下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
机体是发动机的骨架和外壳，曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统许多零部件和辅助系统的元件都安装在机体上机体组由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气门盖罩、主轴承盖、气缸垫以及油底壳等零件组成。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。
气缸体是气缸的壳体，水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体，简称气缸体。气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上铸有主油道，前后壁和中间隔板上铸有分油道。
以大众直喷发动机为例，其缸体是用含有片状石墨晶体的铸铁制造的。它采用“OPen-dech Design”设计，如图1-15所示。这种设计的理念是气缸水套的开口向上，这样可以使得温度比较高的气缸上部分的冷却效果更好。
在采用顶面敞开式结构的同时，气缸盖与气缸体还采用了分开循环回路冷却，能够可靠地解决曲轴箱通风和冷却液中夹杂空气泡的问题。
片墨铸铁缸体的运行表面应用了液体射流、研磨加工工艺。液体射流和光滑研磨是已知的两级研磨工艺的进一步发展，即在原工艺基础上加上两个工作过程。在第一个新的工作过程，消除缸套表面的任何变形及在磨削中产生的缺陷和合金裂缝。由此产生了基本上没有金属缺陷的金属表面。在最后工作过程，将射流或其他原因造成的遗留粗糙表面磨削至最高光洁水平。这种磨削工艺缩短了发动机磨合时间，也减少了机油消耗。
图1-15 大众直喷发动机气缸体
大众直喷发动机缸体是用含有片状石墨晶体的铸铁制造的，如图1-16a所示。它采用的是“Open-dech Design”设计。这种设计的理念是使气缸的水套开口向上，这样可以使温度比较高的气缸上部分的冷却效果更好。
在气缸盖用螺栓拧紧的情况下，压紧力通过气缸盖螺栓传入气缸体曲轴箱，由此引起气缸筒的变形，使之偏离理想的圆度，限制了与活塞环的贴合程度，导致较高的机油消耗量。顶面封闭式气缸体曲轴箱的气缸筒的变形（花瓣形）如图1-16b所示，而图1-16c表示的是顶面敞开式气缸体曲轴箱的气缸筒的变形，无论是圆度还是总的变形量，顶面敞开式结构都要小得多。
这种长裙式气缸体曲轴箱选择片墨铸铁（GJL）作为材料，即使在2.17MPa的高平均有效压力下也能确保可靠地运转。为了降低制造成本，这种薄壁的气缸体曲轴箱采用卧式浇注工艺进行铸造，平均壁厚为（3±0.5）mm，在局部范围内需要视应力大小适当加大壁厚。这种灰铸铁气缸体曲轴箱的重量只有29hg（不含主轴承盖），在该功率等级汽油机中是非常轻的。
图1-16 大众直喷发动机气缸体
片墨铸铁缸体的运行表面应用了液体射流研磨加工工艺。液体射流和光滑研磨是已知的两级研磨工艺的进一步发展，即在原工艺基础上增加两个工作过程。在第一个新的工作过程，消除缸套表面的任何变形及在磨削中产生的缺陷和合金裂纹，由此产生了基本上没有金属缺陷的金属表面。在最后工作过程，将射流或其他原因造成的遗留粗糙表面磨削至最高光洁水平。这种磨削工艺缩短了发动机磨合时间，也减少了机油消耗。
大众直喷发动机气缸壁应用等离子涂膜如图1-17所示。等离子气体在流出时由电弧点燃，等离子束温度约为11700℃，流度可高达600m/s。等离子束中喷射的是涂层粉末（50％合金钢，50％钼），涂层粉末被加热到约2500℃，速度增加到150m/s。此时，动能会转换成塑性变形，液态涂层会嵌入到缸壁的不平处。在固化后，涂层和缸壁就会形成良好的结合收缩应力，还可产生与缸壁的附着力。
图1-17 气缸壁等离子涂膜
气缸的排列形式有三种：直列式、V形和水平对置式。
（1）直列式 如图1-18所示，其机体的宽度小而高度和长度大，一般只用于六缸以下的发动机。通常把采用直列式气缸排列的发动机称为直列式发动机。六缸直列式发动机的平衡性最好，发动机工作时不产生振动。
（2）V形 将所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置一起（左右两列气缸中心线的夹角 γ ＜180°），使两组气缸平面形成一个夹角，从侧面看气缸呈V字形（通常的夹角为60°），故称V形发动机，如图1-19所示。目前有V4、V6、V8、V10、V12、V16等机型。V形发动机机体宽度大，而长度和高度小，形状比较复杂，但机体的刚度大，质量和外形尺寸较小。
（3）水平对置式 发动机活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动。这种类型的发动机安装在整车的中心线上，两侧活塞产生的力矩相互抵消，大大降低了车辆在行驶中的振动，使发动机转速得以较大提升，并减少噪声，如图1-20所示。使用车辆有保时捷除卡宴、帕纳梅拉外全系和斯巴鲁全系。
图1-18 直列式
图1-19 V形
图1-20 水平对置式
气缸的结构形式也有三种，即无气缸套、干式气缸套和湿式气缸套。
1）无气缸套即机体上不镶嵌任何气缸套，在机体上直接加工出气缸，如图1-21所示。
2）干式气缸套指的是在一般灰铸铁的气缸座孔内压入或装入干式气缸套，如图1-22所示，干式气缸套不与冷却液接触。
3）湿式气缸套的外壁与冷却液直接接触，如图1-23所示。
图1-21 无气缸套机体
图1-22 干式气缸套机体
图1-23 湿式气缸套机体
曲轴箱结构形式有一般式、龙门式和隧道式三种。
1）一般式指的是机体底平面与曲轴轴线齐平，如图1-24所示。
2）龙门式指底平面下沉到曲轴轴线以下的机体，如图1-25所示。
3）隧道式气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入，如图1-26所示。
图1-24 一般式气缸体
图1-25 龙门式气缸体
图1-26 隧道式气缸体
配合气缸体活塞组成发动机的燃烧室，完成发动机燃烧过程。
大众2.0直喷发动机采用可以改善冷却功能的横流式气缸盖。进气道由涡旋板分成上部进气道和下部进气道。气门采用两个上置式凸轮轴来控制，这两个凸轮轴支承在一个抗扭曲梯形框架内。高压喷油阀的支座集成在缸盖内，这样高压喷油器就可以直接伸到燃烧室内了，如图1-27所示。
汽车发动机气缸盖的结构形式有三种：整体式、分体式和单体式。
