项目二项目二 曲柄连杆机构曲柄连杆机构知识目标：知识目标：1.掌握曲柄连杆机构的作用和组成；2.了解曲柄连杆机构的受力分析；3.掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配关系。能力目标：能力目标：1.掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法；2.了解机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组常见故障的诊断的方法及步骤；3.掌握曲柄连杆机构的装配与调整。活动一活动一 曲柄连杆机构概曲柄连杆机构概述述一、一、 曲柄连杆机构组成曲柄连杆机构组成 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。 ( (一一) )机体组机体组 主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳等不动件。如图2-1(a)所示。 ( (二二) )活塞连杆组活塞连杆组 主要包括活塞、活塞环、活塞销及连杆等运动件。如图2-1(b）所示。 ( (三三) )曲轴飞轮组曲轴飞轮组 主要包括曲轴、飞轮等机件。如图2-1(b）所示。(a)机体组（b）活塞连杆组与曲轴飞轮组图图2-1 2-1 奥迪轿车发动机曲柄连杆机构组奥迪轿车发动机曲柄连杆机构组成成 在发动机工作过程中，燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶上，推动活塞作往复直线运动，经活塞销、连杆和曲轴，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。发动机产生的动力，大部分经曲轴后端的飞轮输出，还有一部分通过曲轴前端的齿轮和带轮驱动本机其他机构和系统。二、二、 曲柄连杆机构受力分析曲柄连杆机构受力分析 曲柄连杆机构工作条件十分恶劣。气缸内最高温度可达2500K以上，最高压力可达5-9MPa，最高转速可达4000-6000rmin，此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件(如气缸、气缸盖和活塞组等)还将受到化学腐蚀，因此，曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和化学腐蚀的条件下工作的。同时，曲柄连杆机构在工作时作变速运动，受力情况相当复杂，有气体作用力、运动质量惯性力、旋转运动的离心力以及相对运动件接触表面的摩擦力等。 1气体作用力 在发动机工作循环的每个行程中，气体作用力始终存在且不断变化。做功行程最高，压缩行程次之，进气和排气行程较小，对机件影响不大。 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。 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。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，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。 活动二活动二 机体组的构造与维修机体组的构造与维修 机体是发动机的骨架和外壳，许多零部件和辅助系统的元件都安装在机体上。它是发动机的固定件，是发动机形状尺寸的主要决定因素。 机体组主要由气缸盖、气缸体、曲轴箱、气缸垫、油底壳和气缸套等不动件组成。一、气缸体一、气缸体 （一）气缸体的结构（一）气缸体的结构 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2-2所示。图图2-2 2-2 气缸体气缸体 发动机缸体由GGV-40（蠕虫状石墨铸铁）制成，气缸间距为90mm(以前是88mm)。气缸孔壁采用紫外线光子（UV-Photonen）珩磨工艺制造，这种工艺有助于增强耐磨性并减少初始阶段机油消耗。 气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。为了使气缸散热，在气缸的外面制有水套。气缸体的下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。曲轴箱有前后壁和中间隔板，其上制有曲轴主轴承座孔，有的发动机在气缸体上还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在气缸体侧壁上钻有润滑系主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。 气缸体有上下2个平面，上平面用来安装气缸盖，下平面用来安装油底壳。这2个平面也往往是气缸修理的加工基准，因此在拆装时应注意保护。气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，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。 下曲轴箱也称油底壳，如图2-3所示。主要用于储存机油并密封曲轴箱，同时也可起到机油散热作用。油底壳一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机总体结构和机油容量。为保证发动机纵向倾斜时机油泵仍能吸到机油，油底壳中部做得较深，并在最深处装有放油螺塞，有的放油螺塞是磁性的，能吸附机油中的金属屑，以减少发动机运动件的磨损。油底壳内还设有挡油板，防止汽车振动时油面波动过大。为防止漏油，一般都有密封垫，也有的采用密封胶密封。 图图2-3 2-3 油底壳油底壳 1.气缸体的结构形式 气缸体有三种结构形式，即一般式、龙门式和隧道式，如图2-4所示。(a)一般式 (b)龙门式 (c)隧道式图图2-4 2-4 气缸的结构形式气缸的结构形式 一般式气缸体其发动机的曲轴轴线与气缸体下平面在同一平面上。其特点是便于机械加工，但刚度较差，曲轴前后端的密封性较差，多用于中小型发动机。富康ZX轿车TU3.2k发动机、夏利376Q型发动机的气缸体属于这种结构。 龙门式气缸体其发动机的曲轴轴线高于气缸体下平面。其特点是结构刚度和强度较好，密封简单可靠，维修方便，但工艺性较差，大中型发动机采用。桑塔纳、捷达和奥迪等发动机属于这种结构。 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。 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形和对置式，如图2-5所示。 图图2-52-5多缸发动机气缸的排列形式多缸发动机气缸的排列形式 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。 V形发动机将气缸排成二列，其气缸中心线的夹角180，最常见的是6090。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形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。 一些制造厂也设计了一种特殊类型的V形结构，称作W形发动机。它看上去与V形结构很相像，但与V形结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。W形结构用在负荷较重的车辆，这些车辆需要10缸或12缸的动力，但却要求尺寸较小。 3气缸体的受力特点及材料 发动机工作时气缸体要承受曲柄连杆机构的各种力、燃料燃烧时的热负荷、汽车行驶时自身质量的惯性冲击力，而它与活塞配合面的润滑条件差，故一般采用具有良好的耐磨、耐热、耐腐蚀性和足够强度刚度、精度稳定的铸铁、优质合金铸铁或铸铝合金制造而成。 ( (二二) )气缸与气缸套气缸与气缸套 气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔称为气缸。气缸工作表面承受燃气的高温、高压作用，且活塞在其中作高速运动，因此要求其耐高温、耐高压、耐磨损和耐腐蚀。为了提高耐磨性，有时在铸铁中加入了一些合金元素如镍、钼、铬和磷等。如果气缸体全部采用优质耐磨材料，则成本太高，因为除与活塞配合的气缸壁表面外，其他部分对耐磨性要求并不高，所以现代汽车发动机广泛采用在气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。这样，气缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，而气缸体则用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。 根据气缸套是否直接与冷却液接触，气缸套有两种结构，即干式和湿式，如图2-6所示。图图2-6 2-6 气缸套气缸套 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13mm。干式气缸套的优点是不会引起漏水、漏气现象，气缸体结构刚度大、缸心距小，整体结构紧凑。 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59mm。以微小的装配间隙放入气缸孔中。 大多数湿式缸套压入缸体后，其顶面高出气缸体上平面O.05O.15 mm。这样当紧固气缸盖螺栓时，可将气缸盖衬垫压得更紧，以保证气缸更好地密封和气缸套更好地定位。 水冷式气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔，称为水套。气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的，利用水套中的冷却水流过高温零件的周围而将热量带走。 （三）气缸体的检修（三）气缸体的检修 发动机运转时，气缸体是在高温、高压、骤冷和交变载荷条件下工作的，在使用中容易发生损伤，气缸体的损伤形式主要有气缸体的变形、裂纹和气缸的磨损；其次也可能发生螺纹孔损坏和水道边缘处的腐蚀等。这些损伤将破坏零件的正确几何形状，造成漏气、漏水，影响发动机的装配质量和工作能力。 1.气缸体变形的检修 气缸体在使用过程中发生变形是普遍存在的。由于拆装螺栓时力矩过大或不均、或不按顺序拧紧、或高温下拆卸气缸盖等都会引起气缸体与气缸盖结合平面的翘曲变形。气缸体变形主要表现为上、下平面，端面的翘曲和配合表面的相对位置误差增加。 气缸体的翘曲变形可用平板作接触检验，也可用刀形样板尺(或直尺)和塞尺(厚薄规)检测。用刀形样板尺和塞尺检测气缸体平面翘曲的方法如图2-7所示。将等于或大于被测平面全长的刀形样板尺放到气缸体平面上，沿气缸体平面的纵向、横向和对角线方向多处用塞尺进行测量，求得其平面度误差。图图2-7 2-7 气缸体平面度的检验气缸体平面度的检验 气缸体变形后，可根据变形程度采取不同的修理方法。平面度误差在整个平面上不大于O.05 mm或仅有局部不平时，可用刮刀刮平；平面度误差较大时可采用平面磨床进行磨削加工修复，但加工量不能过大，约O.240.50mm，否则会影响压缩比。 2气缸体裂纹的检修 气缸体产生裂纹的部位与结构、工作条件和使用操作有关。裂纹会引起发动机漏气、漏水和漏油，影响发动机正常工作，必须及时检修。 气缸体外部明显的裂纹，可直接观察。而对于细微裂纹和内部裂纹，一般采用和气缸盖装合后进行水压试验。气缸体上的裂纹可根据裂纹的部位不同，采用不同的修理方法。凡涉及漏水、漏油、漏气，一般予以更换。 