项目二 曲柄连杆机构

鸿

　　曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功冲程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个冲程中，即进气、压缩、排气冲程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构，通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。

在发动机做功时，气缸内最高温度可达2500K以上，最高压力可达3～5MPa，现代汽车发动机最高转速可达3000～6000r/min，则活塞在气缸内每秒钟要完成约100～200个冲程，可见其线速度是很大的。此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件还会受到化学腐蚀。因此，曲柄连杆机构工作条件的特点是高温、高压、高速和化学腐蚀。

知识目标

􀁹掌握机体组的组成

􀁹掌握机体组各组件的结构技能目标

􀁹掌握机体组的拆装、检测过程和规范

　　机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。

现代汽车发动机机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成（见图2-1）。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。。

任务一 机体组

机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。[删除]现代汽车发动机机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成（见图2-1）。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。

　　一、气缸盖罩气缸盖罩放置在气缸盖上，其功用是保护气门及其传动机构，防止润滑油外泄。气缸盖罩通常采用铝合金、镁合金或塑料制成，上有机油加注口和曲轴箱通风管。

　　二、气缸体

发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体-曲轴箱，简称为气缸体（见图2-2）。作为发动机各个机构和系统的装配基体，还要承受高温高压气体的作用力，因而要求气缸体应具有足够的刚度和强度。气缸体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。气缸体上有气缸、气缸套、水套和油道等。

根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。

（1）一般式气缸体

一般式气缸体（见图2-3）的油底壳安装平面和曲轴回转中心在同一高度。优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差。

（2）龙门式气缸体

龙门式气缸体（见图2-4）的油底壳安装平面低于曲轴的回转中心。优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。

（3）隧道式气缸体

隧道式气缸体（见图2-5）曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。优点是结构紧凑，刚度和强度好。缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。

　　根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。

（1）一般式气缸体

一般式气缸体（见图2-3）的油底壳安装平面和曲轴回转中心在同一高度。优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差。

（2）龙门式气缸体

龙门式气缸体（见图2-4）的油底壳安装平面低于曲轴的回转中心。优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。

（3）隧道式气缸体

隧道式气缸体（见图2-5）曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。优点是结构紧凑，刚度和强度好。缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。

　　图2-6（a）

1.气缸

气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。气缸工作表面由于经常与高温、高压的燃气相接触，且有活塞在其中作高速往复运动，故必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。为了满足以上要求，同时为了降低成本，一般采用表面镀耐磨材料层或镶嵌气缸套等方式处理。

汽车发动机气缸排列形式基本上有三种：直列式、V型和水平对置式(见图2-6a.b.c)。

直列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜的，甚至是水平的。这种排列形式的气缸体结构简单，加工容易，但长度和高度较大。一般六缸以下发动机多用直列式。

V型发动机将气缸排成两列，其气缸中心线的夹角<180°。它的特点是缩短了发动机的长度，降低了发动机高度，增加了气缸体的刚度，重量也有所减轻，但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工困难，一般多用于缸数多的大功率发动机上。

水平对置式发动机的高度比其他形式的小得多，在某些情况下，使得汽车（特别是轿车和大型客车）的总布置更为方便。

　图2-6（b）

　图2-6（c）

　　2.气缸套

气缸套是一个圆筒形零件，安装于气缸中，上由气缸盖压紧固定，活塞在其内孔作往复运动。气缸套有干式气缸套（见图2-7（a））和湿式气缸套（见图2-7（b）、（c））两种。

干式气缸套的外壁不直接与冷却液接触，装入气缸后和气缸的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。它的强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。

湿式气缸套外壁直接与冷却水接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。外表面有两个保证径向定位的凸出的圆环带A和B（见图2-7（b）），分别称为上支承定位带和下支承密封带。气缸套的轴向定位是利用上端的凸缘C（见图2-7（b））。

湿式气缸套下部用1～3道耐热耐油的橡胶密封圈进行密封，防止冷却液泄漏。上部的密封是利用气缸套装入机体后，气缸套顶面高出机体顶面0.05～0.15mm，这样当紧固气缸盖螺栓时，可将气缸盖衬垫压得更紧，以保证气缸的密封性，防止冷却液和气缸内的高压气体窜漏。

　　3.曲轴箱

气缸体下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

　　4.水套

气缸周围和气缸盖中均有用以充注冷却液的空腔，称为水套。气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的，利用水套中的冷却液流过高温零件的周围而将热量带走，对气缸体和气缸盖随时加以冷却，保证发动机能在高温下正常工作。

