2项目二 机体组的检修.ppt

项目二机体组的检修【知识要求】掌握机体组零件作用、结构。了解机体组零件的工作条件、要求和材料。了解机体组零件的损伤型式和原因。掌握气缸的磨损规律及修理方法。【能力要求】能够对气缸盖进行检验。能够对气缸直径、圆度、圆柱度进行检验。能够根据测量数据计算修理尺寸。,一、相关知识（一）概述1曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的功用是：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。2曲柄连杆机构的组成曲柄连杆机构由以下三部分组成：（1）机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。（2）活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。（3）曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。曲柄连杆机构中部分主要零件如图2-1所示。,图2-1活塞连杆及曲轴飞轮组的组成3曲柄连杆机构的工作条件高温、高压、高速和化学腐蚀。,4曲柄连杆机构的运动及受力1）曲柄连杆机构的运动曲柄连杆机构的运动特点如下：（1）曲轴虽然作匀速运动，而活塞的速度却是不均匀的。活塞从上止点向下止点运动和从下止点向上止点运动的约前半个行程是加速，后半个行程是减速。（2）由于活塞运动速度的变化，导致其加速度的变化，在速度为零处的加速度最大，而速度最大处的加速度等于零。2）曲柄连杆机构受力分析,（1）气体作用力a)b)图2-4气体压力作用情况示意图a）作功行程；b）压缩行程,（2）往复惯性力与离心力图2-5往复惯性力和离心力作用情况示意图a）活塞在上半行程时的惯性力；b）活塞在下半行程时的惯性力（3）摩擦力,（二）气缸体与曲轴箱的结构1气缸体基本结构与功用图2-6水冷发动机的气缸体和气缸盖图2-7风冷发动机的气缸体和1-气缸；2-水套；3-气缸盖；气缸盖4-燃烧室；5-气缸垫1-气缸体；2-气缸盖；3-散热片,2曲轴箱的形式根据其具体结构型式，曲轴箱可分为三种：平分式、龙门式和隧道式，如图2-8所示。图2-8曲轴箱的基本结构形式a）平分式；b）龙门式；c）隧道式,3气缸与气缸套汽车发动机气缸排列型式基本上有三种：单列式（直列式）、V型和对置式（图2-10）。气缸套有两种结构（图2-11）：干式气缸套（图2-11ac），湿式气缸套（图2-11dh）图2-10多缸发动机气缸排列型式a）单列式（直列式）；b）V型式；c）对置式,图2-11气缸套1-气缸壁；2-气缸冷却水套壁；3-冷却水套；4-上置半节缸套；5-干式缸套；6-可卸式干缸套；7-可卸式湿缸套；8-橡胶密封圈；9-铜密封圈,（三）气缸盖的结构1功用气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。2材料气缸盖一般都采用灰铸铁、合金铸铁、铝合金材料，3类型单体气缸盖；块状气缸盖；整体气缸盖。4结构,图2-12上海桑塔纳轿车发动机的气缸盖1-气缸盖；2-气缸垫；3-机油反射罩；4-气缸盖罩；5-压条；6-气门罩垫；7-加油盖,5汽油机燃烧室结构形式汽油机常用燃烧室形状有以下三种。（1）楔形燃烧室（2）盆形燃烧室（3）半球形燃烧室图2-13汽油机的燃烧室形状a）楔形燃烧室；b）盆形燃烧室；c）半球形燃烧室,除了以上典型结构燃烧室以外，一些现代新型发动机采用了均质稀混合气的燃烧室（图2-14、2-15、2-16）或分层给气式燃烧室（图2-17、2-18）。