曲柄連桿機構故障診斷與檢修

關于曲柄連桿機構故障診斷與檢修第一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一曲柄連桿機構概述1、曲柄連桿機構的組成——機體缸蓋組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。第二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一AJR發(fā)動機曲柄連桿機構與配氣機構的組成

第三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、曲柄連桿機構常見故障（1）氣缸壓力過低。（2）氣缸壓力過高。（3）發(fā)動機異響。第四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、曲柄連桿機構常見故障的部位燃燒室周圍的密封部位零件（氣缸、氣缸墊、活塞環(huán)、活塞）、曲軸、曲軸軸承等。第五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8.1.1氣缸壓力異常故障診斷一、氣缸壓力過低故障診斷1、故障現(xiàn)象起動困難、怠速不穩(wěn)、動力不足、油耗增加、排放超標。第六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、故障原因（1）空氣濾清器堵塞。（2）氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損過甚。（3）氣缸蓋與氣缸體間密封不良。（4）氣門密封不良。（5）氣門間隙調整不當或配氣相位失準。第七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、故障診斷方法（1）人工經驗診斷法（2）儀器儀表診斷法①用氣缸壓力表診斷。②用竄氣量測量儀診斷。③用氣缸漏氣量（率）檢驗儀診斷。④用真空表診斷。第八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一二、氣缸壓力過高故障診斷1、故障現(xiàn)象發(fā)動機轉速偏高，發(fā)動機振抖。2、故障原因（1）燃燒室內積炭過多。（2）氣缸蓋加工過度或氣缸墊過薄。第九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一三、曲軸連桿機構的維護1、測量氣缸壓縮壓力。2、氣缸蓋螺栓的檢查與擰緊。3、清除積炭。第十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一四、曲軸軸承間隙的檢查與調整（一）曲軸軸承徑向間隙的檢查與調整1、檢查方法（1）專用塑料線規(guī)檢驗法（2）通用量具檢驗法（3）經驗法第十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、技術要求標準間隙為0.02-0.12mm，極限0.20mm。部分汽車曲軸軸承的徑向間隙如下表（mm）第十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、調整方法（1）更換軸承（2）精磨軸頸第十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一（二）曲軸軸承軸向間隙的檢查與調整1、檢查方法（1）百分表測量（2）厚薄規(guī)檢查第十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、技術要求標準間隙為0.05-0.20mm，極限0.35mm。部分汽車曲軸軸承的軸向間隙如下表（mm）3、調整方法——更換止推墊片第十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8.1.2發(fā)動機異響故障診斷