　　(三)、气缸盖与燃烧室

1.气缸盖

气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。

气缸盖承受气体压力和紧固气缸盖螺栓所形成的机械负荷，同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。为此气缸盖应具有足够的强度和刚度。为了使气缸盖的温度分布尽可能的均匀，避免进、排气门座之间发生热裂纹，应对气缸盖进行良好的冷却。气缸盖一般都由优质灰铸铁或合金铸铁铸造，轿车用的汽油机则多采用铝合金气缸盖。

气缸盖是结构复杂的箱形零件(见图2-8)，其上加工有进、排气门座孔，气门导管孔，火花塞安装孔(汽油机)或喷油器安装孔(柴油机)。在气缸盖内还铸有水套、进排气道和燃烧室或燃烧室的一部分。气缸盖上还加工有凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。

　　水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式三种结构形式(见图2-9)。在多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖的，则称该气缸盖为整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则该气缸盖为分块式气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体式气缸盖。

　　2.燃烧室

燃烧室是由活塞顶部和气缸盖上相应的凹部空间组成。

燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。所以，对燃烧室有两点基本要求：一是结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失和缩短火焰冲程；其次是使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时、完全和充分地集中燃烧。

汽油机常见的燃烧室形状有半球形(见图2-10)、楔形(见图2-11)与盆形(见图2-12)。

半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室顶部中央，火焰冲程短而均匀， 故燃烧速率高，散热少，热效率高，排气净化好，在轿车发动机上被广泛地应用。

楔形燃烧室结构简单、紧凑，散热面积小，热损失也小，能保证混合气在压缩冲程中形成良好的涡流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。

盆形燃烧室结构简单，成本低，但不够紧凑，热损失大。

　　四、气缸垫

气缸垫(见图2-13)装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。

气缸垫的材料要有一定的弹性，能补偿气缸盖和气缸体结合面的不平度，以确保密封，同时要有好的耐热性和耐压性，在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——石[]棉结构的气缸垫，由于铜皮——石棉气缸垫翻边处有三层铜皮，压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用弹性金属制作的气缸垫。

安装气缸垫时，首先要检查气缸垫的质量和完好程度，所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。

五、油底壳

油底壳（见图2-14）作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳用薄钢板冲压或用铝铸而成。

油底壳内设有挡板，用以减轻汽车颠簸时油面的震荡。此外，为了保证汽车倾斜时机油泵能正常吸油，通常将油底壳局部做得较深。油底壳底部设有磁性放油螺塞，可以吸附机油中的铁屑。

　　 六、发动机支承

发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支承支撑在车架上。发动机的支承方法，一般有三点支承和四点支承两种（见图2-15）。三点支承可布置成前一后二或前二后一。采用四点支承法时，前后各有两个支承点。

二、任务实施

（一）、任务内容

1.气缸体和气缸盖裂纹检测。

2.气缸体和气缸盖变形检测。

3.气缸磨损检测。

4.气缸压力检测。

（二） 、任务实施准备

1.器材与设备

发动机拆装台架、发动机故障检测台架、量缸表、游标卡尺、刀口尺、塞尺、气缸压力表、水压机、套装工具、清洁工具。

2.参考资料

《汽车构造拆装与维护保养实训》、发动机维修手册。

（三）、任务实施步骤

1.气缸体和气缸盖裂纹检测。

检测气缸体和气缸盖裂纹的方法常用水压法（见图2-16）。对于新镶气缸套的气缸体或修补过的气缸体，均应对其进行水压试验。试验时，应用专用的盖板封住气缸体水道口，用水压机将水压入缸体水道中（见图2-16），要求在300～400kPa的压力下，保持约5min。如出现由里向外有水珠渗出，即表明该处有裂。

