汽车发动机检修第四课时

汽车发动机检修第四课时第1页，共102页，2023年，2月20日，星期一任务某一客户的车辆出现发动机难以启动、怠速不稳和加速无力的症状。经检测、相邻两缸的气缸压力都较低。分析：气缸盖的损伤会引起该故障吗？第2页，共102页，2023年，2月20日，星期一气缸盖的损伤1）工作中气缸盖会产生怎样的损伤？第3页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆气缸盖的损伤（2）翘曲变形（1）产生裂纹第4页，共102页，2023年，2月20日，星期一气缸盖的检测检测气缸盖（1）检测工具2.厚薄规1.精密直尺第5页，共102页，2023年，2月20日，星期一（2）平面度检测要求：1）检测3个侧面

2）按图示方法测量

3）厚薄规的使用下平面排气侧进气侧（3）气缸盖裂纹的检修检测：水压试验法用0.3MPa—0.4MPa的压力，保持5min维修：气缸体裂纹可用粘结法、焊接法。气缸盖出现裂纹则应予以更换。第6页，共102页，2023年，2月20日，星期一气缸体的检修1、气缸体与气缸盖结合平面平面度检查第7页，共102页，2023年，2月20日，星期一2、曲轴周线预期刚轴线垂直度检查第8页，共102页，2023年，2月20日，星期一3、气缸体曲轴主轴承孔座同轴度检验4、气缸体裂纹及螺纹损伤的检验第9页，共102页，2023年，2月20日，星期一气缸的磨损检修气缸磨损的程度是决定发动机是否大修的一个主要因素，气缸磨损会造成发动机动力性下降、燃油经济性下降、润滑油消耗增大。

设置本任务的目的了解气缸磨损原因和规律，通过测量值计算圆度和圆柱度。第10页，共102页，2023年，2月20日，星期一在工作过程中直接接触高温高压的腐蚀性气体，并且与活塞环相互摩擦气缸的磨损将破坏缸壁与活塞及活塞环的正常配合，密封性能降低，造成漏气、窜机油，使发动机功率降低气缸磨损第11页，共102页，2023年，2月20日，星期一

在汽缸的最上沿，不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损。因此，活塞在上止点时，第一道活塞环的上方，形成明显的台阶，这一台阶俗称为“缸肩”。气缸的磨损规律

第12页，共102页，2023年，2月20日，星期一在断面上的磨损呈不规则的椭圆形靠近排气门比靠近进气门的部位磨损严重第一缸和最后一缸的缸壁磨损严重上大下小成锥形第13页，共102页，2023年，2月20日，星期一

在活塞环行程内，沿汽缸的径向磨损是不均匀的，形成不规则的椭圆形，通常将这种失去原来正圆形状的不均匀磨损称为汽缸的“失圆”。失圆的长轴方向随车型、结构和使用条件不同而异，但一般认为最大径向磨损区往往接近于进气道对面。失圆用圆度来描述。圆度：是指汽缸同一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直径与最小直径差值之半作为圆度。圆柱度：是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性，用被测气缸表面任意方向所测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆柱度。第14页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆测量规律1）取上、中、下三个截面进行测量2）在气缸的前后和左右两个方向进行测量3）计算出圆度和圆柱度第15页，共102页，2023年，2月20日，星期一量具的使用

1.游标卡尺使用第16页，共102页，2023年，2月20日，星期一01234501020304050cm答案：3mm+22*0.02mm=3.44mm第17页，共102页，2023年，2月20日，星期一456cm12345678900答案：40mm+9*0.05mm=40.45mm第18页，共102页，2023年，2月20日，星期一量具的使用

2.外径千分尺的使用

常简称为千分尺，是比游标卡尺更精密的长度测量仪器分度值是0.01毫米第19页，共102页，2023年，2月20日，星期一外径千分尺由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、旋钮、测力装置、锁紧装置等组成第20页，共102页，2023年，2月20日，星期一轴50mm标准校正器套筒锁销支架调节扳手套管棘轮定位器千分尺使用方法第21页，共102页，2023年，2月20日，星期一千分尺读数套管微分筒55.5（mm）0.45（mm）1mm递增套管上的基线0.5mm递增+第22页，共102页，2023年，2月20日，星期一第23页，共102页，2023年，2月20日，星期一量具的使用

3.百分表的使用

123451-长指针（0.01mm/刻度递增）2-短指针（1mm/刻度递增）3-表盘（旋转，使指示到零）4-轴5-悬挂式测量头增加1mm，仪表盘的长指针旋转1周,短指针旋转1刻度第24页，共102页，2023年，2月20日，星期一①百分表表盘刻度为100指针在圆表盘上转动一格

