汽车装配调试中常见问题分析.doc

精品文档毕业设计（论文）汽车装配调试中常见问题分析论文作者：指导教师：专 业：机电一体化技术系 （院）：机电工程系答辩日期：2015年 5月12日. 汽车装配调试中常见问题分析摘要汽车是由各种零件、部件或总成装配而成。所谓装配就是将各种零部件及总成按规定的技术条件和质量要求组装成完整产品的生产过程。是汽车制造的最后一道工序，是决定整车质量的重要环节。在汽车装配过程中只有达到装配精度要求才能保证整车质量。其中汽车配气机构的装配与调试又是整个汽车装配中非常重要的环节。配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的混合气，对于柴油机而言是纯空气。发动机的配气机构就好比人体的呼吸系统，进排气的机械动作就有如人体的呼吸气。尽管配气机构的作用相当于人体的呼吸器官，但是它的工作原理以及构造却相对要复杂许多。关键词：装配，发动机，配气机构.精品文档目 录摘 要目 录第1章 绪 论1 1.1 课题背景 11.2 研究的目的、意义 1 1.3 本课题在国内研究现状 1 1.4 研究的内容、思路和方法1 1.5 预期达到的目标 1第2章 装 配 2 2.1 装配的定义 22.2 汽车装配的技术要求 2 2.2.1 装配的完整性 22.2.2 装配的统一性 2 2.2.3 装配的紧固性 2 2.2.4 装配的润滑性 2 2.2.5 装配的密封性 2第3章 汽车的组成 33.1 发动机 33.2 底盘 3 3.3 车身 33.4 电气设备 33.5 布置形式 3第4章 发动机的配气机构 3 4.1 配气机构的定义 3 4.2 配气机构的要求 4 4.3 配气机构的布置形式 44.3.1 气门顶置式 4 4.3.2 凸轮轴布置形式 44.3.3 气门侧置式 5 4.4 配气机构的组成 5 4.4.1 气门组 6 4.4.2 气门传动组 8第5章 汽车装配机构的常见问题及分析 85.1 气门脚响 85.2 正时齿轮响 8 5.3 气门座异响 8 5.4 气门弹簧异响 8 5.5 液压挺柱异响 8 5.6 气门漏气 9第6章 配气机构的调整 9 6.1 气门间隙的调整 9 6.1.1 调整方法 9 6.1.2 调整步骤 9 6.1.3 检测方法 10 6.2 配气相位的调整 106.2.1 调整方法 106.2.2 调整步骤 10 6.2.3 检测方法 11 6.3 齿形皮带的调整 11结 论 11参考文献 12致 谢13.第1章 绪论1.1 课题背景我国汽车工业飞速发展。特别是入世后，随着先进汽车装配线的引进，汽车工业已经成为我国国民经济一大支柱产业，我国也成为世界第三大汽车消费市场。特别值得重视的新情况是，由于汽车质量问题而带来的交通事故比例为3%。面对日益严峻的交通形势，采用正确的故障诊断及处理方法对车辆状况做出准确的判断。汽车正确合理的装配调试决定汽车的行驶安全，是确保汽车行驶安全性的有效措施。1.2 研究的目的、意义 本课题主要从配气机构装配和调试中常见故障的分析和调试，增加调试人员对配气机构的理论知识以及工作原理深入的理解，对优化工艺程序有重要的意义，更进一步的提高调试人员的个人技能，更轻松的掌握配气机构装配调试的常见故障检测方法。为我们根据实际情况来有效的更好的调试汽车，对节能减排低能环保有重大意义。1.3 本课题在国内研究现状 汽车装配中配气机构直接影响发动机的技术性能、工作可靠性、耐久性和平稳性，而且还决定了发动机的结构紧凑性和制造、使用的成本，因此国内外对配气机构的研究都非常重视。 在国外，迄今为止具有代表性的主要有Toyota公司的VVT-i、BMW公司的Vanos、honda公司的VTEC。他们基于凸轮轴的可变配气结构，同时改变气门正时、持续期及升程，用阶段式与连续式两种来改变。现今国内对发动机的设计，一方面希望气门加速度较大，以使气门能够迅速开、关，从而得到较好的换气效果，以提高动力性和经济性，因此必须加强科技的发展，应用新的技术，保证发动机的性能提升。1.4 研究的内容、思路和方法通过老师指导、查阅书籍、杂志、网络查阅组织有关资料，了解汽车装配调整中配气机构在调试中出现的问题和解决办法，根据汽车配气机构的常见问题和配气机构的调整进行最初组织。根据研究的实际情况草拟论文提纲，详细列出论文层次。