
一、知识准备
(一)气缸体与气缸盖检修
1.气缸体、气缸盖主要失效形式及原因分析
气缸体是发动机的基础零件,发动机所有零部件都是以它为基础进行组装的,气缸体的技术状况好坏直接影响发动机的装配质量和发动机的使用寿命。气缸体易出现的损伤有变形、裂纹和螺纹损伤等。
(1)气缸体、气缸盖的翘曲变形及主要原因
气缸体变形主要是由热应力过大或气缸体在铸造、加工时留有的残余应力过大和曲柄连杆机构往复运动产生过大力的作用,使气缸体受拉压和弯扭作用造成的。在发动机使用过程中,如在高速、大负荷和润滑不良条件下工作产生的烧瓦抱轴等,也会引起气缸体变形和主轴承座孔的同轴度误差加大。在发动机检修中,各主轴承与主轴颈的径向间隙不均匀,主轴承与座孔贴紧度不足,使气缸体承受额外力的作用,也会引起气缸体的变形。在拧紧气缸盖螺栓时,不按规定顺序和规定扭力拧紧螺栓或各气缸盖螺栓扭力不均匀,以及在高温时拆卸气缸盖等,都会造成气缸体的变形。气缸体上平面螺纹孔周围产生凸起,其主要原因是在装配发动机时,气缸盖螺栓扭紧力过大。装配时螺纹孔内污物清理不干净,使螺栓拧入深度不足或螺孔承受的工作拉力过大也会引起上述故障。
(2)气缸体产生裂纹的原因
气缸体产生裂纹的原因有:气缸体内的冷却液结冰冻裂,气缸体碰撞受力过大,铸造加工时的残余应力过大,发动机在工作中产生的惯性力、热应力以及气缸体受交变应力过大。
(3)气缸的磨损规律及原因
气缸的磨损程度是判断发动机技术状况是否良好、是否需要大修的重要依据。气缸磨损至一定程度时,发动机动力性能显著下降,油耗急剧增加,工作性能变差,甚至不能正常工作。因此,了解气缸磨损原因和规律,不仅能正确地对其进行检修,而且对于正确使用和管理汽车,减少气缸的磨损,延长发动机的使用寿命,都有重要的指导意义。
气缸是在润滑不良及高温、高压、交变载荷和腐蚀性物质作用下工作的。气缸磨损是不均匀的,但正常情况下有一定的规律性,如图1-1所示。

图1-1 气缸(气缸套)的基本磨损
(a)正常磨损;(b)磨料(尘埃、积炭)磨损;(c)磨料(机油中磨粒)磨损;(d)熔着磨损;(e)腐蚀磨损(低温起动频繁);(f)腐蚀磨损(冷却液温度太低)
正常磨损时,在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损。在第一道活塞环上止点顶边稍下处磨损量最大,而活塞环上止点以上的缸壁几乎没有磨损,因此,在两者之间形成一个明显的台阶(缸肩)。在某些情况下,最大磨损可能发生在气缸中部,形成中间直径较大的“腰鼓形”。
在断面上的磨损呈不规则的椭圆形,一般是前后或左右方向磨损较大,特别是进气门对面附近缸壁磨损最大。
各缸的磨损程度也不一致,通常位于发动机两端的气缸,因其冷却强度大,故磨损量往往比中部的气缸略大。
(4)气缸磨损原因分析
气缸套的工作环境十分恶劣,造成磨损的原因也很多,但通常为构造原因。气缸允许有正常的磨损,但如果使用和维修不当,就会造成非正常的磨损。
① 构造方面原因引起的磨损。
a.润滑条件不好,使气缸套上部磨损严重。气缸套上部邻近燃烧室处的温度很高,润滑条件很差。新鲜空气和未蒸发燃料的冲刷与稀释加剧了上部条件的恶化,使气缸上部处于干摩擦或半干摩擦状态,这是造成气缸上部磨损严重的主要原因。
b.上部承受压力大,使气缸磨损呈上重下轻的趋势。活塞环在自身弹力和背压的作用下,紧压在缸壁上,正压力越大,润滑油膜形成和保持越困难,机械磨损越严重。在做功行程中,随着活塞下行,正压力逐渐降低,因而气缸磨损呈上重下轻的趋势。
c.矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。气缸内可燃混合气燃烧后,产生水蒸气和酸性氧化物,它们均可溶于水中,生成矿物酸,加上燃烧中生成的有机酸,对气缸表面产生腐蚀作用,腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉,导致气缸套变形。
d.进入机械杂质,使气缸中部磨损加剧。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等进入活塞和缸壁间,造成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时,由于在气缸中部位置的运动速度最大,故加剧了气缸中部的磨损。
② 使用不当引起的磨损。
a.润滑油滤清器滤清效果差。若润滑油滤清器工作不正常,润滑油得不到有效的过滤,含有大量硬质颗粒的润滑油必然会使气缸套内壁磨损加剧。
b.空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒,以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。试验结果表明,发动机若不安装空气滤清器,气缸的磨损将增加6~8倍。空气滤清器长期得不到清洗保养,滤清效果差,将加速气缸套的磨损。
c.长时间低温运转。长时间的低温运转,一是造成燃烧不良,积炭从气缸套上部开始蔓延,使气缸套上部产生严重的磨料磨损;二是引起电化学腐蚀。
d.经常使用劣质润滑油。有的车主为图省事省钱,常在路边小店或向不法油贩购买劣质润滑油,结果造成气缸套上部强烈腐蚀,其磨损量比正常值大1~2倍。
③ 维修不当引起的磨损。
a.气缸套安装位置不当。在安装气缸套时,若存在安装误差,气缸中心线和曲轴轴线不垂直,会造成气缸套非正常磨损。
b.连杆铜套孔偏斜。在检修中,铰削连杆小头铜套时,铰刀倾斜而造成连杆铜套孔偏斜,活塞销中心线与连杆小头中心线不平行,迫使活塞向气缸套的某一边倾斜,也会造成气缸套非正常磨损。
c.连杆弯曲变形。由于飞车事故或其他原因,受撞击的连杆会产生弯曲变形,若不及时校正而继续,也会加速气缸套的磨损。
④ 曲轴连杆轴颈和主轴颈不平行。发动机因烧瓦等原因,会使曲轴受到剧烈的冲击而变形,若不及时校正而继续使用,同样会加速气缸套的磨损。
(5)减轻气缸套磨损的措施(资源1-1)

资源1-1 减轻气缸磨损措施
2.气缸体、气缸盖裂纹的检修
(1)气缸体、气缸盖裂纹的检查
① 水压试验。将气缸盖和气缸垫装合在气缸体上,用一盖板装在水套的进水口位置,用水管将气缸体与水压机连通,其他水道口一律封闭,然后将水压入水套内,如图1-2所示。在条件许可时,应使用80℃~90℃的热水进行试验,也可把具有一定压力的自来水直接通入气缸体进行试验。水压试验的要求是:在0.3~0.4MPa水压下,保持5min,没有任何渗漏现象。

