汽车发动机机体组零件的检测

程亚梅

摘要：机体组被看作发动机的骨架，是发动机各机构及各系统的安装基础，其上可以安装发动机的很多零部件并承受着多种载荷。本文主要分析了机体组的结构及机体组主要零件的检测方法。

Abstract： The block group is the skeleton of the engine and the installation foundation of each mechanism and system of the engine， on which the main parts of the engine are mounted and bear various loads. This paper mainly analyzes the structure of the body group and the detection method of the main parts of the block group.

关键词：机体组构造;气缸盖和气缸体平面度检测;气缸磨损的检测

Key words： the structure of the block group;the flatness detection of the cylinder head and engine block;the detection of the cylinder wear

中图分类号：U472.43                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）02-0127-02

0  引言

汽油发动机主要由两大机构和五大系统组成。其中，配气机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组构成。这三大组成部分中机体组被看作发动机的骨架，其上可以安装火花塞，进、排气歧管和进、排气门等主要零部件，同时也承受着多种载荷。发动机作为汽车的“心脏”，要想保证发动机正常运转，使车辆正常行驶，在使用的过程中对机体组常见维修项目检测方法的研究是至关重要的。

1  发动机机体组的结构

机体组主要是由气缸盖罩、气缸盖、气缸体、气缸垫和油底壳等组成[1]，如图1所示。

①气缸体：水冷发动机的气缸体常与上曲轴箱铸成一体。在其内部铸有许多加强筋、冷却水套、油道和一个或多个气缸，气缸体的下部可用来支承曲轴。发动机的一些机构或系统均装配在气缸体上，以使发动机运动的零件间具有相对准确的位置[2]。

②气缸盖：它是发动机上较为复杂的零件之一，其内部有与气缸体相通的冷却水套;进、排气通道、火花塞座孔、回油孔、气缸盖螺栓孔及燃烧室（包括气缸盖、气缸壁和活塞）等。气缸盖主要是对气缸的上面部分起到密封作用，也为凸轮轴和摇臂轴及进排气管起支撑作用。

③气缸垫：位于气缸体和气缸盖中间，起到密封作用，防止漏油、漏气和漏水。

④油底壳：用来存储机油和封闭机体或曲轴箱，可防止外界灰尘、杂质等进入。同时，散去从发动机各运动摩擦面间返回的机油中的一部分热量，使机油不被氧化。

2  发动机机体组的检测

气缸体和气缸盖在装配、维修过程中，拧紧气缸盖螺栓时，不按照顺序或未按规定的拧紧力矩拧紧气缸盖及较高的温度下拆卸气缸盖都会使气缸盖发生變形。对于气缸体而言，造成变形的原因很多，如加工时的残余应力、曲柄连杆机构产生的力等都有可能造成缸体变形。

若气缸体或气缸盖平面发生翘曲变形，基本的方法是检测其平面度误差。在检测过程中使用的工具是符合被测零件平面的刀口尺和塞尺。用刀口尺依次沿被测零件平面的6个方向（纵向、横向和对角线方向）检测，并用塞尺向刀口尺和被测零件平面之间的缝隙中试插，若能插过缝隙，则测得的最大间隙就是所测零件平面的平面度误差。

在检查气缸体和气缸盖的平面度误差之前，应先对其做好清洁工作。以丰田5A-FE发动机为例，首先将拆下的气缸体和气缸盖用小木块垫起，并使被测量面向上（缸体的上平面和缸盖的下平面）。然后用铲刀清洁缸体和缸盖上及缸盖两侧的进、排气侧平面的残余黏连物，如果有难以铲除的物质，则用细砂纸进行打磨，注意不要划伤被清洁表面。最后用汽油和刷子清洗气缸体和气缸盖及气缸盖两侧的进、排气侧，清洗完毕后，用压缩空气枪吹干[3]。

2.1 气缸体上平面的检测

如果发动机长时间处于高温状态下，使其过热，那么将会导致气缸体平面受热变形，与气缸盖的密封效果降低。因此，出现这种状况，要及时对气缸体平面进行检测。检测气缸体上平面度时，将刀口尺放置在如图2所示的6个方向上（右图），配合塞尺（左图）测量气缸体上平面的平面度误差。

气缸体上平面的具体检测步骤如下：

将刀口尺沿气缸体上平面最外侧螺纹孔的对角线方向，所有螺纹孔的直线方向放置，用0.05mm的测量片向刀口尺与气缸体上平面之间的缝隙中进行试插。如果0.05mm的测量片不能或很难插入缝隙中，则说明此测量点的变形量没有达到最大变形量，需要更换其他位置，用同样的方法检测其他点的变形量;如果0.05mm的测量片很容易插入气缸体上平面和刀口尺之间的缝隙中或阻力很小，则说明此处气缸体的变形量达到或已经超过了最大极限值。气缸体上平面最大变形量为0.05mm，若超过最大值，则应修理或更换气缸体。