1.5 预期达到的目标通过对汽车配气机构装配调试中出现的故障及调整分析以及正确调整办法的研究，使人们对配气机构有更深入的了解，有助于维修技师对配气机构进行快速的诊断和维修。有助于对汽车装配和调试人员更加方便快捷的找到问题、分析问题和解决问题。.精品文档第2章 装配2.1 装配的定义 汽车是各种零部件的有机组合体；汽车生产的最后一道工序必定是装配（包括检测和调整），否则各种零部件无法组合在一起并发挥应有的功能。所谓装配就是将各种零部件、合件或总成按规定的技术条件和质量要求联接组合成完整产品的生产过程，也可称为“使各种零件部件、合件或总成具有规定的相互位置关系的工艺过程”。2.2 汽车装配的技术要求装配质量的高低，直接关系到整车质量。因此，在整车装配的过程中，必须达到下列技术要求。2.2.1 装配的完整性必须按工艺规定，将所有零部件、总成全部装上，不得有漏装、少装现象，不要忽视小零件。如螺钉、平垫圈、弹簧垫圈、开口销。2.2.2 装配的统一性按着生产计划，对基本车型，按工艺要求装配，不得误装、错装和漏装，装配方法必须按工艺要求；装配要统一：两车间装的同种车型统一、同一车间装的同种车型统一、同一工位干的同样车型统一，简称为“三统一”。2.2.3 装配的紧固性凡是螺栓、螺母、螺钉等件必须达到规定的扭矩要求。应交叉紧固的必须交叉紧固，否则会造成螺母松动现象，带来安全隐患。螺纹联接严禁松动现象，不过，过紧会造成螺纹变形、螺母卸不下来。2.2.4 装配的润滑性按工艺要求，凡润滑部位必须加注定量的润滑油和润滑脂。对发动机来说，如果润滑油过少或漏加，发动机运转起来，很快会造成齿轮磨损，拉缸现象，直到整机损坏；加注过多，发动机运转时润滑油很容易窜到燃烧室、燃烧后产生积碳；因此加油量必须按工艺要求加。2.2.5 装配的密封性（1）冷却系统的密封性。各接头不得漏水。（2）燃油系统的密封性。各管路连接和燃油滤清器等件不得有漏漆漏油现象。（3）各油封装配密封性。装油封时，将零件拭干净，涂好机油，轻轻装入，油封不到刃口，否则会产生漏油。（4）空气管路装配密封性。要求空气管路里联接处必须均匀涂上一层密封胶，锥管接头要涂在螺纹上，管路连接胶管要涂在管箍接触面上，管路不得变形或歪斜。第3章 汽车的组成汽车通常是由发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成。3.1 发动机发动机的作用是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。大多数汽车都采用往复活塞式内燃机（由于现代科技的高速发展，汽车发动机除了有内燃机外，还有了燃料电池式发动机，蓄电池式电动机等，我们将在以后的新技术里面介绍），它一般是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油发动机采用）、起动系等部分组成。3.2 底盘底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。底盘由传动系，行驶系，转向系和制动装置四部分组成。3.3 车身车身是驾驶员工作地场所，也是装载乘客和货物地场所。车身应为驾驶员提供方便地操作条件，以及为乘客提供舒适安全地环境或保证货物完好无损。3.4 电气设备电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置组成。此外，在现代汽车上愈来愈多地装用了各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置等，显著提高了汽车的性能。3.5 布置形式为满足不同的使用要求，汽车的的总体构造和布置型式都不尽相同。一般安装发动机和各个总成相对位置的不同，以及驱动方式的不同，现代汽车的布置型式通常有发动机前置后轮驱动（FR），发动机前置前轮驱动（FF），发动机后置后轮驱动（RR），发动机中置后轮驱动（MR）和四轮驱动5种方式。第4章 发动机的配气机构4.1 配气机构定义发动机配气机构（内燃机配气机构）是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点.精品文档火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。在压缩与作功行程中，关闭气门保证燃烧室的密封。