整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸盖。整体式气缸盖结构紧凑，零件数少，可缩短气缸中心距和发动机总长度，制造成本低。当气缸数不超过6个，气缸直径小105mm时，均采用整体式气缸盖。
图1-27 气缸盖
分体式气缸盖是指一个、两个或三个气缸共用一个缸盖。这种结构刚度较高，变形小，易于实现对高温、高压燃气的有效密封，同时易于实现发动机产品的系列化。但气缸盖零件数增多会使气缸中心距增大，一般用在缸径较大的发动机上。气缸直径为100～140mm时采用何种形式的气缸盖要看厂家的生产情况，若只生产直列六缸和V6、V12缸发动机，则采用三缸一盖更为合适。
若每缸一盖，则为单体式气缸盖。单体式气缸盖刚度大，且在备件储存、修理及制造等方面都比较优越。采用单体式气缸盖在缩小气缸中心距方面受到一定的限制，同时气缸盖冷却液的回流需装设专门的回水管，使结构复杂。一般气缸直径大于140mm的发动机采用单体式气缸盖。
汽油机常用燃烧室形状有三种：楔形、浴盆形和半球形。
浴盆形燃烧室结构简单、紧凑，气门平行于气缸轴线，可形成挤气涡流，如图1-28所示。但其气门尺寸受到限制，影响换气质量，因而燃烧速度稍差，燃烧质量稍低。用于1缸两气门发动机，如捷达、奥迪100等汽油发动机。
楔形燃烧室结构较简单、紧凑，气门相对气缸轴线倾斜，进气道比较平直，进气阻力小，充气效率较高，如图1-29所示。在压缩终了时能形成挤气涡流，因而燃烧速度快，燃烧质量较好。
半球形燃烧室结构较前两种更紧凑，气门成横向V形排列，因而气门可以做得较大，换气好，如图1-30所示。火花塞通常位于燃烧室的中部，火焰行程短，燃烧迅速完全。但没有挤气涡流，低速性能较差，因进、排气门位于气缸盖两侧，使配气机构较复杂。
由于柴油机的混合气形成和燃烧都是在燃烧室内进行的，所占的时间又非常短促，因此要求燃烧室形状、空气运动和喷油系统之间实现最佳匹配。燃烧室的造型和喷油器的布置确定了混合气的形成方式，根据这两个特性可以将燃烧室分为分隔式燃烧室和直喷式（统一式）燃烧室，这两类燃烧室又可以进一步区分，如图1-31所示。
图1-28 浴盆形燃烧室
图1-29 楔形燃烧室
图1-30 半球形燃烧室
图1-31 柴油发动机燃烧室的分类
直喷燃烧室的容积集中于气缸之中，且其大部分集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内，燃烧室凹坑的形状多种多样，极具创造性。常见结构有ω形和球形燃烧室，如图1-32所示。
分隔式燃烧室的容积则一分为二，一部分位于气缸盖中，另一部分则在气缸内，如图1-33所示。在气缸内的那部分称主燃烧室，位于气缸盖中的那部分称副燃烧室。主、副燃烧室之间用通道连通。分隔式燃烧室又分为涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。
图1-32 直喷燃烧室（统一燃烧室）
图1-33 分隔式燃烧室
气缸垫用来保证气缸体与气缸盖接合面间的密封，防止漏气、漏水、漏机油。
气缸垫的厚度主要依据活塞突出气缸体的高度来确定。有的发动机用气缸垫边缘的缺口加以区分，图1-34所示“B”表示气缸垫的厚度为1.40～1.50mm，“D”表示厚度为1.50～1.60mm，“F”表示厚度为1.60～1.70mm。
图1-34 气缸衬垫
目前应用较多的有以下几种气缸垫。
1）金属复合材料衬垫是在钢板两面粘覆耐热、耐压和耐蚀的新型复合材料，在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用不锈钢皮包边。
2）全金属衬垫强度高，抗腐蚀能力强，多用于强化程度较高的发动机上。
3）国外一些发动机开始使用耐热密封胶取代传统的气缸垫，这种发动机对气缸盖和气缸体接合面的平面度要求极高。
将缸垫的卷边朝向易修整的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖（易修整）；当气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体（硬平面）。气缸衬垫带有文字面朝上安装。
油底壳的主要功用是储存机油和封闭机体和曲轴箱。
大众直喷发动机的油底壳用铝合金（AlSi 12 Cu）制成。其内部安装了机油泵并且额外地加强了曲轴箱的强度（底板效应）。油底壳的上部件通过螺栓紧固在曲轴箱上，并且两者之间敷涂了液体密封剂。油底壳下部件由薄钢板（深度拉深，冲压并经表面催化处理）制成。其内部安装油位传感器和放油螺栓。油底壳的下部件通过螺栓紧固到油底壳的上部件上，并且两者之间敷涂了液体密封剂。油底壳内集成了一个用聚胺材料制成的蜂窝状内芯，此内芯能够在车辆行驶时防止机油形成漩涡，如图1-35所示。
曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。
曲柄连杆机构由活塞组（活塞、活塞环、活塞销、卡环等）、连杆组（连杆杆身、连杆瓦盖、连杆轴承、螺栓、连杆衬套、连杆螺母等）和曲轴飞轮组（曲轴、飞轮、主轴承、推力轴承、扭转减振器、带轮、正时链等）组成，如图1-36所示。
图1-35 油底壳
图1-36 曲柄连杆机构
活塞的主要功用是承受燃烧气体力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转，此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
活塞由活塞顶部、活塞头部、活塞裙部三部分组成，如图1-37所示。
活塞顶部承受气体压力，是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关。为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为三大类：平顶、凸顶、凹顶，如图1-38所示。
图1-37 活塞
图1-38 活塞顶部形状
1）平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。
2）凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，可获得较大的压缩比，也能增加挤流强度。顶部温度较高，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。
3）凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等。
