活塞环槽以上的部分，其作用是承受气体压力，并将力通过活塞销座、活塞销传给连杆；同时与活塞环一起实现气缸的密封腔；将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁。

活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。发动机活塞一般有2-3道气环槽和1道油环槽，气环槽一般具有同样的宽度，油环槽比气环槽宽度大，且槽底加工有回油孔，油环刮下的机油从回油孔回到油底壳。活塞裙部---是油环槽下端以下的部分，其作用是为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。

活塞裙部要有一定的长度和足够的面积，以保证可靠的导向和减磨。裙部基本形状为一薄壁圆筒，圆筒完整的称为全裙式；许多高速发动机为了减轻活塞质量，在活塞不受侧向力的两侧，即沿销座孔轴线方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部，

（2）活塞的变形规律及应对措施

活塞工作时，由于机械负荷和热负荷的影响，会使活塞产生变形。在圆周方向，其裙部直径沿活塞销座轴线方向增大，使裙部变成长轴在活塞销座轴线方向上的椭圆。为了保证活塞在工作时与气缸壁间保持比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或引起局部磨损，必须在结构上采取各种措施。活塞的变形规律及应对措施①冷态下将活塞制成其裙部断面为长轴垂直于活塞销方向的椭圆，轴线方向为上小下大的近似圆锥形，或者上小下大的阶梯形。活塞的变形规律及应对措施②活塞销座附近的裙部外表面制成凹陷0.5--1mm。活塞的变形规律及应对措施

③在活塞裙部受侧压力小的一侧开“П”形槽或“Τ”形槽

如图所示。其中横槽称绝热槽，可减少从活塞头部向裙部的传热，使裙部膨胀量减少；纵槽称膨胀槽，使裙部具有弹性，这样冷态下的间隙可减小，热态下又因切槽的补偿作用，使活塞不致卡死在气缸中。活塞的变形规律及应对措施④采用双金属活塞

双金属活塞有恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式等。其作用是牵制活塞裙部的膨胀量。

注：采用上述几个措施后，活塞裙部与气缸壁之间的冷态装配间隙便可减小，使发动机不会产生冷“敲缸”现象，并也能有效的弥补活塞的膨胀系数。（1）活塞的损伤形式

活塞的损伤主要是磨损。包括：活塞环槽的磨损；

活塞裙部的磨损；

活塞销座孔的磨损。其次活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶等属于非正常的损伤形式。3.1活塞连杆组的检修A、长期高温、高压、高强度工作负荷B、机油润滑不良C、活塞在作功行程及压缩行程中受到气体的侧压力D、发动机内工作不良爆震现象E、因配气相位不正确导致活塞顶气门F、活塞环在活塞环槽内的高频率工作G、磨料参与到润滑循环之中H、腐蚀、烧蚀

J、因活塞环槽积碳导致活塞在缸内工作发卡至其出现脱顶现象，并会加剧活塞环及气缸壁之间的损伤，同时也会导致活塞环断裂而深度的刮伤气缸壁。K、本身质量问题F、维修装配问题等上述问题都有可能引至活塞出现不同程度的损伤。（2）损伤形成原因（3）故障现象

活塞环槽的磨损--易造成气缸的窜气、窜油现象导至缸压不足引起的动力下降、抖动、发动机工作性能不良现象；烧机油而冒蓝烟故障；燃油与润滑油消耗量偏高；

活塞裙部的磨损--会造成活塞在缸内导向作用不良，破坏油膜的形成，以致工作不良，加剧活塞与缸壁之间的非正常的磨损，同时会引起发动机工作抖动，及出现工作异响----活塞敲缸响；

活塞销座的磨损--会导致出现工作异响--活塞销响；

上述故障严重者会出现怠速、行车功率不足、抖动、加速无力、自动熄火，甚至着不了车等故障。故障---活塞敲缸异响

活塞敲缸是指发动机运转中活塞敲击气缸壁而产生异响的现象，这是一种恶性故障。通常是发生于发动机严重磨损时；有时因修配不当引致；如出现此故障时应及时排查检修。故障特征是：

