1、活塞连杆组故障诊断与修复 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。建议学时 任务描述 一辆科鲁兹轿车在冷车起动或发动机怠速运转时,可听到发动机“铛、铛、铛”的连续不断的金属敲击声；温度升高后，声响减小或消失；发动机处于怠速或中低转速时,声响明显、清晰；中高转速时,金属敲击声减弱或消失；且机油加注口处冒烟,排气管冒蓝烟
2、。经维修人员提取数据后分析，诊断为活塞敲缸响故障。需对曲柄连杆机构进行检修，以便进一步确定故障部位，进行维修或更换。曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。在做功行程，它将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动、曲轴旋转运动的机械能，对外输出动力；在其他行程，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次做功创造条件。1.曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后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 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆
3、组、曲轴飞轮组三部分组成。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系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，如图5-1所示。一、理论知识准备图5-1 机体组组成 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系2）活塞连杆组 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等，如图5-2所示。一、理论知识准备图5-2 活塞连杆组组成 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。功用：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（做功行程）。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、
4、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，如图5-2所示。活塞顶部。作用：形成燃烧室的底部。形状：平顶、凸顶、凹顶，如图5-3所示。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。活塞顶部。一、理论知识准备图5-3 活塞顶部形状 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。活塞顶部。应用：汽油机活塞顶部多为平顶，其优点是加工简单，而且减少顶部与燃气的接触面积，从而使应力分布均匀；现代高压缩比、多气门发动机，为满足燃烧室的要求也有略微凸起或凹下的形状，以及为了避免活塞与气门碰
5、撞而制成凹坑；柴油机活塞顶部由于燃烧系统的不同，形状有较大的差异。非直喷式的涡流室式或预燃室式燃烧室的活塞顶部基本为平顶或微浅凹坑，而直喷式燃烧室为了混合气形成的需要，一般均有较复杂的形状。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。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23道环槽，上部12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。一、理论
6、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。活塞裙部。作用：是为活塞在汽缸内作往复运动导向和承受侧压力。类型：半拖板式，如图5-4所示；拖板式，如图5-5所示。一、理论知识准备图5-4 半拖板式活塞图5-5 拖板式活塞 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。活塞裙部。椭圆锥裙：裙部断面制成椭圆形，椭圆的长轴在垂直活塞销的方向，即在连杆摆动平面内或承受侧压力导向平面内，椭圆的短轴在活塞销的方向。裙部轴向呈锥形，上小下大。这样活塞工作过程中，受力、受热膨胀变形时，形成圆柱形，不致在汽缸内卡住。裙部开有绝热-膨胀槽：在裙
7、部受侧向力较小的面，开有“T”形或“”形槽。其中横槽称为绝热槽，其作用是减少头部热量向裙部传导，从而减少裙部的热膨胀。竖槽称为膨胀槽，其作用是使裙部具有一定的弹性和热态起补偿作用，使活塞在装配较小的情况下热膨胀时不致卡缸。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。经过变形的活塞。为了提高活塞的工作性能，有些发动机采用经过变形了的活塞。偏心活塞：是指活塞销中心偏离活塞销轴线的活塞。从发动机前面看，偏向左面或侧压力大的一面，其主要目的是减少活塞在汽缸内的敲击。这种偏心活塞的偏心量不易观察出来，一般都有标记，安装时方向不能搞错，否则换向敲击力会增大
