课题八发动机综合维修.ppt

课题八发动机综合维修,任务一发动机的总装与总检任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,返回,任务一发动机的总装与总检,发动机的装配是把已修复的零件或新件、组合件和辅助总成，按一定的工艺顺序和技术要求装配成一台兄整的发动机实际上它包含了各组合件的装配和总成装配。发动机装配工艺根据不同结构车型，其步骤也不同，总的原则是以气缸体为装配基础，由里往外逐项装配。发动机的装配质量对发动机的修理质量有重要影响，所以要求在装配过程中对各种零件和组合件进行一次最后的检验。发动机的磨合是检查发动机修理情况、装配质量、消除隐患的必要步骤，是延长修复发动机寿命的一个重要方面。发动机的验收是鉴足发动机的工作性能，保证及好的动力性和经济性的手段。,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,一、发动机的装配1.装配前的准备工作对已选配、校核的零件和组合件，应认真再次清洗、吹干、擦净，确保清洁。特别仔细地检查、清洗气缸体和曲轴上的润滑油道，并用压缩空气吹净，确保清洁通畅。检查各零件，不得有毛刺、擦伤，保持完整无损。做好工具、设备、工作场地的清洁工作。2.发动机装配过程中注意事项准备安装的零件、组件都应经过检验或试验，必须保证质量合格。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,不可互换的基础件、组合件(如气缸体与飞轮壳，各活塞连杆组与对应的各气缸等)及零件(如曲轴主轴承盖，连杆轴承及其垫片、盖，进排气门与座等)应按原位安装，不得错乱。对相互位置有记号的零件、部件(如经静平衡或动平衡检验的曲轴、飞轮、离合器组以及与配气相位、点火或喷油正时有关的零件等)必须按方向、部位对准，不得错乱。重要的螺检、螺母(如连杆螺检、主轴承盖螺检、气缸盖螺检等)必须按标准规定的拧紧力矩用专用扳手分次拧紧，气缸盖、进排气歧管的螺检、螺母应从中央起按交叉顺序、逐渐向外、分次进行拧紧，最后一次拧紧力矩应符合规定的力矩或转角，以防接合件变形且保证密封可靠。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,各部分螺母、螺检上所有的锁止件，如开口销、保险垫片、金属锁线及弹簧垫圈等应齐全、完整，贴合可靠。各部分的配合必须按照技术标准予以调整保证。如活塞与活塞销间隔、活塞裙部与气缸壁间隙、轴颈与轴承间隙、气门间隙、轴(曲轴、凸轮轴、平衡轴等)的轴向间隙、正时齿轮间隙、活塞环与环槽间隙等，在装配时应再次检查复核。装配过程中应尽量采用专用机具、工具，以防损坏零件。装合过盈配合零件应使用压力机或专用设备。滑动轴承与轴颈以及有相对运动的摩擦表面，在装配中必须涂以机油，防止磨合初期加剧火件磨损。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,装配过程中应严格检查各活动零部件之间有无运动不协调现象，并检查相对位置。各部位的密封衬垫、橡胶件应换新品，要求密封的部位应涂上密封胶水或密封涂料。3.工艺要点安装曲轴飞轮组时应注意检查油封松紧，以防安装后漏油现象出现。安装活塞连杆组时应检查活塞有否偏缸现象，活塞在行程内的上、下止点和中间位置时，间隙差不得超过0.1mm，否则会影响气缸磨损，使气缸密封性变坏活塞连杆组装时应注意安装方向。活塞环要注意开口应相互叉开。安装凸轮轴组时应注意正时记号。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,安装飞轮时应注意拧紧力矩。安装气门机构应注意对号入座，与气门油封的装入。安装气缸盖、推杆和气门摇臂组应注意固定螺检拧紧的顺序，各气门间隙的调整。顶置凸轮的发动机缸盖应与其上部组件作为一个单元安装，且应尽量放松摇臂调整螺检。安装油底壳及其他附件时应将机油泵、机油集滤器等部件装妥后装上油底壳，注意涂上密封胶，然后注入适量机油，摇动曲轴机构，同时观察气缸上面的机油油道处，应有机油流出。装上气缸盖及其他附件，装上正时机构，调整气门间隙。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,二、发动机的磨合发动机总装后，要进行磨合与试验。因为尽管新装发动机的各零件具有所需光洁度，但微观上还是很不光滑。发动机一开始工作就受较大负荷，零件凹凸不平相互嵌进，并相对运动，互相切削，甚至局部高温、拉伤、熔着，使零件磨损加剧。