其响声为一种清脆而有节奏“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声，位于发动机中部。在发动机温度变化时响声有所变化；冷车时响声比较明显，而且在怠速时响声最为清晰。发动机温度升高后，响声随之减弱或消失。在对有敲缸故障的气缸进行断火时，响声会呈现明显减弱或消失。故障---活塞销异响

活塞销异响是由于磨损、修配、装配不当等，使活塞销和活塞销孔座之间或活塞销和连杆衬套孔之间的配合间隙过大。在气体作用力和活塞往复惯性力之下，活塞销与销座孔或连杆衬套孔之间发生冲击所致。故障特征是：

①在怠速或中速时，响声很清晰，发生在气缸上部或下部。

②发动机转速变化时，响声也随着变化，发出一种“嗒嗒嗒”（像两个钢球相撞）的声音，清脆而连贯。

③发动机温度升高时，响声不减弱，有时还会明显些；严重时，发动机转速越高，响声越大。④在单缸断火时，响声有减弱和消失的可能，但是在恢复工作的瞬间，响声会比较敏感的突然发生,并且会有两次清脆的敲击声。（4）故障检测方法1、未解体之前的检测----锁定故障范围测气缸压力----锁定大范围为气缸内听诊器---活塞敲缸响、活塞销响、拉缸声等首先应对活塞进行清理、清洁、清洗；直观法----拉伤、破损、裂纹等

----配合之前所学的裂纹检测法活塞磨损失圆的检测----检测活塞裙部的直径；在活塞下部离裙部底边约15mm、与活塞销垂直方向处用千分尺测量活塞裙部直径。2、解体之后的检测注：镗缸时，要根据选配活塞的裙部直径确定镗削量，活塞裙部直径的测量方法如下图所示。配缸间隙的检测

活塞与气缸壁之间的间隙称为配缸间隙。此间隙应符合标准。检测时可用量缸表测量气缸的直径，用外径千分尺测量活塞的直径，两者之差即为配缸间隙。也可如图所示，将活塞（不装活塞环）放入气缸中，用塞尺测量其间隙值。(一般为0.03—0.08mm)活塞环槽磨损检测一般第一道环槽磨损最为严重。方法：将拆装出的活塞及活塞环/新环在清洗、清洁之后装复，配合塞尺对其活塞与活塞环槽的配合侧隙、背隙进行检测。

背隙的测量：将活塞全部装入，实应为活塞环内圈与活塞环槽底部之间的间隙，但是可以通过活塞环的外圈与活塞的外圆的深度来表达，利用游标卡尺的深度尺进行测量。背隙的测量值范围：一般为0.35～0.50mm活塞环安装三隙侧隙背隙端隙活塞本体质量的检测利用电子称或者天平称等对活塞的本体进称取。其同组活塞的重量偏差范围值应为：在正常的磨损下，各活塞总成质量差不得超过5—8g.否则在工作中会造成发动机出现发抖。

活塞如果出现上述比较明显的故障损伤，出现裙部磨损，活塞环槽磨损等一般都不采取本体加工维修，建议更换总成，并建议整套更换。活塞的选配装配注意事项

当气缸的磨损超过规定值及活塞发生异常损坏时，必须对气缸进行修复，并且要根据气缸的修理尺寸选配活塞。选配活塞时要注意以下几点：①选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。②同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。活塞应成套选配，以保证其材料和性能的一致性。③在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。成套活塞中，其尺寸差一般为0.02mm～0.025mm，质量差一般为5g～8g。④也不排除单一更换活塞，但一定要保证上述三点条件⑤在进行维修装配时，对新活塞与气缸之间应进行一定磨合，磨合之后应对缸序、方向进行标记。总装时不得再作调整，否则应再次做磨合。⑥针对未作更换活塞的维修事项中，应对活塞在装配时做到原位置装复。（5）活塞的维修方法及注意事项

