汽车用螺纹连接件的结构特点及卸装技巧

汽车用螺纹连接件的结构特点及卸装技巧

在汽车维修中，连接螺钉的拆卸和安装工作量非常大，约占总工作量的60%。因此,掌握螺纹连接件的结构特点及卸装技巧,对于提高维修作业的质量与效率具有积极意义。1.气缸盖螺栓的安装可能有人会问,安装螺栓还有方向性?其实螺栓、螺母的安装方向很有讲究。下面举4个例子加以说明。(1)双头螺栓例如气缸盖双头螺栓,有的一头螺纹长,另一头螺纹短。安装时,应该将螺纹较短的一头拧入气缸盖,螺纹较长的一头用来安装固定螺母。如果装反了,在安装螺母的时候螺纹可能不够用。有的气缸盖螺栓一端为细牙螺纹,另一端为粗牙螺纹。粗牙螺纹应该安装在气缸体上,细牙螺纹用来安装气缸盖螺母,因为气缸盖一端的螺纹拆装更频繁。如果弄反了,很容易造成“滑扣”。(2)带圆台的螺母有的气缸盖的固定螺母带有圆台。在安装时,应该将螺母的圆台这一端朝下(即朝向气缸盖),使该螺母的端面与连接件(气缸盖)贴合良好,从而增加两者之间的摩擦力。(3)处于垂直方向的螺栓对于处于垂直方向的螺栓,应该由上而下插入。如果从下向上安装,一旦螺母松脱,螺栓就会跟着掉下来,造成连接件脱离。(4)处于水平方向的螺栓在一般情况下,处于水平方向的螺栓应该从内向外安装,这样做的目的,一是便于检查和发现螺母是否松动,二是争取依靠邻近的零件阻止螺栓退出。例如汽车钢板弹簧上“钢板卡子”(限制钢板弹簧横向位移的夹箍)的固定螺栓,安装时螺栓的头部应该朝向车厢中间,螺母朝向车轮。万一螺母松脱,螺栓退出夹箍后不至于与高速旋转的车轮相碰,避免该螺栓伸出来刮伤橡胶轮胎。2.柱塞套螺钉的影响修理人员都知道连接螺栓不能太短,否则在工作中容易振松和脱落。殊不知,如果螺栓过长,有时也会产生意想不到的后果。(1)在柱塞式喷油泵上,如果柱塞套的定位螺钉过长(或者因为没有加垫片),拧紧后容易造成柱塞套变形和柱塞运动卡滞。(2)在干式摩擦离合器上,如果主离合器压盘罩的固定螺栓太长,拧紧该螺栓后,不能使压盘与飞轮紧紧压靠在一起,造成离合器处于结合位置时发生打滑、处于分离位置时又分离不彻底的现象。(3)在薄壁壳体上,过长的连接螺栓深入壳体后,容易引起运动干涉,妨碍壳体内其他零件的运转。3.螺栓的固定安装螺纹连接件是依靠螺纹之间的摩擦力起紧固作用的,所以螺母与螺栓之间必须有一定的预紧力,这是螺纹连接件正常工作的关键因素。在高温条件下,螺纹材料会发生蠕变(碳素钢的蠕变温度为350℃左右);在汽车强烈的振动下,预紧力会松弛,这些都会造成螺纹连接的摩擦力逐渐减小。但是,并不是螺纹连接件拧得越紧越好,应当按照维修资料规定的转矩拧紧,并且定期加以检查。(1)对于关键部位的螺栓,如连杆螺栓、气缸盖螺栓、飞轮螺栓以及车轮螺栓等,必须按照维修资料规定的转矩拧紧(见表1)。(2)对于高强度螺栓,可以按照以下方法确定其拧紧转矩。在高强度螺栓头上印有字码,如“6.8”字样,这是该螺栓的强度等级代号。前一个数字表示螺栓的抗拉强度为600MPa,前一个数字与后一个数字的乘积的10倍(即6×8×10=480)表示该螺栓的屈服强度为480MPa。在拧紧螺栓之前,先按照字码计算出该螺栓的屈服极限,再根据屈服极限确定他的拧紧转矩。一般要求是,拧紧转矩不超过材料屈服极限的80%。