1、汽车发动机机械系统检修汽车发动机机械系统检修项目二曲柄连杆机构检修曲柄连杆机构检修 相关知识相关知识（一）概述（一）概述曲柄连杆机构是发动机实现热能与机械能相互转换的主要机构。其主要作用是将气缸内气体作用在活塞上的力转变为曲轴的旋转力矩，从而输出动力。曲柄连杆机构可分为机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分。在有些发动机上，为平衡曲柄连杆机构的惯性力，还装有平衡装置。机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫等组成；活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴承等组成；曲轴飞轮组主要由曲轴、曲轴主轴承和飞轮等组成。（二）主要零部件介绍（二）主要零部件介绍1气缸体、气缸盖气缸体、气缸盖（1）气缸体、
2、气缸盖的结构和类型 气缸体是发动机的基础部件，气缸盖是发动机的主要部件，它们是燃料燃烧做功的基件。通常气缸体和气缸盖都由灰铸铁或铝合金铸成，如图2-1所示。其结构复杂，工作条件恶劣，使用或修理不当易产生损伤。根据气缸的排列形式，气缸体有直列式、对置式和V形3种形式，如图2-2所示。直列式气缸体的各个气缸排成一列，一般是垂直布置；对置式气缸体的气缸通常排成两列，两列之间的夹角为180；V形气缸体的气缸也排成两列，但两列之间的夹角 180（一般为60或90）。对置式和V形气缸体与气缸数相同的直列气缸体相比，高度降低，长度缩短，但宽度增大。图2-1 气缸体和气缸盖图2-2 气缸体结构形式气缸体下部包
3、围着曲轴的部分称为曲轴箱。为安装曲轴，在曲轴箱内加工有若干个同心的主轴承座孔。曲轴箱的主要作用是保护和安装曲轴，也可用于安装发动机附件。曲轴箱有3种结构形式，如图2-3所示。1气缸体 2水套 3凸轮轴座孔 4加强筋 5湿式气缸套 6主轴承座7主轴承座孔 8气缸体安装平面 9主轴承盖安装平面图2-3 曲轴箱的结构形式为了保证发动机正常的工作温度，在水冷式发动机的气缸体和气缸盖内设有充水空腔，称为水套，如图2-4所示。气缸体与气缸盖内的水套是连通的。而风冷式发动机，在气缸体与气缸盖外面有散热片，以帮助散热，如图2-5所示。1气缸 2水套 3气缸盖 4燃烧室 5气缸垫 1散热片 2气缸盖 3气缸体
4、图2-4 水冷式发动机水套 图2-5 风冷式发动机散热片活塞在气缸内运动，气缸表面必须耐磨，如果气缸体全部用优质耐磨材料制造，其成本较高。为此，除了一些小型发动机外，在大、中型的发动机内一般镶有气缸套。气缸套有干式和湿式两种，如图2-6所示。1气缸套 2水套 3气缸体 4橡胶密封圈A下支撑定位带 B上支撑定位带 C定位凸缘图2-6 气缸套的结构图气缸垫安装在气缸盖与气缸体之间，保证气缸体与气缸盖的接合面密封。气缸垫多数由金属与石棉及黏结剂压制而成，如图2-7所示。它具有一定的弹性，用以补偿气缸体和气缸盖平面的平面度误差。气缸垫的水孔和燃烧室孔周围有镶边，以防被高温的冷却水或气体烧坏。气缸垫的常
5、见故障是烧蚀击穿，其原因主要是气缸盖和气缸体平面不平、气缸盖螺栓拧紧力矩不足、气缸垫质量不好等。气缸体的上、下平面分别用于安装气缸盖和油底壳。在对气缸进行维修加工时，一般也以其上平面或下平面作为定位基准面。1气缸口 2水孔 3油道口 4推杆孔 5定位孔 6螺栓孔图2-7 气缸垫（2）气缸磨损类型发动机工作中，由于活塞在气缸内做往复直线运动，所以会造成气缸的磨损。磨损严重时，会导致漏气、窜油，使发动机动力性和经济性下降。导致气缸磨损的原因很多，主要体现在以下几方面。腐蚀磨损气缸内可燃混合气燃烧后会生成碳、硫、氮的氧化物，这些氧化物直接与缸壁作用，使气缸壁产生腐蚀，即化学腐蚀。腐蚀磨损的强度取决于
6、气缸壁的温度，如图2-8所示。如一缸前壁与六缸后壁冷却效率较强，所以这些部位的腐蚀磨损就严重。图2-8 气缸壁温度与气缸磨损曲线 机械磨损机械磨损属于正常磨损，它主要是由于润滑不良和气体压力等原因造成的。机械磨损的最大部位发生在活塞位于上止点时，第一道环的顶边上。a.润滑不良的影响气缸是靠润滑油的飞溅润滑的。气缸上部供油条件较差，又邻近燃烧室，受到高温的作用，润滑油变稀，甚至有可能被烧掉。同时，可燃混合气进入气缸时，混合气中所含的小油滴对气缸上部（尤其是进气道对面）的冲刷严重。所有这些因素都造成了气缸上部润滑不良，难以形成润滑油膜，容易产生边界摩擦或干摩擦，使磨损加剧。b.气体压力造成的影响发
