《曲轴飞轮组的检修》PPT课件.ppt

张鹏车辆工程系07汽运大专班 课程 汽车维修 CompanyLogo 曲轴 飞轮组的检修 曲轴应具有足够的强度和刚度 工作表面应该耐磨 CompanyLogo 现代轿车发动机曲轴均为全支撑结构曲轴主轴颈数比其曲柄销 连杆轴颈 数多一个 曲柄销与主轴颈的重叠度较大 从而使曲轴有较大的强度和刚度 现代轿车发动机曲轴结构特点 CompanyLogo 2 工作条件 受气体压力 惯性力 惯性力矩 承受交变载荷的冲击 1 功用 把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出 还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置 一 曲轴的结构及工作条件 回顾 CompanyLogo 3 材料 中碳钢 汽 合金铸铁 柴 球墨铸铁 4 分类 整体式 常用 组合式 常用于连杆大头为整体式的小型汽油机和以滚动轴承作为曲轴主轴承的发动机上 CompanyLogo 5 组成 1 主轴颈 曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个 强度 刚度好 减小了磨损 柴油机和大部分汽油机均采用 曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数 载荷较大 缩短了曲轴的总长度 用于支撑曲轴 CompanyLogo 轴颈表面拉伤 烧蚀 曲轴的弯曲或扭曲变形 裂纹甚至断裂 主轴颈和连杆轴颈磨损 二 曲轴的结构和损伤规律 曲轴常见损伤 CompanyLogo 前端轴 连杆轴颈 曲轴轴颈 后端轴 平衡重 曲拐 曲拐 由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成 曲柄 CompanyLogo 曲轴的磨损规律 1 主轴颈和连杆轴颈径向磨损呈椭圆形 且最大磨损部位相互对应 即各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧 而连杆轴颈的最大磨损也是靠近主轴颈一侧 2 实践表明 连杆轴颈的磨损比主轴颈的磨损严重 这是由于连杆轴颈负荷较大 润滑条件又差的缘故 3 连杆轴颈的内侧磨损最大 造成椭圆形 CompanyLogo 曲轴的裂纹和折断的规律 1 位置 曲轴的裂纹多数发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处 以及油孔处 前者多为横向裂纹 严重时将造成曲轴断裂 应重点检查 后者多为轴向裂纹 沿斜置油孔的锐边向轴向发展 2 原因 1 曲轴横向 轴向裂纹主要是应力集中引起的 2 轴颈上油孔处的裂纹 主要是因为油道斜置 使油孔处的应力呈不对称分布所致 CompanyLogo 曲轴的弯曲和扭曲的原因 1 主轴承间隙过大 发动机在爆燃或超负荷等冲击条件下工作 使曲轴过分振动 2 少数气缸不工作或工作不平衡 3 各道主轴承盖的松紧度不一致 使曲轴受力不均 4 气缸体主轴承座孔同轴度偏差 5 操作不当 拖带挂车时起步过猛 6 曲轴存放不合理 长时间横放无支撑 CompanyLogo 曲轴损伤的检查 1 磨损使用外径千分尺 2 裂纹的检验 1 渗油敲击法 将清洗干净的曲轴放在煤油中浸泡 再把曲轴取出擦净 表面撒上白粉 然后用手锤沿轴向敲击曲轴非工作面 白粉中如有明显裂纹状油迹出现 则该处有裂纹 2 磁力探伤法 借助探伤仪将零件磁化 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时 磁粉将会吸附在裂纹处 从而显现处裂纹的部位和大小 CompanyLogo 弯曲使用百分表检查 CompanyLogo 曲轴轴颈的圆度和圆柱度误差超过0 01 0 0125mm时 应在专用的曲轴磨床上进行磨削加工 