Contents項目一汽車發(fā)動機認知項目二機體組故障診斷與修復(fù)項目三活塞連桿組故障診斷與修復(fù)項目四

曲軸飛輪組故障診斷與修復(fù)項目六

冷卻系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目七

潤滑系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目八

發(fā)動機機械系統(tǒng)拆裝項目五

配氣機構(gòu)故障診斷與修復(fù)Contents項目九發(fā)動機傳感器故障診斷與修復(fù)項目十電節(jié)氣門系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目十一

發(fā)動機點火系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目十二

汽油發(fā)動機燃油系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目十四

發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目十五

發(fā)動機排放控制系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目十六

發(fā)動機綜合故障診斷與修復(fù)項目十三

發(fā)動機怠速控制系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)車主李先生反映，他駕駛的邁騰轎車，行駛了15萬ｋｍ，近段時間發(fā)現(xiàn)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機下部有“噠、噠、噠”的連續(xù)不斷的金屬敲擊聲。而且冷車時響聲大，熱車行駛響聲減小或消失。此故障可能是由于活塞與缸壁間隙過大、連桿彎曲、活塞與活塞銷變形、連桿軸承裝配過緊等原因引起的。要找出其故障所在并排除故障，就要認識活塞連桿組的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握各部件的檢修方法。1.項目描述項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)知識目標(１)掌握活塞連桿組的組成、功用及工作原理。(２)掌握活塞連桿組主要零部件的功用、結(jié)構(gòu)及特點。(３)掌握活塞連桿組各零部件的檢修方法。(４)掌握活塞連桿組常見故障的診斷方法。2.學(xué)習(xí)目標項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)技能目標(１)具備信息查詢和維修手冊使用的基本能力。(２)能夠按照企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范進行操作。(３)能夠利用工具進行活塞連桿組的拆裝。(４)能夠利用量具和相關(guān)檢測設(shè)備進行活塞連桿組主要零部件的檢修。(５)能夠利用檢測設(shè)備和工具對活塞連桿組的常見故障進行診斷和修復(fù)。2.學(xué)習(xí)目標項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)素質(zhì)目標(１)培養(yǎng)學(xué)生具有愛黨報國、敬業(yè)奉獻和服務(wù)人民的思想；(２)培養(yǎng)學(xué)生具有奮斗精神、奉獻精神、創(chuàng)造精神、勤儉節(jié)約精神、勞動精神、工匠精神；(３)培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴格的質(zhì)量意識、安全意識、環(huán)保意識、團隊意識。??學(xué)時:6學(xué)時2.學(xué)習(xí)目標項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備活塞連桿組是曲柄連桿機構(gòu)的重要組成部分。

活塞與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室，承受汽缸中氣體的壓力，并將此壓力通過活塞銷和連桿傳遞給曲軸。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備一、活塞連桿組組成活塞連桿組主要由活塞、氣環(huán)、油環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸承等組成，如圖3-1所示。圖3-1活塞連桿組的組成項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件活塞的功用是承受汽缸中氣體的壓力，并將此壓力通過活塞銷傳遞給連桿。此外，活塞的頂部還與汽缸蓋和汽缸配合共同組成燃燒室。活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部溫度可高達600~700Ｋ，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是做功行程時壓力最大，汽油機高達3~5MPa、柴油機高達6~9MPa，這就使得活塞會受到產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用；活塞在汽缸內(nèi)以很高的速度(8~12ｍ/ｓ)往復(fù)運動，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會產(chǎn)生變形并加速磨損，還會產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時受到混合氣氣的化學(xué)腐蝕作用。因此，為保證活塞能夠正常工作，要求活塞要有足夠的剛度和強度，傳力可靠，導(dǎo)熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損；質(zhì)量小，盡可能地減小往復(fù)慣性力?；钊话愣疾捎娩X合金材料鑄造或鍛造而成，其構(gòu)造如圖3-2所示，主要由活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部三部分組成，在活塞裙部的上部有活塞銷座。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-2活塞的構(gòu)造3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件１.活塞頂部活塞頂部是燃燒室的組成部分，承受高溫氣體的壓力。為適合各種發(fā)動機的不同要求，活塞的頂部有各種不同的形狀，如圖3-3所示。有些活塞頂部在與氣門對應(yīng)的位置上有凹坑，這是為防止活塞在上止點與氣門相碰而設(shè)計的?；钊孜恍蛱枴⒓哟蟪叽?、安裝向前標記等一般也刻在活塞頂部。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-3活塞頂部形狀3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件２.活塞頭部活塞頭部是指活塞環(huán)槽以上的部分，主要用來安裝活塞環(huán)，以實現(xiàn)汽缸的密封?；钊^部加工有安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，一般有3~4道環(huán)槽，最下面一道環(huán)槽安裝油環(huán)，其他環(huán)槽安裝氣環(huán)。油環(huán)環(huán)槽底部一般加工有回油孔，以便使汽缸壁上多余的潤滑油通過活塞內(nèi)腔流回曲軸箱。有些油環(huán)環(huán)槽的底部有一條較窄的槽，除回油作用外，還有減少活塞頭部向裙部傳遞熱量的作用，所以稱之為隔熱槽，有些活塞的隔熱槽設(shè)在活塞裙部。３.活塞裙部活塞環(huán)槽以下的部分稱活塞裙部，為活塞的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用?；钊共砍Ｒ娦问接型笆?、開槽式、拖鞋式等，如圖3-4所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-4活塞裙部的常見形式3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件發(fā)動機工作時，由于氣體壓力和活塞銷座處金屬較多的影響，活塞裙部沿活塞銷軸線方向膨脹量較大，所以在常溫下，活塞裙部截面形狀呈橢圓形，橢圓形長軸垂直于活塞銷方向，如圖3-5所示，其目的是保證在熱態(tài)下活塞與汽缸的配合間隙均勻。此外，發(fā)動機工作中，由于活塞的溫度從上到下逐漸降低，膨脹量逐漸減小，所以在常溫下，活塞裙部直徑上小下大，如圖3-6所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-5活塞裙部截面形狀圖圖3-6常溫下活塞裙部直徑上小下大3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件有些活塞裙部除設(shè)有隔熱槽外，還有膨脹槽，如圖3-7所示。膨脹槽可使活塞裙部具有一定的彈性?在低溫時與汽缸的配合間隙較小，且高溫時又不致在汽缸中卡死。膨脹槽必須斜切，不能與活塞軸線平行，以防導(dǎo)致汽缸磨損不均勻。為防止切槽處裂損，在隔熱槽和膨脹槽的端部都必須加工止裂孔。活塞裙部開槽會降低其強度和剛度，一般只適用于負荷較小的發(fā)動機。為限制活塞裙部膨脹量?有些活塞在銷座中鑲鑄有膨脹系數(shù)較低的恒范鋼片，如圖3-8所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-7活塞膨脹槽和隔熱槽１-膨脹槽;２-隔熱槽;3-隔熱槽和膨脹槽圖3-7活塞銷座中鑲鑄的恒范鋼片3.知識準備二、活塞連桿組主要零部件拖鞋式活塞的裙部下端沿銷座軸線方向去掉一部分，這種結(jié)構(gòu)是在行程較小的發(fā)動機上為防止活塞與曲軸上的平衡重相碰而設(shè)計的?

