汽车发动机维修曲柄连杆机构的检修
汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理与检修技巧
汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理与检修技巧汽车发动机是汽车的核心部件，也是汽车能够行驶的重要驱动力源。
而汽车发动机中的曲柄连杆机构则被认为是发动机的“心脏”，直接影响着其工作效率和可靠性。
对于维修机械师而言，了解汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理和检修技巧显得尤为重要。
一、曲柄连杆机构的工作原理1.曲轴我们需要了解到曲柄连杆机构中最重要的部件——曲轴构成及其工作原理。
曲轴是一根长条状的金属杆，其形状造型非常独特，每端都设有连杆销针孔和飞轮销槽。
曲轴的作用是将活塞通过连杆传递出来的往复运动转换成连续不断的旋转运动。
曲轴通过曲柄状的构造使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而整个曲柄连杆机构的工作便是基于这个原理。
2.连杆连杆是曲柄连杆机构中的另一重要部分。
它与曲轴相连，并将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。
连杆由一个大头、一根杆体和一个小头所组成。
大头设有铜套，其套接在曲轴连杆销针孔上以便连接，而小头则是连杆和活塞销的外表面连接处。
对于传统的四行程发动机而言，高压气体从气门进入汽缸时，活塞开始向下缩短燃烧腔，通过连杆的作用将能量转移到曲轴上。
随着活塞的推动，曲轴将发动机转速分别传递到牵引轮、齿轮、让汽车行驶起来。
3.摇臂摇臂也是曲柄连杆机构中的一部分，其作用是将凸轮轴的旋转运动转换成活塞和气门的机械运动。
它们是被高度优化的杆状零件，通常用于活塞式内燃机的气门控制系统中。
摇臂林立，带有凸轮，当凸轮旋转时摇臂会收缩并推动气门，从而将燃料和氧气注入汽缸内。
二、曲柄连杆机构的检修技巧1.曲轴磨削曲轴经过一段时间的使用和磨损之后，可能会出现磨损或者磨减等情况。
为了保证曲轴的循环使用，需要进行曲轴磨削和磨减的操作。
曲轴磨削时需要对曲轴进行防护和切割处理。
操作完成后，曲轴需要进行特定的钻孔和清洗，以确保操作效果。
2.连杆组装曲柄连杆机构中的连杆需要进行组装，并且需要保证组装的精度和质量。
在组装过程中，需要检查锻造的连杆是否有裂痕，并通过煮沸检查来确定连杆是否具有高强度。
汽车发动机维修曲柄连杆机构的检修
（2）飞轮。
功用：用来储存作功行程的能量，以克服进气、 压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能 均匀地旋转。 构造：
①用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件；
②起动发动机；
③上面刻有上止点记号，用来校准点火正时或 喷油正时以及调整气门间隙。
飞轮
本章结束
（5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造。
作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。 组成：由钢背和减磨层组成。钢背由1~3mm 的低碳钢制成。减磨层为0.3~0.7mm的减磨 合金，层质较软能保护轴颈。
3）曲轴飞轮组
曲轴飞轮组由曲轴和飞轮以及其他不同作 用的零件和附件组成，如下图所示。
1-起动爪；2-锁紧垫圈；3-扭转减振器总 成；4-带轮；5-挡油片；6-正时齿轮；7半圆键；8-曲轴；9、10-主轴瓦；11-止推 片；12-飞轮螺栓；13-润脂嘴；14-螺母； 15-飞轮与齿圈；16- 离合器盖定位销； 17-六缸上止点记号用钢球
⑦油环。 作用：刮油，即将汽缸壁上多余的润滑油刮下来。 类型：分为普通油环a）和组合油环b），如图所示。
1- 上刮片 ； 2- 衬簧 ； 3- 下刮片 ； 4- 活塞
（3）活塞销的构造。
作用：连接活塞和连杆， 并将活塞的力传递给连杆。
结构：用低碳钢或低碳合 金钢制成的厚壁管状体， 如图所示。
a ） 圆柱形 ； b ） 两段截锥形 ； c ） 组合形
③气环的作用。密封、传热、辅助刮油和布油。
④气环的密封原理。气环可能漏气的通道有三 条：环面与汽缸壁之间；环与环槽的侧面之间； 开口间隙处。前两处是可以密封的。
⑤活塞环的泵油作用及危害。
泵油作用过程是：当活塞带着活塞环下行（进 气行程）时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上 刮下来的润滑油充入环槽下方；当活塞带动活 塞环上行（压缩行程）时，环靠在环槽的下方， 同时将油挤压到环槽的上方，如此反复运动， 就将润滑油泵到活塞顶。
曲柄连杆机构的构造与维修