图1-2 气缸体、气缸盖水压试验
1—气缸盖;2—软管;3—气缸体;4—水压表;5—水压机;6—储水槽
② 气压试验。在没有水压机的情况下,往水套内加入自来水,用气泵或打气筒向水套内充气来检查渗漏部位。为了防止水倒流,在采用气压试验时,应在充气软管与气缸体水管接头之间安装一个单向阀。
(2)气缸体、气缸盖裂纹的修复
发现气缸体、气缸盖裂纹,在一般情况下采用换新件的方法修复。若条件许可,也可采取如下方法修复。
① 环氧树脂胶粘接。
a.选用3~4mm直径的钻头,用钻将裂纹两端钻孔,以防止裂纹延伸;然后沿裂纹长度凿出V形坡口,并打毛表面。
b.刮削坡口附近表面氧化层和铁锈,并用丙酮清洗,洗净表面并使其干燥。
c.胶料调配。将黏结剂A、B管物质大致按体积比调匀,就可立即使用。若要增加黏结剂固化后的硬度,可加入适量的铁粉。
d.涂胶和黏结。胶调好后,将胶涂在槽内和槽周围的一些地方。
e.胶料固化。经黏结剂涂胶粘接的物体,在25℃经过3h就会完全固化,可投入使用。
f.整形。零件黏结固化后,应根据零件形状进行整形,以使外表整齐美观。
②焊修。气缸体和气缸盖的裂纹如发生在受力较大或用其他方法不易操作的部位时,则可采用焊补法修复。
灰铸铁件的焊修,一般是在不预热或预热低于400℃的情况下进行的;可采用气焊,也可采用电弧焊,在应用上以电弧焊为主。
铝合金气缸体焊修方法很多。由于铝合金材料的焊接性差,给焊修带来了一定的困难。因此,要选用与焊件材料近似的焊条、掌握正确的焊接工艺,才能保证焊修质量。
对铸铁气缸体采用气焊进行修复前,可用汽油或清洗剂清除焊接表面油污,并用砂布或其他方法清除锈迹和杂质,直至露出金属本色。在焊接厚度为6mm以上时,应开V形坡口。若焊接厚应在15mm以上时,应开X形坡口。在进行焊接检修时,应选用QHT1铸铁焊条,并将气缸体加热至600℃~700℃,保证气焊修复过程中气缸体的温度不低于400℃。
对铸铁气缸体采用焊条电弧焊进行修复前,应先清洁焊接表面,并在裂纹发展走向前方距裂纹终点3~5mm处钻止裂孔,以防止裂纹延伸。止裂孔直径一般为3~5mm。对裂损较深的气缸体,为保证焊条金属与基本金属很好地接合,常增加焊接强度,并在裂损处开坡口。
③堵漏剂堵漏。先用2%的碱水(碳酸钠水溶液)清洗循环水路,清洗时应去掉节温器。将水路和破缝表面清洗干净后,方可进行堵漏。其堵漏步骤如下。
a.在冷却液中加入堵漏剂。
b.起动发动机,在怠速下升温,使其在10~15min内温度升到80℃左右,并在80℃~85℃下保持15~20min。
c.发动机完全冷却后,再次起动发动机并怠速升温到80℃~85℃,保持10min。这一步骤最好在第二天进行。
d.堵漏剂在发动机内保留2~3天。
3.气缸体、气缸盖平面翘曲变形检修
(1)气缸体、气缸盖平面变形的检测(资源1-2)

资源1-2 气缸体气缸盖平面变形的检测
可用长度大于气缸体长度的刀口尺或光轴测量气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度:平放在气缸体或气缸盖平面上,仔细观察各部位是否漏光。对漏光处,用塞尺进行检测,如图1-3所示。如超出规定标准值,应予以修复。

图1-3 气缸体上平面度检测
检测时,应沿气缸体上平面(或气缸盖下平面)边缘和过中心交叉位置共6个方位进行,如图1-4所示。

图1-4 气缸体上平面的平面度检测方位
检测气缸体上、下平面的平行度,可将气缸体向上置于平板上,用高度尺检测气缸体两端高度的方法来确定。
(2)气缸体、气缸盖平面变形的检修
修整的一般方法是:螺栓孔附近的凸起可用油石或铿刀修平,其余可采取铣、磨的方法修复。
气缸体的上平面在采用铣、磨检修的加工过程中,要始终以主轴承孔和气缸孔中心线为加工定位基准。每个缸体顶面最多允许加工检修两次,每次修磨的尺寸限度应小于0.25mm,最大允许修复总量不超过0.50mm。在缸体后端右上角做上记号,第一次修复记号为“×”,第二次修复记号为“××”。
气缸体的上平面经铣、磨加工后,为保持原来气缸压的缩比,必须选用加厚的气缸垫。
气缸盖与进、排气歧管接合平面的变形采用上述方法进行。
气缸盖若出现翘曲变形,可用压力加工修复法修复。将气缸盖变形的凸面朝上放置在平板上,其下面两端垫以0.5~0.7mm的垫片,然后用压力机向凸面处逐渐加压,同时用喷灯将变形部位加热到300℃~400℃;当缸盖平面与平板贴合后,保持冷却,经时效处理后取下复测。
4.气缸盖厚度的检修
将待测气缸盖平放在检测平台上,用高度游标卡尺测量气缸盖的厚度。若气缸盖厚度仍在规定范围内,可对气缸盖进行修磨;若过小应更换。
雪铁龙轿车TU5JP4发动机气缸盖标准尺寸为135mm±0.1mm,检修后的气缸盖高度为134mm±0.1mm。平面度最大允差为0.05mm,当气缸盖过度变形时,应换用新件。
5.气缸体、气缸盖螺纹孔损坏的检修
(1)镶套检修螺纹孔
在发动机检修作业中,由于拆装不当或在工作中磨损造成螺纹损坏的,均可采用镶套法检修。螺纹孔周围及螺栓紧固部位附近龟裂现象严重时,应更换缸体。
具体检修步骤如下:
① 用目测或将螺栓、火花塞旋入螺纹孔的方法检验螺纹孔的损伤。要求气缸体上螺纹的损伤不得多于2牙,缸盖上装火花塞的螺纹孔螺纹损伤不得多于1牙,否则需要修复。
② 镶套检修时,将损坏的螺纹孔扩大,并按规定攻出螺纹。
③ 选取装有外螺纹的螺套,它的内螺纹与原螺纹孔的螺纹尺寸相同,外螺纹则应和螺纹孔扩大后攻制的螺纹尺寸相同。必要时,可以在螺套外面加止动螺钉,以防止螺套松动。
铸铁气缸盖一般用中碳钢制成内套,铝合金气缸盖一般用铜制成内套。
(2)钻孔攻螺纹方法修复
在气缸体、气缸盖的强度允许螺纹不影响发动机技术状况的条件下,某些损伤的螺纹孔可以直接用钻孔攻螺纹的方法来修复。
具体步骤如下:
① 观察并测量损坏的螺纹孔。观察损坏螺纹孔周围有无水道,若无水道则可直接使用钻孔攻螺纹方法等修复。
② 选择钻头和丝锥。根据测量出的螺纹孔尺寸选择合适的钻头和丝锥。
③ 钻孔。钻孔工艺正确,不能钻斜、钻偏。
④ 攻螺纹。攻螺纹工艺正确,螺纹质量符合要求。
⑤ 选择螺栓或螺钉。螺栓能顺利地拧入螺纹孔,且锁止可靠。
6.水道口腐蚀的检修
铝合金气缸盖的水道口容易被腐蚀,严重时会出现漏水现象。检修时,可采用粘补、堆焊后重新开水道口等方法,也可采用补板镶补的方法。
补板镶补的方法如下。
① 将被腐蚀的水道口加工成台阶形的圆孔或椭圆孔,其深度一般为3mm。
② 用4mm厚的铝板加工成与水道口形状相同的补板,并留适当的过盈量。
③用锤子和平冲将补板镶入孔内,然后进行修整,并钻出水道口。补板除过盈压合外,也可用胶接法黏合。
7.气缸磨损的测量
测量气缸的磨损程度是鉴定发动机技术状态的重要手段。
测量气缸的磨损情况主要是为了测出气缸的磨损量,从而确定该发动机的技术状况。若磨损未达到大修标准而发动机的其他性能又较好,则测量气缸的磨损可确定汽车继续行驶的里程数;若需要进行发动机大修,则测量气缸的磨损可确定气缸的检修尺寸。
发动机气缸的磨损情况通常使用量缸表进行测量,如图1-5所示。测量时,根据气缸直径选择合适的接杆,将固定螺母拧入量缸表的下端。将量缸表的活动测杆插入气缸,注意量缸表的正确放法,如图1-6所示,旋出接杆,观察表针,使其转动表针一圈为宜,然后拧紧接杆上的固定螺母,根据气缸的磨损规律进行测量。

