曲柄连杆机构的常见故障分析

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 ********

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

包头职业技术学院2012届毕业论文

1 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，指出不同包头职业技术学院2012届毕业论文

2 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。

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3 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。 包头职业技术学院2012届毕业论文

4 （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 包头职业技术学院2012届毕业论文

5 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。