7、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，如图2-9所示。图2-9 活塞环的磨缸现象 磨料磨损润滑油中含有未滤清的金属屑微粒，它来自发动机本身磨损，燃烧生成的固态颗粒和来自外部空气的尘土，这些磨料随润滑油飞溅到气缸表面，并与气缸和活塞（环）摩擦而产生磨损。黏着磨损在发动机冷却不良、润滑不足及长时间大负荷工作的情况下，气缸摩擦副之间有极微小凸起的金属面直接接触，形成局部高温，使其熔融黏着、脱落，逐渐扩展为黏着磨损。这种磨损一旦发生，气缸的工作面会遭到严重的破坏，甚至报废。2活塞活塞 发动机工作中，活塞承受气缸中气体的压力，并将此压力传给连杆，以便推动曲轴旋转；此外，活塞的顶部
8、还与气缸盖和气缸配合共同组成燃烧室。活塞一般都用铝合金材料铸造或锻造而成，其构造如图2-10所示。活塞主要由活塞顶部、活塞头部和活塞裙部3部分组成，在活塞裙部的上部有活塞销座。1活塞裙部 2活塞销卡环 3活塞销 4活塞销座 5活塞头部6加强筋 7活塞环 8活塞顶部图2-10 活塞的构造（1）活塞顶部活塞顶部是燃烧室的组成部分，承受高温气体的压力。为适合各种发动机的不同要求，活塞的顶部有各种不同的形状，如图2-11所示。有些活塞顶部在与气门对应的位置上有凹坑，是为防止活塞在上止点与气门相碰而设的。活塞缸位序号、加大尺寸、安装向前标记等一般也刻在活塞顶部。图2-11 活塞顶部形状（2）活塞头部活塞
9、头部是指活塞环槽以上的部分，主要用来安装活塞环，以实现气缸的密封。活塞头部加工有安装活塞环的环槽，一般有34道环槽，最下面一道环槽安装油环，其他环槽安装气环。（3）活塞裙部活塞环槽以下的部分称活塞裙部，为活塞的往复运动起导向作用。发动机工作时，由于气体压力和活塞销座处金属较多的影响，活塞裙部沿活塞销轴线方向膨胀量较大，所以在常温下，活塞裙部截面形状呈椭圆形，如图2-12所示，椭圆形长轴垂直于活塞销方向，其目的是保证在热态下活塞与气缸的配合间隙均匀。此外，发动机工作中，由于活塞的温度从上到下逐渐降低，膨胀量逐渐减小，所以在常温下，活塞裙部直径上小下大，如图2-13所示。图2-12 活塞裙部截面形
10、状图 图2-13 常温下活塞裙部直径上小下大有些活塞裙部除设有隔热槽外，还有膨胀槽，如图2-14所示。为限制活塞裙部的膨胀量，有些活塞在销座中镶铸有膨胀系数较低的恒范钢片，如图2-15所示。按裙部结构形式活塞可分为拖板式和筒式。拖板式活塞的裙部下端沿销座轴线方向去掉一部分（见图2-14），这种结构用在行程较小的发动机上是为防止活塞与曲轴上的平衡重相碰而设计的。行程较大的发动机则一般采用全裙式活塞（见图2-10），也称筒式活塞。1膨胀槽 2隔热槽 1恒范钢片 2活塞销座 图2-14 活塞膨胀槽和隔热槽 图2-15 活塞销座中镶铸的恒范钢片（4）活塞销座活塞销座位于活塞裙部的上部，加工有座孔，用以
11、安装活塞销。有些活塞销座孔内加工有卡环槽，以便安装活塞销卡环，防止活塞销工作时轴向窜动。为减小活塞销座处受热后的变形量，有些活塞的销座外表面是凹陷的。在活塞内腔的活塞销座与活塞顶部之间一般铸有加强肋，以提高活塞的刚度。活塞销座孔轴线通常向活塞中心线左侧（由发动机前方看）偏移12mm，称为活塞销偏置，目的是防止活塞在受气体压力较大的压缩上止点换向时，撞击气缸壁而产生“敲缸”。活塞销偏置作用原理如图2-16所示。图2-16 活塞销偏置作用原理（5）活塞损伤形式及原因活塞处于高压、高温、高速情况下工作会造成磨损、裂纹、断裂和烧蚀等损伤，主要表现如下。活塞磨损主要在裙部、环槽部位和活塞销孔，这是由于机
12、械磨损、化学腐蚀造成的。活塞损伤主要有裂纹，顶部脱落，环槽岸边断裂和裙部拉毛、烧蚀等。这是由于材质不佳，活塞与气缸配合间隙过小，工作温度过高，以及高速、超负荷等因素所引起的。环槽磨成梯形，即环槽磨成内小外大的形状。这是由于环与槽的配合间隙过大，并产生震动、漏气、腐蚀的结果。活塞销孔磨损，这是由于选配不当、润滑不良引起的，工作时受周期交变负荷冲击作用，加速其磨损。活塞是易损零件，价格比较低，在汽车维修中一般不对活塞进行修理，但应查明故障原因，并予以排除。3活塞环活塞环 活塞环按其作用可分为气环和油环两类，如图2-17所示。气环又称压缩环，其作用是密封活塞和气缸之间的间隙，防止漏气和窜油，并将活塞