第十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一一、發(fā)動機異響概述1、發(fā)動機的異響——指發(fā)動機在運轉過程中產生的不正常響聲。第十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、發(fā)動機異響產生的原因發(fā)動機內部機件磨損松曠、裝配不當、調整不當或使用不當引起。異響是現(xiàn)象，故障是本質。第十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、發(fā)動機異響的類型（1）燃燒時產生的不正常響聲。（2）曲柄連桿機構或配氣機構產生的金屬敲擊聲。第十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、發(fā)動機常見異響部位（1）缸蓋部位——活塞頂碰缸蓋、氣缸凸肩、氣門座圈松脫。（2）氣門室部位——氣門組件及挺桿發(fā)響、活塞敲缸、活塞銷松曠、活塞環(huán)漏氣。（3）凸輪軸部位——凸輪軸正時齒輪破裂、凸輪軸固定螺母松曠、凸輪軸襯套松曠。（4）曲軸部位——主軸承異響、曲軸斷裂。（5）機油加注口部位——連桿軸承異響。（6）正時齒輪室蓋部位——正時齒輪異響。第二十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一二、發(fā)動機異響診斷1、異響的確定——從聲響中找出異響。正常聲響：低速時輕微單調；高速時發(fā)出轟鳴聲，平穩(wěn)均勻；急加速或急減速時過渡圓滑。第二十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、異響的診斷要領（1）分清內外用查聽法判斷異響的部位：實聽——金屬棒試聽。虛聽——耳朵貼著機體聽。內聽——從機油加注口聽。（2）選擇轉速根據(jù)轉速高低的變化確定異響的部位。（3）解除負荷若斷火后異響無變化，說明異響與該缸無關；若斷火后異響有變化（增強或減弱），說明異響與該缸有關。第二十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一三、發(fā)動機異響特性分析1、異響與轉速的關系診斷方法——起子觸試耳聽法。怠速時：活塞敲缸；怠速稍高：活塞銷響、氣門腳響、氣缸漏氣響、正時齒輪響；中、高速抖油門：主軸承響、連桿軸承響。第二十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、異響與負荷的關系診斷方法——逐缸斷火法。斷火后異響減弱或消失：活塞敲缸響、氣缸漏氣響、主軸承響、連桿軸承響；斷火后異響不變：配氣機構異響、正時齒輪異響；斷火后異響增強：活塞銷響。第二十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、異響與溫度的關系診斷方法——金屬棒試聽法。溫度變化對異響影響大：活塞敲缸響（熱膨脹系數(shù)大的配合副）；溫度變化對異響影響小：其它異響（熱膨脹系數(shù)小的配合副）。第二十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、異響與發(fā)動機工作循環(huán)的關系（1）活塞與缸壁間隙過大所引起的敲擊聲。（2）氣門間隙過大所引起的敲擊聲。第二十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一5、異響與潤滑條件的關系當潤滑條件不好時，異響一般都顯得嚴重。第二十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一四、常見發(fā)動機異響1、曲軸主軸承響2、曲軸連桿軸承響3、活塞敲缸響4、活塞銷響5、氣門腳響6、凸輪軸響7、正時齒輪或正時鏈條響8、氣缸漏氣響第二十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8.1.3氣缸體與氣缸蓋的檢修

第二十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一主要損傷：（1）氣缸的磨損。（2）氣缸體（蓋）的變形。（3）氣缸體（蓋）的裂紋。（4）氣缸體（蓋）上螺紋孔的損壞。（5）水道孔邊緣外的腐蝕。第三十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一一、氣缸體和氣缸蓋變形的檢修1、變形原因（1）制造時的殘余應力。（2）長期高速大負荷工作。（3）氣缸蓋螺栓未按規(guī)定扭矩擰緊。（4）高溫下拆卸氣缸蓋。（5）主軸承技術狀況差。第三十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、產生后果氣缸體（蓋）形位公差超限→氣缸密封不嚴，影響發(fā)動機裝配質量。第三十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、檢測（1）氣缸體（蓋）平面度檢測——用刀形樣板尺（直尺）、厚薄規(guī)檢測。（2）氣缸體高度檢測——用高度游標尺測量。（3）氣缸體主軸承孔同軸度檢測——專用檢測儀。（4）主缸軸心線與主軸承孔軸心線垂直度檢測——專用檢測儀。（5）氣缸體軸心線平行度檢測第三十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、修理工藝（1）平面度超限桑塔納、捷達技術要求

