李寬寬

摘要：曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，將直接影響汽車運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性下降、噪聲增加、運(yùn)行不平穩(wěn)，甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢等嚴(yán)重故障。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);曲柄連桿;故障

一、氣缸壓力不足

氣缸壓力是指活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)壓力的大小。氣缸壓力不足，就意味著氣缸密封性降低，將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，啟動(dòng)困難，若個(gè)別氣缸壓力不足會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。

（一）故障原因

（1）活塞環(huán)的側(cè)隙、開口端隙過大，或氣環(huán)開口的迷宮路線變短，或活塞環(huán)的第一密封面磨損后，其密封性變差。（2）活塞與氣缸磨損過大，可使氣缸間隙增大，活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)搖擺，從而影響活塞環(huán)與氣缸的良好貼合密封。（3）因活塞環(huán)結(jié)膠、積炭而卡在活塞環(huán)槽內(nèi)，使環(huán)的自身彈性不能發(fā)揮，從而失去了氣環(huán)與氣缸壁的第一密封面。（4）氣缸拉傷。當(dāng)氣缸拉傷之后，活塞環(huán)與氣缸的密封被破壞，造成氣缸壓力低。（5）安裝了不匹配的活塞。如有的發(fā)動(dòng)機(jī)所選用的活塞頂部凹坑深度不一，用錯(cuò)后將影響氣缸壓力。（6）氣缸墊沖壞，氣門座圈松動(dòng)，氣門彈簧折斷或彈力不足，氣門與氣門導(dǎo)管因積炭或間隙過小，可使氣門上下運(yùn)動(dòng)受阻等，從而導(dǎo)致氣門密封不嚴(yán)。（7）正時(shí)齒輪安裝錯(cuò)誤，齒輪鍵槽不正確，正時(shí)齒輪損壞或磨損過甚，凸輪軸正時(shí)齒輪上的輪轂與輪松動(dòng)等，導(dǎo)致配氣相位不正確。（8）使用了不匹配的氣缸蓋，如有的氣缸蓋燃燒室容積可能不同，若裝錯(cuò)會(huì)影響氣缸壓力。（9）進(jìn)排氣門間隙調(diào)整不當(dāng)，或與氣門座密封不嚴(yán)，或測(cè)試氣缸壓力時(shí)操作不當(dāng)。（10）裝有減壓裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，其減壓裝置的間隙調(diào)整不當(dāng)，使氣門關(guān)不嚴(yán)。

（二）故障檢修

當(dāng)前使用氣缸壓力表檢測(cè)氣缸壓力的方法較多，可用測(cè)啟動(dòng)機(jī)電流和啟動(dòng)機(jī)電壓檢測(cè)氣缸壓力;另外，也可用膠管和壓縮空氣逐缸測(cè)量的方法。用氣缸壓力表檢測(cè)氣缸壓力時(shí)，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)處在正常熱態(tài)下冷卻液在85～95℃，潤滑油溫度在70～90℃時(shí)進(jìn)行。同時(shí)，應(yīng)拔掉發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器。

二、連桿彎曲、扭曲和雙重彎曲

連桿的彎曲、扭曲和雙重彎曲變形將使活塞在氣缸中歪斜，造成活塞與氣缸、連桿軸承與連桿軸頸的偏磨。

（一）故障原因

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體壓力始終作用在活塞頂上。由于氣體壓力的作用，使活塞與活塞銷、活塞銷與連桿小頭襯套壓緊，并通過連桿使連桿軸承與連桿軸頸、主軸承與主軸頸相互壓緊，由于上述各傳力機(jī)件都具有一定的質(zhì)量，具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的趨勢(shì)，即慣性力的作用，再加上發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷和爆燃等原因，使連桿彎曲、扭曲或雙重彎曲。

（二）故障檢修

連桿彎曲、扭曲變形的檢測(cè)可在連桿檢驗(yàn)器上進(jìn)行。

檢測(cè)時(shí)，如果三點(diǎn)規(guī)的三個(gè)測(cè)點(diǎn)都與檢測(cè)平板接觸，說明連桿不彎曲也不扭曲。如果上測(cè)點(diǎn)與平板接觸，下面兩測(cè)點(diǎn)與平板不接觸，且與平板的間隙相等，或下面的兩測(cè)點(diǎn)與平板接觸，而上測(cè)點(diǎn)與平板不接觸，則表明連桿純彎曲;如果一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，上測(cè)點(diǎn)與平板間的間隙等于另一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板間隙的一半，說明連桿是純扭曲;否則，是彎扭并存。連桿的彎曲、扭曲變形，通常用連桿校正器的附設(shè)工具進(jìn)行校正。當(dāng)連桿彎扭并存時(shí)，一般先校正扭曲后校正彎曲。連桿經(jīng)過彎、扭校正后，兩端座孔軸心線的距離變化應(yīng)不大于0.15 mm，否則會(huì)影響氣缸的壓縮比。

三、曲軸彎曲和扭轉(zhuǎn)