8、，使裙部受损。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(即椭圆度随活塞高度而变化)。现代汽车上的活塞有的还使用一种裙部中部隆起的桶形裙部，它不仅考虑了温度等因素引起的变形，而且还考虑到油楔的形成，从而减小摩擦，延长寿命。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。类型：分为气环和油环两种。活塞环的“三隙”：活塞环在安装时应留有端隙、侧隙、背隙三处间隙（图5-6），端隙t又称开口间隙，是活塞环装入汽缸后开口处的间隙，一般为0.250.50mm；侧隙z又称边隙，是环高方向与环槽之间的间隙，
9、第一道环一般为0.040.10mm，其他气环为0.030.07mm，油环较小，一般为0.0250.07mm；背隙h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，一般为0.51mm。为了测量方便，维修中以环的厚度与环槽的深度差来表示。一、理论知识准备图5-6 活塞环端隙、侧隙、背隙 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。气环的作用。密封（防止汽缸内的气体窜入油底壳）；传热（将活塞头部的量传给汽缸壁）；辅助刮油和布油。气环的密封原理。气环可能漏气的通道有三条：环面与汽缸壁间隙；环与环槽的侧面间隙；开口间隙处。前两处是可以密封的。第一密封面的建立：活塞环在
10、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 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。气环的密封原理。气环的第二次密封：窜入活塞环背隙和侧隙的气体，产生背压力和侧压力，使环对缸壁和环槽进一步压紧，显著加强了第一、第二密封面的密封。此即为气环的第二次密封。有了两个密封面的密封，理论上只有开口处是唯一的漏气通道。因此安装时相互按一定位置错
11、开，形成迷宫式封气路线，其漏气量在高速发动机上是很微小的，一般仅为进气量的 0.21.0。这也是往复活塞式发动机至今有巨大生命力的原因之一。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。活塞的泵油作用及危害。由于侧隙和背隙的存在，当发动机工作时，活塞环便产生了泵油作用。环在气压力、惯性力、摩擦力的作用下，反复地靠在环的上、下沿，其过程是：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；当活塞又带动活塞环上行（压缩行程）时，环又靠在环槽的下方，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。一、
12、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。活塞的泵油作用及危害。活塞环的泵油作用，一方面对润滑困难的汽缸都是有利的，另一方面随着发动机转速的日益提高，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。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。气环的断面形状
13、，如图5-7所示。一、理论知识准备图5-7 气环的断面形状 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。油环。作用：刮油即将汽缸壁上多余的润滑油刮下来。类型：分为普通油环和组合油环，如图5-8所示。一、理论知识准备图5-8 油环 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系2）活塞连杆组（3）活塞销的构造。作用：连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆。结构：用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体，如图5-9所示。工作条件：活塞销承受着很大的周期性的冲击载荷，为此，要求活塞销要有足够的强度和刚度。特别是刚度最为重要。另外要求尽量的轻，以减小运动质量的惯性力。由于销、销座和连杆小
14、头的润滑靠飞溅油雾润滑，润滑条件很差，因此要求销的表面耐磨。连接方式：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。半浮式：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动（一般固定连杆小头）。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（3）活塞销的构造。一、理论知识准备图5-9 活塞销的内孔形状 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系2）活塞连杆组（4）连杆的构造。功用：将活塞受到的力传给曲轴，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、连杆轴承盖、连杆螺栓和连杆轴承等组成。构造：小头：用来安装活塞销，以连接活塞。杆身：常做成“
