第2章 发动机机体机构与维修第2章 发动机机体结构与维修2.1 发动机机体的结构与维修2.1.1 四行程发动机的构成
当代轿车多配置四行程汽油发动机。它由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系、点火系 、冷却系、润滑系 、进、排气系 和起动系
等系统所构成。发动机每个气缸将可燃混合气吸入缸内后，经过压缩、火花塞点燃做功、排气，完成一个工作循环。本章以奥迪轿车为例说明了汽
油发动机总成的结构特点。第2章 发动机机体结构与维修柴油发动机以其动力性和经济性的优势在汽车上得到普遍应用。柴油机使用的燃油是柴
油。由于柴油黏度大，蒸发性差，不能事先在化油器内与空气形成可燃混合气，故采用压燃方式。由于柴油机采用压燃方式，因此没有点火系 。本
章以康明斯发动机为例介绍柴油机与汽油机的区别。第2章 发动机机体结构与维修 2.1.2发动机机体的结构与维修发动机的机体
组包括机体（又称气缸体、缸体）、气缸盖、气缸垫和油底壳等主要零部件。 发动机的所有零件和附件都以气缸体作为安装基础，所以
气缸体是发动机总成的基础零件。机体的上部制有气缸，发动机工作时，活塞在气缸内做上下往复运动，因而该种发动机称为往复活塞式发动机。机
体的下部制有曲轴轴承座，曲轴通过轴承支撑在轴承座孔中。为利于散热和润滑，机体上还制做有水套和润滑油道等。机体组零件的结构与维修2.
1.3 气缸的检验与修理气缸体的修理是发动机修理的重要组成部分。气缸体上几乎安装了发动机所有的零件和部件，它的结构、形状复杂，工
作时受热、受力情况严重，如果修理不当，会影响整个发动机的性能指标、工作可靠性和使用寿命。所以，提高气缸体的修理质量是提高发动机修理
质量的重要一环。机体组零件的结构与维修1、气缸体水套裂纹的检验 检验气缸体和的裂纹，通常采用水压试验方法进行。检验时，用专用的盖板
将水道口密封。把水压机水管接在气缸体的进水口，然后将水压入水套，要求在294～392kPa的压力下保持5min，不应有渗透现象。如
果没有水压试验设备，也可以将汽油或煤油注入气缸体和气缸盖水套内，经半小时以后，检视有无渗透现象。缸体裂纹检查——水压试验机体组零件
的结构与维修2、气缸体上平面不平度的检查用直尺和厚薄规检查气缸体上平面的不平度，如果平面误差超过规定时，应进行修磨。气缸体上平面翘
曲应小于0.05mm，使用限度为0.20mm。机体组零件的结构与维修3、气缸磨损的测量气缸磨损的规律：气缸表面在活塞环的行程内形成
不均匀的磨损，沿高度磨成上大下小的锥形，磨损最大部位是当活塞在上止点位置时，第一道环相对应的缸壁处，活塞环不接触的上口，几乎没有磨
损，而形成台阶。 气缸沿圆周方向的磨损也不均匀，形成不规则的椭圆形，其磨损量相差3～5倍，最大磨损区在气缸沿高度磨损最大的截面上。
各缸的磨损随车型、结构及使用条件的不同而不同，但一般的倾向是，最大径向磨损区往往接近于进气门对面。机体组零件的结构与维修气缸磨损测
量需使用与该气缸直径相应规格的外径千分尺和内径百分表。在同一横向截面内，在平行于曲轴轴线方向和垂直于曲轴轴线方向的两个方位进行测量
，测得直径差的一半即为该截面的圆度误差。在活塞行程内取上、中、下三处气缸的各个方向测量找出该缸磨损的最大处。气缸磨损最大直径与活塞
在下止点时活塞环运动区域以内，即距气缸下部最小内径的差值的一半，就是该气缸的圆柱度误差。气缸磨损测量手法示意图机体组零件的结构与维
修4、气缸的搪磨修理 气缸磨损超过磨损极限后，应按修理尺寸进行镗缸，同时选配与气缸同级别的加大活塞和活塞环，以恢复正确的几何形状和
正常的配合间隙。如果发现任何一个气缸需要镗削，则其他各缸也必须同时镗削。机体组零件的结构与维修5、汽缸压缩压力的检查 汽缸压缩压
力不足，会使发动机启动困难，汽车行驶无力，燃油消耗增加。因此汽缸压缩压力的检查是发动机维修中最常用的诊断方法之一。部分汽油机汽缸压
缩压力规定值见表2．1，部分柴油机汽缸压缩压力规定值见表2．2。机体组零件的结构与维修2.2 气缸盖及气缸垫的结构与检修 气缸盖
的功能是密封气缸上部，与活塞顶部一起形成燃烧室，燃烧室的形状对发动机性能的影响很大，汽油机多采用楔形燃烧室、盆形燃烧室和半球形燃烧
室。为了便于散热气缸盖上也制有水套，为润滑配气机构的零件还制有润滑油道。顶置式气门的气缸盖上还制有进排气道与进、排气管相配合完成发
动机的进排气工作。机体组零件的结构与维修2.2.1汽油机气缸盖的检修：小轿车气缸盖的材料通常为铸造铝合金，其结构紧凑，长度短，缺点
是受力不均匀，易变形。气缸盖常见的故障是裂纹与变形。裂纹多发生在进气门座与排气门座之间，气门座配盈量过大或镶装工艺不当往往引起断裂
，断裂后应更换气缸盖。气缸盖变形会影响气缸盖的密封性，应进行修磨。机体组零件的结构与维修检查气缸盖有无裂纹，用染色渗透法，如图2.
