汽车发动机大修及装配

汽车发动机大修及装配 北京广播电视大学 毕业设计(论文) 目:汽车发动机大修及装配 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 姓名: 指导教师: 摘要 本文针对汽修厂汽车发动机维修工艺质量及经济效益等问题入手,主要以汽车发动机维修为主体,步步深入对汽车发动机的大修工艺进行阐述。通过对汽车发动机原理和维修理论,对发动机出现故障的主要原因、维修工艺、技术参数、性能、检验等方面叙述,与论文的主体相结合。本课题有利于我们在发动机大修时的思维扩展,能形成一个系统的维修方法和维修思路。注重发动机故障的检测诊断以及维修后的发动机各项性能检测。保证发动机大修后其动力性、经济性、安全性、废气排放等各项指标达到要求。对发动机维修技术提出了工艺要求,确定了发动机维修工艺参数,用取得的好的生产效果,验证了工艺选择的合理性,有效地提高了效率、生产质量和发动机维修装配的工艺水平。 关键词:故障原因、数据、检测、装配 目录 摘要目录 绪论 第一章 汽车发动机故障 1.1 发动机故障的现象 1.2 产生故障的主要原因 1.3 发动机故障的变化规律 第二章 发动机出现故障的原因 2.1不按期保养 2.2机油变质及机油 滤芯不畅 2.3空气滤芯堵塞、进气管道过脏 2.4曲轴箱油泥过多 2.5燃油系统保养不善 2.6水箱生锈、结垢造成冷却系统状况不良 第三章 气缸磨损的原因及规律 3.1气缸磨损的原因------------- 3.2气缸磨损的规律 第四章 发动机大修工艺 4.1工具准备 4.2检查技术 4.3铝发动机维修注意事项 4.4螺纹的修理 4.5大修检测 4.6发动机拆卸及解体 4.7零部件的清洗 4.8发动机大修主要部件的检测与修理工艺 4.9装配 第五章 发动机检验竣工 5.1静态检查 5.2动态检查 5.1熄火后检查总 结 致 谢 参考文献 第一章 汽车发动机故障 21世纪从属于售后服务的维修行业对汽车维修人才的技能要求越来越严格,而且越来越多的需要使用专业的维修设备、诊断仪器。而我国的汽车维修行业现状是仪器设备装备不够,高端技术缺乏,从而造成了我国懂得高技术的维修人员相对缺乏。汽车发动机大修是专门针对汽车的发动机,我国汽车行业发展的趋势和方向,特别是在发动机这一块上很多都是国外的原装发动机,技术含量相对较高,现在的汽车电子控制系统越来越高级化、自动化、智能化,更多的是需要具备检测、诊断、维修三能一体的高级维修人才。 发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单上讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油柴油的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提 高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度。但最科技,最先进的发动机。其工作原理是固定不变的。各摩擦副之间的摩擦是不可避免的!当摩擦到一定成度发动机就出现了一些不良反应,例如烧机油,功率下降,燃油消耗增加等,此时应对发动机进行深入的修理,也就是对发动机进行大修。 1.1 发动机故障的现象: 一般汽车在使用一段时间后都会出现动力性降低、油耗增加、温度反常或高或低、噪音、振抖和异响等故障现象。 1.2 产生故障的主要原因: 零件之间相互摩擦产生自然磨损;零件与有害物质接触被腐蚀;长期在频繁的交变负荷下工作产生疲劳;零件本身的设计制造缺陷;零件使用调整不当;在外载、温度残余内应力作用下零件发生变形;橡胶、塑料等非金属零件、电器元件因长时间工作或存放而老化;使用中偶然事故造成零件损伤等。 