现在汽车发动机普遍采用三环短活塞，三环是指上气环、下气环和油环。为了减少摩擦损失，在竞赛汽车发动机的活塞上只安装一道气环和一道油环。由活塞顶到油环糟下端面之间的部分称为活塞头部。在活塞头部加工有用来安装气环和油环的气环槽和油环槽。在油环槽底部还加工有回油孔或横向切槽，油环从气缸壁上刮下来多余的机油，经回油孔或横向切槽流回油底壳。
活塞头部应足够厚，从活塞顶到环槽区的断面变化应尽可能圆滑，过渡角R应足够大，以减小热阻力，便于热量从活塞顶经活塞环传给气缸壁，使活塞顶部的温度不致过高，如图1-39所示。
图1-39 由活塞顶到气缸壁的热流
活塞头部以下的部分为活塞裙部。裙部的形状应能保证活塞在气缸内得到良好的导向，气缸与活塞之间在任保工况下都应保持均匀的、适宜的间隙。裙部应有足够的实际承压面积。为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形，并使其长轴与活塞销孔轴线垂直。现代汽车发动机均为椭圆裙。为使活塞工作时裙部接近圆柱形，须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形。
图1-40 恒范活塞及自动热补偿活塞
Δ 1 —恒范活塞膨胀量 Δ 2 —全铝活塞膨胀量 Δ 3 —有效膨胀量
在活塞销座处镶铸恒范钢片的活塞称恒范活塞（图1-40a）。由于恒范活塞在销座处只靠恒范钢片与活塞裙相连且恒范钢的热膨胀系数只有铝合金的1/10左右，因此当温度升高时，在恒范钢片的牵制下，裙部在活塞销孔轴线方向的热膨胀量很小。
若将普通碳素钢片铸在销座处的铝合金层内侧形成双金属壁（图1-40b），由于两种金属的热膨胀系数不同，当温度升高时双金属壁发生弯曲，而钢片两端的距离基本不变，从而限制了裙部的热膨胀量。因为这种控制热膨胀的作用随温度升高而增大，所以称这种活塞为自动热补偿活塞。
在保证裙部有足够承压面积的条件下，将不承受侧向力一侧的裙部部分去掉，即为半拖鞋式裙部；若全部去掉则为全拖鞋式裙部。现代汽车发动机上广泛采用半拖鞋式裙部或全拖鞋式裙部的活塞。
如果活塞销孔轴线与活塞轴线垂直相交，当压缩行程结束、做功行程开始，活塞越过上止点时，侧向力方向改变，活塞由次推力面贴紧气缸壁突然转变为主推力面贴紧气缸壁，活塞与气缸会发生“拍击”，产生噪声，且有损活塞的耐久性，如图1-41a所示。在许多发动机中，活塞销孔轴线朝主推力面一侧偏离活塞轴线1～2mm。这时，压缩压力将使活塞在接近上止点时发生倾斜，活塞在越过上止点时，将逐渐地由次推力面转变为由主推力面贴紧气缸壁，从而消减了活塞对气缸的拍击，如图1-41b所示。
图1-41 销孔位置对侧向力变向时活塞运动的影响
（1）密封 密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止气体泄漏。
（2）导热 将活塞顶部的热量传递给气缸壁，利用冷却液带走。
（3）隔热 将活塞顶部与裙部的热量隔开，防止裙部强度下降。
（4）刮油 油环刮去气缸壁多余的润滑油。
目前，活塞环的材料采用优质铸铁、球墨铸铁、合金铸铁，并对第一道环甚至所有环实行工作表面镀铬或喷钼处理，以提高耐磨性。镀铬发亮，喷钼发黑。其余环一般镀锡或磷化处理。组合式油环则采用弹簧钢片制造。
活塞环应留有端隙、侧隙和背隙，如图1-42所示。
1）端隙又称为开口间隙，是活塞环在冷态下装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙，一般为0.25～0.80mm。第一道气环温度高，其端隙也最大。端隙过大漏气严重；端隙过小，活塞环受热膨胀后可能卡死甚至折断。
2）侧隙又称边隙，是指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环因工作温度高，间隙较大，一般为0.04～0.10mm，其他环一般为0.03～0.07mm。油环侧隙较气环小，为0.025～0.07mm。
3）背隙是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0.50～1.00mm。油环背隙较气环大，以增大存油间隙，利于减压泄油。
图1-42 气环的间隙
活塞环在自由状态下不是圆环形，其外形尺寸比气缸内径大，因此，它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力 F 1 而紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，使高温、高压燃气不能通过环与气缸接触面的间隙。活塞环在燃气压力作用下，压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃气绕流到环的背面，并发生膨胀，其压力降低。同时，燃烧压力对环背的作用力使环更紧地贴在气缸壁上，形成对第一密封面的第二道密封，如图1-43所示。
高温、高压燃气从第一道气环的切口漏到第二道气环的上平面时压力已有所降低，又把这道气环压贴在第二环槽的下端面上，于是，燃烧气体又绕流到这个环的背面，再次发生膨胀，其压力又进一步降低。如此下去，从最后一道气环漏出来的燃烧气体，其压力和流速已大大减小，因而漏气量也就很少了。（最后漏入曲轴箱的气体仅为进气量的0.2％～1.0％）
气环按其断面形状分有多种，如图1-44所示。
图1-43 气环密封的原理
图1-44 气环的断面形状
a—矩形环 b—锥面环 c、d—侧面内切正扭曲环 e—下侧面外切正扭曲环 f—下侧面内切反扭曲环 g—梯形环 h—楔形环 i—桶面环 j—开槽环 k、l—顶岸环
矩形环断面为矩形，形状简单，加工方便，与气缸壁接触面积大，有利于活塞散热。但磨合性差，而且在与活塞一起作往复运动时，其在环槽内上下窜动，把气缸壁上的机油不断地挤入燃烧室中，产生“泵油现象”，使机油消耗量增加，活塞顶及燃烧室壁面产生积炭。
锥形环的外圆工作面上加工有一个很小的锥面（0.5°～1.5°）。理论上锥形环与气缸壁为线接触，磨合性好，增大了接触压力和对气缸壁的适应能力。当活塞下行时，锥形环能起到向下刮油的作用。当活塞上行时，由于锥面的油楔作用，锥形环能滑越过气缸壁上的油膜而不致将机油带入燃烧室。锥面环传热性差，所以不用做第一道气环。由于锥角很小，一般不易识别，为避免装错，在环的上侧面标有向上的记号。
梯形环断面呈梯形。其主要特点是抗粘结性好。当活塞头部温度很高时，窜入第一道环槽中的机油容易结焦并将气环粘住。在侧向力换向活塞左右摆动时，梯形环的侧隙、径向间隙都发生变化，将槽中的胶质挤出。楔形环的工作特点与梯形环相似，而且由于断面不对称，装入气缸后也会发生扭曲。
