6-3汽车发动机维修工艺1,2

第三节曲柄连杆机构的检修 活塞连杆组的检修 6 3 1活塞连杆组的修理 活塞连杆组的修理包括 活塞 活塞环 活塞销的选配 连杆的检验与校正 活塞连杆组在组装时的检验校正和装配 一 活塞的损坏与选配 1 活塞的损坏1 活塞的磨损 活塞环槽 活塞裙部 活塞销座孔的磨损2 活塞的损伤 活塞拉毛及划痕 拉缸 顶部烧蚀 活塞脱顶 头部与裙部分离 活塞的选配当汽缸的磨损超过规定值 必须对汽缸进行修复 或活塞发生异常损坏时 须视情选配活塞 选配活塞时要注意以下几点 1 根据汽缸的修理尺寸选用同一修理尺寸和同一分组尺寸 同一组别 的活塞 活塞裙部的尺寸是镗磨汽缸的依据 只有在活塞选配后 才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨汽缸 在成套选配的活塞中 其尺寸差一般为0 01 0 05mm 质量差为4 8g 销座孔的涂色标记相同 2 活塞是成套选配的 同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞 以保证其材料和性能的一致性 新型汽车的活塞与汽缸的配合都采用选配法 在汽缸的技术要求确定的情况下 选配相应的活塞 活塞的修理尺寸级别一般分为 0 25 0 50 0 75 1 00mm等四级 选配时 要注意活塞的分组标记和涂色标记 对于膨胀槽没开透的活塞 装配前应将膨胀槽开通 活塞测量时应根据厂家规定部位进行测量 常见的为活塞裙部偏下部位处 但方向均垂直于活塞销 图活塞测量部位a 到顶面的距离b 到下平面的距离c 到最后一个环槽下边缘的距离 二 活塞环的损坏与选配 活塞环按其功用可分为气环和油环两类 活塞环的损坏主要有 磨损 弹性减弱和折断 高温过热 环间隙过小 爆振 缸肩和连杆瓦间隙过大 等由于受高温高压燃气的作用 往复运动的冲击和不良的润滑条件 磨损速度较快通常在两次大修间隔之间的某次二级维护 当汽缸的圆柱度达到0 09mm 0 11mm时 就需更换一次 2 选配原则 1 与汽缸 活塞的修理尺寸一致 2 具有规定的弹力以保证汽缸的密封性 3 环的漏光度 端隙 侧隙 背隙应符合原厂设计规定 确保环与缸筒的贴合程度 弹力检验 活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力 一般要求该弹力在11 8 15 7N之间 弹力是建立背压的首要条件 保证密封性的必要条件 活塞环弹力检验仪 活塞环的漏光度检验 目的 避免漏光度过大使活塞环与汽缸的接触面积减小 造成漏气和窜机油的隐患 方法 漏光度检验仪技术要求 在活塞环端口30 左右范围内不应有漏光点 在同一活塞环上的漏光不得多于两处 每处漏光弧长所对应的圆心角不得超过25 同一环上漏光弧长所对应的圆心角之和不得超过45 漏光处的缝隙应不大于0 03mm 当漏光缝隙小于0 015mm时 其弧长所对应的圆心角之和可放宽至120 3 活塞环 三隙 的检验活塞环在安装时 应留有端隙 侧隙和背隙 端隙 1又称为开口间隙 是活塞环装入汽缸后 该环在上止点时环的两端头的间隙或活塞环在标准环规内两端头的间隙 一般为0 25 0 50mm 侧隙 2又称边隙 是指活塞环装入活塞后 其侧面与活塞环槽之间的间隙 第一环因工作温度高 一般为0 04 0 10mm 油环的侧隙较小 一般为0 025 0 07mm 背隙 3是活塞及活塞环装入汽缸后 活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙 一般为0 5 1mm 油环的背隙较气环大 目的是增大存油间隙 