第二節 曲軸連桿機構的檢查維修實例

一、曲軸連桿機構易損壞部件的檢修

1.氣缸的檢修

氣缸在高溫、高壓、高轉速條件下工作，由于使用維修不當，易造成燒機油和發動機動力不足等故障。氣缸磨損超過磨損極限后，應按修理尺寸進行鏜缸，同時選配與氣缸同級別的加大活塞和活塞環，以恢復正確的幾何形狀和正常的配合間隙。

氣缸的鏜削需按修理尺寸進行。氣缸直徑除標準尺寸外，還有每次加大0.25mm的四級修理尺寸，即0.25、0.50、0.75、1.00。大眾系列桑塔納發動機修理尺寸見表1-4。

（1）活塞的選配。大眾系列發動機氣缸壁與活塞的配合間隙為0.03～0.08mm。發動機大修時，應根據氣缸修理尺寸，選配與氣缸同級的活塞。大眾系列發動機活塞尺寸見表1-5。

測量活塞直徑時，應使用千分尺，在活塞銷孔中心線或直角處，即油環槽的下面進行測量，如圖1-4所示。

同一臺發動機上，應選用同一廠家成組的活塞，確保其材料、性能、重量、尺寸一致。

（2）測量活塞與氣缸壁之間的間隙。活塞與氣缸壁的間隙標準值為0.025～0.045mm，其測量方法為0.04mm厚薄規插入活塞與氣缸壁之間，拉力為2.0～14.7N，如圖1-5所示。

部分汽車發動機氣缸直徑與活塞直徑及配合間隙如表1-6所示。

2.活塞環的檢修

活塞環長期在高溫下工作，潤滑條件差，隨著磨損加劇，彈力逐漸減弱，開口間隙、側隙增大，導致氣缸密封變壞，產生漏氣竄油現象，使發動機功率降低，油料消耗增多。實踐證明，活塞環使用壽命比氣缸使用壽命要短。因此，在兩次大修之間，應進行一次換環保養，以改善發動機的動力性和經濟性。

（1）活塞環開口間隙的測量。測量時，用活塞將活塞環推入氣缸內。如果小修或保養換環時，必須將活塞環推到超過活塞環行程處，距離氣缸體上平面約110mm處進行測量，如圖1-6所示。如果在氣缸上部測量環的開口間隙合適，當活塞環運行到氣缸下部時，間隙變小或無間隙，則會使活塞環折斷，引起拉缸事故。

桑塔納活塞環開口間隙：

第一道氣環0.30～0.45mm

第二道氣環0.25～0.40mm

油環0.25～0.50mm

（2）活塞環側隙的測量。側隙即活塞環在槽內的上下間隙。測量時，用厚薄規按圖1-7所示的方法測量。

桑塔納活塞環的側隙：

第一道氣環0.02～0.05mm

第二道氣環0.02～0.05mm

油環0.03～0.08mm

（3）活塞環的安裝。安裝活塞環時，要注意使第一道環端面“RN”標記、第二道環端面上的“R”標記朝向活塞頂部，如圖1-8所示。將活塞環的開口，按圖1-9所示位置錯開，在活塞環表面涂以清潔的潤滑油后，方可將活塞裝入氣缸。

汽車發動機保養中更換活塞環，對活塞環漏光度和彈力一般不作要求。部分汽車活塞環開口間隙及側隙要求見表1-7。

3.氣缸蓋和氣缸墊的檢修

（1）氣缸蓋的檢查。在高溫、高壓條件下工作，由于使用和維修不當，氣缸蓋常見故障是裂紋與變形。裂紋多發生在進氣門座與排氣門座之間，氣門座配合過盈量過大或鑲裝工藝不當往往引起斷裂。氣缸蓋變形會影響氣缸蓋的密封，應進行修磨。

檢查氣缸蓋有無裂紋，用染色滲透法，如圖1-10所示。檢查燃燒室、進氣口、排氣口、氣缸蓋表面有無裂紋，如有裂紋應更換氣缸蓋。

氣缸蓋不平度的檢測，如圖1-11所示。在6個不同方向用直尺和厚薄規進行檢測，氣缸蓋下平面最大翹曲為0.05mm或更小，使用限度為0.20mm。

如果檢查結果不符合上述要求，則應更換氣缸蓋或用平面磨床磨平氣缸蓋，但磨削量不可過大，奧迪轎車氣缸蓋最小厚度為132.75mm。

氣缸墊常見的損傷是表面變形和油、水孔相通。表面變形一般是由于氣缸蓋螺栓擰緊方式不規范造成的；油、水孔相通是指氣缸墊上水套孔和相鄰潤滑油道孔的間隔帶被沖開，從而使發動機冷卻液與機油混合，即所謂“油水混合”。氣缸墊損壞必須更換，否則，會使氣缸蓋變形。