桶面环外圆为凸圆弧形，是近年来兴起的一种新型结构。当桶面环上下运动时，能与气缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封，但凸圆弧表面加工较困难。目前已普遍地用于强化柴油机的第一道气环。
断面不对称的气环装入气缸后，由于弹性内力的作用使断面发生扭转，故称扭曲环。扭曲环断面扭转原理如图1-45所示。活塞环装入气缸之后，其外侧拉应力 F 1 与内侧压缩应力的合力 F 2 之间有一力臂 e ，于是产生扭曲力矩 M 。在力矩 M 的作用下，使环的外圆周扭曲成上小下大的锥形，从而使环的边缘上下端面接触，提高了表面接触应力，防止活塞在环槽内上下窜动而造成的泵油作用，同时增加了密封性。扭曲环还易于磨合，并有向下刮油的作用。
若将内圆面的上边缘或外圆面的下边缘切掉一部分，整个气环将扭曲成碟形，则称这种环为正扭曲环；若将内圆面的下边缘切掉一部分，气环将扭曲成盖形，则称这种环为反扭曲环。在环面上切去部分金属称切台。
当发动机工作时，在进气、压缩和排气行程中，扭曲环发生扭曲，其工作特点一方面与锥形环类似，另一方面由于扭曲环的上下侧面与环槽的上下侧面相接触（图1-46a），从而防止了环在槽内上下窜动，消除了泵油现象，减轻了环对环槽的冲击而引起的磨损。在做功行程中，巨大的燃气压力作用于环的上侧面和内圆面，足以克服环的弹性内力使环不再扭曲，整个外圆面与气缸壁接触（图1-46b），这时扭曲环的工作特点与矩形环相同。
扭曲环安装时必须注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能装反。
1）整体式油环用合金铸铁制造，其外圆面的中间切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或缝隙。
2）组合式油环由上下两刮片与中间的衬簧组成，刮片用镀铬钢片制成，衬簧的周边比气缸内圆周略大一些，如图1-47所示。刮片紧紧压向气缸壁。这种油环的接触压力高，对气缸壁面适应性好，而且回油通路大，重量小，刮油效果明显。近年来汽车发动机上越来越多地采用了组合式油环。它的缺点主要是制造成本高。
图1-45 扭曲环断面扭转原理
图1-46 扭曲环工作原理示意图
图1-47 钢带组合式油环
活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传递给连杆。
活塞销一般采用低碳钢或低碳合金钢，经表面渗碳淬火后再精磨加工。为了减轻质量，活塞销一般做成空心圆柱，空心柱的形状可以是组合形或两段截锥形，如图1-48所示。
图1-48 活塞销
活塞销的连接方式有两种：全浮式和半浮式，如图1 - 49所示。
将活塞承受的力传递给曲轴，推动曲轴转动对外输出转矩。
连杆组包括连杆、连杆轴承盖、连杆轴承、连杆螺栓等，如图1-50所示。连杆和连杆轴承盖统称为连杆。
连杆轴承由钢背和减磨层、软镀层组成，为两半分开形式，如图1-51所示。钢背由厚1～3mm的低碳钢制成，是轴承的基体，钢背面只有很小的粗糙度，旨在增大与连杆大头或主轴承孔的接触面积，以利于散热，在钢背镀锡也可达到同样目的。减磨层是由浇铸在钢背内圆上厚为0.3～0.7mm的薄层减磨合金制成，减磨合金具有保持油膜，减少摩擦阻力和易于磨合的作用。软镀层是指在减磨合金上电镀一层锡或锡铅合金，其主要作用是改善轴瓦的磨合性能并作为减磨合金层的保护层。
图1-49 活塞销的连接方式
图1-50 大众直喷2.0L连杆组
图1-51 连杆轴承
曲轴飞轮组由曲轴、飞轮（双质量飞轮）、扭转减振器、带轮、正时齿轮（或链条）、推力轴承等组成，如图1-52所示。
曲轴的作用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出，同时，还驱动发动机的配气机构和其他辅助装置（如发电机、水泵、空调压缩机）等。
曲轴的基本组成包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄销、平衡重、后端凸缘等，如图1-53所示。
图1-52 曲轴飞轮组
图1-53 曲轴各部位名称
一个曲柄销，左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个曲拐单元。多缸直列发动机的曲拐数与气缸数相同。V形发动机的曲拐数等于气缸数的一半。若干个曲拐单元按照一定的相位连接起来再加上曲轴前、后端便构成一根曲轴。多数发动机在曲柄臂上装有平衡重。
按曲轴主轴颈的数目，可以把曲轴分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种。在每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴，否则为非全支承。显然全支承曲轴的主轴颈数比连杆轴颈数多一个，这种支承方式曲轴刚度好，但长度较长，如图1-54所示。由此可见，直列发动机全支承曲轴的主轴颈数比气缸数多一个，Ⅴ形发动机全支承曲轴的主轴颈数是气缸数的一半加一个。
图1-54 曲轴支承形式
曲轴扭转减振器的功用是吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果。一般低速发动机不易达到临界转速。但曲轴刚度小、旋转质量大、缸数多及转速高的发动机，由于自振频率低，强迫振动频率高，容易达到临界转速而发生强烈的共振。因而加装扭转减振器就很有必要。
最常见的扭转减振器为橡胶式扭转减振器、硅油式扭转减振器和硅油-橡胶扭转减振器。
减振器壳体与曲轴连接，减振器壳体与扭转振动惯性质量粘在硫化橡胶层上。发动机工作时，减振器壳体与曲轴一起振动，由于惯性质量滞后于减振器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减。橡胶扭转减振器如图1-55所示。但其阻尼作用小，橡胶容易老化，故在大功率发动机上较少用。
由钢板冲压而成的减振器壳体与曲轴连接。侧盖与减振器壳体组成封闭腔，其中滑套着扭转振动惯性质量。惯性质量与密封腔之间留有一定的间隙，里面充满高粘度硅油，当发动机工作时，减振器壳体与曲轴一起旋转、振动，惯性质量则被硅油的粘性摩擦阻尼和衬套的摩擦力所带动，在惯性质量与减振器壳体间产生相对运动。曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，使扭振消除或减轻。硅油扭转减振器减振效果好，性能好，性能稳定，工作可靠，维修方便，所以在汽车发动机的应用日益普遍，如图1-56所示。