13、承受的热量传给气缸。油环的作用是刮去气缸壁上多余的润滑油，并在气缸壁上均匀布油。一般发动机上装有二道气环和一道油环。在各种发动机上装用的气环按其断面形状可分为矩形环、锥形环、梯形环、桶面环、扭曲环、反扭曲锥形环，如图2-18所示。多数轿车发动机都采用三件组合式油环，它由上下两片刮油钢片和一个衬簧组成，如图2-19所示，刮油钢片很薄，刮油作用强，对防止润滑油窜入燃烧室更有利。图2-17 活塞环的分类 图2-18 气环断面形状 1轴向衬环 2刮油片 3径向衬环 图2-19 组合式油环结构 活塞环装在环槽内应处于浮动状态，以保证与气缸壁密封接合。因此，活塞环的上下侧与环槽留有间隙（侧隙），环与槽底留
14、有间隙（背隙），在环的开口端也留有开口间隙（端隙），否则，活塞环受热膨胀会卡死在环槽内，拉坏气缸。各间隙如图2-20所示。1气缸 2活塞环 3活塞图2-20 活塞环配合间隙4活塞销活塞销 活塞销的作用是将活塞和连杆连接在一起，将活塞承受的气体压力传给连杆。活塞销为空心管状结构，外表面为圆柱形，内孔形状有圆柱形、截锥形和组合形，如图2-21所示。活塞裙部的上部，加工有活塞销座孔，用以安装活塞销，如图2-22所示。在活塞内腔的活塞销座与活塞顶部之间一般铸有加强筋，以提高活塞的刚度。图2-21 活塞销 图2-22 活塞销座孔连杆小头与活塞销相连，采用全浮式连接的活塞销时，在连杆小头孔内装有连杆衬套，
15、以减少活塞销与连杆接触面的磨损。衬套一般为青铜制作，如图2-23所示，为润滑连杆衬套和活塞销，在连杆小头和连杆衬套上加工有集油孔或集油槽。更换活塞、活塞销的同时，必须更换连杆衬套。活塞销的连接方式有半浮式和全浮式两种，如图2-23所示。图2-23 活塞销的连接方式 5连杆连杆 连杆的作用是将活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆小头、连杆杆身和连杆大头（包括连杆盖）3部分组成，如图2-24所示。连杆杆身通常采用“工”字形截面，以求在保证连杆强度和刚度的前提下，减轻连杆的质量。1连杆杆身 2连杆衬套 3、4连杆轴承 5轴承的定位凹槽 6连杆盖 7自锁螺母
16、8连杆螺栓 图2-24 连杆的组成连杆大头是分开的，分开的部分称连杆盖，连杆盖与连杆用连杆螺栓连接。连杆大头与连杆盖按切分面方向可分为平切口和斜切口两种，采用最多的是平切口。有些负荷较大的柴油发动机连杆，由于连杆大头直径比气缸直径大，为拆装时能使连杆通过气缸，连杆大头与连杆盖切分面采用斜切口形式。斜切口的连杆盖与连杆大头一般不是靠连杆螺栓与螺栓孔配合定位，有的在连杆盖的螺栓孔内压装一个定位套与连杆大头螺栓孔配合定位，有的则在切分面上采用锯齿定位、定位套定位、定位销定位或止口定位，如图2-25所示。图2-25 斜切口连杆大头的定位方式连杆大头一般都是对称的，但也有部分发动机（多数是V型发动机）为
17、减小连杆大头的轴向尺寸，采用偏位连杆，如图2-26（a）所示，即连杆大头两端面与连杆杆身中心平面不对称。偏位连杆安装时方向不能装反，V型发动机装在同一连杆轴颈上的连杆应短面相对，直列发动机偏位连杆的短面应朝向曲轴主轴颈，如图2-26（b）所示。图2-26 偏位连杆及其安装6检修曲轴轴颈磨损、曲轴变形检修曲轴轴颈磨损、曲轴变形曲轴的作用是承受连杆传来的力，并由此产生绕自身轴线的旋转力矩，该力矩通过飞轮输送给底盘驱动汽车行驶。曲轴飞轮组的组成曲轴的基本组成包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈（曲柄销）、曲柄、平衡重和后端凸缘等，如图2-27所示。1前端轴 2润滑油道 3、6、8、11、13主轴颈 4、14
18、连杆轴颈 5后端凸缘7曲柄 9主轴颈圆角 10连杆轴颈圆角 12平衡重图2-27 曲轴在少数发动机上采用组合式曲轴，即将曲轴的各部分分段加工，然后组装成整个曲轴，如图2-28所示。采用组合式曲轴的发动机，一般连杆大头为整体式，主轴承为滚动轴承，相应曲轴箱为隧道式。1起动爪 2带轮 3前端轴 4滚动轴承 5连杆螺栓 6曲柄7飞轮齿圈 8飞轮 9后端凸缘 10挡油圈 11定位螺钉 12油管 13锁片图2-28 组合式曲轴按曲轴的主轴颈数，可将曲轴分为全支撑曲轴和非全支撑曲轴。曲轴的轴向定位装置为安装在某一主轴颈两侧的两个止推垫片，安装在曲轴前端第一道主轴颈两侧的止推垫片一般为整体式，如图2-29所
