维修工培训发动机结构与检修课件

主讲人：夏新生主讲人：夏新生1曲柄连杆机构概述：一、功用：把热能转换成机械能，活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。活塞上的气压力经连杆传给曲轴，对外输出功率二、工作条件：热负荷机械负荷发动机的最高压力为5－9Mpa,轿车转速为4000－6000r/min,惯性力与气压力相当。曲柄连杆机构概述：2活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大。活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程是减速运动。同理，下半行程到上半行程也如此。三、曲柄连杆机构的运动活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大。三、曲柄连杆机构3受力类型：气压力、惯性力、摩擦力和装配力1.气压力：工作循环中，气缸气体压力不断变化作用于活塞。2.往复惯性力和离心惯性力：曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，从而产生惯性力。惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力。四、曲柄连杆机构的受力分析受力类型：气压力、惯性力、摩擦力和装配力四、曲柄连杆4第一节机体组结构与检修第二节活塞连杆组结构与检修第三节曲轴飞轮组的结构与检修第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除第一节机体组结构与检修5第一节机体组结构与检修一、机体组零件的结构气缸体气缸套曲轴箱气缸盖汽缸垫第一节机体组结构与检修一、机体组零件的结构6一、气缸体和曲轴箱1、基本结构与作用气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。作用：是承受发动机负荷，在其内部安装有曲柄连杆机构和配气机构，在其外部安装发动机的所有部件。

一、气缸体和曲轴箱7EQ6100-1气缸体图EQ6100-1气缸体图8气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。其往往是气缸修理的加工基准。气缸体的材料一般采用灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铝合金缸体。气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。整体式气缸体有上下两个平9（1）气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造

提高其耐磨性，采用表面处理，如表面淬火和镀铬

（2）气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。气缸套使用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，气缸体则可以用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。

（3）气缸套有干式和湿式两种形式

（1）气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造10气缸套图气缸套图11湿式缸套

定义：其外表面直接与冷却水接触。

特点：1)壁较厚（5～9mm）;2)散热效果好；

3)易漏水漏气;4)易穴蚀。定位：1)径向靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带。2)轴向利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。

密封：1)下部靠1～3个耐热耐油的橡胶密封圈。

2)上部缸套顶面高出缸体0.05～0.15mm，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力，具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。湿式缸套

定义：其外表面直接与冷却水接触。

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干式缸套

定义：其外表面不直接与冷却水接触。

特点：1)壁较薄（1～3mm）；2)与刚体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。

干式缸套

定义：其外表面不直接与冷却水接触。

13维修工培训发动机结构与检修课件14维修工培训发动机结构与检修课件15维修工培训发动机结构与检修课件161、气缸盖

功用是封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室。

气缸盖有冷却水套。冷却水孔与气缸体上的冷却水孔相通利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。

汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。

1、气缸盖17一、结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；二、混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速度，保证混合气能及时充分燃烧。

一、结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行18燃烧室图燃烧室图19汽缸垫功用：保证气缸体与气缸盖接合面间的密封，防止漏气、漏水。

形式：金属——石棉垫。

安装：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）；而气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体。

汽缸垫功用：20（一）气缸体与气缸盖的常见损伤1、裂纹2、变形3、磨损（一）气缸体与气缸盖的常见损伤21气缸磨损的特点在正常磨损情况下，气缸磨损的特点是不均匀磨损。气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下小的不规则锥形磨损,如图所示。磨损的最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁，而活塞环接触不到的上口几乎没有磨损而形成了明显的“缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损也是不均匀的，形成不规则的椭圆形。其最大磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异，一般是前后或左右方向磨损最大。气缸磨损的特点22气缸的锥形磨损图请点击图片观看该图片对应的教学动画气缸的锥形磨损图请点击图片观看该图片对应的教学动画231、检查气缸盖平面

将气缸盖翻过来，把刀形样板尺放到气缸盖下表面上，用塞尺检查气缸盖的平面度，如图2-13所示。气缸盖的平面度最大不得超过0.1mm。如超过最大极限值，应予以修理或更换，

1、检查气缸盖平面24检查气缸盖平面度图检查气缸盖平面度图25气缸体裂纹的检查一般采用水压试验法在0.3MPa~0.4MPa的压力下，保持约5min，应没有任何渗漏现象。

3、气缸磨损的测量使用刻度范围在50~200mm的量缸表，在气缸内三个位置上，如图2~15所示。进行横向（A向）和纵向（B向）垂直测量。

2、气缸体与气缸盖裂纹的检修气缸体裂纹的检查一般采用水压试验法2、气缸体与气缸盖裂纹的26检查气缸内径图检查气缸内径图27圆度误差：指同一横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与最小直径差值之半作为圆度误差。