硅油-橡胶扭转减振器中的橡胶惯性环主要作为弹性体，并用来密封硅油和支撑惯性环。其在封闭腔中注满高粘度硅油。硅油-橡胶扭转减振器集中了前二者的优点，即体积小、质量轻和减振性能稳定等，如图1-57所示。
图1-55 橡胶扭转减振器
图1-56 硅油扭转减振器
图1-57 硅油-橡胶扭转减振器
飞轮的作用是通过储存和释放能量来提高发动机运转的均匀性和改善发动机克服短时超载的能力。飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，多用灰铸铁制造，外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用。
双质量飞轮结构如图1-58所示。
图1-58 长圆弧双质量飞轮
1—第1质量飞轮 2—长圆弧弹簧（为两个）
3—连接法兰4—第2质量飞轮
新款高尔夫A6轿车的转矩通过发动机曲轴、双质量飞轮、双离合器进行传递。为完成传递，双质量飞轮装配有内齿，与双离合器的外壳上装配的外齿相啮合，这样，转矩就被传递到双离合器，如图1-59所示。
图1-59 高尔夫A6双质量飞轮
曲轴推力轴承的作用是防止曲轴轴向移动量过大，如踩踏离合对曲轴施加轴向推力，使曲轴发生轴向窜动。过大的轴向窜动将影响活塞连杆组的正常工作和破坏正确的配气正时以及柴油的喷油正时。
现代轿车特别重视乘坐的舒适性和噪声水平，为此必须将引起汽车振动和噪声的发动机不平衡力及不平衡力矩减小到最低限度。在曲轴的曲柄臂上设置的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力矩，而往复惯性力及其力矩的平衡则需要专门的平衡机构。
直喷四缸发动机转速在4000r/min以上振动通过车身传递变得非常明显，令人不快的嗡嗡声降低了车辆的舒适性。这种振动是由惯性力引起的，可以用带平衡重的轴以相反方向转动抵消。
平衡机构由石墨铸铁制成并有三道轴承支撑，如图1-60所示。平衡轴安装于铸铝轴承座内，两根轴的旋转方向相反。平衡轴的反向运动消除了发动机的纵向惯性。
图1-60 平衡机构
六缸发动机做功间隔角为720°/6＝120°，工作顺序为1—5—3—6—2—4。其工作顺序见表1-1。
气缸体与气缸盖产生裂纹的部位与结构、工作条件、使用操作有关。如曲轴箱共振裂纹；水套的冰冻裂纹；气缸套修理尺寸级数过多和镶装气缸套过盈量过大，压装工艺不当等造成的裂纹。气缸体和气缸盖的裂纹通常采用水压试验法进行检验：将气缸盖和气缸衬垫装在气缸体上，将水压机出水管接头与气缸前端水泵入水口处连接好，并封闭所有水道口，然后将水压入水套，要求在0.3～0.4MPa的压力下，保持约5min，应没有任何渗漏现象。
表1-1 六缸发动机工作顺序
裂纹会引起发动机漏气、漏水、漏油，影响发动机正常工作，必须及时检修。裂纹的修理方法有粘接法、焊接法等几种，在修理中应根据裂纹的大小、部位、损伤程度等情况进行选择。
（1）摩擦力不等的影响 活塞在上止点处，第一道活塞环对气缸壁压力最大，可达2940hPa，第二道环为735hPa，第三道环为294hPa，随着活塞的下行，工作气压逐渐降低，活塞环对气缸壁上压力也随之下降。由于活塞环对气缸壁的正压力大，摩擦力也大，气缸摩擦损失增加，所以越靠近气缸上部磨损越严重。
（2）润滑条件不同的影响 活塞在它的工作行程中，不仅压力由大逐渐减小，而且温度也由上而下逐渐降低。上部的高温，使润滑油稀释而流失，而且上部高压气体的吹袭作用强，更促使稀释的润滑油被吹袭流掉，同时润滑油还有可能在燃烧气体作用下被烧掉。这使得气缸上部可能出现干摩擦，向下逐渐出现半干摩擦和液体摩擦，造成活塞环在上止点处气缸壁磨损剧烈，向下则逐渐减轻。
（3）腐蚀磨损的影响 气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物CO 2 、SO 2 、NO 2 ，它们溶于水而生成矿物酸，在燃烧过程中还会生成无机酸（如硫酸、碳酸等）。这些酸性物质附在气缸表面，对气缸表面产生腐蚀作用，气缸表面经腐蚀后形成松散的组织，在摩擦中逐步被活塞环刮掉。
（4）磨料磨损 空气中的灰尘、润滑油中的机械杂质和发动机自身的磨屑等，进入缸壁间造成磨料磨损。
在气缸横断面，即气缸的圆周方向，磨损往往呈不规则的椭圆形，它与发动机的工作条件与结构等因素有关。
（1）做功行程时侧压力的影响 活塞在做功行程时，以很大侧压力压向气缸壁，它破坏了润滑油膜，增加了气缸的磨损。
（2）曲轴轴向移动和气缸体变形的影响 由于离合器工作时的轴向压力作用，使曲轴不断前后移动；曲轴变弯造成曲轴轴承孔同轴度偏差过大，有时会出现气缸磨损的椭圆长轴在曲轴轴线方向上。
（3）装配质量的影响 曲柄连杆机构组装时，不符合技术要求，连杆弯曲、扭曲过量；连杆轴颈锥度过大，气缸中心线与曲轴中心线不垂直；气缸套安装不正确等。
（4）结构因素的影响 对于侧置式气门发动机，因为进气时较冷的混合气流吹向进气门对面的气缸壁上，使其工作温度降低，润滑油膜被冲刷掉而增大了腐蚀磨损的作用，使进气门对面的气缸壁磨损增加，造成气缸的椭圆磨损。一般水冷却发动机，第一缸前部和最后一缸的后部冷却强度大，其磨损较大，特别是长期处于较低温度条件下工作时，对磨损的影响尤其剧烈。
在同一断面上不同方向测量到的最大与最小直径差值一半，即为该断面的圆度偏差。把在所有测量断面上测量到的最大圆度偏差作为气缸的圆度偏差。气缸的圆度偏差为0.0500～0.0625mm。
在所有测量的气缸表面任意方向所测得读数中最大与最小直径差值的一半，即为气缸的圆柱度偏差。
1）气缸的测量位置。在测量时，应在活塞全行程内的①、②、③三个断面附近测量，如图1-61所示，以便正确地测量出气缸的最大磨损量以及圆度和圆柱度偏差。气缸①、②、③三个测量断面的位置是：第一道活塞环上止点稍下处，此断面一般是气缸的最大磨损断面；气缸中部测量断面位于活塞上、下止点中间的位置；气缸下部测量断面取活塞到下止点时最下一道活塞环对应的位置附近。注：用钢直尺测量三个断面位置。
2）将被检验的气缸缸筒及上平面清洗，擦干。同时清洁千分尺、卡尺、量缸表、钢直尺等量具。用钢直尺测量气缸长度，并在气缸筒内画上所要测量的轴向和径向的位置。
3）用卡尺测量气缸口处的直径。
提示：测量时卡尺必须与气缸平面垂直，当尺的两个内量爪贴近气缸壁时应作轻轻晃动，以取得测量时的最大直径，然后将卡尺的锁紧螺母锁紧再读数。
4）将千分尺校零。校量杆要放平，否则校零不准，如有偏差用校正扳手对固定套筒或旋转套筒进行调整，并记录下其偏差。
