1.7 曲柄连杆机构故障案例分析

在生产实践中对曲柄连杆机构的检修是对汽车发动机大修或汽车出现故障后根据故障现象，对汽车外围零部件检修时没发现问题的前提下进行的，是对汽车发动机检修的最后一步，未解体前要对发动机“尾气”“三漏”观察、异响部位及各气缸压力进行测量，分析其故障的成因，拆检时找出造成故障的部位，按前面讲的故障排除方法排除故障。本节的案例是在排除油路、电路和外围气路故障的前提下进行的。

案例1 气缸出现非正常磨损

1.故障产生后发动机的表象

气缸的磨损是由于活塞和活塞环对气缸壁的相对运动而产生的。气缸磨损严重时，气缸压力下降，引起发动机起动困难、功率降低、耗油增多等。

2.故障产生的原因

1）润滑油中含有尘土、积炭和金属颗粒，它们随着机油飞溅到气缸表面，或空气滤清器效果不良，使含有杂质的空气被吸入气缸内，均会加速气缸的磨损。

2）发动机温度过高，造成润滑油变稀，油膜形成困难；发动机长时间低温运转，使机油粘度加大，难以进入活塞和气缸壁之间，均会造成气缸过度磨损。

3）连杆弯曲、曲轴弯曲、活塞偏磨、活塞环弹力过大等，均会使活塞在气缸中的运动走形和单位压力大，引起气缸壁过度磨损。

4）汽油或冷却液漏入曲轴箱内，稀释了润滑油，降低了润滑作用而使气缸磨损过快。

5）镗磨气缸不当或气缸体变形，或曲轴的轴向窜动过大，引起气缸中心线和曲轴轴线不垂直，或活塞运动偏离气缸中心造成气缸磨损异常。

6）镗、刮削连杆大端轴承（瓦）和铰削小端衬套时，两孔中心线不平行，导致活塞装配不当，引起气缸不正常磨损。

3.故障预防和排除方法

1）驾驶人要严格遵守车辆使用的有关规定，做好日常维护工作，减少气缸非正常磨损。另外，要提高维修质量，严格对有关机件的检验，防止不合格件装入总成。

2）根据故障产生的原因，利用所掌握的检测知识对“三滤”进行检查；对缸体的变形、气缸的圆度和圆柱度、连杆轴承的配合间隙、连杆的变形量、活塞环的磨损量等进行测量，找到具体工作部位然后采用前面相应的方法排除故障。

案例2 气缸出现拉伤

1.故障产生后发动机的表象

气缸拉伤之后，润滑油会窜入燃烧室，积炭过多，并且还会使可燃混合气窜入油底壳内冲淡润滑油。气缸拉伤严重时，排气管会有大量的蓝白色浓烟排出，在加润滑油口处会看到有“喘气”现象，并且有油烟窜出。同时，明显感到发动机功率不足或有活塞的敲击声。

2.故障产生的原因

气缸工作表面由于经常与高温、高压的燃气相接触，且活塞、活塞环和活塞销等在其中高速往复运动，所以气缸拉伤无疑与这些机件有关。这些机件将气缸壁（或活塞表面）拉毛或拉成沟槽。

1）发动机工作时，活塞与气缸壁的配合间隙变得失常。如发动机过热，镗磨气缸时活塞与气缸的配合间隙选择不当，活塞材料及时效处理不当，活塞的锥度或裙部的圆度超差等，都会造成活塞与气缸干摩擦而拉伤气缸。

2）活塞环折断、活塞销卡环脱落、活塞销窜出、连杆弯曲或扭转使活塞及环倾斜运动，拉伤气缸。

3）油底壳内润滑油量不足或活塞环与环槽的侧隙和端隙选择不当。

4）空气、燃油、润滑油过滤不好，形成与气缸的研磨剂；或柴油发动机的喷油器严重滴漏而稀释了润滑油，破坏了正常润滑。

3.故障预防和排除方法

1）驾驶人应养成在发动车前先检测润滑油、冷却液是否足够的习惯。冬天应防止冷却液道因结冰堵塞后，出现散热器“冷却液满”的假象，否则一旦结冰溶化而冷却液道畅通后，造成缺冷却液行驶。

2）根据故障产生的原因，依据所掌握的检测知识对“三滤”进行检查；对连杆轴承的配合间隙、连杆的变形量、活塞环断裂、活塞的磨损量等进行测量，找到具体工作部位然后采用前面相应的方法排除故障。