(3)对于薄壁壳体上的螺栓,例如空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器的中心螺栓,拧紧到滤清器外壳与密封软垫接触后,再拧紧3/4圈即可。如果拧得太紧,容易导致密封垫损坏或者外壳变形。(4)对于普通碳素钢螺栓,可以依据螺栓的直径大致确定其拧紧转矩(见表2)。也可以凭以下经验方法判断碳素钢螺栓是否拧紧。一是观察螺母下面的弹簧垫圈,当弹簧垫圈开口的两端达到平齐,表示螺栓已经拧紧;二是带平垫圈的螺纹连接,只要用相应尺寸的扳手拧紧即可,不要随意加接力杆拧得太紧;三是拧紧时听到“咯”的响声就不要再拧了,否则容易拉断螺栓。(5)对于铝合金气缸盖上的螺栓,例如火花塞(或者喷油器)的紧固螺栓,由于铝合金比较软,所以拧紧转矩不可过大,应当比同缸径铸铁气缸盖上的紧固螺栓小15%~30%,以免造成螺纹“滑扣”或者铝合金气缸盖产生永久变形。(6)关于传感器的拧紧转矩。以安装爆燃传感器为例,其金属面必须紧贴在气缸体上,而且不允许使用任何类型的垫圈,其固定螺栓的拧紧转矩一般为20N·m。拧紧转矩直接影响爆燃传感器压电元件的预紧力,进而影响其所感受振动的灵敏度。拧紧转矩过大或过小都会造成爆燃传感器的输出电压信号失准。若拧紧转矩过大,则惯性配重块的振动量减小,爆燃传感器感知气缸爆燃的灵敏度下降,输出信号电压会偏低,从而出现点火过早的现象;若拧紧转矩过小,则惯性配重块的振动量加大,爆燃传感器输出气缸爆燃的信号电压偏高,从而出现点火过迟的现象。如果爆燃传感器的信号中断,在全负荷时电控单元(ECU)就指令各缸的点火提前角都推迟15°左右,此时发动机会加速无力、油耗升高以及排气管冒黑烟。轿车几种传感器的拧紧转矩见表3。(7)关于拧紧转矩的注意事项:(1)要防止因螺纹间夹带杂质等原因引起拧紧转矩虚高。(2)由于铝合金气缸盖的膨胀率大于钢螺栓,受热后气缸盖与气缸体会压得更紧,因此,铝合金气缸盖在冷态下按规定转矩拧紧后,可以不复查气缸盖螺母的紧度。(3)在螺纹上不能随便涂抹润滑脂。螺纹连接是依靠螺纹之间的摩擦力防止松动的,因此,所有的锁紧螺母、车轮螺栓、飞轮螺栓的螺纹上,都禁止涂抹润滑脂,否则将引起摩擦力锐减,螺纹连接件很容易松动。(4)在拧紧螺纹连接件时,不要随意使用加长手柄。在拧紧比较大的螺栓或螺母时,有的修理人员在扳手后面加上长柄,认为这样才能拧得紧。殊不知,对于一些重要的紧固螺栓的拧紧转矩,维修手册上都有明确的规定。因此,应当杜绝使用加长手柄拧紧螺栓,以免将螺栓拉长甚至拧断。4.螺钉的安装(1)对于长方形零部件(例如气缸盖)上的螺纹连接件,拆卸时应当按照“先两头,后中间”的次序,即先拆卸左右两边的螺栓,最后才拆卸中间的螺栓;安装时则相反,应当按照“先中间,后两头”的次序,分几次拧紧。(2)对于圆形或者正方形零部件上的螺栓,应该按照“对称、交叉、分几次”的原则拆卸或者拧紧各螺栓。要求采取特殊拆装次序的目的,是为了严防被连接的零件变形,或者螺栓产生塑性变形和断裂。具体的拆卸和拧紧次序,要尽量按照维修资料上的规定执行。5.发动机连多连连口(1)有的螺栓头部印制有“T”字样,这种专用螺栓不能用低于维修资料规定的强度等级的螺栓代替,更不能用普通切削加工的螺栓代替,以免因螺栓折断而产生严重后果。(2)有的发动机连杆盖采用螺杆定位,被称为“配铰螺栓连接”。