圆柱度误差：指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性。数值是被测气缸表面任意方向所测得的最大与最小直径差值之半。

圆度误差：指同一横截面上磨损的不均匀性。28气缸圆度公差：汽油机为0.05mm，柴油机为0.065mm。气缸圆柱度公差：汽油机为0.20mm，柴油机为0.25mm。如超出此范围，则应进行镗缸修理。

气缸圆度公差：汽油机为0.05mm，柴油机为0.065mm。29气缸的修理就是按修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工，使气缸达到原来的技术要求。

气缸的修理就是按修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工，30第二节活塞连杆组结构与检修第二节活塞连杆组结构与检修31

活塞一、作用、工作条件与要求:（一）作用承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室。（二）工作条件高温高压承受呈周期性变化的气压力和惯性力第二节活塞连杆组结构与检修活塞第二节活塞连杆组结构与检修32（三）要求要有足够的强度和刚度质量要尽量小，保持较小惯性力热膨胀系数要小导热性要好耐磨和汽缸壁间要保持最小的间隙维修工培训发动机结构与检修课件33

活塞的基本结构图

活塞的基本结构图34二、材料现代汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金,个别汽车的柴油机用高级铸铁或耐热钢制造活塞.三、组成头部(顶部与环槽部),裙部活塞销座二、材料35活塞的结构1.活塞顶部形状汽油机：平顶、凹顶、凸顶。柴油机常用形状:凹坑。2.环槽部活塞的环槽部切有若干环槽、用以安装活塞环、是活塞的防漏部分。活塞顶部的环槽装有压缩环(气环)，一般为2——3道；下面的环槽装有油环1——2道。活塞的结构36活塞的结构

3.活塞裙部活塞运动导向承受侧压力4.活塞销座将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆活塞的结构

3.活塞裙部37（一）活塞和气缸之间必须保持一定的间隙导向作用的间隙尤为严格。间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；间隙过大，将出现敲缸，窜气，上油等故障。（二）变形主要原因：热膨胀（三）采取措施活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆活塞将销座附近的裙部外表制成下陷0.5-----1.0mm。油冷活塞。偏置销座等。（一）活塞和气缸之间必须保持一定的间隙38偏置销座

定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。

作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。

原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。偏置销座使活塞换向分成了两步：第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。偏置销座定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面39维修工培训发动机结构与检修课件40活塞顶面上有方向标记:如箭头,缺口等,安装须注意.尺寸和重量偏差采用分组选配.活塞的安装方向活塞顶面上有方向标记:如箭头,缺口等,安装须注意.活塞的安装41一、分类与功用1、分类:油环气环2、气环功用:保证活塞与汽缸壁的密封;防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走。3、油环的作用:刮除汽缸壁多余机油,铺涂均匀油膜,防止机油串入气缸燃烧,减少活塞和活塞环与气缸的磨损活塞环的工作原理一、分类与功用活塞环的工作原理42二、活塞环的间隙开口间隙侧隙背隙三、活塞环的安装三道活塞环：各环错开120度四道活塞环：一道和二道互错开180度；二道和三道互错开90度；三道和四道错开180度。二、活塞环的间隙431、漏气路线:环面和气缸壁间环与环槽的面间开口端隙处2、第一密封面:自由状态下活塞环大于缸径,装入气缸后产生一定弹力与缸壁压紧,第一密封面建立。3、第二密封面:在作功和压缩行程中,气体压力使活塞环紧压在环槽的下侧,形成第二密封面。气环的密封原理1、漏气路线:气环的密封原理44请点击图片查看该图片对应的Flash气环密封图请点击图片查看该图片对应的Flash气环密封图45六、气环的类型矩形环锥形环扭曲环梯形环桶面环七、扭曲环的安装内圆切槽向上,外圆切槽向下。内上切口一般装于第一道环槽，外切口装于背压力较小的第二、三环槽，不可装反。六、气环的类型矩形环46活塞环的泵油作用及危害

原因：（1）存在侧隙和背隙；

（2）环运动时在环槽中靠上靠下。

危害：（1）增加了润滑油的消耗；

（2）火花塞沾油不跳火；

（3）燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏；

（4）环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性；

（5）加剧了气缸的磨损。

措施：（1）采用扭曲环；

（2）采用组合式油环；

（3）油环下设减压腔。活塞环的泵油作用及危害原因：47活塞环的泵油活塞环的泵油481、功用:连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气压力传给连杆.2、结构:厚壁管状体.3、连接方式全浮式：销与连杆小头、活塞销座之间有一定的配合间隙。半浮式：销与活塞销座，连杆小头处，一处固定，一处浮动。活塞销1、功用:连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气压力传给连杆.活49