3）发动机维修时，应加强对有关机件的检测和修整，保证安装的活塞、连杆和曲轴等机件的质量。消除在维修中因技术规范不当而造成的拉缸。

4）遵守《汽车运输业车辆技术管理规定》中的汽车走合期和日常维护工作的规定。

案例3 润滑油上窜进入气缸

1.故障产生后发动机的表象

润滑油窜入燃烧室，造成燃烧室积炭、冒蓝烟、发动机工作不良等。

2.故障产生的原因

1）活塞环外圆表面粗糙，环的漏光较严重，环的断面形状与原来装的环不同。

2）维修时，活塞环在活塞上安装的开口彼此错开角度不当，造成漏气。或发动机工作时，因气环在环槽内浮动造成环的开口错开角度变化，使环的密封性下降，润滑油窜入燃烧室。

3）活塞环与环槽、活塞与气缸壁磨损过甚；或维修时，没按要求将各环装入各自的环槽内；另外，对气环的边隙、背隙、开口间隙控制不严。

4）气环粘在环槽内，失去环的自身弹力，或油环的刮油能力不佳。

5）新的或大修后的发动机没走合或没磨合好。

3.故障的排除方法

重点检测活塞环的质量、活塞环的开口位置、活塞环与环槽、活塞与气缸壁磨损根据检测结果进行修复、调整或更换。

案例4 气缸盖变形

1.故障产生后发动机的表象

气缸盖变形会造成发动机漏油、漏水和漏气，出现冒白烟、蓝烟、回火、发动机起动困难、动力下降、耗油和异响增加等现象。

2.故障产生的原因

1）维修中没能按气缸盖螺栓的紧固要求和方法进行操作。

2）气缸套高出气缸体上平面过多，或各气缸套高低不一，或气缸盖螺栓紧固力不均匀，使气缸盖翘曲变形。

3）气缸体上平面不平，造成气缸盖受热后跟随气缸体变形。

4）气缸盖材质不合格，受热后变形大。

3.故障预防与排除方法

1）预防气缸盖变形的关键是发动机检修时的拆装工艺要符合规定要求，其次就是发动机工作时的温度。

2）气缸盖平面发生翘曲变形，一般采用下面两种方法修复。

局部预热加压校正并结合铲刮修整平面法：当气缸盖平面翘曲变形大于规定值时，可将气缸盖放在专用的平板上，在气缸盖平面两端与平板间垫上厚度约为变形量4倍的垫铁，使气缸盖平面中间悬空。然后压紧螺栓，并用喷灯预热气缸盖中部，使其温度达300～400℃，再继续加压，使中间部位与基准面贴合，用锤子对气缸盖加强筋逐步进行敲击2～3次，停留5min左右。将压板移到气缸盖全长1/3处的两端，分别敲击。停留一段时间后，松开压紧装置，取出气缸盖检测校正情况。若不符合技术要求，可结合铲刮来修整平面。平面铣削法：将气缸盖平面朝上放在支承架上，校正水平后紧固好。选定铣削规范进行铣削。

3）螺栓孔附近凸起可用油石、细砂轮推磨或用细锉修平。

案例5 气缸垫漏气、漏冷却液或漏油

1.故障产生后发动机的表象

气缸垫用来弥补气缸盖与气缸体结合面的不平，使其密封，防止漏冷却液、漏气或漏油。气缸垫是燃烧室的组成部分。气缸垫之所以能在气缸盖压紧时封闭气缸，是以其本身表面的塑性变形和其本身具有的一定弹性实现的。气缸垫损坏后会使发动机运转不稳、有抖动和起动困难，高速或低速均不平稳、个别气缸不工作、功率明显下降及在怠速时排气管有“突、突”的响声等，同时在发动机旁有时能听到漏气声。若气缸垫损坏处与水道相通，冷却液会漏进油底壳，使润滑油面升高，散热器内的反水量也会加大或有气泡出现。在消声器口有冷却液珠出现。

2.故障产生的原因

1）气缸盖或气缸体中一方的平面出现翘曲或凸凹不平，或安装时没清理干净气缸盖或气缸垫，气缸垫难以填补不平处而造成漏气、漏冷却液或漏油。

2）气缸垫、气缸盖、气缸体的冷却液道口没对正，受冷却液液流的冲击而损坏。

3）气缸盖螺栓或螺母的拧紧力矩不合要求；拧紧没有按要求的次数或方法进行；使用新气缸垫时，没能在发动机热起后，再次拧紧气缸盖。

4）气缸套凸台高度不够或各气缸高度不等，或气缸体螺栓孔中有油水和铁锈等使螺孔变浅，这都会使气缸盖压不实。

5）没按安装方向要求安装。有些气缸垫上标有“朝上”、“朝前”、“此面朝上”，或标有英文字样的一面必须朝向气缸盖。

6）气缸垫质量差。如气缸垫厚薄不均匀或厚度过薄。另外，气缸垫经过多次使用，厚度被压薄，已失去弹性，无法弥补气缸盖和气缸体结合面的不平，造成密封不严。

7）发动机经常在高温下运转，或经常处在点火过早，或发动机压缩比改大之后，容易冲坏气缸垫，造成气缸垫漏气、漏冷却液或漏油。

3.故障的预防与排除

1）选择与发动机规格配套且质量好的气缸垫。若使用的是金属—石棉垫结构的气缸垫，在没有新气缸垫更换的情况下，可将换下来的旧气缸垫用火均匀地烤热，使其内部材料（石棉）变得有些疏松，让其自然冷却后再安装。

2）对于反正面都能安装且有卷边的气缸垫，不要装反。要使光滑的一面朝向不容易修整或朝向容易压伤的机件。有安装标记的，应按方向安装。

3）维修时按规定的力矩、拧紧次数和方法来拧紧。经过一段时间使用后，应对铸铁气缸盖再校紧一次气缸盖螺栓力矩，若两气缸用一个盖的气缸垫重复使用时，要各就各位。

4）防止因气缸盖减薄而螺栓变长，出现拧不紧的情况。清理螺孔杂物，以减少不必要的拧紧螺栓时的阻力矩。

5）防止发动机冷却系统缺冷却液、温度过高、点火或供油过早（柴油机）。另外，应避免汽车长时间用低档超负荷运行。

6）对于要求在两面喷涂粘结剂的气缸垫，应按要求喷涂。另外，若螺栓有长有短时，应让其长短各自复位安装。

7）用断缸方法可检测各缸工作情况，若相邻两气缸都不工作，很可能气缸垫冲坏使两气缸连通，两气缸的压缩压力都不足，发动机难以起动。

8）气缸垫冲坏的应急处理：

①若气缸垫冲坏处是一道小口时，可用石棉线填补。

②若气缸垫冲坏面积较大时，可以从废气缸垫的相同部位剪下一块或剪一块与损坏部位形状相同的牛皮贴补，垫在冲坏处，细心轻轻敲击，使之接合良好。

③若气缸垫冲坏处是在两气缸之间，必须将石棉线、牛皮或用铜皮包好。

案例6 活塞拉伤或裙部烧蚀

1.故障产生后发动机的表象

活塞的拉伤，主要是指活塞裙部圆周方向的某一处或多处，沿活塞中心线方向的拉毛或烧蚀现象。活塞拉伤或烧蚀后会造成发动机不能起动、起动困难、动力下降、低温或高温时产生异响等不良现象。