图1-5 量缸表
1—百分表;2—锁紧螺母;3—表杆;4—接杆座;5—活动测杆;6—支承架;7—接杆;8—固定螺母;9—加长杆

图1-6 量缸表的正确放法
(1)测量气缸方法(资源1-3)

资源1-3 测量气缸方法
① 确定测量部位。选用适当量程的量缸表,按图1-7所示的部位和要求进行测量。在气缸体上部距气缸主平面10mm处、气缸中部及气缸下部距缸套下平面10mm处,各取3点,按纵向(A向)和横向(B向)两个方向测量气缸的直径。

图1-7 气缸磨损的测量
② 确定衡量磨损程度的指标。一般车型的磨损程度用圆度、圆柱度误差两个指标来衡量。轿车采用标准尺寸与气缸最大尺寸的差值来衡量。通常,气缸的圆度误差达到50~63μm,圆柱度误差达到0.175~0.250mm,发动机最大功率或气缸压力低于标准值25%以上,燃油和润滑油消耗显著增加,则必须检修气缸或更换气缸套;气缸的圆度误差和圆柱度误差都小于极限值,且气缸磨损量小于0.15mm时,可更换活塞及活塞环。
③ 测量方法。
a.气缸圆度测量。选择合适的测杆,并使其压缩1~2mm,以留出测量余量。将测杆伸入气缸中,微微摆动表杆,使测杆与气缸中心线垂直,量缸表指示的最小读数即为正确的气缸直径。用量缸表在部位纵向(A向)测量,转动表盘,使“0”刻度对准大表针;然后,将测杆在此横截面上旋转90°,即横向(B向),此时表针所指刻度与“0”位刻度之差的1/2即为该截面的圆度误差,以三个截面上圆度误差最大的作为该缸的圆度误差。
b.气缸圆柱度测量。在上述测量的6个位置中,以气缸最大直径与最小直径差值的一半作为该气缸的圆柱度误差。
c.气缸磨损尺寸测量。一般发动机最大磨损尺寸在前、后两缸的上部,应重点测量这两缸。测量时,用量缸表在图1-7中的①部位横向测量,并找出正确的气缸直径的位置。旋转表盘,使“0”刻度对准大表针,并注意观察小指针所处的位置。取出量缸表,将测杆放置于外径千分尺的两测头之间。旋转外径千分尺的活动测头,使量缸表的大指针指向“0”,且小指针处于原来的位置(在气缸中所指示的位置)。此时,外径千分尺的尺寸即为气缸的磨损尺寸。按此找出该发动机气缸的最大磨损尺寸。
(2)气缸检修级别(尺寸)的确定
气缸磨损超过允许限度,或缸壁上有严重刮伤、沟槽和麻点时,应将气缸按检修级别镗削检修,并选配与气缸检修尺寸相符合的活塞及活塞环。
气缸检修尺寸可按下式进行计算:
检修尺寸=气缸最大磨损直径+镗磨余量(镗磨余量一般取0.10~0.20mm)
计算出的检修尺寸应与检修级数相对照。若与某一检修级数相等,可按某级数检修;若与检修级数不相符,应按向上靠近的大检修级数进行气缸的检修。当气缸磨损超过最大一级检修尺寸时,应镶配缸套。只要有一缸需要镗、磨或更换缸套,其余各缸均应同时更换,以保持发动机各缸的一致性。
(3)气缸修复后的检测
① 圆度及圆柱度的检查。气缸经镗、磨后,圆度及圆柱度误差应不大于5μm,各缸直径之差不得超过5μm。
② 配缸间隙检查。将活塞倒放入气缸中,在气缸壁与活塞之间垂直活塞销方向插入厚0.03mm、宽12~15mm的塞尺;再用弹簧秤检查拉出塞尺时的拉力,其拉力值与塞尺测得的间隙应符合维修手册的要求。拉力过大或过小,表明气缸镗磨不足或过量。
8.气缸的镶套检修
无检修尺寸的气缸,或气缸虽有检修尺寸,但其磨损后的尺寸已接近或超过最后一级检修尺寸时,可用镶套法检修。
对无气缸套的气缸进行镶套前,必须先加工承孔。承孔内径与缸套外径采用过盈配合。对于镶有干式气缸套的气缸体,应用压力机压出旧缸套,并检查承孔与待换缸套过盈量是否符合要求。干式气缸套与承孔过盈量一般为30~80μm。新缸套应使用压力机压装,压装后气缸套上平面应与气缸体上平面平齐。
对于装用湿式气缸套的气缸体,更换气缸套时只需拆旧换新,无须对承孔进行加工。
注意:湿式气缸套装配后应高出气缸体上平面50~150μm,以防漏水。
(二)活塞连杆组检修
1.活塞、活塞销、活塞环、连杆的失效形式
(1)活塞失效
① 活塞的磨损。
a.活塞环槽的磨损。活塞环槽是活塞最大的磨损部位,通常第一道活塞环槽的磨损最为严重,以下第二、第三、第四道环槽的磨损程度依次减轻。磨损后的环槽断面成梯形,外宽里窄,侧隙增大,导致气缸漏气、窜油,使发动机动力性能下降、润滑恶化和燃烧室大量积炭等。
b.活塞裙部磨损。活塞裙部的磨损较小,通常由于侧压力和惯性力作用而形成椭圆形磨损和擦伤。当活塞裙部与气缸壁间隙过大时,发动机易出现敲缸和严重的窜油现象。
c.活塞销与销座孔的磨损。通常活塞销与销座孔的磨损是由于气体压力和惯性力作用形成椭圆形磨损,其最大磨损部位是销座孔的上下方向,使活塞与销的配合松旷,产生异响。
②活塞的非正常损坏。活塞在工作中,还会出现以下几种非正常的损坏形式,如刮伤、烧伤和脱顶等破损。
a.活塞刮伤。活塞刮伤(也称“拉缸”)的主要原因有:活塞销与销座孔配合过紧;活塞与气缸壁之间的间隙过小,不能形成良好的润滑油膜;气缸壁表面严重不清洁,存有较大和较多的机械杂质,使活塞刮伤;活塞销卡簧脱出或折断而刮伤气缸壁或活塞;连杆弯曲、扭曲严重,破坏了活塞与气缸的正常配合间隙。
b.活塞顶烧伤。活塞顶烧伤的主要原因是发动机在超负荷条件下长时间工作,或在强烈爆燃的条件下长时间工作,而造成活塞顶或侧面局部或大面积熔化。
c.活塞破损。常见的活塞破损现象是活塞脱顶,即活塞头部与裙部分离。其主要原因是:活塞环开口间隙过小,工作中受高温膨胀后活塞在气缸中卡死;发动机长时间在高温、大负荷条件下工作,活塞受冲击严重或冷却液不足等,使发动机过热,引起活塞机械强度降低;活塞制造时有缺陷等。严重的活塞销响或活塞敲缸响,若不及时排除,也可能会造成活塞异常损坏。
(2)活塞销的磨损和变形
活塞销是连接活塞与连杆的重要零件,其失效的主要形式有磨损和弯曲。
全浮式活塞销的主要损伤部位是其与活塞和连杆的连接配合处,其径向磨损后圆度超差,轴向磨损成台阶。在工作中,活塞会慢慢转动,使磨损减轻,并沿圆周均匀分布。由于全浮式活塞销载荷分布均匀,提高了活塞的抗弯曲能力。因此,全浮式活塞销的弯曲变形很小。
半浮式活塞销在微型车上用得较多。由于活塞销与连杆小头衬套无相对转动,故其磨损部位一般发生在与活塞销座孔配合表面,且沿圆周方向的磨损也不均匀。这种连接形式的活塞销在磨损的同时,会伴随着弯曲变形。
活塞销的磨损过大,使配合间隙增大而松旷,引起不正常的敲击和机件的损坏,甚至出现打坏气缸的现象。活塞销如弯曲变形过大,将会引起活塞销座的应力集中,可能造成活塞销座的破裂。
(3)活塞环的失效
活塞环在工作时,由于受高温、高压及润滑条件差的影响,其磨损失效往往要比气缸达到磨损极限快。由于活塞环最初不能与气缸壁表面完全密合,故磨合磨损较快。经过磨合磨损后,形成光滑的镜面,活塞环转入运行磨损,则磨损速度减慢。随后活塞与气缸壁的间隙逐渐增大,活塞倾斜也增大,活塞环形成不规则的磨损,弹力下降,密封性能减弱,润滑油膜不能防止漏窜气体的侵入,从而加速了磨损。
活塞环除正常磨损失效外,还有断裂损坏。除发动机大修时更换外,在两次大修之间,气缸最大磨损每100mm缸径达到18~22μm时,也应更换活塞环,以改善发动机的动力性能。
(4)连杆的失效
连杆的失效形式有变形、连杆小端衬套或衬套孔磨损、大端轴承孔磨损及裂纹或断裂。一般连杆变形分为弯曲变形、扭曲变形及弯扭变形的综合变形与双弯变形。
2.活塞连杆组检修
(1)活塞直径的检测
用千分尺检测活塞直径,按原厂规定位置测量,大多在距活塞裙部下边缘约10mm处与活塞销垂直的方向测量,如图1-8所示,测量值与标准尺寸的偏差最大为40μm。

