曲柄连杆机构的常见故障分析
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2018 年第 7 期(下半月)农民致富之友 Nong Min Zhi Fu Zhi You200科研◎农业机械论曲柄连杆机构的故障原因及检查方法宋庆喜曲柄连杆机构是发动机实现热能与机械能相互转换的主要机构。
其主要功用是将气缸内燃气作用在活塞顶上的压力转换为曲轴的转矩对外输出,并把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。
在发动机运转时,曲柄连杆机构的零部件承受高温、高压、高速摩擦和各种冲击负荷带来的损伤,导致发动机出现故障。
因此,在发动机修理时,要按要求对曲柄连杆机构零部件进行检修,以确保发动机正常工作。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
机体组(也叫气缸体与曲轴箱组)。
由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动部件组成;活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动部件组成;曲轴飞轮组由曲轴、飞轮等组成。
1 曲轴轴承响1.1 故障现象(1)当发动机的转速突然变化时,会听到明显而沉重的连续“嘡嘡”声,并伴有发动机抖动现象。
(2)发动机的转速升高,响声增大。
发动机负荷变化时响声明显。
1.2 故障原因(1)曲轴轴承盖的螺栓松动。
(2)轴承间隙过大。
(3)轴承合金烧蚀或脱落。
1.3 检查方法(1)提高发动机转速,在深踩加速踏板时,响声会随着转速升高而变大,改变转速的同时在轴承部位听其声音,其响声较大,出现沉重的“嘡、嘡、嘡”的响声,而且发动机有抖动现象。
(2)当轴承间隙过大时,机油的压力会显著下降。
(3)发动机刚启动时,因轴承与轴颈之间的油膜黏度较大,所以响声较小;随着发动机温度升高后,油膜黏度减小,而响声则会增大。
2 连杆轴承响2.1 故障现象连杆轴承响是一种较重而短促的金属敲击声。
中速时响声明显,高速时因其他杂音干扰等原因而不明显。
2.2 故障原因(1)连杆轴承盖的螺栓松动或折断。
(2)连杆轴承磨损严重,径向间隙过大。
(3)轴承合金脱落或烧蚀。
2.3 检查方法(1)发动机中速运转时,轻踩加速踏板有连续的敲击声,响声随着转速的升高而变大,随着转速降低而变小。
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
一、曲轴断裂
故障表现:曲轴断裂是一个非常严重的故障,常见于金属疲劳导致的断裂。
诊断与排查:
1. 检查曲轴是否有裂纹或损伤,特别是在曲柄与轴颈的连接处。
2. 确保曲轴的平衡达到标准,不平衡可能导致额外的应力。
3. 检查曲轴轴承和轴颈的磨损情况,过度磨损可能导致曲轴断裂。
二、连杆弯曲或断裂
故障表现:连杆弯曲可能会导致发动机振动或噪音,而连杆断裂则会导致发动机停止工作。
诊断与排查:
1. 检查连杆的直线度和弯曲度,确保其符合标准。
2. 检查连杆的轴承和衬套的磨损情况,过度磨损可能导致连杆断裂。
3. 检查连杆螺栓和螺母的紧固情况,确保其牢固。
三、活塞卡滞
故障表现:活塞卡滞会导致发动机运行不平稳,严重时可能导致发动机停机。
诊断与排查:
1. 检查活塞与缸套之间的间隙,确保其符合标准。
2. 检查活塞环的安装和磨损情况,确保其正常工作。
3. 检查机油的清洁度和粘度,不合适的机油可能导致活塞卡滞。
四、活塞环磨损
故障表现:活塞环磨损会导致发动机漏气和机油消耗增加。
诊断与排查:
1. 检查活塞环的磨损情况,特别是开口间隙和漏光度。
2. 检查活塞环的材料和硬度,确保其符合标准。
3. 检查缸套的磨损情况,过度磨损可能导致活塞环断裂。
五、缸体磨损
故障表现:缸体磨损会导致发动机漏气和压缩比下降。
诊断与排查:
1. 使用内窥镜检查缸体的磨损情况,特别是缸套和气缸壁。
曲柄连杆机构常见故障与检修英文回答:Crankshaft connecting rod mechanism is a common type of mechanism used in various machines and engines. It consists of a crankshaft, connecting rod, and piston. However, like any other mechanical system, it can experience faults and failures over time. In this article, I will discuss some common faults and their troubleshooting methods for the crankshaft connecting rod mechanism.One common fault in the crankshaft connecting rod mechanism is bearing failure. The bearings, which support the crankshaft and connecting rod, can wear out due to