(完整版)曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與檢修課件

1、8.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)故障診斷與檢修 教學(xué)內(nèi)容：1、氣缸壓力異常故障診斷2、發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷3、氣缸體與氣缸蓋的檢修4、活塞連桿組的檢修5、曲軸飛輪組的檢修曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成機(jī)體缸蓋組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。AJR發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)與配氣機(jī)構(gòu)的組成 2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障（1）氣缸壓力過(guò)低。（2）氣缸壓力過(guò)高。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)異響。3、曲柄連桿機(jī)構(gòu)常見(jiàn)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。8.1.1 氣缸壓力異常故障診斷一、氣缸壓力過(guò)低故障診斷1、故障現(xiàn)象起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、動(dòng)力不足、油耗增加、排放超標(biāo)。2、故障原因（1）空氣濾

2、清器堵塞。（2）氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損過(guò)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(diào)整不當(dāng)或配氣相位失準(zhǔn)。3、故障診斷方法（1）人工經(jīng)驗(yàn)診斷法（2）儀器儀表診斷法 用氣缸壓力表診斷。 用竄氣量測(cè)量?jī)x診斷。 用氣缸漏氣量（率）檢驗(yàn)儀診斷。 用真空表診斷。二、氣缸壓力過(guò)高故障診斷1、故障現(xiàn)象發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏高，發(fā)動(dòng)機(jī)振抖。2、故障原因（1）燃燒室內(nèi)積炭過(guò)多。（2）氣缸蓋加工過(guò)度或氣缸墊過(guò)薄。三、曲軸連桿機(jī)構(gòu)的維護(hù)1、測(cè)量氣缸壓縮壓力。2、氣缸蓋螺栓的檢查與擰緊。3、清除積炭。四、曲軸軸承間隙的檢查與調(diào)整（一）曲軸軸承徑向間隙的檢查與調(diào)整1、檢查方法（1）專用塑料線規(guī)檢驗(yàn)法（

3、2）通用量具檢驗(yàn)法（3）經(jīng)驗(yàn)法2、技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)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）3、調(diào)整方法（1）更換軸承（2）精磨軸頸（二）曲軸軸承軸向間隙的檢查與調(diào)整1、檢查方法（1）百分表測(cè)量（2）厚薄規(guī)檢查2、技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)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(diào)整方法更換止推墊片8.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)異響故障診斷 一、發(fā)動(dòng)機(jī)異響概述1、發(fā)動(dòng)機(jī)的異響指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不正常響聲。2、發(fā)動(dòng)機(jī)異響產(chǎn)生的原因發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件磨損松曠、裝配不當(dāng)、調(diào)整不當(dāng)或使用不當(dāng)引起。異響是現(xiàn)象，故障是本質(zhì)。3、發(fā)動(dòng)機(jī)

4、異響的類型（1）燃燒時(shí)產(chǎn)生的不正常響聲。（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)或配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的金屬敲擊聲。4、發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)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(shí)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(jī)油加注口部位連桿軸承異響。（6）正時(shí)齒輪室蓋部位正時(shí)齒輪異響。二、發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)輕微單調(diào)；高速時(shí)發(fā)出轟鳴聲，平穩(wěn)均勻；急加速或急減速時(shí)過(guò)渡圓滑。2、異響的診斷要領(lǐng)（1）分清內(nèi)外用查聽(tīng)法判斷異

5、響的部位：實(shí)聽(tīng)金屬棒試聽(tīng)。虛聽(tīng)耳朵貼著機(jī)體聽(tīng)。內(nèi)聽(tīng)從機(jī)油加注口聽(tīng)。（2）選擇轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)速高低的變化確定異響的部位。（3）解除負(fù)荷若斷火后異響無(wú)變化，說(shuō)明異響與該缸無(wú)關(guān)；若斷火后異響有變化（增強(qiáng)或減弱），說(shuō)明異響與該缸有關(guān)。三、發(fā)動(dòng)機(jī)異響特性分析1、異響與轉(zhuǎn)速的關(guān)系診斷方法起子觸試耳聽(tīng)法。怠速時(shí)：活塞敲缸；怠速稍高：活塞銷響、氣門腳響、氣缸漏氣響、正時(shí)齒輪響；中、高速抖油門：主軸承響、連桿軸承響。2、異響與負(fù)荷的關(guān)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(jī)構(gòu)異響、正時(shí)齒輪異響；斷火后異響增強(qiáng)：活塞銷響。3、異響與溫度的關(guān)系診斷

6、方法金屬棒試聽(tīng)法。溫度變化對(duì)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(duì)異響影響?。浩渌愴懀崤蛎浵禂?shù)小的配合副）。4、異響與發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的關(guān)系（1）活塞與缸壁間隙過(guò)大所引起的敲擊聲。（2）氣門間隙過(guò)大所引起的敲擊聲。5、異響與潤(rùn)滑條件的關(guān)系當(dāng)潤(rùn)滑條件不好時(shí)，異響一般都顯得嚴(yán)重。四、常見(jiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)齒輪或正時(shí)鏈條響8、氣缸漏氣響8.1.3 氣缸體與氣缸蓋的檢修 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