4.2 配气机构要求配气机构的要求是结构参数和形式有利于减少进气和排气阻力，而且进、排气门的开启时刻和延续的开启时间比较适当，使进气和排气都尽可能充分，以得到较大的功率转矩和排放性能。新鲜混合气或空气充满气缸的程度，用充气效率来表示。充气效率越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气质量越多，燃烧混合气可能发出的热量越大，发动机的功率越大。对一定容积（V）的发动机而言，质量与进气终了的T和P有关，进气的T和P越低，进气质量越大，充气效率越高。但由于进气系统对气体造成阻力使进气终了时的气缸内压力下降，有因为上一轮循环中残余的高温废气，使进气终了气体温度升高，实际进入气体的质量总小于在一般张态下的充满气缸气体的质量。也就是说，充气效率总小于1。一般为0.80.9。4.3 配气机构布置型式4.3.1 气门顶置式气门顶置式是目前应用最广泛的一种配气机构型式。进气门和排气门都倒挂在气缸盖上。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件；气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，曲轴通过传动机构（如正时齿轮）驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。 4.3.2 凸轮轴布置型式三种凸轮轴位置型式（1）凸轮轴下置式配气机构：凸轮轴装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件，其应用最为广泛。 （2）凸轮轴中置式配气机构：凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮（惰轮）。（3）凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。 4.3.3 气门侧置式进气门和排气、门都装置在气缸体的一侧。4.4 配气机构的组成各式配气机构都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件，其组成与配气机构的形式基本无关。气门传动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，其组成视配气机构的形式而有所不同，它的功用是定时驱动气门使其开闭。.配气机构组成 4.4.1 气门组气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。有的进气门还设有气门旋转机构，气门组应保证气门对汽缸的密封性，气门组有以下要求：1、气门头部与气门座贴合严紧；2、气门在气门导管中上下运动良好。3、气门弹簧的两端面与气门杆中心线垂直，保证气门头部在气门座上不偏斜。4、气门弹簧力足以克服气门运动惯性力，使气门能顺速开闭。（1）气门气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高（进气门570670，排气门10501200），而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢（铬钢、镍铬钢），排气门采用耐热合金（硅铬钢）。有时为了省耐热合金，排气门头部用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者焊接起来。气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。一般是使用平顶的。平顶气门头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量较小、进排气门都可以使用。球面顶气门适用于排气门，其强度高、排气阻力小、废气消除效果好，但其受热面积大，质量和惯性大、加工复杂。喇叭型有一定的流线型，可减少进气阻力，但其头部受热面积大，只适合进气门。气门锥角是气门密封面的角度一般是45，有些是30（CA1091性汽车6102型发动机）.30的气门是考虑升程相同的情况下，气门锥度小，气门通过端面大，进气阻力小，但由于锥度小的气门头部边缘较薄，刚度小，密封性与导热性差，一般用于进气门。气门边缘的厚度一般为13mm，以防止工作中与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。