1.3 发动机故障的变化规律(发动机故障率曲线:图一): 1.3.1早期故障期,新车或大修后的发动机,在正常使用情况下,由于设计、制造、维修及材料质量等缺陷,零件之间的配合尚未达到最佳状态,故障随里程的增加而下降,直至磨合期结束。 1.3.2偶然故障期,发动机此时处于最佳状态,故障率较低且较稳定,没有一种特定故障起主导作用。大多是由于使用不当、维护欠佳、管理不善、工艺缺陷等偶然因素所致。这一过程的长度称为发动机的有效寿命,严格遵守,不超速、不超载,适时的对发动机进行维护保养,是延长汽车发动机寿命最基本、 最有效的措施。 1.3.3损耗故障期,随着使用时间的延长,某些零件特别是易损零件已磨损、老化,失去了正常承载能力,此过程中故障率不断升高。 第二章 发动机出现故障的原因 2.1不按期保养 通常人们总是容易忽视按期给发动机做保养,有经验的汽修师傅说:“在我们所经手维修的汽车中,车辆因发动机保养不良造成的故障占总故障50%之高。”发动机适时保养对延长车辆使用寿命起到至关重要的作用,也会减少不必要的损失,“以养代修”一词由此而来。 2.2机油变质及机油滤芯不畅 机油在使用过程中油质都会发生一定的变化。车辆行驶一定里程之后,机油的润滑等性能都会恶化,会给发动机带来种种的问题。为了避免这些故障的发生,应该结合使用条件定期换机油,并使油量适中,一般以机油标尺上下限之间3/4为好。机油从机油滤芯的细孔通过时,把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞,机油则不能顺畅通过滤芯时,会胀破滤芯或打开安全阀,从旁通阀通过,仍把脏物带回润滑部位,促使发动机磨损加快,内部的污染加聚,因此机油滤芯的定期更换同样重要。 2.3空气滤芯堵塞、进气管道过脏 发动机的进气系统主要由空气滤芯和进气管道两部分组成。根据不同的使用情况,要定期清洁空气滤芯。如果车辆经常行驶于灰尘较多、空气质量较差的路况区域,就应该注意清洗进气管道和节气门,保证进气的畅通。进气管道对于发动机的正常工作非常重要,如果进气管道过脏,会导致充气效率的下降,从而使发动机不能在正常的输出功率范围内运转,加剧发动机的磨损和老化,油耗也会增加。 2.4曲轴箱油泥过多 发动机在运转过程中,燃烧室内的高压未燃烧气体、 酸、水分、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入了曲轴箱中,使其与零件磨损产生的金属粉末混在一起形成油泥。少量的油泥可在机油中悬浮,当量大时就会从机油中析出,堵塞机油滤清器和油孔,造成发动机润滑困难,从而加剧发动机的磨损。此外,机油在高温时氧化会生成漆膜和积炭粘结在活塞上,使发动机油耗增大、功率下降,严重时使活塞环卡死而拉缸。 2.5燃油系统保养不善 燃油系统的保养包括更换汽油滤清器滤芯、清洗化油器或燃油喷嘴以及供油管路。燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中,不可避免地会形成胶质和积炭,在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来,干扰燃油的流动,破坏正常空燃比,使燃油雾化不良,造成发动机喘抖、爆震、油耗增加、怠速不稳、加速不良、功率下降等性能问题。使用燃油系统清洗剂清洗燃油系统,能够始终使发动机保持最佳状态。 2.6水箱生锈、结垢造成冷却系统状况不良 人们对汽车发动机的养护,尤为重视的是润滑系统,很少重视冷却系统。殊不知汽车发动机最常见的故障,如活塞拉缸、曲轴抱瓦、发动机爆震、缸体冲床内漏、噪声过大、加速不良、油耗增加、动力下降等等,都是由于汽车发动机的工作温度异常,压力过大,冷却系统状况不良而造成。