图1-8 检测活塞直径
1—塞尺;2—活塞;3—气缸套
(2)活塞与气缸配合间隙的检查
如图1-9所示,将活塞放入气缸中,用塞尺直接测量活塞与气缸的配合间隙。也可用测量的气缸直径减去活塞直径,得活塞与气缸的配合间隙,并应符合技术要求。

图1-9 活塞与气缸配合间隙的测量
(3)活塞的选配
在发动机大修或更换气缸(或气缸套)时,应同时更换全部活塞。活塞选配应按照气缸的检修尺寸来确定。换用新活塞时应注意下列要求。
①同一台发动机应选用同一厂牌、同一组的活塞,以使材料、性能、质量和尺寸一致。同一组活塞的直径差应在20~25μm范围内,各缸活塞的质量差不超过3%。
② 活塞的检修尺寸是指活塞的直径较标准尺寸加大一个或几个检修级差。加大常用“+”表示,加大的数值刻在活塞顶上。
③ 在选配的成套同组活塞中,直径差与质量差应符合技术要求。
(4)活塞销的选配
① 发动机大修时,活塞销必须随活塞一起更换。应选择标准尺寸的活塞销,以便给小修留有修配的余量。
② 一般活塞销按最小处尺寸分组,每组相差2.5μm。
③ 活塞销除标准尺寸外,还有四级加大的检修尺寸。
④ 一般活塞销的质量相差在10g内。
(5)活塞销与活塞销座孔的修配
全浮式活塞销与销座孔的配合要求是很高的。对于汽油机,要求在常温下有微量的过盈,一般为2.5~7.5μm。但当活塞处于75℃~85℃时,又要有微量的间隙,为5~8μm,使活塞在销座孔内能够转动,又无间隙感,它们的接触面积要求在75% 以上。对于柴油机,要求在常温下为过渡配合的,允许有轻微间隙。
在检修中活塞销与活塞销座孔的配合采用长刃可调式铰刀,对活塞销座孔进行手工铰削。其铰配操作工艺如下。
①选择铰刀。根据活塞销座孔的实际尺寸,选择合适的长刃可调铰刀,将铰刀夹紧在台虎钳上,使它与台虎钳口的平面保持垂直。
②微调铰刀。由于活塞销座孔铰削量非常小,故第一刀是试验性的微量铰削,旋转调整螺母在30°~60°,刀片上端露出销座孔即可,以后各刀次的调整以60°~90°为宜。
③铰削。活塞销座孔与铰刀正确地接触后,用两手握住活塞稳妥地轻压,力度要均匀,操作要平正,按顺时针旋转活塞进行铰削。每调整一次铰刀,要从活塞销座孔的两个方向各铰一次。每次铰削至座孔下方与刀片下端面接近平齐时,应压下活塞使其从铰刀下方脱出,避免铰偏和起棱,如图1-10所示。

图1-10 活塞销座孔的铰削
④ 试配。为了防止将活塞销座孔铰大,在铰削时应不断地与活塞销试配,当铰削到用手掌的力量能够将活塞销推入一个销座的1/3左右时,应停止铰削。用木槌或垫以铜冲子轻轻将活塞销打入一个销座孔,试配一两次后,再继续进入另一销座孔。活塞要放正,以防倾斜挤伤座孔工作面。最后冲出活塞销,查看接触面情况,适当地进行修刮,如图1-11所示。

图1-11 活塞销与活塞销座孔的试配
⑤ 修刮。为了增加销与座孔的接触面积,获得合适的配合松紧度,通常在活塞销座孔铰削后,要对其座孔进行修刮。修刮时,刮刀应与活塞销座孔轴线呈30°~40°,以免修刮面积过大,刮伤接触部位。修刮时按照“由里向外、刮重留轻、刮大留小”的原则进行,两端边缘少刮或不刮,防止呈喇叭口状。松紧度和接触面积接近合适时,再稍微修刮两端,使松紧度和接触面积达到要求。修刮后以能用手掌的力量将活塞销推进一个座孔的1/2~2/3为宜。在座孔工作面上的印痕应分布均匀、轻重一致。
(6)活塞环的检修(资源1-4)