2.故障产生的原因

1）活塞裙部没有制成椭圆或椭圆过小，使裙都在正常工作温度内难以保证呈正圆形，活塞销座孔轴线方向，因其金属厚、膨胀量大而使活塞裙部变成反椭圆，使活塞与气缸间隙变小，造成干摩擦而拉伤。

2）活塞因时效处理不佳，存在铸造应力和力学性能的变更而变形。活塞在受热以及受活塞销上垂直压力的作用下，都将使活塞沿销座孔中心线方向变形，使活塞裙部成为反椭圆，与气缸壁摩擦拉伤。

3）因冷却液不足或点火过迟等原因，使发动机温度过高，超出活塞正常的膨胀量，致使活塞与气缸间隙变小或无间隙，造成活塞拉伤或烧蚀。

4）在维修时，选用的活塞与气缸间隙过小或使用了弯曲或扭曲的连杆，或配合表面不清洁等，使活塞拉伤。

5）活塞销与销座孔因配合过紧，使活塞在工作温度时难以使裙部呈正圆形，影响活塞与气缸间隙。

6）活塞销卡环脱出或折断后拉伤活塞或气缸。

7）润滑油牌号不符或润滑油被汽油稀释，使气缸壁形成不了油膜，出现干或半干摩擦而生热，造成裙部烧蚀。

8）使用了不合规定的润滑油或因发动机温度过高，致使润滑油稀薄，活塞与气缸间难以形成足够的油膜，出现干摩擦而拉伤活塞。

9）对于设有润滑油喷嘴来冷却活塞顶部内壁的某些柴油机，在润滑油压力低的情况下长时间工作或怠速运转，或由于喷嘴喷射角度的改变，喷嘴堵塞、伤裂及固定螺栓松动等，使喷嘴工作性能破坏，造成活塞顶部温度剧增，散热能力下降而拉伤活塞。

3.故障预防与排除方法

1）汽车不能在缺冷却液、高温、大负荷下长期运行。出车前应检测润滑油数量和质量。

2）活塞一旦拉伤，很难保证该活塞的气缸不拉伤。因此多数采用更换新活塞和气缸套的办法。对气缸没有拉伤的，也可以换用同一厂牌同一组别、质量及尺寸一致的旧活塞代用。

3）在维修选配活塞时，应注意活塞的故障排除尺寸要求、活塞的质量要求、活塞裙部圆度及圆柱度要求、活塞头部与裙部直径差要求。

4）维修时应保证活塞与气缸间隙，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。

案例7 活塞敲缸或发动机冷机敲缸

1.故障产生后发动机的表象

当活塞在上止点改变方向时，由于侧压力瞬时的换向，使活塞与气缸壁的接触面突然由一侧平移到另一侧时，便产生了对气缸壁的“拍击”（活塞敲击响）声。

发动机冷机敲缸现象是发动机怠速运转时，发出“当、当”有节奏的清晰响声，且响声随发动机温度变化而变化，温度低时，响声明显；温度高时，响声减小或消失。

2.故障产生的原因

1）由于活塞制造等因素，在受热后变成反椭圆，使活塞与气缸间隙增大。

2）连杆的弯曲、扭曲等原因，造成活塞在气缸内运动“走形”。

3）活塞顶撞击不规则的气缸垫，造成活塞撞击气缸垫发出响声。

4）冷车起动发动机时，因活塞冷缩使活塞与气缸间隙增大，出现冷敲缸；发动机热起后，因活塞与气缸间隙变小则响声减弱或消失。有时，也会因刚起动时润滑油压力低或气缸壁润滑油不足，使活塞与气缸壁相碰而敲缸。

5）由于混合气的不正常燃烧，如汽油机的“早燃”或“爆燃”，柴油机的燃油聚积，燃烧后气压力剧增等，使活塞敲击气缸壁。

6）油底壳里的润滑油不足，使气缸壁飞溅上的机油少，加速磨损造成活塞敲击气缸壁。

7）汽车满载大负荷爬坡时，因点火时间过早，或发动机无负荷，突然加速时，活塞与气缸壁碰击。

3.故障的预防与排除方法

1）通过火花塞孔将少许粘度较大的润滑油加入气缸，停留少许时间再用手摇转曲轴，使润滑油进入活塞和气缸之间，再装上各火花塞，起动发动机。若响声减弱或消失，而后不久响声又出现，证明是因活塞与气缸间隙过大造成敲缸。

2）敲缸原因属于活塞与气缸间隙问题时，可暂不排除故障。必要时应镗气缸或镶气缸套、更换活塞及活塞环。

3）对于因“早燃”或“爆燃”引起的敲缸，应调整点火时刻和汽油的牌号；对柴油机应检测燃油的着火性能、燃油雾化和汽化程度的好坏、供油提前角、压缩比的大小等。另外应经常清除积炭。