发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题,它们会阻碍冷却液在系统中的流动,降低散热作用,导致发动机过热,甚至造成发动机损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质,腐蚀水箱中的金属部件,造成水箱破损、渗漏。定期使用水箱清洗剂,除去锈迹和水垢,不但能保证发动机正常工作,还可延长水箱和发动机的整体寿命。 第三章 气缸磨损的原因及规律 3.1气缸磨损的原因: 3.1.1机械磨损:汽缸内表面看起来十分光滑,但实际上将其局部放大可以发现其表面还是凹凸不平的。当活塞环的背隙受到高压燃气的冲击时,表面凸起的部分回相互嵌入,相互运动时凸起部分便发生形变,最后形成金属微粒脱落,即为机械磨损。 3.1.2磨料磨损:空气中含有的大量的灰尘、金属细屑和润滑油受热产生的结碳等坚硬的杂质是造成气缸早期磨损的物质之一,它们附着在气缸的表面形成一定硬度的颗粒,这些颗粒在活塞的住返运动方向上造成划痕,在气缸体表面上呈现出无规则的、粗细不等的连续或断续的沟线,个别粗大的磨料颗粒还会造成粗大的划痕。 3.1.3高温熔着磨损:发动机气缸长期工作在高温环境下,如果活塞与气缸在润滑不良的情况下相对运动摩擦,两者有微小部分的金属直接接触,摩擦产生大量热量造成局部高温,从而造成金属熔化、撕脱造成熔着磨损。如果油膜能及时恢复则可起到清洗和冷却作用,温度下降,微小的熔着部分也会随机油一起回到油底壳而不会导致较大范围的异常磨损。当发动机温度过低时吸入的可燃混合气雾化不良,呈油滴状进入气缸冲刷稀释缸壁上的机油油膜,机械磨损随之增大。近而在摩擦作用下造成缸壁金属脱落,活塞及活塞环在气缸里高速运动,因熔化的金属在缸壁表面上呈现熔化流动状态,显现出不均匀不规则边缘沟痕和皱着。相对其他种类的磨损,这是一种最为严重,破坏性最大的磨损,我们通常把这种气缸的磨损称为“拉缸”。 3.1.4化学腐蚀磨损:气缸内燃烧废气中的CO2、SO2、NOX与冷凝的水蒸气生成H2CO3、H2CO3、H2CO4、HNO3和醛酸等,对缸壁产生电化学腐蚀,温度越高对缸壁的腐蚀越大。 3.1.5疲劳磨损:活塞环与汽缸壁之间由于长期受大小、方向不断变化的燃气冲击作用,在缸套的内表面下一定深度处形成裂纹并逐渐加深扩大,最后使金属层脱落下来,使其表面形成许多浅沟造成缸壁的疲劳磨损。 3.2气缸磨损的一般规律: 3.2.1发动机由于本身的由活塞往复运动转变成曲轴回转运动的特征,其气缸磨损的主要特征为在活塞运动的上止点和下止点处磨损量较大,形成较明显的台阶,中间磨损量较小,总体呈现中间小两头大的鼓形。其原因是活塞到达上止点附近时,气环受到燃气强大的压力并以很高的压力比压向气缸壁。此时摩擦面的相对滑动接近为零,机油在此时难以形成保护油膜致使气缸表面出现干磨现象,所以磨损程度较大而形成台阶。气缸的中部润滑条件比较好,磨损相对较小。而活塞运动的下止点的润滑条件也非常恶劣,磨损也相对大些。 3.2.2发动机长期工作在多尘的环境下,进气时随着空气一起吸入的尘埃或燃烧所形成的积炭形成磨料磨损。尘埃从上部被吸入积炭在上部形成较多,所以气缸上部磨损量较大,磨损的最大量在活塞运动到上止点时气环所到达部位。一般在使用一段时间后的润滑油中含有大量的金属碎屑或油中含有大量的尘埃等杂质也会形成积炭,这是因为飞溅在缸壁上的润滑油,杂质在重力的作用下自下往上分布,致使缸壁的下部磨损严重。在缸壁上止点第一环处的磨损量远远超过正常磨损量的许多倍,摩擦面呈现金属熔融的状态,边缘呈现不规则、不均匀的沟痕。 3.2.3低温频繁启动发动机或使用高硫燃料时会出现化学腐蚀磨损。在上止点第一环处的磨损量超过正常量的1-2倍,气缸中部的磨损量是正常磨损的4-6倍。