机体组构造与检修PPT课件.ppt

学习目标 1 机体组的组成 作用2 各零部件的材料应用及功用3 各零部件在工作中的损伤 损坏情况4 损伤 损坏的形成原因5 掌握机体组主要零件的检测和维修方法 机体组构造与检修 项目二 1 1 机体组构造主要包括 气缸体 气缸盖 气缸套 曲轴箱 气缸垫等不动件 2 机体组的作用是发动机的基础 是组成燃烧室的主要零部件 是曲柄边杆机构 配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体 2 机体组 曲轴箱 气缸垫 气缸盖 气缸 油道和水道 油底壳 气缸体 气缸盖罩 3 机体组 气缸盖罩 气缸盖罩作用 形成气缸盖上部分的密封腔 主要用来密封气缸盖及配气机构等零部件 防止灰尘污染机油或灰尘进入加快气门传动机构的磨损 及润滑油的泄漏 组成材料 铝合金 铁质 塑料等外型特征 盖罩上面有机油加入口 有些字样等 如 12VALVE 12气门 SOHC 单凸轮轴 DOHC 双凸轮轴 VTEC 分级可变气门升程及可变配气正时 i VTEC 分级可变气门升程 连续可变配气正时 VVT VVT i 可变 连续可变配气正时 VVTL i 分级可变气门升程连续可变配气正时 VANOS 连续可变配气正时 另外还有一此通风口等 如曲轴箱通风孔 PCV 回顾 4 5 损伤 破损 裂纹 变型等形成原因 本身质量问题 受热不均 安装不当 外来不利因素等 故障现象 不能形成密封腔 以致漏油引至少机油 发动机工作时存危险性 导致发生自燃 也会另外置的塑料传动件产生打滑 甚至于致其硬化等 检测及维修 破损及裂纹情况 视情况轻重而定 根据客户要求 铝合金材料 铁质可以采取修补 多采用焊补 另可以采用A B胶粘补进行维修 塑胶材料可以采热风枪及A B胶进行修补 变型情况 通常能整型的话 可以维修 通常都建议更换 一般都建议更换 因为此件本身价值不会太高 6 注意事项 在打开气缸盖罩时 应有一付防漏油的塑料胶圈 其为一次性件 在维修工序当中应更换 并在安装时 适当给予扭力 不可过度施力 以防盖罩变型和密封圈破损 并在有凹凸及接缝处抹密封胶 7 机体组 气缸盖 气缸盖的作用 是封闭气缸上部 并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室 构造 气缸盖是发动机上最复杂的零件之一 气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套 有进 排气门座及气门导管孔和进 排气通道 有燃烧室 火花塞座孔或喷油器座孔 上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座 气缸盖材料 一般采用优质灰铸铁 合金铸铁或铝合金铸造 8 桑塔纳轿车发动机气缸盖 9 1 气缸盖的结构形式汽车发动机气缸盖的结构形式有两种 整体式和分开式 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 气缸直径小于105mm时 均采用整体式气缸盖 分开式气缸盖是指一个 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 气缸盖的构造 10 2 燃烧室汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成 对燃烧室有如下基本要求 一是结构尽可能紧凑 冷却面积要小 以减少热量损失和缩短火焰行程 