为了减少进气阻力，提高汽缸进气效率，多数发动机进气门比排气门大。用过的进气门与排气门颜色也不同。气门杆呈圆柱型，在气门导管中不断进行往复运动，其表面必经过热处理和磨光。气门杆端部的形状取决于气门弹簧的固定形式，常用的结构是两半锁片来固定弹簧座，气门杆的端部有环槽来安装锁片，有的是用锁销来固定，其端部有一安装锁销用的孔。（2）气门导管气门导管的作用是起导向作用，保证气门做直线运动。使气门与气门座能正确贴合。此外，气门导管还在气门杆与汽缸体之间起导热作用。 气门导管的工作温度较高，约500K，气门杆在其中运动，仅靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑，易磨损，所以气门导管大多数适用灰铸铁、球墨铸铁等制造的。气门导管外圆柱面经过机加工后压入汽缸盖，为了防止气门导管在使用中松脱，有的发动机用卡环定位。气门杆与气门导管之间有0.050.12mm间隙，使气门杆能在导管中自由运动。（3）气门座气门座可以在汽缸盖（气门顶置）或汽缸体（气门侧置）上直接搪出和气门座用交好的材料单独制作，然后镶嵌到汽缸盖或汽缸体上。他们与气门的头部共同对汽缸起密封作用，并接受气门出来的热量。进气门的温度较低，可以直接镗出但排气门的温度较高，润滑条件较差，及易磨损，多用镶嵌式。镶嵌式的缺点是导热性差、加工精度高、容易脱落，一般直接镗出来好。用铝合金的汽缸盖，由于铝合金材质软，进排气门均镶嵌。（4）气门弹簧气门弹簧的功用是克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动件之间的惯性的作用产生间隙。保证气门及时坐落并进密接出，防止气门在发动机震动时发生跳动，破坏其密封性。气门弹簧多为圆柱型螺旋弹簧，其材料为高碳锰钢冷拔钢丝，加工后热处理，钢丝表面要磨光、抛光或用喷丸处理。为了防止生锈，表面镀锌。气门弹簧的一端支承在气缸盖或气缸体上，而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的末端。为了防止弹簧发生共振，可采用变螺距的圆柱弹簧（如红旗轿车的8V100发动机气门弹簧）。高速发动机多数是一个气门有同心安装的内、外两根气门弹簧。这样能提高气门弹簧工作可靠性，即不但可以防止共振，而且当一根弹簧折断时，另一根还可维持工作。此外还能使气门弹簧的高度减小。当装用两根气门弹簧时，精品文档弹簧圈的螺旋方向应相反。这样可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内。 4.4.2 气门传动组气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及其导杆，推杆、摇臂臂和摇臂轴等，其作用是使进排气门按配气相位规定的时刻进行开闭，并保证有足够的开度。第5章 汽车配气机构的常见问题及分析汽车配气机构常见问题简要分为以下几种：气门脚响、正时齿轮响、气门座异响、气门弹簧异响、液压挺柱异响、气门漏气。5.1 气门脚响现象：发动机在任何转速下都能听到“嗒、嗒”的金属敲击声，响声连续并有节奏，怠速和中速时较为清晰明显，高速时声响杂乱原因：机件调整不当，使其气门间隙过大，导致气门杆端螺钉头部碰击。5.2 正时齿轮响现象：由于啮合间隙不当和个别牙齿损坏引起的。正时齿轮啮合间隙过大，发动机怠速运转时，发出“嘎啦、嘎啦”的金属异响，转速越高，响声越在，高速时响声杂乱。原因：装配不当，间隙过小；齿轮啮合间隙过大；正时齿轮加工精度低，有毛刺，齿轮副接触不良。5.3 气门座异响现象：与气门脚异响相似，但比其声音大，且有忽大忽小的“嚓、嚓、嚓”声；中速时异响清晰，高速时杂乱；单缸断火时，异响不变，有时更明显；发动机处于低温时，异响不变，有时更明显；发动机处于低温时异响易出现。原因：选用材料不当，受热后产生变形而松旷；气门座镶配时，选择过盈量不当造成松旷，在工作中因冲击振动而松脱，导致与座孔碰撞；5.4 气门弹簧异响现象：发动机怠速时有明显的“嚓、嚓”异响；各种转速下均有清晰的异响，拆下气门室盖异响更为明显。原因：气门弹簧过软或折断5.5 液压挺柱异响现象：发动机运转时，发出有节奏的“嗒、嗒”声；发动机怠速运转时异响明显，中速以上时减弱或消失。