这是因为气缸的腐蚀磨损较大时,剥落下来的金属微粒在活塞运动较大的区 域发生了严重的熔着磨损和磨料磨损。发动机长期在水温过低的状态下造成缸壁磨损,是因为缸套下部的水温较低,所以下部的磨损量也较大。 第四章 发动机大修工艺 4.1工具准备 发动机大修和更换零件最常用的工具有: 4.1.1装在一个万能底座上的千分表。 4.1.2游标卡尺、千分尺和量缸表。 4.1.3带有爪钩和丝杠的拉拔器。 4.1.4刮刀。 4.1.5气门弹簧压缩器。 4.1.6活塞环槽清洁器。 4.1.7活塞环扩张器和压缩器。 4.1.8气门座铰刀。 4.1.9气缸珩磨头。 4.1.10塞尺、公斤扳手、气缸压力表。 4.1.11发动机支架。 4.2检查技术 这里不再叙述主要零件的检查、清洁和磨损评估的方法,只介绍两种检查技术.其一是磁力探伤法,只能用于具有磁牲的金属;其二是荧光探伤法,利用荧光染色在材料表面涂上一层荧光物质,可以检查所有零件怀疑有损伤的部位。 4.3铝发动机维修注意事项 4.3.1不能用含有腐蚀性溶剂的热水清洗铝质零件。 4.3.2各种铝质零件,先从发动机上拆下,再加热滑洗。 4.3.3安装前,要用发动机油或防蚀剂涂覆螺纹,以防锈蚀。 4.3.4施加于螺栓或火花塞的力矩不能过大。 4.3.5组装发动机时,应预先用专用油晶相互摩擦接触零件,以便于启动。 4.4螺纹的修理 修理损坏螺纹最常用的方法有:螺旋线圈法、刀铰法和套扣法,其基本操作相同, 先取出损坏的螺钉,然后打孔,再进行套扣,必要时,还需焊接或镶套。修理螺纹孔之 前,应清除孔内的堵塞物。 4.5大修检测: 下面以桑塔纳轿车发动机大修为例,简单地分析一下发动机的大修检测。桑塔纳 轿车发动机采用ZL107铸造铝合金,扁球形燃烧室,缸体是四缸、水冷、全支承、无缸套等缸心距,龙门式合金铸铁汽缸体,活塞是用Si-Cu-mg过共晶铝合金制造;连杆是中碳钢锻件;小头衬套是用卷制的镀铜铅锌合金的钢背衬套;发动机曲轴为全支承锻制,四个曲拐有五道主轴承支承。 4.5.1汽缸压力检查(汽油发动机) 发动机功率明显降低,油耗过大或燃油里程缩短,都说明发动机有故障,原因可能 是活塞环磨损,缸径划伤或磨损,气缸垫涌气,气门烧坏,气门座磨损等。检查气缸的压 力有助于确定故障的位置。在检测汽缸压力时,发动机机油至少30?,节气 门应全 开(开度达100%),拆下分电器与点火线圈之间的高压线,用汽缸压力表(或专用 记录仪)逐个测量汽缸压力,其压力为1000~1300kPa,各缸之间最大压力允许 差为300kPa、磨损极限压力为750kPa。 a.预热发动机达到额定的工作温度。 b.拆下所有的火花塞和点火线圈的高压线。 c.对于化油器汽车,要完全打开油门。在燃油喷射式汽车上,需卸开冷起动阀和预有的喷射器接头。 d.把压力表拧入第1缸火花塞孔内,不可错扣,以兔损坏气缸盖上的螺纹。 e.由助手完全踩下加速器踏板,启动发动机2~3次,读出压力表的读数,取最高值。 f.对发动机的各个气缸重复以上操作.各气缸的压缩压力应不低于标准值的80%;气 缸间的压力差不得超过82.74*103-96.53*103Pag.如果气缸压力较低,可通过火花塞孔向气缸内注入一小勺机油,再做压力度验。 若压缩压力有所提高,说明活塞环或气缸壁有磨损。若压力仍低,说明气门密封不 良或气缸垫损坏;如果相邻两个气缸压力都低,加入机油后仍无改善,说明有泄漏 或者气缸垫损坏,燃烧室内有机油或冷却水时,也会出现上述故障。假如气缸 扩建 损坏,发动机量油尺上将出现水滴。 注:1、粗细螺纹的拧紧力矩无差别? 2、力矩值以螺纹为准,若沾上机油,力矩减少10% 3、铝制零件或紧固件的拧紧力矩稍小。 