5-1、第五章、发动机各组成系统的检修(1、2、3、4节)

二、气缸体、气缸盖变形的检修
1、气缸体与气缸盖变形的原因：
气缸体和气缸盖的变形，直接影响修理质量。大修时只需对零件清洗、 检查，必要时更换损坏的零件。除此以外，有时因下述原因，也会使缸体、 缸盖变形： （1）在制造时进行的时效处理不足，因此零件内应力较大。在高温条 件下工作时，内应力重新分配，达到新的平衡，使零件产生过大的翘曲变 形，破坏各部位之间的位置精度，因此换装新的零配件，效果也是很不理 想的。 （2）由于装配、维修过程中，不按工艺规程操作，气缸盖螺栓紧固扭 力不均匀，不按规定顺序装卸缸盖螺栓而引起缸盖变形，或装配过程中缸 盖螺栓的拧紧力矩过大，使螺孔四周因受螺栓拉力作用而凸起。 （3）在高温下拆卸缸盖，使缸盖发生拱曲，或缸体、缸盖因裂纹损伤 而采用热焊补修理法发生受热变形。 （4）由于气缸垫不平引起漏水、漏气使平面形成腐蚀、斑点，或修理 工作平面采用环氧浇灌引起不平。 在这些变形中，往往缸盖变形较大，缸体变形较小。
图5-7
活塞销与活塞压力法装置
（2）衬套的压入： 衬套压入可在台虎钳上进行。压入前检查连杆小头内孔是否有损伤 和毛刺，如有损伤和毛刺应进行修整。压入时，衬套倒角端应朝向连 杆小头内孔倒角端，并放正。 （3）连杆衬套的修配： 将活塞销穿过研磨或滚压的连 杆衬套夹在虎钳上，沿活塞销轴 线方向扳动连杆，应无间隙感觉。 加入机油扳动时无“气泡”产生。把 连杆置于水平面成75°角时应能 停住，轻拍连杆徐徐下降，如图 5-8。

气缸的圆度误差：在同一断面上测量到的 最大与最小直径差值的一半，即为该断面 的圆度误差。把在三个测量断面上测量到 的最大的圆度误差作为气缸的圆度误差。
气缸的圆柱度误差：在三个断面内所测得 的所有读数中最大与最小直径差值的一半 即为气缸的圆柱度误差。

（2）气缸的修理声尺寸：
在确定发动机修理尺寸时，应以磨损最大的气缸为标准。一般发动 机前、后两缸磨损较大，测量时可重点测量这两只气缸。以磨损最大的 缸径尺寸作为选取修理尺寸的依据。几种车型发动机活塞与气缸的装配 间隙（见表5-1）。
2、活塞环的磨损： 常见活塞环磨损有磨料磨损和拉毛磨损。在使用不当时，也可能出现 环失去弹性或断裂以及活塞烧顶等现象。
ห้องสมุดไป่ตู้ 二、活塞和活塞环的选配
1、活塞的选配：
活塞的选配，关键是保证活塞与气缸壁的间隙应达到标准。活塞的 选组应根据测得的气缸直径，选配对应的组别，选配的活塞其寸应按表 5-2所列的标准值范围，活塞的组别标于活塞顶部。
图5-1
气缸体平面度的检查
三、气缸磨损的检查与修理
发动机大修与否主要取决于气缸磨损程度，气缸磨损超过允许标准时， 发动机的其他机件，如曲轴、凸轮轴、气门等摩擦副也都接近修理条件。 1、气缸磨损的原因： （1）润滑不良造成的机械磨损： 发动机在工作中，气缸上部的润滑条件较差，因为润滑油不易溅到气 缸壁上部。 （2）高压造成的机械磨损： 发动机工作时，活塞环在自身弹力和气体压力作用下，压紧在气缸壁 上。 （3）腐蚀造成的磨损： 通常汽油中含硫量为0.15％，由于燃烧，生成二氧化硫（SO2），其 中一部分生成三氧化硫（SO3），SO3同燃烧生成物中的水结合成硫酸 （H2SO4）蒸气，存在于燃气中。 （4）磨料造成的磨损： 磨料是由机油中渗和的金属杂质和空气中带进的尘土拌合形成的。
活塞环侧隙的检查
三、活塞销和活塞连杆组的修配
1、活塞销与活塞销座的修配： （1）活塞销的选配： 活塞销的作用是连接活塞与连杆并在两者之间传递压力和推力。 （2）活塞与活塞销 的装配方法： 如果环槽过浅，则 销环易脱落，造成“拉 缸”事故，具体要求如 下：
· 热装法是将活塞放 在水中加热，当水沸 腾后，将活塞迅速取 出，并立即把活塞销 压入活塞销座孔内。 · 压入法及其夹具 如图5-6。
拉缸声