4）由于连杆弯曲、扭曲使活塞运动“走形”以及维修方面因素而引起的敲缸，前者应校正连杆，后者应提高维修质量。

案例8 发动机热起动后敲缸

1.故障产生后发动机的表象

发动机在怠速时，发出“当、当”声，并且发动机抖动；温度升高后，响声加重；某气缸断火不工作后，响声消失。

2.故障产生的原因

1）连杆轴颈与主轴颈不平行，连杆衬套轴向偏斜或连杆弯曲。

2）活塞反椭圆，或活塞圆度超差，使发动机热起后，活塞与气缸间隙变大。

3）全浮式活塞销装配过紧使活塞变形。在冷态时，活塞与气缸间隙适当，而热起后由于销座膨胀量大形成反椭圆，导致活塞与气缸间隙大。活塞与气缸壁间润滑不良也是造成气缸磨损加速和敲缸的因素（润滑不良会使活塞与气缸壁的缓冲作用降低）。

3.故障排除方法

根据故障产生的原因，校正曲轴，提高维修质量，选好活塞。

案例9 活塞顶撞击气门发出响声

1.故障产生后发动机的表象

活塞顶撞击气门头的故障，一般出现在顶置式配气机构中。其撞击声表现为有节奏的“当、当”的金属撞击响声。发动机高速时较明显，有类似活塞撞击气缸盖的振动感觉。

2.故障产生的原因

1）更换新气门的头部过厚，或气门头坐落在气门座上的深度不够，使其头部外露过多。

2）更新的气门座圈过厚，或气门座圈的工作角位置不当，使气门头相对加高。

3）气门座圈孔深度不足或座圈没下到底，使座圈高出。

4）气门间隙过小，或气门间隙调整螺钉松动而碰撞气门。

3.故障的排除方法

1）拆下气门室盖，将螺钉旋具头触在摇臂轴上，或用手拿着气门摇臂检测。若因气门间隙过小或无气门间隙，则在摇臂轴或摇臂处有振动或碰手感觉；若因其他原因所致，拆开气缸盖后，通过碰撞的印痕来查找。

2）当出现活塞碰气门响时，应立即将发动机熄火，以防气门锁片松脱而将气门掉入气缸内。对于因气门间隙过小或气门间隙调整螺钉松动的，重新调整或锁紧牢固即可，对于因气门座圈或气门头部不合格者，应重新镶、换座圈或气门。

案例10 活塞销与连杆小头衬套撞击发出响声（活塞销与活塞销座孔撞击发出响声）

1.故障产生后发动机的表象

活塞销用来连接活塞和连杆，并把活塞所受的压力传给连杆。它承受着方向和大小都不断变化着的冲击负荷。

活塞销与连杆衬套（或活塞销座孔）的撞击声，是上下双向的，声音较脆。在发动机怠速或低速时，因转速较慢，所以响声比较缓慢而且明显，但在突然加速时，因发动机转速加快，响声也随之加快、加大。若有一个气缸用火花塞短路时，响声便消失或减慢，当突然去掉短路时，会发出“嗒”的一声响，就说明此气缸响。此撞击声在气缸上半部听时比较清楚，而下半部声音就较小，若点火早，撞击声会加剧。活塞销与连杆小头衬套撞击响，受发动机温度变化的影响，温度升高时响声明显。

2.故障产生的原因

1）活塞销与连杆衬套磨损过甚或加工不当造成松旷。因为凡机件撞击响，多数是两个机件在一定距离内，并以一定速度相对运动，相互撞击而发出的响声。

2）连杆小头衬套未开（钻）集油孔时，会因衬套缺润滑油而过磨损，造成配合松动。

3）连杆小头衬套外径在小头孔内松旷。在怠速时响声同销与套松旷相同，但突然加速时，响声有些类似连杆轴响。

4）发动机温度高时，在机件磨损松旷的情况下配合间隙更加增大，产生了活塞销响。

3.故障的排除方法

连杆衬套与活塞销在常温下，其配合间隙为0.005～0.010mm，其接触面积在75%以上。松旷的衬套更新后，一般采用铰、镗、拉和挤压等方法加工。用铰刀手工操作方法比较方便，不需什么设备。将铰刀夹入台虎钳并与钳口平面垂直，铰削时，一手托住连杆大端，一手压住连杆小端，以刀刃露出衬套上平面3～5mm为第一刀的铰削量。均匀用力扳转，并向下略施压力进行铰削。当铰削到用手掌的力能将活塞销推入衬套1/3～2/3时，应停止铰削。此时，可将活塞销压入或用木锤打入衬套内，并夹持在台虎钳上，左右往复扳转连杆，然后压出活塞销，查看衬套接触情况，而后再用刮刀修刮，直至能用手将活塞销推入连杆衬套，接触面积在75%以上为宜。

案例11 活塞环气环漏气

1.故障产生后发动机的表象

活塞环中的气环，主要用来密封活塞与气缸壁间的间隙，防止气缸内气体窜入油底壳，将活塞头部的热量传给气缸壁以利于活塞散热。活塞环在工作时，由于受高温、高压、润滑条件差的影响，其磨损失效往往要比气缸磨损至极限的速度快。随着活塞环磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，其端隙、侧隙便增大，使气缸密封性变差，造成漏气和窜润滑油，降低了发动机的动力性和经济性。

2.故障产生的原因

1）气环通常可能漏气的缝隙有三条：一是环面与气缸壁间；二是环与环槽的侧面间隙；三是开口端隙处。

2）活塞环槽磨损。活塞环槽磨损主要发生在环槽的下平面，其原因是气环的上下冲击和活塞环在环槽内的径向滑动，会使第二密封面的密封效果下降。

3）活塞环磨损。由于活塞环的材质与气缸壁不配套（两者的硬度相差太大），使环磨损后其密封性变差。

4）活塞环开口间隙过大或锉修时不合要求，使环的封气效果变坏，节流作用降低，漏气通道加大。一般柴油发动机的开口间隙比汽油发动机的开口间隙大，而且第一道环比二、三道环大。