气缸裂纹的修理方法有：粘结法、焊接法。

气缸盖出现裂纹一般应予以更换。

　　2.气缸体和气缸盖变形检测。

（1）拆卸气缸盖。

●具体操作步骤见《汽车构造拆装与维护保养实训》相关内容。

（2）清洁气缸体上端面和气缸盖下端面。

（3）将刀口尺放在气缸体上端面上，然后用塞尺测量刀口尺与气缸体上端面间的间隙（见图2-17），并记录检测结果。

　　3.气缸磨损检测。

（1）清洁气缸壁。

（2）用游标卡尺测量被测气缸的直径，根据此值选择测杆，应保证测到最大直径。

（3）组装量缸表。

（4）将量缸表的测杆伸入到气缸内，测量气缸壁①处磨损量（见图2-18），并记录结果。

通常是分别测量A向和B向的气缸磨损量。量缸表测杆与气缸轴 线要保持垂直。

（5）用同样的方法测量气缸壁②和③处的磨损量（见图2-18），并记录结果。

（6）安装气缸盖。

具体操作步骤见《汽车构造拆装与维护保养实训》相关内容。

4.气缸压力检测。

（1）启动发动机，使其达到正常工作温度后熄火。

（2）拆除汽油机某缸火花塞。

（3）将节气门置于全开位置。

（4）将手持式气缸压力表锥形橡皮头紧压在火花塞孔上。

（5）用起动机带动发动机运转3-5S，转速在正常范围(150r／min 左右)。

（6）记录下气缸压力表的读数，重复2-3次，取其平均值。

若测得的各缸压力都很低，则应往气缸内流入20-30ml发动 机润滑油。然后摇转发动机数转，再依上法测量各缸压力。

（7）安装火花塞。

　 三、拓展知识

（一） 、气缸体和气缸盖裂纹

1.故障现象

发动机在使用过程中，若发现冷却液异常消耗，润滑油中有水，发动机过热等现象出现；冬季环境温度低时，发动机起动后有冷却液从缸体某部位渗出。

2、故障原因

（1）发动机长时间超负荷工作。

（2）发动机处于高温状态时，突加冷水。

（3）水套水垢过多减小冷却水的通过面积，水垢传热性差，降低 了发动机的散热性能，发动机工作温度升高，热应力过大而 出现裂纹。

（4）发动机起动后，立即高速运转，致使在薄弱部位出现裂纹。

（5）没有按规定的顺序和扭矩拆装气缸盖，造成气缸盖受力不均 匀。

（6）装配气缸盖时，螺栓扭紧力矩超过划定的最大值，使气缸体 螺孔周围的金属发生变形等。

（7）受热不均匀。

（二）、气缸磨损

1.故障现象

发动机动力不足，活塞敲缸，烧机油，漏气，压缩比明显下降。

2.故障原因

（1）润滑不良。一个原因是由于气缸上部靠近燃烧室，温度较 高，润滑油在高温作用下会变稀，结果是其粘度下降，油膜不易形成，甚至被烧掉；另一原因是进入气缸中的混合气中含有细小的燃料油滴，尤其低温时这种现象更为严重，它不断冲刷气缸壁上的润滑油，这样在气缸的上部造成了严重的干摩擦和半干摩擦。

（2）机械磨损。发动机在做功冲程的瞬间，气缸内高压气体窜入活塞环背面，增大了活塞环对气缸壁的压力，使活塞环与气缸壁的摩擦力增大，磨损增加。

（3）化学腐蚀的磨损。低温时，气缸内燃烧后的生成物与水蒸气作用生成酸，软化了气缸壁，被软化部分极易被活塞环刮去，导致了气缸的磨损，而且温度越低这种现象越严重。

（4）磨料的影响。吸入气缸空气中的硬粒灰尘及不完全燃烧时产生的积炭，润滑油中未滤清的金属微粒等磨料，进入气缸壁与活塞、活塞环的配合表面之间，随着活塞在气缸中的往复运动，造成气缸的磨料磨损。

（5）爆震燃烧。爆震燃烧是汽油机的一种不正常燃烧现象。由于燃烧室末端的混合气在火花塞跳火形成的火焰尚未到达之前，受先燃混合气膨胀的进一步压缩和热辐射的影响，自行产生一个或几个火焰中心而燃烧，这种现象称为爆震燃烧，简称爆燃。爆燃的冲击波还将油膜从缸壁吹散和点燃，使润滑性能变坏，并增强了腐蚀作用。

任务三 曲轴飞轮组

知识目标

􀁹 掌握曲轴飞轮组组成

􀁹 掌握曲轴飞轮组各组件的结构

技能目标

􀁹 掌握曲轴飞轮组的拆装、检测过程和规范

一 基础知识

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成（见图2-51）。

一、曲轴

曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统。同时驱动配气机构和其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。

曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作，承受弯曲和扭转交变载荷。因此，曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的强度和刚度；轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性；曲轴的质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分。