5）根据测量气缸直径尺寸，把千分尺调到所测气缸标准直径尺寸。
6）根据气缸直径大小选择合适的测量杆，旋入量缸表下端。百分表所选测量杆长度要比气缸大0.5～1.0mm，例如：气缸直径为81.01mm，测量杆选择80～90mm。调整垫片选择1mm。如使用千分表，要选择和气缸尺寸相近的尺寸，例如：气缸直径为81.01mm，测量杆选择80～90mm，调整垫片选择1mm。量缸表的杆件有两种，一种是垫片调整式，还有一种是螺旋调整式。
7）把装好紧固螺母的测量杆装在支架上，装上百分表时要进行预压缩0.5～1.0mm。
图1-61 气缸体的测量部位
注：千分表预压缩0.1～0.2mm。
8）组装好的量缸表要进行简单检查，并再次清洁。使用量缸表，一手拿住隔热套，另一只手托住下部靠本体的地方。
9）根据被测气缸的标准尺寸用外径千分尺校对量缸表，并留出测量杆伸长的适当数值（即预压0.5～1.0mm）。用右手大拇指轻轻旋转表盘，使大指针“0”位对正指针，记住小针指示毫米数，把接杆螺母固定，并复校。
10）读数方法。
①百分表表盘刻度为100，指针在圆表盘上转动一格为0.01mm（千分表表盘每格为0.001mm，小表盘每转一格为0.1mm，转动一圈为1mm），转动一圈为1mm；小指针移动一格为1mm。
②测量时，当表针顺时针方向离开“0”位，表示缸径小于标准尺寸的缸径，它是标准缸径与表针离开“0”位格数的差；若表针逆时针方向离开“0”位，表示缸径大于标准尺寸的缸径，它是标准缸径与表针离开“0”位格数之和。
③若测量时，小指针移动超过1mm，则应在实际测量值中加上或减去1mm。量缸表校零时，大指针对零。缸径测量时若大指针逆时针方向偏转2格（例如标准缸径81.01mm），这时读数为81.01＋0.02＝81.03mm，即所测气缸直径为81.03mm。缸径测量时若大指针顺时针方向偏转2格，这时读数为81.01-0.02＝80.99mm，即所测气缸直径为80.99mm。
提示：使量缸表测头分别顶住千分尺前后测砧中央，保证量缸表垂直位置。
提示：①在测量气缸直径时，要先将导向轮端倾斜，使其先进入气缸，然后再使测量杆端进入，并贴着缸壁摆动表杆，直到量缸表的测量杆与气缸轴线成直角。
②测量时一定要将测量端放入缸体，当测量端放不进气缸时千万不要硬放，否则会损坏量缸表。
③导向轮的两个支脚要和气缸壁紧密配合。
10）计算气缸的圆度、圆柱度见表1-2。
表1-2 计算气缸圆度、圆柱度
气缸的修理尺寸可以按下式进行计算：气缸修理尺寸＝气缸最大磨损直径＋镗缸余量（一般为0.10～0.20mm）；镗削量＝活塞最大直径-气缸最小直径＋配合间隙-磨缸余量（一般为0.03～0.05mm）。计算出的修理尺寸应与修理级数相对照。气缸修理尺寸除标准尺寸外，通常还有每加大0.25mm为一级。
气缸体、气缸盖的翘曲变形可用平板作接触检测，或者用直尺和塞尺检测。用直尺和塞尺检测气缸盖平面翘曲的方法为在气缸体或气缸盖上平面的纵向、横向和对角线方向进行测量，求得其平面度偏差，如图1-62所示。气缸体上平面在全长上的最大允许偏差为0.05mm。
在发动机大修或更换气缸体（或气缸套时）时，应同时更换全部活塞。
图1-62 气缸盖变形检修
在选配活塞时，应注意下列要求：
1）活塞的修理尺寸应与气缸的加大级别相一致。同一台发动机上，应选用同一厂牌同一组的活塞，以便使材料、性能、质量、尺寸一致。同一组活塞直径差不得大于0.020～0.025mm。
2）同一组活塞中，各活塞的重量应基本一致，其重量差不得超过3％，高速发动机则要求更为严格。活塞的重量差超过规定时，可调节活塞的重量，其方法为车削活塞裙部内壁下部向上到20mm处。
3）活塞裙部的圆度和圆柱度应符合一定的要求，汽油机活塞裙部锥形的圆柱度为0.005～0.015mm，最大不得超过0.025mm，膨胀槽开到底的活塞应为0.015mm～0.03mm。活塞的圆度偏差一般为0.10～0.20mm，膨胀槽开到底的为0～0.075mm。
将活塞倒置，用外径千分尺从活塞裙部底边向上约10mm处测量活塞的横向直径，测量位置应与活塞销的轴线错开90°。相对于额定尺寸的偏差最大为0.04mm。测量气缸直径减去活塞直径，即为活塞与气缸的配合间隙，应符合标准。
活塞环的直径尺寸同样也有标准和加大的修理尺寸，但没有分组尺寸。标准尺寸的气缸和活塞选用标准尺寸活塞环，加大尺寸的气缸和活塞，选用同一修理尺寸级别的活塞环。
发动机在两次大修之间，二级维护时，如果气缸的最大圆柱度偏差达到0.09～0.11mm时，可采用更换活塞环的方法来改善发动机的性能，以延长发动机的大修间隔里程。
擦干净气缸，把活塞环放进气缸孔内，将活塞环推进气缸孔内，应保证活塞环所在平面与气缸壁垂直。活塞环距离气缸底部至少12mm处，用塞尺测量活塞环开口间隙。第一道和第二道气环开口间隙为0.25～0.50mm。如果活塞环开口间隙不符合规定，必须更换一组新的活塞环。再测量活塞环与环槽之间的间隙，应为0.02～0.05mm；极限值0.15mm；其他环为0.03～0.07mm；油环为0.025～0.07mm。
（1）活塞环端隙 活塞环端隙指的是活塞环平装到气缸内时两端间的间隙，一般为0.25～0.50mm。端隙的检查方法如图1-63所示。
注意：用活塞的头部将活塞环推入气缸，将环垂直地从上面推进气缸开口，离气缸边缘约12mm处。
（2）活塞环侧隙 如图1-64所示，将环放在环槽内，围绕环槽滚动一圈，环在槽内应滚动自如，既不松动，又无阻滞现象。然后用塞尺测量侧隙值，一般为0.02～0.05mm，极限值为0.15mm；其他环为0.03～0.07mm；油环为0.025～0.07mm。
（3）活塞环背隙 为了测量的方便，通常是将活塞环装入环槽内，以环槽深度与活塞环径向厚度的差值作为背隙值。测量时，将环落入环槽底，再用深度游标卡尺测出环外圆柱面低于环岸的数值。另一种方法是将活塞环放进气缸内，测量环的内径，再测量活塞的环槽底径后计算背隙。此方法较准确。该数值一般为0.5～1.0mm。如背隙过小，应更换活塞环或车深环槽。
图1-63 端隙的检测
图1-64 活塞环侧隙检测
将气缸和活塞擦净，把一定规格（长宽厚为200mm×13mm×0.03mm）的塞尺预先放在气缸内受侧压力较大的一侧（发动机右侧），倒置活塞（前后方向不变），使裙部大径方向对正塞尺并推入气缸内至下缘与气缸上平面平齐，然后左手握住活塞，右手用弹簧秤拉出塞尺，其拉力应符合规定。各缸间的拉力差应不超过9.8N，拉力计的标准拉力为22.5～36.5N。也可用外径千分尺测量活塞的最大直径，再用量缸表测量气缸的最大直径，最后计算出气缸直径与活塞的配合间隙。活塞与气缸壁的间隙为0.02～0.04mm。