氣缸墊損壞后，發動機動力嚴重降低，油耗顯著增加，應及時更換。

氣缸墊損壞的主要原因：

①發動機經常超負荷工作，長時間產生爆燃，由于氣缸內的局部壓力和溫度過高，容易沖壞氣缸墊。②緊固氣缸蓋螺栓時，沒有按規定要求進行操作，各個螺栓的擰緊力矩不均勻，致使氣缸墊沒有平整地貼在氣缸體與氣缸蓋的接合面上。③長時間地點火過早（柴油機則為供油過早），發動機工作時，產生爆燃。④氣缸墊質量差。⑤氣缸蓋變。

（2）氣缸墊損壞的檢查。打開散熱器蓋子，將散熱器加滿冷卻水，使發動機保持中速運轉，此時觀察散熱器內的情況，如果不斷有氣泡冒出，則說明氣缸墊密封不良，氣泡越多，漏氣就越嚴重。當氣缸墊損壞嚴重時，可在氣缸蓋與氣缸體接合處的周圍抹上機油，觀察接合處如也有氣泡冒出，說明氣缸墊密封失效，應換用新品。

（3）氣缸墊的安裝。更換氣缸墊操作步驟：①更換氣缸墊應在冷車時進行。②先拆下氣缸蓋上的附件。③按順序從兩端向中間均勻地擰松氣缸蓋螺栓，抬下氣缸蓋，取下舊氣缸墊。④安裝新氣缸墊時，應將缸墊上的標記朝向氣缸蓋，如圖1-12所示。⑤按擰緊順序擰緊氣缸蓋螺栓。桑塔納氣缸蓋螺栓擰緊順序如圖1-13所示。要分4次擰緊，第1次擰緊力矩為40N·m；第2次擰緊力矩為60N·m；第3次擰緊力矩為75N·m；第4次為90°（1/4）圈。

部分汽車氣缸蓋螺栓擰緊力矩見表1-8。

4.連桿彎曲和扭曲的校正

連桿工作時，由于桿長，擺動和受力較大，當發動機超負荷運轉和爆震時，會使桿身產生彎曲和扭曲。連桿體變形將使氣缸產生不正常的磨損，形成偏磨、鼓形或其他形狀，以致縮短發動機的使用壽命。

連桿螺栓在使用中，由于受力很大，會產生變形、裂紋以及絲扣滑牙等損壞，嚴重時甚至斷裂，造成發動機“搗缸”的嚴重事故。

（1）連桿彎曲的校正。連桿彎曲，可用壓床或校正器壓直。校正工具如圖1-14所示。

（2）連桿扭曲的校正。對扭曲的連桿，可夾在虎鉗上，用校正器上的校扭工具校正，如圖1-15所示。沒有校正工具時，用長柄扳鉗、管鉗也可校正。在常溫下校正連桿，會發生彈性變形，卸去負荷后，連桿有恢復原狀的趨勢。因此在校正彎扭變形較大的連桿時，校正后最好進行穩定處理，即將校正后的連桿用噴燈稍許加溫。校正變形較小的連桿時，應使校正負荷保持一定時間，即可防止卸去負荷后變形又恢復的現象。

5.曲軸和軸承的檢修

曲軸在使用中，由于主軸承間隙過大，或突然加大油門以及發動機發生爆震而受到沖擊與劇烈震動，都會發生彎曲變形。

發動機機油不足或過臟，會造成曲軸和軸承嚴重磨損，甚至發生“搶軸”事故。

（1）曲軸彎曲的檢查。曲軸的彎曲度，可在V形鐵上用千分表測量。由于中間軸頸受負荷和振動較大，其彎曲變形在中間主軸頸處也較明顯。測量單數主軸頸的曲軸，應在中間一道上進行；測量雙數主軸頸的曲軸，應在中間兩道上進行，如圖1-16所示，找出彎曲的最大值。為了準確起見，應將千分表頂桿接觸在軸頸的一端，轉動曲軸，先找出表上最小的數值，然后將曲軸旋轉180°，此時表針所示數值的一半，即為曲軸的彎曲度。