（1）活塞环有气环和油环两种

气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压的燃气漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的热量传导到气缸壁，再由冷却液或空气带走。起到一定的刮油布油作用；

油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上布上一层均匀的油膜。通常发动机上有1-2道油环。3.2活塞连杆组的检修

-----活塞环（2）活塞环的使用材料

气环：一般应用灰铸铁，同时为增加耐磨性，表面进行多进行镀铬或喷钼处理。注：活塞环镀铬后，如果润滑良好，正常情况下可提高2---3倍的耐磨且气缸也会减少主要磨损20﹪---30﹪油环：多为薄钢片制成。气环气环的密封气环的泵油作用

危害：增加油耗火花塞浸油增加积炭气环开口切口形状直角口阶梯形斜口凸齿形气环断面形状：形状特点示意图矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应用面广，产生泵油危害扭曲环具有锥面环的优点，减小泵油，提高散热锥面环减少了环与气缸壁的接触面，有利于磨合和密封，有刮油布油作用，散热差梯形环挤出结焦，密封好，工艺复杂桶面环润滑好，密封好，加工困难（4）油环的刮油作用

(5)活塞环的损伤

活塞环的损伤主要是磨损，随着磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，端隙、侧隙、背隙增大。此外，活塞环还可能折断。对发动机工作的故障影响为缸压不足、窜油窜气等，表现为漏气响声，工作不良，烧机油、机油耗大、冒蓝烟，直接导致发动机功率下降，动力不足，工作抖动现象，比较严重会出现行车自动熄火，不好着车，不着车等故障现象。更严重者将导致机械部分的大修。(6)形成原因1、正常的机械磨损2、非正常的机械磨损3、高温高压4、高强度的工作频率5、活塞环与气缸壁相对间隙较小之处在高温下会形成拉毛现象，并加剧磨损。6、因为没有正常性的更换机油，致出现积碳和大面积结胶现象，影响活塞环的正常空间。导致发卡、折断等（7）活塞环的检测与维修

活塞环的检测程序同时适用于新环和旧环。检测技术要求如下：①活塞环的弹力检测，检测活塞环是否出现疲软

活塞环的弹力是指活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。活塞环的弹力是保证气缸密封的必要条件。弹力过弱，气缸密封性变差，燃润料消耗增加，燃烧室积炭严重，发动机动力性、经济性降低。弹力过大使环的磨损加剧。活塞环的弹力可用活塞环弹力检验仪检验，其值应符合规定的要求。气环：施加50N左右的力，其端隙应在0.5mm—0.7mm之间。油环：施加15N左右的力，其端隙应在0.3mm---0.5mm之间。②活塞环应对其侧隙、背隙、端隙进行检测活塞环侧隙的检验

将活塞环放入环槽内，围绕环槽滚动一周，应能自由滚动，既不松动，又无阻滞现象。用厚薄规按下图所示的方法测量，其值应符合要求。如侧隙过小，可将活塞环放在有平板的砂布上研磨，不允许加工活塞；如侧隙过大，则应另选活塞环。活塞环背隙的检验

是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，在实际测量中，活塞环背隙通常以槽深和环厚之差来表示。检验活塞环背隙的经验方法是：将活塞环置入环槽内，如活塞环低于环槽岸，能转动自如，且无松旷感觉，则间隙合适。一般为0.35～0.50mm。油环背隙较气环大，以增大存油间隙，利于减压泄油。活塞环端隙的检测

又称为开口间隙，是活塞环在冷态下装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。其检测方法如下：

将活塞环平正地放入气缸内，用活塞顶部把它推平，然后用塞尺测量开口处的间隙。允许值范围：端口间隙值一般为0.25～0.8mm。第一道气环的温度最高，因而其切口间隙值最大。注：端隙大于规定值时，应另选活塞环；小于规定值时，可对环口的一端加以挫修。挫修时，应注意环口平整，挫修后环外口应去掉毛刺，以防锋利的环口刮伤气缸。