15、工”字形断面。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轴承盖。（5）连杆轴承（俗称小瓦）的构造。作用：保护连杆轴颈少磨损及连杆大头润滑油孔畅通。组成：由钢背和减摩层组成。钢背由13mm的低碳钢制成。减摩层为0.30.7mm的减摩合金，层质较软能保护轴颈。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系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，如图5-10所示。一、理论知识准备图5-10 曲轴飞轮组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；
16、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 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。功用：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。主轴颈。主轴颈是曲轴的支撑部分，通过主轴承支撑在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机汽缸数目有关，还取决于曲轴的支撑方式。曲轴的支撑方式一般有两种，一种是全支撑曲轴，另一种是非全支撑曲轴。在相邻的两个曲拐之间，都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支撑曲轴，否则称为非全支撑曲轴。
17、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。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。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。曲柄形状多数呈矩形或椭圆形，它与主轴颈和曲柄销的连接处形状突然变化，存在着严重的应力集中现象，曲轴裂缝或断裂大多数出现在这个部位。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。前端轴与后端轴。前端轴是第一道主轴颈之前的部分，通常有键槽和螺栓，用来安装正时齿轮、皮带轮、扭转减振器等。后端轴是
18、最后一道主轴颈之后的部分，一般在其后端有凸缘盘，飞轮用螺栓紧固转减振器等。曲轴的前后端都伸出曲轴箱，为了防止润滑油沿轴颈流出油底壳，在曲轴前后都设有防漏装置。常用的防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封、回油螺栓等。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。曲轴的轴向定位。为阻止车辆行驶时，离合器经常接合与分离和带锥齿轮驱动时施加于曲轴上的轴向力以及在上、下坡行驶或突然加速、减速出现的曲轴轴向窜动，曲轴必须有轴向定位，以保证曲柄连杆机构的正常工作。但也应允许曲轴受热后能自由膨胀，所以曲轴轴向上只能有一处设置定位装置。轴向定位是通过止推装置实现的。止推装置有
19、翻边轴承、止推片、止推环和轴向止推滚珠轴承等多种形式。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。曲轴的轴向定位。翻边轴承：翻边轴承放在曲轴的某一主轴承内，靠翻边轴承两外侧表面的减摩合金层(与轴承内表面的合金层相同)减低与轴颈端面相对运动时的摩擦阻力并可挡住曲轴的左、右窜动。翻边轴承工艺复杂，成本高.现已很少采用。止推片：止推片是外侧有减摩合金层的半环状钢片，装在机体或主轴承盖的槽内为防止止推片的转动，止推片上有凸起卡在槽内，止推片用4片，也可用2片。止推环：当止推装置放在曲轴第一主轴颈(曲轴自由端)上时，可采用两个带有减摩合金层的止推钢环的形式。因为它可
20、从曲轴端部直接套入主轴颈上。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。曲轴的轴向定位。为防止止推环转动，止推环上有止转销孔与主轴承盖上的止转销相配合。安装止推环时钢背应面向机体与轴承盖。止推片与止推环广泛用于发动机曲轴止推。轴向止推滚珠轴承：在轴向力大且频繁作用时，多采用轴向止推滚珠轴承。轴向止推滚珠轴承装在曲轴功率输出端的主轴颈附近的圆柱面上，其侧面靠在圆柱面的凸台上，另一侧面有一凹槽，在凹槽内放上两个半L形圆环，在半L形圆环外面再套上一个钢制圆环，以固定两个半L形圆环。在相应于轴向止推滚珠轴承的机体与主轴承盖上有一圆形环槽，以挡住止推轴承左、右窜动。
21、一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。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(直列式发动机)；V型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。曲轴的形状和各曲拐的相对位置(即所谓曲拐的布置)，取决于缸数、汽缸排列方式(单列或 V 型等)和发火次序(即各缸的做功行程交替次序)。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。几种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 7204 180，4个曲拐布置在同一平面内。发火次序有两种可能的排列法，即1