这种发动机连杆螺栓制作得非常精密,在连杆螺栓中间有一段用于定位的光杆,依靠这一段与连杆盖螺栓孔的精密配合,保证连杆盖与连杆大头之间有准确的相对位置,可以确保连杆大端不失圆。这种设计能够使连杆螺栓承受剪切应力,并传递连杆大头的交变载荷。因此,在维修中,既不允许出现连杆螺栓从螺栓孔中自行滑出的现象,也不允许将螺栓孔镗大,更不允许用普通螺栓代替这种特殊的铰制孔用螺栓。还有一种颈部滚花的螺栓,例如EQ6100-1型汽油发动机的飞轮有6只固定螺栓,其中2只的颈部滚了花,用于确定飞轮与曲轴的相对位置,这2只滚花螺栓不能与其他4只螺栓调换,也不能用普通螺栓代替。6.螺钉的使用塑性域螺栓的特点是能够加强螺纹连接件的轴向张紧力和稳定性,在某些发动机上被用于紧固气缸盖和轴承盖。拧紧塑性域螺栓的方法不同于普通螺栓,应当先在螺纹上和螺栓头的下面涂抹一层薄薄的机油,然后均匀地拧紧到规定的转矩。再给每只螺栓做上油漆标记,并拧紧螺栓到规定的角度,这种角度有90°+90°、90°和45°+45°等3种(具体角度参考该车型的维修手册)。所谓“90°+90°”,是指先将螺栓拧转90°,再将螺栓拧转90°,其余类推。最后检查油漆标记是否到达了规定的位置上。以拧紧上海大众POLO1.4L轿车气缸盖螺栓为例,第一次使用30N·m的转矩拧紧,第二次用刚性扳手拧转90°,第三次再拧转90°。拆卸下来的塑性域螺栓能不能再次使用?可以用游标卡尺测量塑性域螺栓的长度和直径。如果其长度伸长,或者直径缩小,则不能继续使用。7.反牙螺钉的连接件(1)对于螺纹盲孔,不能在螺栓上涂抹过多润滑脂,否则螺栓拧入盲孔后,被挤压的润滑脂有可能导致螺孔开裂。(2)转向系统螺纹的拆装要点:(1)转向球头销螺母的安装。为了使球头销与锥形孔紧密配合,必须按规定的转矩(如EQ1091型汽车为127~157N·m)拧紧球销螺母,然后用锤子敲击转向节臂的接头处,一边敲击,一边将螺母再拧入1/3~1/2圈,直到刚好能插入开口销为止,严禁为了对准开口销而松退压紧螺母。(2)拆卸转向拉杆接头时,在缺乏专用工具的情况下,可以用撬棒穿在转向节臂与转向拉杆之间,在扳动撬棒的同时,用锤子敲击转向节臂球座的外侧,使其受到振动后脱开,严禁用锤子直接敲击螺纹的顶部,一旦损坏螺纹,将造成拆装困难。(3)拆装螺纹连接件应当尽量在冷态下进行。最典型的是拆卸气缸盖螺母,必须在发动机完全冷却之后进行,如果发动机尚热就急急忙忙拆卸气缸盖,气缸盖平面最容易产生翘曲变形。(4)使用普通螺栓拆装内六角螺钉。拆装内六角螺钉时,如果缺少相应的内六角扳手,可以找一只大小合适的普通螺栓,拧上两只螺母并且相互并紧,然后将其头部反向放入内六角螺钉头内,适当用力压住上面这只螺栓,同时用扳手反时针方向拧下面一只螺母,就可以把内六角螺钉拧松;如果要拧紧内六角螺钉,则顺时针方向拧上面一只螺母。(5)反牙螺纹的拆装。汽车上采用反牙螺纹的目的主要有以下两方面。一是让螺栓自动拧紧,例如有的汽车左侧车轮轮盘上的固定螺母采用反牙螺纹。二是用于调整长度,例如转向横拉杆,在横拉杆的两端有左、右旋螺纹,分别与球头销连接,并且用夹箍固定。在安装前轮和调整前轮前束时,需要调整横拉杆的工作长度,此时应当转动横拉杆。注意两端同时进行调整,使外露的螺纹长度尽可能一致,位于拉杆螺孔内的啮合长度应不少于12牙(长度大约等于螺纹