1）活塞环安装时开口错开120°，如图1-65所示，标记“TOP”必须指向活塞顶。注意：不能将活塞环强行扭曲或撑开过大，在活塞环及环槽表面涂抹润滑油，先从底部油环开始安装。安装撑簧油环时，先装弹簧，再装环体，弹簧接头处放于环体开口处对面。安装钢带组合油环时，先装衬簧，再装上下刮片，衬簧接头与上下刮片的开口周围方向相隔3cm以上。安装气环时，应将有标记的一面朝活塞顶部，有内台阶或内倒角一面朝下，切勿装反。活塞环装入环槽内各道环之间开口应互错90°～120°，且开口处不要对活塞销处。
2）用活塞环卡箍收紧各道活塞环，将活塞连杆组平稳、小心地捅入气缸。装配时注意活塞顶部的箭头应朝向发动机前端，如图1-66所示。
图1-65 活塞环安装
图1-66 安装活塞连杆组件
对于已装配好的发动机，可用塑料塞尺测量径向间隙，其测量步骤如下：
1）拆下曲轴轴承盖，清洁曲轴轴承和曲轴轴颈。
2）必须将塑料塞尺放在轴颈或轴承中间。
3）装上曲轴主轴承盖，并以50N·m的拧紧力矩拧紧。注意测量时不可旋转曲轴，如图1-67所示。
4）拆下曲轴主轴承盖，用测量尺测量挤压过的塑料塞尺的厚度。新轴承径向间隙为0.017～0.037mm，磨损极限为0.15mm。
5）检验时分别用千分尺和量缸表测量出曲轴轴颈和轴承孔径，然后计算出径向间隙值。
图1-67 曲轴径向间隙测量
当单道主轴承的配合间隙符合标准时，曲轴的转动力矩小于10N·m。当连杆轴承的配合间隙符合标准值时，将连杆按规定装在在轴颈上，然后用手甩动连杆小头，连杆应能转动1.25～1.75圈。
（1）第一种方法
①把百分表和通用百分表支架拧紧到气缸体上，如图1-68所示。
②把百分表杆部平行于曲轴中心线放置，将表针调整为零。
③将百分表顶在曲轴曲柄臂上。
④将曲轴用手对着百分表压入，将百分表拨到0。
⑤从百分表上推开曲轴，读取测量值。
（2）第二种方法 将曲轴定位轴肩和轴承的承推端面的一面靠合，用撬棒将曲轴挤向后端，然后用塞尺在曲轴臂与止推轴瓦或止推垫圈之间测得。
曲轴轴向间隙一般为0.05～0.25mm，使用极限为0.35mm。轴向间隙过大会引起气缸、活塞连杆组的异常磨损。检查曲轴的轴向间隙，一般是在拆卸曲轴之前用撬杠将曲轴拨向一端，并用百分表或塞尺测量。该间隙不符合技术要求可通过更换止推垫片进行调整。
图1-68 曲轴轴向间隙测量
曲轴清洗后，首先应检查有无裂纹。检查方法有两种：磁力探伤法和浸油敲击法。磁力探伤是借助探伤器（仪）将零件磁化，在零件可能产生裂纹处撒些磁粉，当磁力线通过裂纹边缘处，磁粉将会吸附在裂纹处，从而显现出裂纹的部位和大小。
浸油敲击法是将曲轴放在煤油中浸泡片刻，取出并擦净表面油膜，然后撒上白粉，用手锤分段敲击每道曲柄臂，如有明显油迹出现，则该处有裂纹。
（1）拆卸
1）按规定顺序松开主轴承盖螺栓，由两边向中间分次均力拆卸，如图1-69所示。
2）拆下第3道轴瓦及止推垫片。
3）拆下曲轴。
（2）安装
1）安装曲轴，注意安装位置。
2）安装第1、2、4、5道轴瓦，最后装上第3道轴瓦及止推垫片。
3）按轴承盖上打印的1、2、3、4、5标记，由前向后顺序安装，如图1-70所示。
4）曲轴轴承盖螺栓应由中间向两边交叉、对称按3、2、4、1、5的顺序分三次拧紧，最后紧固力矩为65N·m，达到此力矩后再转90°，如图1-71所示。轴承盖紧固后，曲轴转动应平滑自如。
图1-69 拆卸主轴承盖
图1-70 曲轴瓦标记
图1-71 安装主轴承盖
在各道轴颈和轴承表面涂上机油，装好曲轴，按规定力矩值拧紧螺栓，双手转动曲轴，曲轴能转动1/2圈，且转动轻便，均匀无阻滞现象为合适。
连杆大头内孔磨损将产生失圆和锥形，当其圆度和圆柱度超过0.025mm时，可在轴承盖端面加垫调整或堆焊修复。连杆大头与曲柄之间，一般应有0.10～0.35mm的间隙，超过0.50mm时，应在大头侧面施焊。
发动机大修时，活塞销必须随活塞的更换而更换。活塞销除标准尺寸外，还有加大修理尺寸，除标准尺寸至第一级修理尺寸的级差为0.08mm外，其余各级修理尺寸的级差为0.04mm，共分四级，以适应发动机在两次大修之间修理的要求。
选配活塞销的要求是：新活塞的表面粗糙度 Ra 不大于0.63μm，无锈蚀斑点，圆度、圆柱度不超过0.0025mm，同组活塞销重量差在10g以内。
连杆衬套与小头座孔之间的配合要有一定的过盈量，一般为0.045～0.150mm。过盈量过大会造成压装衬套困难，甚至造成衬套变形、损坏；过盈量过小，衬套能压入小孔内，但工作时易出现衬套松动现象，并造成小头座孔磨损加剧。对过盈量的测量，一般选用游标卡尺分别测量新衬套的外径和连杆小头内径，根据测出过盈量的大小选择新衬套。
活塞销与连杆衬套之间的配合间隙在常温下应为0.02～0.05mm，并且应保证接触面在75％以上。如勉强套入活塞销，则为合适。如套不进活塞销，则说明加工余量太大；如套上后感到松旷，则加工余量太小，均应重新选配。
1）根据轴径选配轴承。连杆轴颈和主轴颈的修理尺寸每级以0.25mm递减，并在数值前面标以“-”号，表示轴颈缩小。要求轴承座孔的圆度和圆柱度偏差不得超过0.025mm。
2）轴承的圆弧长度应符合规定。轴承高出量一般为0.03～0.05mm。
3）经验法检查。将轴承安装好，装上轴承盖，按规定力矩拧紧一端螺栓，在另一端轴承座与盖的平面插入厚度为0.05mm的垫片。当把该螺栓拧紧到10～20N·m时，垫片抽不出，说明轴承长度合适；如垫片抽得出，说明轴承过长；如果未加力时就抽不出垫片，说明轴承过短，应重新选配。
4）定位凸点要完整，瓦背要光滑。
5）弹性合适。
活塞环的标记面显示，在安装时为防止被装反，活塞环顶面带有“TOP”或其他文字标记应朝向活塞顶面安装。
1）发动机怠速时，在气缸的上部发出清晰的敲击声，好像用一小锤轻敲水泥地面产生的“嗒嗒嗒”的声音。
2）发动机低温时响声明显，温度升高后响声减弱或消失。怠速或中低速时响声明显，中高速时一般减弱或消失。
3）该缸断火后，响声减弱或消失。
1）此响声一般出现在发动机大修后的磨合期。即发动机在怠速运转时出现“嗒嗒嗒”声，略像活塞敲缸的声音，而温度升高后，响声不但不消失，反而稍重些，且有时还带有“吭吭”的声音，发动机稍有抖动现象。
2）断火试验仍有响声，但严重拉伤后也会出现活塞敲缸响，不过此时断火试验响声有所减弱。
3）拉伤到一定程度时，出现发动机突然熄火现象。
4）严重时，从加机油口处往外冒烟。
