Review&Leading-inLearning學習任務3檢修活塞連桿組件工作情境描述維修人員檢測了發動機汽缸體，并視情對汽缸體進行了修理后，還應檢測與之相配合的活塞連桿組件，通過選配等修復方法達到與汽缸的配合要求，恢復該發動機汽缸的密封性。請通過檢測發動機活塞連桿組件，判斷其技術狀況；若需要修復活塞連桿組件，請制訂活塞連桿組件修復方法和工藝流程。5學習目標通過本任務學習，應能：敘述桑塔納2000AJR發動機活塞連桿組件結構特點；描述活塞連桿組件常見損傷形式，分析損傷的成因及對發動機工作的影響；描述活塞連桿組件常見損傷的檢測與修復方法；根據維修手冊，正確選用工量具和檢測設備，在規定時間內，安全規范地進行活塞和活塞環的檢測與選配、連桿和軸承的檢測與修復以及活塞連桿組件的組裝，制訂修復方法和工藝流程。6學習引導71.桑塔納2000AJR發動機活塞連桿組件的結構特點活塞連桿組件由活塞、活塞環、活塞銷、連桿和軸承等主要機件組成。活塞頂部凹槽和汽缸蓋上凹坑共同組成扁狀半球形燃燒室。活塞裙部的長短軸之差為0.40mm。為了改善活塞與汽缸的磨合和減少摩擦損耗，活塞裙部外表面都加工有深度為0.01mm環形槽，這些環槽中可以貯存少量機油，以改善活塞與汽缸壁的潤滑條件。8