4.5.2气门的检查调整 该车发动机采用的是顶置式凸轮轴和液压扭杆传动,可自动进行气门间隙调整,长时间保持气门工作的精确、准时,不再进行人工气门间隙的检查和调校。 气门间隙的标准数值:规定值(热车)??冷却液温度在35?以上,进气门0.25?0.05mm;排气门0.45?0.05mm。缸盖修理后应在发动机冷态时调校气门间隙,规定值(冷车)为:进气门0.20?0.05mm;排气门0.40?0.05mm。进行气门间隙检测时,可使用厚薄规:调校时活塞不可置于上止点,曲轴逆发动机旋转方向90?,供气门在挺杆下压时不致碰撞活塞。气门间隙的调整可通过更换不同厚度的扭杆调整垫片获得。调整垫片厚度从3.00~4.25mm不等,其厚度数字刻在垫片底边上,使用时,刻有数字的一面应朝下安装。 气门的检查:进气门系铬镍钴合金锻制,锥面堆焊耐磨合金,锥角为45?,进气门的气门顶直径为38mm;杆顶直径为8mm,长度为98.7mm;排气门为双金属气门结构,杆部系铬镍钴合金锻造,锥面用耐热、耐磨蚀合金钢制造,锥角为45?排气门的气门顶直径为33mm、杆颈直径为8mm、长度为98.5mm。进排气门工作面宽均为1.2~1.5mm,使用限度为3.5mm,接触面应在气门工作锥面的中间位置。 4.5.3润滑系的检查 该车润滑系中,机油滤清器位于发动机体一侧,安装在支架上;机油泵为齿轮泵,泵盖上有限压阀。在润滑系中有两个机油压力开关;一个压力为30kPa,位 于缸盖上;另一个压力为180kPa,位于机油滤清器支架上。打开点火开关时,位于仪表板上的机油压力警告灯即闪烁;起动发动机,当机油压力大于30KPa时,该警告灯即自动熄灭;当发动机低速运转且机油压力低于30kPa时,该开关触点闭合,机油压力警告灯闪烁;当发动机转速超过2150r/min而机油压力达不到180kPa时,另一机油压力开关触点闭合,机油警告灯闪烁,蜂鸣器也同时报警。 检修时检查机油泵齿侧间隙,新装配时要求为0.05mm;齿轮啮合磨损后,极限为0.20mm超过此值更换齿轮。检查机油泵轴向间隙:规定磨损极限值为0.15mm。端面磨损大、或端面平面有沟槽,会使吸油腔与泵油腔相通,降低出油压力及出油流量,破坏机油泵性能。 使用中若发现机油压力过低故障时,如果机油压力报警线路无故障、机油也不缺时,应按以下检查顺序进行:机油集滤器是否滤网堵塞、浮子变形;机油泵齿轮磨损间隙过大、密封性下降;发动机过热,使机油稀释引起机油压力降低;还有曲轴与凸轮轴轴瓦间隙是否过大等,必要时分别予以修复。 该车发动机的机油高、低压传感器外观相同、不易辨认,因此容易装错位置。可从传感器绝缘体上的颜色来区别:高压传感器绝缘体的颜色为白色,低压传感器则为棕色,从传感器上的数字也可区别;上面打有钢印数字,高压传感器为1.8?0.2;低压传感器则有0.5~0.45等数字。 4.5.4冷却系的检查 发动机冷却系采用封闭式泵循环冷却系统,冷却液是专用添加剂G11加水组成。可变速的电动冷却风扇,而且是两个用三角皮带联动的风扇在散热器与发动机之间横排着;冷却系中有膨胀箱;电动风扇变速是由热敏开关根据冷却液湿度自动控制的;冷却液面报警灯可预警冷却液的最低液面高度。冷却系在使用中 的检修要点: 由G11和水混合而成的冷却液有防冻、防蚀、防水垢形成、提高水沸点的功能,因此不可随意更换和补充不符合要求的冷却液。排放冷却液时,仪表板的暖气开关拨至右端将其控制阀全开,拧下冷却液膨胀盖(注意热水烫伤),松开管通的夹箍,拉出冷却液软管,放出冷却液。冷却液若需全部更换时,切记将暖气阀开关至最大,冷却液加至膨胀箱最高记号处。加满后注意拧紧膨胀盖,让发动机运转,直至散热风扇开始转动,然后停转发动机,再检查一次冷却液面,必要时再进行补充。 正确的冷却液面高度对冷却系统有效的工作是至关重要的,当发动机处于冷态时,冷却液在膨胀箱内应位于与min标记之间;膨胀箱内装有自动液位报警传感器,当箱中液面过低时,位于仪表板上冷却液面报警灯会连续闪烁。