活塞销响由于产生响声的部位不同，其故障现象不完全—样。活塞销与连杆衬套之间产生的响声，是一种有节奏的“嗒嗒”声，响声不随发动机工作温度的变化而变化。活塞销与活塞座孔之间产生的响声，是一种清晰有节奏的“啪啪”声，响声随发动机工作温度的升高而增强。这两种部位产生的响声，一般都在发动机怠速稍高时明显，进行断油试验时，响声增强。
1）突然加速时，有连续明显的敲击声，响声清脆，短促而坚实，并随发动机转速的升高而增大，随负荷的增加而增强。
2）发动机温度发生变化时，响声不变化。
3）轴承严重松旷时，在怠速或中低速运转时，可听到“咯棱、咯棱”的响声。
4）断火试验，响声明显减弱或消失。
1）发动机突然加速时，有明显而沉重的连续响声，此响声比连杆轴承响钝重，好像用大锤轻敲大石块的声音；严重时发动机体也产生振动。
2）响声随发动机的转速提高而增大，随负荷的增大而增强，但与发动机的温度变化无关。如响声钝重发闷，一般为后道轴承发响；如响声较清脆，一般为前道轴承发响。
3）单缸断火试验无变化（不上缸），相邻两缸断火时响声明显减弱。
4）机油压力明显下降。
1）响声类似活塞敲缸响。
2）在加机油口处察听，可听到特别清脆的响声，并有大量气体自加机油口冒出，如将加机油口盖住，响声则显著减弱。
刮配的目的是使各个轴瓦与轴颈之间具有良好的接触面和正常的配合间隙。新轴瓦和使用过的旧轴瓦的刮配方法基本相同。旧轴瓦表层合金已硬化，表面还可能镶嵌着较多硬粒杂质，所以，在刮配时要将表层的旧合金层刮去。通常只刮削巴氏合金轴瓦，具体刮配方法如下：
1）将曲轴放在专用的支架上。
2）在连杆轴颈表面涂上薄薄一层红丹油或其他有色涂料。将连杆按正确的位置和方向装配到轴颈上，均匀扭紧连杆螺栓，紧度以能转动连杆稍有阻力为好。
3）转动连杆几圈后，松开螺栓，拆下连杆，观察轴瓦表面与轴颈的接触情况。若轴瓦染色不均匀且不均匀部位在两端部时，应将染有色迹的凸出部分刮去。
4）在刮削的时候，通常以左手握住连杆盖或连杆，右手握住刮刀并持平，运用手腕的力量使刮刀由外向里刮配。刮削的要求是：刮削的方向应经常变换，第一刀的方向应与轴瓦轴线成30°角，第二刀的方向也与轴瓦轴线成30°角，但朝向另一边。在刮削过程中，刮刀一定要锋利，刮削的力量要适当，用力过大会产生波纹。要刮大留小、刮重留轻、重迹重刮、轻迹轻刮，起刀和落刀要准、轻、稳。
5）刮配好的轴瓦与轴颈的接触面积应在75％以上，且接触点要分布均匀，轴瓦的圆度和圆柱度应为0.02～0.03mm，配合间隙应符合技术说明书规定的要求。
烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
（1）现象 同时出现以下三种情况时表明已烧瓦。
1）润滑油温度急剧升高达90℃以上。
2）润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降。
3）拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
（2）原因
1）缺润滑油：油底壳油量不足，油路脏堵、油流不畅。
2）润滑油压力过低：机油泵不能正常供油。
3）轴瓦和轴颈的间隙过大或过小。
4）不正确起动。
（3）排除方法 用螺钉旋具在气缸体的中下部、中上部的两侧逐道听诊比较，找出响声最大的某一道主轴颈或连杆轴颈，或者将曲轴箱通气孔盖打开，用耳侧听。
当确认主轴承有敲击声时，停机后拆下油底壳和发生故障可能性大的轴承下盖，检查轴瓦的磨损情况。如果轴瓦合金层烧损或剥落，必须更换，同时还要检查轴颈的表面状况，如轴颈有磨痕、拉伤、变色等损坏时，应拆下曲轴进行修磨或更换。
气缸垫损坏俗称“冲缸垫”。
（1）故障现象
1）缸体和缸盖交界面冒气泡，此时，如果涂抹一层润滑脂，则更易发现。
2）散热器冒泡或90℃左右开锅。如果冷却液温度表读数在100℃以下，而散热器冒泡或开锅，则说明气缸垫可能漏气或损坏。
3）功率下降，不易起动。由于气缸垫漏气，造成压缩力不足，使气缸内燃烧不良。“冲缸垫”严重时，发动机甚至无法起动运转。
（2）故障原因
1）经常超负荷工作，缸内局部压力和温度过高，容易“冲缸垫”。
2）柴油机供油过早，造成工作粗暴而“冲缸垫”。
3）气缸体及气缸盖因高温而变形，造成相邻缸窜气，严重时易烧坏气缸垫。
4）气缸盖螺栓紧度不一致，不是按照一定顺序分几次拧紧或拧紧力矩不符合规定，引起变形，造成气缸垫损坏。
5）气缸垫自身质量较差。气缸垫包边不紧，或者冷却液孔橡胶密封不均匀，特别是燃烧室周围处没有铺置均匀时，最易冲坏气缸垫。
（1）易产生的故障 活塞组件中最易损坏的零件是活塞环。活塞环在长期使用过程中易出现的故障有严重磨损、弹力减弱、内部结胶以及折断等。
（2）检修方法 活塞环损坏后可采用观察法和判断法进行检查。当柴油机排气管冒黑烟、润滑油内进入柴油且功率急速下降时，一般可认为活塞环出现故障。活塞环属于易损件，价格也较低，损坏后一般更换与气缸、活塞同级的活塞环。
（1）易产生的故障 活塞销在长期的使用过程中易出现表面擦伤、磨损和裂纹等。
（2）活塞销的检修 柴油机在进行大修时，应更换标准的活塞销。更换时，应选用同品牌的标准活塞销，对于旧活塞应按活塞销座孔的磨损程度选择加大的活塞销。加大等级一般为＋0.8mm、＋0.12mm、＋0.20mm和＋0.30mm。
活塞销若出现重度拉伤、裂纹或磨损圆度超过0.03mm时，应更换新活塞销。对新活塞销的技术要求是：表面粗糙度小于0.2mm，圆柱度、圆度公差要小于0.05mm。
（1）易产生的故障：连杆在长期的使用过程中易发生弯曲、扭曲、双重弯曲、连杆断裂、大头及小头磨损等故障。
（2）修理方法：建议没有条件的修理厂在遇到连杆弯曲、扭曲、双重弯曲或断裂时，更换同一型号的连杆。实践经验丰富且有专用工具的修理厂，可对连杆进行校正，然后可继续使用。
1）拆去旧缸套。轻轻敲击气缸套底部，用手或拉具拉出。除去气缸体承孔接合面上的铁锈、污物，用砂布擦至露出金属光泽为止，特别是与密封圈接触的部位必须光滑，以防止不平而漏水。气缸体上下承孔的圆度和圆柱度偏差应不大于0.015mm。
2）试装新缸套。将未装密封圈的气缸套装入气缸套体内，压紧后检查气缸套端面高出气缸体平面的距离，使其符合原厂规定（一般高出气缸体上平面0.03～0.10mm），如图1-72所示。如不符合尺寸要求，可在气缸套台肩下选装适当厚度的铜质或铝质垫片调整，偏差不得大于0.04mm。
3）装入气缸套。将镗磨好的气缸套装上水封圈并涂以密封胶，检查各道水封圈与气缸体的接触是否平整，然后用专用工具拧紧螺栓、压紧气缸套，如图1-73所示。
4）水压试验。气缸套压入后，应进行水压试验，检查水封圈的密封性。
图1-72 装配气缸套
图1-73 用专用工具压紧气缸套