为0.01mm，转动一圈为1mm；小指针移动一格为1mm。②测量时，当表针顺时针方向离开“0”位，表示缸

径小于标准尺寸的缸径，它是标准缸径与表针离

开“0”位格数的差；若表针逆时针方向离开“0”

位，表示缸径大于标准尺寸的缸径，它是标准缸

径与表针离开“0”位格数之和。③若测量时，小针移动超过1mm，则应在实际测量值

中加上或减去1mm。百分表读数第25页，共102页，2023年，2月20日，星期一量具的使用

4.量缸表的使用

第26页，共102页，2023年，2月20日，星期一量缸表使用(1/5)替换杆件替换杆件紧固螺钉探头测微计第27页，共102页，2023年，2月20日，星期一第28页，共102页，2023年，2月20日，星期一第29页，共102页，2023年，2月20日，星期一1、解体发动机四、任务实施第30页，共102页，2023年，2月20日，星期一2、测量前准备量具准备游标卡尺千分尺量缸表（校正量具）第31页，共102页，2023年，2月20日，星期一3、测量操作（1）清洁被测缸体方法：使用游标卡尺直接测量气缸的内表面直径，如果我们知道所测缸径的大小，这一步可以省略。（2）估测缸径大小第32页，共102页，2023年，2月20日，星期一

方法：按被测气缸的标准尺寸、选择合适的接杆，装上后暂不拧紧固定螺母。

（3）安装量缸表第33页，共102页，2023年，2月20日，星期一①先把外径千分尺调到被测气缸的标准尺寸（4）校对量缸表

第34页，共102页，2023年，2月20日，星期一②将装好的量缸表放入千分尺进行校正。第35页，共102页，2023年，2月20日，星期一要求：使用量缸表，一手拿住隔热套，另一只托住管子下部靠近本体的地方。（5）测量气缸（圆度值、圆柱度值）第36页，共102页，2023年，2月20日，星期一要求：上面一个位置一般定在活塞在上止点时，位于第一道活塞环气缸壁处，约距气缸上端10mm。下面一个位置一般取在气缸套下端以上10mm左右处，该部位磨损最小。测量位置上中下方向：◆垂直◆平行第37页，共102页，2023年，2月20日，星期一要求：测量时，使量缸表的活动测杆同气缸轴线保持垂直，才能测量准确。当前后摆动量缸表表针指示到最小数字时，即表示活动测杆已垂直于气缸轴线。读数方法第38页，共102页，2023年，2月20日，星期一测量一二三四S上-S上横向纵向S中-S中横向纵向S下-S下横向纵向D1（最大直径）D2（最小直径）该缸的圆度该缸的圆柱度实测值缸数测量数据记录表格第39页，共102页，2023年，2月20日，星期一第四单元活塞连杆组的构造与拆装检修第40页，共102页，2023年，2月20日，星期一活塞连杆组的构造第41页，共102页，2023年，2月20日，星期一

活塞活塞环活塞销连杆连杆轴承活塞连杆组组成：

第42页，共102页，2023年，2月20日，星期一功用

承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。工作条件高温：顶部温度达600K-700K。高压：汽油机3-5MPa，柴油机6-9MPa。高速：3000-6000r/min。受力复杂：气体压力、惯性力等。1、活塞

第43页，共102页，2023年，2月20日，星期一材料

铝合金（Si-Cu-Mg）成型方法

铸造；锻造（强度更高，制造成本较高）。1、活塞第44页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）基本结构

可分为顶部、头部、裙部三部分。1、活塞第45页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆活塞顶部：

是燃烧室的组成部分，形状有：（1）活塞基本结构

产生扰流利于燃烧增大压缩比

F1赛车特殊要求工艺简单第46页，共102页，2023年，2月20日，星期一

活塞环槽以上的部分。作用：①承受气体压力，并传给连杆；②与活塞环一起实现气缸的密封；③将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。◆活塞头部：第47页，共102页，2023年，2月20日，星期一构造：

头部切有若干用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有2-3道环槽。上面1-2道用以安装气环，下面1道用以安装油环，油环槽底面上钻有许多径向小孔。问题：

活塞环槽的磨损，特别是第一道环槽温度较高，其磨损更为严重。◆活塞头部：第48页，共102页，2023年，2月20日，星期一措施：

可在铝合金活塞环槽部位铸入由耐热合金钢制造的环槽护圈；

还可以在第一道环槽上面切出较环槽窄的隔热槽。

◆活塞头部：第49页，共102页，2023年，2月20日，星期一

油环槽下端以下部分。作用：

为活塞在气缸内作往复运动导向；承受侧压力。要求：●一定的长度；●足够的面积。◆活塞裙部：第50页，共102页，2023年，2月20日，星期一基本形状：

薄壁圆筒，上部有活塞销座孔。全裙式

圆筒为完整的。拖板式

沿销座孔轴线方向（不受作用力的两侧）的裙部切去一部分以减轻重量。◆活塞裙部：第51页，共102页，2023年，2月20日，星期一

位于活塞裙部的上部。作用：

安装活塞销，将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。结构：

厚壁圆筒，销座孔内有安放弹性卡环的卡环槽。◆活塞销座：第52页，共102页，2023年，2月20日，星期一①整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数)②活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀量由大而小。(原因：温度、壁厚)③裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属堆积)

