汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排除

李宽宽

摘要：曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，当曲柄连杆机构出现故障时，将直接影响汽车运行，发动机的动力性和经济性下降、噪声增加、运行不平稳，甚至造成发动机不能启动和发动机报废等严重故障。

关键词：发动机;曲柄连杆;故障

一、气缸压力不足

气缸压力是指活塞到达压缩上止点时，气缸内压力的大小。气缸压力不足，就意味着气缸密封性降低，将使发动机功率下降，启动困难，若个别气缸压力不足会使发动机运转不稳定。

（一）故障原因

（1）活塞环的侧隙、开口端隙过大，或气环开口的迷宫路线变短，或活塞环的第一密封面磨损后，其密封性变差。（2）活塞与气缸磨损过大，可使气缸间隙增大，活塞在气缸内运动摇摆，从而影响活塞环与气缸的良好贴合密封。（3）因活塞环结胶、积炭而卡在活塞环槽内，使环的自身弹性不能发挥，从而失去了气环与气缸壁的第一密封面。（4）氣缸拉伤。当气缸拉伤之后，活塞环与气缸的密封被破坏，造成气缸压力低。（5）安装了不匹配的活塞。如有的发动机所选用的活塞顶部凹坑深度不一，用错后将影响气缸压力。（6）气缸垫冲坏，气门座圈松动，气门弹簧折断或弹力不足，气门与气门导管因积炭或间隙过小，可使气门上下运动受阻等，从而导致气门密封不严。（7）正时齿轮安装错误，齿轮键槽不正确，正时齿轮损坏或磨损过甚，凸轮轴正时齿轮上的轮毂与轮松动等，导致配气相位不正确。（8）使用了不匹配的气缸盖，如有的气缸盖燃烧室容积可能不同，若装错会影响气缸压力。（9）进排气门间隙调整不当，或与气门座密封不严，或测试气缸压力时操作不当。（10）装有减压装置的发动机，其减压装置的间隙调整不当，使气门关不严。

（二）故障检修

当前使用气缸压力表检测气缸压力的方法较多，可用测启动机电流和启动机电压检测气缸压力;另外，也可用胶管和压缩空气逐缸测量的方法。用气缸压力表检测气缸压力时，应使发动机处在正常热态下冷却液在85～95℃，润滑油温度在70～90℃时进行。同时，应拔掉发动机转速传感器。

二、连杆弯曲、扭曲和双重弯曲

连杆的弯曲、扭曲和双重弯曲变形将使活塞在气缸中歪斜，造成活塞与气缸、连杆轴承与连杆轴颈的偏磨。

（一）故障原因

发动机工作时，气缸内的气体压力始终作用在活塞顶上。由于气体压力的作用，使活塞与活塞销、活塞销与连杆小头衬套压紧，并通过连杆使连杆轴承与连杆轴颈、主轴承与主轴颈相互压紧，由于上述各传力机件都具有一定的质量，具有保持原有运动状态的趋势，即惯性力的作用，再加上发动机超负荷和爆燃等原因，使连杆弯曲、扭曲或双重弯曲。

（二）故障检修

连杆弯曲、扭曲变形的检测可在连杆检验器上进行。

检测时，如果三点规的三个测点都与检测平板接触，说明连杆不弯曲也不扭曲。如果上测点与平板接触，下面两测点与平板不接触，且与平板的间隙相等，或下面的两测点与平板接触，而上测点与平板不接触，则表明连杆纯弯曲;如果一个下测点与平板接触，上测点与平板间的间隙等于另一个下测点与平板间隙的一半，说明连杆是纯扭曲;否则，是弯扭并存。连杆的弯曲、扭曲变形，通常用连杆校正器的附设工具进行校正。当连杆弯扭并存时，一般先校正扭曲后校正弯曲。连杆经过弯、扭校正后，两端座孔轴心线的距离变化应不大于0.15 mm，否则会影响气缸的压缩比。

