一、情境描述
一辆北京现代悦动轿车，车主反映车子异响。主轴承磨损、颈项间隙过大会导致车子出现粗重而发闷的“嘡、嘡”敲击声，发动机转速越快声音越响，负荷越大声响随之增大；反之则减小。
二、相关知识
（一）曲轴的失效形式
1.曲轴裂纹
裂纹产生的原因：裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角以及油孔处，多由应力集中引起。曲柄与轴颈过渡圆角处的裂纹是横向裂纹，危害极大，严重时会造成曲轴断裂。油孔处的裂纹为轴向裂纹，沿斜置油孔的锐边轴向发展，必要时应更换曲轴。
曲轴裂纹检查有观察法、磁力探伤法和浸油敲击法。曲轴裂纹可以通过焊接进行修复，如果裂纹严重必须更换曲轴。
2.曲轴变形包括弯曲、扭曲变形
曲轴弯曲产生的原因：曲轴超负荷，冲击，振动，少数缸不工作或工作不平衡，受力不均匀。
曲轴弯曲变形的检查：以两端主轴颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差。检验时，将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板的V形块上，将百分表触头垂直抵在中间主轴颈上，慢慢转动曲轴一圈，百分表指针所指示的最大读数与最小读数之差，即为中间主轴颈的径向圆跳动误差值。
曲轴弯曲变形的校正：
（1）曲轴的径向圆跳动误差不得大于0.15mm，否则应进行校正。
（2）当曲轴弯曲变形量较大时，校正必须分步、反复多次进行，直到符合要求为止。
校正后的曲轴径向圆跳动误差不得大于0.05mm。
曲轴变形修复：
（1）当变形量不大时，可采用敲击校正法，即用锤子敲击曲柄边缘的非工作表面，使被敲击表面产生塑性残余变形，达到校正弯曲的目的。
（2）冷压校正是将曲轴用V形铁架住两端主轴颈，用油压机沿曲轴弯曲相反方向加压。由于钢质曲轴的弹性作用，压弯量应为曲轴弯曲量的10～15倍，并保持2～4min。为减小弹性后效作用，最好采用人工时效法消除。
曲轴扭曲变形产生的原因：某一缸活塞卡缸，活塞运动阻力过大，紧急制动，没踏下离合器，超载。
曲轴扭曲变形的检查：曲轴扭曲变形检验的方法和弯曲检验一样，将曲轴两端主轴颈分别放置于检验平板的V形块上，保持曲轴水平，使两端同一曲柄平面内的两个连杆轴颈位于水平位置，用百分表测量两轴颈最高点至平板的高度差ΔA，据此求得曲轴主轴线的扭曲角θ，即
式中，R为曲轴半径。
曲轴扭曲变形的校正：曲轴扭曲变形量一般很小，若出现扭曲，可直接在曲轴磨床上结合对连杆轴颈的磨削予以修正。
3.曲轴磨损
（1）磨损主要发生在曲轴主轴颈和连杆轴颈的部位，且磨损是不均匀的，有一定的规律性。
（2）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部位靠近连杆轴颈一侧，连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。
（3）曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损，与连杆轴颈油道的油流相背的一侧磨损严重。
（4）各轴颈不同方向的磨损，导致主轴颈同轴度破坏，容易造成曲轴断裂。
曲轴磨损的检查：主要是用外径千分尺测量轴颈的直径、圆度误差和圆柱度误差。一般根据圆柱度误差确定轴颈是否需要修磨，同时也可确定修理尺寸。
主轴颈和连杆轴颈磨损后，其圆度、圆柱度误差超出标准要求时（如桑塔纳2000型发动机曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度、圆柱度误差的磨损极限为0.02mm），应进行曲轴的光磨修理。
（二）曲轴异响产生的原因
（1）曲轴轴瓦与曲轴轴颈磨损，导致配合间隙过大，产生撞击声。
（2）安装时曲轴轴瓦盖螺栓力矩没有达到规定值，出现轴颈与轴瓦的撞击声。
（3）曲轴轴向间隙过大，产生曲轴前后窜动，使曲轴轴向定位端面与止推垫圈相互撞击而出现声响。
（4）曲轴弯曲、折断，运转时产生撞击声。
（5）曲轴箱内的润滑油不足或过稀，由于润滑不良而使轴瓦合金烧毁脱落而产生响声。
（三）曲轴异响判断方法
（1）在机油加注口处听察，反复改变发动机转速，突然加速或减速，若有低闷、钝哑而沉重的“镗、镗”声响，再用一字起子头抵在气缸体两侧的曲轴位置处听察，同时不断变化转速，若声响明显，则判断为曲轴声响。(https://www.xing528.com)
（2）利用单缸断火法，听察声响若无变化，若利用相邻两缸断火法试验，声响明显减弱，则声响故障在该两缸之间。
（3）若发动机温度越高（机油黏度越低），声响越明显，且到高速时声响变为杂乱，则有可能是曲轴弯曲。
（4）当高速运转时，机体有较大的振动，车辆载重爬坡时，驾驶室有振动感，机油压力显著下降，则说明曲轴轴瓦间隙过大，合金脱落。
（5）前端轴瓦发响，第1缸缸盖上方有振动；后端轴瓦发响，第6缸缸盖上方有振动；中间轴瓦发响，第3、4缸缸盖上方有振动。若声频和振频一致，即可断定相应部位曲轴轴瓦发响。
（6）踩下离合器踏板，若曲轴皮带轮向前窜动且声响减轻或消失，则为曲轴轴向间隙过大而发响。
（7）在发动机后端曲轴部位，若发出一种沉闷的“嗒、嗒”敲击声，其声响有规律地随着工作循环而周期性变化，变换转速时更易发觉，在起动和停止时特别明显，即可证实是飞轮紧固螺栓松动而发出的撞击声。
（8）若发动机转速并不高，机体却振动较大，甚至有摆动摇晃现象，同时发出沉重、粗闷的“嘣、嘣”金属敲击声，则表明曲轴将要折断。
三、任务实施
（一）任务实施环境
1.现场设备、工量具等准备（见表2.29）
表2.29 现场设备、工量具等准备
续表
2.技术要求（见表2.30）
表2.30 技术要求
（二）任务实施步骤
1.曲轴的裂纹检查
曲轴裂纹的检查方法有观察法、磁力探伤法和浸油敲击法。曲轴裂纹可以通过焊接修复，如果裂纹严重必须更换曲轴。
2.曲轴弯曲变形的检测
将曲轴放在检测平台的V形块上，百分表指针抵触在中间主轴颈上，转动曲轴一圈，百分表指针的摆差一般不应超过0.04～0.06mm，如图2.73所示。
曲轴测量
图2.73 曲轴弯曲变形的检测
3.曲轴磨损的检测
用外径千分尺或游标卡尺测量主轴颈及连杆轴颈的磨损量，从而计算圆度及圆柱度误差，以判别曲轴是否需要大修。
（1）根据曲轴轴颈选用适当量程的外径千分尺。
（2）依据磨损规律，用外径千分尺分别测量曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损量，并计算圆度、圆柱度误差。先在轴颈油孔的两侧测量，然后旋转90°再次测量。每一轴颈选取两个截面，每个截面大约选在轴颈长度的1/4处，如图2.74所示。
图2.74 曲轴磨损测量
检测完成后将测量数据填入表2.31。
表2.31 测量数据
四、任务总结
掌握曲轴裂纹、弯曲、扭曲、磨损的检测方法和步骤。了解曲轴异响的原因和诊断步骤。
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