continuous friction and load. This can result in increased noise, vibration, and even engine damage if not addressed promptly. To troubleshoot this issue, the faulty bearings need to be replaced with new ones. It is important to ensure that the replacement bearings are of the correct size and material to ensure proper functioning of themechanism.Another common fault is misalignment of the crankshaft and connecting rod. This can occur due to improper assembly or wear and tear over time. Misalignment can causeexcessive stress on the connecting rod, leading to failure. To rectify this issue, the crankshaft and connecting rod need to be realigned using specialized tools and techniques. This may involve disassembling the mechanism and carefully aligning the components before reassembly.One more common fault is piston ring wear. The piston rings, which seal the combustion chamber and preventleakage of gases, can wear out due to high temperatures and continuous use. This can result in decreased engine performance and increased oil consumption. To fix this issue, the worn-out piston rings need to be replaced with new ones. It is important to choose rings of the correctsize and material to ensure proper sealing and performance.In addition to these faults, the crankshaft connecting rod mechanism can also experience issues such as crankshaftbending, connecting rod breakage, and piston pin failure. These faults can occur due to various reasons such as excessive load, poor lubrication, or manufacturing defects. Troubleshooting methods for these issues may involve repairing or replacing the faulty components.In conclusion, the crankshaft connecting rod mechanism can experience various faults and failures over time. It is important to regularly inspect and maintain the mechanism to prevent these issues. When faults occur, it is crucial to identify and troubleshoot them promptly to avoid further damage. By understanding the common faults and their troubleshooting methods, one can effectively maintain and repair the crankshaft connecting rod mechanism.中文回答:曲柄连杆机构是各种机器和发动机中常见的一种机构。
发动机曲柄连杆机构是引擎中最重要的零件之一,负责将活塞运转转化为引擎的动力。
由于长期运转及使用不当等原因,曲柄连杆机构也容易出现故障。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施,以帮助人们更好地维护车辆。
一、故障种类1.连杆垂直间隙不足若连杆垂直间隙不足,就会导致引擎活塞与连杆受到无法消除的挤压力,从而出现回路、跑油等故障。