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修 2．活塞连杆组
活塞连杆组主要由活 塞、活塞环、活塞销 和连杆等部件组成， 如图2-13所示。
图2-13 活塞连杆组
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
1）活塞 活塞的主要功用是承 受汽缸中的燃烧压力， 并将此力通过活塞销 和连杆传给曲轴。此 外，活塞还与汽缸盖、 汽缸壁共同组成燃烧 室。 活塞是由活塞顶部、 活塞头部和活塞裙部 三部分组成，如图214所示。
图2-5 V形式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
③对置式（图2-6）。对置式发动机是指两列汽缸水平相 对排列，其优点是重心低，而且对置式发动机的平衡性较 好。
图2-6 对置式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（2）汽缸体的冷却 汽车发动机多采用水冷的方式（见图2-3），利用水套中 的冷却水流过高温零件的周围而带走多余的热量。风冷发 动机一般将汽缸体与曲轴箱分开铸造，为增强散热效果， 在汽缸体与汽缸盖的外表面铸有散热片，如图2-7所示。
图2-9 汽缸盖分解图
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
汽油机的燃烧室是当活塞位于上止点时，由活塞顶部及汽 缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常用燃烧室如图210所示。
图2-10 汽油机燃烧室
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
（1）盆形燃烧室。由于断面形状像澡盆，由此得名。盆 形燃烧室上面有进气门、排气门，弯曲的进气歧管和排气 歧管，容易产生进气涡流，但进气效率较低。 （2）倾斜盆形燃烧室。燃烧室上部是倾斜的，能产生较
图2-4 直列式
项目二 曲柄连杆机构的构造与维修
②V形式（图2-5）。两列汽缸排成V形的称为V形式汽缸 排列，V形发动机汽缸体宽度大，而长度和高度小，形状 比较复杂。但汽缸体的刚度大，质量和外形尺寸较小，多 用于六缸以上大功率发动机上，通常把此种发动机称为V 形发动机。V形的打 开角度被称为V形汽 缸夹角，为了平衡， V6发动机的汽缸平 角最好为90°，V8 发动机的汽缸夹角最 好为60°。
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
一、曲轴断裂
故障表现：曲轴断裂是一个非常严重的故障，常见于金属疲劳导致的断裂。
诊断与排查：
1. 检查曲轴是否有裂纹或损伤，特别是在曲柄与轴颈的连接处。
2. 确保曲轴的平衡达到标准，不平衡可能导致额外的应力。
3. 检查曲轴轴承和轴颈的磨损情况，过度磨损可能导致曲轴断裂。
二、连杆弯曲或断裂
故障表现：连杆弯曲可能会导致发动机振动或噪音，而连杆断裂则会导致发动机停止工作。
诊断与排查：
1. 检查连杆的直线度和弯曲度，确保其符合标准。
2. 检查连杆的轴承和衬套的磨损情况，过度磨损可能导致连杆断裂。
3. 检查连杆螺栓和螺母的紧固情况，确保其牢固。
三、活塞卡滞
故障表现：活塞卡滞会导致发动机运行不平稳，严重时可能导致发动机停机。
诊断与排查：
1. 检查活塞与缸套之间的间隙，确保其符合标准。
2. 检查活塞环的安装和磨损情况，确保其正常工作。
3. 检查机油的清洁度和粘度，不合适的机油可能导致活塞卡滞。
四、活塞环磨损
故障表现：活塞环磨损会导致发动机漏气和机油消耗增加。
诊断与排查：
1. 检查活塞环的磨损情况，特别是开口间隙和漏光度。
2. 检查活塞环的材料和硬度，确保其符合标准。
3. 检查缸套的磨损情况，过度磨损可能导致活塞环断裂。
五、缸体磨损
故障表现：缸体磨损会导致发动机漏气和压缩比下降。
诊断与排查：
1. 使用内窥镜检查缸体的磨损情况，特别是缸套和气缸壁。
汽车发动机的构造与维修(第二版)_电子演示文稿_曲柄连杆机构构造与维修
一、连杆组件：
连杆体 连杆盖 连杆螺栓 连杆轴瓦
二、连杆体构成:
小端
杆身 大端
连杆组件图
2.2 活塞连杆组构造和维修
三、定位方式：
连杆螺栓定位 锯齿形定位
套销定位
止口定位
四、连杆的安装：
配对安装 标记安装
2.2 活塞连杆组构造和维修
活塞销偏置图 请点击图片观看该图片对应的教学动画
2.2 活塞连杆组构造和维修
六、活塞的安装方向
活塞顶面上有方向标记：如箭头，缺口等，安装须注意。
2.2 活塞连杆组构造和维修
2.2.2 活塞环
一、分类与功用
1.分类: 油环
气环
2.气环功用: 保证活塞与气缸壁的密封 防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱 将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走 3.油环的作用: 刮除气缸壁多余机油，铺涂均匀油膜，防止机油串入气缸燃烧