二是使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动 以提高混合气混合质量和燃烧速度 保证混合气得到及时和充分燃烧 三是表面要光滑 不易积炭 汽油机常用燃烧室形状有以下三种 即楔形 盆形和半球形 如图2 10所示 11 3 气道现代汽车发动机采用顶置气门 进 排气道都布置在气缸盖上 如果每个气门都有一个气道是最理想的 但由于空间的问题 有时只能将气道合并 这些气道被称为叉形气道 如图所示 12 气缸盖的损伤 破裂 变型等 A 破裂损伤形成的原因 1 因其工作环境温度不均匀 导致热应力产生 在薄弱环节因刚度不足而产生破裂 2 也有因长期工作疲劳产生裂纹 3 冬季未放净冷却液造成冻裂 4 发动机过热时 突然加入冷却液导致爆裂 5 也有可能在运行或操作中出现严重冲击 撞击 6 过度拧紧紧固螺丝或操作不规范等 以上几种原因都有可能造成裂纹 甚至破裂 检测方法 放大镜检测法 水压法 磁力探测法 荧光粉法 染色剂浸泡法 白粉敲击法等 维修 视情况而定 如为裂纹 则可采取焊补 也可运用AB胶粘补 此类维修只可针对情节较轻的 但是修补后不可保证长期的在恶劣工作环境下再次出现故障 导致发生连锁损伤 因而最好建议更换总成 13 缸盖裂纹的检查 14 B 变型损伤形成的原因 之前对于破裂损伤形成的原因 在情况较轻时 都有可能导致其变型 其中主要应为 受热不均与维修操作不当导致 变型检测方法 平度尺 塞尺配合 15 检测方法及注意事项 对于缸数较少 4缸以下 包括4缸 采取的测量方法依照图 a 缸数较多 4缸以上采取的测量方法依照图 b 16 检测标准 气缸盖长度L 300mm 允许其平面公差在0 05mm 气缸盖长度L 300mm 允许其平面公差在0 1mm 测量之前前期准备工作 检验前应彻底清除平面上的水垢 积炭 清除毛刺 铲平或刮平螺孔周围的轻微凸起 维修 如要出现类似情况 可采用铲削 磨削的方法进行维修 但其磨削量也有一定的极限值 一般缸盖在维修时基本与气缸体同进行 其最多只可以进行三次磨削 最大极限不得超过10S 级 过度磨削会影响燃烧室容积 导致压缩比变动 影响发动机的正常工作 17 故障现象 气缸盖的破裂及变型损伤情况 由于气缸盖的本身在结构上的复杂及组织上的重要性 一旦出现损伤 则会为发动机的工作造成不良影响 故障现象 1 出现本体漏水 漏油 以致于发动机工作在非正常的冷却及润滑之下 其表现为少水 少机油 水温高 机油压力不足等 2 因为变型直接导致气缸盖的下平面与气缸体的上平面接合不良 不密封 出现气缸垫 冲床 现象 三漏 表现为发动机工作不良 功率下降 动力不足 润滑不良导致机械磨损加剧 严重者会行车熄火 不好着车 甚至不着车 18 维修注意事项 气缸盖本体因为相对体积比较大 且工作在密封腔内 高温 高压 高强度工作负荷是其主要工作特性 在维修操作中 为了避免造成不必要人为的损伤 应严格按正规的操作顺序及方法 拆卸过程 1 在确定要进行拆检之后 应对热车发动机给予其自然冷却 而不得为提高生产效率 热车拆卸 更不得往冷却系统内加注冷水进行强制冷却 2 维修时必须放干冷却水 3 应该选用专业工具 扭力扳手 进行 对其紧固螺丝的拆卸按照一定的顺序进行 为了均匀的的分散紧固力 应采取从两边至中间进行交叉法拆卸 4 全部螺丝应第一次全部卸力 最后由2 3次实现取下缸盖 检修过程 拆卸的零部件应进行全面的清洁 清洗 再按照正确的各项检测方法及程序进行 确定零部件为待检 待修 