曲轴一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进行精加工。现代汽车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴。球墨铸铁价格便宜，耐磨性能好，轴颈不需硬化处理，同时金属消耗量少，机械加工量也少。为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，圆角处要经滚压处理。

曲轴的基本组成包括前端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、后端等（见图2-52）。一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。

　　1.主轴颈

主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴瓦支承在曲轴箱的主轴承座中。曲轴的支承方式有全支撑和非全支撑两种（见图2-53）。

全支承方式曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。这种支承，曲轴的强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴瓦载荷，减小了磨损。

非全支承方式曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等，主轴瓦载荷较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总体长度有所减小。

2.连杆轴颈

连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，直列发动机的连杆轴颈数目 和气缸数相等；V形发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。

3.曲柄和平衡块

曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，使曲轴旋转平稳，曲柄处铸有平衡块。

4.曲轴前端和曲轴后端

曲轴前端装有正时齿轮、驱动风扇、水泵的带轮以及启动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封，防止机油外漏。曲轴后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。

　 （二）、曲拐布置与多缸发动机的工作顺序

曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次。

各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示，称为发火间隔角。

四冲程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈，其转角为720°，在曲轴转角720°内发动机的每个气缸应该点火作功一次。且点火间隔角是均匀的，因此四冲程发动机的点火间隔角为720°/i，(i为气缸数目)，即 曲轴每转720°/i，就应有一缸作功，以保证发动机运转平稳。

1.四冲程直列四缸发动机的曲拐布置和发火顺序

四冲程直列四缸发动机的4个曲拐在同一平面内（见图2-54），发火间隔角为720°/4＝180°，点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循环见表2-1和表2-2。

　　2.四冲程直列六缸发动机的曲拐布置和发火顺序

四冲程直列六缸发动机的六个曲拐分别布置在三个平面内（见图2-55），发火间隔角为720°/6=120°，点火顺序是1-5-3-6-2-4，其工作循环表见表2-3。

　　3.四冲程V型六缸发动机的曲拐布置和发火顺序

四冲程V型六缸发动机的发火间隔角仍为120°，3个曲拐互成120°（见图2-56）。工作顺序R1-L3-R3-L2-R3-L1。面对发动机的冷却风扇，右列气缸用R表示，由前向后气缸号分别为R1、R2、R3；左列气缸用L表示，气缸号分别为L1、L2和L3，工作循环见表2-4。

　　（三）、飞轮

飞轮的主要功用是用来贮存作功冲程的能量，用于克服进气、压缩和排气冲程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。

飞轮是高速旋转件，是一个很重的铸铁圆盘，用螺栓固定在曲轴后端的接盘上，具有很大的转动惯量。因此，要进行精确地平衡校准，平衡性能要好，达到静平衡和动平衡。

飞轮外缘压有的齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用（见图2-57）；汽车离合器也装在飞轮上，利用飞轮后端面作为驱动件的摩擦面，用来对外传递动力。

　　（四）、曲轴轴瓦

安装在曲轴和缸体的固定托架上，起到轴承和润滑作用的滑动轴承叫做曲轴轴瓦。

曲轴轴瓦一般分为普通轴瓦（见图2-58）和翻边轴瓦（见图2-59）两种。

翻边轴瓦不仅能起支撑和润滑曲轴的作用，还能起到曲轴轴向定位的作用。翻边轴瓦是将轴瓦两侧翻边作为止推面，在止推面上浇铸减摩合金。轴瓦的止推面与曲轴止推面之间留有0.06～0.25mm的间隙，从而限制了曲轴轴向窜动量。

汽车行驶时由于踩踏离合器而对曲轴施加轴向推力，使曲轴发生轴向窜动。过大的轴向窜动将影响活塞连杆组的正常工作和破坏正确的配气定时和柴油机的喷油定时。为了保证曲轴轴向的正确定位，需装设止推轴承，而且只能在一处设置止推轴承，以保证曲轴受热膨胀时能自由伸长。曲轴止推轴承一般用翻边轴瓦或半圆环止推片。

半圆环止推片（见图2-62）一般为四片，上、下各两片，分别安装在机体和主轴承盖上的浅槽中，用定位舌或定位销定位，防止其转动。装配时，需将有减摩合金层的止推面朝向曲轴的止推面，不能装反。