（2）主軸承孔變形超限：導向鏜削。第三十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一二、氣缸體與氣缸蓋裂紋的檢修1、產生原因（1）熱裂、冷裂損壞。（2）壓裝工藝不良。（3）高速運轉慣性大。（4）長時間超負荷工作。（5）結構復雜、壁厚不勻。（6）存在應力集中和鑄造殘余應力。第三十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、后果氣缸體、氣缸蓋損壞的主要形式和報廢的主要原因。3、檢驗——水壓試驗。4、修理工藝焊修法、粘結法、堵漏法、螺釘填補法或更換新件。第三十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一三、氣缸磨損的檢修1、氣缸的磨損規(guī)律（1）軸截面的磨損規(guī)律：沿著氣缸軸向截面的磨損，在活塞有效行程范圍內，呈上大下小的錐形。在第一道活塞環(huán)上止點略下處磨損最大。（2）橫截面的磨損規(guī)律：在氣缸的橫截面上，呈不規(guī)則的橢圓形。與曲軸軸線垂直方向上磨損量最大。第三十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、氣缸磨損的原因（1）氣缸磨損成錐形的原因：高溫、高壓、潤滑條件差、腐蝕介質、磨料磨損。（2）氣缸磨損成橢圓形的原因：側壓力作用、曲軸軸向竄動、氣缸體變形、裝配質量的影響。第三十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、產生后果漏氣、磨損加劇。第三十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、檢測——用量缸表檢測技術要求：汽油機柴油機或Dmax-D標>0.08mm第四十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）根據(jù)氣缸磨損的特性，一般用圓度和圓柱度來衡量氣缸的磨損程度，或以氣缸磨損后的最大直徑與標準缸徑的差值來衡量。（2）當發(fā)動機中磨損最大的一個氣缸的磨損超限，則應全部進行鏜缸或更換氣缸套修理。若磨損未超限，可視情況更換活塞環(huán)或更換活塞。注意點第四十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一5、氣缸修理尺寸的確定氣缸修理尺寸=氣缸最大磨損直徑+加工余量第四十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）氣缸直徑除標準尺寸外，通常還有修理尺寸，每加大0.25mm為一級。（2）以直徑計算，加工余量一般為0.10-0.20mm。（3）同一臺發(fā)動機的各個氣缸應采用同一級修理尺寸。注意點第四十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一6、氣缸的鏜磨加工鏜削→珩磨→激光熱處理第四十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）按活塞的實際尺寸，以修配法加工氣缸。（2）配缸間隙應符合原廠規(guī)定。注意點第四十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一7、氣缸的鑲套（1）干式氣缸套的鑲配拉出（鏜掉）的缸套→選擇新缸套→精車缸套外表面→壓入新缸套→水壓試驗。第四十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）配合過盈量符合規(guī)定。（2）氣缸套上平面不高（低）于氣缸體上平面。注意點第四十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一（2）濕式氣缸套的鑲配拉出氣缸套→選擇新缸套→裝入新缸套→水壓試驗。第四十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）氣缸套上平面應高出氣缸體上平面。（2）密封圈應無扭曲。注意點第四十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8、提高氣缸使用壽命的措施（1）正確選擇氣缸套，活塞環(huán)材料。（2）提高氣缸表面的加工精度。（3）正確選擇機油。（4）提高燃油的品質。（5）保證發(fā)動機正常的工作溫度。（6）嚴格保證裝配質量。第五十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8.1.4活塞連桿組的檢修

第五十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

在同一臺發(fā)動機上，各氣缸、活塞、活塞銷、活塞環(huán)應為同一廠家、同一級尺寸。注意點第五十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一一、活塞的選配1、活塞的工作條件高溫、高壓、高速、潤滑和散熱條件差。2、活塞的主要損傷磨損、拉傷、燒傷、脫頂?shù)取?、產生后果密封性下降、異響、磨損加劇。第五十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）發(fā)動機的大修主要取決于配缸間隙和氣缸的磨損程度。（2）活塞的最大磨損部位是活塞環(huán)槽的磨損。注意點第五十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、活塞更換的條件（1）配缸間隙過大。（2）銷座孔或環(huán)槽磨損嚴重。（3）活塞拉傷。第五十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