（2）湿式缸套的缺点
缸体的刚度差，易产生穴蚀，且易漏气漏水 主要用于高负荷发动机和铝合金缸体发动机
2.5 机体的构造和检修
三、气缸的排列形式
气缸的排列形式图
2.5 机体的构造和检修
四、曲轴箱的形式
曲轴箱的形式图
2.5 机体的构造和检修
五、下曲轴箱
下曲轴箱图
2.5 机体的构造和检修
（3）磨损的检验
曲轴轴颈磨损的检修先检视轴颈有无磨痕和损伤，再测量主轴颈和 连杆轴颈的圆度误差和圆柱度误差。
对曲轴短轴颈的磨损以检验圆度误差为主，对长轴颈则必须检验圆
度和圆柱度误差。
曲轴弯曲检查图 点击观看视频：曲轴弯曲的检验.wmv 将百分表触头垂直地抵在中间主轴颈上，慢慢转动曲轴一圈，百分表指 针所示的最大摆差。
汽车发动机系统检修连杆组的检验与校正
二、连杆组的检验与校正
• 连杆的检验与校正主要是连杆变形的检 验与校正、连杆小头衬套的压装与铰削、 连杆大头与连杆盖接合平面的损伤等。
• 在发动机工作过程中，由于发动机超负 荷和爆燃等原因产生复杂的交变载荷，造 成连杆弯曲和扭曲变形。
• 连杆的弯曲是指连杆小头轴线对大头轴 线在轴线平面内的平行度误差；连杆的扭 曲是指连杆小头轴线对大头轴线在轴线平 面法向上的平面度误差。
• 导入案例：一辆解放CA1211J型载重汽车， 在使用过程中发动机的中上部发出“当当” 的明显、清晰而尖脆的敲击声，发动机温 度升高，响声不减弱，且曲轴箱通风装置 排气明显，烧机油严重。
• 故障分析：发动机温度升高后响声不减弱， 拆下喷油器向气缸内注入机油响声也不减 弱，可能是连杆弯曲造成的了活塞偏缸所 致，使活塞在换向过程中敲击气缸壁。
• 测量时，将三点规的V形槽靠在心轴上并推向检验平板。 如三点规的三个测量都与校验仪的平板接触，说明连杆 不变形。若有一个点或两个点不接触，可用厚薄规分别 测出各测点与平板之间的间隙。
连杆变形的检验 1-定位螺钉；2-菱形支承轴；3-量规；4-检验平板
2.连杆双重弯曲的检验
• 当连杆出现双重弯曲时， 应先测量出连杆小头端面 与检验平板的距离，再将 连杆翻转180°后，按同 样方法测出此距离。若两 次测出的距离数值不等， 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。
• 在发动机维修过程中应对连杆的弯曲和
（一）连杆变形的检验
• 连杆的损伤包括杆身的弯曲和扭曲变形、 小头孔和大头侧面的磨损，其中变形最为 常见。
• 1.连杆常规变形的检验 • 连杆变形的检验可在连杆校验仪上进行，
连杆校验仪能检验连杆的弯曲、扭曲、双 重弯曲的程度及方位，并校正连杆的弯曲 与扭曲变形。测量工具是一个带有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。
汽车发动机曲柄连杆机构的维修要点
汽车发动机曲柄连杆机构的维修要点曲柄连杆机构是发动机中的重要组成部分，它负责将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，从而输出动力。
因此，曲柄连杆机构的维修是非常重要的。
本文将介绍曲柄连杆机构的维修要点，包括检查曲轴、连杆、活塞、活塞环、曲轴轴承、连杆轴承、机油泵、冷却系统和气门间隙等方面。
1. 检查曲轴在曲柄连杆机构中，曲轴是最重要的部件之一。
需要检查曲轴的轴颈是否磨损，以及曲轴的旋转是否顺畅。
如果发现异常，需要更换曲轴或修复磨损的轴颈。
2. 检查连杆连杆是连接曲轴和活塞的重要部件，需要检查连杆的磨损情况，特别是连杆轴承和连杆螺栓是否松动。
如果发现异常，需要更换连杆或修复磨损的部位。
3. 检查活塞活塞是曲柄连杆机构中的另一个重要部件，需要检查活塞的磨损情况，特别是活塞环槽和活塞裙部。
如果发现异常，需要更换活塞或修复磨损的部位。
4. 检查活塞环活塞环是密封燃烧室的重要部件，需要检查活塞环的磨损和弹力是否正常。
如果发现异常，需要更换活塞环。
5. 检查曲轴轴承曲轴轴承是支撑曲轴的重要部件，需要检查轴承的磨损和间隙是否正常。
如果发现异常，需要更换轴承或修复磨损的部位。
6. 检查连杆轴承连杆轴承是连接连杆和曲轴的重要部件，需要检查轴承的磨损和间隙是否正常。
如果发现异常，需要更换轴承或修复磨损的部位。
7. 检查机油泵机油泵是提供机油的重要部件，需要检查机油泵的工作是否正常，以及机油滤清器是否清洁。
如果发现异常，需要更换机油泵或修理滤清器。
8. 检查冷却系统冷却系统是保持发动机正常运转的重要系统之一，需要检查冷却液的流量和温度是否正常，以及冷却系统是否有泄漏。
如果发现异常，需要修理或更换相关部件。
9. 调整气门间隙气门间隙是影响发动机性能的重要参数之一，需要定期检查和调整气门间隙，以保证发动机的正常运转。
10. 更换磨损零件曲柄连杆机构中的一些零件会随着使用而逐渐磨损，如曲轴轴瓦、连杆轴瓦等。