檢查曲軸主軸頸的徑向跳動，若超過極限值，則需要校正或更換曲軸。

VG30S發動機的曲軸徑向跳動極限值為：小于0.10mm。

CA20發動機的曲軸徑向跳動極限值為：不大于0.05mm。

（2）曲軸軸頸磨損的檢查。曲軸軸頸磨損的檢查，主要是通過外徑千分尺測量其失圓和錐體，掌握軸頸磨損程度，以便確定修理級別，測量應根據軸頸磨損規律來進行。先在軸頸油孔的兩側測量，然后轉90°再測量，如圖1-17所示。軸頸同一橫斷面上的差數最大值為失圓。

（3）曲軸軸承和連桿軸承徑向間隙的檢測。軸承在使用中的損壞，主要是磨損、疲勞脫落和燒熔。在氣體壓力、慣性力和離心力的作用下，連桿軸承損壞常見的是上半片。曲軸軸承的損壞則多見于下半片。軸承磨損的特點是：開始接觸面小，磨損較快，在力的擠壓作用下，軸承表面耐磨性提高，磨損速度減慢。隨著軸承間隙增大，軸頸產生失圓、錐體，潤滑變差，使軸承加速磨損。軸承受沖擊負荷作用，會使合金產生裂紋，引起合金脫落。軸承間隙過大、過小，使用不當，都會造成軸承早期損壞，嚴重時會使軸承拉毛或燒熔。

①用量具測量法。用內徑千分表測量軸承內徑，將主軸承和軸承蓋裝入氣缸內，用表測量軸承內徑，如圖1-18所示。同樣，將連桿軸承及軸承蓋裝在連桿上，用規定力矩擰緊連桿螺栓，用表測量內徑，如圖1-19所示。用表測量曲軸軸頸的外徑，如圖1-20所示。將測得軸承內徑和曲軸主軸頸、連桿軸頸的外徑做比較，即可算出軸頸與軸承的間隙。

②用塑料片測量法。按軸頸的長度剪下一片塑料線，放在曲軸軸頸并與曲軸軸向保持平行，如圖1-21所示。裝軸承蓋，并按規定力矩擰緊軸承蓋螺栓。拆下軸承蓋，利用塑料片間隙規包裝袋上的標記刻度來測量塑料片間隙規的擠壓寬度，如圖1-22所示。桑塔納發動機測量規用顏色表示：綠色0.025～0.076mm、紅色0.050～0.150mm、藍色0.100～0.230mm。如果軸承間隙超過標準值應更換軸承。

部分汽車發動機曲軸軸承徑向間隙見表1-9。

二、曲軸連桿機構常見故障的檢查與排除

1.檢查判斷活塞敲缸響

（1）故障現象

①在發動機怠速運轉時，能聽到“嗒、嗒、嗒”的連續不斷的金屬敲擊聲。

②發動機溫度低時，響聲大，溫度升高后，響聲減小或消失。

（2）檢查判斷方法

①在發動機低轉速時，逐缸斷火試驗，斷火后響聲減弱或消失，即為該缸響。

②怠速時，敲缸聲明顯而清晰，隨著發動機溫度升高或轉速在中速以上，響聲減弱或消失。

③卸下火花塞，用從火花塞孔往氣缸內加注少量濃潤滑油的方法檢查。潤滑油加注后，用啟動機帶動曲軸旋轉數圈，使活塞與氣缸壁間隙充滿潤滑油膜，而后啟動發動機，若在啟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，即可證明是該缸敲缸響。

【故障實例】 車型：奧迪100

（1）故障現象：發動機工作時有異響聲，而且響聲隨著行駛里程增加響聲增大。

（2）檢查方法：斷火檢查各缸工作情況，對某缸斷火響聲減弱，異響聽似活塞敲缸。分解發動機發現氣缸拉缸，活塞頂燒蝕，裙部拉傷。

（3）故障原因：該車行駛途中，加注劣質燃油，汽車高速行駛，發動機負荷大，溫度過高，氣缸內產生爆燃，造成活塞燒頂拉缸故障。

（4）排除方法：鏜磨氣缸，更換加大活塞，發動機修復后工作正常。

2.檢查判斷曲軸連桿軸承響

（1）故障現象：連桿軸承響，是較重而短促的金屬敲擊聲。中速時響聲明顯，高速時因其他雜音干擾等原因而不明顯。

（2）檢查判斷方法：①中速運轉時，輕踩加速踏板有連續的敲擊聲，響聲隨轉速的升高而變大，隨轉速降低而變小。嚴重時，在發動機周圍可聽到“嗒、嗒、嗒”的聲音。②將轉速控制在響聲明顯的位置，逐缸斷火試驗，響聲隨斷火立即減弱或消失，即為該缸連桿軸承響。③冷車時，響聲清晰；熱車時，潤滑油稀薄響聲變大；改變發動機轉速響聲明顯。④增加發動機負荷時，響聲隨發動機負荷的增加而加劇。