现象:1）此响声一般出现在发动机大修后的走合 期。即发动机在怠速运转时出现“嗒嗒”声略像 活塞敲缸的声音，温度升高后，响声不但不消失， 反而稍重一些，有时还带有“吭吭”的声音，发 动机稍有抖动的现象； 2）断火实验仍有响声，但严重拉伤后也出现活塞 敲响，不过此时断火实验响声有减弱。 3）拉伤到一定程度的时候，出现发动机突然熄火 的现象。 4）严重时，从加机油口处往外冒烟。
图5-8
连杆衬套修配质量的检验
3、连杆的弯扭检查和校正： 连杆的弯曲变形和扭转变形，将会使发动机在工作中产生活塞的偏缸 现象，严重时会导致拉缸，降低发动机输出功率，在检修中应加以重视。 常用连杆检验器来检查连杆的弯曲、扭转和弯扭并存的故障，如图5-9。
图5-9
连杆弯扭的检查和校正
活塞异响故障的检修
2、气缸的修理：
（1）气缸的测量： 测量时，必须在每一个缸中三个不同高度上和相互垂直的两个平面 上进行测量，见图5-2。此时，应摆动表杆，当表针指到最小刻度时， 表示测杆垂直于气缸中心。此时的读数为标准读数。通常可以测得最大 的磨损量、圆度和圆柱度。
图5-2
气缸孔内径检查的位置
气缸的圆度、圆柱度误差



检查与判断



1）这种响声的特点是冷车明显，热车时减弱或消失； 2)发动机在中下速度运转时，可用手抖动油门检查，一般 在收油门的瞬间响声较明显 3）可用听诊器具，放在气缸上部听察，并结合断火实验 来确定哪个气缸发响 4)经诊断初步确定某缸发响后，为进一步核实，可将发动 机熄火，卸下火花塞，往气缸内注入少量机油，然后再装 上火花起动发动机。如声音减弱或消失，过一会儿，声音 又起，或在起动着火后的几十秒钟内出现几声响，随即消 失，过一会儿又出现几声，则可判定此缸敲缸响。 5）有时遇到“反上缸”的现象，即在断火实验时出现敲 击响声，并由间断变为连响。这是由于活塞裙部锥度过大， 致使活塞头部撞击气缸壁所致。 6）如冷车时响，热车不响时，可继续运行。大修出厂的 车辆，在温度低于213K(40℃)时，允许有轻微响声。
2、缸体和缸盖平面的不平度检查与修理： 缸体和缸盖的不平度可用长度大于待检缸体最大长度的刀口尺或光轴 和厚薄规检查，使用光轴时其径向全跳动应不大于0.05mm，粗糙度Ra为 0.48μm（如图5-1所示）。观察平面与刃口线或光轴母线漏光部位，并用 厚薄规塞检漏光处。 如果，中间凸起， 应将两端间隙调成 等值后再进行测量， 所测得的最大间隙即 为该平面的平面度误 差。
活塞销响


现象：1）发动机在怠速或中速运转时，在发动机的侧上
部可听到“嗒嗒嗒”的明显、清晰而尖锐的敲击声。 2）用手拉油门，由怠速往下中速急速抖动油门时响声非 常明显，且清脆连贯； 3）发动机温度升高时，响声不减弱； 4）断火实验时响声减弱或消失，而恢复工作时的瞬间， 有明显的1~2下响声。
表5-2
标准发动机活塞尺寸
测量活塞直径时，应在活塞裙部长轴方向，距活塞最下端约15~25mm 处测量（如图5-3）。 此外，同组活塞的质量差不得超过5g，否则在运转中将引起发动机抖 动。一般采用车削裙部内部或重新选配。
图5-3
活塞直径的测量
2、活塞环的选配：
活塞环与活塞一样，分标准尺寸和加大尺寸的。在选用时环的尺寸 级别应与活塞的尺寸级别一致。选用活塞环后，应进行如下检查修正：
第二节
活塞连杆组的检修
一、活塞和活塞环的磨损
1、活塞的磨损：
活塞在工作中的最大磨损部位是活塞环槽，主要原因是气缸压力的 作用，使活塞环对活塞环槽的单位面积之压力很高，同时活塞在高速往 复运动中，活塞环对活塞环槽的冲击很大。尤其是第一道环槽，所承受 的压力最大，周围的温度最高，且润滑条件差，因此磨损最为严重，以 下逐渐减轻。环槽的磨损主要是下平面，上平面磨损较少，这是因为活 塞环在工作过程中大部分时间在下平面与活塞槽平面相接触、摩擦。环 槽磨损后，引起活塞环侧隙增大，使气缸漏气和窜油，润滑油进入燃烧 室，燃烧产生大量积碳、结胶，使活塞环过热，失去弹性或卡死，造成 发动机工作冒黑烟，经济性能下降。 活塞工作时，由于气体压力和惯性力的作用，活塞销与销座孔之间 产生磨损。其最大磨损在上下方向。磨损使配合松旷，严重时，在工作 中会出现不正常响声。以往采用绞削活塞销孔，更换加大活塞销来解决， 目前大多采用更换活塞解决。
表5-1
几种车型活塞和气缸的配合间隙
（3）气缸镗磨中应注意的问题：
在镗磨气缸时还需注意如下几点：
（1）镗削速度，要根据气缸壁硬度和气缸直径确定，硬度高、直径大 的宜用低转速。 （2）镗缸时应隔缸进行镗削，以减小热变形的影响。 （3）镗削时第一刀进刀量应小，约为0.025～0.05mm，因第一刀时气缸 表面较硬，同时由于气缸失圆造成进刀不均匀，进刀小，可以减少残留量 及刀杆的变形量。中间各刀可加大到0.07～0.08mm。最后一刀为了保证光 洁度，进刀量应减小为0.025～0.050mm。 （4）磨缸是为了降低气缸表面粗糙度，同时使缸壁形成网状螺旋形的 “花纹"，以便发动机工作时，在其中有适当存油。通常磨缸分粗磨和细 磨。磨缸后的圆度偏差应不大于0.005mm，圆柱度偏差不大于0.075mm，表 面粗糙度Ra值不大于0.6μm，并形成与水平线成22°～32°夹角的交叉纹 线。
（1）活塞环与缸壁的漏光检查： 活塞销的作用是连接活 塞与连杆并在两者之间 传递压力和推力。 （2）活塞环开口 间隙的测量：（如图5-4 所示）
图5-4
活塞环开口间隙的检测
（3）活塞环侧隙的测量： 该侧隙可用厚薄规测量（如图5-5）。侧隙过大影响活塞环的密 封作用，过小会使其卡死在环槽内。
图5-5