行程較大的發(fā)動機則一般采用全裙式活塞，也稱桶式活塞。４.活塞銷座活塞銷座位于活塞裙部的上部，加工有座孔，用以安裝活塞銷?；钊N座孔軸線通常位于活塞中心線左側(cè)(由發(fā)動機前方看)偏移

1~2ｍｍ，稱為活塞銷偏置，如圖3-9所示。目的是防止活塞在受氣體壓力較大的壓縮上止點換向時，撞擊汽缸壁而產(chǎn)生“敲缸”?；钊N偏置工作原理是活塞在壓縮上止點，由右側(cè)與汽缸壁接觸向左側(cè)與汽缸壁接觸過渡時，由于活塞銷偏置使活塞傾斜，左側(cè)下端先與汽缸壁接觸，隨著做功行程，活塞向下止點移動，活塞承受向左的側(cè)向力增大，活塞左側(cè)上端逐漸靠向汽缸壁，從而減輕了活塞換向時對汽缸壁的撞擊。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-9活塞銷偏置3.知識準備三、活塞環(huán)活塞環(huán)按其功用可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類，如圖3-10所示。氣環(huán)又稱壓縮環(huán)，其功用是密封活塞和汽缸之間的間隙，防止漏氣和竄油，并將活塞承受的熱量傳給汽缸。油環(huán)的功用是刮去汽缸壁上多余的潤滑油，并在汽缸壁上均勻布油。

一般發(fā)動機上裝有兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。如圖3-11所示?；钊h(huán)工作時受到汽缸中氣體的高溫高壓作用，溫度較高，而且在汽缸中高速運動，加上機油高溫變質(zhì)，潤滑條件變壞，導(dǎo)致其磨損嚴重。活塞環(huán)磨損失效后，發(fā)動機會出現(xiàn)起動困難、功率不足、曲軸箱壓力升高、機油損耗量大、排氣冒黑煙，活塞環(huán)槽積炭嚴重等現(xiàn)象。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-10活塞環(huán)的分類圖3-11活塞環(huán)位置3.知識準備三、活塞環(huán)根據(jù)活塞環(huán)的功用和工作條件，要求活塞環(huán)的材料應(yīng)有耐熱性、導(dǎo)熱性、耐磨性、磨合性、韌性和足夠的強度等特性。目前廣泛采用的活塞環(huán)材料是優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鑄鐵。由于第一道氣環(huán)的工作條件最惡劣，一般其工作表面鍍有多孔鉻，多孔鉻的硬度高，能儲存少量的機油，其他活塞環(huán)一般鍍錫或磷化，以改善磨合性能?；钊h(huán)裝在環(huán)槽內(nèi)應(yīng)處于浮動狀態(tài)，以保證與汽缸壁密封接合。因此，活塞環(huán)的上下側(cè)與環(huán)槽留有間隙，環(huán)與槽底留有間隙，在環(huán)的開口端也留有間隙，否則，活塞環(huán)受熱膨脹會卡死在環(huán)槽內(nèi)，拉壞汽缸。活塞環(huán)上切有一個開口，稱活塞環(huán)開口?；钊h(huán)開口不僅便于活塞環(huán)拆裝，而且可以使活塞環(huán)直徑略大于汽缸直徑，靠其彈性在缸內(nèi)壓緊汽缸壁，以加強密封性。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備三、活塞環(huán)１)活塞環(huán)端隙活塞環(huán)端隙Δ１就是活塞環(huán)裝入汽缸后，活塞環(huán)兩端頭的開口間隙，如圖3-12所示。２)活塞環(huán)側(cè)隙活塞環(huán)側(cè)隙Δ２就是活塞環(huán)與活塞環(huán)槽上下方向上的間隙，如圖3-12所示。３)活塞環(huán)背隙活塞環(huán)背隙Δ３就是活塞環(huán)安裝到活塞上放入汽缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓面與環(huán)槽底之間