当这些零件磨损严重时，会影响发动机的性能和寿命，因此需要及时更换。
汽车发动机系统检修(张振东)项目1 任务5 发动机曲柄连杆机构典型故障检修
【知识目标】
•掌握曲柄连杆机构异响类型。 •掌握曲柄连杆机构异响产生的原因。
【能力目标】
•能正确诊断曲柄连杆机构的故障。 •能完成曲柄连杆机构故障的维修。
一、活塞敲缸响
• 由于配合间隙过大，活塞敲击气缸壁所产生的金属敲击声 称为活塞敲缸响。
（一）响声特点 • ①清脆有节奏的金属活塞敲缸。 • 故障排除：抽出活塞连杆组重新进行活塞选配后，故障
排除。
• 总结分析：本故障表现为早晨起动车辆时发动机中上部 响声较为明显，随着温度的升高响声逐渐减弱，这充分 说明该响声是由于活塞与气缸配合间隙过大造成的。随 着温度的升高，配合间隙逐渐减小，导致响声减弱，这 是活塞敲缸响明显的特点。
谢谢
小，热车时响声大。
（二）诊断方法
• ①找出最响转速。 • ②逐缸断火试验。
（三）处理意见
• 活塞销与衬套配合松旷产生的异响为良性异响，可待机排 除；活塞销与活塞销座孔配合松旷产生的异响为恶性异响， 应及时排除。
（四）原因
• ①活塞销与连杆小头衬套配合松旷。 • ②活塞销与活塞销座孔配合松旷。
活塞销与活塞销座孔配合松旷
四、曲轴轴承响（大瓦响）
• 由于曲轴轴颈与轴承配合松旷，在相邻两缸作功时造成轴 颈撞击轴承而造成的响声称为曲轴轴承响。
（一）响声特点 • ①发动机中高速运转时响声明显，发出低沉而连续的“镗
镗”金属敲击声，严重时机体发生振动。 • ②中速向高速连续急加速时响声明显。 • ③发动机抖动，机油压力降低。 • ④负荷增大时，响声明显。 • ⑤稳定转速运转时，内听响声明显。 • ⑥连续急加速时，外部虚听响声明显。
（一）响声特点 • ①沉重而有节奏的金属撞击声，中速时响声明显，有明显
而连续的“当当”敲击声。 • ②断火（断油）后响声减弱或消失。 • ③冷车起动时响声明显（尤为冬季）。 • ④轻抖油门有连续的金属敲击声。 • ⑤转速稳定时响声明显。
《汽车发动机检修》电子教案(1) 学习任务一 曲柄连杆机构检修
学习任务一曲柄连杆机构检修业精于勤，荒于嬉，行成于思，毁于随。
目录一、气缸体与气缸盖检修二、活塞连杆组检修三、曲轴飞轮组检修教学目标知识目标•掌握气缸圆度、圆柱度的检测方法及气缸检修尺寸的确定；•认识连杆的变形形式、掌握连杆检测与校正方法；•认识曲轴失效形式、掌握曲轴磨损、变形、裂纹的检修工艺；能力目标•能正确使用量缸表检测气缸磨损量并确定气缸修理尺寸；•能正确使用量具检测曲轴轴径磨损量并确定曲轴修理尺寸。
某辆行驶里程为12万千米的轿车，一位客户反映汽车燃油消耗增加，起动困难，并有明显的振动和噪音。
车间主管已经初步排除油路、电路问题，可能是气缸压力不足造成的，要求你详细计划检查工作过程和步骤，完成维修作业。
知识准备情境引入要解决故障必须掌握汽油机曲柄连杆机构检修知识。
一、气缸体与气缸盖检修1.气缸体、气缸盖主要失效形式及原因分析（1）气缸体、气缸盖的翘曲变形及主要原因。
（2）气缸体、气缸盖的裂纹及原因。
（3）气缸的磨损规律及原因。
（4）气缸的磨损的原因分析。
（5）减轻气缸套磨损的措施。
2.气缸体、气缸盖裂纹的检修（1）气缸体、气缸盖裂纹的检查①水压试验。
水压试验的要求是：在0.3～0.4MPa水压下，保5min，应没有任何渗漏现象。
②气压试验。
在没有水压机的情况下，往水套内加入自来水，用气泵或打气筒向水套内充气来检查渗漏部位。
（2）气缸体、气缸盖裂纹的修复发现气缸体、气缸盖裂纹，一般情况下采用换新件的方法修复。
若条件许可，也可采取如下方法修复。
①环氧树脂粘结（粘结法）。
②焊修。
气缸体和气缸盖的裂纹如发生在受力较大或用其他方法不易操作的部位，则可采用焊补法修复。
③堵漏剂堵漏。
注：水路和破缝表面清洗干净后，方可进行堵漏。
堵漏方法要正确。
3.气缸体、气缸盖平面翘曲变形检修（1）气缸体、气缸盖平面变形的检测。
检测时，应沿气缸体上平面(或气缸盖下平面)边缘和过中心交叉位置共6个方位。
注：每个缸体顶面最多允许加工检修两次，每次修磨的尺寸限度应小于0.25mm，最多允许修复总量不超过0.50mm。
《汽车发动机构造与维修》曲柄连杆机构检修
隧道式气缸体主轴承孔不分开，其特点是结构刚度最大，其质量也最大， 主轴承的同轴度易保证，但拆装比较麻烦，多用于主轴承采用滚动轴承的组 合式曲轴。
项目二 曲柄连杆机构检修
V型发动机将气缸排成二列，其气缸中心线的夹角γ＜1800，最常见的是600～900。 这种设计采用一根曲轴驱动两列气缸中的活塞运动，曲轴上每个连杆轴颈上连接两个连 杆，发动机必须有两个缸盖。V型结构缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，改 善了车辆外部空气动力学特性，且增加了气缸体的刚度，但发动机宽度增大，形状复杂， 加工困难，一般多用于气缸数多的大功率发动机上。