19、示的件1和件2安装在中间某一道主轴颈两侧的止推垫片一般为分开式，有些发动机上，分开式止推垫片与主轴承制成一体，称为翻边轴承。曲轴前后端都伸出曲轴箱，为防止润滑油流出曲轴箱，在曲轴前后端均设有密封装置。为保证密封可靠，一般都采用两种密封装置，如图2-29所示件5和件6是常用的挡油盘和油封。1、2止推垫片 3止推环 4曲轴正时齿轮5挡油盘 6油封 7带轮 8起动爪图2-29 曲轴前端7曲轴轴承曲轴轴承曲轴轴承包括连杆轴承（俗称小瓦）和曲轴主轴承（俗称大瓦），其结构基本相同。曲轴轴承的作用主要是减小摩擦和减轻曲轴等零件的磨损。连杆轴承和曲轴主轴承一般都是分开式滑动轴承，其组成如图2-30所示，主要由
20、钢背和减磨层组成，钢背是轴承的基体，在钢背的内圆表面制有耐磨的减磨层。为防止发动机工作时，轴承发生轴向窜动，在轴承的钢背上制有定位凸键或定位销孔，以便安装后定位，如图2-31所示。发动机工作中，为防止曲轴轴承转动，曲轴轴承有自由弹势和一定的压紧量，自由弹势是指轴承在自由状态下的曲率半径比座孔大，压紧量是指轴承装入座孔后略高出座孔分界面，如图2-32所示。1钢背 2减磨层 1定位槽 2定位凸键 3轴承分界面 4定位销孔 5定位销 图2-30 曲轴轴承的组成 图2-31 曲轴轴承定位图2-32 曲轴轴承的自由弹势和压紧量曲轴轴承一般都经过选配，且发动机工作中旧的轴承也进行了自然磨合，所以在发动机维
21、修时，应注意轴承及其轴承盖的安装位置不能装错。曲轴轴承间隙失准，容易产生异响，甚至导致曲轴轴承和轴颈烧蚀。三、项目实施三、项目实施实 施 要 求 工具：常用工具若干套、砂布、细平锉、活塞环拆装钳、活络铰刀若干套。量具：刀口尺、塞尺、水平仪、高度尺、量杯、滴管或注射器气缸压力表、量缸表、外径千分尺、百分表、游标卡尺、磁座百分表、游标高度尺、塑料间隙规。设备：发动机总成、气缸体及缸套、气缸盖、气缸垫、损伤活塞、活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆衬套、发动机曲轴。发动机拆装架、最大压力为1MPa的水压机、活塞环弹力试验器、台虎钳、连杆校正器、连杆检验器、压力机、与曲轴相配套的V形铁、检测平台。足量80
22、%煤油和20%润滑油的混合液、润滑油。（一）检修气缸体、气缸盖（一）检修气缸体、气缸盖1气缸体、气缸盖裂纹的检修气缸体、气缸盖裂纹的检修（1）气缸体、气缸盖裂纹的原因分析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，使缸体、缸盖产生裂纹甚至断裂。（2）气缸体、气缸盖裂纹的检查 水压试验。将气缸盖和气缸垫装合在气缸体上，用一盖板装在水套的进水口位置上，用水管与水压机连通，其他水道口一律封闭，然后将水压入
23、水套内，如图2-33所示。气压试验。在没有水压机的情况下，可向水套内加入自来水，用气泵或打气筒向水套内充气，借气体压力检查渗漏部位。为了防止水或气倒流，在使用气压试验时，应在充气软管与气缸体水管接头之间装一单向阀。1气缸盖 2软管 3气缸体 4水压表 5水压机 6储水槽图2-33 气缸体、气缸盖水压试验（3）气缸体、气缸盖裂纹的修理 环氧树脂胶黏结。a选用34mm直径的钻头，用电钻将裂纹两端钻孔，以防止裂纹延伸。然后沿裂纹长度凿出V形坡口，并打毛表面。b刮削坡口附近表面氧化层和铁锈，并用丙酮清洗，洗净表面并使其干燥。c胶料调配。将黏结剂A、B管物质大致按体积比调匀，就可立即使用。若要增加黏结剂
24、固化后的硬度，可加入适量的铁粉。d涂胶和黏结。胶料调好后，将胶涂在槽内和槽周围的一些地方。e胶料固化。经黏结剂涂胶粘接的物体，在25经3h就完全固化后，可投入使用。f整形。零件粘接固化后，应根据零件形状进行整形，以使外表整齐美观。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。对铸铁气缸体采用焊条电弧焊修复前，应清洁焊接表面，并在裂纹发展走向前方距裂纹终点35mm处钻止裂孔，以防止裂纹延伸，止裂孔直径一般为35mm。对裂损较深的气缸体，为保证焊条金属与基本金属很好地接合，增加焊接强度，应在裂损处开坡口，坡口形式如图2-35所示。图2-34 气焊坡口尺
25、寸 图2-35 焊条电弧焊坡口尺寸 钳工修理。a螺钉填补。先在裂纹两端各钻一个止裂孔，如图2-36中的1和2，以防止裂纹继续延伸。再沿裂纹钻孔3、4、5，孔的直径视螺纹直径而定，并保证孔与孔之间重叠1/3孔径，在1、2、3、4、5孔中攻出螺纹。b补板封补。首先在各裂纹端部钻止裂孔。再用23mm厚的紫铜板或1.52mm厚的铁板，截成与破口轮廓相似，四周大于破口1520mm的补板。如裂纹的表面有凸起部分，须在补板上敲出同样凸起形状，使整个补板能与封补处的表面贴合。在补板四周每隔1015mm，钻直径46mm的孔，如图2-37所示。其位置离补板边沿10mm左右。图2-36 螺钉填补修理气缸体裂纹 图2