这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。（2）活塞的变形规律第53页，共102页，2023年，2月20日，星期一①整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数)②活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀量由大而小。(原因：温度、壁厚)③裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属堆积)

这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。（2）活塞的变形规律第54页，共102页，2023年，2月20日，星期一①预先在冷态下把活塞加工成裙部断面以活塞销轴线方向为短轴的椭圆。（3）针对活塞变形采取的结构措施第55页，共102页，2023年，2月20日，星期一②活塞头部的直径制成上小下大的阶梯形或截锥形，或将活塞裙部制成上小下大的截锥形。或活塞裙部做成变椭圆桶形，椭圆度由下而上逐渐增大。（3）针对活塞变形采取的结构措施阶梯型截锥型锥型裙部第56页，共102页，2023年，2月20日，星期一③裙部开有横向的隔热槽，以减小活塞裙部的受热量。④裙部开有纵向的膨胀槽，使裙部具有弹性。（只适应负荷不大的汽油机）（3）针对活塞变形采取的结构措施第57页，共102页，2023年，2月20日，星期一⑤双金属活塞——在铝合金活塞裙部或销座内嵌铸入钢片，限制活塞裙部的膨胀量（恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式）。⑥有的活塞将销座附近裙部外表制成凹陷（0.5-1mm)。（3）针对活塞变形采取的结构措施第58页，共102页，2023年，2月20日，星期一按功用分类◆气环——用于气缸的密封、导热。◆油环——用来刮除气缸壁上多余的机油。此外，油环也起到封气的辅助作用。工作条件

高温、高压、高速、润滑困难。2、活塞环

第59页，共102页，2023年，2月20日，星期一按功用分类◆气环——用于气缸的密封、导热。◆油环——用来刮除气缸壁上多余的机油。此外，油环也起到封气的辅助作用。工作条件

高温、高压、高速、润滑困难。2、活塞环

第60页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆开口间隙△1

又称为端隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。（0.25-0.50mm）活塞环间隙注意：一道环开口位置应避开作功行程受压面，各环位置错开。第61页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆侧隙△2

又称边隙，是指活塞环装入活塞后，环高方向上与活塞环槽之间的间隙。◆背隙△3

是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环背面（内圆柱面）与活塞环槽底部间的间隙。活塞环间隙第62页，共102页，2023年，2月20日，星期一①功用：

密封、导热。（1）气环第63页，共102页，2023年，2月20日，星期一

弹力F1形成第一密封面；气体压力形成第二密封面；窜入背隙的气体产生背压力F2形成对第一密封面的第二次密封。②气环的密封原理：第64页，共102页，2023年，2月20日，星期一

切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小；间隙过小，活塞环受热膨胀后就可能卡死或折断。③气环的切口形状：直角口阶梯型斜口带防转销钉槽第65页，共102页，2023年，2月20日，星期一原因：

侧隙和背隙的存在。后果：

燃烧室形成积炭，机油消耗增加，且环槽中形成积炭使环卡死失去密封作用，甚至折断活塞环。

④活塞环的泵油作用：第66页，共102页，2023年，2月20日，星期一

为了加强密封、加速磨合、减小泵油以及改善润滑，在结构上出现了许多不同断面形状的气环。⑤气环的断面形状：注意：安装方向第67页，共102页，2023年，2月20日，星期一功用：刮除气缸壁上多余的润滑油。（2）油环第68页，共102页，2023年，2月20日，星期一结构型式：◆普通油环◆组合油环（2）油环第69页，共102页，2023年，2月20日，星期一功用

