2.2曲柄连杆机构和配气机构常见故障诊断

(2)拉缸故障的原因和预防 1)选择合适的发动机润滑油，对于那些汽缸 活塞配合间隙小、活塞环开口间隙小、压 缩比大、转速高的发动机，必须选择级别 高的多级汽机油，如5 W/40或10 W/40。 2)在寒冷地区时最好待发动机温度正常后再 行驶，冷车时不要随意加大油门。 3)发动机冷却液充足，不要在缺水甚至无冷 却液的情况下强行驾驶。 4)正确装配。
常见故障： 气缸压力异常和异响。其中气缸压力异常 包括压力过低和过高两种。 一、气缸压力过低 1）故障现象： 发动机起动困难，怠速不稳，动力不足， 机油和燃油消耗增加

2)主要原因：
空气滤清器过脏或堵塞
活塞、气缸、活塞环磨损过大，密封不严 气门和气门座磨损过大， 气缸垫片损坏 气缸盖变形 气门间隙不当
图2.3 连杆衬套的铰削及活塞销装配间隙检测 (a)连杆衬套的铰削 (b)检测活塞销和连杆衬套的配合 (c)检测活塞销和连杆衬套的配合间隙




2)活塞顶部、连杆前部和连杆轴承前部均有 标记，装配时需注意不要装错方向。 3)装配前再一次清洁所有零部件，并在汽缸 内壁上薄薄地抹一层机油。 4)活塞连杆组组装好后，从汽缸体上部，将 连杆和活塞装入，活塞环用活塞环钳夹紧， 使其顺利进入汽缸，用手锤把推活塞顶， 使活塞连杆组到位。 5)国产轻型汽车同一组活塞质量差不得大于 3 g，一台发动机各缸活塞连杆组质量差不 得大于8 g。 6)按安装主轴承方式将连杆轴承放入座槽， 扣好所有的轴承盖从中间向两边逐一按规 定力矩拧紧全部连杆轴承盖螺母(螺栓)。
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2-2。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2-2
气缸孔内径检查的位置
（2）气缸的修理声尺寸：
3）诊断流程 如图所示
二、气缸压力过高
1)故障现象 爆震.因为燃烧室内油气点火后，火焰波尚未 完全扩散，远程未燃的油气即因为高温或 高压而自燃，其火焰波与正常燃烧的火焰 波撞击而产生极大压力，使得引擎产生不 正常的敲击声。 2) 主要原因 燃烧室容积变小。包括积炭和气缸盖加工过 度等。
曲柄连杆机构的主要检查和测量 (1)汽油机汽缸压力的检查 1)汽油机汽缸压力检查方法和注意事项
5)磨合期内正确使用。 6)保持润滑油清洁。 7)选择正品的活塞环。 (3)连杆故障的诊断与修理 1)连杆弯曲后会使该缸活塞从 上止点到下止点始终偏于一侧。 2)连杆扭曲的检查方法。

图2.4 连杆弯曲的检 测
曲柄连杆机构主要零件的检修
第一节 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。
2.1.4 主要部件的常见故障诊断 (1)活塞偏缸故障的危害及诊断 1)检查活塞是否偏缸时，若发现各缸活塞在上 止点和下止点改变偏斜方向，说明是曲轴上 的连杆轴颈失圆度超差。应更换或重新磨削 曲轴的连杆轴径。 2)若某缸活塞上、下止点始终偏于一侧，说明 连杆弯曲。 3)选活塞时要同一厂家、同一尺寸、同一组的 (即统一质量的)。


2)平均缸压差的计算方法 3)测试结果分析及处理
①单缸缸压低，通常是该缸气门关闭不严； 需要研磨该缸气门或予以更换。 ②相邻两缸缸压都低，通常是两缸之间缸盖 垫密封不良；按规定力矩和拧紧顺序拧紧缸 盖螺母或更换汽缸垫。 ③所有缸的缸压都低，通常是活塞环和汽缸 壁间密封不良，视需要更换活塞环和活塞等。 ④发动机的平均缸压不得低于75%，否则需 修理。
第二章 汽车发动机维修
1、曲柄连杆机构
图2.1
曲柄连杆机构
机体组组成： 气缸盖
气缸盖罩 气缸垫 油道和水道
气缸体
曲轴箱
气缸 油底壳
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓 连杆轴瓦 连杆盖
飞轮
一、曲轴飞轮组的组成
皮带轮
扭转减振器
正时齿轮
起动爪
曲轴
主轴瓦
第1节 曲柄连杆机构的故障诊断与检修
第一节 常见故障及诊断




(3)汽缸磨损的测量方法 1)汽缸的测量基数 2)安装量缸表 3)测量的方法及注意事项 4)汽缸圆柱度和圆度的确定 5)汽缸的修理标准 (4)活塞和活塞环的检查 1)活塞的检查 2)活塞环间隙检测 3)活塞环的装配角度 4)活塞环在安装时的注意事项
图2.2 量缸的方法和主要测量点 (a)表杆与缸筒垂直，表盘与测杆成90°，朝向测量人员 (b)表杆晃动方向(c)高度上的3个测量点



①蓄电池存电量充足(蓄电池亏电，会造成 发动机转速过低)，发动机水温在正常工作 温度(80 ℃以上)。 ②卸下全部火花塞，逐缸测量各缸的缸压， 如拆一个测一个，就会出现越往后测量其 缸压越高。 ③测量前将汽缸压力表的软管接头与火花 塞孔拧紧，不得泄漏，每次测量前还需将 汽缸压力表的指针回零，测量时，一边用 启动机旋转曲轴，一边将加速踏、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0.12％，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。
（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0.022～0.02mm，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0.022～0.020mm。 （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0.002mm，圆柱度偏差不大于0.072mm，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。
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0.02mm，粗糙度Ra为 0.48μm（如图2-1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。






⑤发动机部分缸缸压高，有可能是燃烧室 内积炭过多，使压缩比发生变化；或排气 门开启量过小(通常是因为排气门杆的弯曲 造成)，排气量不够，会造成该缸不工作， 或工作不良。 ⑥发动机所有的缸缸压都很高，通常是排 气不畅造成的，如三元催化转化器被积炭 堵塞，或消声器内部开焊造成堵塞。 (2)未解体时，活塞环密封性检查




(5)活塞销的检查 2.1.3 主要部件的检修和安装 (1)曲轴的检修 1)曲轴裂纹的检查方法 2)曲轴轴颈磨损的检查 3)曲轴弯曲的检查 (2)曲轴的安装 1)安装基本要求 2)安装顺序


3)拧紧主轴承螺母(螺栓) 4)装配注意事项 (3)活塞销的安装 1)铰削活塞和连杆上的活塞销座孔 2)活塞销的装配 (4)活塞连杆组装配注意事项 1)连杆和连杆轴承盖不具有互换性，不得换 位。装配时需注意不要装错位置。
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。
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。
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 2-2所列的标准值范围，活塞的组别标于活塞顶部。
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。
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。
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2-1）。
表2-1
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：
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。