的

間

隙，如圖3-12所示。１.氣環(huán)１)氣環(huán)密封原理第一密封面的建立。氣環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑大于汽缸直徑，裝配后在彈力作用下與汽缸壁壓緊，形成第一密封面。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-12活塞環(huán)配合間隙１-汽缸；２-活塞環(huán)；3-活塞3.知識準備三、活塞環(huán)第二密封面的建立?；钊h(huán)在運動時產(chǎn)生慣性力，與汽缸壁間產(chǎn)生摩擦力，側(cè)隙有氣體壓力，在這3個力的共同作用下，活塞環(huán)在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二道密封面。氣環(huán)的第二次密封。竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對汽缸壁和環(huán)槽進一步壓緊，加強第一、第二密封面的密封。２)氣環(huán)的泵油作用當活塞下行時，由于矩形環(huán)與缸壁之間的摩擦力以及環(huán)本身的慣性力，活塞環(huán)將緊貼在環(huán)槽的上岸，此時缸壁上刮下的潤滑油充滿了下邊隙和背隙，如圖3-13所示。當活塞上行，活塞環(huán)在摩擦力和慣性力的作用下，又緊貼在環(huán)槽下岸，擠壓下邊隙的潤滑油從背隙、上邊隙流向燃燒室中，如此不斷反復(fù)，缸壁上的潤滑油將源源不斷地泵入燃燒室，這樣將使發(fā)動機潤滑油的消耗異常。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-14矩形環(huán)泵油原理3.知識準備三、活塞環(huán)３)氣環(huán)的斷面形狀為了加強密封，加速磨合，減少泵油作用以及改善潤滑，除了合理采用材料和加工工藝外，在結(jié)構(gòu)上還采用了不同斷面形狀。氣環(huán)按其斷面形狀主要有矩形環(huán)、錐形環(huán)、梯形環(huán)、桶形環(huán)、扭曲環(huán)，如圖3-14所示。其中扭曲環(huán)又分為內(nèi)切口和外切口兩種，內(nèi)切口扭曲環(huán)的切口在其內(nèi)圓上邊，而外切口則在其外圓下邊。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-14氣環(huán)斷面形狀3.知識準備三、活塞環(huán)扭曲原理是當活塞環(huán)裝入汽缸后，環(huán)受到壓縮產(chǎn)生彎曲變形，斷面中性層以外產(chǎn)生拉應(yīng)力、中性層以內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，拉應(yīng)力的合力指向活塞環(huán)中心。壓應(yīng)力的合力背離活塞環(huán)中心，矩形環(huán)由于中性層內(nèi)外端面對稱拉應(yīng)力合力與壓應(yīng)力合力在同一平面內(nèi)，不產(chǎn)生扭矩。扭曲環(huán)由于中性層內(nèi)外斷面不對稱，使拉應(yīng)力的合力與壓應(yīng)力的合力不在同一平面內(nèi)，從而形成力偶，在力偶的作用下，活塞環(huán)會發(fā)生微量的扭曲變形。２.油環(huán)油環(huán)可分為整體式和組合式兩種，如圖3-15所示。整體式油環(huán)一般用在負荷較大的發(fā)動機上，其外圓中部切有環(huán)槽，槽底開有若干回油孔，發(fā)動機工作時，利用上下兩個板狀環(huán)形刃口將汽缸壁上的多余潤滑油刮下，并通過回油孔流回曲軸箱。多數(shù)轎車發(fā)動機都采用三件組合式油環(huán)，它由上下兩片刮油鋼片和一個襯簧組成，刮油鋼片很薄，刮油作用強，對防止?jié)櫥透Z入燃燒室更有利。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-15油環(huán)3.知識準備四、活塞銷活塞銷的功用是將活塞和連桿連接在一起，將活塞承受的氣體壓力傳給連桿?；钊N在高溫下承受著周期性沖擊載荷，潤滑條件較差，因此，要求有足夠的剛度和強度，表面耐磨，質(zhì)量要盡可能小。為此，活塞銷一般用低碳鋼制成，先經(jīng)過表面滲碳處理，以保證心部具有一定的耐沖擊和韌性，再進行精磨和拋光處理。另外，活塞銷為空心管狀結(jié)構(gòu)，外表面為圓柱形，內(nèi)孔形狀有圓柱形、截錐形和組合形，如圖3-16所示。圓柱形孔容易加工，但圓柱形孔的活塞銷的質(zhì)量較大，截錐形孔則加工較復(fù)雜，但有利于減小活塞銷的質(zhì)量，組合形孔的活塞銷性能介于二者之間。有些活塞銷座孔內(nèi)加工有卡環(huán)槽，以便安裝活塞銷卡環(huán)，防止活塞銷工作時軸向竄動，為減小活塞銷座處受熱后的變形量，有些活塞銷座外表面是凹陷的。在活塞內(nèi)腔的活塞銷座與活塞頂部之間一般鑄有加強筋，以提高活塞的剛度。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-16活塞銷縱截面形狀3.知識準備四、活塞銷活塞銷的連接方式有半浮式和全浮式兩種，如圖3-17。半浮式連接是在發(fā)動機工作時，活塞銷與活塞銷座孔為間隙配合，而活塞銷與連桿小頭為過盈配合，活塞銷只能在活塞銷座孔內(nèi)浮動。全浮式連接是在發(fā)動機工作時，活塞銷與連桿小頭和活塞銷座孔均為間隙配合，活塞銷可在活塞銷座孔和連桿小頭的襯套孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。連桿小頭與活塞銷相連?采用全浮式連接的活塞銷時，在連桿小頭孔內(nèi)裝有連桿襯套，以減少活塞銷與連桿接觸面的磨損。襯套一般為青銅制作，為潤滑連桿襯套和活塞銷，在連桿小頭和連桿襯套上加工有集油孔或集油槽。更換活塞、活塞銷的同時，必須更換連桿襯套。采用半浮式連接，連桿小頭不必裝連桿襯套，從而也減少了連桿襯套的維修作業(yè)，但活塞銷磨損不均勻。而采用全浮式連接，必須在活塞銷座孔兩端裝入卡環(huán)，以防止活塞銷竄動而刮傷汽缸?全浮式活塞銷磨損均勻。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-17活塞銷的連接方式3.知識準備五、連桿連桿的功用是將活塞承受的氣體壓力傳遞給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。連桿工作時承受活塞銷傳來的氣體壓力。本身擺動和活塞連桿組往復(fù)運動時的慣性力，這些力的大小和方向都是周期性變化的，因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷，這就要求連桿在質(zhì)量盡可能小的條件下要有足夠的剛度和強度。為了滿足上述要求，連桿一般采用中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)模鍛制成，也有些采用球墨鑄鐵制成的，為了提高連桿的疲勞強度，通常采用表面噴丸處理。連桿由連桿小頭、連桿桿身和連桿大頭(包括連桿蓋)三部分組成。連桿桿身通常采用工字形截面，以求在保證連桿強度和剛度的前提下，減輕連桿的質(zhì)量。連桿大頭是分開的，分開的部分稱連桿蓋，連桿蓋與連桿用連桿螺栓連接。連桿螺栓是特制的，其根部有一段直徑較大的部分，它與螺栓孔配合起到定位作用，防止裝配時連桿蓋與連桿錯位。為保證連桿螺栓連接更加可靠，一般都采用了自鎖螺母，以防工作時松動。連桿大頭連接曲軸上的連桿軸頸，連桿大頭內(nèi)孔裝有兩半的連桿軸承，軸承有一定的彈性，安裝后軸承背面與連桿大頭內(nèi)孔緊密貼合，形成過盈配合。連桿大頭的內(nèi)孔加工有連桿軸承定位凹槽，安裝時軸承背面的凸鍵卡在凹槽中，使連桿軸承正確定位。連桿軸承的內(nèi)表面加工有油槽，用以儲油保證可靠潤滑。有些連桿軸承及連桿大頭還加工有徑向小油孔，從油孔中噴出的油可使汽缸壁得到更好的潤滑。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備五、連桿連桿大頭與連桿蓋按切分面方向可分為平切口和斜切口兩種，采用最多的是平切口，如圖3-18