3气缸磨损的检修 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。 (1)气缸的磨损规律 气缸正常磨损的特征是不均匀磨损。如图2-8所示，气缸孔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。图图2-8 2-8 气缸的轴向磨损气缸的轴向磨损 造成上述不均匀磨损的原因是：活塞在上止点附近时各道环的背压最大，其中又以第一道环为最大，以下逐道减小；加之气缸上部温度高，润滑条件差，进气中的灰尘附着量多，废气中的酸性物质引起的腐蚀等，造成了气缸上部磨损较大。 (2)气缸磨损程度的衡量指标 气缸的磨损程度一般用圆度和圆柱度表示，也有以标准尺寸和气缸磨损后的最大尺寸之差值来衡量。 圆度误差是指同一截面上磨损的不均匀性，用同一横截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆度误差。 圆柱度误差是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性，用被测气缸表面任意方向所测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆柱度误差。 (3)气缸磨损的检验 在进行测量时，测量部位的选择很重要，气缸的测量位置如图2-9所示，在气缸体上部距气缸上平面10mm处，气缸中部和气缸下部距缸套下口10mm处的三个截面，按A、B两个方向分别测量气缸的直径。图图2-9 2-9 气缸磨损量的测量气缸磨损量的测量 测量时，通常使用量缸表，其方法如下： 气缸圆度的测量。 a.根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，装入量缸表的下端，并使伸缩杆有12 mm的压缩量。 b.将量缸表的测杆伸人到气缸中的相应部位，微微摆动表杆，使测杆与气缸中心线垂直，量缸表指示的最小读数即为正确的气缸直径。用量缸表在上部A向测量，旋转表盘使“O”刻度对准大表针，然后将测杆在此截面上旋转90，此时表针所指刻度与“O”位刻度之差的1/2即为该截面的圆度误差。 气缸圆柱度的测量。用量缸表在上部A向测量并找出正确的直径位置，旋转表盘使“O”刻度对准大表针。然后依次测出其他五个数值，取六个数值中最大差值的1/2作为该气缸的圆柱度误差。 气缸磨损尺寸的测量。一般发动机最大磨损尺寸在前后两缸的上部。测量时，用量缸表在上部A向测量并找出正确气缸直径位置，旋转表盘使“0”刻度对准大表针，并记住小表针所指位置。取出量缸表，将测杆放置于外径千分尺的两测头之间，旋转外径千分尺的活动测头，使量缸表的大指针指向“O”，且小指针指向原来的位置(在气缸中所指示的位置)。此时，外径千分尺的尺寸即为气缸的磨损尺寸。 (4)气缸的修理 当发动机中磨损量最大的气缸，其磨损程度衡量指标超过规定标准时，则应进行修理。如奥迪A6轿车ANQ发动机，规定其磨损最大的气缸直径与标准直径的最大偏差为O.08mm。 气缸的修理通常采用机械加工的方法，即修理尺寸法和镶套修复法。 修理尺寸法是指在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法。 修复后的尺寸称为修理尺寸，对于孔件是扩大了的，对于轴件是缩小了的。 镶套修复法是对于经多次修理，直径超过最大修理尺寸，或气缸壁上有特殊损伤时，可对气缸承孔进行加工，用过盈配合的方式镶上新的气缸套，使气缸恢复到原来的尺寸的修理方法。二、气缸盖二、气缸盖 气缸盖的作用是封闭气缸的上部，并与处于上止点时的活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。它经常与高温、高压燃气相接触，因此要承受很大的热负荷和机械符合。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通，利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。 （一）气缸盖的结构（一）气缸盖的结构 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。结构如图2-10所示。图图2-10 2-10 发动机气缸盖的结构发动机气缸盖的结构 气缸盖由于形状复杂，一般都采用灰铸铁或合金铸铁铸成，但是目前，铝合金铸造的缸盖，正在逐步推广，有取代铸铁的趋势，如奥迪、桑塔纳、富康等轿车发动机均采用铝合金的气缸盖。因铝的导热性比铸铁好，有利于提高压缩比，以适应高速高负荷强化汽油机散热及提高压缩比的需要。铝合金气缸盖的缺点是刚度低，使用中容易变形。 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。燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。所以对燃烧室有如下基本要求：一是结构尽可能紧凑，面容比要小，充气效率要高，以减小热量损失及缩短火焰行程；二是使混合气在压缩终了时具有一定涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧；三是表面要光滑，不易积炭、排气净化好。 1.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。 2.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。对燃烧室有如下基本要求：一是结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失和缩短火焰行程；二是使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气混合质量和燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧；三是表面要光滑，不易积炭。 汽油机常用燃烧室形状有以下三种，即楔形、盆形和半球形，如图2-11所示。图图2-11 2-11 汽油机燃烧室形状汽油机燃烧室形状 楔形燃烧室结构较简单、紧凑，气门斜置，气道导流较好，充气效率较高。在压缩终了时能形成挤气涡流，因而燃烧速度快，燃烧质量较好。解放CA6102型发动机采用楔形燃烧室。 盆形燃烧室结构也较简单、紧凑，气门平行于气缸轴线，可形成挤气涡流。但气门尺寸受到限制，影响换气质量，因而燃烧速度稍差，燃烧质量稍低。捷达EAll3型发动机采用盆形燃烧室。 半球形燃烧室结构较前两种更紧凑，气门成横向V形排列，因而气门可以做得较大，换气好。火花塞通常位于燃烧室的中部，火焰行程短，燃烧迅速完全。但没有挤气涡流，低速性能较差，因进排气门位于缸盖两侧，使配气机构较复杂。奥迪A6轿车ANQ发动机采用了这种燃烧室。 3.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2-12所示。图图2-12 气缸盖上的气道气缸盖上的气道 4.气缸盖罩 气缸盖罩密封配气机构等零部件，防止灰尘污染润滑油或灰尘进入加快气门传动机构的磨损。有的罩盖上有加机油口和曲轴箱通风管接口。 气缸盖罩用铝合金铸造或薄钢板冲压制成，与气缸盖结合面加上橡胶衬垫。 （二）气缸盖的拆卸（二）气缸盖的拆卸 气缸盖拆卸的要领如下： 查取车载收肯机密码，关闭点火开关，断开蓄电池接地线。排空冷却系统； 拆卸进气歧管； 按顺序拆下活性炭罐电磁阀、点火功率终端级及空气质量计的插头； 拔出软管接头，拆下空气滤清器壳体。拔下点火线圈上的插头，拔下冷却液温度传感器上的插头，从缸盖上打开所有线路的卡箍，将电线置于一边； 拔出通向气缸盖后侧热交换器的冷却液软管(须先松开连接法兰上的保持器)。拆卸正时带上护罩。通过曲轴正时带轮的中心螺栓，沿发动机旋转方向盘动曲轴，将曲轴调至1缸上止点位置； 用T45扳手松开正时带张紧装置，向下压正时带张紧装置，从凸轮轴正时带轮上拆下正时带，拧开Forx螺栓，向前摆动张紧板； 拆卸气缸盖罩； 按图2-13所示的顺序拧下气缸盖螺栓，拆下气缸盖。图图2-13 2-13 气缸盖螺栓拆卸顺序气缸盖螺栓拆卸顺序 （三）气缸盖的检修（三）气缸盖的检修 气缸盖在工作过程中发生的损伤形式主要有变形、裂纹和螺纹孔损坏等。 引起气缸盖变形、裂纹的主要原因是：气缸盖工作时受热不均匀；装配时气缸盖螺栓拧紧力不均匀且不按规定顺序拧紧；螺纹孔中污物清除不净；高温下拆卸气缸盖；气缸体与气缸垫平面不平等。 汽缸盖变形检验与修理方法和气缸体平面度的方法相同。 （四）气缸盖的组装（四）气缸盖的组装 气缸盖在安装前，必须将气缸盖、气缸体、螺栓及螺孔等处的脏物彻底清除掉,气缸盖安装的要领如下： 组装时，必须更换缸盖螺栓、密封件、衬垫、自锁螺母及有规定拧紧力矩的螺栓，若需修理，须仔细清除掉残留在缸体及缸盖上的衬垫，确保表面无划痕或擦伤。仔细清除掉残余研磨材料，气缸垫必须小心轻放气缸体上的缸盖螺栓盲孔内不得有残留机油或冷却液。 (1)安装气缸盖前，必须将曲轴和凸轮轴转到1缸上止点位置。将气缸垫安放就位，用导向销3070作定位，拧入气缸盖螺栓8和10的螺纹孔中，如图2-14所示。放上新的气缸盖密封垫。其上的标记号（备用零件号）必须是可以辨认的。只有在安装之前才能从包装中拿出新的气缸密封垫。 (2)盖上气缸盖，装上其余8个螺栓并用手拧紧。用3070中的导向销旋出器从螺孔中旋出导向销。必须左旋导向销旋出器直到导向销钉松开旋出。分四步拧紧缸盖蝶栓：第一次拧紧到30Nm；第二次以60Nm的力矩拧紧。第三次用强力扳手继续拧紧所有螺栓1/4圈(90)；第四次再拧1/4圈(90)。图图2-14 2-14 气缸盖螺栓的拧紧顺序气缸盖螺栓的拧紧顺序 （3）安装正时带(调整配气正时)。安装气缸盖罩。安装多楔带及张紧装置。 （4）调整节气门拉索。将新鲜冷却液加入冷却系统。连接蓄电池后，输入收音机防盗密码。用电动开关完全关闭前门电动门窗，沿关闭方向，操作所有电动门窗开关(至少1s)启动单触功能，调整时钟。进行节气门控制部件的适配，查询故障存储器(因插头拔掉后，故障已存储在存储器内，因此安装发动机后方能查询及清除故障存储)。 铝合金气缸盖应在发动机冷态下按规定力矩拧紧，铸铁气缸盖应在热态下再拧紧一遍。这样气缸盖要承受多个缸盖螺钉的紧固力和高温高压燃气产生的机械负荷和热负荷，同时复杂的缸盖结构使铸造残余应力难以彻底消除。因此要求气缸盖必须要有足够的刚度、强度才能保证发动机正常工作。三、三、 气缸垫气缸垫 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。 气缸垫接触高温、高压气体和冷却水，在使用中很容易被烧蚀，特别是缸口卷边周围。因此要求气缸垫应具有足够的强度，耐热；不烧损或变质，耐腐蚀；具有一定的弹性，能弥补接合面的不平度，以保证密封；使用寿命长。 （一）气缸垫的构造（一）气缸垫的构造 目前应用较多的有以下几种气缸垫。 1金属 石棉气缸垫 石棉中间掺入铜屑或钢丝，以加强导热、平衡气缸体与气缸盖的温度。石棉外包铜皮和钢皮，且在气缸口、水道孔、油道口周围用金属包边予以加强，以防被高温燃气烧坏。这种衬垫压紧厚度为1.22.0mm，有很好的弹性和耐热性，能重复使用，但厚度和质量的均一性较差，使用时注意光滑面朝气缸体，否则容易被燃气或冷却水冲坏。 2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。 3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、水孔和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。