26、-37 补板封补修理气缸体裂纹2气缸体、气缸盖平面翘曲变形检修气缸体、气缸盖平面翘曲变形检修（1）气缸体、气缸盖平面变形的原因分析气缸体、气缸盖产生变形的原因主要有以下几方面。在制造时进行的时效处理不足，因此零件内应力较大。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。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。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树脂浇灌引起不平。在这些变形中，往往缸盖
27、变形较大，缸体变形较小。（2）气缸体、气缸盖平面变形的检测 气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度，可用长度大于气缸体长度的刀口尺或光轴测量，平放在缸体或缸盖平面上，仔细观察各部位是否漏光。对漏光处，用塞尺进行检测，如图2-38所示。如超出规定标准值应予以修复。（3）气缸体、气缸盖平面变形的修理修整的一般方法：螺栓孔附近的凸起可用油石或锉刀修平，其余可采取铣、磨的加工方法修复。图2-38 气缸体上平面（气缸盖下平面）平面度检测3燃烧室容积检测燃烧室容积检测（1）燃烧室容积变化原因分析气缸盖平面经磨削后，会使燃烧室容积变小，局部腐蚀后也会影响燃烧室容积的变化，当燃烧室容积偏差超过规定要求时，就会影响
28、发动机怠速运转的稳定性。因此，必须对其进行测量和调整。（2）燃烧室容积的测量测量前，彻底清除燃烧室内的积炭、油污，将气缸盖置于水平状态，用火花塞堵住火花塞孔。将80%煤油和20%润滑油的混合液轻轻注入燃烧室，使混合液的平面达到与缸盖平面基本齐平，然后用中间带孔的玻璃板盖在燃烧室平面上。用注射器或滴管从玻璃圆孔中注入混合液直至液面与玻璃板相接触。再用针管或橡皮球将混合液吸入玻璃量杯，观察每只燃烧室的容量。（3）燃烧室容积的调整若容量偏小，可将燃烧室底部铣去一层金属，或用电蚀法将燃烧室表面蚀去一层。若容量偏大，可在燃烧室侧壁加焊一层金属。但要注意，燃烧室形状不能变化过大，以免影响缸盖装合时的密封性
29、。4缸体、缸盖螺纹孔损坏的修理缸体、缸盖螺纹孔损坏的修理（1）镶套修理螺纹孔在发动机修理作业中，由于拆装不当或螺纹在工作中磨损造成螺纹损坏的，均可采用镶套法修理。若螺纹孔周围及螺栓紧固部位附近龟裂现象严重时，应更换缸体。其具体修理步骤如下。首先用目测或将螺栓、火花塞旋入螺孔的方法，检验螺孔的损伤。要求缸体上螺纹的损伤不得多于2牙，缸盖上装火花塞的螺孔螺纹损伤不得多于1牙，否则需要修复。镶套修理时，将损坏的螺纹孔扩大，并按规定攻出螺纹。选取装有外螺纹的螺套，它的内螺纹与原螺纹孔的螺纹尺寸相同，外螺纹则应和螺孔扩大后攻制的螺纹尺寸相同。必要时，可以在螺套外面加止动螺钉，防止螺套松动，如图2-39所
30、示。铸铁气缸盖，一般用中碳钢制成内套；铝合金气缸盖一般用铜做内套。图2-39 镶配螺套（2）钻孔、攻螺纹方法修复螺纹孔在缸体、缸盖的强度允许且不影响发动机技术状况的条件下，某些损伤的螺纹孔可以直接用钻孔、攻螺纹的方法来修复。其具体步骤如下。首先观察测量损坏的螺纹孔。观察损坏螺纹孔周围有无水道，若无水道则可直接使用钻孔、攻螺纹方法修复。选择钻头和丝锥。根据测量出的螺纹孔尺寸，选择合适的钻头和丝锥。钻孔。钻孔工艺正确，不能钻斜、钻偏。攻螺纹。攻螺纹工艺正确，螺纹质量符合要求。选择螺栓或螺钉。螺栓能顺利地拧入螺纹孔，且锁止可靠。5水道口腐蚀的修理水道口腐蚀的修理铝合金气缸盖的水道口容易被腐蚀，严重时
31、会出现漏水现象。修理时，可采用粘补、堆焊后重新开水道口，也可采用补板镶补。镶补的方法如下。将被腐蚀的水道口加工成台阶形的圆孔或椭圆孔，其深度一般为3mm。用4mm厚的铝板加工成与水道口形状相同的补板，并留有适当的过盈量。用手锤和平铳将补板镶入孔内，然后进行修整，并钻出水道口。补板除过盈压合外，也可用胶结法黏合。（二）检修气缸磨损（二）检修气缸磨损1气缸压力的测量与分析气缸压力的测量与分析 用气缸压力表测量气缸的压力，通过缸压分析故障的原因，并诊断故障之所在。使用气缸压力表时，要按气缸压力表使用说明书操作。其操作步骤如下。（1）拆卸拆除全部火花塞或喷油器及空气滤清器。（2）逐缸测量气缸压力 测量