所示。有些負荷較大的柴油發(fā)動機連桿，由于連桿大頭直徑比汽缸直徑大，為拆裝時能使連桿通過汽缸，連桿大頭與連桿蓋切分面采用斜切口形式。斜切口的連桿蓋與連桿大頭一般不是靠連桿螺栓與螺栓孔配合定位，有的在連桿蓋的螺栓孔內(nèi)壓裝一個定位套與連桿大頭螺栓孔配合定位，有的則在切分面上采用鋸齒定位、定位套定位、定位銷定位或止口定位，如圖3-19所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-18連桿大頭切口分類圖3-19斜切口連桿大頭的定位方式3.知識準備五、連桿連桿大頭一般都是對稱的，但也有部分發(fā)動機(多數(shù)是

Ｖ

型發(fā)動機)為減小連桿大頭的軸向尺寸，采用偏位連桿，如圖3-20ａ)所示，即連桿大頭兩端面與連桿桿身中心平面不對稱，偏位連桿安裝時方向不能裝反，Ｖ

型發(fā)動機裝在同一連桿軸頸上的連桿應(yīng)短面相對，直列發(fā)動機偏位連桿的短面應(yīng)朝向曲軸主軸頸，如圖3-20ｂ)所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-20偏位連桿及其安裝

3.知識準備六、連桿螺栓連桿螺栓是用來連接連桿大頭的零件，它承受著很大的沖擊性載荷，若發(fā)生損壞，會給發(fā)動機帶來極其嚴重的后果。

因此，其一般采用韌性較高的優(yōu)質(zhì)合金鋼或者優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛制或者冷墩成型。連桿大頭在安裝時必須堅固可靠，連桿螺栓必須按照維修手冊的規(guī)定力矩擰緊。為了使連桿螺栓工作可靠，還應(yīng)采用鎖止裝置，如防松膠、開口銷、雙螺母、自鎖螺母及螺紋表面鍍銅等措施。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)3.知識準備七、連桿軸承連桿軸承俗稱連桿軸瓦，如圖3-21所示，裝在連桿大頭的孔內(nèi)，用以保護連桿軸頸及連桿大頭。連桿軸承包括連桿上軸承和連桿下軸承，安裝在連桿和曲軸的連接部位，起耐磨、連接、支承、傳動作用。

鋼背由厚1~2ｍｍ

的低碳鋼制成，是連桿軸承的基體。它既要有足夠的強度以承受沖擊性載荷，又要有合適的剛度，以便和軸承孔貼合良好。連桿軸承的內(nèi)圓面上澆鑄有0.3~0.7ｍｍ

厚的減磨合金層，采用的減磨合金主要有白合金、銅鉛合金和高錫鋁合金。連桿上軸承的內(nèi)圓柱面上沿周向設(shè)置有油槽，油槽部的連桿瓦壁上設(shè)置有過油孔。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)連桿軸承上設(shè)置有合理弧長的油槽，從而保證了在發(fā)動機工作過程中，活塞有恰當?shù)臐櫥瑫r機和潤滑油量，以確保自身冷卻良好，避免汽缸磨損損壞，同時還能避免機油浪費和過多機油對發(fā)動機工作的負面影響，連桿軸承上設(shè)置的定位凸鍵，使連桿軸承能裝配在合理的位置，以使連桿軸承油槽部位避開重負荷受力區(qū)，保證工作時連桿軸承磨損小。圖3-21連桿軸承