7、緣外的腐蝕。一、氣缸體和氣缸蓋變形的檢修1、變形原因（1）制造時(shí)的殘余應(yīng)力。（2）長(zhǎng)期高速大負(fù)荷工作。（3）氣缸蓋螺栓未按規(guī)定扭矩?cái)Q緊。（4）高溫下拆卸氣缸蓋。（5）主軸承技術(shù)狀況差。2、產(chǎn)生后果氣缸體（蓋）形位公差超限氣缸密封不嚴(yán)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量。 3、檢測(cè)（1）氣缸體（蓋）平面度檢測(cè)用刀形樣板尺（直尺）、厚薄規(guī)檢測(cè)。（2）氣缸體高度檢測(cè)用高度游標(biāo)尺測(cè)量。（3）氣缸體主軸承孔同軸度檢測(cè)專用檢測(cè)儀。（4）主缸軸心線與主軸承孔軸心線垂直度檢測(cè)專用檢測(cè)儀。（5）氣缸體軸心線平行度檢測(cè)4、修理工藝（1）平面度超限桑塔納、捷達(dá)技術(shù)要求 （2）主軸承孔變形超限：導(dǎo)向鏜削。二、氣缸體與氣缸蓋裂紋的檢修

8、1、產(chǎn)生原因（1）熱裂、冷裂損壞。（2）壓裝工藝不良。（3）高速運(yùn)轉(zhuǎn)慣性大。（4）長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作。（5）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不勻。（6）存在應(yīng)力集中和鑄造殘余應(yīng)力。2、后果氣缸體、氣缸蓋損壞的主要形式和報(bào)廢的主要原因。3、檢驗(yàn)水壓試驗(yàn)。4、修理工藝焊修法、粘結(jié)法、堵漏法、螺釘填補(bǔ)法或更換新件。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(nèi)，呈上大下小的錐形。在第一道活塞環(huán)上止點(diǎn)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。2、氣缸磨損的原因（1）氣缸磨損成錐形的原因：高溫、高壓、

9、潤(rùn)滑條件差、腐蝕介質(zhì)、磨料磨損。（2）氣缸磨損成橢圓形的原因：側(cè)壓力作用、曲軸軸向竄動(dòng)、氣缸體變形、裝配質(zhì)量的影響。3、產(chǎn)生后果漏氣、磨損加劇。4、檢測(cè)用量缸表檢測(cè)技術(shù)要求：汽油機(jī)柴油機(jī)或Dmax-D標(biāo)0.08mm （1）根據(jù)氣缸磨損的特性，一般用圓度和圓柱度來(lái)衡量氣缸的磨損程度，或以氣缸磨損后的最大直徑與標(biāo)準(zhǔn)缸徑的差值來(lái)衡量。（2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中磨損最大的一個(gè)氣缸的磨損超限，則應(yīng)全部進(jìn)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(diǎn)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 （1）氣缸直徑除標(biāo)準(zhǔn)尺寸外，通常還有修理尺寸，每加大0.25mm為一級(jí)。（2

10、）以直徑計(jì)算，加工余量一般為0.10-0.20mm。（3）同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸應(yīng)采用同一級(jí)修理尺寸。注意點(diǎn)6、氣缸的鏜磨加工鏜削珩磨激光熱處理 （1）按活塞的實(shí)際尺寸，以修配法加工氣缸。（2）配缸間隙應(yīng)符合原廠規(guī)定。注意點(diǎn)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(yàn)。 （1）配合過(guò)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(diǎn)（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(yàn)。 （1）氣缸套上平面應(yīng)高出氣缸體上平面。（2）密封圈應(yīng)無(wú)扭曲。注意點(diǎn)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

11、氣缸表面的加工精度。（3）正確選擇機(jī)油。（4）提高燃油的品質(zhì)。（5）保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常的工作溫度。（6）嚴(yán)格保證裝配質(zhì)量。8.1.4 活塞連桿組的檢修 在同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，各氣缸、活塞、活塞銷、活塞環(huán)應(yīng)為同一廠家、同一級(jí)尺寸。 注意點(diǎn)一、活塞的選配1、活塞的工作條件高溫、高壓、高速、潤(rùn)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(chǎn)生后果密封性下降、異響、磨損加劇。 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)4、活塞更換的條件（1）配缸間隙過(guò)大。（2）銷座孔或環(huán)槽磨損嚴(yán)重。（3）活塞拉傷。 在發(fā)動(dòng)機(jī)大修或更換氣缸套時(shí)，應(yīng)