32、气缸压力。用气缸压力表逐缸测量，每缸测量3次，取最大值。分析。正常情况是各缸缸压不低于规定值的85%，各缸缸压差应不大于3%。一般轿车的缸压为1.01.3MPa。（3）故障诊断如果测得气缸压力低于标准规定，可向该缸的火花塞或喷油器孔内注入适量机油，用起动机带动曲轴转动数圈，再次测量该缸的气缸压力。如果第二次测量值高于第一次，说明气缸与活塞之间有漏气，气缸、活塞或活塞环磨损过大；如果第二次测量值与第一次相近，说明进排气门或气缸衬垫密封不严。（4）排除故障气缸、活塞或活塞环磨损过大需按修理尺寸统一更换活塞和活塞环；进排气门或气缸衬垫密封不良需研磨气门或更换气缸衬垫。2气缸磨损的测量气缸磨损的测量测
33、量气缸的磨损程度，是鉴定发动机技术状态的重要手段。测量气缸的磨损情况，主要是为了测出气缸的磨损量，从而确定该发动机的技术状况。若磨损未达到大修标准而发动机的其他性能又较好，即可确定汽车继续行驶的里程；若需要进行发动机大修，即可确定气缸的修理尺寸。（1）测量注意事项发动机气缸的磨损情况，通常使用量缸表进行测量。测量时应注意以下几点。做好准备工作，彻底清除油污、积炭、结胶和水垢。不要在发动机修理台架上测量气缸的内径，以防缸体被夹紧变形而测量不准。测量气缸时，一定要保持测杆与气缸中心线垂直。测量气缸的方法如下。（2）确定测量部位选用适当量程的量缸表，按图2-40所示的部位和要求进行测量。在气缸体上部
34、距气缸上平面10mm处、气缸中部，以及气缸下部距缸套下部10mm处，各取三点，按、两个方向测量气缸的直径。图2-40 气缸内径测量部位示意图（3）确定衡量磨损程度指标一般车型的磨损程度用圆度、圆柱度误差两个指标来衡量。轿车采用标准尺寸与气缸气缸最大尺寸的差值来衡量。（4）测量气缸的方法 气缸圆度测量。选择合适的测杆，并使其压缩12mm，以留出测量余量。将测杆伸入气缸中，微微摆动表杆，使测杆与气缸中心线垂直，量缸表指示最小读数，即为正确的直径。用量缸表在A部位向（垂直于曲轴方向）测量，转动表盘，使“0”刻度对准大表针；然后，将测杆在此横截面上旋转90，此时表针所指刻度与“0”位刻度之差的1/2，
35、即为该缸的圆度误差。（5）气缸修理级别（尺寸）的确定气缸磨损超过允许限度后，或缸壁上有严重刮伤、沟槽和麻点时，应将气缸按修理级别镗削修理，并选配与气缸修理尺寸相符合的活塞及活塞环。气缸修理尺寸可按下式进行计算：修理尺寸=气缸最大磨损直径+镗磨余量（镗磨余量一般取0.100.20mm）计算出的修理尺寸应与修理级数相对照。（6）气缸修复后的检测 圆度及圆柱度的检查。气缸经镗、磨后，圆度及圆柱度误差应不大于0.005mm，各缸直径之差不得超过0.005mm。配缸间隙检查。将活塞倒放入气缸中，在气缸壁与活塞之间垂直活塞销方向，插入厚0.03mm、宽1215mm的塞尺；再用弹簧秤检查拉出塞尺时的拉力，如
36、图2-41所示。其拉力值与塞尺测得的间隙应符合维修手册要求。拉力过大或过小，表明气缸镗磨不足或过量。图2-41 配缸间隙检查手法图 3气缸的镗磨修理气缸的镗磨修理镗磨气缸是指用专用的镗缸机对气缸实施镗削加工后，再对镗削后的气缸进行珩磨。目前，应用较多的是移动式镗缸机。图2-42所示为移动式TM1镗缸机结构示意图。图2-43所示为镗磨气缸工艺过程示意图。气缸镗磨工艺要点如下。按气缸磨损情况计算并选择原厂规定的修理尺寸等级，按所选修理尺寸进行气缸镗削修理。有修理尺寸的气缸镗磨一般分36级，视不同机型而异，每级加大0.25mm，几种常见车型发动机气缸修理尺寸分级见表2-1。镗削前，应先检查气缸体平面
37、的平面度是否符合要求，并将气缸体上平面和镗缸机下平面清理干净，用定心装置使镗缸机镗杆轴线与气缸轴线重合，并用固定装置将镗缸机固定在气缸体上。检查镗削刀具，刀刃宽度一般为0.20.3mm。1变速手轮 2手摇臂 3自动走刀离合器 4砂轮盘 5中心定位手轮 6、7行程调节螺钉 8加油孔螺钉 9冷却油泵 10磨缸离合手轮11磨头锁紧螺母 12行程刻度盘 13夹紧扳手 14中心定位杆 图2-42 TM1镗缸机 图2-43 镗磨气缸工艺过程示意图 进行气缸镗磨修理时，应先在气缸孔顶部的缸肩处进行试镗，然后测量镗出的缸径尺寸，以确定进刀量是否合适，必要时调整进刀量。第一刀和最后一刀的进刀量不宜过大，一般第一