任务2.2 机体组的检修 子任务2.2.1 机体组零件认知
2、气缸的排列方式 发动机气缸排列方式有：直列式、V型、VR型、W型、水平对置式等。 直列式发动机的各个气缸排成一列，所有气缸共用一根曲轴和一个缸盖，气缸一般
垂直布置。直列式结构简单，易于制造，从而在一定程度上降低了成本，但长度和高度 较大，故有些发动机为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的。一般六缸以下发动机 多采用直列式。
行程最高，压缩行程次之，进气和排气行程较小，对机件影响不大，故这里 主要分析作功和压缩两行程中的气体作用力。
项目二 曲柄连杆机构检修
任务2.1 曲柄连杆机构认知 二、曲柄连杆机构受力分析
在作功冲程中，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2-2a）所示。活塞所受总压力为FP，它传到活塞销上可分解为FP1 和FP2。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。FP2把活塞压向气缸壁，形成活塞与缸壁间的侧压力，有使机体翻倒的趋势，故机 体下部的两侧应支撑在车架上。
第六章汽车发动机维修(曲柄连杆)方案
连杆校验仪
2）连杆变形的校正
在校正连杆时，首先要记下连杆弯曲与扭曲的 方向和数值，利用连杆校正器进行校正。通常是 先校正扭曲，再校正弯曲。 校正时应避免反复的 过校正。
3）连杆衬套的修复
在更换活塞销的同时，必须更换连杆衬套，以 恢复其正常配合。新衬套的外径应与小端承孔有 0.10~0.20mm的过盈，以防止衬套在工作中发生 转动。 过盈量也不可过大，否则会在压装时将衬 套压裂。选择新衬套时，可用量具分别测量连杆 小端承孔内径和衬套外径，其差值便是衬套的加 工余量。
（2）发动机标定功率或汽缸压缩压力低于标准值25% 以上。
（3）汽缸磨损，其圆柱度误差达到0.175~0.250mm， 或圆度误差达到0.050~0.063mm。
（4）燃油和润滑油消耗量明显增加。 （5）发动机出现异响。 （6）发动机不能正常运转或根本不能运转。 （7）发动机机体发生重大损伤事故。
二、发动机总成大修检测方法
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
第六章 汽车发动机维修
第一节 汽车发动机维修概述 第二节 曲柄连杆机构的检修 第三节 配气机构的检修 第四节 润滑系统的检修 第五节 冷却系统的检修 第六节 汽油发动机电子控制系统检修 第七节 发动机的装配与调试
第一节 汽车发动机维修概述
一、汽车发动机总成大修条件
（1）发动机加速性能恶化，明显感觉汽车起步加速时 间和超车加速时间延长。
教你如何正确检修汽车发动机曲柄连杆机构
教你如何正确检修汽车发动机曲柄连杆机构作为汽车的核心部件之一，发动机在发动机长时间使用之后，由于磨损、老化等原因，容易出现各种故障。
其中曲柄连杆机构是发动机中关键的零部件之一，也是发动机出现故障的较为常见的地方，对曲柄连杆机构进行检修是必要的。
但是，对于大多数一般用户来说，如何正确、安全地检修发动机曲柄连杆机构，又是一个难题。
本文就从以下几个方面详细介绍如何正确检修汽车发动机曲柄连杆机构的方法和步骤。
一、准备工作在开始之前，我们需要准备一些专业工具和设备，这些工具及设备包括以下内容：1.手电筒或拉线灯，用于提供充足的光源；2.起重设备，例如吊车、千斤顶、排气升降机或支架；3.扭力扳手，用于拆卸和安装机件时保证扭矩；4.测量仪器，例如外径卡尺、游标卡尺、百分表和量规等；5.清洁用品和刷子，用于清理旧件、清洗零件和松土。
准备工具和设备时，还需特别注意安全系数，例如吊车、千斤顶及其配件，应该是稳固可靠的，以确保工程安全。
二、机件检查在检修曲柄连杆机构之前，需要进行机件检查。
这个步骤非常重要，因为只有经过检查，我们才能清楚知道发动机的工作状态、零部件的损耗情况和经济性。
1.确认故障机件检查的第一步是确认故障。
经常出现的曲柄连杆机构故障主要有以下几种：（1）曲轴断裂或变形（2）连杆松动（3）连杆轴承磨损或破裂（4）活塞、活塞环损坏（5）以上零件故障导致机油泡沫或汽油夹杂2.拆卸发动机在确认故障之后，需要将发动机拆卸下来，方便我们进行检查和维修。
对于小型车，发动机拆卸的步骤如下：（1）断开油管、进气管、散热器和电缆等相关部件接口；（2）确定打开发动机盖和固定螺钉，并用起重设备将发动机吊升到适当的高度上；（3）拆卸发动机支撑和镶垫，将发动机正确拆卸。
三、维修零件在检查和分析故障的基础上，我们需要对损坏的零件进行处理和修理，以确保发动机的正常运行。
在准备进行修理工作时，我们需要特别严格、小心地进行操作。
1.对曲轴进行检查和修理曲轴可能存在的问题包括变形、断裂、弯曲等，如果出现这些问题，需要将曲轴磨平和修补。
汽车发动机构造与维修-第三章曲柄连杆机构
第一节 机体组
二、气缸盖