资源1-4 活塞环三隙及漏光检测
在选配活塞环时,一般要进行活塞环的弹力检测、漏光检测以及端隙、侧隙和背隙检修。
① 活塞环弹力的检测。活塞环与气缸内壁应有一定的压力,使环的周围均匀地压在气缸壁上。若弹力过大,则会增加摩擦损耗;若弹力过小,则不能起到良好的密封作用,引起气缸的漏气、窜油。在进行检测时,将活塞环放在弹力检测器上,把活塞环的开口间隙放置在水平位置上,移动检查器上的量块,当把活塞环开口间隙压缩至标准数值时,弹力应符合各机型的规定要求,如图1-12所示。

图1-12 活塞环弹力的检测
1—弹力检测仪;2—施压手柄;3—活塞环;4—量块
② 活塞环漏光度的检测。活塞环漏光度检测的目的是查看活塞环与气缸壁的贴合情况,若漏光度过大,活塞环局部接触面积小,易造成漏气和机油上窜。选配时,必须进行漏光检查,检查时将活塞环平放在气缸内,在活塞环的下边放一盏发亮的灯,活塞环上面放一块盖板,盖住环的内圆,如图1-13所示。一般漏光缝隙不得超过0.03mm,每处漏光弧长对应的圆心角不得大于25°,同一环上的漏光弧长总和不超过45°,在环端开口处左右30°范围内不允许有漏光现象。

图1-13 活塞环漏光度的检测
1—遮光板;2—活塞环;3—气缸;4—灯泡
③ 活塞环端隙的检修。活塞环端隙是指当活塞环置于磨好的气缸内,在环的开口处呈现的间隙。若端隙过大,则会影响气缸的密封性;若端隙过小,则将引起活塞环的运动状态不正常。活塞环的端隙、侧隙、背隙应符合各车型的技术要求。
活塞环端隙的检查方法是:将活塞环放入气缸,用活塞顶部将活塞环推进气缸筒内,使活塞环的平面与气缸口面平行,然后按图1-14所示,用塞尺测量环的端隙。若端隙大于规定,应另选活塞环;若小于规定,应对环口一端加以锉削。锉削时应注意只能锉削一端环口,环口应平整,并应边锉边测量。然后去掉毛刺,以防止刮伤气缸。

图1-14 活塞环端隙的检查
1—塞尺;2—活塞环;3—气缸套
④ 活塞环侧隙的检修。活塞环侧隙,即活塞环在环槽内的上下间隙。侧隙过大将影响活塞环的密封作用;过小则可能被卡死在环槽内,造成拉缸事故。检查时,将活塞环放入环槽内,用塞尺按图1-15所示的方法测量。其经验方法是:活塞环在其环槽内,能沿环槽转动自如,且无松旷感觉。若侧隙过大或过小,则需重新选配。

图1-15 活塞环侧隙的检查
⑤ 活塞环背隙的检修。活塞环背隙是指活塞环装入气缸后,活塞环背面与环槽底部的间隙。为了测量方便,通常用槽深和环宽之差表示,该数值一般为0~0.35mm。若背隙过小,则可加深环槽,以防活塞环被卡死。
(7)连杆的检修(资源1-5)

资源1-5 连杆弯曲扭转检测
① 连杆的外观检查。检查连杆、连杆螺栓、螺母及连杆盖等外表面有无裂纹、变形、损伤等缺陷;检查连杆螺栓是否有“拉长缩颈”现象,若有,必须更换新螺栓。在检查时,可用直尺靠上螺纹,若螺纹与直尺边不接触,则表明该螺栓有“拉长缩颈”现象。
② 连杆变形的检验。将连杆大头的轴承取下,装好轴承盖,并按规定力矩拧紧连杆螺栓。检验时,把连杆大头安装在连杆检验仪上,如图1-16所示。拧动调整手柄使半圆键向外扩张,将连杆固定在连杆检验仪上。然后将三点规的V形槽放在连杆小头的心轴(不装衬套)或活塞销上,并推向检验平板。若三个测点都与平板接触,说明连杆没有变形。若上测点与平板接触,而两下测点不与平板接触且与平板的间隙一致,或两下测点与平板接触,而上测点不接触,均表明连杆弯曲,用塞尺量出测点与平板的间隙,便是连杆在100mm长度上的弯曲度。

图1-16 连杆弯曲的检验
1—连杆检验仪;2—连杆;3—弯曲值;4—三点规
若两个下测点有一个与平板接触,而另一个不接触,且上测点与平板的间隙等于另一个下测点与平板间隙的一半,则表明连杆扭曲,而下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的扭曲度,如图1-17所示。

图1-17 连杆扭曲的检验
若一个下测点与平板接触,但上测点与平板的间隙不等于另一个下测点与平板间隙的一半,则表明连杆同时存在弯曲和扭曲变形,而此时下测点与平板的间隙为连杆扭曲度,上测点与平板的间隙为连杆的弯曲度。
检验连杆是否存在双重弯曲,检验时,先测量连杆小头端面与平板的距离S′,再将连杆翻转180°,测量距离S,如图1-18所示,若两次测量出的距离值不相等,则表明连杆存在双重弯曲。

图1-18 连杆双重弯曲的检验
③连杆变形的校正。连杆的弯曲度应不大于0.03mm,扭曲度应不大于0.06mm。若超过规定值,则应进行校正。但连杆的双重弯曲难以校正,只能更换连杆。
当连杆的弯曲和扭曲并存时,应先校扭后校弯,而且连杆校正要在记下连杆向哪个方向弯曲或扭曲以及弯曲度和扭曲度的数值后进行。
a.连杆扭曲的校正。将连杆轴承盖按规定装配并拧紧,然后在台虎钳钳口垫上软金属垫片。夹紧连杆大头端面,如图1-19所示,用连杆校正器的专用扳钳装卡在连杆杆身的上、下两个部位,按照图示的扳钳安装方法校正连杆向逆时针方向的扭曲变形。在校正顺时针方向的扭曲变形时将扳钳交换即可。

图1-19 连杆扭曲的校正
b.连杆弯曲的校正。将弯曲的连杆放入校正器内,使弯曲的凸面朝上,对正凸起的部位加上垫块,如图1-20所示。然后扳转丝杠,使连杆向上产生反方向变形,并使变形量为原弯曲量的几倍到几十倍(根据变形量而定),停留一定时间,待金属组织稳定后松开丝杠,然后再将连杆放在检验仪上检查是否合格。

图1-20 连杆弯曲的校正
④ 连杆的选配。
a.连杆应尽量成组更换,需要单只更换时,必须保证连杆质量差不大于3g。
b.连杆、连杆螺栓及螺母的结构要与发动机的型号相适应。
(8)活塞销与连杆衬套的修配(资源1-6)

资源1-6 连杆衬套的修配
① 连杆衬套的选择。在检修过程中,如活塞、活塞销已换成新件,则连杆衬套必须同时更换。连杆衬套必须在连杆经过检查、校正之后再进行更换。衬套与连杆小头的配合应有0.10~0.20mm的过盈量,以保证衬套工作时不转动。过盈量过大会造成压入衬套困难,甚至压坏衬套。通过测量衬套过盈量来选择衬套,测量时,分别测量连杆小头内径(图1-21)和新衬套外径(图1-22),其差值就是衬套的过盈量。