22、-2-4-3 或 1-3-4-2，见表5-1、表5-2。一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。四冲程直列六缸发动机：四冲程直列六缸机的点火间隔角为 7206 120。这种发动机曲轴的曲拐，每两缸布置在个平面内，互成120夹角（图5-11），曲拐布置的点火顺序为1-5-3-6-2-4（表5-3）。直列六缸机惯性力平衡，发动机运转平稳，广泛用在各种车辆上。一、理论知识准备图5-11 六缸发动机曲拐的布置 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。四冲程直列六缸发动机：一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞
23、轮组（1）曲轴。四冲程V型六缸发动机：四冲程V型六缸发动机的发火间隔角仍为120，3个曲拐互成120（图5-12）。工作顺序为R1-L3-R3-L2-R2-L1。面对发动机的冷却风扇，右列汽缸用R表示，由前向后汽缸号分别为R1、R2、R3；左列汽缸用L表示，汽缸号分别为L1、L2和L3，工作循环见表5-4。一、理论知识准备图5-12 四冲程V型六缸发动机曲拐分布 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。四冲程V型六缸发动机：一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。V 型八缸发动机：V 型八缸发动机左右两缸共用一个曲拐，故曲拐布置
24、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（图5-13）。V8结构紧凑，平衡性好，大型轿车广泛应用。原国产红旗轿车发动机就是采用曲拐空间布置形式。V8发动机的点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2(表5-5)。一、理论知识准备图5-13 V形八缸发动机曲拐布置 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（1）曲轴。V 型八缸发动机：一、理论知识准备 2.曲柄连杆机构的组成、构造、装配关系3）曲轴飞轮组（2）飞轮。功用：用来储存做功行程的能量，用于克服进气、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：用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件。起动发动
25、机。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。一、理论知识准备 1.实践准备 干抹布、常用工具和专用工具各一套、气门弹簧压缩器、活塞环钳、锉刀、可调铰刀、刮刀、科鲁兹发动机一台、外径千分尺、游标卡尺、百分表、活塞环弹力检验仪、活塞环漏光检验装置、连杆检验校正仪、相关维修手册、厚薄规等。2.技术要求与注意事项（1）3道环不要装错，3道环的开口要错开120。（2）对活塞做标记时，应从发动机前端向后打上汽缸号，并打上指向发动机前端的箭头。（3）拆卸连杆和连杆轴承盖时，应打上所属汽缸号。（4）连杆的安装：不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二者的同一侧打有配对标记；不能装反，
26、也不能乱缸，在杆身上有方向标记，大头侧面有缸号标记。二、实 践 操 作 3.实践操作1）记录待修车辆的基本情况（表5-6）2）活塞连杆组的拆卸与检修（1）活塞连杆组的拆卸。转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转到下止点。二、实 践 操 作 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（1）活塞连杆组的拆卸。拆卸连杆螺栓，取下连杆轴承盖，并按顺序放好，如图5-14所示。用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组（应事先刮去汽缸口上的台阶，以免损坏活塞环），如图5-15所示。二、实 践 操 作图5-14 拆卸连杆螺栓图5-15 推出活塞连杆组 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（1）活塞连杆组的拆卸。取出活塞连
27、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。标记应朝向皮带轮，活塞、连杆和连杆轴承盖上打上对应缸号，如图5-16所示。用活塞环装卸钳拆下活塞环，如图5-17所示。拆下活塞销和活塞，如图5-18所示。二、实 践 操 作图5-16 连杆轴承盖标记 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（1）活塞连杆组的拆卸。二、实 践 操 作图5-17 用活塞环装卸钳拆下活塞环图5-18 拆下活塞销 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（2）清洁。清洗活塞连杆组各零部件。（3）活塞连杆检查。检查活塞。a.活塞裙部尺寸的检测，如图5-19所示。b.配缸间隙的检测，如图5-20所示。二、实