待换并及时上报 组装过程 在组装时 应对新件 加工件进行再次清洁 清洗 检测 确定后组装 对缸盖紧固螺丝也应按照从内到外交叉法进行紧固 分2 3次完成 并对各紧固螺丝以专业工具 扭力扳手 施加标准扭力 19 气缸盖螺检拆卸顺序 松 由两边往中间紧 由中间往两边 气缸盖的拆装 20 气缸盖紧固螺栓时的装配顺序 21 1 气缸体作用 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体 并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系 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 如图所示 气缸体上半部有若干个为活塞在其中作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 在侧壁上钻有主油道 前后壁和中间隔板上钻有分油道 气缸体的上 下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱 是气缸修理的加工基准 机体组 气缸体 22 23 1 气缸体的结构型式气缸体有三种结构型式 即平底式 龙门式和隧道式 如下图所示 气缸体的构造 24 2 气缸的排列方式发动机气缸排列方式基本上有三种 直列式 V型和对置式 W型如下图所示 气缸体的构造 W型 25 3 气缸的冷却方式 水冷式 风冷式 26 气缸体的材料应用 灰铸铁 球墨铸铁 合金铸铁等 气缸体的主体损伤及检测 主要表现为缸体的上平面变型 外壳破裂等 其故障现象及检测 维修方法可参考 气缸盖 篇 基本相同 28 3 气缸套 灰铸铁 球墨铸铁 合金铸铁等材料制成气缸套有两种结构 即干式和湿式 如图所示 干式气缸套不直接与冷却水接触 干式缸套是被压入缸体孔中的 由于缸套自上而下都支撑在缸体上 所以可以加工得很薄 壁厚一般为1 3mm 机体组 气缸套 湿式气缸套与冷却水直接接触 也是被压入缸体的 冷却水接触到缸套的中部 由于它只在上部和下部有支撑 所以必须比干式缸套厚一点 一般壁厚为5 9mm 为了保证径向定位 气缸套外表面有两个凸出的圆环带 即上支承定位带和下支承密封带 轴向定位利用上端凸缘实现 29 30 气缸套的内部工作特性 活塞在气缸中作高速运动 长时间工作后会产生磨损 当磨损达到一定程度后 将引起发动机动力性 经济性明显下降 气缸套的故障损伤包括 机械磨损 磨料损伤 化学腐蚀 外力损伤机械磨损的形成原因 1 润滑不良 飞溅润滑不一定均匀 缸内作功时的高温使得机油变稀 导致形不成油膜 机油在200 时 油膜基本很难形成 而燃烧室内工作的最低温度都接近350 同时还有汽油在进入时 没有完全雾化的汽油离子 会对气缸上附着的油膜形成一定的冲刷作用 以是等都会导致因润滑不良而引起机械加剧磨损 2 高压工作 当活塞环随活塞在缸内作相对运动时 活塞自身的弹力将其压向气缸壁 产生一定的磨损 在压缩及作功行程 气缸内的气体压缩压力 作功的爆炸力主要由活塞环起密封作用 此时 活塞环在高压的作用 背部与气缸壁更贴合 因而更加重之间的磨损 注 因为活塞环在工作时其每一道环都会承受不等的气体压力 因而气缸孔径沿高度方向磨损成上大下小的倒锥形 最大磨损部位是活塞处于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置 而该位置以上几乎无磨损形成明显的 缸肩 