此外，由于加工误差、装配误差使接触面减小，单位压力上升，造成钻附磨损、表面破坏。因此初装的发动机不能马上投入工作，而应进行磨合。这样可以有以下的好处:逐步扩大各运动副的实际接触面积，使实际负荷面积逐渐趋近于设计负荷面积，以利于发动机在额定载荷下正常运行。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,降低初始阶段的磨损量，以延长发动机寿命。这就需要在磨合过程中加强润滑，及时清洗、冷却，且需无负荷下运转。考核发动机修理和装配的优劣，发现问题及时处理，以消除隐患，调整各机构，使它们相互协调。鉴定发动机工作性能、指标的恢复程度，以求获得良好的动力性和经济性。发动机的的磨合过程(图8-1)分为两个阶段:第一阶段是出厂前在台架上进行的磨合(包括冷磨合与热磨合)，一般称为发动机磨合;第二阶段是发动机装车出厂后，在汽车运行过程中进行的磨合，一般称为汽车走合。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,发动机磨合的方法见表8-1，冷磨合规范见表8-2，热磨合规范见表8-3。三、发动机的验收发动机经过冷磨、热试后，进行发动机验收。验收应在热状态下进行。按照国标汽车发动机大修竣工技术条件的规定，发动机修竣后，必须保证动力性能良好，怠速运转稳定，各部润滑良好，燃料消耗正常，附件工作正常，不得有漏水、漏油、漏气、漏电等现象。1.应符合的条件加注的机油量、牌号以及润滑脂符合原厂规定。气缸压力、进气管真空度、机油压力、排放等应符合规定。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,发动机在任何转速下应能稳定地工作，没有断火或过热及发抖现象，无异响。快怠速运转时无跳抖现象。高、低速转换时不熄火。2.主要使用性能发动机在正常工作温度下，5s内能启动。柴油机在5、汽油机在5环境下，启动顺利。配气相位差不大于230。加速灵敏，速度过渡圆滑，怠速稳定，各工况工作平稳。最大功率和最大转矩不低于原厂规定的90%。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,最低燃料消耗率不得高于原厂规定。发动机排放限值应符合GB7258-2005机动车运行安全技术条件的规定。3.允许存在的情况正时链条、正时齿轮有极轻微而均匀的噪声。气门杆端与摇臂有极轻微的声音。排气管有极少冒气。机油泵有极轻微的噪声。4.不允许存在的情况活塞、活塞环和活塞销有金属敲击的响声。曲轴轴承或连杆轴承有金属碰击声。,上一页,下一页,返回,任务一发动机的总装与总检,正时链条、正时齿轮、气门杆端与摇臂、机油泵处有明显的异响。其他不正常的响声。气缸衬垫漏气的声音。各部分的漏油、漏水、漏气等现象。在发动机验收后使用走合期(约10001500km)内应限制最大输出功率行驶。,上一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,一、气缸体与气缸盖气缸体与气缸盖的主要损伤有:气缸体上下平面及气缸盖下平面有翘曲变形，气缸体、气缸盖有裂纹，气缸有磨损，气缸体、气缸盖上螺纹孔有损坏，以及水道孔边缘处有腐蚀等。1.气缸体与气缸盖的变形气缸体与气缸盖的结合平面往往产生翘曲变形气缸体上下平面在螺纹孔周围产生凸起，其原因多数是由于装配时气缸盖螺检拧紧力过大，装配时螺纹孔中的油、水污物清理不净，拧紧螺检时螺纹孔在过大的液压下产生凸起，或污物的影响使螺检拧入深度不足，螺孔在承受很高的燃烧气体压力的作用而引起的。,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,在修理中，由于各主轴承的间隙不均，轴承座孔中心线的误差，轴瓦与座孔的贴紧度不够，或轴瓦的变形等原因使气缸体承受额外的压力而引起变形。另外，由于在拧紧气缸盖螺检时，拧紧力矩过大或不均匀、不按规定顺序拧紧，以及在高温下拆却气缸盖等原因，也会引起气缸体与气缸盖的变形。在使用中，长期在高转速、大负荷条件下工作，润滑不足、烧瓦抱轴等也会引起气缸体变形和轴承座孔中心线的变化。在制造时，由于零件时效处理不足，会造成零件内应力很大且不均衡，在长期使用中也会由于残余内应力的作用而引起零件变形。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,2.