5）活塞环开口分布不合理。为了减少漏气，加强环开口处的节流作用，使环的封气路线长，故各道气环的开口位置应按要求操作。

6）发动机工作时，作用在环上的各种力互相平衡，处于浮动状态时，可引起环的径向振动，使密封失效，同时也可能出现环的圆周转动，这将使安装时的开口错开度数发生变化，也会造成漏气。

7）活塞环断裂、胶粘、卡死在环槽内，或活塞环装反，均使环的第一密封面失去密封作用而漏气。如扭曲环和锥形环等没按要求安装在环槽内。

8）气缸壁磨损或有印痕、沟槽而影响气环的第一密封面的密封而漏气。

3.故障的排除方法

1）逐个气缸内（拆下火花塞或喷油器）加入少量润滑油进行气缸压缩压力的检测，若加入润滑油后，气缸压缩压力升高，则证实是活塞环密封不严。

2）选用气环的硬度比气缸硬度适当大些。使用软活塞环会缩短环的使用寿命。

3）活塞环的开口布置：

①三道气环的，要使各环沿圆周120°夹角相互错开。

②有四道的，要使第一、二道错开180°，第二、三道错开90°，第三、四道错开180°，这样的开口分布能获得较长的漏气路线，提高密封性。注意环的开口不应位于活塞的受力面上，以防划伤气缸，另外也不要将开口与活塞销孔布置在同一轴线上。

4）正确掌握换环时机。应在气缸磨损不严重，环的弹力下降不明显，发动机燃料和润滑油均未出现异常时换环。若气缸磨损在允许范围内，而活塞与气缸间隙超大，就应更换活塞。否则仅换活塞环，会因旧活塞在气缸内摆动频繁，无法控制活塞环而再次发生故障。

5）在换环时应用刮刀刮除“缸肩”，清除环槽内积炭，环的开口应以气缸下部检测为准。以防被“缸肩”撞断，环被积炭卡在环槽内及因环开口间隙不足而胀断。

6）在安装活塞环前，应将活塞的整个环带和销孔部分浸入清洁的稀润滑油中，预先润滑，防止出现发动机起动后新活塞销咬死及活塞环与环槽的干摩擦。

7）提高发动机维修质量，使环的开口端隙、边隙、背隙等符合技术要求，开口错开合理，加强环的漏光度检验，避免将环安装反。环端隙为直切口的，应在锉修时锉平整。

8）活塞环弹性应符合技术要求。

案例12 活塞环断裂

1.故障产生后发动机的表象

活塞环断裂时发动机会出现抖动、喘气、动力下降、冒烟、单缸抱死或拉缸异响等。

2.故障产生的原因

1）活塞环的侧隙、端隙过小，在活塞环受热后因没有伸胀余地而将环卡断。

2）活塞环被胶质物、积炭粘在环槽中，失去活动余地，造成断裂。

3）活塞环因材质上有裂纹、孔眼等缺陷，或安装活塞环时，用力过大使环的开口张得过多造成内应力，使用后受交变负荷作用造成折断。

4）更换新活塞环时，没能刮除“缸肩”使第一道气环撞断。

5）发动机工作状况过于恶劣，活塞环在工作时，受冲击负荷的强烈振动，另外由于环的时胀时缩的径向运动引起的疲劳等而断裂。

3.故障的排除方法

在维修时应严格按照技术规范进行操作，保证环的各间隙均符合标准。使用活塞环的厂牌不应经常更换。在检测活塞环开口间隙时，应将活塞环推入到气缸磨损较小的横断面上测量，以免因气缸上部大而下部小时，在气缸上部测环的间隙正好，而当环处在下部时，环的间隙变小或变无而导致活塞环折断。

检测活塞环的侧隙时，可将环放在环槽内，用塞尺检测。若侧隙过小可将环放置于平板上用砂布研磨。检测背隙时，通常以槽深与环厚之差来计，也可直接将环插入环槽内，环低于槽岸即为合适。