图2-14火球高压缩比燃烧室图2-15碗形燃烧室图2-16紧凑型燃烧室,图2-17德士古公司TCCS燃烧室图2-18本田公司CVCC燃烧室,6柴油机燃烧室结构形式1）直喷式燃烧室图2-19直喷式燃烧室a）回转体燃烧室凹坑；b）四角形燃烧室凹坑；c）四角圆弧形燃烧室凹坑；d）花瓣形燃烧室凹坑1-燃油喷注；2-燃烧室凹坑；3-喷油器；4-活塞；5-空气涡流,2）分隔式图2-20分隔式燃烧室a）涡流燃烧室；b）预燃燃烧室1-电热塞；2-喷油器；3-燃油喷注；4-通道；5-主燃烧室；6-涡流室；7-预燃室,（四）气缸垫的结构1功用气缸垫的主要功用是保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，防止漏气、漏水、漏油。2结构目前汽车发动机采用的气缸垫大致有以下结构：（1）金属-石棉气缸垫，如图2-21a）、b）所示。（2）在石棉中心用编织的钢丝网（图2-21c）或有孔钢板（冲有带毛刺小孔的钢板）（图2-21d）为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。（3）采用膨胀石墨作为衬垫的材料。（4）采用实心的金属片作为气缸垫。如图2-21e）所示的钢板衬垫。（5）加强型无石棉气缸垫结构（如图2-21f），,图2-21气缸垫的结构a)、b)、c)、d)金属-石棉板；e)冲压钢板；f)无石棉气缸垫,3安装注意安装气缸垫时，应注意安装方向。一般是衬垫卷边的一面朝向易修整的接触面或硬平面。如气缸盖和气缸体同为铸铁时，卷边应朝向气缸盖（易修整）；而气缸盖为铝合金，气缸体为铸铁时，卷边应朝向气缸体。也可根据标记或文字要求进行安装，如衬垫上的文字标记“TOP”“OPEN”表示朝上，“FRONT”表示朝前。,（五）油底壳1功用油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。2结构一般采用薄钢板冲压而成（图2-22）。图2-22油底壳a)薄钢板油底壳；b)轻金属油底壳,二、项目实施(一)项目实施环境项目实施前应准备好如下车辆、总成、工具、量具、仪表、耗材等。（1）典型车辆（2）发动机总成（3）常用工具箱、检测平台（4）游标卡尺、内径百分表、外径千分尺,(二)项目实施步骤1气缸体的检查与修理1）气缸磨损的检验与修理（1）气缸磨损规律磨损特点见图2-23和图2-24。图2-24气缸断面上的磨损,图2-23气缸轴线方向的磨损,1-纵向；2-横向,（2）气缸磨损的原因分析气缸的最大磨损位置通常处在第一道活塞环上止点稍下的部位，其原因很多，首先是由于活塞环换向，运动速度几乎为零，环的布油能力最差，润滑能力弱；其次，因爆发燃烧的压力、温度最高，可燃混合气燃烧产生的酸性氧化物生成的矿物酸最多，附着在气缸壁上不但不能被油膜完全覆盖，甚至破坏缸壁上的润滑油膜，在这个部位上，腐蚀磨损严重；第三，进气流对缸壁局部的冷却以及未雾化的燃油颗粒对局部缸壁上润滑油膜的破坏，强化了局部缸壁的“冷激”效应；第四，进气中的灰尘在此处缸壁上的附着量较多，不但能加剧此处的腐蚀磨损，也加剧了此处的磨料磨损；第五，活塞在此处所承受的侧向力大，活塞环的背压最大，容易破坏缸壁上的润滑油膜，加剧此部位的粘着磨损。所以，第一活塞环上止点稍下，对应的缸壁上磨损量最大。但是，曲轴轴向间隙过大、活塞偏缸、缸体变形等故障就会改变气缸的磨损规律，使最大磨损出现在气缸中部或下部。,（3）气缸磨损的检验清洁气缸内壁用游标卡尺测量气缸直径，获得标准尺寸。