38、刀的进刀量为0.050.07mm，最后一刀的进刀量不超过0.05mm。气缸的镗削尺寸应比最终所要达到的缸径尺寸小，以留出珩磨余量，一般珩磨余量不大于0.02mm。气缸珩磨一般使用固定式珩磨机。珩磨时，应严格控制珩磨头的转速和往复速度，以保证获得理想的网纹夹角，夹角为5060。气缸镗磨修理后，其圆度和圆柱度误差应不大于0.005mm，气缸壁的粗糙度应为Ra0.8m，气缸与活塞配合间隙应符合标准。表2-1常见车型发动机气缸修理尺寸分级车型各级加大尺寸/mm1234一汽捷达+0.25+0.50+0.75+1.00天津夏利+0.25+0.50+1.00上海桑塔纳+0.25+0.50+1.00广州本田+
39、0.25（三）活塞检测与选配（三）活塞检测与选配1活塞的清洁活塞的清洁活塞上的积炭主要沉积在活塞顶部，活塞顶部积炭可用刮刀清除。若活塞环槽内有积炭，可用折断的旧活塞环磨制成合适的形状进行清除，但应注意不要刮伤活塞环槽底部。2活塞破损和烧蚀的检查活塞破损和烧蚀的检查活塞连杆组的检修活塞拆出后应检查其顶部有无异常，若有撞击造成的明显凹陷甚至是裂损，应及时查明故障原因，予以排除。对受损的活塞，若其顶部虽有凹陷但无裂损可继续使用，若发现有裂纹或孔洞必须更换新件。烧蚀较轻的活塞，允许继续使用，烧蚀严重时必须更换。3活塞环槽磨损的检查活塞环槽磨损的检查活塞环槽的磨损通常发生在高度方向上，第一道活塞环槽磨损
40、最严重。活塞环槽磨损后使活塞环侧隙增大，如不及时修理或更换活塞，会导致发动机工作时烧润滑油和气缸压力下降等后果。图2-44 活塞环槽磨损的检查活塞环侧隙是指活塞环与活塞环槽在高度方向上的配合间隙。如图2-44所示。图2-44 活塞环槽磨损的检查 4活塞刮伤的检查活塞刮伤的检查活塞刮伤一般都有明显的痕迹，轻度刮伤的活塞，如果不影响与气缸的配合间隙，允许用细砂布研磨后继续使用；刮伤严重的活塞必须更换，并根据下述情况查明故障原因。活塞裙部两侧同时出现刮伤，通常是新换活塞与气缸配合间隙过小所致。活塞裙部垂直活塞销方向的一侧刮伤，通常是怠速转速过低使缸壁润滑不良或发动机长期大负荷工作，而导致活塞受侧压力
41、较大的一侧刮伤。活塞裙部两侧销座处刮伤，通常是活塞销与座孔配合过紧，受热后沿活塞销方向膨胀量过大造成的。活塞与气缸配合间隙过大，将会引起第一道环槽的上部磨损或刮伤。刮伤部位出现在一侧活塞销座的上方，通常是连杆变形造成的。5活塞的测量活塞的测量 活塞的主要磨损部位是裙部，测量时用外径千分尺，在活塞销平行和垂直方向各测量一次，将测得的数值与标准尺寸相减，即为磨损量。用一个120夹角的V形角架，将活塞放在其上，百分表夹装在支架上，然后使用百分表的测头接触活塞裙部，并将百分表指针调到“0”位，轻轻转动活塞，每隔36测量记录一次，活塞转动一周后，回到原位时观察百分表指针是否回到“0”位。根据测量数据选择
42、最大值与最小值相减，即可确定活塞的椭圆度，如图2-45所示。最大值：0.03+0.01=0.04（mm）最小值：0.00+0.01=0.01（mm）相减：0.040.01=0.03（mm）（椭圆度）图2-45 活塞椭圆测量位置6活塞的选配活塞的选配（1）活塞尺寸选配活塞的修理尺寸等级是按气缸修理尺寸等级决定的。活塞的修理尺寸，大型车发动机一般分为6级，每级加大尺寸为0.25mm；小型车发动机有分3级或2级的，这由制造厂设计而定。活塞的加大数值一般刻在活塞顶部。如日本丰田凌志LS400轿车IUZ-FE发动机气缸和活塞尺寸分3级，用数字“1、2、3”表示，记号分别打印在气缸体上平面和活塞顶部，如图
43、2-46所示。图2-47所示为活塞直径的测量方法。几种常见车型活塞直径测量位置及配缸间隙见表2-2。图2-46 日本丰田凌志LS400轿车IUZ-FE发动机气缸和活塞的选配 图2-47 活塞直径的测量方法表2-2几种常见车型活塞直径测量位置及配缸间隙车型活塞直径测量位置/mm配缸间隙/mm距活塞顶尺寸距活塞裙底尺寸标准值使用极限上海桑塔纳150.030.08一汽奥迪、捷达150.030.08二汽富康150.040.06天津夏利150.0450.0650.12切诺基420.0230.043广州本田160.020.040.05丰田凌志LS400490.020.040.06（2）活塞质量选配为保证发
44、动机的平衡，更换新活塞时必须仔细称量活塞的质量，新活塞质量与旧活塞质量应相同，即使加大尺寸的活塞也应如此。同组活塞的质量误差不应超过规定值，否则应适当车削裙部内壁下部向上到20mm处或重新选配。同一台发动机上应选用同一厂牌成组的活塞，使活塞的材质、性能、质量、尺寸公差取得一致。同一组活塞的尺寸公差不得大于0.025mm，质量差不得大于3%。7操作注意事项操作注意事项 发动机工作中，活塞与气缸进行了良好的自然磨合，在拆装时不允许各缸活塞互换。因此，从气缸内拆出活塞时，必须注意活塞顶部有无缸位标记，如果没有应做缸位标记。活塞的方向一般不能装错，在活塞顶部有箭头、缺口标记的通常应朝向发动机前方，裙部