發動機活塞連桿組件活塞銷采用全浮式結構。活塞銷長度遠小于活塞直徑，因此活塞銷對銷座孔表面有很大接觸壓力，必須用選配法來保持接觸面積。在活塞銷座孔也留有4mm寬，0.03mm深度的儲油槽，以改善活塞銷與銷座孔的潤滑。活塞環第一道氣環是矩形，第二道氣環是錐形，第三道油環為整體式。環是薄形的，第一道1.5mm，第二道1.75mm。采用薄形環，可改善汽缸密封性能。氣環外圓面均有0.10mm鍍鉻層，兩端面都進行磷化處理。這種環自身及對汽缸壁的摩擦損耗都小，不應過早更換。9發動機活塞連桿組件連桿采用中碳鋼鍛造而成。連桿襯套是用鋼背的鍍銅鉛鋅合金復合材料卷制的。連桿軸承采用鋼背銅基滑動軸承，鋼背上鍍有三層合金，底層是鉛錫銅，第二層為薄錫層，表層為巴氏合金，維修中不得修刮。連桿螺栓為塑性螺栓，在按規定扭矩擰緊連桿螺栓時，連桿螺栓在塑性形變范圍內被拉長，螺栓與螺母間有較大、穩定的摩擦力而緊固可靠，因此無需再有鎖止裝置。但是在發動機修理中，連桿螺栓和螺母一經拆卸，就必須更換。10發動機活塞連桿組件2.活塞連桿組件常見損傷形式及成因活塞的常見損傷活塞損傷形式有活塞環槽磨損、裙部磨損及銷座孔磨損。活塞環槽的磨損較大，以第一道環槽的磨損最為嚴重，各環槽由上而下逐漸減輕。活塞裙部雖與汽缸壁直接接觸，但接觸面積較大，潤滑條件較好，所以磨損也較輕。活塞銷座孔的磨損是活塞在工作時受氣體壓力和往復慣性力的作用，使活塞銷座孔產生上下方向的橢圓形磨損。活塞異常損壞有活塞裙部刮傷和頂部燒蝕等。刮傷主要是活塞與汽缸壁配合間隙過小；頂部燒蝕是爆燃下工作結果。11活塞環的常見損傷活塞環損傷形式主要是活塞環磨損、彈性減弱和折斷等。活塞環的磨損主要是活塞環受高溫高壓燃氣的作用，活塞環往復運動的沖擊和潤滑不良所致。使用中受高溫燃氣影響，活塞環的彈性逐漸減弱，造成活塞環對于汽缸壁的壓力降低，汽缸密封性變差，出現漏氣和竄機油現象，使發動機的動力性下降，經濟性變壞。由于活塞環安裝不當或端隙過小，發動機在高溫、大負荷條件下工作時，端隙抵死而卡滯在汽缸內，在活塞沖擊負荷作用下而斷裂。在維護中更換活塞環時，應將缸壁上磨出的缸肩刮去，避免撞斷第一道活塞環。12活塞銷的常見損傷發動機工作時，活塞銷要承受燃氣的壓力和活塞連桿組件慣性力的作用，其負荷的大小和方向是周期性變化的，對活塞銷產生較大的沖擊作用。活塞銷與活塞銷座孔和連桿襯套的配合精度很高，在發動機正常工作（達到工作溫度）時，全浮式活塞銷與活塞銷座和連桿襯套存在微小的間隙。因此，活塞銷可以在銷座孔和連桿襯套內自由轉動，使得活塞銷的徑向磨損比較均勻，磨損速率也較低。由于活塞銷在發動機工作時，承受較大的沖擊載荷，當活塞銷與活塞銷座和連桿襯套的配13連桿組件的常見損傷連桿組件常見損傷形式有：連桿的變形、連桿軸承和小端襯套的磨損、連桿螺栓損傷等。發動機工作中，在交變載荷作用、超負荷等原因，連桿桿身將會發生彎曲和扭曲等變形。連桿彎曲是指連桿小端軸線與連桿大端軸線在軸線平面內的平行度誤差；連桿的扭曲是指連桿小端軸線與連桿大端軸線在軸線平面法向上的平面度誤差。連桿變形后，對曲柄連桿機構的工作產生很大影響。因此在發動機修理過程中應對連桿的彎、扭變形進行檢驗和校正。連桿軸承損傷形式是磨損、合金疲勞剝落及粘著咬死等。連桿螺栓與螺母在工作中會發生拉長變形、螺紋損壞等。143.活塞連桿組件的檢修在發動機大修過程中，活塞、活塞環和活塞銷等是作為易損件更換的，這些零件的選配是一項重要的工藝技術措施。所謂選配，即不完全互換性，就是以較大的公差加工零件，通過分組選用來得到較高配合精度的工藝。活塞的選配選配活塞時要注意以下幾點：選用同一修理尺寸和同一分組尺寸的活塞。同一發動機必須選用同一廠牌的活塞。活塞應成套選配，以保證其材料和性能的一致性。在選配的成套活塞中，尺寸差和質量差應符合要求。尺寸差一般為0.02mm～0.025mm，質量差一般為4g～8g。15活塞環的選配活塞環與汽缸和活塞具有相同的修理級別，但沒有修理尺寸分組。活塞環選配時，以汽缸的修理級別為依據，同一臺發動機應選用與汽缸和活塞修理級別相同的活塞環。當發動機汽缸磨損后僅需更換活塞環時，應選配與汽缸同一級別的活塞環，嚴禁選擇加大一級的活塞環經過銼削端隙來使用。對活塞環的要求與汽缸、活塞的修理級別一致；具有規定的彈力，以保證汽缸的密封性；環的漏光度、端隙、側隙和背隙應符合原廠規定。16活塞銷的選配發動機大修時，一般應選擇標準尺寸的活塞銷（有些車型設有修理尺寸），以便為小修留有余地。選配活塞銷的原則同一臺發動機應選用同一廠牌、同一修理尺寸和分組的活塞銷；活塞銷表面應無任何銹蝕和斑點；質量差在10g的范圍內。全浮式活塞銷與活塞銷座的配合，對于汽油機，在常溫下應有微量的過盈（即活塞銷不能在座孔內轉動）；當活塞處于75℃～80℃時，又有微量的間隙，使活塞銷能在座孔內轉動，但無間隙感覺。17連桿組件的檢修連桿組件檢修有：小端襯套與銷間隙檢查、連桿變形檢驗、連桿軸承選配等。連桿襯套的檢查在更換活塞銷同時，必須檢查或更換連桿襯套，以恢復配合間隙。活塞銷與連桿襯套配合，在常溫下應有微量間隙。活塞銷與連桿襯套配合檢查經驗方法：將活塞銷涂以機油，裝入襯套內，然后將活塞銷夾在臺鉗上。先沿活塞銷軸線方向扳動連桿，應無間隙感覺；轉動連桿時，連桿應隨手圓滑轉動。18連桿襯套間隙檢查連桿組件的檢修連桿變形的檢驗連桿變形的檢驗在連桿校驗儀上進行，連桿校驗儀能檢驗連桿的彎曲、扭曲、雙重彎曲等。檢驗時將連桿大端軸承蓋裝好，不裝連桿軸承，擰緊連桿螺栓，將標準心軸裝入小端襯套的承孔中。19連桿彎曲檢驗測量時，若上側點與平板接觸，兩下側點不接觸且與平板的間隙一致，或下兩側點與平板接觸，而上側點不接觸，表明連桿彎曲。可用厚薄規測出測點與平板之間的間隙，為連桿在100mm長度上彎曲度。測量時，若只有一個下側點與平板接觸，另一下側點與平板不接觸，且間隙為上測點與平板間隙的兩倍，這時下測點與平板的間隙，即為連桿在100mm長度上的扭曲度。在測量連桿變形時，會遇到下面兩種情況：一是連桿同時存在彎曲和扭曲，反映在一個下測點與平板接觸，但另一個下測點的間隙不等于上測點間隙的兩倍。這時，下測點與平板的間隙為連桿扭曲度，而上測點間隙與下測點間隙差值的一半為連桿彎曲度。20連桿扭曲檢驗二是連桿存在雙重彎曲，檢驗時先測出連桿小端端面與平板距離，再將連桿翻轉180°，同樣檢測。若兩次測出的距離數值不等，即說明連桿有雙重彎曲，兩次測量數值之差為連桿雙重彎曲度。汽車維修技術標準中，連桿小端軸線與大端應在同一平面，在該平面上的平行度公差為100∶0.03，該平面的法向平面上的平行度公差為100∶0.06。若連桿彎曲和扭曲超過公差值時，應進行校正。通常是先校正扭曲，再校正彎曲。校正時應避免反復的過校正。21

