2.4.5 曲轴的耗损及检验
1.曲轴常见的耗损形式
曲轴在高速运转过程中，将周期性的受到气体压力、往复惯性力和离心力的作用，可能导致曲轴的弯曲、扭转、断裂、疲劳破坏和轴颈磨损等。因此曲轴必须具有足够的强度、刚度、耐磨性及旋转平稳性。
曲轴常见的耗损形式有轴颈磨损、弯扭变形及曲轴断裂。
（1）轴颈磨损 轴颈磨损主要包括连杆轴颈磨损和主轴颈磨损两种形式。
1）连杆轴颈磨损的特点和原因：发动机在工作中，沿着连杆轴颈的周围面上，作用负荷是不均匀的。经过对各种发动机曲轴磨损规律证明，连杆轴颈磨损的最大位置，是在靠近曲轴中心线的内侧面上。轴颈磨损将导致连杆轴颈失圆和锥体形状。
2）连杆轴颈失圆的原因：连杆轴颈磨损失圆的主要原因，是由于发动机在工作循环中气体压力、活塞连杆的惯性力及连杆大头的离心力等长时间作用在连杆轴颈靠曲轴中心线的内侧面造成的。
3）连杆轴颈锥体的原因：连杆轴颈磨损成锥体形状的主要原因是由于润滑油中所含的机械杂质偏积结果。因为润滑油是沿着倾斜油道，从主轴颈流向连杆轴颈的。润滑油中所含的机械杂质因曲轴旋转的离心力作用，沿着倾斜油道的上面，随润滑油进入连杆轴颈的一侧。由于机械杂质偏积于此，其结果便造成同一轴颈上不均匀磨损的锥体形状。
4）主轴颈磨损的特点和原因：主轴颈的磨损也是不均匀的，与连杆轴颈方向对称，磨损最大的位置处于连杆颈这一侧。轴颈失圆过大，会破坏油膜，降低了轴承的负荷能力，加剧了轴承及轴颈的磨损。
曲轴轴颈的失圆、锥体在正常的磨损情况下其磨损量是很小的。磨损过大主要是由于对汽车使用不正确、保养不及时而造成的。例如，当轴颈与轴承之间的配合间隙磨损增大后，未能及时地进行维修更换轴承，则供油压力降低，使冲击负荷增大，导致加速磨损。不按期清洗和更换发动机润滑油等，也将使轴颈产生不正常的磨损。
（2）弯扭变形 曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于0.05mm。如果连杆轴颈的分配角误差大于0.5°则称为曲轴扭曲。
曲轴产生弯曲和扭曲变形是由于使用和修理不当造成的。如发动机在爆振和超负荷条件下工作个别气缸不工作或者工作不平衡，各道主轴承松紧度不一致，主轴承座孔同轴度偏差增大等，都会造成曲轴承载后的弯曲变形。曲轴弯曲变形后，将迅速加剧活塞连杆组和气缸的磨损，以及曲轴和轴承的磨损，甚至加剧曲轴的疲劳折断。曲轴扭曲变形，也将影响发动机的配气正时和点火正时。
（3）曲轴断裂 曲轴断裂对汽车来说属于严重的机件故障。曲轴的裂纹一般发生在曲柄和主轴颈的连接圆角处或轴颈油孔等应力集中部位，前者是径向裂纹，严重时将造成曲轴断裂。后者多为轴向裂纹沿斜置油孔的锐边方向轴向发展。曲轴的径向、轴向裂纹主要是因应力集中造成。曲轴断裂的主要原因有以下几种：
1）个别用户选用机油不当，不注意“三滤”的清洗更换，严重超载造成发动机长期超负荷运行而出现烧瓦事故，从而使曲轴受到严重磨损。另外，修理手段及工艺问题，也会造成曲轴局部应力集中，从而使曲轴的材料结构发生变化而断裂。
2）发动机修好后，装车没经过磨合期，即超载超挂，发动机长期超负荷运行，使曲轴负荷超出容许的极限。
3）在曲轴的修理中采用了堆焊，破坏了曲轴的动力平衡，又没有做动平衡校验，不平衡量超标等导致曲轴的断裂。
4）由于路况不佳，车辆又严重超载超挂，发动机经常在扭振临界转速内行驶等会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而断裂。
2.曲轴的检修
（1）检查曲轴弯曲量 如图2-83所示，用V形铁将曲轴两端水平支承在平台上，使百分表的测量触点垂直抵压到第三道主轴颈上。转动曲轴一周，百分表指针所指示的最大和最小读数差值的一半即为曲轴的直线度误差，其值应不大于0.03mm，否则应进行压校或更换曲轴。
（2）曲轴的磨损量 如图2-84所示，用外径千分尺测量曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度和圆柱度，其标准值应为0.01mm，磨损极限值为0.02mm。超过标准要求时，可用曲轴磨床按修理尺寸法对轴颈进行修磨，曲轴磨损后维修技术数据见表2-6。
图2-83 检查曲轴弯曲量
图2-84 曲轴磨损量的测量
表2-6 曲轴磨损后维修技术数据
（3）检查曲轴轴向间隙 将曲轴撬向一端，用塞尺检查第三道主轴承的轴向间隙（配合间隙），如图2-85所示。新的轴承轴向间隙为0.07～0.17mm，磨损极限值为0.25mm。轴向间隙超过极限值时，应更换第三道主轴承两侧的半圆止推环。
（4）检查曲轴径向间隙 已装好的发动机可用塑料间隙测量片检查径向间隙。塑料间隙测量片的测量范围见表2-7。
表2-7 塑料间隙测量片的测量范围
1）拆下曲轴轴承盖，清洁曲轴轴承和曲轴轴颈。
2）将塑料间隙测量片放在轴颈或轴承上，如图2-86所示。
3）装上曲轴主轴承盖，并用65N·m力矩紧固，不得使曲轴转动。
4）如图2-87所示，拆下曲轴主轴承盖，用测量尺测量挤压过的塑料测量片的厚度。新轴承径向间隙应为0.03～0.08mm，磨损极限值为0.17mm。超过磨损极限时，应对相应轴承进行更换。
（5）更换曲轴后油封
1）拆下变速器，再拆下飞轮和压盘。
图2-85 检查曲轴轴向间隙
图2-86 在曲轴轴颈上放置塑料测量片
2）用专用工具VW10-221拆下曲轴后油封，如图2-88所示。
图2-87 测量曲轴径向间隙
图2-88 拆下曲轴后油封
3）安装油封时，在其外圈和唇边涂一层薄油，使用专用工具VW2003/2A装上油封，并用专用工具VW2003/1将油封压到底。
（6）更换曲轴前油封
l）拆下V形带，再拆下正时带轮。
2）将油封取出器VW2085内件（图2-89箭头A所示）从外件中旋出两圈（约2mm），并用浪花螺钉（图2-89箭头B所示）锁紧。
3）旋出气缸螺栓3083，将油封取出器VW2085旋进曲轴，拆出油封。
4）安装曲轴前油封时，在曲轴颈上套上导套，在油封外圈和唇边涂机油。
5）经导套推入压套，用压套和气缸螺栓将油封压入到底。
图2-89 油封取出器
A—内件 B—滚花螺钉