奥迪A6轿车ANQ发动机采用纯金属气缸垫，如图2-15所示。图图2-15 2-15 奥迪奥迪A6A6轿车轿车ANQANQ发动机气缸垫发动机气缸垫 国外一些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫，这种发动机对气缸盖和气缸体结合面的平面度要求极高。 （二）气缸垫的安装（二）气缸垫的安装 气缸垫安装时，应注意将卷边朝向易修整的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖(易修整)；当气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体(硬平面)。换用新的气缸垫时，有标记(“OPEN、“TOP” 顶部的意思)的一面朝向气缸盖，如图2-16所示。 气缸垫有卷边的一面应朝向易修正的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向易修正的气缸盖；气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体。 图图2-16 2-16 气缸垫的标记气缸垫的标记 气缸盖与气缸体之间置有气缸盖衬垫，以保证燃烧室的密封。气缸盖衬垫应满足如下主要要求： 1在高温高压燃气作用下有足够的强度，不易损坏； 2耐热和耐腐蚀，即在高温、高压燃气或有压力的机油和冷却液的作用下不烧损或变质； 3具有一定弹性，能补偿接合面的不平度，以保证密封； 4拆装方便，能重复使用，寿命长。 目前汽车发动机采用的气缸垫大致有以下结构： 应用较多的是金属、石棉气缸盖衬垫，石棉中间夹有金属丝或金属屑，且外覆铜皮或钢皮。水孔和燃烧室周围另用镶边增强，以防被高温燃气烧坏。这种衬垫压紧厚度为1.2mm2mm，有很好的弹性和耐热性，能重复使用，但厚度和质量的均一性较差。 有的发动机采用在石棉中心用编织的钢丝网或有孔钢板(冲有带毛刺小孔的翎板)为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸盖衬垫。近年来，国内正在试验采用膨胀石墨作为衬垫的材料。 很多强化的汽车发动机采用实心的金属片作为气缸盖衬垫。例如奥迪A6轿车的发动机即采用钢板衬垫。这种衬垫在需要密封的气缸孔和水孔、油孔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。四、油底壳四、油底壳 （一）作用（一）作用 油底壳的主要作用是储存、冷却机油并封闭曲轴箱。 （二）材料（二）材料 油底壳受力很小，油底壳的形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。一般用薄钢板冲压而成，如奥迪A6轿车ANQ发动机的油底壳。有的发动机的油底壳则采用铝合金铸造（有散热片）。 （三）结构（三）结构 为了防止汽车振动时润滑油过分激荡，在油底壳内部设有稳油挡板。在油底壳的最低处设有放油螺塞，以便放出润滑油。放油螺塞常带有磁性，可吸附润滑油中的金属屑，以减小发动机的磨损。奥迪A6轿车ANQ发动机的油底壳如图2-17所示。图图2-17 2-17 奥迪奥迪A6A6轿车轿车ANQANQ发动机的油底壳发动机的油底壳五、发动机的安装与支撑五、发动机的安装与支撑 一般来说，发动机有三种安装位置。在绝大多数车上，发动机安装在车辆前部，乘客室前面。相对于车辆来说，前置发动机可以横向布置，也可以纵向布置。 发动机的第二种安装位置是安装在车辆中部，乘客室和后悬架之间。中置发动机通常是横向布置的。 发动机的第三种安装位置是安装在车辆后部，在这种情况下一般使用水平对置式发动机。对于这几种安装位置来说，每种安装位置既有优点又有缺点。 发动机通过气缸体和飞轮壳或变速器壳支承在车架上。一般支承方法有三点支承和四点支承两种，如图2-18所示。(a)三点支承 (b)四点支承图图2-18 2-18 发动机支撑发动机支撑 所谓三点支承即前端两点通过曲轴箱支承在车架上，后端一点通过变速器壳支承在车架上。四点支承则为前端两点通过曲轴箱支承在车架上，后端两点通过飞轮壳支承在车架上。 为了消除汽车在行驶中车架的变形对发动机的影响，以及减少传给底盘和乘员的振动和噪声，发动机在车架上的支承采用弹性支承。 活动三活动三 活塞连杆组的构造与维修活塞连杆组的构造与维修 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆组等机件组成奥迪A6轿车ANQ发动机的活塞连杆组零件如图2-19所示。图图2-19 2-19 奥迪奥迪A6A6轿车发动机活塞连杆组轿车发动机活塞连杆组 活塞连杆组的拆卸步骤： 1转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转到下止点。 2拆卸连杆螺母，取下连杆轴承盖，并按顺序放好。 3用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组(应事先刮去气缸上的台阶，以免损坏活塞环)，注意不要硬撬；硬敲，以免损伤气缸。 4取出活塞连杆组后，应将连杆轴承盖、螺栓、螺母按原位装回，并注意连杆的装配标记。标记应朝向皮带盘，活塞、连杆和连杆轴承盖上打上对应缸号。一、活塞一、活塞 活塞的作用有两个: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。 （一）活塞的构造（一）活塞的构造 活塞的作用是与气缸盖共同构成燃烧室L承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞是在高温、高压、高速、润滑不良和散热困难的条件下工作的，其工作条件如下： 由于活塞顶部直接与高温燃气接触，燃气的最高温度可达2500K以上。因此，活塞的温度也很高，其顶部的温度通常高达600K700K。高温一方面使活塞材料的机械强度显著下降，另一方面会使活塞的热膨胀量增大，容易破坏活塞与其相关零件的配合。 活塞顶部在作功行程时，承受着燃气的带有冲击性的高压力。对于汽油机活塞，瞬时的压力最大值可达3MPa5MPa。对于柴油机活塞，其最大值可达6MPa9MPa，采用增压时则更高。高压还将导致活塞的侧压力更大，从而加速活塞外表面的磨损，增加活塞变形量。 一般汽车用汽油机的转速为4000r/min6000r/min，活塞在气缸中的平均速度可达8m/s12m/s，其瞬间速度会更高。由受力分析可知，活塞运动速度的大小和方向在不断地变化，故会引起很大的惯性力，它使将曲柄连杆机构的各零件和轴承承受附加的载荷。 活塞承受的气压力和惯性力是呈周期性变化的，因此，活塞的不同部分会受到交变的拉伸、压缩或弯曲载荷；并且由于活塞各部分的温度极不均匀，活塞内部将产生一定的热应力，从而引起活塞的变形、磨损等各种损坏。 活塞的工作条件要求活塞具有足够的刚度和强度，良好的导热性和耐磨性，质量要小，以保持最小的惯性力，热膨胀系数小，活塞与缸壁间较小的摩擦系数等。 汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，如奥迪A6轿车发动机所用的活塞是由Si-Cu-Mg过共晶铝合金铸造的。铝合金活塞具有质量小(约为同样结构的铸铁活塞的5070)，导热性好(约为铸铁的3倍)的优点。缺点是热膨胀系数较大，在温度升高时，强度和硬度下降较快。为了克服这些缺点，一般要在结构设计，机械加工或热处理上采取各种措施加以弥补。 铝活塞的成型方法有铸造、锻造和液态模锻等几种。如解CA6102型发动机活塞就是采用共晶铝合金，液态模锻新工艺而制造的。 近年来柴油机的活塞又启用灰铸铁材料，以发挥其成本低、耐热性好、膨胀系数小的优势。新设计的灰铸铁活塞的质量比铝合金的还轻，它完全跳出了一般活塞的结构型式(如薄顶、楔形单销座、只在侧压力的方向保留裙部、喷油冷却等)。 1活塞的基本结构 活塞由顶部、头部和裙部三部分组成。如图2-20所示。 图图2-20 2-20 活塞基本结构活塞基本结构 (1)活塞顶部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、凹顶、凸顶三种，如图2-21所示。(a)平顶活塞 (b) 凹顶活塞 (c)凸顶活塞图图2-21 2-21 活塞顶部形状活塞顶部形状 活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与选用的燃烧室型式有关。汽油机活塞顶部较多采用平顶活塞(图2-21a)，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些汽油机为了改善混声气形成和燃烧而采用凹顶活塞（图2-21b)。凹坑的大小还可以用来调节发动机的压缩比。二冲程汽油机通常采用凸顶活塞（图2-21c)，柴油机的活塞顶部为与柴油机混合汽的形成或与燃烧要求相适应常常设有各种各样的凹坑。 活塞顶部标有一定的记号，如箭头、三角、缺口、“A”字等，安装时应将记号朝前；有的活塞顶部还刻有缸号和加大尺寸等，活塞顶部有一定标记，如图2-22所示，安装时应注意朝前记号。图图2-22 2-22 奥迪奥迪A6A6轿车发动机活塞及活塞顶部标记轿车发动机活塞及活塞顶部标记 (2)活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用为：承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有23道环槽，上面12道用以安装气环，下面一道用以安放油环。在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油，得以经过这些小孔流回油底壳。活塞头部一般做得比较厚，以便于热量从活塞顶经活塞环传给气缸的冷却壁面上，从而防止活塞顶部的温度过高。 活塞环槽的磨损常常是影响活塞使用寿命的一个重要因素。在热负荷较高的发动机中，由于活塞的第一道环槽温度较高，铝合金材料硬度的下降，再加上活塞环与环槽的相对运动，更加速了环槽的磨损。为了保护和加强活塞环槽，可在铝合金活塞环槽部位铸人由耐热材料制造的环槽护圈，如图2-23所示。采用奥氏体铸铁护圈后，环槽的寿命可以提高310倍。 图图2-23 2-23 活塞环槽护圈活塞环槽护圈 (3)活塞裙部是指油环槽下端以下部分。其作用是为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。因而裙部要有一定的长度和足够的面积，以保证可靠导向和减轻磨损。 裙部的基本形状为一薄壁圆筒，若该圆筒为完整的称为全裙式。许多高速发动机为了减小活塞质量，在活塞不受作用力的两侧，即沿销座孔轴线方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部（图2-24所示）。这种结构的活塞裙部弹性较好，可以减小活塞与气缸的装配间隙。 活塞工作时，燃烧气体压力均布作用在活塞顶上，而活塞销给予的支反力则作用在活塞头部的销座处，由此而产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大。侧压力N作用也使活塞裙部直径在同一方向上增大。此外，活塞销座附近的金属堆积，受热后膨胀量大，致使裙部在受热变形时，在沿活塞销座轴线方向的直径增量大于其他方向。所以，活塞工作时产生的机械变形和热变形，使得其裙部断面变成长轴在活塞销方随上的椭圆。图图2-24 拖板式活塞拖板式活塞 图图2-25活塞环槽的磨损活塞环槽的磨损 （二）活塞的检修（二）活塞的检修 1. 活塞常见损伤的检修 (1)活塞环槽磨损。活塞环槽是活塞的最大磨损部位，其中第一道环槽磨损最为严重。