气缸体与气缸盖的裂纹气缸体与气缸盖容易发生裂纹的部位往往与它们的结构有关，不同形式的发动机易出现裂纹的部位各自有一定的规律性。由于结构特点，气缸体与气缸盖水套壁厚较薄，且又是冷热交换的场所，如果发动机处于高温状态时突然加入大量冷水，或因水垢积聚过多而散热不良，以及受铸造时的残余应力的影响等，都会使水套壁产生裂纹。以上现象属于热裂损坏。此外，还有冷裂(俗称冻裂)损坏。冷裂损坏主要发生在冬天及寒冷地区，对未加注防冻液的车辆，如果停驶时间较长而未将冷却水放尽，将会造成气缸体内的冷却水结冰膨胀，致使水套胀裂。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,二、气缸的磨损规律及其原因(1)气缸磨损成锥形的原因(2)润滑条件不同的影响(3)腐蚀磨损的影响(4)磨料磨损综上所述，各种原因均使气缸上部磨损加剧，特别是第一道环，工作条件最差，其磨损也最为严重。2.气缸磨损成椭圆形的原因在气缸横断面上，即气缸的圆周方同，磨损往往呈不规则的椭圆形。它与发动机的工作条件、结构等因素有关。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,(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，发生弯曲变动，再加上气缸体的变形，会造成曲轴轴承孔同轴度误差过大，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，不符合装配技术要求，如连杆弯曲、扭曲过量，连杆轴颈锥形过大，气缸中心线与曲轴中心线不垂直，气缸套安装不正等都会引起气缸的偏磨现象。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,(4)结构因素的影响对于气门侧置式发动机，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仕磨损，使进气门对面的气缸壁磨损增加，进而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，特别是长期在较低温度条件下工作时，对磨损的影响尤其剧烈。三、活塞的损伤现象及其原因活塞的常见损伤有活塞环槽磨损、活塞销座孔磨损、活塞裙部磨损等。此外，活基还有非正常的损坏形式，如活塞产生刮伤、烧顶、脱顶等。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,四、活塞环损伤原因及表现活塞环除正常磨损失效外，还有断裂损坏。这主要是由于活塞环侧隙、端隙过小或安装不当，当发动机在大负荷下工作时，工作温度过高，活塞环压死在气缸壁上，在冲击负荷作用下产生断裂。此外，在维护、小修更换活塞环时，如缸肩未刮平，也会造成第一道环撞断。五、连杆与连杆螺栓的常见损伤及其原因连杆的弯曲、扭曲和双重弯曲是由于发动机超负荷和爆燃等原因引起的，上述变形将使活塞在气缸中歪斜，造成活塞与气缸、连杆轴承与连杆轴颈的偏磨。连杆螺检在工作中，由于受很大的交变载荷作用，会发生拉长、裂纹和丝扣滑牙等损伤，严重时会断裂，造成敲坏气缸体的严重事故。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,六、曲轴的常见损伤及其原因1.轴颈的磨损连杆轴颈产生锥形磨损，主要是由于通往连杆轴颈的油道是倾斜的。曲轴旋转时，在离心力的作用下，润滑油中的机械杂质偏积在连杆轴颈的一侧，因而加速了该侧轴颈的磨损，使连杆轴颈磨损呈锥形。此外。连杆弯曲、连杆大头结构不对称等原因，都会使轴颈沿轴向因受力不均而发生磨损偏斜。2.曲轴的裂纹与折断曲轴的横向、轴向裂纹主要是应力集中引起的。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,由于曲轴受力条件十分复杂，既要承受燃烧气体压力、往复运动质量惯性力和回转质量的离心力，还要承受这些力所形成的弯矩和扭矩，使过渡区的应力陡增，极容易产生疲劳，出现裂纹。3.曲轴的弯曲和扭曲曲轴产生弯曲和扭曲变形，多数是由于使用不当和修理不当造成的。如发动机在爆燃或超负荷等冲击条件下工作;个别气缸不工作或工作不均衡;各道主轴承松紧度不一致;主轴承座孔同轴度偏差增大等，都会造成曲轴承载后的扭曲变形。经验证明，扭曲变形主要是个别活塞卡缸(胀缸)造成的。