全浮式半浮式全浮式501、连杆组件：连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦2、连杆体构成:小头杆身大头3、定位方式:连杆螺栓定位锯齿形定位套销定位止口定位4、连杆的安装:配对安装标记安装连杆1、连杆组件：连杆51连杆大头

（1）切口形式

有平切口和斜切口两种。（2）定位方式

1）连杆螺栓定位依靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于切口连杆。

2）锯齿形定位依靠接合面的齿形定位。

3）套或销定位依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。

4）止口定位。连杆大头（1）切口形式52维修工培训发动机结构与检修课件53维修工培训发动机结构与检修课件54维修工培训发动机结构与检修课件55维修工培训发动机结构与检修课件56三、连杆的检测连杆弯扭的检测三、连杆的检测连杆弯扭的检测57连杆扭曲的校正连杆扭曲的校正58（一）活塞的选配

1、活塞的正常磨损

活塞环槽的磨损活塞裙部的磨损活塞销座孔磨损等活塞环槽的磨损较大，以第一道环槽的磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。

2、活塞的异常损坏活塞刮伤顶部烧蚀等

活塞连杆组的检修（一）活塞的选配活塞连杆组的检修59根据气缸的修理尺寸选配活塞。

（1）选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级，也要选用哪一级修理尺寸的活塞。只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。（2）同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。（3）在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。

活塞的选配

根据气缸的修理尺寸选配活塞。活塞的选配

601、活塞环的常见损伤

活塞环的磨损弹性减弱折断等。注意：在两次大修间隔之间的某次二级维护，当气缸的圆柱度达到0.09mm~0.11mm时，则需要更换活塞环一次。

1、活塞环的常见损伤611）要求：与气缸、活塞的修理尺寸一致；具有规定的弹力，以保证气缸的密封性；环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。

2）活塞环检验活塞环的弹力检验（动画或视频）活塞环的漏光度检验（动画或视频）检查活塞环的开口间隙（视频）检查活塞环侧隙（视频或动画）1）要求：62活塞环开口间隙检查图活塞环开口间隙检查图63活塞环侧隙检查图活塞环侧隙检查图641、发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有余地。2、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。

活塞销的的选配

1、发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有65连杆轴承

作用保护连杆轴颈及连杆大头孔。

组成由钢背和减摩层组成。钢背由1～3mm的低碳钢制成。减摩层为0.3～0.7mm的减摩合金，层质较软能保护轴颈。减摩层材料

（1）白合金（巴氏合金）：减摩性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。

（2）铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减摩性能差。

（3）铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。连杆轴承作用663曲轴飞轮组组成

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮等组成。3曲轴飞轮组组成67起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴68曲轴概况1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。3曲轴包括前轴端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后轴端等。曲轴概况69维修工培训发动机结构与检修课件70结构：前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲柄结构：前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐曲拐：由一个连杆71曲轴的支承方式概念：全支承式曲轴、非全支承式曲轴 在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。曲轴的支承方式概念：72曲拐的布置概况多缸发动机的曲拐布置的位置与气缸的数量、排列形式、平衡状态以及各缸的工作顺序有关。1各缸作功间隔角度应该均衡，以使发动机平稳2连续作功的各缸应距离远一些曲拐的布置概况73（1）直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。曲轴曲拐对称布置于同一平面内，作功间隔720o/4=180o，各缸的工作顺序有1-3-4-2和1-2-4-3

多缸发动机曲拐的布置

（1）直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。曲轴曲拐对称布74维修工培训发动机结构与检修课件75（2）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。

各缸的工作顺序为1-5-3-6-2-4，曲拐均匀布置在互成120o的三个平面内，作功间隔角为720o/6=120o。

（2）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。各缸的工76维修工培训发动机结构与检修课件77维修工培训发动机结构与检修课件78曲轴弯曲的检验曲轴弯曲的检验79飞轮1、作用：1）

克服短暂过载2）动力输出3）点火正时4）启动发动机2、安装注意事项1）飞轮与曲轴一起进行动平衡试验后，不能互换。2）飞轮的安装螺栓应按造规定的力矩拧紧。飞轮1、作用：80飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。一缸上止点记号作用是：调整点火正时飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量81曲轴轴承的选配轴承的常见损伤轴承的选配轴承的修理曲轴轴承的选配轴承的常见损伤82第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除一、曲轴主轴承响二、连杆轴承响三、活塞敲缸响四、活塞销响第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除一、曲轴主轴承响83