活塞在高速往复运动中，由于受气体压力的作用，使活塞环对环槽的冲击很大，再加上高温的影响，使环槽的下平面磨损大、上平面磨损小，并呈内小外大的梯形状，如图2-25箭头所指。奥迪A6发动机活塞的环槽磨损极限为：气环环槽应不大于0.20mm，油环环槽应不大于0.15mm。 (2)活塞裙部磨损。活塞裙部的磨损普遍较小，当活塞裙部与损缸壁间隙过大时，发动机易出现敲缸故障，并有严重的窜油现象。图2-26所示为活塞裙部磨损的检测。 (3)活塞销座孔磨损。活塞在工作时，由于气体压力和交变惯性力的作用，使活塞销与销孔座之间发生磨损。其最大磨损发生在座孔的上下方向，即垂直于活塞销座孔与活塞轴线平行的方向，导致销与座孔配合松旷，出现活塞销响故障。图2-27所示为活塞销座孔的检测。 图图2-262-26活塞裙部直径的检测活塞裙部直径的检测 图图2-272-27活塞销座孔的检测活塞销座孔的检测 图图2-28 2-28 检查缸径检查缸径 (4)检查活塞 使用75100mm外径百分尺，在活塞下缘离裙边约10mm处与活塞销垂直方向测量，见图2-28。与标准偏差最大为0.04mm。 使用75100mm的外径百分尺和50100mm的内径百分尺按图2-28所示方法在6个位置上检查缸径。与标准尺寸偏差最大为0.08mm。 当缸体用发动机支架VW540固害在装配台上时不能测量缸径，因为这样会产生测量误码差。 2. 活塞非正常损伤的检修 活塞的非正常损伤形式主要有拉伤(图2-29)、烧顶(图2-30)、脱顶、裂纹等。 (1)活塞拉伤 一般都有明显的痕迹，主要原因是活塞裙部与气缸壁间隙小，不能形成足够的油膜；机械杂质进入气缸表面；活塞销卡簧在活塞销轴向冲击力的作用下冲击环槽，使气缸和活塞损坏。有些机型的活塞容易出现拉缸，主要是活塞选用的材料、设计及制造工艺不当等原因引起的。活塞轻度拉伤，在不影响配合间隙的情况下，允许用细砂布打磨后继续使用；拉伤严重的活塞必须更换。图图2-29活塞拉伤活塞拉伤 图图2-30活塞烧顶活塞烧顶 (2)活塞烧顶 其主要原因是发动机在超负荷或爆燃条件下长时间工作。若某一机型容易出现烧顶时，一般还与活塞的材料和设计有关。活塞烧顶，则应予以更换。 (3)活塞脱顶 其主要原因是活塞环间隙过小，高温下活塞环卡死，活塞与气缸壁发生粘结，而裙部受连杆拖动，造成头部与裙部分离；发动机过热，活塞头部卡死在气缸中，而裙部受连杆拖动，造成头部与裙部分离；设计或制造中留下的缺陷。活塞脱顶应予以更换。 (4)活塞裂纹 其主要产生于活塞环槽部和活塞销座孔处。活塞环对活塞槽部的不断上下撞击，活塞销损伤变形以及发动机发生爆燃，活塞的材料和制造中存在缺陷等均可引起活塞产生裂纹，严重时活塞将破裂。图2-31所示为销座裂纹引起的活塞破裂。 图图2-312-31销座破裂的活塞销座破裂的活塞ANQ活塞直径气缸直径基小尺寸80.98581.01第一次加大尺寸81.23581.26第二次加大尺寸81.48581.51 3. 活塞的选配 在发动机大修或更换气缸体（或气缸套）时，应根据气缸的标准尺寸或修理尺寸同时更换活塞，并注意下列要求： (1)活塞的修理尺寸要求。各缸应选用同一修理级别的活塞。检测部位距裙部下缘约l0mm，并与活塞销轴线成90。要求与公称尺寸的最大偏差为0.04mm,奥迪A6轿车ANQ发动机活塞的修理尺寸见表2-1。表表2-1 2-1 奥迪奥迪A6A6轿车轿车ANQANQ发动机活塞的修理尺寸发动机活塞的修理尺寸 (2)活塞的质量要求。同一组活塞中，各活塞的质量应基本一致，中、低转速发动机活塞之间的质量误差应不大于8g，高速发动机应不大于5g。 (3)活塞的材质要求。在同一台发动机上，应选用同一厂家生产的同一组活塞，以便保证活塞的材料、性能、质量、尺寸一致。同组活塞直径差应不大于0.020.025mm。 (4)活塞裙部圆度和圆柱度要求。活塞裙部圆度和圆柱度应符合规定的要求。汽油机活塞裙部锥形的圆柱度因设计而异，一般为0.0050.030mm，具体尺寸视车型或结构而异。 (5)活塞与气缸的配合间隙（常称配缸间隙）应符合规定的间隙值（ANQ发动机为0.0350.045mm）。配缸间隙可以用厚薄规来测量，也可以用百分表和千分尺分别测出气缸与活塞的直径，然后通过计算得到。 （三）活塞的组装（三）活塞的组装 1.标记活塞的安装位置和气缸号，以免混淆； 2.安装时活塞顶部箭头应指向带轮。二、二、 活塞环活塞环 活塞与气缸有两类密封问题：窜气和窜油。 窜气是指燃烧气体通过活塞与气缸的间隙泄漏至曲轴箱，这将导致功率损失；窜油指润滑油上行至燃烧室，造成烧机油，影响发动机性能；因此必须通过活塞环来密封。 （一）活塞环的作用（一）活塞环的作用 活塞环按作用不同分为气环和油环两种，两者配合使用。气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的气体漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁（活塞环槽部不和气缸壁直接接触），再由冷却水或空气带走。另外，还起到刮油、布油的辅助作用。油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂覆一层均匀的油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可减小活塞、活塞环与气缸壁的磨损和摩擦阻力。此外，油环也起到封气的辅助作用，如图2-32所示。奥迪A6轿车ANQ发动机活塞上共有三道环，上面二道为气环，最下面一道为油环。图图2-322-32活塞环作用活塞环作用 （二）活塞环的材料（二）活塞环的材料 1气环材料 气环一般由耐磨性很好的铸铁制成。因为该材料很脆，所以很容易折断，拆装时要特别注意。为了提高抗断裂性，某些高质量的气环外侧镀有铬层或钼层，如图2-33所示。由于镀铬或镀钼层能够降低活塞环与缸壁的磨损，从而大大地延长了气环的使用寿命。某些发动机使用韧性铁作为气环的材料，这种材料强度较大，抗断裂性能好，但成本较高。图图2-332-33镀有铬层或钼层的气环镀有铬层或钼层的气环 图图2-342-34表面镀铬的组合式油环表面镀铬的组合式油环 2.油环材料 普通油环一般用耐磨合金铸铁制造。奥迪A6轿车ANQ发动机采用组合式油环，其合金钢片采用表面镀铬工艺，以减小磨损，提高使用寿命，如图2-34所示。 （三）活塞环的结构（三）活塞环的结构 由于气环和油环的作用不同，其结构形式也不一样。图2-35所示为活塞环各部位的名称。图图2-352-35活塞环各部位名称活塞环各部位名称 1.气环 气环为一带有切口的弹性片状圆环，如图2-35(a)所示。在自由状态下，气环的外径略大于气缸的直径。当环装入气缸后，产生弹力使环紧压在气缸壁上，其切口处具有一定的端隙。汽油机气环一般为2道，柴油机气环一般为3道。随着发动机转速的不断提高，活塞环的数量在不断减少。 （1）气环开口形状气环开口形状见表2-2。表表2-22-2气环开口形状气环开口形状 (2)气环的断面形状 气环常按断面形状来命名，常见的有矩形环、锥形环、内切口扭曲环、外切口扭曲环、梯形环和桶形环等。气环的断面形状多种多样，根据发动机的结构特点和强化程度，选择不同断面形状的气环组合，可以得到最好的密封效果和使用性能。 （3）矩形气环的泵油作用及危害 由于活塞环侧隙和背隙的存在，发 动机工作时，活塞环便产生了泵油作用。具体地说，当活塞带着活塞环下行时，在惯性力和摩擦阻力的作用下，活塞环紧贴于环槽的上端面上，于是从缸壁上刮下来的机油便充满侧隙和背隙处，如图2-36(a)所示；当活塞带动活塞环上行时，活塞环又紧贴在环槽的下端面上，将机油挤到环槽的上方，如图2-36(b)所示。如此反复进行，似油泵将机油不断压入燃烧室，这种现象称为泵油作用。(a)活塞上行 (b)活塞下行 图图2-362-36矩形环的泵油作用矩形环的泵油作用 气环的泵油作用对润滑困难的气缸上部是有利的，但应进行有效控制。如果机油窜入气缸燃烧，一方面使机油消耗增加；另一方面使火花塞沾油而不能产生电火花，并使燃烧室内积炭增多，造成活塞环卡死在环槽内失去弹性，破坏密封，甚至折断或划伤缸壁。消除或减小泵油作用的措施：除在气环下面安装刮油环外，广泛采用非矩形断面气环，如扭曲环。 2油环 油环按结构分为整体式和组合式2种。图2-35（b）整体式油环其外圆柱面的中部切有一道凹槽，凹槽底部开有若干个回油用的小孔或窄槽，有的在其背面加装弹性衬垫，既可保证对气缸壁的弹力，又可有较好的柔性，延长其使用寿命。图2-35（c）组合式油环由上、下刮片和衬簧组成。ANQ发动机活塞的油环由上下两片相互独立的刮油钢片和一个弹性良好的钢丝衬簧组成，刮油钢片刮油作用很强，刮油效果好。 ( (四四) )活塞环的拆卸活塞环的拆卸 1开口错位120； 2用活塞环钳拆装； 3“TOP”(向上)标记朝向活塞顶部； 4检查开口间隙,将活塞环沿气缸垂直向下推至离气缸顶约15mm处。 （五）活塞环的（五）活塞环的“三隙三隙” 发动机工作时，活塞、活塞环等都会发生热膨胀。因此，活塞环在安装时应留有端隙、侧隙、背隙三处间隙，以防止活塞环卡死在环槽和气缸中，确保其密封性能。端隙又称开口间隙，一般为0.250.50mm；第一道环因工作温度高，故其端隙比其余几道环大。侧隙又称边隙，第一道环因工作温度高，取值为0.040.10mm；其他气环一般为0.030.07mm；普通油环的侧隙较小，一般为0.0250.07mm；组合式油环没有侧隙。背隙一般为0.300.40mm，普通油环的背隙比较大。为了便于测量，维修中以环的厚度与环槽的深度差来表示背隙，此值比理论值小。 （六）活塞环的损伤（六）活塞环的损伤 活塞环的常见损伤主要是活塞环的磨损、弹性减弱和断裂。 1活塞环磨损 汽车发动机的活塞环和缸套之间的磨损具有如下几个特点： （1）活塞环在上下止点之间作往复运动，速度从静止状态变化到最高达30m/s左右，如此反复的做大幅度变化。 （2）做往复运动时，在工作循环的进气、压缩、做功和排气行程中，气缸压力变化很大。 （3）因为受燃烧行程的影响，活塞环的运动经常是在高温下进行的，特别是第一道气环，在高温高压及燃烧生成物所产生的化学作用下，油膜很难建立，使其实现完全润滑比较困难，而常常处于临界润滑状态。 影响活塞环磨损的因素很多，其中活塞环的材料和形状、气缸套活塞的材料和结构、润滑状态、发动机的结构形式、运转条件、燃油和润滑油的品质等是主要因素。当然，在同一气缸中，润滑状态对活塞环磨损的影响则是最大的，可以说，活塞环的磨损在很大程度上取决于润滑状态。理想的环面间润滑为两滑动面间有一层均匀的油膜，然而这种情况事实上并不存在，特别是第一道气环，由于受高温的影响，很难建立起较理想的润滑状态。 2.活塞环断裂 活塞环除正常磨损外，还有断裂损坏。其主要是由于活塞环侧隙、端隙过小，或在维护、小修更换活塞环时缸肩未刮平、安装不当所致。 3.活塞环的选配 在发动机大修时应更换所有活塞环，更换时应按照气缸的修理级别选用，必须与气缸、活塞选用同一修理级别的活塞环。在维护或小修中，如需更换活塞环时，选用的活塞环修理尺寸级别应与被更换的活塞环相同，绝不允许用加大级别的活塞环来代替较小级别的活塞环使用。 为了保证活塞环与活塞环槽及气缸的良好配合，在选配活塞环时，还应进行下列检测应注意以下几点: (1)以气缸的修理尺寸为依据,同一台发动机应选用与气缸和活塞修理尺寸等级相同的活塞坏； (2)活塞环的弹力、漏光度、端隙、侧隙、背隙及平面度应符合要求；当其中任何一项不符合要求时，均应重新选配活塞环。 4.活塞环弹力检验 活塞环的弹力是保证气缸密封性的主要条件之一，一般在弹力检验仪上进行检测，如图2-38所示。检测时，把活塞环放在弹力检验仪上，使环的开口处于水平位置，移动检验仪上的量块，把活塞的开口间隙压缩到标准值，观察秤杆上的质量，应符合技术要求。