图1-21 测量连杆小头内径

图1-22 测量衬套外径
压入新衬套前,应检查连杆小头孔是否有损伤、毛刺等,以免擦伤衬套外圆;压入时,衬套应放正。对于整体式衬套,应使油孔对正,如图1-23所示;两半截式的衬套,则应使衬套压至连杆小头油孔的边缘,以保证机油流动畅通。露出连杆小头的端面部分可用锉刀修平。

图1-23 连杆衬套油孔对准连杆油孔
② 连杆衬套的铰削。活塞销与连杆衬套的配合要求和活塞销与座孔的配合相同,也是以铰削或镗削的方法来达到的。其铰削工艺如下。
a.铰刀的选择。根据活塞销实际尺寸选择铰刀,将铰刀夹紧在台虎钳上,使它与钳口的平面保持垂直。
b.微调铰刀。将连杆小头套入铰刀,一手托住连杆大头,一手压下连杆小端,以切削刃露出衬套上端面3~5mm为第一刀的铰削量来进行铰削。以后各刀视加工余量大小而定,如余量大,可旋转调整螺母60°~90°;如余量小,可旋转调整螺母30°~60°。如铰削量太大或太小,会使连杆在铰削中出现摆动,衬套易铰成菱形或喇叭口形。
c.铰削。一手握住连杆大端,稳妥而均匀地用力扳转,另一手把持小端,并向下略施压力进行铰削。当衬套下平面与切削刃下方相平时,应停止铰削,此时,将连杆小端下压,使衬套平稳脱出铰刀,以免出现棱坎。在铰刀直径不变的情况下,将连杆翻转一面再铰一次,如图1-24所示。

图1-24 连杆衬套的铰削
d.试配。为防止铰削过度,应边铰削边用活塞销试配。当铰削到能用手掌力量将活塞销推入衬套1/3~2/5时,应停止铰削。此时,应将活塞销压入或用木槌打入衬套内,并夹持在台虎钳上往复扳动连杆,然后压出活塞销,检查衬套的接触面积是否符合要求。
e.修刮。根据接触面积和松紧程度,最后用刮刀做微量的修刮。修刮要领和修刮活塞销座孔的要求相同。当以手掌的力量把活塞销推入连杆衬套,感觉略有阻力时,则松紧度合适。衬套的接触面积应均匀分布、轻重一致,接触面积应不少于75%。
f.研磨试配。在铰削或磨削时,应留有研磨余量。将活塞销装入连杆衬套内配对研磨,并加少量机油,将活塞销夹持在台虎钳上,沿活塞销轴线方向扳动连杆,应无间隙感觉。加入机油扳动时无“气泡”产生,把连杆置于与水平方向呈75°时应能停住,轻轻触动连杆应能徐徐下降,此时间隙为合适。活塞销与连杆衬套的配合检测方法如图1-25所示。经过铰削和研磨的衬套,能用大拇指把活塞销推入连杆衬套内,此时应无间隙感觉。

图1-25 活塞销与连杆衬套的配合检测方法
(三)曲轴飞轮组检修
1.曲轴、曲轴轴承、飞轮的失效形式及原因分析
(1)曲轴的失效
曲轴的常见损伤形式有轴颈的磨损、弯扭变形和裂纹等。
① 轴颈的磨损。曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的,且磨损部位有一定的规律性。主轴颈和连杆轴颈径向最大磨损部位相互对应,即各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧,而连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。
连杆轴颈的径向不均匀磨损是由于作用在轴颈上的力沿圆周方向分布不均匀所引起的。这些力的合力大部分时间都作用在连杆轴颈内侧,方向沿曲柄半径向外,使连杆大头压紧在连杆轴颈内侧,因而连杆轴颈的内侧磨损最大。
连杆轴颈轴向也呈不均匀磨损。由于通往连杆轴颈的油道是倾斜的,当曲轴旋转时,在离心力的作用下,与油流相背一侧的轴承间隙形成涡流,使机械杂质偏积在连杆轴颈的这端而形成磨料磨损,因而加速了这一端轴颈的磨损,使连杆轴颈磨损呈现锥形。此外,连杆弯曲、连杆大头不对称结构等,都会造成轴颈受力不均匀,使轴颈沿轴向呈不均匀磨损。
主轴颈径向的不均匀磨损,主要是受连杆、连杆轴颈和曲柄离心力的影响,使靠近连杆轴颈一侧的轴颈与轴承间发生的相对磨损较大。主轴颈轴向也呈不均匀磨损。
轴颈表面还可能出现擦伤和烧伤。擦伤主要是机油不清洁,其中较大的机械杂质在轴颈表面划成沟痕。烧瓦后,轴颈表面会出现严重的擦伤划痕,轴颈表面烧灼后变成蓝色。
在发动机使用中,主轴颈的不均匀磨损后果也相当严重,各轴颈不同方向的磨损导致主轴颈同轴度的破坏,这往往是某些曲轴断裂的原因。
② 曲轴的弯扭变形。所谓曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于0.05mm。若连杆轴颈分配角误差大于30′,则称为曲轴扭曲。
曲轴产生弯曲变形,是由于使用不当和维修、装配不当造成的。如发动机在爆震和超负荷条件下工作、个别气缸不工作或工作不均衡、各道主轴承松紧度不一致、主轴承承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,将加剧活塞连杆组和气缸的磨损,以及曲轴和轴承的磨损,严重时会使曲轴疲劳折断。
曲轴扭曲变形,主要是由于烧瓦和个别活塞卡缸(胀缸)造成的,这也将影响发动机的配气正时和点火正时。当个别气缸壁间隙过小或活塞热膨胀过大时,活塞运动阻力将增大,曲轴运转不均匀,发展到活塞卡缸,未及时发现或卡缸发生后处理不当,便会导致曲轴的扭曲。此外,拖带挂车时起步过猛和紧急制动(未踩下离合器时)以及超速、超载等,都会引起曲轴的扭曲变形及其他耗损。
③ 曲轴的裂纹。曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角以及油孔处。前者是横向裂纹,危害极大,严重时将造成曲轴断裂,如有裂纹应更换曲轴;后者多为轴向裂纹,沿斜置油孔的锐边向轴向发展,必要时也应更换曲轴。
曲轴的横向、轴向裂纹主要是应力集中引起的,曲轴变形和修磨不慎也会使过渡区的应力陡增,加剧曲轴的疲劳断裂。
(2)曲轴轴承的失效
曲轴轴承包括曲轴主轴颈轴承和连杆轴颈轴承(俗称主轴承、主轴瓦、大瓦及连杆轴承、连杆瓦、小瓦)。
轴承常见的失效形式主要有磨损、刮伤、烧伤和疲劳剥落等,如图1-26所示。(资源1-7)