曲轴的径向圆跳动量 一般不超过0 04 0 06mm 若超过0 10mm 则需加以校正 方法 冷压校直法 敲击法 裂纹 磁力探伤法 浸油敲击法 CompanyLogo 1 曲轴轴颈的修理尺寸 一般曲轴的主轴颈和连杆轴颈都具有标准尺寸和2 4的缩小修理尺寸 并配以相应尺寸的轴承 有些发动机还配以0 05mm的维护用轴承 少数曲轴无修理尺寸 选择的实际修理尺寸应小于或等于磨削加工后可能得到的最大轴颈尺寸 CompanyLogo 2 曲轴的磨削 曲轴轴颈磨削的技术要求及要点如下 1 轴颈的磨削尺寸应按所选定的修理尺寸及轴瓦的实际尺寸进去磨削 并保证规定的配合间隙 2 同一根曲轴的主轴颈和连杆轴颈 应分别磨成同一级修理尺寸 否则将会破坏曲轴的动平衡 3 轴颈的圆度和圆柱度误差应小于0 005mm 表面粗糙度值应达到0 2 m以下 尺寸公差不大于0 02mm 4 轴颈工作面的两端与曲柄连接处应加工出半径为1 3mm的过渡圆角 轴颈上的油孔应有0 50mm 45 1 00mm 45的倒角 并去除毛刺 CompanyLogo 曲轴损伤的修复 1 曲轴裂纹的修复裂纹发生在非受力部位或裂纹不会延伸时 可予以修复 曲轴裂纹在曲柄臂与轴颈等受力部位时 应更换新件 2 曲轴弯曲的校正 1 表面敲击法 对于弯曲量不大于0 30 0 50mm的曲轴适用此法 可用球形手锤和风动锤进行 CompanyLogo CompanyLogo 冷压校直法 1 冷压校正可在压床上进行 曲轴两端主轴颈上垫以V形块 与轴颈接触处垫以铜皮 放在压床台面上 2 转动曲轴 使曲轴向上弯 并将压头对准中间主轴颈 3 将百分表放置在被压主轴颈上 触针杆与主轴颈下表面接触 调整表盘使表针指零 4 在曲轴弯曲最大的凸面加压 压力应缓缓增加 压弯量为曲轴弯曲量的10 15倍 并保持压力1 5 2min 5 时效热处理 以消除冷压时产生的内应力 加热到300 500 保温0 5 1h CompanyLogo 曲轴主轴承的选配 1 轴承的选配曲轴轴承俗称轴瓦 按曲轴轴颈选配轴承 此类轴承也称 组瓦 当轴颈尺寸确定后 则轴承尺寸也就确定了 在一组主轴承或连杆轴承中 可任意选取一片上轴瓦和一片下轴瓦配对 回顾 CompanyLogo 五 飞轮的检修 一 功用 将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来 用以在其他行程中克服阻力 带动曲柄连杆机构越过上 下止点 保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀 并使发动机有可能克服短时间的超载荷 同时将发动机的动力传给离合器 回顾 CompanyLogo 飞轮齿折断 飞轮表面凹槽 烧灼疤痕 裂纹 飞轮齿磨损 二 飞轮常见损伤 CompanyLogo CompanyLogo 飞轮的检修 1 飞轮齿圈的检修飞轮齿圈如有个别齿损坏 齿圈单面磨损 可在轮齿另一端头重新倒角 将齿圈翻边使用 若超过齿长的30 或连续损坏4齿 以上应更换 2 飞轮齿圈的更换换用的新齿圈与飞轮外圆的配合过盈量一般为0 30 0 60mm 安装时应将齿圈加热到350 400 趁热压至止口 CompanyLogo 飞轮边缘部分做的厚些 可以增大转动惯量 齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合 带动曲轴旋转 CompanyLogo 飞轮上的标记符号 在飞轮轮缘上作有记号 刻线或销孔 供找压缩上止点用 四缸发动机为1缸或4缸压缩上止点 六缸发动机为1缸或6缸压缩上止点 当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时 正好是压缩上止点 解放CA6102型发动机的记号是 上止点 1 6奥迪100飞轮上有 0 标记 例如 标记 