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,当个别气缸壁间隙过小或活塞热膨胀过大时，活塞运动阻力将增大，使曲轴运转不均，当发展到活塞卡缸时，便会导致曲轴的扭曲。此外，拖带挂车时起步过猛和紧急制动未踩下离合器都会引起曲轴的扭曲变形。七、轴承的常见损伤及其原因轴承的常见损伤有磨损、疲劳剥落、刮伤和烧熔。轴承损坏的主要形式是磨损和疲劳剥落。轴承的磨损使用初期较明显，这时轴承表面粗糙，接触面积小，磨损速度快。特别是连杆轴承的上瓦片和主轴承下瓦片，由于燃烧气体的压力大，在冲击负荷的作用下，使用初期磨损速度快。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,而后轴承表面出现暗灰色的冷硬层，耐磨性提高，使磨损速度缓慢。在使用后期，由于轴承间隙增大，轴颈产生椭圆、锥形又使轴承磨损加剧。轴承合金的疲劳剥落，是由于轴承在长期的交变载荷、冲击载荷作用下使合金产生疲劳，继而出现微小裂纹，并向纵深扩展，使合金出现剥落。轴承的另两种损坏形式是刮伤和烧熔。如果润滑油过滤不良，使机械杂质进入轴颈与轴承间隙之中，硬质磨料便会使合金表面刮伤，严重时在合金表面和轴颈表面刮出许多环状沟痕(拉毛)。轴承合金的烧熔主要是严重缺乏润滑油和在超负荷条件下运转，出现了干摩擦，使轴承温度急剧升高，合金膨眼，如果配合间隙过小，就会导致烧熔。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,八、飞轮的常见损伤及其原因1.飞轮齿圈的磨损发动机启动时，飞轮齿圈上的齿轮受到起动机齿轮的频繁撞击和滑移干摩擦，且齿轮啮合处常夹杂着尘粒，会使齿圈齿轮产生磨损或裂损剥落。由于飞轮始终单向旋转，其齿圈齿轮的磨损通常发生在与旋转方向相反的一面。2.飞轮工作面的磨损飞轮工作面即为离合器摩擦片接合的平面工作中由于离合器在分离和接合的瞬间，与飞轮平面存在转速差，从而产生相对滑动摩擦，使飞轮平面产生磨损，此为正常磨损。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,飞轮平面的异常磨损较常发生，其原因通常是由于驾马吏操作不当、离合器无自由行程、离合器压盘压力不足等，使离合器与飞轮经常处于半离合状态，从而加剧了飞轮平面的磨损。当离合器摩擦片磨损到极限后，露出的铆打头将在飞轮表面刮成沟槽，严重损伤飞轮平面.飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而产生局部烧灼结硬，使摩擦接合能力下降。3.飞轮螺栓孔损伤由于飞轮承受的转矩较大，并且传递转矩的同时，常伴随着冲击载荷，因而将使飞轮螺检孔产生损伤变形。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,九、凸轮的常见损伤及其原因凸轮的损伤形式有凸轮工作表面磨损、擦伤和点蚀(疲劳剥落)。1.凸轮的磨损凸轮运动，按其接触形式是点接触，在离凸轮基圆最远处，即凸轮顶端处，气门的升程最大此处单位接触压力最高，会造成凸轮表面的不均匀磨损，凸枪尖顶磨报尤为严重、因而造成气门升程降低，影响充气性能和排气效果，使发动机性能变坏。2.凸轮的擦伤它是由于在高的表面接触应力下，润滑条件不良，部分区域金属表面发生直接接触，造成金属的黏着而引起的刻痕。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,3.凸轮的点蚀(疲劳剥落)凸轮受周期性交变压应力载荷，使表面产生弹性或塑性变形。变形处开始硬化而出现裂纹。并进一步发展，最后成点状或片状剥落。十、气门的常见损伤及其原因发动机在运动中，气门将不停地开启和关闭，由于气门与气门座的相互撞击、敲打，会引起工作面的起槽和变宽;排气门还要受高温气体的冲击，会使工作面烧伤，出现斑点和凹陷;气门杆在气门导管内不断摩擦，使配合间隙增大，而在管内晃动，引起气门头部的偏磨，关闭不严而漏气;气门还将发生杆部及下端面的磨损。,上一页,下一页,返回,任务二发动机机械部件的损坏判别与原因分析,由于气缸内的气体压力以及凸轮通过挺杆对气门的撞击，会造成气门杆弯曲。由于杆身的弯曲，因而形成气门顶部的变形和偏摆，使气门关闭不严而漏气。又由于间隙过大，当润滑油受高温影响后，会在导管内产生积炭和结胶，从而加速了气门杆与导管间的磨损。十一、气门弹簧的常见损伤及其原因气门弹簧经过长期使用后，由于受力压缩产生塑性变形，促使弹性疲劳而缩短自由长度，弹力不足，弹簧身歪斜变形和折断气门弹簧自由