③活塞环漏光度的检验

活塞环漏光度用于检查活塞环的外圆与缸壁贴合的良好程度。漏光度的检查方法如图所示，将活塞环平正地放入气缸内，用活塞顶部把它推平，在气缸下部放置一发亮的灯泡，在活塞环上放一直径略小于气缸内径，能盖住活塞环内圆的盖板，然后从气缸上部观察漏光处及其对应的圆心角。

一般要求活塞环局部漏光每处不大于25°；最大漏光缝隙不大于0.03mm；每环漏光处不超过2个，每环总漏光度不大于45°；在活塞环开口处30°范围内不允许有漏光现象。（8）活塞环的选配除有标准尺寸的活塞环以外，还有与各级修理尺寸气缸、活塞相对应的加大尺寸的活塞环。发动机修理时，应按照气缸的标准尺寸或修理尺寸，选用与气缸、活塞同级别的活塞环。在大修时，优先使用活塞、活塞销及活塞环成套供应配件。（三件套、四件套、大修包件）对活塞环的要求除了与气缸、活塞的修理尺寸一致外，还应具有规定的弹力，环的漏光度、端隙、侧隙、背隙应符合原厂规定。（9）活塞环的装复及注意事项

活塞环在维修装复时应用专用工具进行装配，不得随意进行野蛮操作。

------活塞环专用拆装钳安装顺序：

应从油环开始入手安装；再进入第二道气环；再第一道气环；气环的安装方向：活塞环的装复方向应以本体上的字体为标准。如果没有字符号，通常要根据所安装环的材质、形状为依据进行有效的安装，不得随便。如果两道气环都是矩形环

一般第一道环为矩形的镀铬环-----表面比较光亮；第二道环则为比较厚、粗糙且可能会较宽如果两道环都为扭曲环

一般为内扭环在上,外扭环在下.如果两道气环中有扭曲环也有矩形环则第一道应为内扭环,第二道应为矩形环.活塞环开口安装位置一、活塞销1、活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。活塞销工作时承受很大的周期性冲击载荷，且高温，润滑条件差，因而要求活塞销要有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量轻。2、活塞销一般采用低碳钢或低碳合金钢，经表面渗碳淬火后再精磨加工。为了减轻质量，活塞销一般做成整体式空心圆柱，空心柱也可以是组合形或两段截锥形，如图所示。3.3活塞连杆组的检修

-----活塞销3、活塞销的连接方式有两种：

全浮式和半浮式，如图所示。

全浮式连接是指在发动机工作温度时，活塞销与销座、活塞销与连杆小头之间都是间隙配合，可以相互转动。这种连接方式增大了实际接触面积，减小了磨损且使磨损均匀，被广泛采用。为防止工作时，活塞销从孔中滑出，必须用卡环将其固定在销座孔内。

半浮式连接是指销与座孔或销与连杆小头两处，一处固定，一处浮动。其中大多数采用销与连杆小头固定的方式。可以将活塞销压配在连杆小头孔内，也可将活塞销中部与连杆小头用紧固螺栓连接。这种方式不需要卡环，也不需要连杆衬套。活塞销的连接方式全浮式半浮式4、活塞销的故障、损伤及形成原因故障损伤主要为：磨损失圆、弯曲、响声等

磨损：针对全浮式主要为销与活塞销孔座、销与连杆小头之间因为长期的强负荷工作，出现正常磨损。因为销与承座之间多为飞溅润滑方式，加之长期高温高压作用，会出现因为润滑不良引引起的不正常磨损。弯曲：长期的大负荷工作情况；长期出现爆振燃烧情况；冲床引致大量的冷却液进入，顶缸造成；配气相位不正确引致活塞顶气门所致。响声：主要是活塞销与销孔座之间因磨损失圆之后造成的大间隙，在工作时其会先越过间隙而造成的响声-----嗒。嗒。嗒的金属声5、活塞销的检测与维修活塞销的检测项目：1、圆度的检测2、圆柱度的检测3、检测活塞销与活塞销孔座之间配合间隙值