一、主轴瓦响

1.故障现象(1)当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴随气缸体产生抖动；(2)发动机的转速升高，响声增大；(3)发动机负荷变化时，响声明显。

一、主轴瓦响

1.故障现象84主轴瓦响主轴瓦响852.故障诊断与排除方法

(1)拆下机油加注口盖，耳朵贴近机油加注口倾听，同时反复改变发动机的转速试验：突然加速或减速时，发动机出现明显钝哑沉重的“嘡嘡”响声，当用听诊器或简易听诊杆在气缸体曲轴位置察听时，响声明显。(2)利用单缸断火法试验，响声没有变化，然后将相邻两缸断火试验，如在某两缸断火后，响声明显减弱，说明这两缸之间的主轴瓦发响。2.故障诊断与排除方法(1)拆下机油加注口86

(3)使发动机高速运转，机体会产生较大的振动，机油压力偏低，说明主轴瓦间隙过大或轴承合金层脱落。(4)放尽机油，拆下油底壳后检查：①如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒，则说明轴承合金脱落，应更换新的主轴瓦，并检查主轴颈有无损伤。②检查主轴承盖螺栓是否松动，如有松动，应按规定力矩拧紧。③检测主轴瓦径向和轴向间隙，若间隙过大，应更换新主轴瓦。(3)使发动机高速运转，机体会产生较大的振87

二、连杆轴瓦响

1.故障现象(1)发动机运转中，产生一种连续而短促的“当当”声，中速运转时，响声比较明显，当突然加速时，响声随着增大；(2)发动机负荷增加时，响声随着增大；(3)发动机温度变化时，响声不随着变化。

二、连杆轴瓦响

1.故障现象88连杆轴瓦响连杆轴瓦响892.故障诊断与排除方法

(1)使发动机怠速运转，可听到短促的“当当”声，随着转速的升高，响声会更突出，拆下机油加注口盖倾听，响声为清脆的“当当”声，说明是连杆轴瓦响。(2)利用单缸断火法试验：若某缸断火时响声减弱或消失，在复火的瞬间响声又立即出现，则可断定该缸连杆轴瓦响。

2.故障诊断与排除方法(1)使发动机怠速运转，可听90

(3)放尽机油，拆下油底壳检查：①发现机油中或油底壳壁上有轴承合金屑粒，说明连杆轴瓦合金层脱落，应更换新的连杆瓦，并检查连杆轴颈有无损伤；②检查连杆螺栓有无松动，如有松动，应按规定力矩拧紧；③若连杆螺栓不松动，用手上、下推拉连杆盖检查，如感觉旷量较大，说明连杆轴瓦磨损过甚，应更换新的连杆轴瓦。(4)检查机油压力是否过低，若属机油压力过低造成的响声，应调整油压；若属机油粘度过小造成的响声，应更换机油。(3)放尽机油，拆下油底壳检查：91

三、活塞敲缸响

1.故障现象(1)发动机在怠速或低、中速运转时，在气缸上部发出清晰、明显、有规律的“嗒嗒”声，中速以上一般减弱或消失；(2)发动机温度低时响声明显，正常工作温度下，响声减弱或消失；(3)发动机在高温、高速运转时，发出“嘎嘎”连续不断且有节奏的响声。

三、活塞敲缸响

1.故障现象92活塞敲缸活塞敲缸93

2.故障诊断与排除方法

(1)发动机冷车起动，即发出有节奏的“嗒嗒”声，此时应将发动机转速控制在响声最明显的范围内，在气缸体上部用听诊器或简易听诊杆听诊，若响声在怠速、冷车时明显，在高速、温度升高后减弱或消失；同时伴有从机油加注口冒烟、排气管冒蓝烟现象，则说明活塞敲缸。(2)将发动机置于响声最明显的转速上运转，逐缸进行断火试验：若某缸断火后响声减弱或消失，说明该缸活塞敲缸；若在断火后出现敲缸响声，并由间断响变成连续响，则说明活塞裙部锥度过大，使活塞头部撞击气缸壁所致。应检查并更换活塞。