安装百分表，使百分表指针有0.51mm移动量，表面与测量杆垂直。选择与缸径合适的测量杆；校准测量杆（或调整垫圈），使量缸表测量端总长比缸径大1mm左右即可。量缸表的零校准确定测量位置。气缸缸径测量：如图2-25所示。计算圆度误差和圆柱度误差：气缸圆度公差：汽油机为0.05mm，柴油机为0.065mm。圆柱度公差：汽油机为0.175mm，柴油机为0.25mm。,图2-25量缸表测量法图2-26气缸磨损的测量部位,（4）气缸磨损的修理气缸磨损后，通常采用机械加工方法修复，即修理尺寸法和镶套修复法。修理尺寸法式中：镗削后气缸修理尺寸的级数；镗削前气缸的最大直径，mm；原厂规定气缸的标准直径，mm；气缸的镗磨余量，一般取0.130.20mm；修理尺寸级差，mm。,在镗缸前确定气缸的修理尺寸，根据气缸的修理尺寸选配好相应修理尺寸的活塞。而在镗磨气缸中，又是以选配的活塞直径确定气缸镗削和珩磨后的实际尺寸，那么，气缸镗削后的直径应等于活塞裙部的最大直径加上活塞的配缸间隙再减去气缸的珩磨余量。镶套修复法气缸套磨损超过最大修理尺寸或薄壁气缸套磨损逾限、气缸套裂纹以及气缸套与承孔配合松旷，产生漏水等故障，都必须用镶套修复法来更换气缸套。更换气缸套应先检修承孔，然后镶装新气缸套。,（5）提高气缸使用寿命的措施在结构材料方面，用耐磨、耐蚀、抗穴蚀能力强的材料。从减振、防振着手，在结构上采用不等厚的缸套及合理的间距等，以减少湿式缸套的穴蚀。在维修方面，研究改善气缸体“整形修理”工艺，提高气缸体主要要素的形状与位置精度；气缸经过镗磨加工后，应有合理的表面粗糙度，有利于配合副的磨合和润滑油膜的形成；应用激光淬火工艺进行气缸表面强化，以大大降低气缸的磨损率；严格按技术要求检验气缸、活塞、连杆等，保证活塞连杆组的正确安装位置和配合间隙；制定科学的磨合规范，提高气缸抗综合磨损的能力。在使用方面，应正确选择和使用润滑油，加强“三滤”，做好车辆的日常维护；保证发动机的正确工作温度；正确合理的驾驶操作。,2）气缸上平面变形的检验与修理气缸平面度的检验，多采用刀口尺和厚薄规来进行。如图2-29所示。图2-29气缸平面度的检测1-刀口尺；2-塞尺（厚薄规）；3-缸体上平面气缸上平面的平面度可通过铲削或磨削加工进行修理。,2气缸盖的检验与修理（1）气缸盖裂损的检验与修理气缸盖裂纹的检查，通常采用水压试验，如图2-30所示。图2-30气缸盖的水压试验对应力大的部位的裂纹采取加热减应焊进行修理，对水套及其应力小的部位的裂纹可以采用胶粘修复。,（2）气缸盖平面变形的检验与修理气缸盖平面度的检测，多采用刀口尺和厚薄规来进行，方法同气缸体上平面的检测。气缸盖下平面的平面度可通过铲削或磨削加工进行修理。（3）清除燃烧室积炭清除积炭通常用机械和化学方法，或两者并用。a）机械方法清除积炭图2-31清理环槽积炭b）化学方法清除积炭,（4）气缸盖的拆装气缸盖的拆装注意事项：a）气缸盖螺栓的拧紧力矩。b）气缸盖螺栓的拆装顺序。图2-32气缸盖螺栓拧紧顺序,3气缸垫的检验气缸垫的常见损伤是烧蚀击穿，其原因主要是气缸盖和气缸体接合平面不平或气缸盖螺栓拧紧力矩不足、或气缸垫质量不好所致。气缸垫烧蚀击穿部位一般在水孔或燃烧室孔周围，会导致发动机漏气或冷却水进入机油中。气缸垫主要通过目视检验，要求无烧蚀击穿，无锈蚀、无折皱。损坏的缸垫只能更换，不需修理。发动机大修时，缸垫无论好坏均要换新。,三、拓展知识（一）气缸镗削工艺1.镗缸设备汽车维修行业常用的镗缸设备有T716型单柱金刚镗床和T8011型移动式镗磨缸机。