2.2 气缸盖下平面的检测

气缸盖的变形多为拧紧缸盖螺栓时拧紧力矩不对或热处理不规范引起的，最终造成与缸体的密封性下降。气缸盖的检测方法与气缸体的上平面检测方法基本相同。检测气缸盖下平面的平面度误差时，将刀口尺放置在如图3所示的6个方向上（右图），配合塞尺（左图）测量气缸盖下平面的平面度误差。

气缸盖下平面的具体检测步骤如下：

将刀口尺的锐角紧靠在气缸盖的下平面，用0.05mm的测量片沿着如图3所示的6个方向向刀口尺和气缸盖下平面之间的缝隙中进行试插。如果0.05mm的测量片不能或很难插入刀口尺和气缸盖下平面之间的缝隙中，则说明此测量点的变形量没有达到最大值，需要更换其他的位置进行测量。如果0.05mm的测量片很容易插入气缸盖下平面和刀口尺之间的缝隙中或阻力很小，则说明此处气缸盖的变形量达到或已经超过了最大极限值。气缸盖下平面最大变形量为0.05mm，若超过最大值，则应修理或更换气缸盖[4]。

2.3 气缸盖进气歧管和排气歧管侧平面的检测

气缸盖进气歧管侧平面、排气歧管侧平面的检测方法基本相同。将刀口尺放在气缸盖进气歧管配合面（或排气歧管配合面）对角线方向，用塞尺内0.10mm的测量片向刀口尺和气缸盖进气歧管配合面（或排气歧管配合面）之间的缝隙中进行试插。若0.10mm的测量片不能或很难插入缝隙中，则说明此处未达到变形量的最大值，应更换其他位置进行测量;在测量过程中如果0.10mm的测量片很容易插入气缸盖进气歧管配合面（或排气歧管配合面）和刀口尺之间的缝隙中或阻力很小，则说明此处气缸盖进气歧管配合面（或排气歧管配合面）的变形量达到或已经超过了最大极限值，应该予以修理或更换。气缸盖进气歧管配合面（或排气歧管配合面）的最大平面变形量为0.10mm。

2.4 气缸磨损的检测

由于活塞在气缸中做往复直线运动，所以会造成气缸体的磨损，气缸经过长期使用被磨损到一定程度，会造成漏气、漏油，发动机的动力性、经济性下降，燃油消耗率增加。发动机是否要大修可通过气缸磨损的程度来判断。气缸的磨损是不均匀的，为上大下小的圆锥形。衡量气缸磨损程度的指标一般为圆度和圆柱度误差。具体测量方法为使用百分表测量气缸的上、中和下三个位置的纵向和横向气缸直径[5]，如图4所示，计算出气缸的圆度误差和圆柱度误差。气缸的圆度误差应小于0.05mm;气缸的圆柱度误差应小于0.15mm。若气缸的磨损未超过使用极限，则可在更换活塞环后继续使用。若气缸的磨损超过使用极限，则应发动机大修或更换发动机的气缸体。

3  結束语

本文主要对丰田5A-FE发动机机体组的主要检测项目进行了研究，利用塞尺和刀口尺对气缸体的上平面度进行检测，其最大变形量不能超过0.05mm;气缸盖下平面度的检测，其变形量不能超过0.05mm;气缸盖进气歧管和排气歧管侧平面的检测，其最大变形量均不能超过0.10mm。利用量缸表对气缸的磨损进行测量，通过测量气缸的上、中和下三个位置计算出气缸的圆度误差和圆柱度误差，若气缸的磨损超过使用极限，则应发动机大修或更换发动机的气缸体。机体组作为汽车的重要组成之一，其出现故障的频率也较高，因此，为保证汽车安全可靠的行驶，要高度重视发动机机体组有关故障的检修。

参考文献：

[1]孙红霞.拖拉机发动机机体组检修技巧[J].农民致富之友，2017（15）：110.

[2]李玉国.拖拉机发动机机体组常见故障及修补方法[J].农民致富之友，2017（17）：99.

[3]杨波.汽车发动机构造与维修[M].北京：北京理工大学出版社，2014：43-44.

[4]王勇志.拖拉机发动机机体组的检修[J].农机使用与维修，2017（03）：57.

[5]王贵国.发动机机体组零件的检修[J].轻型汽车技术，2002（12）：41-45.