气缸沿圆周方向的磨损形成不规则的椭圆形 其最大磨损部位一般是前后或左右方向 31 磨料磨损的形成原因 1 机油本身质量问题 含杂太多 2 在吸进的混合气当中 因为过滤不良 其中夹杂粉尘吸入 并随可燃混合气冲击在气缸壁表面的机油油膜上 形成粒状物并参与润滑 导致磨擦并加剧磨损 3 机油在润滑工作中将冲刷下来的金属碎屑再次带入循环中 出现金属磨料磨损 4 机油过滤不良 对较少颗粒物质起不到过滤或未过滤干净 注 在平时保养中勤换 三格 及 正品机油 腐蚀损伤的形成原因汽油车的汽油燃料中含有一定的硫离子 0 15 克左右 在燃烧之后结合空气中的氧离子 水分子会形成硫酸蒸气 形成之后 一旦缸壁有稍低温度 其蒸气则会凝结成珠点并附着于缸壁之上 渐而产生腐蚀 长期如此工作 则会造成缸壁出现坑块损伤 注 用国标系列 标号越高杂质的含量越少 同时也更环保外力损伤的形成原因拉缸 没有机油润滑 水温太高 活塞销卡脱落 活塞环积炭导致活塞环卡滞等 都会造成对气缸壁的明显损伤和损坏 32 上述损伤情况表现在零部件上 气缸套会因磨损而失圆 呈锥形 缸壁会出现毛刺 台阶 肩 坑道 坑点 坑块 熔点等损伤 其表现在工作性能上的故障现象 会出现水温高 机油油温油压高 烧机油尾气冒蓝烟 燃油耗费量大且冒黑烟 气缸内密封不严 以至动力不足 加速无力 行车 怠速抖动 甚至不好着车 着不了车等现象 故障及故障现象 气缸套故障损伤的检测与维修 1 在未解体之前 应对故障确定损伤范围 气缸套结合气缸压力表的使用 对每一缸的压缩压力进行分析 其是否能够达到正常值 气缸压力表的使用步骤 a 首先着车至暖车状态 发动机正常温度 b应具备电池电量足够 c 气缸压力表应准确并工作性能良好 d 拆除所有火花塞或者喷油嘴和空气格 e 对于电子控制式发动机还应该拔掉油泵保险以及主高压线 f 将气缸压力表的橡胶塞拧入火花塞座 g 两个人配合测量工作 一个人在车内打马达并使节气门处于全开状态 h 另一个人在车外读数据 连续三次 并取最大值为该缸的最大压缩压力 k 再逐缸进行测量并取数列表 33 气缸压缩压力的参考值 气缸压缩压力值应以本款车的使用说明书为准 一般发动机单缸的缸压不得低于标准值的80 90 各缸的缸压差不得大于平均值的8 10 否则说明燃烧室不密封 注 燃烧室不密封并不是能够充分说明为气缸壁磨损 造成气缸压力不足的情况还有 活塞环磨损 活塞环装配不当 冲床 润滑油不良 气门积碳 配气相位不准确 等都会造成此类缸压不足 如何锁定为气缸壁出现损伤导致 以20mL机油倒入被测气缸内 自火花塞口注入 再次运行上述气缸压力的测量 列表求结果 如果测出压力值明显上升 则表明为活塞环或者气缸壁磨损 如果不上升则可断定为其它相关件的磨损造成此故障 汽车发动机缸压压力的参照范畴约为 汽油机 1 1 3MP 柴油机 3 4 5MP 34 确定范围后的各零部件的检测 解体之后应对各零部件进行整理 清洁 清洗 气缸套为可修理工件 其有一定的修理尺寸 必须通过精确检测来给予定论 零部件的损伤达到何种处理方式 检测方法 参照 量具的认识及使用 内容中 量缸表的使用及读数 一节 上 中 下 35 单缸测量列表记录 圆柱度误差 最大值 最小值 2 上位置圆度误差 大值 小值 2中位置圆度误差 大值 小值 2下位置圆度误差 大值 小值 2 取其中最大值 磨损后最大直径 以千分尺夹取测量量缸表测砧移动至指针最小数值磨损后最小直径 以千分尺夹取测量量缸表测砧移动至指针最大数值磨损最大值 量 由磨损后最大缸径 标准缸径 圆度误差 36 