28、践 操 作图5-19 活塞裙部尺寸的检测图5-20 拆下活塞销 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（3）活塞连杆检查。检查活塞环。a.活塞环端隙的检验，如图5-21所示。b.活塞环侧隙的检验，如图5-22所示。c.活塞环背隙的检验，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。二、实 践 操 作图5-21 活塞环端隙的检验图5-22 活塞环侧隙的检验 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（3）活塞连杆检查。连杆衬套的检查，用外径千分尺测量，如图5-23所示。二、实 践 操 作图
29、5-23 连杆衬套测量 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（4）活塞、活塞销与连杆组装，组装前应检查活塞的尺寸，并按缸号做好记录，以确认活塞尺寸（也即活塞与汽缸的配合间隙）无误。检查活塞在汽缸内的偏斜量，将未装活塞环的活塞连杆组按装配要求装入汽缸内，摇转曲轴两圈后用塞尺测量活塞头部前、后方在活塞上止点、下止点和汽缸中部时与汽缸的间隙。如活塞在上止点和下止点时该间隙的差值符合规定，而在汽缸中部时差值过大，说明连杆扭曲；若活塞在上止点和下止点时，该间隙的差值过大，则说明连杆弯曲、连杆衬套孔轴线歪斜或汽缸轴线与曲轴轴线不垂直等，这时应逐一检查、处理。二、实 践 操 作 3.实践操作2）活塞连杆组
30、的拆卸与检修（4）活塞、活塞销与连杆组装，组装前应检查活塞的尺寸，并按缸号做好记录，以确认活塞尺寸（也即活塞与汽缸的配合间隙）无误。安装活塞环，在将活塞环往活塞上安装时，最重要的是活塞环的安装方向必须正确。第一道活塞环为气环，一般为镀铬环。如果气环上有安装标记，安装时标记应向上；如果气环上有切槽，则内圆切槽向上，外圆切槽向下。安装单面外圆倒角油环时，油环外圆倒角应向上。安装带衬环的油环时，不能将衬环剪断，以免影响刮油效果。二、实 践 操 作 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（4）活塞、活塞销与连杆组装，组装前应检查活塞的尺寸，并按缸号做好记录，以确认活塞尺寸（也即活塞与汽缸的配合间隙）无
31、误。向汽缸内安装活塞连杆组。a.擦净曲轴轴颈、汽缸，并且抹上一层润滑油。b.旋转曲轴，将第1缸、第4缸连杆轴颈转到最下方。c.在第1缸活塞连杆组的连杆轴承、活塞销和活塞上抹一层润滑油，然后转动活塞环，待润滑油向活塞环槽内渗流后将活塞连杆组按安装方向装入第1缸；与此同时，另一人可在汽缸体另一侧观察连杆是否在活塞中间（如偏向一侧，可通过移动连杆作少量调整）。d.拨转活塞环切口，按密封的技术要求：3道环的开口要错开120。二、实 践 操 作 3.实践操作2）活塞连杆组的拆卸与检修（4）活塞、活塞销与连杆组装，组装前应检查活塞的尺寸，并按缸号做好记录，以确认活塞尺寸（也即活塞与汽缸的配合间隙）无误。e
32、.用活塞环箍压紧活塞环后，用木锤轻敲活塞顶部，将活塞推入汽缸；与此同时，另一人用手托住连杆，将连杆大头拉到曲轴连杆轴颈上，最好能听到嗑嗒声。f.装上连杆盖，按规定力矩拧紧连杆螺栓，然后转动曲轴1周，观察是否正常。按照上述步骤再安装其他各缸的活塞连杆组。在安装过程中一定要注意：每装完1个缸的活塞连杆组，应旋转曲轴1周，以确认曲轴的旋转阻力矩无明显增加。（5）清洁场地，整理、收拾工具，恢复作业场地。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（1）拆卸飞轮，按对角顺序旋松飞轮固定螺栓，取下螺栓，用手锤沿四周轻轻敲击飞轮，待松动后取下飞轮。（2）清洁飞轮。（3）检查飞轮。检查飞轮的齿圈
33、的磨损情况；检查飞轮的离合器工作面的平面度。（4）调整曲轴箱下平面朝上。转动缸体维修台手柄，将缸体摇到下平面朝上方。（5）曲轴转动灵活性检查，旋转发动机曲轴一圈以上，检查曲轴是否转动灵活，无卡滞。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（6）曲轴轴向间隙测量，如图5-24所示。安装百分表，并将其安装在发动机汽缸体前面的固定装置中。将千分表吸盘紧靠曲轴放置并进行调整。测量曲轴的轴向间隙。纵向移动曲轴，观察千分表读数变化，测其轴向间隙。拆下百分表。二、实 践 操 作图5-24 曲轴轴向间隙测量 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（7）曲轴的拆卸。识别、核对曲轴轴承盖，检查并核
34、对主轴承（曲轴轴承）盖标记。用气枪吹清操作点，吹清主轴承盖、连杆轴颈和缸壁。拆主轴颈盖15道螺栓，用12号套筒扭力扳手，由两头向中间的顺序，分两次拧松，第三次可以用快速扳手拧松螺栓，如图5-25所示。取出15道轴颈盖，用橡胶锤锤松，用右手握住两个螺栓向上拉出34cm，然后再用手晃动螺栓，以松动主轴颈盖。取出曲轴，垂直放置在工作台上的飞轮上。如图5-26所示。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（7）曲轴的拆卸。二、实 践 操 作图5-25 主轴颈盖15道螺栓拧松顺序图5-26 取出曲轴 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（8）曲轴圆度检查。清洁汽缸体上轴承内表面、清洁