13所示。检查燃烧室、进气口、排气口、气缸盖表面和气缸盖顶部有无裂纹，如有裂纹，应更换气缸盖。气缸盖不平度应在6个不同方向用精密直
尺和厚薄规进行检测，气缸盖下平面最大翘曲为0.05mm或更小，使用限度为0.20mm。如果检查结果不符合上述要求，则应更换气缸盖或
用平磨床磨平气缸盖，但应注意磨削量不可过大。奥迪轿车气缸盖最低厚度为132.75mm。机体组零件的结构与维修气缸垫的结构与检修气缸
垫位于气缸盖与气缸体之间，用来密封气缸，防止漏气、漏水和窜油。气缸垫具有耐高温、耐腐蚀性和良好的弹性，能补偿接触面的不平度，保证密
封性。有些轿车发动机的气缸垫上的钢板两边冲压石棉材料，并在燃烧室孔周围包有不锈钢，以防高温气体烧坏。机体组零件的结构与维修
气缸垫常见的损伤是表面变形和油、水孔相通。表面变形一般是由于气缸盖螺栓拧紧方式不规范造成的；油、水孔相通是指气缸垫上水套孔和
相邻润滑道孔的间隔带被冲开，从而使发动机冷却液与机油混和，即所谓“油水混和”。气缸垫损坏必须更换，否则，会使气缸盖变形。安装新气缸
垫，应注意正反方向。有的气缸垫上有安装标记，如“TOP”一面应朝向气缸盖。奥迪轿车气缸盖的安装① 安装气缸盖时，必须更换缸盖密封件
、衬垫、自锁螺母。② 必须将转到第1缸止点位置。将气缸垫安放定位。③ 气缸盖螺栓的拧紧顺序如下图。第1次为40N·m；第2次为60
N·m；第3次为1/2圈（180°）。机体组零件的结构与维修2.2.2 柴油机气缸盖的检修：康明斯B系列专用柴油机采用整体式气
缸盖，用优质灰铸铁铸造 而成。气缸盖上布置有进、排气道及冷却水道，安装的零件有进、排气门、摇臂总成、喷油器、节温器、排气管、气门室
罩等。柴油机没有单独的进气歧管，进气歧管直接铸在缸盖上；排气道受到轻微冷却，以提高涡轮增压器的能量。气缸盖上不镶进、排气座和气门导
管，座孔直接在气缸盖上加工出来。机体组零件的结构与维修气缸盖下平面不平度的检修 康明斯柴油机气缸盖的平面度要求为：在全长平面
内，平面度≤0.30mm；在?50mm范围内，平面度≤0.10mm。 如果平面度超出规定值，可以精度气缸盖下平面，以恢复其平
面度要求，但只允许一次精度，总磨削量不应大于1mm。康明斯柴油机气缸盖的安装要求 ①气缸盖安装时，应把标有“缸体侧”的一面朝向
气缸体，检查水、油孔是否对齐。气缸垫用过1次后不能再用。康明斯B系列发动机气缸盖螺栓的拧紧顺序如下图所示。康明斯柴油机气缸盖的安装
要求② 缸盖螺栓的拧紧力矩分为四次。如下所示：第1次：按顺序拧紧到60N·m；第2次：全部按顺序拧紧到80N·m ；第3次：短、中
缸盖螺栓拧紧到90N·m，6根长缸盖螺栓拧紧到120 N·m；第4次：所有螺栓全部拧转为90°。汽缸、汽缸盖、汽缸垫损坏的故障实例
故障实例一 车型：桑塔纳轿车>故障现象：发动机水温表显示100℃以上。>检查方法：①用手摸散热器进水管烫手，摸散热器温度不高
。②检查冷却液不足，冷却系外部无渗漏现象。③检查发动机机油呈白色。④拆开汽缸盖，测量汽缸盖平面度超过规定极限0.10mm。>排除方
法：更换汽缸盖、汽缸垫，装复后水循环正常，冷却液温度正常。汽缸、汽缸盖、汽缸垫损坏的故障实例故障实例二 车型：桑塔纳轿车>
故障现象：车辆行驶中冷却液温度过高，发动机每周都要补充一次水。>检查方法：启动发动机，打开储液罐盖，急加速时罐里有气泡溢出。>排除
方法：拆下汽缸盖，发现汽缸垫损坏。更换汽缸垫，故障排除。汽缸、汽缸盖、汽缸垫损坏的故障实例故障实例三 车型：红旗T200E轿
车>故障现象：打开加机油口检查，发现机油内进水。>检查、排除方法：①拆下汽缸盖检查，未见缸盖有腐蚀变形现象。②用水压试验 汽缸盖
时，发现右侧缸盖凸轮轴的下方有砂眼，不做水压试验，凭肉眼观察很难发现漏水处。>排除方法：更换新汽缸盖后试车，故障排除。汽缸、汽缸盖、汽缸垫损坏的故障实例故障实例四 车型：桑塔纳轿车>故障现象：发动机启动困难，怠速抖动。>检查方法：①检查发动机冷却液温度传感器及其线路工作正常。②检查燃油系统压力，在标准范围内。③检查点火系工作正常。④检查汽缸压缩压力，第一、二缸压力低于标准值，拆下汽缸垫检查，第一、二缸相邻部位被冲坏，测量汽缸盖平面度误差为0.58mm。>排除方法：修磨汽缸盖，更换汽缸垫，故障排除，发动机工作正常。 |
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