在进行发动机维护时，应使用专用工具，以防造成环的内损伤，同时应彻底清除环及环槽内的积炭。

活塞环断裂时应按要求更换新活塞环。

案例13 活塞环卡在环槽内

1.故障产生后发动机的表象

活塞环卡在环槽内，会使气环失去弹性或折断，造成气缸和活塞的漏气与窜润滑油，发动机起动困难、动力下降、喘气、异响、机油口冒气及排气管冒烟等现象。

2.故障产生的原因

1）发动机使用的润滑油脏污（长时间不换润滑油或润滑油本身不洁），或牌号不符合要求。

2）活塞环在安装时的边隙和背隙过小，受热膨胀后卡在槽内。

3）汽油发动机点火过迟，柴油发动机喷油时间过迟，造成燃烧不完全，使环槽内形成积炭过多而将活塞环粘卡在环槽内。

4）气缸上润滑油或可燃混合气过浓造成燃烧不完全，形成胶质使环卡在环槽内。

3.故障的排除方法

1）经常检测润滑油质量，合理使用车辆，使发动机适时点火或喷油，以减少积炭形成。

2）提高故障排除质量，防止因环的侧隙、背隙不当而卡环。

3）先清洗活塞环，再按要求检查、调整或更换。

案例14 活塞环拉气缸发出响声

1.故障产生后发动机的表象

活塞环拉气缸响的故障多在汽车行驶中出现，当发动机转速、温度均高时，突然发出强烈的金属摩擦声；转速低到怠速时，发动机便熄火；当发动机温度降低后，响声消失。

2.故障产生的原因

由于发动机温度过高，活塞环开口端隙过小无热胀余地；另外，镀铬的活塞环或钢带环错装到镀铬的气缸中。

3.故障的排除方法

发动机温度降下后，拆下气缸盖检测气缸壁的拉伤情况。对拉伤较轻的用砂布修整。同时卸下活塞环，修整开口间隙，使其符合要求。

案例15 活塞环漏气产生敲击响

1.故障产生后发动机的表象

活塞环漏气之所以能产生敲击响，是因为在发动机做功行程时，燃烧爆发使气体急速下窜而冲进油底壳内，引起活塞环漏气响，并非是金属彼此之间的撞击声。

2.故障原因

1）活塞环或活塞环岸折断，这类故障多发生在新车出厂或大修不久的发动机。在发动机怠速运转时，可以在加润滑油口处听到有节奏而明显的漏气声，当转速提高后响声消失。

2）活塞环弹力不足，活塞环的背隙过大，与气缸壁密封不良。在发动机怠速有漏气声时，采用连续几次急加速，可听到节奏分明的“嘣、嘣”金属敲击声，此时，在加润滑油口可看到有脉动的烟冒出，同时对某缸断火后，响声消失，或仍有漏气声，加润滑油口处烟雾减轻或消失。

3）活塞环卡死在环槽内，在发动机怠速时有节奏分明的“嘎、嘎”金属敲击声，并随着转速提高而加重，此时在加润滑油口处可看到含有润滑油的脉动烟冒出。

3.故障的排除方法

对于因活塞环或环岸折断的则应换活塞环或更新活塞，因环的弹力不足引起漏气应分析是环质量不佳，还是因积炭原因；对因背隙过大或环与气缸壁密封不好的，则应提高装配质量。如敲击声严重，是活塞环折断、活塞环卡死引起的，应立即停止发动机转动，可用小锉刀或三角刮刀将发咬部位的活塞环岸稍加锉刮，装回后应能转动自如，对折断的环，应及时更换。

案例16 连杆螺栓折断

1.故障产生后发动机的表象

连杆螺栓在工作中，由于受很大的交变载荷作用，会发生拉长、裂纹和螺纹滑牙及断裂等损伤，造成敲坏气缸体的严重事故。

2.故障原因

1）连杆螺栓中的螺母旋得过紧，使螺栓受力过大而伸长，一旦有冲击时便易于折断。

2）螺栓使用时间太久，已有疲劳，在发动机超速或转速忽快忽慢时折断。

3）螺栓的材料不合格，热处理不当，或已有裂纹。

3.故障预防与排除方法

驾驶人在发动车时，不要猛踩加速踏板，使连杆螺栓承受的交变负荷过大而折断；在维修中除了对已用过久的螺栓及时更换外，还应对旧螺栓做探伤检测，同时要按规定力矩紧固螺母，以防人为地拉长螺栓。

案例17 连杆轴承烧蚀

1.故障产生后发动机的表象

连杆轴承用以使连杆轴颈和连杆大头间保持良好的油膜，减小摩擦阻力，加速磨合。连杆轴承工作时，承受交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时的润滑差和润滑油变坏等。

2.故障产生的原因

1）润滑油的牌号不符、油温过高、含有水分或杂质、缺润滑油等造成干摩擦或半干摩擦。

2）轴与轴承配合间隙过小，润滑油难以挤入间隙中，不能形成油膜，造成干摩擦。

3）轴承外径与座孔表面贴合不良，使轴承散热不好；轴承外径与座孔配合松动，或轴承定位不佳，均可能使轴承在座孔中转动、移动而引起轴承烧蚀。

4）发动机大负荷低转速运转，使润滑油压力降低，润滑性能变坏，引起轴承急剧磨损或烧蚀。

5）维修质量差。如连杆轴承盖改变了原装位置，润滑油孔不正或堵塞，连杆螺栓（母）的紧固力不一或不足等。

3.故障的预防与排除方法

1）提高维修质量。使轴与轴承有合格的配合间隙及接触面积，不能在轴承外径与座孔间加异物（防止传热不良）。

2）保持油底壳内的润滑油量和润滑油质量，防止发动机大负荷下低转速运转。

3）连杆轴承烧蚀时要根据造成的原因先排除后再更换连杆轴瓦。

案例18 连杆轴承产生敲击响

1.故障产生后发动机的表象

连杆轴承产生的敲击响，是指发动机工作时，连杆轴承与轴颈发生相对运动而撞击并发出“当、当”有节奏的响声。响声的大小随发动机转速变化而变化，即转速高时响声大；反之，响声小。另外，响声随发动机负荷增大而增大，反之，则响声减小。

2.故障产生的原因

1）润滑油低温时粘度大、流动性差，不易及时流到连杆轴颈表面而发生干摩擦，产生高温，使轴承合金熔化流失，或轴承合金结合不良而使轴承合金脱落，引起连杆轴承与轴颈配合间隙加大。

2）润滑油中有水分使润滑油难以形成油膜，导致轴承与轴颈磨损加剧，致使配合间隙加大。另外，润滑油品质变差，轴承散热不良，润滑油压力不足等也会造成轴承磨损加剧。

3）故障排除不当。如装配时连杆轴承与轴颈装配过紧或过松；轴承过短，与轴承孔没有过盈配合，造成轴承在孔中既能转，又能移，还会振，使连杆大头轴承孔磨损加剧。

4）使用不当。如发动机常在大负荷下工作，作用在活塞顶部的压力很大，当连杆推动曲轴转动时，易把连杆轴颈上的油膜挤破，使轴承与轴颈直接接触，形成半干摩擦，从而加速磨损使轴承间隙加大而产生敲击响。