4.操作指引１.組織方式(１)場地設(shè)施:舉升機一臺，裝有廢氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場地。(２)設(shè)備設(shè)施:發(fā)動機臺架、、活塞連桿組、連桿檢測器等。(３)工量具:外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、塞尺、刮刀、鉸刀等。(４)耗材:洗油等。(５)學(xué)生組織:教師指導(dǎo)、分組實訓(xùn)、過程評價。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)4.操作指引２.注意事項。(１)進入實訓(xùn)場地必須穿著干凈整齊的工作服。(２)聽從實訓(xùn)指導(dǎo)老師的安排，嚴格遵守場地安全規(guī)定，注意用電安全。(３)在操作過程中，注意拆裝工具的使用，動作要規(guī)范。(４)在操作過程中，正確使用外徑千分尺等量具，避免損壞。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。１.檢測活塞１)清潔活塞活塞上的積炭主要沉積在活塞頂部，活塞頂部積炭可用刮刀清除，如圖3-22所示。若活塞環(huán)槽內(nèi)有積炭，可用折斷的舊活塞環(huán)磨制成合適的形狀進行清除，如圖3-23所示，但應(yīng)注意不要刮傷活塞環(huán)槽底部。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-22清除活塞頂部積炭

圖3-23清除活塞環(huán)槽內(nèi)積炭

5.任務(wù)實施。２)檢查活塞的破損和燒蝕活塞拆出后應(yīng)檢查其頂部有無異常，若有撞擊造成的明顯凹陷甚至是裂損，應(yīng)及時查明故障原因，予以排除。對受損的活塞，若其頂部雖有凹陷但無裂損可繼續(xù)使用，若發(fā)現(xiàn)有裂紋或孔洞必須換用新件。燒蝕較輕的活塞，允許繼續(xù)使用，燒蝕嚴重時必須更換。３)檢查活塞環(huán)槽的磨損活塞環(huán)槽的磨損通常發(fā)生在高度方向上，第一道活塞環(huán)槽磨損最嚴重?；钊h(huán)槽磨損后使活塞環(huán)側(cè)隙增大，如不及時修理或更換活塞，會導(dǎo)致發(fā)動機工作時燒潤滑油和汽缸壓力下降等后果。４)檢查活塞的刮傷活塞刮傷一般都有明顯的痕跡，輕度刮傷的活塞，如果不影響與汽缸的配合間隙，允許用細砂布研磨后繼續(xù)使用，刮傷嚴重的活塞必須更換，并根據(jù)下述情況查明故障原因。(１)活塞裙部兩側(cè)同時出現(xiàn)刮傷，通常是新?lián)Q活塞與汽缸配合間隙過小所致。(２)活塞裙部垂直活塞銷方向的一側(cè)刮傷，通常是怠速轉(zhuǎn)速過低使缸壁潤滑不良或發(fā)動機長期大負荷工作，而導(dǎo)致活塞受側(cè)壓力較大的一側(cè)刮傷。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。(３)活塞裙部兩側(cè)銷座處刮傷，通常是活塞銷與座孔配合過緊，受熱后沿活塞銷方向膨脹量過大造成。(４)活塞與汽缸配合間隙過大，將會引起第一道環(huán)槽的上部磨損或刮傷。(５)刮傷部位出現(xiàn)在一側(cè)活塞銷座的上方，通常是連桿變形造成。５)測量活塞直徑活塞的主要磨損部位是裙部，測量時用外徑千分尺在距離下邊緣約10mm。與活塞銷的軸線錯開90°處測量。２.檢測活塞環(huán)１)檢測活塞環(huán)端隙檢查活塞環(huán)端隙時?將活塞環(huán)平正地放入汽缸內(nèi)，用活塞頂部將其推平，離汽缸上邊緣約15mm，然后用塞尺測量開口處間隙。端隙過大或有其他損壞時，應(yīng)重新選配活塞環(huán)。端隙過小時，應(yīng)對環(huán)口的一端加以銼修。銼修時，應(yīng)注意環(huán)口平整，銼后環(huán)外口應(yīng)去掉毛刺，防止鋒利的環(huán)口拉傷汽缸。邁騰＿2007＿1.8Ｌ＿TSI4V四缸直噴式發(fā)動機氣環(huán)的開口間隙標準值為0.15~0.40ｍｍ，磨損極限為0.08ｍｍ。油環(huán)開口間隙標準值為0.25~0.50ｍｍ，磨損極限為,1.00ｍｍ。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。２)檢測活塞環(huán)側(cè)隙檢查活塞環(huán)側(cè)隙時，將活塞環(huán)放入環(huán)槽內(nèi)，用塞尺測量。如果側(cè)隙過大，影響活塞環(huán)的密封作用，應(yīng)重新選配活塞環(huán)。如果側(cè)隙過小，活塞環(huán)受熱膨脹后有可能卡死在環(huán)槽內(nèi)，可以把活塞環(huán)放在鋪有砂布的平板上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上進行研磨。注意:有切槽的環(huán)在修磨時，應(yīng)磨沒有切槽的一面。修磨時，要注意均勻用力，成“８”字形轉(zhuǎn)圈磨，同時在手上不斷挪動。邁騰_2007_1.8L_TSI4Ｖ四缸直噴式發(fā)動機氣環(huán)的側(cè)隙標準值為0.04~0.08ｍｍ，磨損極限為0.15mm。