以利于减压泄油 一般 活塞环的三隙是上环大于下环 柴油机环大于汽油机环 汽缸直径大的环大于直径小的环 发动机压缩比大的环大于压缩比小的环 三 活塞销的选配1 活塞销的损坏磨损 换向时作用力方向的变化 产生冲击力 半浮式磨损较大 会引起异响 弯曲 冲击 磨损会导致弯曲 弯曲严重时导致销座破裂 2 活塞销的选配发动机大修时 一般应更换活塞销 选配标准尺寸的活塞销 为小修留有余地 选配活塞销的原则 同一台发动机应选用同一厂牌 同一修理尺寸的同组别活塞销 活塞销表面应无任何锈蚀和斑点 3 活塞销座孔的修配近年来 制造工艺不断改进 销与座 销与衬套耐磨程度增加 一般只需更换活塞 不提倡铰或刮削修复 而是分组选配 用涂色标记加以区别 主要是连杆变形的检验与校正 连杆小端衬套的压装与铰削和连杆大端与下盖结合平面损伤的修理等 四 连杆的修理 1 连杆变形的检验与校正 1 连杆变形的检验在连杆校验仪上进行 连杆校验仪能检验连杆的弯曲 扭曲 双重弯曲的程度及方位 并校正连杆的弯曲与扭曲 检验步骤 根据被检连杆轴承孔径 选择合适的标准芯轴及月亮销 然后将芯轴装进校准台基准孔 用锁紧手柄固定 装上连杆下盖 按规定力矩拧紧 将活塞销穿入连杆衬套至中部 将连杆大端套在连杆检验仪的可调芯轴上 并用调整螺钉固定连杆 使之直立 不得松动 使连杆大端轴线与芯轴轴线平行 4 将三点式量规的V形槽紧贴在活塞销上 用塞尺测量三个指销与平板间的间隙大小 从而来判断连杆弯曲和扭曲的大小 5 三指销所处位置为边长为100mm的正三角形的三个顶点 其差值为连杆在100mm长度上的弯曲值和扭曲值 如果上测点与平板接触 下面两测点与平板不接触 且与平板的间隙相等 或下面两点与平板接触 而上测点与平板不接触 则其间隙差值为弯曲值 如果只有一个下测点与平板接触 且上测点与平板间的间隙等于另一个下测点间隙的1 2 则下测点间隙为连杆在100mm长度上的扭曲值 6 若三指销中三个接触点的间隙各不相同 则为连杆扭曲和弯曲的复合变形 应先校正扭曲后校正弯曲 其表现为 一个下测点与平板接触 但上测点与平板的间隙不等于另一个下测点间隙的1 2 则此时下测点与平板的间隙为扭曲值 上测点与平板的间隙和下测点与平板间隙的1 2的差值为弯曲值 连杆大 小头中心线的平行度 扭曲度的极限均为 每100mm长度上不大于0 05mm 双重弯曲一般不再修理 图测量连杆弯曲变形量1 检测平面2 下量脚3 上量脚4 量规5 活塞销6 连杆 图测量扭转弯曲变形量1 检测平面2 下量脚3 上量脚4 量规5 活塞销6 连杆 通用量具检验 在连杆大头和连杆小头内装入标准心轴 置于平板上的V型块上 用百分表测量 通过测定活塞销两端高度差 即可计算出连杆弯曲值和扭曲值 2 连杆变形的校正校正扭曲时 将连杆下盖按规定装配和拧紧 然后用台钳口垫上软金属垫片夹紧连杆大端侧面 最后使用专用扳钳装卡在连杆杆身上下部位 按图示的安装方法校正连杆的逆时针的扭曲变形 校正顺时针的扭曲时 可将上下扳钳交换即可 图连杆扭转变形校正法 校正弯曲时 将弯曲的连杆置入专用的压器 弯曲的凸起部位朝上 在正丝杠的部位加入垫块 扳丝杠使连杆产生反向变形并停留一定时间 待金属组织稳定后再卸下 检查连杆的回位量 直至连杆校正至合格为止 在更换活塞销的同时 必须更换连杆衬套 以恢复其正常配合 新衬套的外径应与小端承孔有0 10 0 20mm的过盈 以防止衬套在工作中发生转动 过盈量也不可过大 否则会在压装时将衬套压裂 选择新衬套时 可用量具分别测量连杆小端承孔内径和衬套外径 其差值便是衬套的加工余量 通常多用经验法进行判断 在衬套压装前先将其与活塞销试配 