图1-26 轴承失效

资源1-7 轴承失效形式
轴承的磨损在使用初期较明显,由于初期使用的轴承的表面粗糙度大,接触面积较小,在交变冲击载荷的作用下,轴承磨损速度较快。轴承的疲劳剥落是由于曲轴在长时间的交变载荷作用下,使合金层局部疲劳剥落所致。轴承的刮伤是由于润滑油中的硬杂质进入轴承内,随着相对运动的作用,使轴承合金表面被刮伤。而轴承的烧伤主要是由润滑不良或轴与轴承配合间隙过小,在超负荷条件下运转而形成的。
(3)飞轮的失效
飞轮的失效形式主要是指飞轮工作面的磨损和严重烧灼及飞轮齿圈断齿或齿端冲击耗损。
飞轮是离合器主动部分的主要零件,飞轮工作平面长期与离合器摩擦片处于时而分离、时而接合的状态,故易产生相互磨损。
① 飞轮齿圈的失效。飞轮齿圈用于发动机的起动,当发动机起动时,飞轮齿圈上的齿轮受到起动机齿轮的频繁撞击和滑移干摩擦,且齿轮啮合处常夹杂着尘粒,使齿圈轮齿产生磨损或裂损剥落。所以飞轮齿圈常见的失效是轮齿的磨损和裂断。
② 飞轮工作面的失效。飞轮工作面即为与离合器摩擦片结合的平面。工作时由于在离合器分离和结合的瞬间,飞轮平面存在转速差,从而产生相对滑动摩擦,使飞轮平面产生磨损。当驾驶不当、离合器无自由行程或离合器压盘压力不足时,离合器与飞轮经常处于半离合状态,从而加速了飞轮的磨损。飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而导致局部烧灼变硬,使摩擦结合能力下降。
③ 飞轮螺栓孔的失效。飞轮是用螺栓与曲轴凸缘连接的,由于飞轮承受力较大,并且传递扭矩的同时常伴随着冲击载荷,因而将使飞轮螺栓孔产生失效变形。
2.曲轴检修
(1)曲轴轴颈磨损的检修
① 曲轴轴颈磨损的检测。(资源1-8)

资源1-8 曲轴轴颈磨损检测
曲轴轴颈磨损的检测通常是用外径千分尺测量轴颈的实际尺寸,经过计算,得出最大的圆度和圆柱度误差值,并与规求值(可查维修手册)进行比较,从而判定是否需要磨修及需要磨修的尺寸。
检测方法为:先用外径千分尺在油孔两侧测量,然后旋转90°再测量,测量位置如图1-27所示。

图1-27 曲轴轴颈的检测
1, 2—测量的横断面
a.圆度误差:用外径千分尺在轴颈同一横断面进行多点测量,先在油孔一侧量取一个尺寸,将曲轴转动90°,保持在同一横断面上,再量出一个尺寸,最大值与最小值差值的一半即为圆度误差。
b.圆柱度误差。用千分尺沿轴颈轴线前、后两个横断面,测量每一横断面的最大值与最小值,然后取两个横断面中最大值与最小值差值的一半即为圆柱度误差。
当圆度、圆柱度误差大于25μm时,应按检修尺寸磨修曲轴。目视可见的擦伤、起槽、毛糙、疤痕及烧伤等,均需磨修。
② 曲轴轴颈的磨修。
曲轴轴颈的磨修要在专用曲轴磨床上进行。除恢复轴颈尺寸及几何形状精度外,还应保证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置的精度。
(2)曲轴裂纹的检修
① 曲轴裂纹检测。
凡在大修发动机时,必须先对曲轴进行磁力探伤检查或超声波探伤检查,无磁力探伤等设备时可采用以下方法检测。
a.锤击法。去除曲轴表面油污,清洗并擦净,将曲轴两端搁置在木制的曲轴架上,用小锤子轻击每道曲柄臂,听其发出声音。若是清脆尖锐连贯的“锵、锵”声,则表明无裂纹;若是短促而不连贯的“噗、噗”声,则可能有裂纹。此时,可用放大镜在此处仔细观察,若有油渍冒出并呈一条线状,则此处就是裂纹所在部位。
b.粉渍法:将曲轴用柴油或煤油洗净并擦干后,在其表面均匀涂上一层滑石粉,然后用小锤轻击曲柄臂,若滑石粉变成黄褐色,则表明此处油渍由裂纹内部渗出。
② 曲轴裂纹检修。
裂纹发生在非受力部位或裂纹不会延伸时,可予以修复。曲轴裂纹发生在受力部位时,应换用新件。
(3)曲轴变形的检修
曲轴的弯曲变形是由于发动机工作不平稳,致使曲轴各轴颈受力不匀,当其超负荷工作或处于“爆燃”时,将使曲轴产生弯曲变形,导致轴承磨损加剧,并使气缸及活塞等机件加速磨损。当发动机大修时,若曲轴弯曲变形量大于0.10mm,则必须校正弯曲后再磨修,以防磨修量过大而缩短曲轴的使用寿命。弯曲变形量小于0.10mm时,可结合磨修曲轴予以校正。
(4)曲轴弯曲变形的检修
① 曲轴弯曲变形的检测。(资源1-9)

资源1-9 曲轴弯扭检测
a.将曲轴的第一道主轴颈和最后一道主轴颈用V形架支承在检测平板上。
b.以曲轴正时齿轮轴颈和飞轮凸缘外圆为基准,校正水平线后,将百分表的测头抵在中间主轴颈表面,如图1-28所示。

图1-28 曲轴弯曲变形的检测
1—百分表;2—V形铁
c.转动曲轴一周,百分表上指针的最大与最小读数的差,即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差,如图1-29所示(通常也用指针的最大与最小读数差值的一半作为直线度误差或弯曲值)。

图1-29 曲轴的径向圆跳动误差和弯曲度误差
1—曲轴中间主轴颈;2—百分表;3—连杆轴颈
d.检测弯曲度小于0.05mm时,可不进行压力校正;弯曲度大于0.10mm时,必须校正曲轴的弯曲变形。
② 曲轴弯曲变形的校正。曲轴弯曲变形的校正,通常采用冷压校正法和表面敲击法。
a.冷压校正法。如图1-30所示,用放在压床台面上的两个V形支架支承曲轴两端的主轴颈,在轴颈接触处垫以铜皮。转动曲轴,使其弯曲的凸面朝上,并将压头对准中间主轴颈,同样在V形压具与主轴颈接触处垫以铜皮。使百分表的触头垂直抵在两道被压主轴颈的正下方,转动表盘,使指针指“0”,然后用压床的压头向下慢慢增压,压弯量为曲轴弯曲量的10~15倍(若为球墨铸铁曲轴,应不大于10倍),保持压力3min左右,拆下检查,直至合格。再将曲轴加热到300℃~500℃,保温0.5~1h,以消除内应力。若变形量较大,应分多次校正,以防压弯量过大造成曲轴折断。

图1-30 曲轴的冷压校正
1—压头;2—V形压具;3—百分表;4—V形架
b.表面敲击法。如图1-31所示,通过敲击曲柄臂表面的非加工面,使曲轴变形而达到校正弯曲的目的。其原理是:当敲击曲柄臂外侧时,曲柄臂外侧延伸、内侧收缩,且下方并拢,主轴颈远端向下、近端向上移动;反之,若敲击曲柄臂内侧,则发生主轴颈远端向上、近端向下的变形。

图1-31 表面敲击法
(5)曲轴扭转变形的检修
① 曲轴扭转变形的检测。如图1-32所示,将曲轴两端同平面内的连杆轴颈转到水平位置,用百分表测量出这两个在同一方位上的连杆轴颈至平板的距离差值ΔA,即得曲轴扭转变形的扭转角:

图1-32 曲轴扭转变形的检测
θ=360°·ΔA·(2πR)-1≈57°ΔA·R-1
式中R——曲柄半径,mm。
② 曲轴扭转变形的修复。曲轴若出现轻微扭曲,可结合连杆轴颈的磨削予以修正;当扭曲严重时,应报废曲轴。
3.飞轮检修
(1)飞轮工作面的修整(资源1-10)

资源1-10 飞轮工作平面修整
当飞轮工作平面磨损成波浪形或起沟槽,深度超过0.5mm时,应光磨;当波浪形深度未超过0.5mm时,允许有不多于两道的环形沟痕存在,但应去掉毛刺。经过修整后,与新飞轮比较,减薄的厚度不得大于2mm。
(2)飞轮螺栓孔的修复
螺栓孔磨损后,可采用扩孔检修,然后配置相应加大尺寸的螺栓。
(3)飞轮端面圆跳动量的检查与调整
将百分表架装在飞轮壳上,百分表的测杆测头抵在飞轮的光滑端面上,转动表头指针对正“0”位,转动飞轮一圈,用百分表上的读数除以表头至飞轮旋转中心距离的2倍,即为端面圆跳动量。其工作面在半径为150mm的径向圆的跳动量不得大于0.15mm。当飞轮端面圆跳动量超过允许限度时,可在曲轴凸缘与飞轮之间加垫片调整。
(4)飞轮齿圈的修复(资源1-11)

资源1-11 更换齿圈
① 齿圈牙齿若是单面磨损,可将齿圈翻面后继续使用。翻面后,应在齿轮端头重新倒角。
②飞轮齿圈如有个别牙齿损坏,可继续使用。若牙齿损坏3个以上,或连续损坏2个牙齿,则会导致齿圈松动。当齿圈齿轮磨损超过齿长的30%时,应更换齿圈。
③ 更换齿圈时,新齿圈与飞轮的配合应有0.25~0.97mm的过盈量。新齿圈压入时,应将齿圈放在机油中加热到350℃~400℃,取出后对正安装位置,趁热压入。
4.轴承检修
(1)轴承的检查与更换
① 检查曲轴主轴承和连杆轴承是否有严重磨损、烧伤、割伤或疲劳剥落等现象。
② 有下列情况之一时曲轴主轴承应换用新件:
a.发动机大修。
b.曲轴有明显的环状沟槽、麻点和剥落等损伤。
c.轴承烧熔。
d.轴承磨损过多,与轴颈的配合间隙过大,常伴有发动机机油压力过低现象。
e.若发现曲轴止推垫片有摩擦面拉伤、变色翻边等现象,则应更换止推垫片。
(2)轴承选配
现代汽车发动机在制造和维修时,其曲轴轴承都是直接选配的,已不再使用“刮轴承”或“镗轴承”的修配方法。因为现代汽车发动机普遍采用薄型多层(3~5层)合金的轴承,其表面一层很薄的减磨合金镀层会使轴承具有良好的抗咬性、顺应性、嵌藏性和亲油性等表面性能。若用刮削法修配轴承,将把表面减磨合金镀层刮掉。
轴承的选配包括选择合适内径的轴承以及检验轴承的高出量、自由弹开量、横向装配标记(凸唇)、轴承钢背表面质量等内容。
① 选配轴承内径尺寸。根据曲轴轴颈的检修尺寸来选配,应选用与轴颈检修级别相同的新轴承。因此,在磨削轴颈时,各道轴颈的磨削尺寸应按选配的轴瓦孔径及所需的间隙确定。现代发动机曲轴轴承制造时,根据选配的需要,其内径已制成一个尺寸系列。
② 检验轴承钢背表面质量。轴承钢背表面光滑、完整、无损耗,横向定位凸唇完好,以确保钢背与座孔贴合良好。
③检验轴承自由弹开量(即弹性合适)。弹性合适无哑声,要求轴承在自由状态下的曲率半径大于座孔的曲率半径,保证轴承压入座孔后,可借轴承自身的弹力作用与轴承座贴合紧密,如图1-33(a)所示。将其装进座孔时,应感觉吃力,如轻轻地就能装入,则表明弹力不足。

图1-33 轴承装入座孔的要求
(a)检查自由弹开量;(b)检查高出量
④ 检验轴承的高出量。轴承装入座孔内,上、下两片的每端均应高出轴承座平面30~60μm,称为高出量h,如图1-33(b)所示。轴承高出座孔,以保证轴承与座孔紧密贴合,提高散热效果。轴承两端高出量既不能过大也不能过小,否则会造成轴瓦的“烧瓦”。
选择轴承概括为:根据轴颈选轴承,轴承长宽合标准,背面光滑凸点好,弹性合适无哑声。
5.曲轴、轴承间隙的检测与调整
(1)曲轴径向间隙的检测与调整
① 曲轴轴承径向间隙的检测。
a.拆下某一道曲轴轴承盖,将轴承与轴颈擦洗干净。
b.根据轴颈长度剪下一段塑料间隙条,按与曲轴轴线平行方向放置在轴承盖上,如图1-34所示。

图1-34 在轴承盖上放置塑料间隙条
c.将轴承盖按原有规定记号(或现做的记号)装复,并按规定力矩拧紧螺栓,如图1-35所示。

图1-35 拧紧曲轴轴承螺栓
注意:整个拧紧过程不得转动曲轴,以防止损坏塑料间隙条。
d.拆下曲轴轴承盖,对照塑料间隙条宽度调整测量间隙规,测量间隙规宽度对应的间隙值即为曲轴轴承间隙,如图1-36所示。

图1-36 测量曲轴轴承间隙
注意:若曲轴轴承间隙超过使用限度,则应予以调整或更换轴承。
② 曲轴轴承径向间隙的调整。
a.若轴承盖与轴承座之间有调整垫片,可适当增减垫片(增加垫片,间隙变大;减少垫片,间隙变小)至用不大的力就能灵活转动曲轴为宜。
注意:在转动曲轴时,应拆下全部火花塞(或喷油器)。
b.若无调整垫片,应成对更换新轴承,并重新进行装配和调整。
(2)曲轴轴向间隙的检查与调整
曲轴轴向间隙一般为0.05~0.20mm,使用极限为0.35mm。轴向间隙过大会引起气缸、主轴承和连杆轴承的异常磨损,甚至黏结咬死。因此,在二级维护时,应检查曲轴的轴向间隙。
① 曲轴轴向间隙检查方法。
a.塞尺法。用撬棒在轴承座和曲柄臂间撬动,把曲轴挤向后端,用规定厚度的塞尺插进曲柄臂与止推垫片之间进行测量。
b.百分表法。检查曲轴轴向间隙时,可在曲轴前端面安装一个百分表,如图1-37所示,然后将曲轴后移至极限位置。将百分表调整为零,再将曲轴前移至极限位置,此时读出百分表上的读数,即为曲轴轴向间隙值。若此间隙超标,则应更换曲轴止推垫片。

图1-37 曲轴轴向间隙的检测
② 曲轴轴向间隙的调整。曲轴轴向间隙是通过更换装在曲轴前端或后端的止推环的不同厚度来进行调整的;有的则是通过更换装在中间的不同侧面厚度的止推轴承来进行调整的。当止推环或轴承止推翻边磨损至极限厚度时,必须更换。