连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。工作条件

高温、周期性冲击载荷、润滑条件差（一般靠飞溅润滑）。要求

有足够的强度和刚度，质量尽可能小，以及有良好的耐磨性和耐冲击韧性。3、活塞销

第70页，共102页，2023年，2月20日，星期一材料

低碳钢或低碳含金钢，经渗碳或淬火处理而成。（1）结构

活塞销通常做成空心圆柱体，其内孔形状有：圆柱形、两段截锥形、组合形。

3、活塞销第71页，共102页，2023年，2月20日，星期一◆全浮式：

活塞销能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔中自由转动。◆半浮式：

销与座孔和小头，一处固定，一处浮动。

（2）活塞销的连接方式

第72页，共102页，2023年，2月20日，星期一功用

将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。工作条件

承受周期性变化的气体作用力、惯性力。要求

有足够的刚度和强度；质量小。4、连杆

第73页，共102页，2023年，2月20日，星期一材料

优质中碳钢或中碳合金钢。（1）结构

连杆小头、杆身、连杆大头（包括连杆盖）。4、连杆第74页，共102页，2023年，2月20日，星期一大头的切口型式：平切口、斜切口。斜切口连杆的定位：止口、套筒、锯齿。4、连杆第75页，共102页，2023年，2月20日，星期一（2）V形发动机左右两列对应的气缸连杆是共同接在一个连杆轴颈上的，它有三种形式：并列连杆式、主副连杆式、叉形连杆式。4、连杆第76页，共102页，2023年，2月20日，星期一功用

又叫连杆轴瓦（俗称小瓦），装于连杆大头内，保护轴颈和大头孔。工作条件

交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难、润滑油变质带来腐蚀。要求

足够的强度；良好的减磨性；良好的耐腐蚀性。5、连杆轴承

第77页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）结构

由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。钢背由1-3mm的低碳钢制成，减摩层是浇铸在钢背内圆上厚0.3-0.7mm的薄层减摩合金（如巴氏合金、铜铝合金、高锡铝合金等）。5、连杆轴承第78页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）活塞、活塞环、活塞销的选配；（2）连杆的检验与校正；（3）活塞连杆组的装配。

活塞连杆组的修理主要包括：

第79页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）活塞的耗损◆活塞环槽的磨损；◆活塞裙部的磨损；◆活塞销座孔的磨损；◆活塞刮伤；◆活塞顶部的烧蚀；◆活塞脱顶（即活塞头部与裙部分离）。1、活塞的选配

第80页，共102页，2023年，2月20日，星期一

按修理尺寸法修复气缸或活塞发生异常损坏时,须视情选配活塞,选配时遵守下列规定：

①根据气缸的修理尺寸选配同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。②同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞,以保证材料、性能、重量、尺寸的一致性。③活塞裙部的锥度、椭圆度应符合规定的技术要求。④活塞与气缸的间隙正常。

（2）活塞的选配第81页，共102页，2023年，2月20日，星期一

（3）配缸间隙的检查测量活塞裙部尺寸第82页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）活塞环的耗损◆活塞环的磨损；◆弹性减弱；◆折断。

2、活塞环的选配

第83页，共102页，2023年，2月20日，星期一

活塞环选配时，以气缸的修理尺寸为依据，同一台发动机应选用与气缸和活塞修理尺寸等级相同的活塞环。

（2）活塞环的选配第84页，共102页，2023年，2月20日，星期一

对活塞环的要求：●与气缸、活塞修理尺寸一致；●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、背隙应符合原厂设计规定。

（3）活塞环的检验第85页，共102页，2023年，2月20日，星期一

活塞环弹力是指活塞环端隙达到规定值时，作用在活塞环上的径向力。

①活塞环的弹力检验：第86页，共102页，2023年，2月20日，星期一

活塞环的漏光度检验旨在检测环的外圆表面与缸壁的接触和密封程度。

②活塞环的漏光度检验：第87页，共102页，2023年，2月20日，星期一③活塞环“三隙”的检验：端隙的测量侧隙的测量第88页，共102页，2023年，2月20日，星期一③活塞环“三隙”的检验：

为测量方便，背隙常以槽深与环厚之差来表示。将环落入环槽底，用深度游标尺测出环外圆柱面沉入环岸的数值。背隙的测量第89页，共102页，2023年，2月20日，星期一（1）活塞销的耗损

磨损3、活塞销的选配第90页，共102页，2023年，2月20日，星期一①用千分尺测量活塞销外径。（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座

孔配合磨损状况检查第91页，共102页，2023年，2月20日，星期一②用百分表测量活塞销座孔及连杆衬套内径。（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座

孔配合磨损状况检查第92页，共102页，2023年，2月20日，星期一

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，活塞销表面应无锈蚀和斑点，表面粗糙度≤0.8um，圆柱度误差≤0.0025mm,质量差在10g范围内。为了适应修理的需要，活塞销设有四级修理尺寸：+0.04mm、+0.08mm、+0.12mm、+0.16mm，每组尺寸差0.0025mm分为四组，可以根据活塞销座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的活塞销。

（3）活塞销的选配第93页，共102页，2023年，2月20日，星期一

采用修理尺寸法修理时，活塞销与销座孔的配合要求，一般通过对活塞销座孔的铰削和镗削来实现；连杆衬套更换并进行铰（镗）削，使之与新的活塞销配合间隙达到标准。近年来，不提倡用铰削方法对活塞销座孔及连杆衬套进行修复，而是活塞销与