　　（五）、曲轴扭转减震器

曲轴是一种扭转弹性系统，其本身具有一定的自振频率。在发动机工作过程中，经连杆传给连杆轴颈的作用力的大小和方向都是周期性变化的，所以曲轴各个曲拐的旋转速度也是呈忽快忽慢的周期性变化，而安装在曲轴后端的飞轮转动惯量最大，可以认为是匀速旋转。

曲轴各曲拐的转动比飞轮有时快有时慢，这种现象称之为曲轴的扭转振动。

扭转减振器的功用就是吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果。一般低速发动机不易达到临界转速。但曲轴刚度小、旋转质量大、缸数多及转速高的发动机，由于自振频率低，强迫振动频率高，容易达到临界转速而发生强烈的共振。因此，为了消减曲轴的扭转振动，有的发动机在曲轴前端装有曲轴扭转减震器，使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。

　　1.橡胶曲轴扭转减振器

　　橡胶曲轴扭转减振器（见图2-61）减振器壳体与曲轴连接，减振器壳体与扭转振动惯性质量粘结在硫化橡胶层上。发动机工作时，减振器壳体与曲轴一起振动，由于惯性质量滞后于减振器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减。橡胶扭转减振器结构简单，工作可靠，制造容易，在汽车上广为应用。但其阻尼作用小，橡胶容易老化，故在大功率发动机上较少应用。

　　2.硅油曲轴扭转减振器

　　硅油曲轴扭转减振器（见图2-62）由钢板冲压而成的减振器壳体与曲轴连接。侧盖与减振器壳体组成封闭腔，其中滑套着扭转振动惯性质量。惯性质量与封闭腔之间留有一定的间隙，里面充满高粘度硅油。当发动机工作时，减振器壳体与曲轴一起旋转、一起振动，惯性质量则被硅油的粘性摩擦阻尼和衬套的摩擦力所带动。由于惯性质量相当大，因此它近似作匀速转动，于是在惯性质量与减振器壳体间产生相对运动。曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，使扭振消除或减轻。硅油扭转减振器减振效果好，性能稳定，工作可靠，结构简单，维修方便，所以在汽车发动机上的应用日益普遍。但它需要良好的密封和较大的惯性质量，致使减振器尺寸较大。

二、任务实施

（一）、任务内容

1.曲轴弯曲检测。

2.曲轴轴颈磨损检测。

3.曲轴轴向隙检测。

4.曲轴径向隙检测。

（二）、任务实施准备

（1）.器材与设备

发动机拆装台架、千分尺、百分表、V形铁、套装工具和清洁用具。

（2）.参考资料

《汽车构造拆装与维护保养实训》、发动机维修手册。

　　（三）、任务实施步骤

（1）.清洁、检查发动机。

（2）.曲轴飞轮组拆卸。

●具体操作步骤见《汽车构造拆装与维护保养实训》相关内容。

（3） .检测曲轴弯曲。 将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板的V形块上，将百分表测头抵在中间主轴颈上，慢慢转动曲轴一圈（见图2-63）。

百分表指针所示的最大摆差，即为中间主轴颈的径向圆跳动误差值。

（4） .检测曲轴轴颈磨损。

曲轴轴颈磨损可采用千分尺分别测量每道主轴颈与连杆轴颈的两个截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ的最大与最小尺寸（见图2-64），即可以计算出曲轴磨损量、圆度与圆柱度。

（5）.检测曲轴轴向间隙。

将百分表头触及曲轴一端，轴向推动曲轴，观察百分表摆动情况（见图2-65）。也可以用塞尺塞入主轴颈与主轴承盖之间测量。

6.检测曲轴径向间隙。

（1）清洁连杆轴瓦和曲轴连杆轴颈。

（2）将塑料间隙测量片沿着轴向置于轴颈上（见图2-66）。

（3）装上连杆轴承盖，按规定力矩紧固连杆螺栓（注意不要转动曲轴），然后拆下连杆轴承盖，测量塑料间隙测量片压扁后的厚度，与规定值相比较。

（7）.装配曲轴飞轮组。

●具体操作步骤见《汽车构造拆装与维护保养实训》相关内容。

　　（4） .检测曲轴轴颈磨损。

曲轴轴颈磨损可采用千分尺分别测量每道主轴颈与连杆轴颈的两个截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ的最大与最小尺寸（见图2-64），即可以计算出曲轴磨损量、圆度与圆柱度。