（一）故障原因

（1）曲軸在修磨加工時(shí)，裝卡定位不當(dāng)，磨床本身精度不高。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)“爆燃”，工作不平穩(wěn)使各軸頸受力不均勻。（3）曲軸軸承和連桿軸承間隙過大，松緊不一，造成主軸頸中心不重合，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受沖擊。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生軸承燒壞和抱住曲軸時(shí)，曲軸將出現(xiàn)彎曲和扭轉(zhuǎn)。（5）曲軸軸向竄動(dòng)過大或活塞連桿組重量不一，相差過大。（6）點(diǎn)火時(shí)間過早，或經(jīng)常有1～2個(gè)火花塞工作不良，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，曲軸受力不均勻。（7）曲軸的平衡被破壞，或曲軸連桿組以及飛輪的平衡被破壞;曲軸過多磨損和超細(xì)，強(qiáng)度、剛度不足，或由于裝配不當(dāng)而產(chǎn)生彎、扭變形。（8）曲軸材質(zhì)不佳，或曲軸長期不合理放置造成變形。（9）汽車起步行駛時(shí)，放松離合器踏板動(dòng)作過快，接合時(shí)不柔和?；蛴脹_力啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使曲軸受到突然扭轉(zhuǎn)。（10）行車中使用緊急制動(dòng)或在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的情況下，用高擋低速勉強(qiáng)行駛。

（二）故障檢修

曲軸彎曲變形后，其主軸頸的同軸度偏差增大。檢驗(yàn)時(shí)，一般將曲軸的第一道和最后一道主軸頸擱置在檢驗(yàn)平板的V型塊上，將百分表頭垂直地觸及在中間一道主軸頸上（通常此道變形量最大），慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸一圈，此時(shí)百分表指針?biāo)镜淖畲髷[差，即為該軸頸對(duì)前后兩主軸頸軸線的同軸度偏差，其偏差一般應(yīng)不大于0.15 mm，否則應(yīng)予校正，低于此限可結(jié)合磨削軸頸予以修正。

曲軸彎曲的校正通常采用冷壓法和表面敲擊法。

曲軸扭曲的檢測(cè)時(shí)，可將曲軸置于檢測(cè)平板的V型塊上，然后將第一、六缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到水平位置，用百分表分別測(cè)量第一缸連桿軸頸和第六缸連桿軸頸至平板的距離，求得這同一方位上兩個(gè)連桿軸頸的高度差。

曲軸輕微的扭轉(zhuǎn)變形，可在曲軸磨床上磨削校正，大的扭轉(zhuǎn)變形可用液壓扳桿校正。

四、活塞裙部燒蝕

（一）故障原因

（1）冷卻液不足或其他原因引起的發(fā)動(dòng)機(jī)過熱造成活塞過度膨脹，縮小了氣缸的間隙（2）活塞與氣缸的裝配間隙過小，使油膜不能保存，結(jié)果出現(xiàn)干摩擦生熱而導(dǎo)致燒蝕。（3）潤滑油牌號(hào)不符或潤滑油被汽油稀釋，使氣缸壁不能形成油膜，出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦而生熱，從而造成裙部燒蝕。（4）活塞質(zhì)量不佳。裙部無橢圓或橢圓過小，致使活塞受熱后，因活塞銷座膨脹量大，出現(xiàn)反橢圓（活塞銷軸方向加長），使活塞銷軸線方向與氣缸無間隙，或因加工、安裝不當(dāng)，使活塞與氣缸的裝配間隙過小。

（二）故障預(yù)防和檢修

（1）汽車不能在缺冷卻液、高溫、大負(fù)荷的情況下長期運(yùn)行。出車前，應(yīng)檢查潤滑油數(shù)量和質(zhì)量。（2）維修時(shí)應(yīng)保證活塞與氣缸的配缸間隙，選好活塞，活塞的圓度要符合規(guī)定。對(duì)全浮式活塞銷座孔的加工，不能使其與銷軸配合過緊。

五、活塞環(huán)槽磨損

（一）故障原因

（1）活塞環(huán)槽磨損比較嚴(yán)重的是第一、二道氣環(huán)槽。因?yàn)榛钊^部的熱量是由活塞環(huán)傳給氣缸壁的，所以第一道氣環(huán)受熱最嚴(yán)重，若第一環(huán)槽得不到良好的散熱，將使其裙部加速磨損。（2）在活塞工作時(shí)，環(huán)槽的上下側(cè)面與活塞環(huán)產(chǎn)生沖擊磨損，使配合間隙加大，密封性能變壞。環(huán)槽的磨損主要是下平面磨損。（3）氣缸內(nèi)壁在磨損成橢圓和錐形或因其他原因變形后，活塞環(huán)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成時(shí)脹時(shí)縮的現(xiàn)象，加速了環(huán)槽的磨損。側(cè)壓力使活塞左右擺動(dòng)，活塞環(huán)在槽內(nèi)產(chǎn)生左右摩擦。（4）可燃混合氣和點(diǎn)火提前角調(diào)整不當(dāng)，均會(huì)導(dǎo)致燃燒不正常，使發(fā)動(dòng)機(jī)受熱時(shí)間長，溫度增高，降低了活塞環(huán)岸的機(jī)械強(qiáng)度。（5）維修時(shí)清潔度不夠，安裝活塞環(huán)的工具制作或使用不當(dāng)，氣缸口臺(tái)階未進(jìn)行修理，活塞頂和環(huán)槽內(nèi)積炭等物未徹底清除等。（6）外界溫差變化幅度大，而發(fā)動(dòng)機(jī)未采取相應(yīng)的保溫或降溫措施;在塵土和風(fēng)沙大的地區(qū)對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)防塵工作不重視，即對(duì)空氣濾清器的維護(hù)不及時(shí)。（7）不遵守發(fā)動(dòng)機(jī)使用操作規(guī)程，啟動(dòng)后急于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或起步后溫度過高時(shí)又強(qiáng)制降溫等。（8）活塞質(zhì)量低劣，環(huán)槽及環(huán)岸加工粗糙，金相組織不佳。