摘要 发动机是汽车的心脏，它将化学能转化成机械能，是汽车的动力源。现代汽车的发动机以往复式内燃机为最多，此类发动机以其热效率高，结构紧凑，体积小等先进和可靠的高性能而被广泛采用。同时现代发动机也是极其复杂的精密设计的机器，是由许多机构和系统组成，其中的曲轴连杆机构更是发动机的重要运动部件，主要由机体组、活塞连杆组，曲柄飞轮组件等构成整套系统。用以完成活塞的上下往复运动转换成曲轴的旋转运动并对外输出功率。由于曲轴连杆机构工作环境十分恶劣，在发动机工作时，汽缸内最高温度可达2500K以上，最高压力可达6～9Mpa，曲轴转速可达3000～6000r/min，活塞每秒要往复运动300次左右。所以在使用过程中要注意及时的维护和保养发动机，控制发动机超负荷运转，这样才能延长发动机的使用寿命，发挥其稳定的性能。本文就我在汽车维修工作中选取的一例因驾驶人员对汽车维护保养不当，长期超负荷使用车辆而导致的发动机曲轴连杆机构损伤的维修案例加以介绍和分析，结合其构造与原理知识进行理论分析和结合解决故障的过程，以更全面的阐述故障成因与排除方法供大家探讨。
前段时间，接到一辆2008年产奇瑞瑞虎故障车，该车2.0排量，采用的是三菱4G64型号的发动
机。据车主马先生反映，他的汽车最近在行使的过程中产生异响，特别是加速时会明显听到机舱内发动机传出沉闷而有力的“当，当，当”或“刚，刚，刚”的金属敲击声，严重时机体会发生很大的抖动，响声也会随着发动机转速的提高而增大，根据客户的反映我进行路试测试故障现象，发现故障现象确实如客户所描述的一致，特别是低速起步阶段和提速阶段，随负荷的增加异响而增强，产生异响的部位初步估计为发动机曲轴连杆机构的故障引起的异响现象。
影响发动机曲轴连杆机构异响的主要成因很多，主要有发动机曲轴连杆机构异响与发动机转速、负荷、温度、缸位、工作循环、润滑条件等多种因素有关，异响部位不同，其体现的异响特征现象也不相同。
（1）转速以及温度过高
一般情况下，发动机转速和输出转矩是成一定的比例关系的，当发动机转速过高时，此时输出的转矩过低会导致异响的产生。发动机长时间处于高转速的工况下会产生高热能，这种高热能会让机械部件产生热膨胀效应，由于曲轴连杆机构的构件材料基料不同，其在热导中膨胀系数也不同，因此会加剧曲轴轴径的磨损和连杆轴瓦的磨损和拉伤。
（2）动机负荷
许多异响与发动机负荷有很大的关系，活塞敲缸响等均随负荷增大（爬坡、加速、满载、操纵不当）而增大，如曲轴主轴承响，连杆轴承响。
发动机异响（3）润滑条件
若发动机润滑不良会导致曲轴连杆机构出现异响，这些异响又会导致润滑条件的进一步恶化而形成机械磨损和损伤，如曲轴轴承和连杆销以及连杆轴瓦的异响，往往多数是由于润滑油品质下降和缺失形成机油压力过低和润滑不良而生成异响。
（4）工作循环和缸位正时偏失
发动机异响与工作循环有很大关系，尤其是曲轴连杆机构，受发动机的工作行程影响，特别是做功行程（也称爆燃行程）推动活塞从上止点向下止点的活塞行程过程中产生爆震等异响。四行程汽油发动机的工作过程为进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程构成的工作循环过程，发动机的每个汽缸均需进行这种循环，但是进行的时间不同，各缸做功行程才可以错开，以保证发动机输出的功率连续平稳，如果工作循环出现了做功时间异常就会导致
异响。同时，由于工作循环的异常会使安装在曲轴部位用以产生信号的曲轴位置传感器无法确定基本点火时刻，在发动机工作时会出现点火时刻推后或提前而引起强烈的爆燃，这种爆燃会引起连杆组件与汽缸壁构件的高频振动，产生很大的噪音，并且导致连杆变形和扭曲等损伤。