气缸套维修 圆度误差 经过对缸套的三个不同平面两个方向的测量之后 取其中最大值 其圆度误差值应保证0 05 0 063mm之间 圆柱度误差 在同个纵断面对三个不同高度的位置进行测量之后 求出误差值 其圆柱度的误差值应保证在0 175 0 250mm之间 最大磨损量 对有修理尺寸的气缸达0 2mm 无修理尺寸的达0 4mm 维修办法 A 对上述三项中的数值中任意一项达到或超过限值 即应对该气缸套进行修理或更换 B 对于气缸的圆度 圆柱度误差均小于限值 而磨损量小于0 15mm时 可直接进行更换新活塞 活塞环即可弥补 维修工艺数据范围 37 气缸套维修量的求取及注意事项对确定要进行维修的气缸套进行加工前 应给出修理尺寸 并根据最大磨损量给出维修范围 注 因为活塞本身所具备的工作特性及制造工艺的复杂性 其维修后备件只是针对标准件基础之上每修理级别为0 25mm直径 根据不同车型又有不同的修理等级 一般为3 6级 维修通常由镗磨及磨缸来完成维修工艺 修理尺寸 气缸最大缸径 镗磨余量镗磨余量一般选0 10 0 20mm估算计算出修理尺寸后 以此先选择相应活塞 应使活塞尺寸略大于修理尺寸 且同一发动机上应统一选用同级别加大活塞然后根据活塞直径与气缸实际尺寸确定每缸的镗磨加工量某缸镗磨加工量 活塞直径 装配间隙 该缸的最大直径其中磨缸加工量一般取0 02 0 06mm 38 机体组 气缸垫 39 机体组 气缸垫 40 气缸垫1 作用 气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封 防止漏气 漏水 漏油等 2 目前应用较多的有以下几种气缸垫 1 金属 石棉气缸垫 石棉中间夹有金属丝或金属屑 且外覆铜皮或钢皮 在缸口 水孔和油道口周围采用卷边加固 以防被高温燃气烧坏 这种气缸垫有很好的弹性和耐热性 能重复使用 但强度较差 2 金属骨架 石棉垫 用编织的钢丝网或冲孔钢片为骨架 外覆石棉及橡胶粘结剂压成垫片 只在缸口 油道口及水孔处用金属包边 这种缸垫弹性更好 但易粘结 只能一次性使用 3 金属片式气缸垫 这种气缸垫多用在强化发动机上 轿车和赛车上采用较多 它需要在密封的气缸孔 水孔 油道口周围冲压出一定高度的凸纹 利用凸纹的弹性变形实现密封 机体组 气缸垫 41 3 故障损伤损伤 主要为 冲床 缸垫上各通道之间 孔与孔之间因为工作疲劳 高温 高压 化学物质的腐蚀 安装不当 本身质量问题等造成破损 裂纹后相互贯通 4 故障形成原因及故障现象分析 A 气通气 相邻两气缸因为腐蚀 高温 高压等问题引起的相互窜气 B 气通水 气缸周边因为水道因锈蚀 腐化 高温 高压等问题引起的相互窜气 窜水 C 气通油 气缸与机油道相通 造成相互窜气 窜油 D 水通油 冷却水道与机油润滑通道相互窜水 窜油 42 故障现象发动机工作不良 水温高 甚至伴有开锅现象 机油压力低 无故少机油 多机油 机油变质 导致机械磨损加剧 功率下降 运转不稳 怠速发抖 加速无力发喘 尾气冒蓝烟 白烟 黑烟 在非冷天或早上有滴水现象 严重者出现有着车不良 行驶熄火 难着车 不着车等故障 5 故障分析检测 首先 必须了解气缸垫的形状特征 气缸垫上布置有气孔 油孔 水孔 缸盖螺丝孔等 A 气通气故障检测思路 气通气 应为相邻两缸出现互相窜气现象 在发动机工作方面会出现怠速发抖 运转不稳 加速无力 功率明显下降现象 检测方法 1 经验法 断火法 会出现两缸无论哪缸出现断火都对发动机工作影响不大 并多数分布在两相邻气缸 2 经验法 指压法 