雙重彎曲檢驗連桿軸承的選配連桿軸承的選配包括選擇合適的內徑，以及檢驗軸承的高出量、自由彈開量、定位凸榫和軸承鋼背表面質量等內容。根據連桿軸頸直徑和規定的徑向間隙選擇合適內徑連桿軸承。連桿軸承要求定位凸榫完整，軸承鋼背光整無損。軸承在自由狀態下曲率半徑大于座孔曲率半徑，保證軸承壓入座孔后，可借軸承自身彈力作用與軸承座貼合緊密。軸承裝入座孔內，上、下兩片每端應高出軸承座平面0.03mm～0.05mm，稱為高出量。22連桿軸承彈開量4.活塞連桿組件的組裝活塞連桿組的零件經修復、檢驗合格后，方可進行組裝。組裝前，應對待裝零件進行清洗，并用壓縮空氣吹干。對于全浮式活塞，應采用熱裝合方法。將活塞放入水中加熱至353K-373K，取出后迅速擦凈，將活塞銷涂以機油，插入活塞銷座和連桿襯套，然后裝入鎖環。兩鎖環應與活塞銷端面留有0.10mm-0.25mm的間隙，鎖環嵌入環槽中的深度，應不少于鎖環直徑的2/3。對于半浮式活塞，應采用壓入法。可用專用夾具將活塞銷壓入活塞銷座孔和連桿小頭承孔。如有條件，可將活塞銷在液態氮中冷卻，取出后快速裝入活塞銷座孔。23活塞與連桿組裝時，要注意兩者的缸序和安裝方向，不得錯亂。活塞與連桿一般都標有裝配標記。如兩者的裝配標記不清或不能確認時，可結合活塞和連桿的結構加以識別。如：活塞頂部箭頭或邊緣缺口應朝前；活塞裙部的膨脹槽應開在作功行程側壓力較小的一面；連桿桿身的圓形凸點應朝前。連桿與下蓋的配對記號應一致并對正，或桿身與下蓋承孔的凸榫槽安裝時應在同一側。24