二、气缸盖 气缸盖作用：用来密封气缸的上部，与 活塞、气缸等共同构成燃烧室。
气缸盖示意图 1－排气门 2－进气门 3－排气道 4－火花塞座 孔 5－进气门 6－凸轮轴座孔
第一节 机体组
二、气缸盖
别克气缸盖示意图 1－前凸轮轴盖 2－气缸盖螺栓 3－ 孔塞 4－气门导管 5－凸轮轴轴承 盖 6－火花塞座孔7－后凸轮轴轴承 盖 8－防冻塞 9－机油油道盖 10－ 排气管安装螺栓 11－节温器 12－ 气门 13－凸轮轴座孔
第二节 活塞连杆组
二、活塞环
二、活塞环 活塞环按其主要功用可分为气环和油环两类。
活塞环三隙 1－活塞环工作状态2－活塞环自由状态3－工作面4 －内表面5－活塞6－活塞环7－气缸壁 Δ1－开口间隙Δ2－侧隙Δ3－背隙d－内径B－宽度 油环 气环
第二节 活塞连杆组
二、活塞环
1.气环 气环也叫压缩环，用来密封活塞与气缸壁的间隙，防止气缸内的气 体窜入油底壳，以及将活塞头部的热量传给气缸壁，再由冷却水或空气 带走。另外还起到刮油、布油的辅助作用。
拔掉火花塞 拔掉分电器电插头
第四节 曲柄连杆机构的维护
一、气缸压缩压力的检验
一、气缸压缩压力的检验
技术提示
在拆卸火花塞或喷油器前， 要用压缩空气吹净火花塞或喷 油器周围的赃物。在吹赃物的 过程中，眼睛要进行防护或躲 开，防止赃物进入眼睛中。在 装火花塞或喷油器时，不要忘 记安装密封垫，密封垫应更换 新件。要保证螺纹扣对正，扭 紧力矩合适。
飞轮上的转速信号轮 正时标记
第四节 曲柄连杆机构的维护
第四节 曲柄连杆机构的维护
一、气缸压缩压力的检验
一、气缸压缩压力的检验
拔掉喷油器电插头
曲柄连杆机构的检修
曲柄连杆机构的检修
(7)拧松飞轮螺栓，拆下主轴承盖，抬出曲轴，并 依据主轴承盖上的标记，将主轴承盖装回气缸体，拆下 飞轮和飞轮壳。
(8)拆下应取出的各类小零件。对易丢失的半圆键 等各类小零件，要妥善存放。
汽车维修技术
曲柄连杆机构的检修
在进行发动机总成解体的过程中，要注意以下 问题：
(1)要熟悉待修发动机的解体工艺，严格按工艺 步骤进行操作。解体过程中，缺少装配标记和平衡 标记的部位，应补做标记。
(2)了解安全操作规程，正确使用机、工具，以 免在解体过程中损坏机件。
现以东风EQ6100-1型汽车发动机为例，介绍 发动机的一般解体步骤。
(5)拆掉机油滤清器和机油出油管。 (6)拆掉曲轴箱通风管，拆掉进排气歧管 总成。 (7)拆掉气缸盖出水管。
曲柄连杆机构的检修
二、 曲柄连杆机构的解体
曲柄连杆机构的解体步骤如下： (1)取下气门室罩盖，拆下摇臂轴 总成，取出推杆，拆下挺杆室盖，取 出挺杆。 (2)拆掉前后气缸盖。东风 EQ6100-1型汽车发动机的气缸盖螺 栓拧松顺序如图4-1所示。
曲柄连杆机构的检修
一、 拆除附件
拆除附件的步骤如下： (1)拆掉发动机前悬置支架。 (2)拆掉空气滤清器、汽油泵至化油器的油管、分电器至 化油器的真空连接管，拆下化油器。 (3)拆掉汽油泵、分电器及支承座，抽出分电器机油泵传 动轴，拆掉起动机、机油压力传感器和机油泵出油箱。
曲柄连杆机构的检修
(4)取下风扇皮带和空压机皮带，拆下发 电机，拆除小循环水管、水泵、空压机进出 机油管和空压机及支架。
图4-1 东风EQ6100-1型汽车 发动机的气缸盖螺栓拧松顺序
汽车发动机维修 曲柄连杆机构检修
一、理论知识准备
2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系
2）活塞连杆组 （1）活塞的功用、构造。 ②活塞头部。
作用：承受压力并传给连杆；与活塞环一起实现汽缸的密封；将活塞顶吸收 的热量通过活塞环传导到汽缸壁上。
结构：头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有2～3道环槽， 上部1～2道用以安装气环，下部一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有许多径 向小孔，被油环从汽缸壁上刮下来的多余机油，经这些小孔流回油底壳。
学习任务五
活塞连曲杆柄组连故杆障诊机断构与检修修复
任务要求
完成本学习任务后，你应该能：
1.知道曲柄连杆机构的组成、构造和装配关系； 2.明确拆装曲柄连杆机构的步骤及装配要求； 3.分析曲柄连杆机构各零件损坏导致故障的现象； 4.具备正确使用测量和检测工具检测曲轴的弯曲、扭曲、磨损和间隙的实际操 作能力； 5.正确使用测量和检测工具检测活塞连杆组零件； 6.明确曲轴轴承的选配方法。
第一密封面的建立：活塞环在自由状态下，其外圆直径略大于缸径，所 以装入汽缸后，环就产生一定的弹力与缸壁压紧，形成了第一密封面。
第二密封面的建立：由于活塞头部与缸壁间有间隙，活塞环还有侧隙和 背隙，汽缸内未被密封的气体不能通过第一密封面下窜，便窜入侧隙和背隙， 把环压到环槽端面形成第二密封面。
一、理论知识准备
为此，多在结构上采取如下措施：即尽量减小环的质量，气环采取特殊 断面形状，油环下设减压腔，气环下面的油环加衬簧或用组合式油环等方式。