注：活塞销与销孔座在常温下应为微量的过盈配合，其为0.0025---0.0075mm之间。而在发动机工作到正常温度之后其则为间隙配合，其可以在销孔座内自由活动。通常允许活塞销的圆度、圆柱度的误差应在0.0025mm之内。

维修：如出现上述数值超标，一般应采取更换新件维修。应同时更换整幅，销孔座如出现磨损也应对活塞环进行维修加工或更换新件，衬套也会出现不同程度的磨损应直接进行更换新件。6、活塞销的选配发动机大修时，一般应更换活塞销。活塞销的选配原则是：同一台发动机应选用同一厂牌同一修理尺寸的成组活塞销活塞销表面应无任何锈蚀和斑点表面粗糙度Ra不大于0.20μm

圆柱度误差不大于0.0025mm

质量差在10g范围内。7、活塞销的装配方法及注意事项活塞销与活塞的装配方法

因为活塞销的配合形式有全浮式和半浮式之分，因此其各自的装配方法也不尽相同。常用的方法有热装法和压入法两种

热装法：将活塞放入水中进行加热，在80°C左右时，用拇指能将活塞销推进活塞承座。如果在温度较低的情况下也可以轻松的将活塞销装入，则说明其配合尺寸不符合要求，应更换活塞销或活塞。此装入法多用在半浮式，全浮式也常用。

压入法：利用专业工具作为辅助，将活塞销缓缓压出承孔座。切记将活塞压致损伤或者变形。注：针对全浮式活塞销，装入孔座后要利用到活塞销卡环对其进行锁止定位，以防止其在工作到正常温度时窜出承座孔而刮伤气缸壁。

首先应检查销卡的强度；检查锁环槽深度，如为钢丝销环----承孔座内的锁环槽深应达到销环的2/3----4/5，如为钢片销环----承孔座内的锁环槽深应为0.6--0.7mm。防止锁销弹出；检查锁环装入时其内壁与活塞销端面的间隙值，不得过小，在受热时会因膨胀而引致顶出锁环，应有0.10mm预留空间。

连杆组连杆组的作用是将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动对外输出转矩。连杆组件包括连杆、连杆盖、连杆轴承、连杆螺栓等，如图所示。连杆和连杆盖统称为连杆。3.4活塞连杆组的检修连杆组件分解图组成：连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦切口形式与定位方式V型发动机连杆的布置形式并列式主副式叉式（1）连杆组成形状及结构：

连杆由小头、杆身、大头三部分组成。连杆小头与活塞销连接。采用全浮式连接时，小头孔中有减磨的青铜衬套，小头和衬套上钻有集油槽，用来收集飞溅到的机油进行润滑。有些发动机连杆小头采用压力润滑，则在连杆杆身内钻有纵向油道。

连杆杆身制成“工”字形断面，以求在强度和刚度足够的前提下减小质量。

连杆大头与曲轴的连杆轴颈连接。为便于安装，连杆大头一般做成剖分式，被分开的部分称作连杆盖，用连杆螺栓紧固在连杆大头上。连杆盖与连杆大头是组合加工的，为防止装配时配对错误，在同一侧刻有配对记号。活塞连杆组的检修----连杆

连杆大头的切口形式分为平切口和斜切口两种。平切口连杆的剖分面垂直于连杆轴线，一般汽油机连杆大头尺寸小于气缸直径，可以采用平切口。柴油机连杆受力较大，尺寸往往超过气缸直径，为使连杆大头能通过气缸，拆装方便，一般采用斜切口。（2）连杆螺栓连杆螺栓经常承受交变载荷的作用，一般采用韧性较高的优质合金钢或优质碳素钢锻制成型。拆装时，连杆螺栓必须以原厂规定的拧紧力矩，分2-3次均匀地拧紧。为防止工作时自动松动，必须用其他锁紧装置紧固。常采用的锁止装置有：开口销、双螺母、自锁螺母、防松胶等。（3）连杆轴承连杆轴承也称连杆轴瓦（俗称小瓦），装在连杆大头内，保护连杆轴颈和连杆大头孔。由于其工作时承受较大的交变载荷，且润滑困难，要求它具有足够的强度、良好的减磨性和耐腐蚀性。