在和客户沟通交流中得知该车主要用于该装潢公司采购原料使用，使用该车的驾驶员有多名，该车保养也不是很及时，也不清楚上次保养是什么时间完成的。作为维修人员，我初步判断为曲轴连杆机构的异响，查到真正造成异响的原因得分解发动机才能做出诊断与修复，分解发动机也就等于要对汽车发动机进行总成件大修，在征得客户的同意后进一步对发动机分解进行异响故障诊断与排除分析。在分解过程中观察到润滑油品已经出现了严重的黏度下降，说明该车没有及时维护保养，更换机油。在分解到曲轴连杆机构中检查到该机构中的连杆轴瓦已经磨损造成损伤，在曲轴轴径留下多道拉伤痕迹，曲轴轴径也存在弯曲变形的可能。
1）连杆轴径及轴瓦的检修
由于轴颈表面受力的大小及作用时间的差异，其磨损是不均匀的，主要表现为轴颈失圆和呈
锥形，该机构中受力最大磨损部位是靠近连杆轴颈的一侧轴瓦磨损。现代发动机的轴瓦在制造时，为适应选配的实际需要其内径已制成一个标准值，当磨损接近其极限值时（其径向极限一般货车为0.20mm，轿车为0.15mm，使用极限为0.35mm），其发动机就会出现异响，发动机丧失工作能力，在发动机大修时应更换全部的轴瓦（在轴瓦的背面一般标有标准尺寸或缩进的尺寸级别，以“—”表示，如：“—25”、“—50”“—75”等）。轴瓦装入座孔后，要保证与座孔紧密配合，其配合间隙用专用检测量具测试，熟练的技术工人，常用手感来检查轴瓦的间隙，用力甩动连杆小头时，连杆应能连续转动1.5～2.0圈为宜。
2）曲轴轴径磨损及曲轴弯曲变形检修
上述说明，引起曲轴弯曲变形的主要原因是发动机气缸工作顺序不良以及超载超负荷运转等，当变形后会加剧活塞连杆组与汽缸的磨损，曲轴轴径和轴承的磨损，导致曲轴疲劳变形，同时也影响配气正时和喷油点火正时等其他机构的工作故障发生。在检修中首先检查表面的拉伤痕迹，然后再用千分尺等检测设备认真测量主轴径、连杆轴颈的圆度和圆柱度误差，若误差小于0.025mm，径向圆跳动小于0.15mm可以继续使用，无须修复。当大于0.025mm时，须按照修理尺寸在专用的曲轴磨床上进行磨削修理。曲轴弯曲度检测主要以中
间主轴径的径向圆跳动值为标准，若此值大于0.15mm，则应进行采用冷压校正，一般采用将曲轴置放在平板的V型块上，对变形量点逐渐增压分几次校正，以免过度施压造成曲轴断裂。
曲轴连杆机构的组装是发动机修理过程中重要的环节，其装配技术的好坏直接影响发动机运行质量和使用寿命，组装前，将已校正、修配好的各零部件再进行一次检验，合格后，再清洗清洁，并用压缩空气吹干方可进行装配。
安装注意事项：
①将曲轴涂油后放在主轴承座，将不带油槽的主轴承装入主轴承盖，把各道主轴承盖按照原位装在各道主轴颈上，并按照规定拧紧力矩，依次拧紧主轴承螺栓。螺栓不得一次拧紧，须经2～3次完成，拧紧顺序应按照从中到外交叉进行。拧紧后转动曲轴，应能正常转动，以便安装活塞和连杆。
②安装活塞和连杆时要将涂有润滑油的活塞销推入连杆销孔并使用活塞销卡环卡牢边缘并保持活塞销有一定的活动余量。依次安装活塞环的油环和各道气环，注意装配记号和间隙的检测。
③连杆和连杆轴瓦装配后用铜棒按照曲轴轴向方向轻微的撬动曲轴瓦和轴承，此时连杆应有0.02mm的移动量，这为连杆轴向间隙。全部装配完成测试曲轴连杆系统应松紧有度，可自由转动曲轴。最后再复查所有螺栓和螺母的锁紧扭矩。
该车发动机总成整体修复后装车试車，在车间工位启动发动机进行修复后磨合实验，工作工况正常，响声消失。进行路试，在道路上低速起步和突然加速等各种状况模拟实验中也没有出现异响，发动机工况良好。回厂做好终检后通知客户提车。
通过这起汽车维修案例不难看出导致该车出现发动机异响现象是该车没有及时保养更换机油，以致机油黏度等级和油品质量下降而导致发动机机件的过度磨损。其次是该车存在超载运行和多人操纵不当等，导致发动机在超负荷运转造成曲轴和连杆机构出现机械性损伤造成发动机工作异响。汽车在运行到一定的保养里程后，应及时的根据汽车的相关维修标准和维护项目进行及时的维护和维修，以免汽车出现失效故障，确保汽车发动机等各部件均能保持良好的运行状况，延长汽车的使用期限。
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