一、理论知识准备
2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系
2）活塞连杆组 （2）活塞环的构造。 ⑥气环的断面形状，如图5-7所示。
图5-7 气环的断面形状
一、理论知识准备
2）活塞连杆组 （1）活塞的功用、构造。 ③活塞裙部。
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（1）曲轴。
作用：把活塞的往复运动变为旋转运动，对外 输出功率并用来驱动发动机各辅助系统工作。 构造：曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、 平衡块、前端和后端等组成。
①主轴颈。主轴颈是曲轴的支承部分，通过主 轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。曲轴的支承 方式一般有两种，一种是全支Байду номын сангаас曲轴，另一种 是非全支承曲轴。 ②连杆轴颈。连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部 分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧 过渡，以减少应力集中。
半拖板式活塞
拖板式活塞
④经过变形的活塞。 作用：提高活塞的工作性能。 偏心活塞：是指活塞销中心偏离活塞销轴线 的活塞。其主要目的是减少活塞在汽缸内的 敲击。 桶形活塞：由于活塞上部受热较强，活塞侧 面的形状，通常制成锥形、梯形或锥形和柱 形组合，也有较复杂的变椭圆形。
（2）活塞环的构造。
①类型：分为气环和油环两种。 ②活塞环的“三隙”：活塞环在安装时留有端隙、 侧隙、背隙三处间隙（如下图），端隙Δ1是活塞 环装入汽缸后开口处的间隙；侧隙 Δ2是环高方向 与环槽之间的间隙；背隙 Δ3是活塞及活塞环装入 汽缸后，活塞环背面与环槽底部间的间隙。
理论知识
1.曲柄连杆机构的作用 2. 曲柄连杆机构的组成、构造 及装配关系
1.曲柄连杆机构的作用
曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场 所，把燃料燃烧后产生的气体压力 变为曲轴的转矩；并将活塞的往复 运动变为曲轴的旋转运动。
2.曲柄连杆机构的组成、构造、 装配关系
1）机体组 2）活塞连杆组 3）曲轴飞轮组
活塞环端隙、 侧隙和背隙 1- 汽缸 ； 2- 活塞环 ； 3- 活塞
③气环的作用。密封、传热、辅助刮油和布油。 ④气环的密封原理。气环可能漏气的通道有三 条：环面与汽缸壁之间；环与环槽的侧面之间； 开口间隙处。前两处是可以密封的。
⑤活塞环的泵油作用及危害。 泵油作用过程是：当活塞带着活塞环下行（进 气行程）时，环靠在环槽的上方，环从缸壁上 刮下来的润滑油充入环槽下方；当活塞带动活 塞环上行（压缩行程）时，环靠在环槽的下方， 同时将油挤压到环槽的上方，如此反复运动， 就将润滑油泵到活塞顶。
对于缸数为 i的四冲程发动机而言，其发火间 隔角应为 720°/i ，即曲轴每转 720°/i 时，就 有一缸作功，以保证发动机运转平稳。 常用的多缸发动机曲拐布置和发火次序如下： 四冲程直列四缸发动机： 发火间隔角应为720°/4=180°，发火次序有 两种可能的排列法：1-3-4-2或1-2-4-3 。
1）机体组
机体组包括汽缸体、汽缸垫、汽缸盖、曲 轴箱及油底壳，如下图所示。
2）活塞连杆组
（1）活塞的作用，构造 （2）活塞环的构造 （3）活塞销的构造 （4）连杆的构造 （5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造
活塞连杆组组成
（1）活塞的作用、构造。
作用：承受汽缸中气体压力所造成的作用力， 并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴 旋转。活塞顶部还与汽缸盖和汽缸壁共同组 成燃烧室。 构造：活塞的基本构造可分为顶部、头部和 裙部三部分，在活塞头部加工有活塞环槽和 加强筋，在活塞裙部有安装活塞销的活塞销 座，如下图所示。
连接方式： ①全浮式：在发动机正常工作温度下，活塞 销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。 ②半浮式：活塞销与活塞销座孔和连杆小头 两处，一处固定，一处浮动。
（4）连杆的构造。
作用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复 运动为曲轴的旋转运动。 组成：连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓 和连杆轴瓦等组成。 ①小头：用来安装活塞销，以连接活塞。 ②杆身：常做成“工”字形断面。 ③大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般 做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。