2.连杆螺栓脱落连杆螺栓一旦脱落,就会导致连杆脱离曲轴,引发额外的故障。
3.曲轴解体若曲轴不均衡,就容易发生断裂或开裂情况。
此时,就要进行更换或修理曲轴,否则会进一步损坏连杆和活塞。
4.连杆铜套磨损连杆铜套磨损也是常见故障之一,这是因为连杆铜套的磨损程度可能会影响连杆接触面形状。
这种故障影响某些受力部位的寿命和使用效果。
5.活塞环损坏活塞环主要承受活塞的热膨胀和油膜的润滑和密封作用。
若活塞环损坏,会严重影响引擎的性能和油耗,并有可能引发更严重的事故。
二、维修措施1.检查连杆垂直间隙检查连杆垂直间隙是保持引擎正常运转的重要工作。
对于垂直间隙不足的曲柄连杆机构,可以采用金属线或薄膜,将两个铜垫片插入找到的缝隙。
其目的是在提高间隙大小时,使螺钉迅速固定和扭紧。
2.更换连杆螺栓对于连杆螺栓脱落的情况,需要将其更换。
更换连杆螺栓是一个繁琐而且费用较高的工作,可以考虑使用更高质量的螺栓,并进行预防措施,如安装飞机锁和loctite。
3.修理曲轴若曲轴损坏或受损,需要进行修理或更换。
曲轴的价格较高,更换曲轴的工作较复杂。
如果曲轴出现了小故障,可以考虑进行更改和修复,并采取预防措施。
4.更换连杆铜套替换连杆铜套是另一个防止发动机出现故障的方法。
如果连杆铜套的磨损很严重,则只能将其更换为新的套子。
5.更换活塞环更换活塞环是一项需要提前准备的工作,因为活塞环的价格较高,更换工作较复杂。
可以考虑使用更高质量的活塞环保证其耐久性。
三、结论在维护发动机的过程中,维护曲柄连杆机构是非常重要的。
对于长期运转和使用不当等原因导致的曲柄连杆机构的故障,应采取相应的维修措施。
拖拉机曲柄连杆机构常见故障与排除方法(一)连杆螺栓断裂1.故障的征象连杆螺栓发生断裂,往往会引起打破机体、打坏油底壳或水箱等事故。
2.故障原因(1)装配时,连杆螺栓未按规定的扭力紧固。
一种情况是扭力过大,导致连杆螺栓拉伸变形,受力后被拉断;另一种情况是扭力过小,螺母松动,造成连杆轴瓦间隙加大,工作中产生过大的冲击力,将连杆螺栓拉断。
(2)杆螺栓紧固后,未按规定进行防松处理或防松处理措施不当,工作中连杆螺栓松动导致断裂。
(3)只连杆螺栓没能交替分几次拧紧,松紧不一,受力不均造成断裂。
(4)柴油机发生“飞车”事故,造成连杆螺栓断裂。
(5)用普通螺栓代替或连杆螺栓本身质量差。
3.故障排除及注意事项(1)对由于连杆螺栓断裂而造成的事故或故障,应分别情况处理。
(2)更换合格的连杆螺栓。
(3)及时更换配合间隙过大的连杆轴瓦。
(4)安装连杆螺栓,应进行仔细检查。
连杆螺栓如有拉长、缩颈、开裂(包括锁紧用通孔)及滑扣等现象,应更换新件。
(5)按照规定扭矩,均匀交替地拧紧连杆螺栓,并按规定进行正确的防松处理。
(二)烧瓦1.故障征象瓦片合金发生熔化脱落,使柴油机运转费力,冒黑烟,一旦轴瓦与轴颈抱死,会突然自行熄火,熄火后摇转曲轴不动。
2.故障原因(1)润滑油不符合要求。
如油底壳机油短缺;机油质量差、变质或被冷却水或燃油稀释;机油牌号不符合季节变化;用非柴油机油(如汽油机油等)代替;机油滤清器中旁通阀关闭不严或经常开启,使机油得不到滤清等。
(2)轴瓦间隙过大,机油漏失。
(3)轴瓦间隙过小,机油不能进入。
(4)使用的机油质量不合格,或机油过赃,特别是修理后未进行彻底清洗油道。
(5)使用维护不当。
如长期不清洗保养润滑系统,或清洗不彻底;更换或维修曲轴及轴瓦后,未经试运转即投入大负荷作业;柴油机冷车启动后,未经预热即以高速大负荷运转;柴油机长期超负荷作业;柴油机发生“飞车”或反转事故等。
3.故障排除及注意事项(1)发生烧瓦后,应更换轴瓦,并修整轴颈。
包头职业技术学院车辆工程系毕业综合技能训练工作报告曲柄连杆机构的常见故障分析论文撰写人徐超系部车辆工程系班级 12级312131班学号 31213110指导教师马志民发任务书日期 2014年 11月 25日摘要曲柄连杆机构是发动机将热能转换为机械能的主要机构,是发动机的心脏。
发动机运转中,曲柄连杆机构的活塞、活塞环、活塞销、连杆、曲轴和机体受到巨大的冲击力,易产生变形、裂纹或断裂,造成发动机不能启动、异响等。
如果该机构发生故障,将使发动机工作状况变坏,动力性下降,机油及燃油消耗量增大。
因此,曲柄连杆机构出现故障一定要及时排除。
论文对曲柄连杆机构的功用和组成进行阐述,重点描述了机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等主要机件的具体作用,并分析了曲柄连杆机构在拆卸、装配过程的各种注意事项,进一步研究了曲柄连杆机构故障的现象、产生原因及故障检修方法,并结合具体的故障实例对不同型号汽车进行故障诊断分析与故障排除,实现理论与实践相结合,加深曲柄连杆机构的故障诊断认识。
关键词:曲柄连杆机构故障现象故障原因故障检修目录前言 (1)1 曲柄连杆机构的功用和组成 (3)1.1曲柄连杆机构的功用 (3)1.2曲柄连杆机构的组成 (3)1.2.1机体组 (3)1.2.2活塞连杆组 (4)1.2.3曲轴飞轮组 (5)2 曲柄连杆机构的拆卸与装配 (6)2.1曲柄连杆机构的拆卸 (6)2.1.1分解发动机机体组总成 (6)2.1.2活塞连杆组的拆卸 (6)2.1.3曲轴飞轮组的拆卸 (7)2.2曲柄连杆机构的装配 (7)2.2.1安装曲轴与飞轮 (7)2.2.2安装活塞连杆组件 (7)2.2.3气缸体曲轴箱组安装 (8)3 曲柄连杆机构的常见故障分析 (8)3.1机体组常见故障分析 (8)3.2活塞连杆组常见故障分析 (11)3.3曲柄连杆机构的故障实例分析 (12)3.3.1故障实例一 (12)3.3.2故障实例二 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)前言在汽车的发动机发展史中,曲柄连杆机构始终是发动机的基础,随着科学技术的不断发展,发动机使用的日益广泛,对发动机曲柄连杆机构的要求也就越来越高。