图图2-382-38活塞环弹力检测活塞环弹力检测 5.活塞环漏光度检测 活塞环漏光度检测方法如下： (1)将活塞环平放在已修好的气缸内，用活塞顶部推平活塞环，如图2-39所示； (2)在活塞环上盖一个比气缸直径略小的硬纸板做成的遮光板，在气缸下部放置灯光照明，如图2-40所示。图图2-392-39用活塞将活塞环推入气缸用活塞将活塞环推入气缸 图图2-402-40活塞环漏光检测活塞环漏光检测 (3)观察活塞环外圆与气缸壁之间是否漏光。 (4)用厚薄规和量角器测量其漏光度，应符合技术要求：活塞环开口处左右对应圆心角30范围内不允许漏光；同一活塞环上漏光不应多于2处，每处漏光弧长所对应的圆心角不得超过25；同一活塞环上漏光弧长所对应的圆心角总和不超过45；漏光缝隙不大于0.02mm。（七）活塞环的组装（七）活塞环的组装 活塞环拆装及检查的注意事项如下： 1.相邻两活塞环的开口必须错位120； 2.用活塞环钳拆装活塞环； 3.活塞环上“TOP”（向上）标记必须朝向活塞顶部。三、活塞销三、活塞销 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。 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。（一）活塞销的构造（一）活塞销的构造 活塞销的连接方式有两种：全浮式和半浮式，如图2-41所示。(a)全浮式 (b)半浮式图图2-41 2-41 活塞销连接方式活塞销连接方式 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 连杆衬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。 （二）活塞销的选配（二）活塞销的选配 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O.20m，圆柱度误差不大于0.0025mm，质量差在10g范围内。 1活塞销的耗损 发动机工作时，活塞销要承受燃烧气体的压力和活塞连杆组惯性力的作用，其负荷的大小和方向是周期性变化的，对活塞销产生很大的冲击作用。活塞销多用浮式连接，与活塞销座的配合精度很高，常温下有微量的过盈。在发动机正常工作时，与活塞销座和连杆衬套有微小的间隙。因此活塞销可以在销座和连杆衬套内自由转动，使得活塞销的径向磨损比较均匀，磨损速率也较低。 活塞销在工作时，承受较大的冲击载荷，当活塞销与活塞销座和连杆衬套的配合间隙超过一定数值时，就会由于配合的松旷发生异响。 2活塞销的选配 发动机大修时，一般应更换活塞销，选配标准尺寸的活塞销，为小修留有余地。 选配活塞销的原则是：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RaO.20m，圆柱度误差O.0025mm，质量差在10g范围内。 为了适应修理的需要，活塞销设有四级修理尺寸，可以根据活塞销座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的活塞销。 四、四、 连杆组连杆组连杆包括连杆体、连杆盖、连杆轴承和连杆螺栓等零件，如图2-42所示。 图图2-422-42连杆的基本结构连杆的基本结构 （一）连杆的作用（一）连杆的作用 连杆的作用是将活塞承受的燃气压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。连杆体和连杆盖采用优质中碳钢或中碳合金钢材料制造。连杆螺栓通常用优质合金钢制 造。连杆轴承通常由厚13mm的钢背加厚0.30.7mm的减磨合金层制成。 （二）连杆的结构（二）连杆的结构 1.连杆体与连杆盖 连杆体与连杆盖的基本结构可分为连杆小头、杆身和连杆大头三部分，如图2-41所示。 (1)连杆小头 连杆小头孔内装有减磨的连杆衬套，一般为青铜衬套或铁基粉末冶金衬套。连杆衬套和活塞销之间存在运动，必须润滑。其润滑方式有2种：一种是在连杆小头和衬套上开集油孔或集油槽，靠收集曲轴旋转时飞溅起来的机油来润滑；另一种是在连杆杆身内钻润滑油道，通过连杆轴颈的油道得到有压力的润滑油进行润滑。 (2)杆身 连杆杆身通常做成“工”字形断面，以求在满足强度和刚度要求的前提下尽量减轻其质量。ANQ发动机连杆杆身为“工”字形断面。 (3)连杆大头 连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，为便于安装，连杆大头一般做成剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，借特制的连杆螺栓紧固在连杆大头上。连杆盖与连杆大头是组合镗孔的，为了防止装配时配对错误，在同一侧刻有配对记号。大头孔表面有很高的光洁度，以便与连杆轴瓦(或滚动轴承)紧密贴合。连杆大头上还铣有连杆轴瓦的定位凹坑。有的连杆大头连同轴瓦还钻有直径1mm1.5mm小油孔，从中喷出机油以加强配气凸轮与气缸壁的激溅润滑。 连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两种，如图2-43所示。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都小于气缸直径，可以采用平切口。柴油机的连杆，由于受力较大，其大头的尺寸往往超过气缸直径。为使连杆大头能通过气缸，便于拆装，一般采用斜切口连杆。斜切口式连杆的大头剖分面与连杆轴线成3060(常用45)夹角。图图2-432-43连杆的切口形式连杆的切口形式 平切口的连杆盖与连杆的定位，是利用连杆螺栓上精加工的圆柱凸台或光圆柱部分，与经过精加工的螺栓孔来保证的。 斜切口连杆在工作中受到惯性力的拉伸，在切口方向也有一个较大的横向分力。因此在斜切口连杆上必须采用可靠的定位措施。斜切口连杆常用的定位方法有： 止口定位（图2-44a) 优点是工艺简单，缺点是定位不大可靠，只能单向定位，对连杆盖止口向外变形或连杆大头止口向内变形均无法防止。 套筒定位(图2-44b) 是在连杆盖的每一个螺栓孔中压配一个刚度大，而且剪切强度高的短套倚，连杆大头有精度很高的配合间隙，故装拆连杆盖时也很方便。它的缺点是定位套筒孔的工艺要求高，若孔距不够准确，则可能因过定位(定位干涉)而造成大头孔严重失圆，此外，连杆大头的横向尺寸也必然因此而加大。 锯齿定位(图2-44c) 这种定位方式的优点是锯齿接触面大，贴合紧密，定位可靠，结构紧凑。缺点是对齿节距公差要求严格，否则连杆盖装在连杆大头上时，中间会有几个齿脱空，不仅影响连杆组件的刚度，并且连杆大头孔也会立即失圆。(a)止口定位 (b)套筒定位 (c)锯齿定位图图2-44 2-44 斜切口连杆的定位方法斜切口连杆的定位方法 2.形发动机连杆 V型发动机左右两侧对应两气缸的连杆是同支于一个连杆轴颈上的，有三种布置形式，如图2-45所示。 (a)并列连杆 (b)主副连杆 (c)叉型连杆图图2-452-45形发动机连杆形发动机连杆 （1）并列连杆 对应的2个连杆完全相同，一前一后并列地安装在同一个连杆轴颈上。其优点是前后连杆可以通用，左右两列气缸的活塞运动规律相同。缺点是两列气缸沿曲轴纵向须相互错开一段距离，从而增加了曲轴和发动机的长度。 (2)主副连杆 一个主连杆、一个副连杆组成主副连杆。副连杆通过销轴铰接在主连杆体或主连杆盖上。一列气缸装主连杆，另一列气缸装副连杆，主连杆大头安装在曲轴的连杆轴颈上。主副连杆不能互换，且副连杆对主连杆作用以附加弯矩。两列气缸中活塞的运动规律和上止点位置均不相同。采用主副连杆的形发动机，其两列气缸不需要相互错开，因而也就不会增加发动机的长度。 (3)叉形连杆 指一列气缸中的连杆大头为叉形，另一列气缸中的连杆与普通连杆相似，只是大头的宽度较小，一般称其为内连杆。叉形连杆安装在曲轴的连杆轴颈上，内连杆则插在叉形连杆大头中。内连杆轴承套在叉形连杆轴承的外圆面上，并绕其摆动。叉形连杆的优点是两列气缸中活塞的运动规律相同，两列气缸无需错开。缺点是叉形连杆大头结构复杂，制造比较困难，维修也不方便，且大头刚度较差。 3.连杆轴承 连杆大头与曲轴连接，大头内孔装有剖成两半的薄壁滑动轴承，称为连杆轴瓦。有些连杆轴承的内表面加工有油槽，与连杆轴颈的圆柱面形成油道；有些连杆轴承加工有径向润滑油孔，与连杆大头的油孔相通，从油孔中喷出的机油可使气缸壁得到更好的润滑。 轴瓦在自由状态下的曲率半径略大于孔座的半径，且轴瓦的背面应具有较高的表面粗糙度，以保证轴瓦装入座孔后靠自身产生的张紧力紧贴座孔。为了防止工作中轴瓦在座孔内发生转动或轴向移动，分别在轴瓦的剖分面和座孔的结合端制有定位凸榫和定位槽，以确保装配中准确定位，如图2-46所示。图图2-462-46连杆轴瓦的结构连杆轴瓦的结构4.连杆螺栓用于将连杆体与连杆盖紧固在一起，必须按标准力矩拧紧。 ( (三三) )连杆的拆卸连杆的拆卸 1.连杆拆装及检查的注意事项 （1）必须成套更换连杆 （2）标出所属气缸标记。 （3）安装位置标记指向带轮, （4）必须带有润滑活塞销的机油孔, （5）连杆螺母每次拆卸均应更换，在螺纹和支承面涂机油。 2.连杆轴瓦拆装成检查的注意事项 （1）注意安装位置； （2）用过的轴瓦不能互换； （3）注意轴瓦定位凸起位置； （4）新轴瓦轴向问隙为0.050.31mm，磨损极限为0.37mm； （5）新轴瓦径向间隙为0.010.06mm，磨损极限为0.12mm，检查前须用30Nm的力矩拧紧连杆螺母，用塑料厚薄规进行检测，测量时不得转动曲轴。 （四）连杆的检修（四）连杆的检修 1.连杆裂纹的检修 连杆在工作中受到交变负荷作用，有时会出现裂纹，严重时会导致连杆断裂，一般采用磁力探伤检查。若连杆出现裂纹，应更换。 2.连杆大头轴承的检修 （1）轴承的选配 现代汽车发动机普遍采用薄型多层合金（3层、5层）的轴瓦，其表面有一层很薄的减磨合金镀层。如果用刮削法修配轴承，会把表面减磨合金镀层刮掉。因此，现在都采用直接选配轴承的方法，不再允许“刮瓦”。若连杆轴承磨损超过极限，可先更换连杆轴承，必要时磨小连杆轴颈，使用加厚尺寸的连杆轴承。ANQ发动机连杆轴承的加厚尺寸有0.25mm、0.50mm、0.75mm3种，相应减小的连杆轴颈尺寸分别为：47.55mm、47.30mm、47.05mm。 （2）轴承径向间隙的检验 其检验方法有通用量具检验法和塑料间隙规检验法。 通用量具检验法。分别用千分尺和百分表（见图2-47）测量出曲轴轴颈和轴承孔径，然后计算出径向间隙值。ANQ发动机连杆轴颈的外径标准值为47.80连杆大头轴瓦的内径标准值为47.800.01mm、轴承径向间隙为0.010.05mm、磨损极限值为0.12mm。当轴承参数接近或超过限值时，则应更换轴承。图图2-472-47用千分尺和百分表测量曲轴轴颈和轴承孔用千分尺和百分表测量曲轴轴颈和轴承孔 塑料间隙规检验法 如图2-48所示，用塑料间隙规检查轴承径向间隙，具体按如下步骤进行：图图2-482-48用塑料间隙规检查轴承径向间隙用塑料间隙规检查轴承径向间隙 a将一小段的塑料间隙规置于轴承轴颈上。 b.将轴承和轴承盖放在轴颈上并按维修手册的规范将其拧紧，拆下轴承盖和轴承。 c.测量塑料间隙规压扁后的宽度，该值可使用游标卡尺或者装在塑料间隙规容器上的计量表来测量。 d.压扁的塑料间隙规宽度就是轴承间隙的测量值。 3.连杆螺栓损伤检验 连杆螺栓在工作中受到很大的交变负荷作用，常发生拉长、裂纹和丝扣滑牙等损伤，严重时会导致断裂，造成事故。ANQ发动机使用的连杆螺栓是预应力螺栓，螺纹为M81，如图2-49所示。此类螺栓在修理中不能重复使用，必须更换。图图2-492-49连杆螺栓连杆螺栓 4.连杆变形的检修 连杆发生变形主要是弯曲变形和扭曲变形。