连杆轴承由钢背和减磨层组成，为两半分开形式。钢背由厚l-3mm的低碳钢制成，是轴承的基体，减摩层是由浇铸在钢背内圆上厚为0.3-0.7mm的薄层减摩合金制成，减磨合金通常为铝锡合多、巴氏合金、镍铬合金，其具有保持油膜，减少摩擦阻力和易于磨合的作用，如图所示。连杆大头及连杆瓦油槽润滑定位凸键减磨合金层1、连杆的损伤形式连杆的损伤有杆身的弯曲、扭转变形；小头孔和大头侧面的磨损。注：其中弯曲及扭曲变形最为常见。（4）连杆的故障损伤--检测与维修2、连杆变形的检验连杆变形的检验在连杆检验仪上进行。如图所示。检验仪上的棱形支撑轴能保证连杆大端承孔轴向与检验平板垂直。测量工具是一个带V形槽的“三点规”，三点规上的三点构成的平面与V形槽的对称平面垂直，两下测点的距离为100mm，上测点与两下测点连线的距离也是100mm。操作方法

①将连杆大头的轴承盖装好（不装轴瓦），按规定力矩把螺栓拧紧，检查连杆大头孔的圆度和圆柱度应符合要求;装上已修配好的活塞销。②把连杆大头装在检验仪的支撑轴上，拧紧调整螺钉使定心块向外扩张，把连杆固定在检验仪上。③将V形检验块两端的V形定位面靠在活塞销上，观察V形三点规的三个接触点与检验平板的接触情况，即可检查出连杆的变形方向和变形量。A、三点规的三个测点都与平板接触，说明连杆没有变形。

B、若上测点与平板接触，两下测点不接触且与平板距离一致；或两下测点与平板接触而上测点不接触，表明连杆弯曲。用厚薄规测出测点与平板的间隙，即为连杆在100mm长度上的弯曲度。

检验结果上测点接触/不接触下测点不接触/接触C、若只有一个下测点与平板接触，另一个下测点与平板不接触，上测点与平板也不接触，且下测点间隙为上测点与平板间隙的两倍，这时下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的扭曲度。检验结果上测点不接触下测点不接触下测点接触

D、如果一个下测点与平板接触，但另一个下测点与平板的间隙不等于上测点间隙的两倍，这时连杆弯扭并存。下测点与平板的间隙为连杆的扭曲度，上测点间隙与下测点间隙差值的一半为连杆的弯曲度。检验结果上测点不接触下测点不接触下测点接触E、测出连杆小头端面与平板的距离，然后将连杆翻转180°后再测此距离，若数值不相等，即说明连杆有双重弯曲，两次测量数值之差为连杆双重弯曲度。注：连杆的弯曲度应不大于0.03mm,扭曲度应不大于0.06mm。检验结果

经检验，如果弯、扭超过规定值，应记住弯、扭方向和数值，进行校正。

连杆弯曲的校正可在压床或弯曲校正器上进行，用弯曲校正器校正连杆弯曲的方法如图2.46所示。

连杆扭曲的校正可将连杆夹在虎钳上，用扭曲校正器、长柄扳钳或管子钳进行校正，用扭曲校正器校正连杆扭曲的方法如图2.47所示。

校正时注意：先校扭，再校弯；避免反复校正。校正后要进行时效处理，消除弹性后效作用。连杆变形的维修校正图2.46图2.47（1）连杆衬套的选配对于全浮式安装的活塞销，连杆小头内压装有连杆衬套。发动机在大修时，在更换活塞、活塞销的同时，必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合。