2.故障诊断与排除方法

(1)发动机冷车起动，即94

(3)发动机熄火，拆下有响声气缸的火花塞或喷油器，往气缸内注入少量机油，并用手摇柄或起动机带动曲轴转动数圈，然后装上火花塞或喷油器，起动发动机。如响声在短时间内减弱或消失，过一会儿又重新出现，说明该缸活塞裙部与气缸壁的间隙过大。应检测气缸间隙，选配活塞或镗缸。(4)发动机温度低时响声不明显，在温度升高后，使发动机中、高速运转时，出现有节奏的“嘎嘎”声，温度越高，响声越大，用单缸断火试验，响声没有变化，说明连杆有变形。应检查并校正连杆。(5)发动机温度低时响声不明显，当温度升高后，发动机处于怠速运转时，出现“嗒嗒”声，机体抖动，温度越高，响声越大，说明活塞变形或活塞环开口间隙过小，造成活塞与气缸壁的配合间隙过小，致使润滑不良。应检查、更换活塞及活塞环。(3)发动机熄火，拆下有响声气缸的火花塞或喷油器95

四、活塞销响

1.故障现象(1)发动机在怠速或低速时，在气缸上部可听到尖锐、清脆的“嗒嗒”声；(2)发动机的转速升高，响声随着增大；(3)一般情况下，发动机温度升高，响声不减弱，在低速下急加速响声非常明显。

四、活塞销响

1.故障现象96活塞销响活塞销响97

2.故障诊断与排除方法(1)发动机置于怠速下运转，然后由怠速向低速急抖节气门，响声能随着转速变化。若抖动节气门时，出现清脆而连贯的“嗒嗒”声，说明活塞销响。(2)将发动机稳定在响声比较明显的转速上，逐缸进行断火试验：若某缸断火后响声明显减弱或消失，且在复火的瞬间能立即出现或连续出现两个响声，说明该缸活塞销响。若响声严重，并且转速越高响声越大，断火后响声不消失且变得杂乱，说明活塞销与连杆小头衬套的配合间隙过大。应检查并更换连杆小头衬套或活塞销。(3)发动机怠速运转时，出现有节奏而较为沉重的“吭吭”声，转速升高，响声并不消失，而又出现机体抖动。若用单缸断火试验，响声反而加重，说明活塞销窜动响。可能是活塞销卡环脱落。应立即拆检，如确系卡环脱落，活塞销已将气缸壁划伤，则应更换气缸套。2.故障诊断与排除方法98主讲人：夏新生主讲人：夏新生99曲柄连杆机构概述：一、功用：把热能转换成机械能，活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。活塞上的气压力经连杆传给曲轴，对外输出功率二、工作条件：热负荷机械负荷发动机的最高压力为5－9Mpa,轿车转速为4000－6000r/min,惯性力与气压力相当。曲柄连杆机构概述：100活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大。活塞在行程中的速度是变化的，从上止点往下止点运动时，上半行程是加速运动，后半行程是减速运动。同理，下半行程到上半行程也如此。三、曲柄连杆机构的运动活塞在上、下止点位置时速度为零，加速度最大。三、曲柄连杆机构101受力类型：气压力、惯性力、摩擦力和装配力1.气压力：工作循环中，气缸气体压力不断变化作用于活塞。2.往复惯性力和离心惯性力：曲柄连杆机构运动速度大小和方向是不断变化的，从而产生惯性力。惯性力可分解为往复惯性力与离心惯性力。四、曲柄连杆机构的受力分析受力类型：气压力、惯性力、摩擦力和装配力四、曲柄连杆102第一节机体组结构与检修第二节活塞连杆组结构与检修第三节曲轴飞轮组的结构与检修第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除第一节机体组结构与检修103第一节机体组结构与检修一、机体组零件的结构气缸体气缸套曲轴箱气缸盖汽缸垫第一节机体组结构与检修一、机体组零件的结构104一、气缸体和曲轴箱1、基本结构与作用气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱。作用：是承受发动机负荷，在其内部安装有曲柄连杆机构和配气机构，在其外部安装发动机的所有部件。

一、气缸体和曲轴箱105EQ6100-1气缸体图EQ6100-1气缸体图106气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。整体式气缸体有上下两个平面，用以安装气缸盖和下曲轴箱。其往往是气缸修理的加工基准。气缸体的材料一般采用灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铝合金缸体。气缸体冷却方式有水冷式和风冷式两种。整体式气缸体有上下两个平107（1）气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造

提高其耐磨性，采用表面处理，如表面淬火和镀铬

（2）气缸体内镶入气缸套，形成气缸工作表面。气缸套使用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，气缸体则可以用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。

（3）气缸套有干式和湿式两种形式

（1）气缸体材料一般采用优质灰铸铁制造108气缸套图气缸套图109湿式缸套

定义：其外表面直接与冷却水接触。

特点：1)壁较厚（5～9mm）;2)散热效果好；

3)易漏水漏气;4)易穴蚀。定位：1)径向靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带。2)轴向利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。