危害：活塞环的泵油作用对润滑困难的汽缸 是有利的。但随着发动机转速的提高，泵油 作用加剧，不仅增加了润滑油的消耗，而且 可能使火花塞因沾油而不能产生电火花，并 使燃烧室内积炭增多，甚至在环槽内形成积 炭，挤压活塞环而失去密封性。另外还加剧 了汽缸等件的磨损。
⑥气环的断面形状，如下图所示。
a）矩形环；b）锥形环；c）正扭曲内切环 d）反扭曲锥面环；e）梯形环；f）桶形环
③曲柄。曲柄是主轴颈与曲柄销的连接部分，也 是曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。 ④平衡块。平衡块用来平衡发动机不平衡的离心 力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而 使曲轴旋转平稳。 ⑤前端轴与后端轴。前端轴是第一道主轴颈之前 的部分，后端轴是最后一道主轴颈之后的部分。
⑥曲轴的轴向定位。轴向定位可以保证曲柄连 杆机构的正常工作。轴向定位是通过止推装置 实现的。止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推 环和轴向止推滚珠轴承等多种形式。 ⑦曲拐的布置。一个主轴颈、一个连杆轴颈和 一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等 于汽缸数；V 形发动机曲轴的曲拐数等于汽缸 数的一半。
（5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造。
作用：保护连杆轴颈及连杆大头孔。 组成：由钢背和减磨层组成。钢背由1~3mm 的低碳钢制成。减磨层为 0.3~0.7mm 的减磨 合金，层质较软能保护轴颈。
3）曲轴飞轮组
曲轴飞轮组由曲轴和飞轮以及其他不同作 用的零件和附件组成，如下图所示。 1- 起动爪； 2- 锁紧垫圈； 3- 扭转减振器总 成； 4- 带轮； 5- 挡油片； 6- 正时齿轮； 7半圆键；8-曲轴；9、10-主轴瓦；11-止推 片；12-飞轮螺栓；13-润脂嘴；14-螺母； 15- 飞轮与齿圈； 16- 离合器盖定位销； 17-六缸上止点记号用钢球
四冲程直列六缸发动机： 四冲程直列六缸发动机的点火间隔角为120°。 这种发动机曲轴的曲拐，每两缸布置在一个 平面内，互成120°夹角（如下图），曲拐布 置的点火顺序为1-5-3-6-2-4（表）。
四冲程V 形六缸发动机： 四冲程 V形六缸发动机的发火间隔角为 120°， 3个曲拐互成120°（如下图）。工作顺序R1L3-R3-L2-R2-L1。工作循环见表。
V 形八缸发动机： V8发动机左右两缸共用一个曲拐，故曲拐布置与 四缸机一样可采用曲拐180°平面布置，也可采用 曲拐90°夹角空间布置（如下图）。V8发动机的 点火顺序为1-5-4-2-6-3-7-8（表）。
（2）飞轮。
功用：用来储存作功行程的能量，以克服进气、 压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能 均匀地旋转。 构造： ①用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件； ②起动发动机； ③上面刻有上止点记号，用来校准点火正时或 喷油正时以及调整气门间隙。
飞轮
本章结束
学习任务六 曲柄连杆机构的检修
理论知识
任务要求
1.知道曲柄连杆机构的组成、构 造和装配关系； 2.明确拆装曲柄连杆机构的步骤 及装配要求； 3.分析曲柄连杆机构各零件损坏 导致故障的现象；
4.具备正确使用测量和检测工具 检测曲轴的弯曲、扭曲、磨损和 间隙的实际操作能力； 5.正确使用测量和检测工具检测 活塞连杆组零件； 6.明确曲轴轴承的选配方法。
①活塞顶部。 作用：形成燃烧室的底部。 形状：平顶、凸顶、凹顶，如下图所示。
②活塞头部。 作用：承受压力并传给连杆；与活塞环一起实 现汽缸的密封；将活塞顶吸收的热量通过活塞 环传导到汽缸壁上。 结构：头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。
③活塞裙部。 作用：为活塞在汽缸内做往复运动导向并承受 侧压力。 类型：半拖板式，如左图所示；拖板式，如右 图所示。
⑦油环。 作用：刮油，即将汽缸壁上多余的润滑油刮下来。 类型：分为普通油环a）和组合油环b），如图所示。
1- 上刮片 ； 2- 衬簧 ； 3- 下刮片 ； 4- 活塞
（3）活塞销的构造。
作用：连接活塞和连杆， 并将活塞的力传递给连杆。 结构：用低碳钢或低碳合 金钢制成的厚壁管状体， 如图所示。
a ） 圆柱形 ； b ） 两段截锥形 ； c ） 组合形