连杆衬套与连杆小头应有一定量的过盈（如桑塔纳发动机为0.06-0.10mm），以保证衬套在工作时不走外圆。可通过分别测量连杆小头内径和新衬套外径的方法求得过盈量。连杆衬套图2.48

活塞销与连杆村套的配合，在常温下应有0.005-0.010mm的间隙，接触面积应在75％以上。配合间隙过小，可将连杆夹到内圆磨床上进行磨削，并留有研磨余量。再将活塞销插入连杆衬套内配对研磨，研磨时可加少量机油，将活塞销夹在台虎钳上，沿活塞销轴线方向扳动连杆，应有无间隙感觉（如图2.50所示）。加入机油扳动时无“气泡”产生，把连杆置于与水平面成75°角时应能停住，轻拍连杆活塞销应能徐徐下降，此时配合间隙为合适。经过加工的衬套，应能用大拇指把活塞销推入连杆衬套内，并应无间隙感觉，如图2.51所示。（2）连杆衬套的修配图2.50图2.51连杆螺栓的检修

将一个螺母分别拧到各连杆螺栓上，检查是否能用手把螺母拧到螺纹的终端；如果螺母不能被拧致螺纹下部，则应使用千分尺量具测量螺杆的外圆直径；如果用肉眼检查不能判断这个区域的位置，则可用千分尺按螺杆的三个等分位置并有效的测量该处的直径。

维修方案：标准直径为7.4---7.6mm，最小直径为7.2mm。如果测量值小于最小标准值，则应成组地更换连杆螺栓和轴承盖螺母。

1、活塞与连杆的装配通常采用热装合法。将活塞放入水中加热后，立即取出后迅速擦净，将活塞销涂以机油，插入活塞销座孔和连杆衬套中，然后装入锁环。活塞连杆组装配的注意事项

装配时注意：经配合过后的活塞与连杆的缸序和安装方向不得错乱，按照装配标记进行安装，如图所示。如标记不清或不能确认时，可结合活塞和连杆的结构加以识别。

2、安装活塞环时，应采用专用工具，如图所示。要特别注意各道环的类型和规格、顺序及安装方向，并注意各道环的开口交错布置。3、连杆大头轴承、轴承盖的安装

注：其在安装时，应先对各大头内的轴瓦进行与曲轴连杆轴颈有效的合瓦，轴承应在大头座内对键槽后安装，不得装错、装反。且轴承盖应按照其本身上的配合标记进行装配，不得随便调整方向、顺序。更不得对磨合过之后的轴瓦进行随便更换，否则应再次进行合瓦。A、首先，应对轴瓦与轴颈表面进行清理、清洁，并均匀涂抹机油。B、正确的安装轴瓦于大头内，并安装于连杆轴颈之上。C、锁紧轴承盖螺丝，力度应在65-70N之间。D、在标准的配合间隙及力矩之下，将活塞连杆组绕曲轴连杆轴颈旋转数周。E、拆卸轴承盖，检查轴瓦与连杆轴颈的磨合印迹。

注：其磨合印迹应以其表面达到75％以上为宜；如未能达到。印迹在轴承中间有突起，则可通过刮削处理；印迹在轴承两边，则可采取在开瓦中央加垫铜纸、油纸处理。应保证油孔的畅通。原则上应该更换为宜。如此反复再次进行上述操作，直到表面积磨合印迹达到标准左右即可。注意配合好的瓦不得再次进行上下更换，更不得顺序更换。轴承盖也应作好顺序和配合标记。合瓦步骤及注意事项学习目标：任务一掌握曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系以及检测和维修方法。任务二能进行曲柄连杆机构的装配与调整。分课题三曲轴飞轮组的构造与检修曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、轴瓦、扭转减振器、带轮、正时齿轮（或链轮）、止推片等组成，如图2.54所示。任务一曲轴飞轮组的构造与检修1.1曲轴飞轮组的构造1、曲轴曲轴的作用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出，同时，还驱动发动机的配气机构和其他辅助装置（如发电机、水泵、转向油泵等）。（1）曲轴的结构1.1曲轴飞轮组的构造曲轴的基本组成包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端凸缘、止推垫片等。前端轴指曲轴第一道主轴颈之前的部分。它用以安装正时齿轮（或正时齿形带轮、或链轮）、皮带轮等。为防止机油外漏，在曲轴前端有油封装置；为减小扭转振动，曲轴前端还装有扭转减振器。