其原因主要是连杆在工作中承受气体压力、离心力和惯性力的作用，特别是发动机不正常工作时（如超负荷、爆燃、用汽车惯性起动发动机等）会引起连杆弯曲、扭曲以及双重弯曲；修理过程中镗缸定位不准，也会留下连杆变形的隐患。连杆变形的主要危害是导致发动机活塞偏缸、偏磨，引起气缸敲缸、拉缸等故障。 （1）连杆变形的检验 连杆的弯曲、扭曲变形，一般通过连杆检验器来检验，如图2-50、图2-51所示。检验时，应将连杆大头轴承取下，将承孔清洁干净，然后将轴承盖装在连杆体上，并按标准力矩拧紧连杆螺栓。连杆大头安装在连杆检验器可调横轴上，拧动调整柄使半圆键向外扩张，并将连杆固定在检验器上。检验工具是带有形槽的三点规，三点规上的3个测点在同一平面上，并与形槽相垂直。下面两测点的距离为100mm。检测时，将三点规放在连杆小头的心轴或活塞销上，使三点规的3个测点与检验器的平板相接触。根据三测点与平板的接触情况，便可判断连杆有无弯曲、扭曲变形。图图2-50连杆弯曲的检验连杆弯曲的检验 图图2-51连杆扭曲的检验连杆扭曲的检验 当三点规的三测点都与检验器的平板相接触，说明连杆无变形。 若三点规仅上测点（或两下测点）与平板接触，且两下测点与平板间隙相等，说明连杆有弯曲变形。这时，用塞尺测量测点与平板的间隙，便是连杆在100mm长度上的弯曲度值。 检验时若只有一个下测点与检验平板相接触，且上测点与检验平板的间隙等于另一个测点与平板间隙的一半，则表明连杆发生了扭曲，其下测点与平板的间隙便是连杆在100mm长度上的扭曲度值。 检验时若一个下测点与检验平板接触，但上测点与检验平板的间隙不等于另一个测点与平板间隙的一半，则表明连杆同时存在弯曲、扭曲变形。 汽车修理技术标准规定：连杆在100mm长度上弯曲度值不应大于0.03mm，扭曲度值不应大于0.06mm。超过允许极限时，应进行校正或更换连杆。 （2）连杆变形的校正 连杆的变形一般是利用连杆校正器的附设工具进行校正。当弯曲、扭曲变形并存时，通常是先校正扭曲后校正弯曲。 连杆扭曲变形的校正 将连杆大头端轴承盖装好，套在检验器的心轴上，然后用扳钳进行校正，直到合格为止，如图2-52所示。 图图2-522-52连杆扭曲的校正连杆扭曲的校正 图图2-532-53连杆弯曲的校正连杆弯曲的校正 连杆弯曲变形的校正 如图2-53所示，将弯曲的连杆置于压具上，弯曲的部位朝上，施加压力，使连杆向已弯的反方向发生变形，并使连杆变形量达到已弯曲部位变形量的数倍以上，停止一定时间，等金属组织稳定后再去掉外负荷。重新复查校正情况，确定是否需要再校正。连杆的校正通常是在常温下进行冷压校正，卸除压力后，连杆有恢复原状的趋势。因此，在校正弯曲、扭曲变形较大的连杆后，最好进行时效处理：将连杆加热至300左右，并保温一段时间。校正弯曲、扭曲变形较小的连杆时，只需在校正负荷下保持一定时间即可。 连杆经弯曲、扭曲校正后两端座孔轴线的距离变化应不大于0.15mm，否则会影响气缸的压缩比。可用普通量具对连杆进行测量，如图2-54所示。检验时，用游标卡尺测量上、下两轴承孔内侧距离，用内径百分表测出上、下两轴承孔直径D和、两孔轴线中心距L，便可用下式算出：L（D）/2I（mm）。如ANQ发动机L为144mm。图图2-542-54连杆两轴承孔轴线距离的检验连杆两轴承孔轴线距离的检验 5.连杆其他损伤检修 连杆的杆身与小端的过渡区应无裂纹、表面无碰伤，必要时采用磁力探伤检验连杆的裂纹。如有裂纹，禁止继续使用，应立即更换。另外如果连杆下盖损坏或断裂时，也要同时更换连杆组合件。连杆大端侧面与曲柄之间，一般应有O.10mmO.35mm的间隙，如超过O.50mm时，可堆焊连杆大端侧面后修理平整。 连杆杆身与下盖的结合平面应平整。检验时，使两平面分别与平板平面贴合，其接触面应贴合良好，如有轻微缝隙，不得超过O.026mm。连杆轴承承孔的圆柱度误差大于O.025mm，应进行修理或更换连杆。 6.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0.10mm0.20mm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。五、活塞连杆组的装配五、活塞连杆组的装配 1.活塞连杆组的检验：活塞椭圆度的检验，许多活塞都制成椭圆形，其短轴在活塞销方向上。活塞椭圆度的检验，应在椭圆度检验仪上进行。椭圆度的值是0.40； 2.彻底清洗各零件，并用压缩空气吹干净。 3.将活塞放在水中加热至60后取出，擦拭干净。 4.安装活塞销。在活塞销座孔、连杆小头衬套孔和活塞销上涂上一层薄薄的机油。ANQ发动机采用全浮式连接的活塞销，安装时先将活塞在温度为7080的水中或机油中加热，然后再用手指将涂有润滑油的活塞销推入座孔，如图2-55所示。 5.安装活塞销两侧的卡簧，如图2-56所示。卡簧嵌入环槽中的深度应不小于卡簧直径的2/3，卡簧与活塞销两端应有0.100.25mm的间隙。图图2-552-55装配活塞销装配活塞销 图图2-562-56安装活塞销卡簧安装活塞销卡簧6.检验连杆大头中心线和活塞中心线的垂直度，如图2-57所示。图图2-572-57检验活塞连杆组装后的垂直度检验活塞连杆组装后的垂直度 用厚薄规测量活塞顶部边缘与平板间的间隙，应不大于0.03mm。 翻转180，重新测量一次。 两次测量值之差即为垂直度误差，其值不得大于0.08mm。达不到要求时，应找出原因，重新校正后再组装。 7.安装活塞环 首先检验活塞环：用厚薄规检查活塞环与环槽的侧隙：新装时侧隙为0.060.09mm，达到0.20mm时必须更换；再用厚薄规检查活塞环与环槽的端隙：将活塞环垂直压进气缸，使其离气缸顶面15mm，新环：第1道气环为0.200.40mm，第2道气环为0.200.40mm，油环为0.250.50mm，磨损极限值为0.8mm。 用活塞环拆装钳将活塞环安装到相应的活塞环槽内，ANQ发动机活塞环上有“TOP”标记的一面应朝向活塞顶部安装。为避免可燃混合气从活塞环的开口间隙处漏出，装配时必须将环的开口互相错开。ANQ发动机活塞环开口应错开120，并使第一道活塞环的开口位于侧压力小的一侧，且与活塞销轴线呈45角，如图2-58所示。组合式油环装配时，先装衬环，后装刮片环，上、下刮片环开口应错开180，如图2-59所示。图图2-582-58奥迪奥迪A6A6轿车轿车ANQANQ发动机活塞环的开口方向发动机活塞环的开口方向图图2-592-59装配组合式油环装配组合式油环 8.安装活塞连杆组 在活塞环、活塞裙部、连杆小头两侧及连杆轴承上涂上适量机油。如图2-60所示，根据活塞及连杆上的标记，将活塞连杆组自缸体上方装入各气缸中，用活塞环卡箍约束活塞环，用手锤木柄将活塞推入气缸内，使连杆大头落于曲轴连杆轴颈上，如图2-61所示。盖上轴承盖，用规定力矩拧紧连杆螺栓。ANQ发动机连杆螺栓先以30Nm的力矩拧紧后不再继续拧紧。 图图2-602-60活塞和连杆的安装方向活塞和连杆的安装方向 图图2-612-61安装活塞连杆组安装活塞连杆组 9.检验连杆的轴向和径向间隙。 检查连杆的轴向间隙。用撬棒把曲轴撬向一侧，用塞尺测量曲轴的轴向间隙。 ANQ发动机连杆的轴向间隙为0.100.31mm，磨损极限值为0.37mm，如图2-62所示。 检查连杆轴承的径向间隙。将塑料间隙规横放在连杆盖的轴瓦全宽上，拧紧连杆轴承盖螺栓，拆下连杆轴承盖，用间隙对照尺测量压扁的塑料间隙规的宽度，该宽度即为连杆径向间隙。ANQ发动机连杆的径向间隙为0.010.06mm，磨损极限值为0.12mm，如图2-63所示。图2-62检查连杆轴向间隙 图2-63检查连杆径向间隙六、活塞连杆组的异常现象判断与检修六、活塞连杆组的异常现象判断与检修 （一）（一） 活塞环气环漏气活塞环气环漏气 活塞环中的气环，主要用来密封活塞与气缸壁间的间隙，防止气缸内气体窜入油底壳，将活塞头部的热量传给气缸壁以利于活塞散热。活塞环在工作时，由于受高温、高压、润滑条件差的影响，其磨损失效往往要比气缸磨损至极限的速度快。随着活塞环磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，其端隙、侧隙便增大，使气缸密封性变差，造成漏气和窜润滑油，降低了发动机的动力性和经济性。 气环通常可能漏气的缝隙有三条 一是环面与气缸壁间；二是环与环槽的侧面间；三是开口端隙处。当第一道环漏气后，就被第二或第三道气环控制。 活塞环在自由状态下，其外圆直径略大于气环就产生缸直径，故装入气缸后，环就产生一定的弹力与气缸壁压紧，形成了第一密封面。由于活塞头部与气缸间有间隙，气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。如前所述，活塞环在运动时产生惯性力，并与气缸壁间产生摩擦力。因而环与环槽侧面密封的压紧力是三个沿气缸轴线方向力的代数和。做功和压缩冲程，气体压力使活塞环紧推压在环槽的下侧，形成第二密封面。排气冲程也在环的下侧，而进气冲程在环的上侧。三个力可能互相平衡，即合力为零，环即暂时在槽内浮动而跳上跳下，使一个或两个密封面部失去密封作用，漏气量大增。 窜入活塞环背隙和侧隙的气体，产生背压力和侧压力，使环对气缸壁进一步压紧，加强了第一、二密封面的密封。但是，若环的弹力不好或接触气缸壁的面贻合不良，而在环面和气缸壁间出现了缝隙，就要首先漏气。 有了两个密封面的密封，理论上只有活塞环开口端处是惟一的漏气通道。由于开口很小，并且相互按一定位置错开，形成迷宫式封气路线，气体通过各道气环口以后，压力显著下降， 气体窜漏量很微小。 1原因 （1）活塞环槽磨损。活塞环槽磨损主要在环槽的下平面造成磨损的原因是气环的上下冲击和活塞环在环槽内的径向滑动。使第二密封面的密封效果下降。 （2）活塞环磨损。由于活塞环的材质与气缸壁不配套 (两者的硬度相差太大)，使环磨损后其密封性变差。 （3）活塞环开口间隙过大或锉修时不合要求，使环的封气效果变坏，节流作用降低，漏气通道加大。开口间隙一般柴油发动机比汽油发动机大，而且第一道环比二、三道环大。 （4）活塞环开口分布不合理。为了减少漏气，加强环开口处的节流作用，便环的封气路线长，故各道气环的开口应接要求操作。 （5）发动机工作时，作用在环上的各种力互相平衡，处于浮动状态时，可引起环的径向振动，使密封失效，同时也可能出现环的圆周转动，这将使安装时的开口错开度数发生变化，也会造成漏气。 （6）活塞环断裂、胶粘、卡死在环槽内，或活塞环装反，均使环的第一密封面失去密封作用而漏气。如扭曲环和锥形环等没按要求安装在环槽内。 （7）气缸壁磨损或有印痕、沟槽而影响气环的第一密封面的密封而漏气。 2检修 （1）逐个气缸内 (拆下火花塞或喷油器)加入少量润滑油进行气缸压缩压力的检查，若加入润滑油后，气缸压缩压力升高，则证实是活塞环密封不严。 （2）选用气环的硬度比气缸硬度适当大些。使用软活塞环会缩短环的使用寿命。环与气缸的软硬检查，可用锉刀或刮刀试刮气缸下端缘和环进行比较。 （3）活塞环的开口布置： 三道气环的，要使各环沿圆周120夹角相互错开； 有四道的，要使第一、二道错开 180，第二、三道错开 90，第三、四道错开 180这样的开口分布能获得较长漏气路线，提高密封性。注意环的开口不应位于活塞的受力面上，以防划伤气缸，另外也不要将开口与活塞销孔布置在同一轴线上。 （4）正确掌握换环时机。应在气缸磨损不严重，环的弹力下降不明显，发动机燃料和润滑油均未出现异常时换环。若气缸磨损在允许范围内，而配缸间隙超大，就应更换活塞。否则仅换活塞环，会因原来活塞在气缸内摆动频繁，无法控制活塞环而再次发生故障。 （5）在换环时应用刮刀刮除“缸肩”，清除环槽内积炭，环的开口应以气缸下部检查为准。以防被“缸肩”撞断，环被积炭卡在环槽内及因环开口间隙不足而胀断。 （6）在安装活塞环前，应将活塞的整个环带和销孔部分浸入清洁的稀润滑油中，预先润滑，防止出现发动机起动后新活塞销咬死及活塞环与环槽的干磨擦。 （7）提高发动机维修质量，使环的开口端隙、边隙、背隙等符合技术要求，开口错开合理，加强环的漏光度检验，避免将环安装反。环端隙为直切口者，应在锉修时锉平整。 （8）活塞环弹性应符合技术要求。 （二）活塞环槽磨损（二）活塞环槽磨损 1原因 （1）活塞环槽磨损比较严重的是第一、二道气环槽。因为活塞头部的热量是由活塞环传给气缸壁的，所以第一道气环受热最严重，若第一环槽得不到良好的散热，将使其裙部加速磨损。 （2）在活塞工作时，环槽的上下侧面与活塞环产生冲击磨损，使配合间隙加大，密封性能变坏。环槽的磨损主要是下平面磨损。 （3）气缸内壁在磨损成椭圆和锥形或因其他原因变形后， 塞环作往复运动时，形成时胀时缩的现象，加速了环槽的磨损。侧压力使活塞左右摆动，活塞环在槽内产生左右摩擦。 （4）可燃混合气和点火提前角调整不当，均导致燃烧不正常使发动机受热时间长，温度增高，降低了活塞环岸的机械强度。 （5）维修时清洁不够 安装活塞环的工具制作或使用不当 气缸口台阶未进行修理，活塞顶和环槽内积炭等物未彻底清除等。 （6）外界温差变化幅度大而发动机未采取相应的保温或降温措施；在尘土和风沙大的地区对进气系统防尘工作不重视，即对空气滤清器的维护不及时。 （7）不遵守发动机使用操作规程，起动后急于提高发动机转速，或起步后温度过高时又强制降温等。 （8）活塞质量低劣，环槽及环岸都加工粗糙。 2预防和检修 （1）提高设计制造质量，增加一一些特殊结构，如在活塞环槽部位设环槽护圈。 （2）提高维修质量，在选择活塞环的边隙和背隙时，严格按规定选取装配间隙；在专用的发动机装配房间内进行装配工作。 （3）提高驾驶操作技术，按操作规程操作，避免发动机的长时间高速运转，保持发动机的正常温度。 （4）加强燃料系和点火系的调整和维护。 （三）活塞拉伤（三）活塞拉伤活塞的拉伤，主要是指活塞裙部圆周方向的某一处或多处，沿活塞中心线方向的拉毛现象。活塞的拉伤原因与气缸拉伤原因有些相似。1原因 （1）活塞裙部没有制成椭圆或椭圆过小，使裙都在正常工作温度内难以保证呈正圆形，活塞销座孔轴线方向，因其金属厚膨胀量大而使活塞裙部变成反椭圆 使配缸间隙变小 造成干摩擦而拉伤。 （2）活塞因时效处理不佳，存在铸造应力和力学性能的变更而变形。活塞在受热以及受活塞销上垂直压力的作用下，都将使活塞沿销座孔中心线方向变形，使活塞裙部成为反椭圆，与气缸壁摩擦拉伤。 （3）因冷却液不足或点火过迟等原因，使发动机温度过高，超出活塞正常的膨胀量，致使配缸间隙变小或无间隙，造成活塞拉伤。 （4）在维修时，选用的配缸间隙过小或使用了弯曲或扭曲的连杆，或配合表面不清洁等，使活塞拉伤。 （5）活塞销与销座孔因配合过紧，使活塞在工作温度时难以使裙部呈正圆形，影响配缸间隙。 （6）活塞销卡环脱出或折断后拉伤活塞或气缸。 （7）使用了不合规定的润滑油或因发动机温度过高，致使润滑油稀薄，活塞与气缸问难以形成足够的油膜，出现于摩擦而拉伤活塞。 （8）对于设有润滑油喷嘴来冷却活塞顶部内壁的某些柴油机，在润滑油压力低的情况下长时间工作或怠速运转，或由于喷嘴喷射角度的改变，喷嘴堵塞、伤裂及固定螺栓松动等，使喷嘴工作性能破坏，造成活塞顶部温度剧增，散热能力下降而拉伤活塞。 2预防和检修 活塞拉伤的预防，应根据造成活塞拉伤的原因，从活塞质量、维修、汽车使用等方面予以注意，活塞一旦拉伤，很难保证该活塞的气缸不拉伤。因此多数都是采用更换新活塞和气缸套的办法。 对气缸没有拉伤的，也可以换用同一厂牌同一组别、质量、尺寸一致的旧活塞代用。在维修选配活塞时，应注意活塞的修理尺寸要求、活塞的质量要求、活塞裙部圆度及圆柱度要求、活塞头部与裙部直径差要求。 （四）活塞敲缸（四）活塞敲缸 活塞敲缸一般发生在没有活塞销座孔偏置的活塞上，这种活塞的销座孔轴线与活塞中心线，是既垂直又相交。当活塞在上止点改变方向时，由于侧压力瞬时的换向，使活塞与气缸壁的接触面突然由一侧平移到另一侧时，便产生了对气缸壁的“拍击”(活塞敲击响)。 1.原因 （1）由于活塞制造等因素，在受热后变成反椭圆，使配缸间隙增大。 （2）连杆的弯、扭曲等原因，造成活塞在气缸内运动“走形”。 （3）活塞顶撞击不规则的气缸垫，造成活塞撞击气缸垫发出响声。 （4）冷车起动发动机时，困活塞冷缩使配缸间隙增大，出现冷敲缸；发动机热起后，困配缸间隙变小便响声减弱或消失。有时，也会因刚起动时润滑油压力低，气缸壁润滑油不足，使活塞与气缸壁相碰而敲缸。 （5）由于混合气的不正常燃烧，如汽油机的“早燃”或“爆燃”，柴油机的燃油聚积，燃烧后气压力剧增等，使活塞敲击气缸壁。 （6）油底壳里的润滑油不足，使气缸壁飞溅上的机油少，加速磨损造成活塞敲击气缸壁。 （7）汽车满载大负荷爬坡时，因点火时间过早，或发动机元负荷，突然加大油门时，活塞与气缸壁碰击。 2检修 （1）通过火花塞孔加入少许黏度较大的润滑油入气缸，停留少许时间再用手摇转曲轴，使润滑油进入活塞和气缸之间，再装上各火花塞起动发动机。若响声减弱或消失，而后不久响声又出现，使证明是因配缸间隙过大造成敲缸。 （2）敲缸原因属于活塞的配缸间隙问题时，可暂不修理。必要时应镗气缸或镶气缸套、更换活塞及活塞环。 （3）对于因“早燃”或“爆燃”引起的敲缸，应调整点火时刻和汽油的牌号；对柴油机应检查燃油的着火性能、燃油雾化和汽化程度的好坏、供油提前角、压缩比的大小等。另外应经常清除积炭。由于连杆弯、扭曲使活塞运动“走形“以及维修方面因素而引起的敲缸 前者应校正连杆，后者应提高维修质量。 （五）活塞销与连杆小头衬套撞击发出响声（五）活塞销与连杆小头衬套撞击发出响声 活塞销用来联接活塞和连杆，并把活塞所受的压力传给连杆。它承受着方向和大小都不断变化着的冲击负荷。 活塞销与连杆衬套的撞击声， 是上下双向的，声音较脆。在发动 机怠速或低速时，因转速较慢，所以响声比较缓慢而且明显，但在突然加速时，困发动机转速加快，响声也随之加快、加大。若有一个气缸用火花塞短路时，响声便消失或减慢，当突然去掉短路时 会发出“嗒”的一声响，就说明此气缸响。此撞击声在气缸上半都听时比较清楚，而下半部声音就较小，若点火早，撞击声会加剧。 活塞销与连杆小头衬套撞击响，受发动机温度变化的影响，温度升高时响声明显。1原因 （1）活塞销与连杆衬套磨损过甚或加工不当造成松旷。因为凡机件撞击响，多数是两个机件在一定距离内，并以一定速度相对运动，相互撞击而发出的响声。 （2）连杆小头衬套末开 (钻)集油孔时，会因衬套缺润滑油而过磨损，造成配合松动。 （3）连杆小头衬套外径在小头孔内松旷。在怠速时响声同销与套松旷相同，但突然加速时，响声有些类似连杆轴响。 （4）发动机温度高时，在机件磨损松旷的情况下配合间隙更加增大，产生了活塞销响。 2检修 连杆衬套与活塞销在常温下，其配合间隙为0.0050.Ol0mm，其接触面积在75%以上。松旷的衬套更新后，一般采用铰、镗、拉和挤压等方法加工。用铰刀手工操作方法比较方便，不需什么设备。将铰刀夹人合虎钳并与钳口平面垂直，铰削时，一手托住连杆大端，一手压住连杆小端，以刀刃露出衬套上平面3-5mm为第一刀的铰削量。均匀用力扳转，并向下略施压力进行铰削。当铰削到用手掌的力能将活塞销推人衬套1/32/3时，应停止铰削。此时，可将活塞销压入或用木锤打入衬套内，并夹持在台虎钳上，左右往复扳转连杆，然后压出活塞销，查看衬套接触情况，而后再用刮刀修刮，直至能用手将活塞销推入连杆衬套，接触面在75%以上为宜。 （六）连杆轴承产生敲击响（六）连杆轴承产生敲击响 连杆轴承产生的敲击响，是指发动机工作时，连杆轴承与轴颈发生相对运动而撞击并发出“当、当”的响声。发动机工作时，发出“当、当”有节奏的响声。响声的大小随发动机转速变化而变化，即转速高时响声大；反之，响声小。另外，响声随发动机负荷增大而增大，反之，则响声减小。1原因 （1）润滑油低温时黏度大流动性差，不易及时流到连杆轴颈表面而发生干摩擦，产生高温，使轴承合金熔化流失，或轴承合金结合不良而使轴承合金脱落，引起连杆轴承与轴颈配合间隙加大。 （2）润滑油中有水分便便油难以形成油膜，导致轴承与轴颈磨损加剧，致使配合间隙加大。另外，润滑油品质变差，轴承散热不良，润滑油压力不足等也会造成轴承磨损加剧。 （3）修理不当。如装配时连杆轴承与轴颈装配过紧或过松；轴承过短，与轴承孔没有过盈配合，造成轴承在孔中既能转，又能移，还会振，使连杆大头轴承孔磨损加剧。 （4）使用不当。如发动机常在大负荷下工作，作用在活塞顶部的压力很大，当连杆推动曲轴转动时，易把连杆轴颈上油膜挤破，使轴承与轴颈直接接触，形成半干摩擦，从而加速磨损使轴承间隙加大而撞击响。 （5）连杆螺栓 (母)松动或折断。 2检修 （1）维修时，应对螺栓 (母)锁止牢固对螺栓或螺母表面镀铜的自锁，只能用一次，不能反复使用，否则会使自锁失效。另外，不能用普通开口插销的螺母来代替自锁螺母。 （2）检查螺栓 (母)的螺纹及它们的配合情况，螺栓 (母)的力矩和紧固方法要符合规定。 （3）轴承不圆时，应将弯扭的连杆校正后，或更换新连杆后再镗削轴承。轴颈不圆会造成轴承金属的机械移动并促使其疲劳。 （4）轴承间隙不当时，在维修时应予排除。另外，应防止在维修中使用错轴承而造成烧轴承。同时还应注意，凡有电镀层的轴承，不应镗削或刮削，否则去掉镀层，就会完全失去覆盖层的意义了。 （5）维修时，应避免手工刮瓦。镗瓦和刮瓦的质量差别大，应力求用镗瓦方法修复轴承与轴颈的配合间隙。若需要刮瓦修复时，应特别注意瓦片的材质，因轴与轴承的配合间隙，主要取决于轴颈和轴承的材质。活动四活动四 曲轴飞轮组的构造与维修曲轴飞轮组的构造与维修 曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、曲轴主轴承、曲轴带轮以及正时链轮(或齿轮)等组成，如图2-64所示为奥迪A6轿车ANQ发动机曲轴飞轮组的结构组成。 图图2-64 2-64 奥迪奥迪A6A6发动机曲轴飞轮组结构组成发动机曲轴飞轮组结构组成 一、一、 曲轴曲轴 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、水泵和转向油泵等)。 曲轴工作时，承受周期性变化的气体压力及活塞连杆等运动件的往复和旋转惯性力作用，这些力及其力矩使曲轴产生弯曲和扭转变形，弯曲和扭转作用还会使曲轴产生振动，因此要求曲轴必须要有足够的刚度、强度、耐磨性和很高的平衡性。 曲轴一般采用优质中碳钢或中碳合金钢模锻，其主轴颈和连杆轴颈表面上均高频淬火或氮化，以提高耐磨性。也有发动机采用球墨铸铁铸造曲轴。 （一）（一） 曲轴构造曲轴构造 多缸发动机曲轴一般做成整体式。某些小型汽油机或采用滚动轴承为曲轴主轴承的发动机，采用组合式曲轴，即将曲轴分段加工后组合成整个曲轴。 曲轴的基本结构包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重以及后端凸缘等，如图2-65所示。 图图2-65 2-65 整体式曲轴的构造整体式曲轴的构造 1.主轴颈 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的，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非全支承式曲轴连杆轴颈数多一个，这种支承方式曲轴刚度好，但长度较长，如图2-66所示。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形发动机全支承曲轴的主轴颈数是气缸数的一半加一个。图图2-66 2-66 曲轴的支承形式曲轴的支承形式 2连杆轴颈 连杆轴颈也叫曲柄销,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。在直列式发动机上，连杆轴颈数与气缸数相同。