如能勉强套入活塞销则为合适 如套不进或套入感觉松旷 表示其加工余量过大或过小 均应重新选用衬套 2 连杆衬套的修复 铰削工艺 1 按活塞销尺寸选择铰刀 2 调整每次铰削量至刀片露出衬套上平面3 5mm 3 正反铰削 且连杆垂直铰刀 4 不断试配 当活塞销能推入衬套1 3 2 5时 就不再铰削 将活塞销压入衬套 然后反复扳动 根据接触印痕铰削用细砂布修正至接触面积达75 以上 活塞销与连杆衬套的配合也有凭感觉判断的 即以拇指力能将涂有机油的活塞销推过衬套为符合要求 或将涂有机油的活塞销装入衬套内 连杆与水平面倾斜成45 用手轻击活塞销应能依靠其自重缓缓下滑 此外 活塞销与连杆衬套的接触面积应在75 以上 连杆的杆身与小端的过渡区应无裂纹 表面无碰伤 必要时采用磁力探伤检验连杆的裂纹 如有裂纹 禁止继续使用 应立即更换 另外如果连杆下盖损坏或断裂时 也要同时更换连杆组合件 连杆大端侧面与曲柄之间 一般应有0 10 0 35mm的间隙 如超过0 50mm时 可堆焊连杆大端侧面后修理平整 3 连杆其它损伤检修 连杆杆身与下盖的结合平面应平整 检验时 使两平面分别与平板平面贴合 其接触面应贴合良好 如有轻微缝隙 不得超过0 026mm 连杆轴承承孔的圆柱度误差大于0 025mm 应进行修理或更换连杆 连杆螺栓应无裂纹 螺纹部分完整 无滑牙和拉长等现象 选用新的连杆螺栓时 其结构参数及材质应符合规定 禁止用直径相同的普通螺栓代用 连杆螺栓的自锁螺母不许重复使用 作业 如何选配活塞 如何对活塞环进行检验 如何检验连杆的弯曲和扭曲 五 活塞连杆组的组装 通常是采用热装合方法进行活塞与连杆的装配 因为活塞销与销座在常温下有微量的过盈 所以装合时一定要将活塞加热 活塞置入水中加热至353 373K 取出后迅速擦净 将活塞销涂以机油 插入活塞销座推过连杆衬套 直至另一端销座的外边缘 然后装入锁环 两锁环的内端应与活塞销有0 10 0 25mm的间隙 否则锁环将被顶出造成拉缸 锁环嵌入环槽中的深度 应不少于丝径的2 3 活塞与连杆组装时 要注意两者的缸序和安装方向 不得错乱 活塞连杆组装合后 还需要在连杆校验仪上检验活塞轴线对连杆大端承孔轴线的垂直度 最后安装活塞环 特别注意环的类型和规格 顺序及安装方向 镀铬的环在第一道 刮油环内切口朝上 布油环朝下 有标记的一面朝上 为提高汽缸的密封性 避免高压气体的泄漏 要求活塞环的开口应交错布置 以第一道活塞环的开口位置为始点 其它各环的开口布置成迷宫状走向 各道活塞环的开口一般不要布置在活塞销轴线的 22 5 方向上 因为活塞销轴向两端的润滑油较多 润滑油容易向上窜入燃烧室 第一道环应布置在作功行程压力较小的右侧 并且尽可能远离燃烧中心 其它环 包括油环 依次间隔90 180 三道环的发动机 间隔120 或第二环间隔180 第三环与第二环间隔90 四道环的发动机 第二环与第一环间隔180 第三环与第二环间隔90 第四环与第三环间隔180 安装油环的下刮片也要交错排列 二道刮片的下刮片间隔180 三道的则要依次相隔120 发动机在修理中必须对曲轴进行检验 查明曲轴的损伤和磨损 分析其原因 并进行正确的修理 一 曲轴的损伤 检验与校正1 曲轴的损伤1 轴颈的磨损曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的 且磨损部位有一定的规律性 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部位在主轴颈一侧 另外 曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损 