活塞連桿組的安裝安裝活塞環，應采用專用工具（活塞環拆裝鉗），以免將環折斷。安裝氣環時，有鍍鉻的活塞環一般裝在第一道；扭曲環應裝在第二、第三道，其安裝方向視具體作用而定；用作刮油的正扭曲環，其內缺口或內倒角朝上，外缺口或外倒角朝下。有些發動機活塞環的端部側面制有裝配記號，活塞環有標記一面應朝上安裝，并且要注意每一道環的裝配位置。25

活塞連桿組的安裝為了提高汽缸的密封性，避免高壓氣體的泄漏，要求活塞環的開口應交錯布置。一般是以第一道活塞環的開口位置為始點，其他各環的開口布置成迷宮狀走向。第一道環布置在作功行程側壓力較小一側，其他環（包括油環）依次間隔90°-180°。例如：三道環活塞，每道環間隔120°；四道環活塞，第二環與第一環間隔180°，第三環與第二環間隔90°，第三環與第四環間隔180°各環開口布置應避開活塞銷座和膨脹槽位置。26

活塞環的正確安裝

項目1檢測與選配活塞連桿組件項目說明活塞連桿組件是發動機的重要組件，它的技術狀況好壞，對發動機工作的影響特別明顯。發動機大修過程中，活塞、活塞環和活塞銷等活塞連桿組件是作為易損件更換的，對這些零部件技術狀況的檢測與選配是一項重要的技術措施。請按桑塔納2000AJR發動機技術標準對活塞連桿組件進行檢測與選配，并制訂檢測與選配工藝過程。27項目1檢測與選配活塞連桿組件技術標準與要求每個學員獨立完成此項目。技術標準見表3-2。28項目1檢測與選配活塞連桿組件設備器材桑塔納2000AJR發動機汽缸體及活塞連桿組件。75-100mm外徑千分尺。厚薄規。作業準備清潔活塞連桿組件。清潔量具。準備作業單。29項目1檢測與選配活塞連桿組件5.操作步驟活塞連桿組件檢測與選配工藝：活塞的檢測與選配根據氣缸修理尺寸，選用同一修理級別和同一分組尺寸的活塞。用外徑千分尺測量活塞裙部尺寸，測量部位距活塞下沿10mm，與活塞銷孔成90°位置，允許偏差最大值為0.04mm。提示：汽缸直徑允許偏差：最大0.08mm。30測量活塞裙部尺寸尺寸名稱活塞直徑汽缸直徑基本尺寸mm80.96581.01修理尺寸mm81.46581.51活塞與汽缸配合尺寸項目1檢測與選配活塞連桿組件活塞環的檢測與選配根據氣缸修理尺寸，選用同一修理級別的活塞環。將活塞環放入汽缸，用不帶活塞環的活塞將活塞環垂直向下推至距汽缸下邊緣15mm處，檢測活塞環端隙，若不符規定應更換。清潔活塞環槽，用厚薄規檢測各環在環槽中側隙，應符合原廠規定。提示：環置入環槽內，環應低于環岸，在槽中滑動自如且無明顯松曠。31測量活塞環端隙測量活塞環側隙項目1檢測與選配活塞連桿組件活塞銷和連桿的檢測活塞與活塞銷的正確配合應是活塞能在活塞銷上來回移動，如不能平滑移動或間隙太大，應成套更換活塞和活塞銷。連桿技術狀況不佳（如：彎扭變形等）應成套更換。折斷式連桿軸承蓋必須按合適的連桿和位置安裝。32

檢查活塞銷的配合項目1檢測與選配活塞連桿組件記錄與分析檢測與選配發動機活塞連桿組件，并填寫表3-4。33項目2檢驗、組裝活塞連桿組件項目說明由于活塞連桿組件裝配質量的好壞，對發動機汽缸工作時的密封性、發動機的性能和使用壽命都有重要影響，因此在組裝活塞連桿組件時，需對組合件進行檢驗與校正。請按桑塔納2000AJR發動機技術標準對活塞連桿組件進行檢驗與校正，并制訂檢驗、組裝工藝過程。34項目2檢驗、組裝活塞連桿組件技術標準與要求每個學員獨立完成此項目。技術標準見表3-5。35