３)檢測活塞環(huán)背隙活塞環(huán)背隙難以直接測量，通常背隙以槽深與環(huán)寬之差來表示，背隙一般為活塞環(huán)低于槽岸邊0~0.35ｍｍ。若活塞環(huán)高出槽岸邊，應(yīng)車深環(huán)槽，防止活塞環(huán)卡死在汽缸內(nèi)。檢驗側(cè)隙、背隙的經(jīng)驗做法是，將活塞水平放置，以環(huán)在槽內(nèi)低于槽岸邊，能轉(zhuǎn)動自如，無松曠感覺為合適。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。４)檢測活塞環(huán)的漏光活塞環(huán)漏光檢驗是選配工作中的重要環(huán)節(jié)，用它可檢驗活塞環(huán)與汽缸壁的密封程度和接合狀況，密封不良會造成漏氣、竄潤滑油，接合不好會造成拉缸。簡易的檢驗方法是，將活塞環(huán)水平放入汽缸內(nèi)，用一蓋板蓋住環(huán)的內(nèi)環(huán)，在汽缸下部放置一個點亮的燈泡，用察看透光的方法檢查活塞環(huán)與汽缸壁間的密封情況。如圖3-24所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)?；钊h(huán)漏光度的檢驗技術(shù)要求如下。(１)活塞環(huán)上漏光弧長所對應(yīng)的圓心角，每處不得大于25°，其漏光間隙不大于0.03ｍｍ；同一根環(huán)上不得多于兩處，總和不得大于45°。(２)在靠近活塞環(huán)開口處兩側(cè)各30°范圍內(nèi)，不允許有漏光。圖3-24活塞環(huán)漏光檢驗5.任務(wù)實施。５)檢測活塞環(huán)彈力活塞環(huán)的彈力是保證汽缸密封性的重要條件。彈力過大會加速汽缸磨損，過小容易產(chǎn)生漏氣?；钊h(huán)的彈力試驗器如圖3-25所示。將活塞環(huán)置于滾輪和底座之間，并使開口處于水平位置，量塊可沿秤桿移動，當環(huán)口間隙達到規(guī)定值時，讀出秤桿上的刻度數(shù)值，以此進行比較。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)。６)操作注意事項(１)拆裝氣環(huán)應(yīng)使用專用卡鉗，若手工拆裝活塞環(huán)時，應(yīng)先用布包住活塞環(huán)開口端部，然后用兩手拇指使活塞環(huán)開口張大，但應(yīng)注意，不要使活塞環(huán)開口兩端上下錯開，以免活塞環(huán)變形或折斷。(２)安裝非矩形斷面的氣環(huán)時，應(yīng)注意活塞環(huán)端面上是否有“TOP”等標記，若有，有標記的一面應(yīng)向上。內(nèi)切口扭曲環(huán)的切口應(yīng)向上，外切口扭曲環(huán)的切口應(yīng)向下，避免裝反?；钊h(huán)裝反，會導(dǎo)致漏氣和竄油。圖3-25彈力試驗器5.任務(wù)實施。(３)組合式油環(huán)的安裝順序是襯簧、上刮油鋼片、下刮油鋼片，襯簧接頭處不能重疊過多，安裝后兩刮油鋼片開口應(yīng)相對并與襯簧接頭錯開90°。(４)活塞環(huán)開口方向的布置直接影響汽缸的磨損和密封性，開口方向的布置形式很多，但最好按原車要求進行。除全裙式活塞外，一般活塞環(huán)開口不應(yīng)與活塞銷對正，同時開口應(yīng)盡量避開做功時活塞與汽缸壁接觸的一側(cè)。３.選配活塞銷與活塞銷座孔及連桿襯套采用半浮式連接的活塞銷，必須在壓床上拆卸或安裝，在維修中若不更換活塞，就不必拆下活塞銷。采用鋁合金活塞時，活塞銷在常溫下與座孔為過渡配合，安裝時先將活塞在溫度為70~80℃的水中或油中加熱，然后再將活塞銷裝入。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。拆卸活塞銷時，應(yīng)將活塞和連桿按缸位擺放好，以免裝錯。同時還應(yīng)注意活塞與連桿上是否有安裝方向標記，如果沒有應(yīng)做標記，以便安裝時保證其正確的方向?；钊瓦B桿上的安裝標記如圖3-26所示，安裝活塞銷時應(yīng)使標記在同一側(cè)，活塞連桿組件安裝到汽缸內(nèi)時標記應(yīng)朝向發(fā)動機前方。１)活塞銷與活塞銷座孔的選配發(fā)動機工作中，活塞銷座孔一般比活塞銷更容易磨損?；钊N座孔磨損后，因修理成本較高，一般都更換活塞，并同時更換活塞銷和活塞環(huán)。更換活塞銷時，活塞銷應(yīng)與活塞銷座孔進行選配。采用半浮式連接的活塞銷，將活塞放置在銷座孔處于垂直方向的位置上，在常溫下活塞銷應(yīng)能靠自重緩緩?fù)ㄟ^活塞銷座孔，采用全浮式連接的活塞銷，在活塞加熱到70~80℃時，應(yīng)能用手掌心將涂有潤滑油的活塞銷推入座孔。若不符合上述要求，過松或過緊均應(yīng)重新選配活塞銷，對采用全浮式連接的活塞銷，允許通過鉸削活塞銷座孔的方法達到配合要求。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-26活塞和連桿上的安裝標記5.任務(wù)實施。(１)手工鉸削工藝。①選用鉸刀。選用適當直徑的長刃活絡(luò)鉸刀，應(yīng)同時對活塞的兩個銷孔進行鉸削，保證兩孔的同軸度。②調(diào)整鉸刀。