拆除所有火花塞 断油 断火 启动 以指呀手掌压住火花塞装入口 应感觉比较有冲击力不良好 否则为该缸缸压不足 3 测气缸压力 参照对气缸的检测与排除方法 加入机油后压力仍不上升 43 B 气通水故障检测思路 气通水 冷却系统的冷却液进入到气缸 气缸内的压缩气体及作功时的压力气体窜入冷却系统 在发动机工作方面会出现不漏水但无故少水 着车后水温很快偏高 并伴有开锅现象 并从尾气管内在非早晨或冬天的情况下会冒白气 甚至滴水现象 严重情况会出现功率下降 行车熄火 加速不良 不好着车 不着车故障现象 更严重者水被大量吸入气缸之后 在压缩行程时会造成严重的机械损伤 导致机械大修 检测方法 1 经验判断法 无故少水 经常性水温高 并在尾气口排出白烟 甚至出现滴水现象 可认定为冲床之水通气 2 直观法 将水箱盖打开 冷车情况也可 着车 如为冲床情况轻微 则会出现有小且连贯性的气泡冒出 如为严重 则会在急加油门情况下出现大量冷却液涌出 可视为冲床之气通水 3 辅助设备检测法 备透明塑料杯一个 半杯清水 软管一段 也可为补偿水管 着车后将软管一端沉入水杯中 如为冲床应有连贯性气泡冒出 否则应在水温较高时回水 4 冷却水打压法 为冷却系统加压 不漏水情况下压力下降 可考虑冲床5 测缸压法 量气缸压力法 如果在加注机没后压力仍不上升时 44 C 气通油故障检测思路 气通油 润滑系统内润滑油进入气缸内 气缸内压缩气体和作功气体进入润滑系统 在发动机工作方面表现为机油压力警报灯点亮 机油变质 并也会至使曲轴箱正压较大 各密封圈出现漏油现象 如为润滑油在工作行程中被吸入气缸中 则会了出现发动机工作不良 功率下降 润滑油消耗量过大现象 并会在尾气看到冒篮烟等故障 检测方法 1 经验法 将发动机着车怠速运行 运行过之后立马进行 将加机油口盖打开 应会有比较大的油气冲出 可初步判断为气通油 因为活塞环漏气也可以用此方法进行判断 2 直观法 检查机油的量 质量 如果机油量少并明显偏稀且呈黑糊状 可判断为气通油 但应保证前提是最近做了保养 3 直观法 查看排气管尾部排气情况 如为蓝色 则可初步判断为气通油 因为发动机气缸与活塞磨损也会造成烧机油 4 测缸压法 对气缸压力进行测量 如为冲床应会出现压力偏低 45 D 水通油故障检测思路 水通油 冷却系统的冷却液进入到润滑系中 或者润滑油进入冷却系统中 会出现润滑油变质 变稀 冷却液变质 变稠 在未加注的情况下润滑油会出现增多现象 导致加剧发运机内部机件的磨损 并也会因润滑油与冷却液混合导致冷却系中油泥对通道堵塞和吸附 以致循环不良和出现散热不良现象 引至发动机工作不良 机械磨损严重而进行大面积维修 检测方法 1 直观法 检查机油量时 如看到机油量在未加注的情况明显增加 并明显偏稀 严重会呈灰白色情况 可判断为水通油 但请注意外界因素2 直观法 加注水时 如看到水面有明显的乳黄色粘稠状漂浮物 可判断为油通水 总之 应结合多方面综合因素进行的排查 最后给出故障范围 46 维修 气缸垫为易损件 在使用中为一次性件 一旦出现相关故障现象应及时进行维修 中修 直接更换气缸垫 装配注意事项 1 在装配之前应对气缸盖 气缸体的表平面进行再次清洁清理 保证无水渍 杂质 金属屑等 2 气缸垫的安装方向应准确 气缸垫的表平面都会有型号等字样 则为带字样的一面朝向气缸盖 如没有字样 对于形状比较不规则的应以定位销或主油道为准 另也可以密封气缸内圈的包边方向为依据 但同时也必须根据气缸盖与气缸体的材料不同定取方向 47 3 应在装配时 对缸盖 缸体