原因：发动机机油油面过高或过低，导致有气泡的机油进入液压挺住中，因形成弹性体而产生异响；机油压力低；液压挺柱失效。5.6 气门漏气现象：发动机启动困难，进气管回火、排气管放炮、冒烟、油耗增加，配气机构出现异响等。原因：气门与气门座工作面磨损、烧蚀，气门关闭不良；气门与气门导管配合间隙过大，气门杆晃动，导致气门关闭不良；气门与气门导管内发涩或卡住，气门不能上下移动；气门弹簧折断或者弹力不足。 第六章 配气机构的调整6.1 气门间隙的调整6.1.1 调整方法一般在汽车发动机冷态时检查调整，进气门间隙为0.20.25mm、排气门间隙为0.250.30mm。调整方法有两种：一种是逐缸调整法；一种是双排不进法。6.1.2 调整步骤（1）逐缸调整法 1）摇转曲轴，找准第1缸压缩上止点位置。 2）检查进、排气门杆与摇臂间隙，若不符合技术要求应予以调整。调整时，先旋松锁紧螺母，旋出调整螺钉；在气门杆与摇臂间插入厚度与气门间隙相等的塞尺，边拧进调整螺钉 ，边来回抽动塞尺，至抽动塞尺能抽又有阻力时，锁紧螺母；最后，复查一次。 3）按工作顺序，摇转曲轴120（6缸发动机），依次使下一缸处于压缩上止点位置，调整该缸进、排气门间隙。（2）双排不进法 1）对记号，找基准缸（摇转曲轴使第1缸活塞处于）压缩上止点。 2）根据工作顺序及配气相位，判断出完全关闭的气门，然后调整这些气门间隙。以6缸工作顺序为1-5-3-6-2-4的6缸发动机为例，分析如下： 则第1缸处于压缩上止点时，第1缸进、排均关闭，“双”气门可调； 第5缸活塞上行，进气刚完，进压缩，排气门处全闭，“排”气门可调； 第3缸活塞下行，正进气，排气门处全闭，“排”门可调；第6缸活塞处于排气上止点，进、排气门均开启，进排气门均“不”可调； 第2缸活塞上行，正在排气，进气门全闭，“进”气门可调；第4缸活塞下行，作功将完，进入排气，进气门处全闭，“进”气门可调。 3）简单易记的方法是：“双、排、不、进”法。例如：1 53 6 24 双 排 不 进 4）摇转曲轴360，使第1缸处于排气上止点，调整剩下的气门间隙。 5）最后复查一次。 6.1.3 检测方法摇转曲轴使被检查气门处于完全关闭状态（压缩行程上止点进、排气门都处于关闭状态），将厚薄规片插入气门杆尾与摇臂端头之间，当来回拉动厚薄规片时感到稍有阻力为合适，厚薄规片厚度即为气门间隙值。6.2 配气相位的调整6.2.1 调整方法当配气相位的检查结果与标准相比较时，如有变动，可用下列方法进行调整：（1）如果是个别气门偏早或偏迟且相差不大时，采用调整个别气门间隙的方法来解决。如大多数偏于一边，早或迟的相差数接近一致时，一般应根据少数服从多数，采用偏位键的方法来调整。（2）如大多数气门配气相位角偏差6 度以上，应先将正时齿轮向左或右转动一个齿后，再用偏位键来进行调整。在用偏位键固定齿轮时，应注意键的安装方向。键分正键（正时） 顺键（由快调慢）、逆键（由慢调快）。在装键时注意。当配气迟时用逆键，配气早时用顺键。（3）确定配气相位是否符合技术标准，应根据原厂技术标准来衡，不同车型有不同标准画一个相位图。6.2.2 调整步骤（1）摇转曲轴，使四缸气门叠开（四缸发动机）。即一缸压缩终了位置，并检查1 、4 缸活塞上止点标记是否对齐，即正时齿轮盖上的指针对准皮带轮上的刻度线，或飞轮壳上的刻度线是否与飞轮上的刻度对齐。并移动分度盘，使“0”对准指针装置上的指针。（2）安装好磁座百分表，对1 缸进行检查，先检进气门，将百分表压在进气门弹簧座端面上，压入1 毫米，长针对准“0”，顺转曲轴直至百分表（约330度）长针一动，即停止转动，观察分度盘上的读数，并标在相位图上，该度数即为进气门开启角（约在上止点前约20 度）。继续摇转曲轴，直至百分表回复原位，此时指针所指为进气门关闭角（在下止点后约6070度）。精品文档（3）用同样的方法，对排气门进行检查，即把百分表压在排气门弹簧座端面上，压入l 毫米，继续顺转曲轴，百分表长针一动，即停止转动，观察分度盘上的读数，即为排气门开启角（约在下止点前60度左右）。继续摇转曲轴至百分表回复原位，即排气门的关闭角（约在上止点后2030度左右）。把进、排气门的早开和迟闭角度值标在相位图上。（4）其它各缸的检测方法与一缸相同，但注意检查二、三缸时，其上止点位置与一、四缸正好相反，这与曲轴的转角有关。6.2.3 检测方法先调好气门间隙，将四缸活塞摇到压缩行程上止点位置，用塞尺插入气门与气门座接合面