发动机的曲柄连杆机构的工况是相对比较恶劣的,它要承受高温,高压,高速以及化学腐蚀作用。
曲柄连杆机构的综合性能直接决定了发动机的性能。
由于曲柄连杆机构是发动机的基础,有着其他机构不可代替的作用和特点。
在做功行程中,利用燃烧气体所带来的压力推动活塞向下运动,经活塞销,连杆使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动产生转矩,为汽车提供动力和驱动发动机其他结构正常工作。
在进气,压缩,排气行程是依靠曲轴,飞轮的转动惯性和其他缸的动力并经连杆和活塞销一起向上推动活塞进行上下的往复运动,为下一次做功创造条件。
与此同时,气缸盖与封闭气缸顶部,与活塞顶部,汽缸壁形成了燃烧室。
另外,气缸内的水套和油套也是冷却系统和润滑系统的组成部分。
气缸体作为发动机的装配基础零部件,不仅影响发动机的使用,还影响其他机件的工况。
因此做好对曲柄连杆机构的维护与保养对延长其使用寿命,改善发动机的动力性和经济性有至关重要的作用。
论文首先明确了曲柄连杆机构的功用,并重点分析了曲柄连杆机构的组成部分,即机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分,分别对机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组各部分包涵的具体机件进行详细论述,指出不同机件的具体位置与重要作用。
其次由于曲柄连杆机构拆卸、装配过程的好坏,直接影响发动机的输出功率,论文重点研究曲柄连杆机构在拆卸和装配过程中需要注意的各项事宜,最后基于故障特性对曲柄连杆机构的故障现象、产生原因及故障检修方法进行深入研究,并进一步结合企业实践对不同车型的故障进行分析,指出故障现象,提出故障诊断意见及具体的故障排除方法,为曲柄连杆机构故障分析提供实践依据。
1 曲柄连杆机构的功用和组成1.1曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所,把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩,不断输出动力。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
在作功冲程,它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动、曲轴旋转运动而转变为机械能,对外输出动力;在其他冲程,则依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动,为下一次作功创造条件。
1.2曲柄连杆机构的组成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。
(1)机体组:气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳、(2)活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆(3)曲轴飞轮组:曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴1.2.1机体组机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。
因此,机体必须要有足够的强度和刚度。
(1)气缸体气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,是发动机中最重要的一个部件。
气缸体有水冷式缸体和风冷式气缸体。
气缸体有直列、V形和水平对置三种形式(2)气缸盖气缸盖的主要作用是封闭气缸上部,与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫,其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封,防止燃烧室漏气、水套漏水(3)油底壳油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。
1.2.2活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。
(1)活塞活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室,并承受气缸中气体压力,通过活塞销将作用力传给连杆,以推动曲轴旋转(2)活塞环活塞环是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,其主要作用是密封作用,导热功能,控油功能,支撑功能。