5）连杆螺栓（母）松动或折断。

3.故障的预防与排除方法

1）维修时，应对螺栓（母）锁止牢固，对螺栓或螺母表面镀铜的自锁，只能用一次，不能反复使用，否则会使自锁失效。另外，不能用普通开口插销的螺母来代替自锁螺母。

2）检测螺栓（母）的螺纹及它们的配合情况，螺栓（母）的力矩和紧固方法要符合规定。

3）轴承不圆时，应将弯扭的连杆校正后，或更换新连杆后再镗削轴承。轴颈不圆会造成轴承金属的机械移动并促使其疲劳。

4）轴承间隙不当时，在维修时应予排除。另外，应防止在维修中用错轴承而造成烧轴承。同时还应注意，凡有电镀层的轴承，不应镗削或刮削，否则去掉镀层，就会完全失去覆盖层的意义了。

5）维修时，应避免手工刮瓦。镗瓦和刮瓦的质量差别大，应力求用镗瓦方法修复轴承与轴颈的配合间隙。若需要刮瓦修复时，应特别注意瓦片的材质，因轴与轴承的配合间隙，主要取决于轴颈和轴承的材质。

案例19 连杆弯曲、扭曲和双重弯曲

1.故障产生后发动机的表象

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发出响声、发动机动力下降和发动机温度升高。

2.故障产生的原因

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。

3.故障的预防与排除方法

1）连杆弯曲、扭曲变形的检验可在连杆检验器上进行。检验时，如果三点规的三个测点都与检验平板接触，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，则表明连杆弯曲。连杆弯曲、扭曲变形，通常用连杆校正器的附设工具进行校正。

连杆双重弯曲的检验，也在连杆检验器上进行。当连杆弯扭并存时，一般先校正扭曲后再校正弯曲。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0.15mm，否则会影响气缸的压缩比。

2）汽车使用中，应避免发动机超负荷工作和防止爆燃的发生。

案例20 曲轴弯曲和扭转

1.故障产生后发动机的表象

曲轴弯曲、扭曲变形后，发动机起动困难、动力下降、响声加大，使缸套、活塞、活塞环、轴承等加速损坏。

2.故障产生的原因

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。

8）曲轴材质不佳，或曲轴长期不合理的放置造成变形。

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。或用冲力起动发动机，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，用高档低速勉强行驶。

3.故障的排除方法

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形块上，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0.15mm，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。

曲轴扭曲的检验时，可将曲轴置于检验平板的V形块上，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。

案例21 曲轴密封处漏油

1.故障产生后发动机的表象

曲轴密封处漏油是指在曲轴的前后端，润滑油沿轴颈流出曲轴箱（或正时齿轮室盖）。为防止曲轴前后端漏油，发动机常用的防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封和回油螺纹等。一般这些防漏装置都是两种或两种以上组合使用。

2.故障产生的原因

1）油封刃口和轴颈表面粗糙不平整，在装合时没有涂抹润滑脂，造成油封初始工作中的干摩擦并产生高温，使刃口烧伤，并使橡胶粘附在轴颈上。

2）自紧油封的弹簧脱出、漏装、弹力不足，或油封磨损过甚。

3）使用填料油封（石棉盘根）时没将“料”填满，与轴有缝隙或进入轴承盖与座之间的“料”太多而留有缝隙。

4）油封处的轴颈磨成沟槽、轴颈表面粗糙、轴颈圆度超差，或安装油封时轴颈处的毛刺、轴颈上螺纹、键齿等在通过刃口时刮伤油封。

5）油封装置不当。如油封中心与轴颈中心不重合或油封装反，挡油盘的凹面应朝外而错装成朝内。

6）油封处在高温、油液不清洁、酸类和胶状物等杂质含量过高的状况下工作，加速了油封老化和磨损而漏油。

7）润滑油压力过高，曲轴箱通风差，或油封保管不当，造成橡胶老化、萎缩，防漏能力降低。

8）油封形式选择不当。选油封时只选尺寸合适，而没核对油封性能说明。

3.故障的排除方法

针对故障产生的原因，采取针对性措施予以维修。对油封质量和型号应仔细检测；对润滑油压力过高或曲轴箱通风不好的应予以检修；对轴颈磨损异常的应查明原因或用烧焊、镶套等方法修复；并应提高维修质量和油封的保管质量。

