汽车发动机气缸体和曲柄连杆机构装配成功

项目目的

1）了解曲柄连杆机构的结构和工作原理。

2）熟练掌握曲柄连杆机构的装配方法。

项目内容

曲柄连杆机构的装配。

相关知识

汽车行驶到一定里程，发动机的整体性能下降，我们可以通过进气系统真空度、发动机气缸压力和漏气率的检查结果确定汽车发动机机体的性能。

1.进气系统真空度检查

（1）进气系统真空度检查的意义 进气歧管真空度是汽油机的重要诊断参数之一，可用真空表进行检测。检测前应将发动机预热至正常工作温度，然后将真空表软管连接到节气门后方的专用接管上，保持发动机按规定怠速无负荷运转，读取真空表上的读数和指示状态。

影响电控燃油喷射发动机性能的主要因素有进气系统密封性、点火性能及空燃比，其中进气系统密封性所产生的影响尤为关键。进气系统密封性的检测可以用测量气缸压力、测量气缸漏气量（或漏气率）、测量曲轴箱窜气量和测量进气管真空度等4种方法实现。

利用真空表检测进气管真空度来判断发动机故障的方法一般不为人所充分利用，其原因是未充分认识到真空表的使用价值，尤其是没有从机理上探明它能够反映的各种现象。进气管真空度的大小可用ΔP_x=P₀-P_x（P₀为进气管压力）来表示，它是发动机各缸进气时对进气管形成的负压总和，其负压值的高低及稳定性的好坏与工作气缸的数量、发动机的转速、进气系统的密封性、点火性能的好坏及空燃比（A/F）的好坏程度成正比，而与节气门的开度成反比。

转速的高低和节气门开度的大小，两者均直接影响空燃比及燃烧条件。ΔP_x及波动幅度反映了汽油机工况的好坏。例如，当节气门开度（或转速）一定时，若点火性能变坏，燃烧条件随之恶化，转速下降，ΔP₀降，继而又影响喷油量和A/F的大小，如此相互反馈形成连锁反应，如图4⁃44所示。进气系统密封性、点火性能、空燃比等因素变化时，ΔP₀受其影响产生相应变化，ΔP₀的高低了决定汽油机性能的好坏。

图4⁃44 影响进气管真空度的原因

（2）真空表的使用 如果随意改变节气门的开度（急加速或急减速）就会获取真空度的变化值，根据这些数值的变化，就可分析和判断发动机存在的故障。

（3）进气歧管真空度检测与分析 让发动机在海平面高度下怠速运转，根据真空表读数及其指示状态进行分析与判断。注意：海拔每增加1000m，真空表读数相应降低约10kPa。

1）若真空表指针稳定地指示在57～71kPa，说明发动机密封良好；快速启闭节气门，若真空表指针能随之在7～84kPa灵敏摆动，说明进气管真空度对节气门开度变化的随动性较好，则进一步说明发动机密封良好。

2）若真空表指针有规律地跌落3～23kPa，且摆幅不大，则说明气门与气门座密封不良，同时可能伴随有回火（进气门漏气）、放炮（排气门漏气）现象。

3）若真空表指针在17～57kPa且大幅摆动，可能是气缸垫烧损漏气所至。

4）若真空表读数低于正常值，快速开启节气门，真空表指针迅速下降，几乎为0；而且当节气门关闭时，指针不能回复到84kPa，则说明活塞与气缸之间密封不良，同时可能出现排气管冒蓝烟（烧机油）现象。

2.发动机密闭性检查（气缸压力）

（1）发动机气缸密闭性的检测 气缸压缩压力是发动机的重要诊断参数。气缸压力过高会造成发动机工作粗暴、过热、爆燃等现象，而气缸压力过低将导致发动机难以起动，甚至不能起动、怠速不稳、无力、油耗增加、排放超标等故障，因此气缸密封性的好坏是判断发动机技术状况的重要依据。

（2）影响气缸密封性的主要原因 气缸、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环及进排气门的工作状况将直接影响气缸的密封性，具体原因如下。

1）气缸盖端面磨损、变形，气缸盖螺栓松动造成密封不良。

2）气缸垫损坏造成漏气，往往伴随有漏水、漏油。

3）气缸、活塞、活塞环磨损过大，活塞环对口、弹性下降、断裂将导致向下窜气，将向上窜油；气缸裂纹将造成漏气、漏水。

4）气门、气门座工作面磨损、烧蚀、积炭导致密封不良。

5）气门间隙或配气正时调整不当。

（3）发动机气缸压力测试的意义 发动机的气缸压力反映了气缸的密封性，是发动机的动力性能指标之一，其数值对发动机性能的影响巨大。缸压数值不正常将会导致混合气燃烧不良、燃料消耗上升、功率下降、发动机起动困难、汽车动力性能下降等严重问题。该数值也是发动机故障诊断和决定采取何种修理方案的重要依据。汽车修理标准就明确规定气缸缸压值下降达到25%是发动机进行大修的重要标志之一。因此，发动机气缸压力测试具有重要的实践意义。