連桿軸承響應及時進行檢修，否則，會造成嚴重事故，甚至使發動機報廢。

【故障實例】 車型：奧迪100

（1）故障現象：發動機連桿軸承響，機油警告燈報警。

（2）檢查方法：斷火檢查第1缸，連桿軸承響，拆下機油開關，接上機油壓力表，測得怠速時油壓為10kPa，發動機轉速2000r/min時，油壓為120kPa。分解發動機發現1缸連桿軸承燒蝕，機油泄漏嚴重，使發動機機油壓力降低。

（3）排除方法：更換連桿軸承后試車，發動機異響聲消失。

3.排除發動機動力不足故障

【故障實例】 車型：奧迪100 2.2E

（1）故障現象：汽車行駛無力，最高車速只能達到80km/h。

（2）檢查方法：檢查氣缸壓力正常，根據發動機轉速和車速，確認離合器打滑。拆下離合器檢查，發現飛輪平面有溝槽，離合器從動盤和壓盤磨損嚴重。

（3）故障原因：離合器打滑，使發動機輸出功率降低。

（4）排除方法：將飛輪平面磨去0.5mm消除溝槽，使飛輪結合面平穩，同時更換離合器壓盤和從動盤，故障消失，發動機工作正常。

4.排除發動機加速不良故障

【故障實例】 車型：捷達Gix

（1）故障現象：發動機啟動困難，加速不良，發動機動力不足。

（2）檢查方法：用V.A.G1551故障儀檢測沒有故障碼存儲。檢查油、電路工作正常。檢查發現活塞上積炭較多，活塞環被積炭卡死，活塞環在環槽內沒有張力。

（3）故障原因：該車長期使用劣質汽油，在燃油泵濾網上都有膠狀物。發動機內部形成積炭。

（4）排除方法：清除發動機內部積炭并清洗燃油箱，用免拆清洗機清洗燃油系統后試車，故障消失，發動機工作正常。

5.排除發動機前部異響故障

【故障實例】 車型：福特轎車

（1）故障現象：汽車起步或加速時，發動機前部出現異響聲。

（2）檢查方法：拆下驅動皮帶，短時啟動發動機，異響聲基本消失；轉動曲軸皮帶輪時有松動感覺，檢查發現減振器的硅膠損壞，皮帶盤與皮帶輪分裂。拆下皮帶輪后異響聲完全消失，表明曲軸減振器有故障。

（3）排除方法：更換曲軸減振器后試車，發動機前部異響聲消失。

6.排除發動機機油進水故障

【故障實例】 車型：紅旗7200E3

（1）故障現象：打開發動機加機油口檢查，發現機油內進水，機油油面升高了。

（2）檢查排除方法：

①拆下缸蓋檢查，未見缸蓋腐蝕變形現象。

②檢查缸體，發現有2個缸筒嚴重拉傷。發動機大修后，故障依舊。

③再次拆下缸蓋，用水壓進行測試，發現右側缸蓋凸輪軸的下方有一個很小的沙眼，不做試驗，憑肉眼觀察是不可能找到的。

④更換新缸蓋后試車，故障排除。

7.排除張緊輪安裝不當導致發動機異響故障

【故障實例】 車型：桑塔納

（1）故障現象：發動機怠速運轉時能聽到前部正時齒輪部位的異響聲。

（2）檢查排除方法：

①拆開正時帶罩，發現正時帶張緊輪的固定螺栓安裝不當，造成正時帶與張緊輪不在同一平面上。

②重新安裝張緊輪后，啟動發動機，異響消失。

8.排除冷啟動發動機正時帶罩內異響故障

【故障實例】 車型：桑塔納

（1）故障現象：早晨啟動發動機時，正時齒帶罩內發出異響，熱車后響聲消失。

（2）檢查排除方法：

①拆下正時帶罩，發現正時帶和張緊輪貼合的不緊，檢查張緊輪軸承有異響聲。

②更換正時帶和張緊輪后，裝復試車，異響聲消失。