密封：1)下部靠1～3个耐热耐油的橡胶密封圈。

2)上部缸套顶面高出缸体0.05～0.15mm，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力，具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。湿式缸套

定义：其外表面直接与冷却水接触。

110

干式缸套

定义：其外表面不直接与冷却水接触。

特点：1)壁较薄（1～3mm）；2)与刚体承孔过盈配合；3)不易漏水漏气。

干式缸套

定义：其外表面不直接与冷却水接触。

111维修工培训发动机结构与检修课件112维修工培训发动机结构与检修课件113维修工培训发动机结构与检修课件1141、气缸盖

功用是封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室。

气缸盖有冷却水套。冷却水孔与气缸体上的冷却水孔相通利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

气缸盖一般都采用灰铸铁或合金铸铁，也有用铝合金铸造。

汽油机燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应凹坑所组成。

1、气缸盖115一、结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程；二、混合气在压缩终了时能有一定的涡流，提高混合气混合质量和燃烧速度，保证混合气能及时充分燃烧。

一、结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行116燃烧室图燃烧室图117汽缸垫功用：保证气缸体与气缸盖接合面间的密封，防止漏气、漏水。

形式：金属——石棉垫。

安装：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）；而气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体。

汽缸垫功用：118（一）气缸体与气缸盖的常见损伤1、裂纹2、变形3、磨损（一）气缸体与气缸盖的常见损伤119气缸磨损的特点在正常磨损情况下，气缸磨损的特点是不均匀磨损。气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下小的不规则锥形磨损,如图所示。磨损的最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁，而活塞环接触不到的上口几乎没有磨损而形成了明显的“缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损也是不均匀的，形成不规则的椭圆形。其最大磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异，一般是前后或左右方向磨损最大。气缸磨损的特点120气缸的锥形磨损图请点击图片观看该图片对应的教学动画气缸的锥形磨损图请点击图片观看该图片对应的教学动画1211、检查气缸盖平面

将气缸盖翻过来，把刀形样板尺放到气缸盖下表面上，用塞尺检查气缸盖的平面度，如图2-13所示。气缸盖的平面度最大不得超过0.1mm。如超过最大极限值，应予以修理或更换，

1、检查气缸盖平面122检查气缸盖平面度图检查气缸盖平面度图123气缸体裂纹的检查一般采用水压试验法在0.3MPa~0.4MPa的压力下，保持约5min，应没有任何渗漏现象。

3、气缸磨损的测量使用刻度范围在50~200mm的量缸表，在气缸内三个位置上，如图2~15所示。进行横向（A向）和纵向（B向）垂直测量。

2、气缸体与气缸盖裂纹的检修气缸体裂纹的检查一般采用水压试验法2、气缸体与气缸盖裂纹的124检查气缸内径图检查气缸内径图125圆度误差：指同一横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与最小直径差值之半作为圆度误差。

圆柱度误差：指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性。数值是被测气缸表面任意方向所测得的最大与最小直径差值之半。

圆度误差：指同一横截面上磨损的不均匀性。126气缸圆度公差：汽油机为0.05mm，柴油机为0.065mm。气缸圆柱度公差：汽油机为0.20mm，柴油机为0.25mm。如超出此范围，则应进行镗缸修理。

气缸圆度公差：汽油机为0.05mm，柴油机为0.065mm。127气缸的修理就是按修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工，使气缸达到原来的技术要求。

气缸的修理就是按修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工，128第二节活塞连杆组结构与检修第二节活塞连杆组结构与检修129

活塞一、作用、工作条件与要求:（一）作用承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室。（二）工作条件高温高压承受呈周期性变化的气压力和惯性力第二节活塞连杆组结构与检修活塞第二节活塞连杆组结构与检修130（三）要求要有足够的强度和刚度质量要尽量小，保持较小惯性力热膨胀系数要小导热性要好耐磨和汽缸壁间要保持最小的间隙维修工培训发动机结构与检修课件131

活塞的基本结构图

活塞的基本结构图132二、材料现代汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金,个别汽车的柴油机用高级铸铁或耐热钢制造活塞.三、组成头部(顶部与环槽部),裙部活塞销座二、材料133活塞的结构1.活塞顶部形状汽油机：平顶、凹顶、凸顶。柴油机常用形状:凹坑。2.环槽部活塞的环槽部切有若干环槽、用以安装活塞环、是活塞的防漏部分。活塞顶部的环槽装有压缩环(气环)，一般为2——3道；下面的环槽装有油环1——2道。活塞的结构134活塞的结构