在形发动机上，1个连杆轴颈上安装2个连杆，故连杆轴颈数为气缸数的一半。连杆轴颈一般制成实心，有时为减轻质量，也采用空心轴方式。曲轴上钻有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，如图2-67所示，以使气缸体上的主油道内的润滑油能够润滑主轴颈和连杆轴颈。在维修中，对曲轴上的油道要彻底疏通并清洁干净，以免造成事故。图图2-67 2-67 曲轴上的润滑油道曲轴上的润滑油道 3曲柄 曲柄是连接主轴颈和连杆轴颈的部分，其长度取决于活塞行程。曲柄截面形状大多为椭圆形，因为这种结构金属利用率高，抗弯、抗扭刚度强。曲柄是曲轴最薄弱的部分，曲柄断裂是曲轴常见的损坏形式。曲柄与轴颈的过渡圆角对应力集中影响很大，在维修时要特别注意。 4曲轴平衡重 曲轴平衡重是用来平衡旋转惯性力及其力矩，以减轻主轴承负荷、发动机振动和噪音。 5曲轴后端是最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘，为防止机油从后端泄漏，后端也安装有油封装置。 (1)曲轴的轴向定位 曲轴作为转动件，必须与其固定件之间有一定的轴向间隙。曲轴的轴向定位是通过止推装置实现的止推装置有翻边轴瓦、止推环、止推片等多种形式。 (2)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，如图2-68所示。图图2-68 2-68 曲拐曲拐 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形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，还与发动机工作顺序有关。在安排发动机工作顺序时，应注意使连续做功的两缸相距尽可能远些，以减轻主轴承的载荷，同时避免进气干涉而影响充气量；做功间隔力求均匀，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸应做功一次，以保证发动机运转平稳；曲拐布置尽可能对称、均匀。 （二）曲轴检修（二）曲轴检修 曲轴的损伤形式主要有：磨损、变形、裂纹甚至断裂。 磨损主要发生在曲轴主轴颈和连杆轴颈的部位，且磨损是不均匀的，有一定规律性的。主轴颈和连杆轴颈径向最大磨损部位相互对应，即各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧；而连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。另外，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损，与连杆轴颈油道的油流相背的一侧磨损严重。各轴颈不同方向的磨损，导致主轴颈同轴度破坏，容易造成曲轴断裂。 变形的方式主要是弯曲和扭曲，是由于使用和修理不当造成的。如发动机在爆燃和超负荷等条件下工作；个别气缸不工作或工作不均衡；各道主轴承松紧度不一致等，都会造成曲轴承载后的弯曲变形。扭曲变形主要是烧瓦和个别活塞卡缸造成的。 裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处，多由应力集中引起。前者是横向裂纹，危害极大，严重时造成曲轴断裂；后者为轴向裂纹，沿斜置油孔的锐边轴向发展，必要时也应更换曲轴。 1曲轴磨损的检修 （1)轴颈磨损的检验。曲轴轴颈磨损情况的检验，主要是用外径千分尺测量轴颈的直径、圆度误差和圆柱度误差。一般根据圆度误差和圆柱度误差确定轴颈是否需要修磨，同时也可确定修理尺寸。 测量通常是按磨损规律进行，先在轴颈磨损最大的部位测量，找出最小直径，然后在轴颈磨损最小的部位测量，找到最大直径。主轴颈和连杆轴颈磨损后，其圆度、圆柱度误差超出标准要求时(如奥迪A6轿车ANQ发动机曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度、圆柱度误差的磨损极限为O.02mm)，应进行曲轴的光磨修理。 （2)轴颈的修磨。发动机大修时，对轴颈磨损已超过规定的曲轴，可用修理尺寸法对曲轴主轴颈、连杆轴颈进行光磨修理，同名轴颈必须为同级修理尺寸，以便选择统一的轴承，其修理尺寸查阅相关车型的维修手册。 修磨后的曲轴，各轴颈的圆度、圆柱度误差不得大于O.005 mm，表面粗糙度尺a不得大于0.32m。 2曲轴弯曲变形检修 （1)弯曲变形的检验。检验弯曲变形应以两端主轴颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差，如图2-69所示。检验时，将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板的V形架上，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，百分表指针所指示的最大读数与最小读数之差，即为中间主轴颈的径向圆跳动误差值。 图图2-69 2-69 曲轴弯曲检验曲轴弯曲检验 （2)弯曲变形的校正。曲轴的径向圆跳动误差不得大于O.15mm，否则应进行校正，当曲轴弯曲变形量较大时，校正必须分步、反复多次进行，直到符合要求为止。校正后的曲轴径向圆跳动误差不得大于O.05mm。 3.曲轴裂纹的检修 裂纹的检验方法有磁力探伤法和浸油敲击法。 磁力探伤的原理是：当磁力线通过被检零件时，零件被磁化。如果零件表面有裂纹，在裂纹部位的磁力线就会因裂纹不导磁而被中断，使磁力线偏散而形成磁极。此时，在零件表面撒上磁性铁粉，铁粉便被磁化而吸附在裂纹处，从而显现出裂纹的部位和大小。 浸油敲击法是将曲轴置于煤油中浸一会，取出后擦净表面煤油并撒上白粉，然后分段用小锤轻轻敲击，如有明显的油迹出现，即该处有裂纹。曲轴出现裂纹，一般应更换曲轴。 4.曲轴轴向间隙的检查与调整 为了适应发动机机件正常工作的需要，曲轴必须留有合适的轴向间隙，间隙过小，会使机件因受热膨胀而卡死；轴向间隙过大，曲轴工作时将产生轴向审动，加速气缸的磨损，活塞连杆组也会不正常磨损，还会影响配气相位和离合器的正常工作。因此，曲轴装到气缸体上之后，应检查其轴向间隙。 曲轴轴向间隙的检查可采用百分表或塞尺进行。二二 、曲轴主轴承、曲轴主轴承 （一）曲轴主轴承的构造（一）曲轴主轴承的构造 图图2-70 2-70 主轴承结构主轴承结构 曲轴主轴承(俗称大瓦)，装于主轴承座孔中，将曲轴支承在发动机的机体上。主轴承的结构与连杆轴承相同，如图2-70所示。为了向连杆轴承输送润滑油，在主轴承上都开有周向油槽和通油孔。有些负荷不大的发动机，为了通用化起见，上、下两半轴瓦上都开有油槽，有些发动机只在上轴瓦开油槽和通油孔，而负荷较重的下轴瓦不开油槽。在相应的主轴颈上开径向通孔，这样，主轴承便能不间断地向连杆轴承供给润滑油。 （二）曲轴主轴承的选配（二）曲轴主轴承的选配 曲轴主轴承在工作中会发生磨损、合金层疲劳剥落和粘着咬死等；轴承的径向间隙的使用限度超限后，因轴承对润滑油流动阻尼能力减弱，可使主油道压力降低而破坏轴承的正常润滑；发生上述情况应更换轴承。发动机总成修理时，也应更换全部轴承。 轴承的选配包括选择合适内径的轴承，以及检验轴承的高出量、自由弹开量、定位凸点和轴承钢背表面质量等内容。 1.选择轴承内径 根据曲轴轴承的直径和规定的径向间隙选择合适内径的轴承。现代发动机曲轴轴承制造时，根据选配的需要，其内径直径已制成一个尺寸系列。 2.检验轴承钢背质量 要求定位凸点完整，轴承钢背光整无损。 3.检验轴承自由弹开量 要求轴承在自由状态下的曲率半径大于座孔的曲率半径，保证轴承压入座孔后，可借轴承自身的弹力作用与轴承座贴合紧密，如图2-71所示。 4.检验轴承的高出量 轴承装入座孔内，上、下两片的每端均应高出轴承座平面O.030.05mm，称为高出量。轴承高出座孔，以保证轴承与座孔紧密贴合，提高散热效果。(a)检查弹开量 (b)检查高出量图图2-71 2-71 轴承的检验轴承的检验三、曲轴扭转减振器三、曲轴扭转减振器 为了消减曲轴的扭转振动，有的发动机在曲轴前端装有扭转减振器。汽车发动机最常用的曲轴扭转减振器是摩擦式扭转减振器，其可分为橡胶式扭转减振器及硅油式扭转减振器两类。 在橡胶摩擦式扭转减振器中(图2-72)，转动惯量较大的惯性盘用一层橡胶垫和由薄钢片冲压制成的盘相连。盘和惯性盘都同橡胶垫4硫化粘接。盘的毂部用螺钉固定在装于曲轴前端的风扇皮带轮上。当曲轴发生扭转振动时，曲轴前端的角振幅最大，而且通过皮带轮毂带动圆盘一起振动。惯性盘则因转动惯量较大而实际上相当于一个小型的飞轮，其转动瞬时角速度也就比圆盘均匀得多。这样，惯性盘就同盘有了相对角振动，而使橡胶垫4产生正反方向交替变化的扭转变形。这时由于橡胶垫变形而产生的橡胶内部的分子摩擦，消耗扭转振动能量，整个曲轴的扭转振幅将减小，把曲轴共振转速移向更高的转速区域内，从而避免在常用转速内出现共振。 此外，还有干摩擦式扭转减振器和粘液式减振器。图图2-72 2-72 橡胶式扭转减振器橡胶式扭转减振器四、飞轮四、飞轮 飞轮的作用是通过储存和释放能量来提高发动机运转的均匀性和改善发动机克服短时的超载能力，与此同时，又将发动机的动力传递给离合器。 （一）飞轮的构造（一）飞轮的构造 飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，多用灰铸铁制造，外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用。有些飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间。 飞轮与曲轴装配后应进行动平衡。为了拆装时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间应有严格的相对位置，用定位销或不对称布置的螺栓予以保证。 （二）飞轮的检修（二）飞轮的检修 1飞轮齿常见损伤及原因 (1)飞轮齿圈的磨损和轮齿折断 在起动发动机时，起动机与飞轮齿圈产生碰撞或两齿轮啮合不良。 (2)飞轮工作面的磨损 飞轮工作面的磨损易造成轮齿的磨损和轮齿折断。这种损伤经常集中在压缩行程终点前对应的一段齿圈上。 飞轮工作面即离合器摩擦片接合面，工作时，由于离合器在分离和接合时与飞轮平面存在转速差，产生相对滑动摩擦，使飞轮工作面正常磨损。由于操作不当，有时飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而产生烧灼印痕，甚至在飞轮表面形成裂纹使动力传递能力下降。 2飞轮的检修 (1)更换齿圈 飞轮齿圈有断齿或齿端冲击耗损，与起动机齿轮啮合状况发生变化时，应更换齿圈或飞轮组件。齿圈与飞轮配合过盈为O.3OO.60mm，更换时，应先将齿圈加热至623673K，再进行热压配合。 (2)修整飞轮工作平面 飞轮工作面磨损形成波浪形槽，应用油石磨平，深度超过0.5 mm时或平面度误差大于 0.15mm时，应车削或磨削加工。飞轮加工后，其总厚度一般不得减少1.2mm。工作面允许有12道环形沟痕。 飞轮端面圆跳动误差的检查方法是：将百分表架装在飞轮壳上，表的量头靠在飞轮的光滑端面上，旋转表盘，使“O”对正指针，转动飞轮一圈，百分表的读数差，即为端面圆跳动误差。 修整并与曲轴装配后的飞轮端面圆跳动误差不得大于0.15mm，飞轮厚度极限减薄量为1mm。 (3)飞轮修复后的检验 飞轮修复后，工作表面应平整、无裂纹，其平面度误差应小于0.10mm。飞轮的厚度一般不得小于标准尺寸1.2mm。飞轮与曲轴装合后，飞轮平面对曲轴轴线的端面全跳动应小于0.20mm。飞轮与曲轴装合后，同时应在平衡机上进行平衡试验，所允许的动不平衡量应符合原厂规定。