項目2檢驗、組裝活塞連桿組件設備器材桑塔納2000AJR發動機汽缸體及活塞連桿組件。活塞環拆裝鉗；活塞環壓縮器。定扭矩扳手。常用工具。作業準備清潔汽缸體各汽缸和曲軸。清潔活塞連桿組件。調整外徑千分尺。校正量缸表。準備作業單。36

項目2檢驗、組裝活塞連桿組件操作步驟活塞連桿組件檢驗、組裝工藝：清洗待裝零部件并吹干。將活塞在水中加熱至60℃以上，活塞銷涂以機油，插入活塞銷座和連桿襯套，鎖上鎖環。用活塞環拆裝鉗安裝活塞環，氣環標記“TOP”朝向活塞頂，各環開口錯開120°布置。提示：扭曲環必須內切口朝上，外切口朝下。開口布置影響密封性。37活塞連桿組件的組裝安裝活塞環項目2檢驗、組裝活塞連桿組件轉動曲軸使某缸的連桿軸頸處于下止點，按缸序將活塞連桿組件推入對應氣缸，活塞頂部箭頭應指向發動機前方。用活塞環壓縮器壓縮活塞環。用木錘柄將活塞連桿組件推入汽缸。38

使用壓縮器壓縮活塞環活塞連桿組件推入汽缸項目2檢驗、組裝活塞連桿組件將軸承裝到連桿大端和連桿軸承蓋中間，兩端尺寸a=2.5mm。提示：使用過的軸承不得互換（做上記號）。使用塑料間隙規檢測連桿軸承徑向間隙。連桿螺栓采用塑性螺栓，測徑向間隙時應使用舊連桿螺栓，定扭矩扳手只需將連桿螺栓擰至30N.m。提示：測量徑向間隙時，不得轉動曲軸。39

檢查安裝連桿軸承檢測連桿軸承徑向間隙項目2檢驗、組裝活塞連桿組件連桿螺栓采用塑性螺栓，因此舊連桿螺栓必須更換，安裝時用干凈機油涂抹曲軸連桿軸頸、軸承摩擦表面和螺栓螺紋處。使用定扭矩扳手分2-3次擰緊連桿螺栓，擰緊力矩為30N.m，再按擰緊方向擰動90°。提示：每缸活塞連桿組件安裝后，應轉動曲軸以檢查松緊程度。40

規定扭矩擰緊連桿螺栓項目2檢驗、組裝活塞連桿組件記錄與分析檢測、組裝發動機活塞連桿組，并填寫下表。411.連桿彎扭變形的校正對發生彎扭變形的連桿進行校正時，首先要記下連桿彎曲與扭曲的方向和數值，用連桿校正器進行校正。通常是先校正扭曲，再校正彎曲。校正時，應避免反復的過校正。校正扭曲時，先將連桿下蓋按規定裝配和擰緊，然后用臺鉗（鉗口墊以墊片）夾緊連桿大端側面，使用專用扳鉗卡在連桿桿身上、下部位，校正扭曲變形。42連桿扭曲的校正

1.連桿彎扭變形的校正校正彎曲時，將彎曲的連桿置入專用壓器，彎曲的凸起部位朝上，扳轉絲杠使連桿產生反向變形并停留一定時間，待金屬組織穩定后再卸下，檢查連桿的回彈量，經反復校正，直至連桿校正合格為止。43連桿彎曲的校正由于材料彈性后效作用，卸去負荷后連桿有恢復原狀趨勢，影響連桿正常使用。因此，在校正變形量較大連桿后，必須進行時效處理。方法是：將連桿加熱至573K，保溫一定時間即可。校正變形量較小的連桿，只需在校正負荷下保持一定時間，不必進行時效處理。2.活塞與汽缸的配合檢查活塞與汽缸間隙的檢查活塞與汽缸的配合間隙小于+0.14mm時，一般要采用試配檢驗，