主轴颈是曲轴的支承部分。按曲轴主轴颈的数目，可以把曲轴分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种。在每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴，否则为非全支承。显然全支承曲轴的主轴颈数比连杆轴颈数多一个，这种支承方式曲轴刚度好，但长度较长，由此可见，直列发动机全支承曲轴的主轴颈数比气缸数多一个；V型发动机全支承曲轴的主轴颈数是气缸数的一半加一个。

1.1曲轴飞轮组的构造曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个。强度、刚度好，减小了磨损；柴油机和大部分汽油机均采用。全支承：曲轴的主轴颈数应比汽车气缸数的一半多一个。其载荷较大，缩短了曲轴的总长度。多用在V型发动机上。非全支承：优点缺点应用全支承曲轴提高曲轴的刚度和弯曲强度，减轻主轴承的载荷曲轴的加工表面增多，主轴承数增多，使机体加长应用较广泛，柴油机一般多采用此种支撑方式非全支承曲轴缩短了曲轴的长度，使发动机总体长度有所减小主轴承载荷较大承受载荷较小的汽油机可以采用此种方式连杆轴颈是曲轴和连杆相连的部分，连杆大头安装在曲轴的连杆轴颈上。

曲柄是连接曲轴主轴颈和连杆轴颈的部分。在曲轴的主轴颈、曲柄、连杆轴颈上钻有贯通的油道，以使主轴颈内的机油经此油道流至连杆轴颈进行润滑。平衡重用来平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心力及其力矩，有时还平衡部分往复惯性力，使发动机运转平稳。1.1曲轴飞轮组的构造曲柄与平衡重曲柄：连接主轴颈和连杆轴颈平衡重的作用：平衡离心惯性力和力矩，使发动机运转平稳，减小轴承载荷。平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）平衡重的类型：整体式、装配式（2）曲轴的轴向定位(止推垫片)曲轴作为转动件，必须与其固定件之间有一定的轴向间隙。而在发动机工作时，曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向力以及在上、下坡行驶或突然加、减速出现的轴向力作用而有轴向窜动的趋势。曲轴的轴向窜动将破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置，因此曲轴必须有轴向定位措施。而在曲轴受热膨胀时，又应允许它能自由伸长，故曲轴上只能有一处设置轴向定位装置。曲轴的轴向定位是过止推装置实现的。止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推环等多种形式，如图2.58所示。1.1曲轴飞轮组的构造（3）曲拐的布置一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。曲轴的曲拐数取决于发动机气缸的数目和排列方式。

直列式发动机曲拐数等于气缸数；

V型发动机曲拐数等于气缸数的一半。曲拐的布置（即曲拐的相对位置）除了与气缸数、气缸排列方式有关外，还与发动机作功顺序有关。如多缸发动机气缸数为i，则发动机作功间隔角为720°/i。1.1曲轴飞轮组的构造曲拐的布置曲拐布置的一般规律

1）各缸的作功间隔要尽量均衡，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸应作功一次，以使发动机运转平稳。2）连续作功的两缸相隔尽量远些，以减轻主轴承的载荷，同时避免进气干涉而影响充气量，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。3）V型发动机左右气缸尽量交替作功。4）曲拐布置尽可能对称、均匀以平衡离心力和惯性力，使发动机工作平衡性好。1.1曲轴飞轮组的构造1）直列四缸四冲程发动机曲拐布置曲拐对称布置在同一平面内，如图所示。作功间隔角为720°/4=180°，各缸工作顺序有1-3