35、轴承盖轴承表面，用气枪清洁汽缸体上轴承表面、主轴承盖上轴承。用吸油纸清除轴承内表面的机油。将曲轴插入发动机汽缸体中，用抹布、气枪清洁曲轴，将曲轴插入发动机汽缸体中,如图5-27所示。如图5-28所示。安装百分表。连接到发动机汽缸体上的托架上。将千分表吸盘紧靠曲轴轴颈放置并进行调整。检查曲轴的旋转间隙。平稳地转动曲轴。然后拆下百分表。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（8）曲轴圆度检查。二、实 践 操 作图5-27 曲轴插入发动机汽缸体图5-28 取出曲轴 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（9）曲轴与轴承间隙测量。布置塑料线间隙规。将塑料线间隙规围绕曲轴轴颈的整个宽
36、度方向展开。安装曲轴轴承盖。安装10个旧的曲轴轴承盖螺栓。螺栓需要用手轻轻拧入。紧固主轴承盖。分三遍拧紧2个曲轴轴承盖螺栓。第一遍紧固至30Nm（大赛规定拧紧力扭矩），第二遍紧固至30，第三遍紧固至15，按照由里至外的顺序紧固5个曲轴轴承盖螺栓。拆下曲轴轴承盖。使用指针式扳手交替拆下2个曲轴轴承盖螺栓分3次拧松并拆下主轴承盖、轴承，按顺序拆下主轴承盖。测量曲轴轴承间隙，将变平的塑料线（箭头）的宽度与量尺对比。比较标准值与实际值。拆下曲轴。清洁塑料间隙规痕迹。从发动机缸体上取下曲轴，并放置在工作台上的飞轮上。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（10）主轴颈直径测量。再次清
37、洁第一、二、三、四、五道主轴颈，根据作业表，测量轴承间隙，异常的主轴颈用5075mm外径千分尺测量主轴颈直径，在2个点处测量曲轴轴颈直径。用千分尺在点和处测量，如图5-29所示。计算平均曲轴轴颈直径公式：曲轴轴径=（值+值）/2二、实 践 操 作图5-29 测量主轴颈直径和-是主轴径中部相互垂直的测量值 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（11）曲轴安装。清洗、清洁缸体上曲轴箱轴承座孔、曲轴、轴承盖及螺栓。检查新的主轴承。检查零件号是否正确，检查新主轴承是否有异常变形、损坏。将新轴承安装到缸体主轴承座上。使用吸油纸清洁缸体上的轴承孔表面，确保轴承孔表面无机油。用吸油纸清洁轴承背部。按照安装
38、方向，将第1、2、3、4、5道轴承安装到主轴承座上，注意方向，油孔要对齐。均匀涂抹机油在轴承内表面。再次清洁曲轴。安装曲轴并用机油润滑。两手握住曲轴前后两端，将曲轴轻轻放置在缸体轴承座上，如图5-30所示。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（11）曲轴安装。二、实 践 操 作图5-30 安装曲轴并用机油润滑 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（11）曲轴安装。安装新的主轴承到主轴承盖。使用吸油纸清洁轴承盖内表面及轴承背部。安装新主轴承到主轴承盖上，注意安装方向，用手在主轴承内表面涂抹少许机油。安装曲轴轴承盖14道。用机油润滑轴承。安装8个新的曲轴轴承盖螺栓，如图5-
39、31所示。二、实 践 操 作图5-31 安装曲轴轴承盖1-4道和螺栓 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆装与检修（11）曲轴安装。安装曲轴轴承盖，安装曲轴轴承盖。安装2个新的曲轴轴承盖螺栓。使用专业工具，由中间向两端拧紧曲轴轴承螺栓。使用EN-45059传感器套件分3遍拧紧曲轴轴承盖的螺栓：第一遍紧固至30Nm（大赛规定力矩），第二遍紧固至30，第三遍紧固至15，如图5-32所示。转动曲轴360。检查曲轴运转平稳，无卡滞松动现象。并再次检查曲轴轴向间隙。调整缸体上平面朝上。安装飞轮。根据规定力矩安装飞轮螺栓。清洁场地。整理、收拾工具，恢复作业场地。二、实 践 操 作 3.实践操作3）曲轴飞轮组的拆
40、装与检修（11）曲轴安装。二、实 践 操 作图5-31 按顺序拧紧曲轴轴承螺栓 （1）请观看汽油机和柴油机结构教具，看看它们的曲柄连杆机构在结构上有什么不同？（2）请查阅丰田汽车维修手册，看看曲柄连杆机构各部件与我们检修的有什么不同？拆装和检修步骤有什么不同？（3）故障案例分析。故障现象：一辆丰田锐志汽车在行驶过程中，在发动机下部发出一种有节奏的连续异响，声响沉重，听起来是“刚刚”的金属撞击声，严重时机身抖动。故障诊断与排除：经维修人员试车发现，此故障异响的发响部位在发动机的下部，在发动机急加速或急减速时，异响明显，并且不随发动机的温度变化而变化，初步诊断是曲轴轴承处有异响。一般情况下，后边的
41、轴承发响声音发闷沉重，而前边的轴承声响则偏向于轻、脆。曲轴轴承处异响的原因有如下几种：主轴承径向间隙过大；主轴承盖螺栓松动；曲轴弯曲变形；主轴承烧毁；主轴承松动或断裂；轴向止推垫片磨损过甚；主轴承润滑不良。三、学 习 拓 展 故障诊断与排除：如果是由于轴向止推垫片磨损过甚，造成轴向间隙过大而使曲轴在轴向窜动所发出的异响，是一种无节奏异响。对于其他原因所造成的主轴承异响，在发动机冷起动后温度较低时，异响尤为显著。在异响发生时，故障缸的缸盖部位有与异响相吻合的振动感。如果对发动机进行单缸断火，则异响无明显变化，而把相邻两缸同时断火时，则可能出现异响消失或减弱，则表明此两缸之间的主轴承发出异响。拆下曲轴，发现轴向止推垫片磨损过甚，更换一新件后，复装试车，故障排除。三、学 习 拓 展