CompanyLogo 桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组 CompanyLogo 二 气门传动组 功用 定时驱动气门开闭 并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙 凸轮轴 挺柱 推杆 摇臂 凸轮轴正时齿轮 摇臂轴 CompanyLogo 1 作用 驱动和控制各缸气门的开启和关闭 使其符合发动机的工作顺序 配气相位和气门开度的变化规律等要求 2 工作条件 承受气门间歇性开启的冲击载荷 3 材料 优质钢 合金铸铁 球墨铸铁 1 凸轮轴 了解一下 CompanyLogo 斜齿轮 驱动分电器 机油泵 偏心轮 驱动器汽油泵 CompanyLogo 凸轮 凸轮与挺柱线接触 接触压力大 磨损快 工作条件 承受气门弹簧的张力 间歇性的冲击载荷 凸轮性能 表面有良好的耐磨性 足够的刚度 CompanyLogo 凸轮的轮廓 凸轮轮廓与气门的运动规律 气门开启点 消除气门间隙阶段 气门升程最大时刻 气门关闭点 出现气门间隙阶段 缓冲结束点 CompanyLogo 同名凸轮的相对角位置 同一气缸的进 排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的 四缸发动机凸轮投影 点火顺序 1 2 4 3 CompanyLogo 凸轮轴轴向定位 凸轮轴的轴向定位 作用 为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力 CompanyLogo 凸轮轴的驱动 A 齿轮传动 应用在下置凸轮轴发动机 采用斜齿齿轮 正时齿轮及正时标记 CompanyLogo B 链条和齿形皮带传动 链条传动噪声小 用于中置式或顶置式凸轮轴发动机 曲轴正时齿形带轮 中间轴齿形带轮 张紧轮 凸轮轴正时齿形带轮 CompanyLogo 2 挺柱 1 作用 将凸轮的推力传给推杆或气门 2 挺柱的分类 普通挺柱和液力挺柱 CompanyLogo 液力挺柱 结构 见右图性能 消除了配气机构的间隙 减小了各零件的冲击载荷和噪声提高发动机高速时的性能 卡环 阀架 支承座 单向阀 柱塞弹簧 碟形弹簧 挺杆体 柱塞 推杆 CompanyLogo 桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图 气门关闭时 气门打开时 单向阀 弹簧被压缩 CompanyLogo 3 气门推杆 作用 将挺柱传来的推力传给摇臂 工作情况 是气门机构中最容易弯曲的零件 材料 硬铝或钢 CompanyLogo 4 摇臂 功用 摇臂结构示意图 将推杆或凸轮传来的力改变方向 作用到气门杆端以推开气门 摇臂 分类 普通摇臂和无噪生摇臂 CompanyLogo 摇臂组示意图 摇臂轴 螺栓 摇臂轴支座 摇臂轴紧固螺钉 摇臂称套 调整螺钉 摇臂 定位弹簧 CompanyLogo 桑塔纳发动机的配气机构 CompanyLogo 5 前端轴和后端轴 前端轴 安装正时齿轮及附件 皮带盘等 曲轴的前端 7 两止推轴承白金合面相背 曲轴向前移 动 后止推轴承 与曲轴臂端面摩 擦 轴向后移动 前止推轴承与正 时齿轮端面摩擦 5 CompanyLogo 后端轴 安装飞轮 前后端轴都设有防漏装置 挡油盘 回油螺纹 油封等 曲轴后端 回油螺纹 CompanyLogo 6 曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部 中部或后部安装止推轴承来实现的 翻边轴瓦 CompanyLogo 三 曲拐的布置 1 各缸的作功间隔要尽量均衡 以使发动机运转平稳 2 连续作功的两缸相隔尽量远些 最好是在发动机的前半部和后半部交替进行 比如 四缸机 1 3 4 2或1 2 4 3六缸机 1 5 3 6 2 4 3