单柱金刚镗床具有刚度好、加工精度和生产率高等特点，T8011型移动式镗磨缸机虽然加工精度较为逊色，但投资少，一机多用，常用于小型维修单位。1）T716型单柱金钢镗床T716型单柱金刚镗床俗称“立式镗缸机”，如图2-33所示，由床身、镗架、工作台、变速箱、传动系统和操纵机构等部分组成。,图2-33T716单柱金刚镗床1-主动轴；2-中间轴；3-输出轴；4-进给传动轴；5-进给输出轴；6-垂直传动轴；7-主轴；8-离合器；9-进给丝杠；10-手动进给轮；11-进给离合器,2）T8011移动式镗磨缸机T8011移动式镗磨缸机由镗缸和珩磨气缸两部分组成，如图2-34所示，可完成气缸镗削和珩磨两项加工。图2-34T8011镗磨缸机1-变速手轮；2-镗杆升降手柄；3-自动进给离合器；4-磨刀砂轮；5-中心定位手轮；6、7-磨缸行程调节螺钉；8-加油孔；9-冷却液泵；10-磨缸离合手轮；11-磨缸锁紧螺钉；12-行程刻度盘；13-夹紧扳手；14-中心定位杆,2.镗缸工艺基准新选修理工艺基准的原则有三条：新选基准变形量应最小；原加工精度高；符合基准统一的原则，不但与相关要素的修理基准统一，还应尽可能的与相配合零件的修理基准相统一，通过减小装配的积累误差来提高发动机的修理质量。镗削气缸通常以缸体下平面为基准。在单柱金刚镗床上镗缸，即以缸体下平面为基准，其加工精度高，缸体下平面变形较小，镗后气缸轴线的垂直度误差较低。,3.刀具材料与切削用量气缸硬度为HB180230，粗镗采用TG6、YG8硬质合金刀具，精镗采用YJ2或YJ3硬质合金刀具，切削速度取125150m/min；气缸硬度为HB363444，宜采用YG2或YG3硬质合金刀具，切削速度取5075m/min。切削深度粗镗第一刀一般不小于0.05mm，因为气缸在工作中有时会形成表面硬层，若切削深度过小，刀尖容易磨耗，合理的切入深度以气缸表面无残留黑皮为宜。最后一刀切入深度也以0.05mm为宜，过大或过小都会影响其表面粗糙度。走刀量一般为0.120.20mm/r。镗削后应留有0.030.05mm的珩磨余量。气缸一律采用同心法镗削。,（二）气缸磨削工艺1.磨削设备汽车维修行业常用的珩磨设备是M4215立式珩磨机，如图2-35所示，它由立柱、底座与工作台6、变速箱2、主轴与涨缩机构1、操纵机构7、液压传动系统4、冷却系统5、磨头、连杆以及电器设备8等组成。图2-35M4215立式珩磨机1-主轴与涨缩机构；2-变速箱；3-磨头与连杆；4-液压传动系统；5-冷却系统；6-立柱、底座与工作台；7-操纵机构；8-电器设备,2.网纹磨削法所谓网纹磨削法是指合理地选择珩磨头的往复运动与圆周运动的速度比，以便珩磨后的气缸表面上的磨纹成为深约0.0070.01mm、夹角约为5060的网纹磨痕（图2-36）。3.磨头用砂条进行网纹磨削，砂条的粒度不宜过细。砂条与砂条座用明矾或胶粘固定，砂条安装在珩磨头上后，应对外圆进行修整，使磨头砂条的圆柱度误差小于0.10mm。,图2-36,4.砂条的切削压力砂条的切削压力通过珩磨头上的调整盘（图2-37）进行调整，珩磨铸铁气缸，砂条的切削压力粗磨为0.51.47MPa，精磨为0.31.47MPa。图2-37珩磨头1-连接杆；2-砂条；3-调整盘；4-接头座；5、7-箍箕；6-砂条导片,5.珩磨头往复行程气缸的圆柱度误差在很大程度上取决于珩磨头的往复行程，M4215立式珩磨机有磨头行程调节机构。珩磨头往复行程与砂条长度有关，应先按气缸深度选择相应砂条的长度。式中：砂条长度，mm；气缸深度，mm；砂条接头间隔，取3040mm；砂条一端的越出长度，取1520mm。珩磨头