12、同時(shí)更換全部活塞。注意點(diǎn)5、活塞選配的要求（1）選配與氣缸同級(jí)尺寸的活塞。（2）同一組活塞應(yīng)選用同一廠家生產(chǎn)的同級(jí)產(chǎn)品。（3）同一組活塞中，各活塞的重量差不超過(guò)規(guī)定的技術(shù)要求。（4）活塞的形位公差符合規(guī)定技術(shù)要求。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(rùn)滑條件差。2、活塞環(huán)的主要損傷磨損、彈性減弱、折斷。3、產(chǎn)生后果氣缸密封性下降漏氣、竄油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，機(jī)油消耗量過(guò)大。4、活塞環(huán)的選配（1）發(fā)動(dòng)機(jī)大修前：更換標(biāo)準(zhǔn)尺寸的活塞環(huán)。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)：更換同級(jí)尺寸的活塞環(huán)。5、活塞環(huán)的檢驗(yàn)（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”的檢查端隙（開(kāi)口間隙）大?。阂话?/p>

13、每100mm缸徑，第一道環(huán)0.25-0.50mm，其余0.20-0.40mm。側(cè)隙（邊隙）大小：第一道環(huán)0.05-0.10mm，其余0.03-0.08mm。背隙大小：0-0.35mm。（3）活塞環(huán)漏光度的檢查簡(jiǎn)易法。技術(shù)要求為： 在活塞環(huán)開(kāi)口左右30范圍內(nèi)不允許有漏光現(xiàn)象。 每處漏光弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角不大于25。 每道活塞環(huán)的漏光處不得多于兩處，漏光總弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角不得大于45。 最大漏光縫隙不大于0.03mm。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。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(tái)階形）。2、活塞銷的選配（

14、1）活塞銷磨損嚴(yán)重或發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)，應(yīng)予更換。（2）在同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，各氣缸、活塞、活塞環(huán)、活塞銷應(yīng)為同一廠家、同一級(jí)尺寸。（3）活塞銷與銷座和連桿襯套采用分組選配。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。四、連桿的檢修1、連桿的工作條件高速，各種復(fù)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(nèi)孔、螺栓孔、大端接觸面損傷。裂紋：連桿裂紋。3、連桿彎曲、扭轉(zhuǎn)變形的檢驗(yàn)在連桿檢驗(yàn)儀上進(jìn)行。4、連桿彎曲、扭轉(zhuǎn)變形的校正在連桿校正器或臺(tái)虎鉗上進(jìn)行。 （1）先校正扭曲，再校正彎曲。（2）連桿校正后應(yīng)進(jìn)行加

15、溫定形處理。注意點(diǎn)5、連桿襯套的檢修（1）在更換活塞銷的同時(shí)，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(jīng)驗(yàn)法檢查活塞銷與連桿襯套的配合。8.1.5 曲軸飛輪組的檢修 一、曲軸損傷1、曲軸的工作條件承受復(fù)雜的彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、擠壓、沖擊等交變應(yīng)力的作用。2、曲軸的常見(jiàn)損傷（1）軸頸的磨損、擦傷、燒傷。（2）曲軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)、裂紋、折斷。（3）其它損傷：螺紋孔、螺栓孔、中間支撐孔損傷。二、曲軸變形的檢修1、產(chǎn)生原因使用不當(dāng)、維修或裝配不當(dāng)造成。2、變形形式彎曲或扭曲。3、檢驗(yàn)方法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(zhuǎn)變形很難校正，一般結(jié)合連桿軸頸的修

16、磨予以校正。三、曲軸裂紋與折斷的檢修1、產(chǎn)生原因內(nèi)部殘余缺陷或承載過(guò)大。2、產(chǎn)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(guò)渡圓角以及油孔處。3、檢驗(yàn)方法（1）磁粉探傷法（2）浸油敲擊法4、修理工藝不可修復(fù)，更換新曲軸。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(duì)應(yīng)；連桿軸頸的內(nèi)側(cè)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(jī)械雜質(zhì)沉積側(cè)、各個(gè)軸頸受力大的部位。 （1）在直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中，連桿軸頸的磨損比主軸頸磨損嚴(yán)重。（2）在V型發(fā)動(dòng)機(jī)中，主軸頸比連桿軸頸磨損嚴(yán)重。注意點(diǎn)2、檢測(cè)方法用外徑千分尺測(cè)量軸頸直徑，計(jì)算圓度和圓柱度。一般根據(jù)圓柱度確定軸頸是否需要修磨。技術(shù)要求：圓柱度0.0125mm。3、測(cè)量（1）重點(diǎn)測(cè)量連桿軸頸。（2）在每道軸頸的前后各取兩個(gè)測(cè)量部位截面。（3）每個(gè)部位取與曲柄平行和垂直的方向進(jìn)行測(cè)量。4、曲軸軸頸的修磨（1）曲軸軸頸修理尺寸的確定軸頸修理尺寸一般以每縮小0.25mm為一級(jí)。曲軸修理尺寸的確定是根據(jù)曲軸軸頸前一次的修理尺寸、磨削程度和磨削余量來(lái)選擇。在保證磨削質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能選擇最接近的修理級(jí)別，以延長(zhǎng)曲軸的使用壽命。曲軸的主軸頸和連桿軸頸應(yīng)