在發(fā)動機大修或更換氣缸套時，應同時更換全部活塞。注意點第五十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一5、活塞選配的要求（1）選配與氣缸同級尺寸的活塞。（2）同一組活塞應選用同一廠家生產的同級產品。（3）同一組活塞中，各活塞的重量差不超過規(guī)定的技術要求。（4）活塞的形位公差符合規(guī)定技術要求。第五十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一二、活塞環(huán)的選配1、活塞環(huán)的工作條件高溫、高壓、高速、潤滑條件差。2、活塞環(huán)的主要損傷磨損、彈性減弱、折斷。3、產生后果氣缸密封性下降→漏氣、竄油→發(fā)動機動力下降，機油消耗量過大。第五十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、活塞環(huán)的選配（1）發(fā)動機大修前：更換標準尺寸的活塞環(huán)。（2）發(fā)動機大修時：更換同級尺寸的活塞環(huán)。第五十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一5、活塞環(huán)的檢驗（1）活塞環(huán)彈力的檢查——用活塞環(huán)檢查儀檢查。（2）活塞環(huán)“三隙”的檢查①端隙（開口間隙）大?。阂话忝?00mm缸徑，第一道環(huán)0.25-0.50mm，其余0.20-0.40mm。②側隙（邊隙）大小：第一道環(huán)0.05-0.10mm，其余0.03-0.08mm。③背隙大小：0-0.35mm。（3）活塞環(huán)漏光度的檢查——簡易法。技術要求為：①在活塞環(huán)開口左右30°范圍內不允許有漏光現(xiàn)象。②每處漏光弧長所對的圓心角不大于25°。③每道活塞環(huán)的漏光處不得多于兩處，漏光總弧長所對的圓心角不得大于45°。④最大漏光縫隙不大于0.03mm。第六十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一6、活塞環(huán)的安裝（1）注意分清第一道氣環(huán)。（2）注意安裝方向。（3）形成“迷宮式”密封。第六十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一三、活塞銷的選配1、活塞銷的主要損傷磨損（徑向磨損后失圓，軸向磨損成臺階形）。第六十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一2、活塞銷的選配（1）活塞銷磨損嚴重或發(fā)動機大修時，應予更換。（2）在同一臺發(fā)動機上，各氣缸、活塞、活塞環(huán)、活塞銷應為同一廠家、同一級尺寸。（3）活塞銷與銷座和連桿襯套采用分組選配。第六十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一3、活塞銷與活塞銷座孔、連桿小頭的配合全浮式——在正常的工作溫度下，活塞銷與活塞銷座孔、活塞銷與連桿小頭之間是間隙配合。第六十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一四、連桿的檢修1、連桿的工作條件高速，各種復雜的交變載荷作用。2、連桿的損傷變形：桿身彎曲、扭曲、雙重彎曲。磨損：內孔、螺栓孔、大端接觸面損傷。裂紋：連桿裂紋。3、連桿彎曲、扭轉變形的檢驗——在連桿檢驗儀上進行。第六十五頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、連桿彎曲、扭轉變形的校正——在連桿校正器或臺虎鉗上進行。第六十六頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）先校正扭曲，再校正彎曲。（2）連桿校正后應進行加溫定形處理。注意點第六十七頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一5、連桿襯套的檢修（1）在更換活塞銷的同時，必須更換連桿襯套。（2）連桿襯套壓入后，一般不再鉸削。（3）用經驗法檢查活塞銷與連桿襯套的配合。第六十八頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一8.1.5曲軸飛輪組的檢修

第六十九頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一一、曲軸損傷1、曲軸的工作條件承受復雜的彎曲、扭轉、剪切、擠壓、沖擊等交變應力的作用。2、曲軸的常見損傷（1）軸頸的磨損、擦傷、燒傷。（2）曲軸的彎曲、扭轉、裂紋、折斷。（3）其它損傷：螺紋孔、螺栓孔、中間支撐孔損傷。第七十頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一二、曲軸變形的檢修1、產生原因使用不當、維修或裝配不當造成。2、變形形式彎曲或扭曲。3、檢驗方法第七十一頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一4、修理工藝（1）曲軸彎曲變形的校正常用冷卻校正。（2）曲軸扭轉變形很難校正，一般結合連桿軸頸的修磨予以校正。第七十二頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一三、曲軸裂紋與折斷的檢修1、產生原因內部殘余缺陷或承載過大。2、產生部位曲軸的裂紋多數(shù)發(fā)生在曲柄臂與軸頸之間的過渡圓角以及油孔處。3、檢驗方法（1）磁粉探傷法（2）浸油敲擊法4、修理工藝不可修復，更換新曲軸。第七十三頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一四、軸頸磨損的檢修

1、曲軸軸頸的磨損規(guī)律（1）徑向磨損連桿軸頸與主軸頸徑向磨損成橢圓形，且最大磨損部位相互對應；連桿軸頸的內側磨損最大。（2）軸向磨損曲軸軸頸沿軸向呈錐形磨損；連桿軸頸軸向最大磨損部位在機械雜質沉積側、各個軸頸受力大的部位。第七十四頁，共八十四頁，編輯于2023年，星期一

（1）在直列式發(fā)動機中，連桿軸頸的磨損比主軸頸磨損嚴重。（2）在V型發(fā)動機