45、有膨胀槽的应朝向承受侧压力较小的一侧。（四）装配与检验活塞环（四）装配与检验活塞环1活塞环端隙的检修活塞环端隙的检修活塞环端隙就是活塞环装入气缸后，活塞环两端头的开口间隙。检查活塞环端隙时，将活塞环平正地放入气缸内，用活塞顶部将其推平，然后用塞尺测量开口处间隙，如图2-48所示。端隙过大或有其他损坏时，应重新选配活塞环。端隙过小时，应对环口的一端加以锉修。锉修时，应注意环口平整，锉后环外口应去掉毛刺，防止锋利的环口拉伤气缸。端隙的大小与气缸的直径相关，一般每100mm缸径的第一道环端隙为0.250.45mm，其余各道环端隙为0.200.40mm。1气缸 2活塞 3活塞环图2-48 活塞环端隙检
46、修示意图2活塞环侧隙的检修活塞环侧隙的检修活塞环侧隙就是活塞环与活塞环槽上下方向上的间隙。检查活塞环侧隙时，将活塞环放入环槽内，用塞尺测量，如图2-49所示。3活塞环背隙的检修活塞环背隙的检修活塞环背隙就是活塞环安装到活塞上放入气缸后，活塞环内圆面与环槽底之间的间隙。因此间隙难以直接测量，通常背隙以槽深与环宽之差来表示，背隙一般为活塞环低于槽岸边00.35mm。若活塞环高出槽岸边，应车深环槽，防止活塞卡死在气缸内。检验侧隙、背隙的经验做法是将活塞水平放置，以环在槽内低于槽岸边、能转动自如、无松旷感觉为合适。计算活塞环背隙B的公式为B（DA2T）/2式中：D气缸直径（mm）；A活塞环槽底直径（m
47、m）；T活塞环径向厚度（mm）。图2-49 活塞环侧隙检查4活塞环的漏光检验活塞环的漏光检验活塞环漏光检验是选配工作中的重要环节，用它可检验活塞环与气缸壁的密封程度和接合状况，密封不良会造成漏气、窜润滑油，接合不好会造成拉缸。简易的检验方法是将活塞环水平放入气缸内，用一盖板盖住环的内环，在气缸下部放置一个点亮的灯泡，用察看透光的方法检查活塞环与气缸壁间的密封情况，如图2-50所示。活塞环漏光度的检验技术要求如下。活塞环上漏光弧长所对应的圆心角，每处不得大于25，其漏光间隙不大于0.03mm；同一根环上不得多于两处，总和不得大于45。在靠近活塞环开口处两侧各30范围内，不允许有漏光。1盖板 2活
48、塞环 3气缸 4-灯泡 图2-50 活塞环漏光检验 5活塞环弹力试验活塞环弹力试验活塞环的弹力是保证气缸密封性的重要条件。但弹力过大会加速气缸磨损；过小容易产生漏气。活塞环的弹力试验器如图2-51所示。将活塞环置于滚轮和底座之间，并使开口处于水平位置，移动量块可沿秤杆移动，使环口间隙达到规定值时，读出秤杆上的刻度数值，以此进行比较。1弹力检测仪 2施压受柄 3活塞环 4量块图2-51 弹力试验器6操作注意事项操作注意事项 拆装气环应使用专用卡钳，若手工拆装活塞环时，应先用布包住活塞环开口端部，然后用两手拇指使活塞环开口张大，但应注意，不要使活塞环开口两端上下错开，以免活塞环变形或折断。安装非矩
49、形断面的气环时，应注意活塞环端面上是否有“TOP”等标记，若有，有标记的一面应向上。内切口扭曲环的切口应向上，外切口扭曲环的切口应向下。活塞环装反，会导致漏气和窜油。组合式油环的安装顺序是衬簧、上刮油钢片、下刮油钢片，衬簧接头处不能重叠过多，安装后两刮油钢片开口应相对并与衬簧接头错开90。活塞环开口方向的布置直接影响气缸的磨损和密封性，开口方向的布置形式很多，但最好按原车要求进行。除全裙式活塞外，一般活塞环开口不应与活塞销对正，同时开口应尽量避开做功时活塞与气缸壁接触的一侧。（五）选配活塞销与活塞销座孔及连杆衬套（五）选配活塞销与活塞销座孔及连杆衬套采用半浮式连接的活塞销，必须在压床上拆卸或安
50、装，在维修中若不更换活塞，就不必拆下活塞销。采用铝合金活塞时，活塞销在常温下与座孔为过渡配合，安装时先将活塞在温度为7080的水中或油中加热，然后再将活塞销装入。拆卸活塞销时，应将活塞和连杆按缸位摆放好，以免装错。同时还应注意活塞与连杆上是否有安装方向标记，如果没有应做标记，以便安装时保证其正确的方向。活塞和连杆上的安装标记如图2-52所示，安装活塞销时应使标记在同一侧，活塞连杆组件安装到气缸内时标记应朝向发动机前方。1活塞销与活塞销座孔的选配活塞销与活塞销座孔的选配发动机工作中，活塞销座孔一般比活塞销更容易磨损。活塞销座孔磨损后，因修理成本较高，一般都更换活塞，并同时更换活塞销和活塞环。更换