（5）.检测曲轴轴向间隙。

将百分表头触及曲轴一端，轴向推动曲轴，观察百分表摆动情况（见图2-65）。也可以用塞尺塞入主轴颈与主轴承盖之间测量。

6.检测曲轴径向间隙。

（1）清洁连杆轴瓦和曲轴连杆轴颈。

（2）将塑料间隙测量片沿着轴向置于轴颈上（见图2-66）。

（3）装上连杆轴承盖，按规定力矩紧固连杆螺栓（注意不要转动曲轴），然后拆下连杆轴承盖，测量塑料间隙测量片压扁后的厚度，与规定值相比较。

（7）.装配曲轴飞轮组。

●具体操作步骤见《汽车构造拆装与维护保养实训》相关内容。

三、拓展知识

（一）、曲轴主轴承响

1.故障现象

（1）发动机稳定运转不响，转速突然变化时，发出低沉、连续的“嘡、嘡”的金属敲击声，严重时伴随发动机振动。

（2）发动机有负荷时响声明显。

（3）响声随发动机转速的提高而增大。

（4）产生响声的部位是在发动机缸体下部曲轴箱处。

（5）单缸断火时响声无明显变化，相邻两缸同时断火时，响声明显减弱或消失。

2.故障原因

（1）曲轴轴承盖固定螺栓松动。

（2）曲轴轴承盖螺栓拧紧力不够。

（3）曲轴轴承或轴颈磨损，导致轴承径向间隙过大。

（4）润滑不良致使轴承合金烧蚀或脱落。

（5）润滑油变质或压力过低。

（6）曲轴弯曲变形或轴向窜动量大

（二）、连杆轴承响

1.故障现象

（1）发动机加速时，有连续明显的“铛铛”声，响声清脆，短促而坚实，并随发动机转速的升高而增大，随负荷的增加而增强。

（2）发动机温度发生变化时，响声不变化。

（3）发动机负荷变化时，响声随负荷的增加而加剧。

（4）断火试验，响声明显减弱或消失，但复火时响声又立即出现。

2.故障原因

（1）连杆轴承盖固定螺栓松动或折断。

（2）连杆轴承减磨合金烧毁或脱落。

（3）连杆轴承或轴颈磨损过甚，造成径向间隙过大。

（4）机油压力过低或机油变质或曲轴通往连杆轴颈的油道堵塞。

思考题

1.曲柄连杆机构的作用及组成？

2.机体组的作用及组成？

3.气缸体、气缸套的作用、类型及结构形式？

4.气缸盖和燃烧室的作用及结构？

5.气缸垫的作用及类型？

6.油底壳的作用及结构？

7.活塞连杆组的组成及作用？

8.活塞的作用、结构及类型？

9.活塞环的作用、结构及类型？

10.活塞销的作用、结构及类型？活塞销与连杆的连接方式？

11.连杆的作用及结构？

12.曲轴的作用及结构？

13.四冲程直列四缸发动机的曲拐布置和发火顺序？

14.飞轮的作用及结构？

15.曲轴扭转减震器的作用及类型？

思考题

1.曲柄连杆机构的作用及组成？

2.机体组的作用及组成？

3.气缸体、气缸套的作用、类型及结构形式？

4.气缸盖和燃烧室的作用及结构？

5.气缸垫的作用及类型？

6.油底壳的作用及结构？

7.活塞连杆组的组成及作用？

8.活塞的作用、结构及类型？

9.活塞环的作用、结构及类型？

10.活塞销的作用、结构及类型？活塞销与连杆的连接方式？

11.连杆的作用及结构？

12.曲轴的作用及结构？

13.四冲程直列四缸发动机的曲拐布置和发火顺序？

14.飞轮的作用及结构？

15.曲轴扭转减震器的作用及类型？

思考题

1.曲柄连杆机构的作用及组成？

2.机体组的作用及组成？

3.气缸体、气缸套的作用、类型及结构形式？

4.气缸盖和燃烧室的作用及结构？

5.气缸垫的作用及类型？

6.油底壳的作用及结构？

7.活塞连杆组的组成及作用？

8.活塞的作用、结构及类型？

9.活塞环的作用、结构及类型？

10.活塞销的作用、结构及类型？活塞销与连杆的连接方式？

11.连杆的作用及结构？

12.曲轴的作用及结构？

13.四冲程直列四缸发动机的曲拐布置和发火顺序？

14.飞轮的作用及结构？

15.曲轴扭转减震器的作用及类型？