案例22 曲轴轴承（衬瓦）烧熔

1.故障产生后发动机的表象

曲轴轴承烧熔时，发动机将会在烧熔的主轴承处发出钝而有力的金属敲击声。若所有的轴承都烧熔或松动时，会发出明显的“、”声。

2.故障产生的原因

1）润滑油压力不足，润滑油挤不进轴与轴承之间，使轴与轴承处于半干摩擦或干摩擦状态，导致轴承温度升高而使减磨合金熔化。

2）润滑油道、机油集滤器、机油粗滤器等被脏物堵塞，粗滤器上的旁通阀打不开（阀门弹簧预紧力过大或弹簧与球阀被脏物卡住等），造成润滑油供应中断。

3）轴与轴承间隙过小难以形成油膜或轴承过短与轴承座孔没有过盈量，造成轴承在座孔中转动，将轴承座孔上的油道孔堵塞，中断润滑油供给。

4）曲轴轴颈的圆度超差，在润滑的过程中因轴颈不圆难以形成一定的油膜（轴承间隙时大时小，油膜时厚时薄），润滑不良。

5）由于机体变形或轴承加工误差，或因曲轴弯曲等使各主轴承的中心线不重合，造成曲轴转动时，各轴承的油膜厚薄不均甚至变成干摩擦状态而烧熔轴承。

6）油底壳内润滑油量不足且油温过高，或润滑油被水、汽油稀释，或使用了劣质或牌号不符的润滑油。

7）轴承背面与轴承座孔贴合不良或垫有铜皮等，造成散热不良。

8）发动机瞬间的超速运转，如柴油发动机的“飞车”，也是烧轴承的原因之一。

3.故障的预防与排除方法

1）在安装发动机总成前，应注意润滑油道的清洁和检测（用高压水或空气冲洗），消除堵塞集滤器的杂物，加强对粗滤器的维护，以防滤芯堵塞和旁通阀失效。

2）驾驶人应随时观察发动机温度、润滑油压力，察听发动机有无异响；出车前应检测润滑油量和油质。

3）提高发动机的维修质量，加强对基础件的修前检验。

4）曲轴主轴承的刮修，应使各主轴承座孔中心同心，在偏差不大而又急于修复的情况下，可采用先校正水平线的刮修方法，其刮修操作与连杆轴承大体相同。

案例23 曲轴主轴承发出响声

1.故障产生后发动机的表象

曲轴轴承发出的响声是曲轴主轴颈与轴承撞击而引起的。在主轴承烧熔或脱落时，加大节气门开度时发动机本身会有很大振抖。主轴承磨损，径向间隙过大会出现粗重而发闷的“嗤、嗤”敲击声，发动机转速越快声音越响，负荷大，响声随之增大，反之则减小。

2.故障产生的原因

1）轴承和轴颈磨损过多或轴承盖的紧固螺栓锁紧不牢而松动，使轴与轴承的配合间隙过大，两者撞击发出响声。

2）轴承合金烧熔或脱落；轴承过长引起过盈量超大，造成轴承断裂，或轴承过短定位不好而在轴承座孔中松动，而造成两者撞击。

3.故障的预防与排除方法

1）提高发动机的维修质量。轴承盖固定螺栓拧紧锁牢，轴承不能过长或过短，保证有一定的过盈量。

2）使用的润滑油牌号应正确，不用劣质润滑油，保持合适的润滑油温度和润滑油压力。

3）保持良好的润滑系统工作状况，适时更换润滑油，经常维护润滑油滤清器。

4）驾驶人行车中，要注意机油压力的变化情况，发现异响应迅速检测。因轴承间隙大而响的，应调整轴承间隙，若不能调整的可换新轴承后进行刮研。当曲轴轴颈圆柱度超过使用极限时，应对曲轴轴颈进行光磨，并重新选配轴承。

案例24 曲轴轴向窜动发出响声

1.故障产生后发动机的表象

曲轴轴向窜动发出的响声，与主轴承发出的敲击声相似，是在怠速运转时有较闷的“当、当”响声，急加速较明显，高速稳定运转时响声消失。若踏下离合器踏板时，响声会随着曲轴不再窜动而消失。

2.故障产生的原因

1）曲轴的止推垫片或翻边轴瓦磨损过甚，使减磨合金减薄。

2）曲轴的止推垫片装反了（合金面朝主轴承盖），起不到减磨作用反而加速了轴向间隙的增大。

3）曲轴止推垫片的减磨合金与曲轴的接触面积不足，或止推垫片上的储油槽宽度不当，造成了止推垫片的过损。

3.故障的排除方法

曲轴轴向间隙的检验，若没安装油底壳，可先用撬棒将曲轴撬向一端，再用塞尺在止推轴承处的曲柄与止推垫圈之间进行测量。也可以就车检测，即撬动飞轮用百分表测量曲轴的轴向间隙。

曲轴的轴向间隙过大，可选用厚些的止推垫片来调整。

案例25 飞轮松动产生敲击响

1.故障产生后发动机的表象

飞轮储存能量用以提高发动机运转的均匀性和改善发动机克服短暂超负荷的能力。同时，将发动机的动力传给离合器。

飞轮松动产生的敲击声，是一种类似许多连杆轴承敲击发出的噪声。这种响声一般没有规律性，比如，有时发动机的转速越高响声越大；有时还不响；也有时会发出很有节奏的“嗒、嗒”的敲击声。此响声在发动机后部飞轮附近听得比较清楚。由于飞轮松动，所以在踩下离合器踏板时，会感到踏板有些发抖。

2.故障产生的原因

1）飞轮固定螺栓松动。螺栓与其承孔松旷或定位销（套）漏装，或螺母的力矩不足，或螺栓（母）锁止失效。

2）飞轮固定螺栓因紧固力矩大而滑扣或折断，或螺栓（母）质量差。

3.故障的排除方法

1）对螺栓过大的，应采取扩孔加大尺寸的方法排除故障，换用大直径的螺栓。

2）在维修中应按规定的力矩分两次交叉均匀地紧固固定螺栓，并将螺母锁止牢固。

3）检测飞轮与曲轴凸缘盘的接合面是否平整，安装完毕后应进行飞轮的轴向和颈向跳动的检测。

案例26 飞轮齿圈损坏

1.故障产生后发动机的表象

飞轮齿圈是经过加热之后镶在飞轮外缘上的，冷却之后紧固于飞轮外缘上，用来与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转，起动发动机。飞轮齿圈损坏会造成起动困难或不能起动，发动机抖动等现象。

2.故障产生的原因

1）在起动发动机时，由于起动机齿轮与飞轮齿圈产生撞击或因两者啮合不良，造成打坏齿圈。

2）起动机的电源接通过早，使起动机齿轮与飞轮齿圈撞击。

3.故障的预防与排除方法

防止起动机电源过早接通。齿圈齿单面磨损时，可将齿圈翻面使用；当个别齿损坏时，可继续使用，但在齿轮啮合不进齿圈时，可用手摇柄先摇转下曲轴，使坏齿圈与起动机齿轮错开；若齿圈两面磨损严重应换新件或堆焊以排除故障。若齿圈有严重磨损且发动机运转不平稳，则是齿圈磨损失去平衡而造成的，应校正平衡。

换齿圈时的加热温度不能超过400℃，否则会使齿圈失去硬度而不耐用。