3.活塞裙部活塞运动导向承受侧压力4.活塞销座将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆活塞的结构

3.活塞裙部135（一）活塞和气缸之间必须保持一定的间隙导向作用的间隙尤为严格。间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；间隙过大，将出现敲缸，窜气，上油等故障。（二）变形主要原因：热膨胀（三）采取措施活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆活塞将销座附近的裙部外表制成下陷0.5-----1.0mm。油冷活塞。偏置销座等。（一）活塞和气缸之间必须保持一定的间隙136偏置销座

定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。

作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。

原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。偏置销座使活塞换向分成了两步：第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。偏置销座定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面137维修工培训发动机结构与检修课件138活塞顶面上有方向标记:如箭头,缺口等,安装须注意.尺寸和重量偏差采用分组选配.活塞的安装方向活塞顶面上有方向标记:如箭头,缺口等,安装须注意.活塞的安装139一、分类与功用1、分类:油环气环2、气环功用:保证活塞与汽缸壁的密封;防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁由冷却水或空气带走。3、油环的作用:刮除汽缸壁多余机油,铺涂均匀油膜,防止机油串入气缸燃烧,减少活塞和活塞环与气缸的磨损活塞环的工作原理一、分类与功用活塞环的工作原理140二、活塞环的间隙开口间隙侧隙背隙三、活塞环的安装三道活塞环：各环错开120度四道活塞环：一道和二道互错开180度；二道和三道互错开90度；三道和四道错开180度。二、活塞环的间隙1411、漏气路线:环面和气缸壁间环与环槽的面间开口端隙处2、第一密封面:自由状态下活塞环大于缸径,装入气缸后产生一定弹力与缸壁压紧,第一密封面建立。3、第二密封面:在作功和压缩行程中,气体压力使活塞环紧压在环槽的下侧,形成第二密封面。气环的密封原理1、漏气路线:气环的密封原理142请点击图片查看该图片对应的Flash气环密封图请点击图片查看该图片对应的Flash气环密封图143六、气环的类型矩形环锥形环扭曲环梯形环桶面环七、扭曲环的安装内圆切槽向上,外圆切槽向下。内上切口一般装于第一道环槽，外切口装于背压力较小的第二、三环槽，不可装反。六、气环的类型矩形环144活塞环的泵油作用及危害

原因：（1）存在侧隙和背隙；

（2）环运动时在环槽中靠上靠下。

危害：（1）增加了润滑油的消耗；

（2）火花塞沾油不跳火；

（3）燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏；

（4）环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性；

（5）加剧了气缸的磨损。

措施：（1）采用扭曲环；

（2）采用组合式油环；

（3）油环下设减压腔。活塞环的泵油作用及危害原因：145活塞环的泵油活塞环的泵油1461、功用:连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气压力传给连杆.2、结构:厚壁管状体.3、连接方式全浮式：销与连杆小头、活塞销座之间有一定的配合间隙。半浮式：销与活塞销座，连杆小头处，一处固定，一处浮动。活塞销1、功用:连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气压力传给连杆.活147

全浮式半浮式全浮式1481、连杆组件：连杆体连杆盖连杆螺栓连杆轴瓦2、连杆体构成:小头杆身大头3、定位方式:连杆螺栓定位锯齿形定位套销定位止口定位4、连杆的安装:配对安装标记安装连杆1、连杆组件：连杆149连杆大头

（1）切口形式

有平切口和斜切口两种。（2）定位方式

1）连杆螺栓定位依靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差，用于切口连杆。

2）锯齿形定位依靠接合面的齿形定位。

3）套或销定位依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。

4）止口定位。连杆大头（1）切口形式150维修工培训发动机结构与检修课件151维修工培训发动机结构与检修课件152维修工培训发动机结构与检修课件153维修工培训发动机结构与检修课件154三、连杆的检测连杆弯扭的检测三、连杆的检测连杆弯扭的检测155连杆扭曲的校正连杆扭曲的校正156（一）活塞的选配

1、活塞的正常磨损

活塞环槽的磨损活塞裙部的磨损活塞销座孔磨损等活塞环槽的磨损较大，以第一道环槽的磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。

2、活塞的异常损坏活塞刮伤顶部烧蚀等

活塞连杆组的检修（一）活塞的选配活塞连杆组的检修157根据气缸的修理尺寸选配活塞。

（1）选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，即气缸的修理尺寸是哪一级，也要选用哪一级修理尺寸的活塞。只有在选用同一分组活塞后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。（2）同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。（3）在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。