6 3 2曲轴飞轮组的修理 图测量主轴颈和连杆轴颈的直径 曲轴主轴颈磨损成椭圆形 主要是受到连杆 连杆轴颈及曲柄离心力的作用所致 如图所示 二 四道主轴颈因两边均有连杆轴颈 受力均匀 磨损也均匀 而其余三道轴颈却出现了偏磨现象 将导致祝轴颈同轴度破坏 严重时会造成曲轴断裂 连杆轴颈磨损比主轴颈快 主要是连杆轴颈负荷比主轴颈大 润滑条件却比主轴颈差所致 2 曲轴弯曲与扭曲变形曲轴主轴颈的同轴度误差大于0 075mm 称为曲轴弯曲 若连杆轴颈分配角误差大于0 30 则称为曲轴扭曲 曲轴产生扭曲变形后 将使连杆轴颈分配角改变 影响发动机的配气定时和点火正时 常见原因有 发动机爆燃 超负荷运行 个别缸不工作或工作不均匀 曲轴轴承松紧不一或间隙相差较大 同轴度超限 活塞连杆组质量差超限 曲轴飞轮组平衡破坏 3 曲轴的断裂裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处 以及油孔处 前者是横向裂纹 严重时造成曲轴断裂 后者多为轴向裂纹 沿斜置油孔的锐边沿轴向发展 主要是应力集中引起的 曲轴变形和修磨不慎也会使过渡区的应力陡增 加剧曲轴的疲劳断裂 4 曲轴的其它损伤起动爪螺纹孔损坏 前 后油封轴颈磨损 后凸缘固定飞轮的螺栓孔磨损 后凸缘中间支撑孔磨损等 二 曲轴飞轮组的修理 1 曲轴的校正曲轴的弯扭变形超过一定限度时 应进行校正 冷压校正 压弯量为10 15倍 保持2 4min 校正时 压床的压杆与曲轴轴颈之间应垫以软金属垫 以免损伤轴颈工作面 同时注意压校变形量不可太大 以防压断曲轴 压后应进行时效处理 自然时效 10 15天 人工时效 加热300 500 保温0 5 1h 自然冷却 表面敲击法 敲击曲柄臂的非加工表面 适用于弯曲量较小的曲轴 2 曲轴的修磨 曲轴轴颈修理尺寸的确定根据前一次的修理尺寸 磨损程度和磨削余量选择 以最大磨损轴颈为准 修理尺寸0 25一级mm 不大于1 5mm 所有轴颈为同一修理级别 定位基准的选择变速器第一轴前轴承承孔和曲轴正时齿轮轴颈中心孔的公共轴线 曲轴轴颈的磨削先磨削主轴颈 再磨削连杆轴颈 以先确定检验曲柄半径的基准 同心法依次磨削连杆轴颈 轴颈圆度 圆柱度不大于0 005mm 粗糙度小于0 40um 轴颈差小于0 02mm 三 曲轴轴承的选配 轴承的损伤磨损 合金疲劳脱落 轴承疲劳收缩 粘着咬死 曲轴轴承的选配1 根据轴颈直径选配同级别的曲轴轴承 主轴颈与连杆轴颈可以不是同一修理级别 现代轴承 瓦 不刮瓦 不加垫 2 检验其内径 光滑 无掉块 划痕等 3 瓦背质量 背面光滑无斑点 凸榫完整 定位可靠4 高出量和弹开量 轴承装入座孔内后 每端均应高出座平面0 03 0 05mm 过高应锉低无凸榫一端 5 弹性合适无哑声 轴承曲率半径大于座孔 瓦片与座孔贴合紧密 如有哑声 则表面合金与底板结合不牢 刮瓦 刮大留小 刮重留轻 75 砂纸蘸机油 大瓦紧固力矩 200 N m左右 小瓦 130 N m左右 曲轴 连杆 轴承径向间隙过大 在冲击力的作用下 轴承变形 合金脱落 泄漏机油过多 破坏润滑条件 发生严重的撞击声响 如曲轴轴向间隙过大 由于曲轴前后的窜动 导致汽缸的偏磨 严重时造成拉缸 改变配气正时以及产生不正常的敲击声响 间隙过小 运动零件表面很难形成润滑油膜 容易烧伤轴承和损伤轴颈 四 曲柄连杆机构的检查与调整 1 曲轴轴承径向间隙的检查与调整1 检查方法 1 专用塑料线规检验法 2 通用量具检验法 3 手感检视法 2 调整方法改变轴承盖的垫片厚度现发动机轴瓦多为薄壁轴承 耐磨性好 但无法调整 轴承止推端面与轴颈定位肩之间的间隙 用百分表