（1）活塞敲缸响 现象: 1) 发动机怠速时，在气缸的上部发出清脆
的敲击声，好像一小锤轻敲水泥地面产生的“嗒 嗒：嗒”的声音； 2）发动机低温时响声明显，温度升高后响声减弱 或消失，怠速或下中速时响声明显，中高速时一 般减弱或消失； 3）该缸断火后，响声减弱或消失。 原因：1)活塞与气缸壁间隙过大。 2）气缸壁润滑条件不佳。
第五章
第一节
发动机各组成系统的检修
气缸体与气缸盖的检修
气缸体是发动机的基础部件，气缸盖是发动机的主要部件，它们是 燃料燃烧作功的基件。通常气缸体和气缸盖都由灰铸铁或铝合金铸成， 结构复杂，工作条件恶劣，使用或修理不当易产生如下损伤： （1）气缸体及气缸盖的破裂损伤。 （2）气缸磨损损伤。 （3）各结合面的翘曲变形或其他部件的变形。 所有这些损伤都会影响发动机的技术性能指标、工作可靠性和耐久 性。因此在修理过程中应认真检验，发现问题及时解决。
一、气缸体、气缸盖破裂损伤检查与修理
1、破裂的原因：
气缸体与气缸盖常因工作温度不均匀，导致热应力产生，在结构薄弱 环节因刚度不足而产生破裂，在交变和脉动应力作用下导致疲劳裂纹的 出现，或在冬季未放冷却液，造成冻裂。发动机过热时，突然添加冷却 液，或者因冲击、撞击、过度拧紧或对中不好而导致零件变形等不规范 操作，使缸体、缸盖产生裂纹甚至断裂。因此在大修开始前，修补裂缝 后，镶装气缸套、气门座圈及气门导管后均应进行裂纹检查的工作。
2、检查方法：
在维修行业中，气缸体、气缸盖破裂常用到的检测方法有：水压法、 磁力探伤法、荧光粉检查法、染色渗透剂检查法和气雾探伤检查法。
3、缸体、缸盖上裂纹的修理：
缸体、缸盖上的裂纹基本上分为内部的（如燃烧室部位）和外部的 （即可从外部看到的）两种。
修理缸体、缸盖上裂纹，通常采用有机粘接、气焊、氩弧焊、铸铁 销接等方法。
图5-6
活塞销与活塞压力法装置
2、活塞销和连杆衬套的修配： 对于全浮式结构的活塞销，在发动机大修时，在更换活塞与活塞销 的同时必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合，否则在运转中会产生异 响，引起冲击。 （1）连杆衬套的选配： 新衬套的外径与座孔应有0.06~0.15mm的过盈量，以保证衬套在工作 时不走外圆。过盈量过大会造成衬套压装困难，甚至压坏衬套。过盈量 的测量如图5-7，其差值就是衬套的过盈量。
拉缸声检查与判断


1）发动机运转中，出现类似敲缸现象，但 声音不是随发动机温度的升高而减弱消失， 可初步判定为拉缸响声； 2）拆下气缸盖，检查缸壁的拉伤情况，并 找出拉伤原因。如果只是由于活塞与缸壁 配合过紧而轻微拉伤时，可稍磨一下缸壁， 仍可以用原活塞装复。如拉伤严重，应重 新镗缸，并换加大活塞的方法修复；