（4）测试原理 发动机气缸压力测试所采用的仪器是气缸压力表，如图4⁃45所示。该表是一种气体专用压力表，它一般由表头、导管、单向阀和接头组成。气缸压力表在外形各异，但其原理是一致的。表头驱动元件是一根扁平的弯曲成圆圈状的管子，一端为固定端，另一端为活动端。活动端通过杠杆、齿杆机构带动指针运动，在表盘上显示出压力数值的大小。

（5）气缸压力的检测方法 以捷达轿车发动机为例，测量气缸压力时，发动机机油温度至少为30℃，具体步骤如下。

图4⁃45 气缸压力表

1）拔下点火线圈及火花塞高压线，用专用扳手拧下火花塞。

2）将加速踏板踩到底，使节气门全开。

3）将气缸压力表或其专用检测仪装入火花塞孔。

4）用起动机带动发动机运转，直至气缸压力表或检测仪显示的压力值不再上升，记录此值。

捷达轿车发动机气缸压缩压力值应为1～1.3MPa，压力极限值为0.75MPa，各缸间压力差最大允许值为0.3MPa。

设备、工具和材料准备

1）拆装工作台、工具。

2）气缸压力表。

操作步骤

装配曲柄连杆机构前，将机体组、曲轴飞轮组、活塞连杆组清洗干净，并用压缩空气吹干清洗液。

1.安装曲轴轴承

如图4⁃46所示，对准轴承凸起和缸体的凹槽，装上5个上轴承，上轴承有一个油槽和油孔与机体油道相通，对准轴承凸起和主轴承盖的凹槽，装上5个下轴承，并在凸轮轴轴承座上涂上机油。

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图4⁃46 安装曲轴轴承

2.安装曲轴止推垫片

如图4⁃47所示，在缸体3号轴颈位置安装两个上止推垫片，带油槽的一面朝外，在3号轴承盖上安装两个下止推垫片，带油槽的一面朝外。

图4⁃47 安装曲轴止推垫片

3.安装曲轴

如图4⁃48所示，在正确的位置安装5个曲轴轴承盖。每个轴承盖有代号和向前标记，在主轴承盖螺栓的螺纹和螺栓头下面涂一薄层机油。按从中间到两边的顺序分几次均匀拧紧10个主轴承盖螺栓。曲轴主轴颈螺栓的标准力矩为60N·m。安装完毕后曲轴应该转动灵活，并检查曲轴止推间隙。

图4⁃48 安装曲轴

4.安装连杆分总成

1）如图4⁃49所示，在活塞环槽和连杆大头涂上机油，用一段软管套在连杆螺栓上，防止损伤曲轴。

图4⁃49 活塞连杆涂机油并套好连杆螺栓

2）如图4⁃50所示，使用活塞环收紧器，按图4⁃51所示的活塞环开口位置和活塞安装位置把活塞和连杆总成推入各自的气缸，活塞的前标记朝前。

图4⁃50 使用活塞环收紧器

图4⁃51 活塞环开口位置和活塞安装位置

3）匹配连杆盖和连杆的号码，安装连杆盖，如图4⁃52所示，前标记朝前，在连杆盖螺母下方涂一薄层机油，分几次交替拧紧螺母。连杆螺栓拧紧扭矩为29N·m。

图4⁃52 安装连杆轴承盖

4）如图4⁃53所示，用油漆在螺母和连杆螺栓上做标记。

5）如图4⁃54所示，将螺母拧紧90°，检查曲轴转动灵活。

6）如图4⁃55所示，在后油封接触面上涂上密封胶，更换新垫片用6个螺栓安装后油封座圈。后油封螺栓拧紧扭矩为9.3N·m。

7）如图4⁃56所示，在气缸体上安装一个新垫片，使机油泵的驱动转子的花键齿与油泵侧曲轴的大齿啮合。用7个螺栓安装机油泵（标记为A的螺杆长度为35mm，标记为B的螺杆长度为25mm），油泵螺栓的拧紧扭矩为22N·m。

图4⁃53 螺母和连杆螺栓上做标记

图4⁃54 将螺母拧紧90°

8）如图4⁃57所示，用两个螺栓和两个螺母安装新垫片和滤清器。拧紧扭矩为9.3N·m。

9）如图4⁃58所示，将密封填料涂在油底壳上。用19个螺栓和两个螺母安装油底壳。油底壳螺栓拧紧扭矩为4.9N·m。

10）按前述方法8A⁃FE发动机气门传动组的安装步骤完成后续的任务。

图4⁃55 安装发动机后油封座圈

图4⁃56 安装机油泵总成

图4⁃57 安装机油滤清器分总成

图4⁃58 安装油底壳分总成

考核

想一想，做一做

1.连杆在安装过程中应注意哪些事项？

2.曲轴轴承和止推垫片的安装过程中应注意哪些事项？