第一刀作為試探性鉸削，其鉸削量甚微，調(diào)整刀片時，僅與座孔接觸即可。③鉸削。將鉸刀柄固定在臺鉗上，雙手握住活塞，輕壓，順時針方向徐徐鉸動，如圖3-27所示。鉸到底，使活塞從鉸刀下方脫出。④試配。

每鉸一遍，應(yīng)將活塞銷試配一下，當活塞銷能用手推入座孔1/3時，應(yīng)停止鉸削，如圖3-28所示，然后用木槌或銅沖頭輕輕擊入，根據(jù)配合松緊度檢查和修刮接觸面。⑤配合?；钊N與活塞銷座孔的配合，在常溫下應(yīng)有0.0025~0.0075mm的過盈量，當活塞處于75~80℃時，感覺應(yīng)有微量間隙。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-27鉸削活塞銷座孔圖3-28活塞銷與活塞座孔試配5.任務(wù)實施。修刮后的配合松緊度，應(yīng)能用手掌擊入1/3~1/2為宜。活塞銷與活塞銷孔的接觸面積應(yīng)在75％

以上。(２)檢驗活塞銷與活塞銷座孔配合的松緊度。①活塞的熱變形試驗。目的主要是檢驗活塞銷與座孔配合松緊度是否符合技術(shù)要求?；钊麩嶙冃蔚牟襟E如下。ａ.在常溫下測量并記錄活塞的長、短軸實際尺寸。ｂ.將活塞放入熱水中加溫到75~85℃。ｃ.取出活塞，將活塞銷涂潤滑油迅速裝入活塞銷座孔趁熱轉(zhuǎn)動幾圈。ｄ.冷卻后再測量活塞的長、短軸尺寸，與原數(shù)據(jù)比較。活塞熱變形的要求:長軸縮短，短軸變長，變化量均不超過0.025ｍｍ。幾種情況的處理方法如下。ａ.長、短軸變化不一致，以長軸變化為主。ｂ.變化大，說明配合過緊，應(yīng)對活塞銷座孔重新修刮。ｃ.無變化，說明配合過松，應(yīng)換加大一級的活塞銷重新鉸配。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。②檢查活塞銷的浮動情況。在工作中，可以通過檢查活塞銷在活塞銷座孔內(nèi)的浮動程度，判定其配合情況。ａ.把活塞加溫，組裝活塞銷及連桿。ｂ.把活塞連桿組放入水中加溫到75~85℃

，迅速取出，一手按住活塞，另一手握住并扭轉(zhuǎn)連桿大頭，前后推拉連桿。ｃ.活塞銷能在活塞銷座孔內(nèi)浮動，說明配合符合要求。ｄ.若溫度達85℃以上時，活塞銷在活塞銷座孔內(nèi)仍不能活動，為配合過緊，應(yīng)修配。ｅ.若溫度低于75℃時，活塞銷就開始浮動，為配合過松，應(yīng)更換活塞銷，重新修配。２)活塞銷與連桿的選配項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。(１)半浮式活塞銷與連桿小頭的選配。半浮式連接的活塞銷與連桿小頭為過盈配合，過盈量一般為0.01~0.04ｍｍ?；钊N與連桿小頭孔不允許試裝，只能通過測量尺寸進行選配，如圖3-39所示。在裝配時必須將連桿小頭放在電爐內(nèi)加熱到200℃

左右，使銷孔脹大，然后連同活塞一起裝入，冷卻后使活塞銷固定在銷孔內(nèi)。工作時，活塞銷只與活塞銷孔轉(zhuǎn)動。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-29半浮式活塞銷與連桿小頭選配5.任務(wù)實施。(２)全浮式活塞銷與連桿襯套的選配。在維修中，若活塞銷與連桿襯套配合間隙過大，或更換活塞和活塞銷時，必須更換連桿襯套，以保證其正常配合。連桿襯套與連桿小頭孔應(yīng)有適量的過盈量，以防止工作時襯套轉(zhuǎn)動或軸向竄動，新襯套可用臺鉗壓入連桿小頭，壓入時，襯套倒角應(yīng)朝向連桿小頭倒角一側(cè)，并將其放正，同時對正襯套的油孔和連桿小頭的油孔，如圖3-30所示，確保潤滑油道暢通。有些發(fā)動機的連桿襯套無加工余量，壓裝后不需修配。對有加工余量的連桿襯套，壓入連桿小頭后，需進行鉸削修配，鉸削程序如下。①選擇鉸刀。根據(jù)活塞銷實際尺寸選擇，將鉸刀夾緊在臺鉗上，并與鉗口平面保持垂直。②調(diào)鉸刀。

將連桿小端套入鉸刀內(nèi)，與鉸刀吻合，以切削刃露出襯套3~5ｍｍ

為宜。鉸削量不得過大，以免鉸削時出現(xiàn)擺動，鉸出不正常的棱坎或喇叭口。③鉸削(圖3-31)。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-30襯套油孔和連桿小頭的油孔圖3-31鉸削連桿襯套5.任務(wù)實施。ａ.一手握住連桿大端，均勻用力扳轉(zhuǎn)；一手把持小端，并向下略施壓力，進行鉸削。ｂ.當襯套下平面與切削刃下方相平時，停止鉸削。此時，將連桿小端下壓，使襯套平穩(wěn)脫出鉸刀，鉸刀的調(diào)整量以旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母60°~90°為宜。ｃ.在鉸刀直徑不變的情況下，將連桿翻轉(zhuǎn)一面再鉸一次。ｄ.配對研磨。在鉸削或磨削時，應(yīng)留有研磨余量。如圖3-32所示，將活塞銷裝入連桿，襯套內(nèi)配對研磨，并加少量潤滑油；將活塞銷夾持在臺鉗上，沿活塞銷軸線方向扳動連桿，應(yīng)無間隙感覺。加入潤滑油扳動時，應(yīng)無“氣泡”產(chǎn)生；把連桿置于與水平線呈75°角時，應(yīng)能停住；輕輕觸動連桿，應(yīng)能徐徐下降，此時間隙為合適。如圖3-33所示，經(jīng)過鉸削、研磨的襯套，能用大拇指把活塞銷推入連桿襯套內(nèi)，此時應(yīng)無間隙感覺。研磨后，活塞銷與襯套接觸面積應(yīng)在75％