工作条件是处于高温,高压,高速,极难润滑。
活塞分为两种:压缩环和机油环。
压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体。
机油环则用来刮除气缸上多余的机油,是具有弹性的开口环,分为气环和油环,平均寿命在6万公里左右。
(3)连杆连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
1.2.3曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成。
(1)曲轴曲轴是发动机最重要的机件之一。
其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出,并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。
(2)飞轮飞轮是一个转动惯量很大的圆盘,外缘上压有一个齿圈,与起动机的驱动齿轮啮合,供起动机发动机时使用。
飞轮上通常还刻有第一缸点火正时记号,以便校准点火时刻。
2 曲柄连杆机构的拆卸与装配2.1曲柄连杆机构的拆卸按发动机附件、气缸盖、油底壳、活塞连杆组和曲轴飞轮组的顺序,进行发动机解体。
2.1.1分解发动机机体组总成首先拆下发电机,旋松撑紧壁紧固螺栓、调整螺母紧固螺栓,拧动调整螺母,使发电机靠近发动机侧,取下V 型皮带,从发动机前端卸下发电机与发动机的联接螺栓,取下发电机。
然后取下进气歧管和排气歧管。
之后拆卸正时皮带、拆卸分电器、水泵、气缸盖,在拆下气缸座时,应先卸下气门室罩盖,按由四周向中心顺序旋松缸盖螺栓,以防缸盖变形。
拆下缸盖螺栓,用橡皮锤锤松缸盖,取下缸盖。
最后拆卸机油泵、活塞和曲轴。
当取下正时齿轮、曲轴前后的油封端盖,旋松并取下曲轴主轴承盖,抬出曲轴,取出上轴瓦止推轴承。
不要跌落轴瓦,将轴承盖按顺序摆放好。
2.1.2活塞连杆组的拆卸首先用活塞环拆卸专业工具依次拆下活塞环。
然后用尖嘴钳取出活塞销卡簧,用拇指压出活塞销,或用专用冲头将其冲出,取出连杆轴承。
最后要按相反顺序复装活塞连杆组,对活塞做好标记,以免装错。
2.1.3曲轴飞轮组的拆卸首先按对角顺序旋松飞轮固定螺栓,取下螺栓,用手锤沿四周轻轻敲击飞轮,待松动后取下飞轮。
拧松并取下曲轴油封端盖紧固螺栓,用手锤轻轻敲击油封端盖,待松动后取下油封端盖。
拆卸主轴承盖及止推轴承,抬出曲轴。
安装时按相反顺序逐步进行。
在新油封唇部涂润滑脂,然后用专用油封安装工具和锤子敲入油封,直至其端面与油封边缘齐平。
2.2曲柄连杆机构的装配2.2.1安装曲轴与飞轮首先将清洗干净的气缸体倒置于安装支架上,正确安放好各道主轴承瓦和止推垫片,注意将有油槽的一片轴瓦装在缸体轴承座孔中。
然后将曲轴放入缸体轴承座中,依标记号合上各道主轴承盖,按规定转矩依次拧紧各轴承盖螺栓;安装止推片后应轴向撬动曲轴检查其轴向间隙;每紧固一道主轴承盖后应转动曲轴数周,检查其径向间隙,轴承过紧间隙不合要求时应查明原因,及时予以排除。
安装曲轴前、后端油封凸缘、凸缘衬垫及油封等。
将飞轮安装于曲轴后端轴凸缘盘上,安装时注意原定位标记,然后紧固螺母。
螺母紧固时应对角交叉进行,并按扭紧力矩拧紧。
最后将曲轴前端正时齿轮、挡油片等装上。
2.2.2安装活塞连杆组件将活塞销和连杆小头孔内(已装好铜套)涂上一层薄机油,然后将活塞放入90℃以上热水内加热,取出活塞,迅速用专用工具将销压入销座和连杆小头孔内,使连杆活塞连接。
如果有活塞销卡环,用尖嘴钳将其装上。
(安装时应注意活塞与连杆的安装标记)用活塞环装卸钳依次装上活塞油环和各道密封环,安装时注意扭曲环方向不可装反。
将各道环端隙按一定角度钳开(三道气环按120°钳开,第一道环的端隙应避开活塞销座及侧压力较大一侧)。
用活塞环箍将活塞环箍紧,用木锤手柄轻敲活塞顶部,使其进入气缸,推至连杆大端与曲轴连杆轴颈连接。
装上连杆盖,按规定扭矩拧紧连杆螺栓螺母。
2.2.3气缸体曲轴箱组安装放倒发动机,装上油底壳衬垫及油底壳。
拧紧油底壳螺栓时应由中间向两端交叉进行。
竖直发动机,安装气缸垫和气缸盖。
缸盖螺栓应由中间向两端交叉均匀分2~3 次拧至规定力矩。
安装凸轮轴及摇臂机构,安装气缸盖罩等。
将所拆其它非曲柄连杆机构部件安装到发动机上。
最后检查有无遗漏未装部件,检查整理好工具。
3 曲柄连杆机构的常见故障分析3.1机体组常见故障分析(1)对于汽缸壁,早期异常磨损,活塞,活塞环外圆面及气缸壁内表面有明显的轴向划痕,进气道内存在明显油泥故障属于密封不良或者行驶路况恶劣,大量灰尘进入燃烧室导致的。
故障现象:气缸压力不足故障原因:活塞环过度使用,使密封性变差,活塞与气缸磨损较大,使活塞在气缸内摇摆,影响活塞环与汽缸壁的良好贴合密封;气门与气门导管间隙过小,使气门上下运动受阻,导致气门密封不严。
另外还有一些人工因素:测试气缸压力时,操作不当,没有良好的密封。
故障检修:用气缸压力表测量之前,应使发动机处于正常温度下,冷却液温度在正常范围之内。
节气门全开,也就是油门踏板踩到底,拆卸掉火花塞,将选好口径的压力表拧进火花塞孔中,利用起动机带动曲轴运动,读出气缸压力表的数值,一般情况下,若在正常值范围内,压力表的指针一般会弹起三下,最终不动。
故障现象:气缸体与气缸盖的损伤。
故障原因:汽车维修后,维修师傅的螺栓拧紧力矩过大。