三、曲轴弯曲和扭转

（一）故障原因

（1）曲轴在修磨加工时，装卡定位不当，磨床本身精度不高。（2）发动机超负荷运转，连续“爆燃”，工作不平稳使各轴颈受力不均匀。（3）曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，松紧不一，造成主轴颈中心不重合，运转时受冲击。（4）发动机发生轴承烧坏和抱住曲轴时，曲轴将出现弯曲和扭转。（5）曲轴轴向窜动过大或活塞连杆组重量不一，相差过大。（6）点火时间过早，或经常有1～2个火花塞工作不良，使发动机运转不平衡，曲轴受力不均匀。（7）曲轴的平衡被破坏，或曲轴连杆组以及飞轮的平衡被破坏;曲轴过多磨损和超细，强度、刚度不足，或由于装配不当而产生弯、扭变形。（8）曲轴材质不佳，或曲轴长期不合理放置造成变形。（9）汽车起步行驶时，放松离合器踏板动作过快，接合时不柔和。或用冲力启动发动机，使曲轴受到突然扭转。（10）行车中使用紧急制动或在发动机动力不足的情况下，用高挡低速勉强行驶。

（二）故障检修

曲轴弯曲变形后，其主轴颈的同轴度偏差增大。检验时，一般将曲轴的第一道和最后一道主轴颈搁置在检验平板的V型块上，将百分表头垂直地触及在中间一道主轴颈上（通常此道变形量最大），慢慢转动曲轴一圈，此时百分表指针所示的最大摆差，即为该轴颈对前后两主轴颈轴线的同轴度偏差，其偏差一般应不大于0.15 mm，否则应予校正，低于此限可结合磨削轴颈予以修正。

曲轴弯曲的校正通常采用冷压法和表面敲击法。

曲轴扭曲的检测时，可将曲轴置于检测平板的V型块上，然后将第一、六缸连杆轴颈转到水平位置，用百分表分别测量第一缸连杆轴颈和第六缸连杆轴颈至平板的距离，求得这同一方位上两个连杆轴颈的高度差。

曲轴轻微的扭转变形，可在曲轴磨床上磨削校正，大的扭转变形可用液压扳杆校正。

四、活塞裙部烧蚀

（一）故障原因

（1）冷却液不足或其他原因引起的发动机过热造成活塞过度膨胀，缩小了气缸的间隙（2）活塞与气缸的装配间隙过小，使油膜不能保存，结果出现干摩擦生热而导致烧蚀。（3）润滑油牌号不符或润滑油被汽油稀释，使气缸壁不能形成油膜，出现干摩擦或半干摩擦而生热，从而造成裙部烧蚀。（4）活塞质量不佳。裙部无椭圆或椭圆过小，致使活塞受热后，因活塞销座膨胀量大，出现反椭圆（活塞销轴方向加长），使活塞销轴线方向与气缸无间隙，或因加工、安装不当，使活塞与气缸的装配间隙过小。

（二）故障预防和检修

（1）汽车不能在缺冷却液、高温、大负荷的情况下长期运行。出车前，应检查润滑油数量和质量。（2）维修时应保证活塞与气缸的配缸间隙，选好活塞，活塞的圆度要符合规定。对全浮式活塞销座孔的加工，不能使其与销轴配合过紧。

五、活塞环槽磨损

（一）故障原因

（1）活塞环槽磨损比较严重的是第一、二道气环槽。因为活塞头部的热量是由活塞环传给气缸壁的，所以第一道气环受热最严重，若第一环槽得不到良好的散热，将使其裙部加速磨损。（2）在活塞工作时，环槽的上下侧面与活塞环产生冲击磨损，使配合间隙加大，密封性能变坏。环槽的磨损主要是下平面磨损。（3）气缸内壁在磨损成椭圆和锥形或因其他原因变形后，活塞环做往复运动时，形成时胀时缩的现象，加速了环槽的磨损。侧压力使活塞左右摆动，活塞环在槽内产生左右摩擦。（4）可燃混合气和点火提前角调整不当，均会导致燃烧不正常，使发动机受热时间长，温度增高，降低了活塞环岸的机械强度。（5）维修时清洁度不够，安装活塞环的工具制作或使用不当，气缸口台阶未进行修理，活塞顶和环槽内积炭等物未彻底清除等。（6）外界温差变化幅度大，而发动机未采取相应的保温或降温措施;在尘土和风沙大的地区对进气系统防尘工作不重视，即对空气滤清器的维护不及时。（7）不遵守发动机使用操作规程，启动后急于提高发动机转速，或起步后温度过高时又强制降温等。（8）活塞质量低劣，环槽及环岸加工粗糙，金相组织不佳。