以上。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-32配對研磨連桿襯套圖3-33活塞銷配對間隙檢查5.任務(wù)實施。４.檢驗與校正連桿變形１)檢驗連桿的外觀(１)連桿體、軸承蓋等不得有裂紋和損傷。(２)軸承蓋與軸承座應(yīng)密合，接合面無損傷，定位槽完整無損。(３)用塞尺檢查連桿大頭兩端面與曲柄臂間隙應(yīng)符合規(guī)定，否則應(yīng)予以更換。(４)檢查連桿螺栓及螺母。如螺紋有損傷(在兩扣以上)，螺栓有裂痕或有明顯的缺陷，螺栓拉長變形，或螺栓、螺母相互配合間隙過大，有明顯松曠，應(yīng)更換。２)檢驗連桿變形連桿彎曲、扭曲的檢驗在連桿檢測器上進行，如圖

3-34所示。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-34連桿彎扭的檢驗5.任務(wù)實施。檢查連桿變形時，將連桿軸承裝好，活塞銷裝入連桿小頭，再將連桿大頭固定在連桿檢測器的定心軸上，然后把三點式量規(guī)的

Ｖ

型槽貼緊活塞銷，用塞尺測量連桿檢測器平面與量規(guī)指銷之間的間隙。三點式量規(guī)有三個指銷，上面一個下面兩個，三個指銷均與連桿檢測器平面接觸，說明連桿無變形；若量規(guī)僅上面一個指銷(或下面兩個指銷)與檢測器平面有間隙，說明連桿有彎曲變形，如圖3-34ａ)所示，間隙大小反映了連桿的彎曲程度。若量規(guī)下面的兩個指銷與連桿檢測器平面的間隙不同，說明連桿有扭曲變形，如圖3-34ｂ)所示，兩指銷的間隙反映了連桿的扭曲程度；若上述兩種情況并存，說明連桿既有彎曲變形又有扭曲變形，連桿的彎曲或扭曲變形超過其允許極限時，應(yīng)進行校正或更換連桿。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)5.任務(wù)實施。３)校正連桿的彎曲、扭曲(１)對彎曲的連桿，可用壓床或連桿校正器上的校彎工具壓直，如圖3-35所示。(２)對扭曲的連桿，可夾在臺鉗上，用連桿校正器上的校扭工具校正，如圖3-36所示。沒有校正工具時，也可用長柄扳鉗、管子鉗等校正。在常溫下校正連桿，將會發(fā)生彈性變形和失效作用，即卸去負荷后，連桿有恢復(fù)原狀的趨勢。因此，在校正彎曲、扭曲變形較大的連桿時，校正后最好進行穩(wěn)定處理。方法是將校正后的連桿用噴燈稍許加溫。在校正彎曲、扭曲變形較小的連桿時，使校正負荷保持一定時間即可。

經(jīng)校正的連桿，應(yīng)再次進行檢驗。如此反復(fù)進行，直至把彎曲、扭曲消除為止。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)圖3-35校正連桿的彎曲圖3-36校正連桿的扭曲5.任務(wù)實施。４)連桿的選配連桿大頭內(nèi)孔是與連桿蓋配對裝合后加工的，而且連桿裝配后的質(zhì)量在出廠時都有較嚴格的控制。

因此，連桿和連桿蓋的組合不能裝錯，一般都刻有配對標記(常用數(shù)字標記)，拆裝時必須注意。連桿上的噴油孔和偏位連桿都有方向性，同時為保證連桿大頭和連桿小頭與配合件的配合位置，連桿的桿身上刻有朝前標記，并在連桿大頭側(cè)面刻有缸位序號，裝配時不可裝反，也不可裝錯缸位。連桿螺栓必須根據(jù)不同發(fā)動機的要求按規(guī)定力矩擰緊。帶開口銷的，不可漏裝開口銷。連桿應(yīng)盡量成組更換。需要單只更換時，須保證連桿質(zhì)量差不大于3ｇ。連桿、連桿螺栓及螺母的結(jié)構(gòu)，要與發(fā)動機的型號相適應(yīng)。項目三

活塞連桿組故障診斷與修復(fù)6.項目解決方案。１.故障原因分析造成上述故障的可能原因有活塞與缸壁磨損間隙過大、連桿彎曲、活塞因其銷裝配過緊而變形、連桿軸承裝配過緊等。２.故障診斷與排除過程(１)怠速時，敲缸聲明顯而清晰；隨著發(fā)動機溫度升高或轉(zhuǎn)速在中速以上，響聲減弱或消失。(２)在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，逐漸斷火試驗，斷火后響聲減弱或消失，即為該缸響聲。(３)卸下火花塞，從火花塞孔往汽缸內(nèi)加注少量潤滑油，潤滑油注入后，用起動機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，使活塞與汽缸壁間隙充滿潤滑油膜，而后起動發(fā)動機，若在起動后的瞬間響聲明顯減弱或消失，但隨著油膜的流失或燒蝕，響聲又很快出現(xiàn)，即可證明是該缸敲缸響