活塞的选配

根据气缸的修理尺寸选配活塞。活塞的选配

1581、活塞环的常见损伤

活塞环的磨损弹性减弱折断等。注意：在两次大修间隔之间的某次二级维护，当气缸的圆柱度达到0.09mm~0.11mm时，则需要更换活塞环一次。

1、活塞环的常见损伤1591）要求：与气缸、活塞的修理尺寸一致；具有规定的弹力，以保证气缸的密封性；环的漏光度、端隙、侧隙和背隙应符合原厂规定。

2）活塞环检验活塞环的弹力检验（动画或视频）活塞环的漏光度检验（动画或视频）检查活塞环的开口间隙（视频）检查活塞环侧隙（视频或动画）1）要求：160活塞环开口间隙检查图活塞环开口间隙检查图161活塞环侧隙检查图活塞环侧隙检查图1621、发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有余地。2、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。

活塞销的的选配

1、发动机大修时，一般应选择标准尺寸的活塞销，以便为小修留有163连杆轴承

作用保护连杆轴颈及连杆大头孔。

组成由钢背和减摩层组成。钢背由1～3mm的低碳钢制成。减摩层为0.3～0.7mm的减摩合金，层质较软能保护轴颈。减摩层材料

（1）白合金（巴氏合金）：减摩性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。

（2）铜铅合金：机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减摩性能差。

（3）铝基合金：有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。连杆轴承作用1643曲轴飞轮组组成

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮等组成。3曲轴飞轮组组成165起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴166曲轴概况1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。3曲轴包括前轴端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后轴端等。曲轴概况167维修工培训发动机结构与检修课件168结构：前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲柄结构：前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐曲拐：由一个连杆169曲轴的支承方式概念：全支承式曲轴、非全支承式曲轴 在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。曲轴的支承方式概念：170曲拐的布置概况多缸发动机的曲拐布置的位置与气缸的数量、排列形式、平衡状态以及各缸的工作顺序有关。1各缸作功间隔角度应该均衡，以使发动机平稳2连续作功的各缸应距离远一些曲拐的布置概况171（1）直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。曲轴曲拐对称布置于同一平面内，作功间隔720o/4=180o，各缸的工作顺序有1-3-4-2和1-2-4-3

多缸发动机曲拐的布置

（1）直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。曲轴曲拐对称布172维修工培训发动机结构与检修课件173（2）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。

各缸的工作顺序为1-5-3-6-2-4，曲拐均匀布置在互成120o的三个平面内，作功间隔角为720o/6=120o。

（2）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置。各缸的工174维修工培训发动机结构与检修课件175维修工培训发动机结构与检修课件176曲轴弯曲的检验曲轴弯曲的检验177飞轮1、作用：1）

克服短暂过载2）动力输出3）点火正时4）启动发动机2、安装注意事项1）飞轮与曲轴一起进行动平衡试验后，不能互换。2）飞轮的安装螺栓应按造规定的力矩拧紧。飞轮1、作用：178飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。一缸上止点记号作用是：调整点火正时飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量179曲轴轴承的选配轴承的常见损伤轴承的选配轴承的修理曲轴轴承的选配轴承的常见损伤180第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除一、曲轴主轴承响二、连杆轴承响三、活塞敲缸响四、活塞销响第四节曲柄连杆机构常见故障诊断与排除一、曲轴主轴承响181

一、主轴瓦响

1.故障现象(1)当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴随气缸体产生抖动；(2)发动机的转速升高，响声增大；(3)发动机负荷变化时，响声明显。

一、主轴瓦响

1.故障现象182主轴瓦响主轴瓦响1832.故障诊断与排除方法

(1)拆下机油加注口盖，耳朵贴近机油加注口倾听，同时反复改变发动机的转速试验：突然加速或减速时，发动机出现明显钝哑沉重的“嘡嘡”响声，当用听诊器或简易听诊杆在气缸体曲轴位置察听时，响声明显。(2)利用单缸断火法试验，响声没有变化，然后将相邻两缸断火试验，如在某两缸断火后，响声明显减弱，说明这两缸之间的主轴瓦发响。2.故障诊断与排除方法(1)拆下机油加注口184

(3)使发动机高速运转，机体会产生较大的振动，机油压力偏低，说明主轴瓦间隙过大或轴承合金层脱落。(4)放尽机油，拆下油底壳后检查：①如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒，则说明轴承合金脱落，应更换新的主轴瓦，并检查主轴颈有无损伤。②检查主轴承盖螺栓是否松动，如有松动，应按规定力矩拧紧。③检测主轴瓦径向和轴向间隙，若间