当液面低于min线时,应及时添加冷却液,不允许使用不合格的冷却液。 发动机熄火后,散热风扇还在转动,若此时发动机冷却液温度高于84~91?是正常的,若低于85?就是不正常,而在使用空调时,散热风扇维持常转。该车散热风扇是电力驱动的,只要有电、空调开关打开,温度接通,风扇就转动,因此发动机熄火后也可继续转动。当散热风扇因故障停止转动时,应立即停止使用空调,否则制冷系统产生高压而损坏电磁离合器。 散热器为铝质管片式带膨胀水箱。散热器盖上的排液阀开启压力为130kPa,检查时,应以压力为130kPa的水压式气压进行密封性试验,时间不超过1分钟,不允许漏水或漏气现象,否则应焊补或更换。调温器放入水中加热,主阀开启温度为87?2?;全开温度为102?3?,阀门升程不小于7mm,若达不到上述要求应更换。水泵为离心式,使用中如果出现轴承松旷或有漏水现象时应予更换。 由于合用了防冻剂,能防冻、防锈、防结垢,但散热器是个薄弱环节,易损伤而发生泄漏,应及时检查修复。同时还应检查散热器软管有无龟裂、损伤等;一旦发现及时更换。 4.6发动机拆卸及解体: 4.6.1放出油、水,然后关闭点火开关,拆下蓄电池极桩夹头和电气部分各连接电线。 4.6.2拆下发动机罩和翼子板,拆下蓄电池。 4.6.3断开发动机与其他部位相连的导线;油管;进、出水管、散热器;进、排气管等。拆除发动机支撑杆及固定螺栓,并有吊顶吊出发动机。 4.6.4拆下分电器、发电机、启动机、风扇、水泵、飞轮等。拆除进、排气歧管;火花塞;汽缸盖螺栓(拆卸:先两边后中间;装配:先中间后两边)。 4.6.5检查气门、飞轮、离合器盖是否有标记,如无记号应该做上记号然后在拆卸。拆下油底壳、集滤器、机滤、机油泵。 4.6.6拆下连杆大端,看是否有记号,如无记号应作好标记。 4.6.7拆下气门室盖和气门组件(拆卸气门时要防止气门弹簧、锁片丢失)。拆下启动爪、皮带轮、正时齿轮盖(正时齿轮应有标记),拆下凸轮轴。拆下活塞连杆组(拆下后,连杆盖,轴承、衬垫按原位装合)、拆下曲轴(曲轴轴承盖应该有标记,轴承盖、衬垫依次放好,取下曲轴后按原位装合)。曲轴应该悬挂放置或竖在飞轮上。 4.7零部件的清洗: 发动机零部件清洗,主要是去除油污、积炭、水垢、锈损部分等。 4.8发动机大修主要部件的检测及修理工艺 发动机的主要摩擦副:曲轴主轴颈与曲轴瓦,连杆轴颈与小瓦,凸轮轴与凸轮轴 瓦盖,活塞环与缸套。这些摩擦副在修理时应有一定的修理工艺。 4.8.1发动机曲轴修理工艺 技术要求 4.8.1.1 曲轴修复前应进行探伤检查,不得有裂纹。但轴颈上沿油孔四周有长度不超过5mm的短浅裂纹或有未延伸到轴颈圆角和油孔处的纵向裂纹(轴颈长度小于或等于40mm,裂纹长度不超过10mm;轴颈长度大于40mm,裂纹长度不超过15mm)时,仍允许修复。 4.8.1.2 曲轴滑动轴承轴颈磨损后,应按表1的曲轴分级修理尺寸修理。组合式曲轴滚动轴承轴颈磨损逾限,滑动轴承轴颈超过其允许的使用极限尺寸时,允许进行补偿修理,恢复至原设计尺寸。注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件(下同 级别 名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 曲轴主轴颈及 连杆轴颈直径 0 -0.25 -0.50 -0.75 -4.8.1.00 -4.8.1.25 -4.8.1.50 -4.8.1.75 -2.00 -2.25 -2.50 -2.75 -3.00注:?各级修理尺寸仍采用原设计尺寸的极限偏差。 ?9级及9级以后为不常用尺寸级。 ?分级有特殊规定的曲轴,应按其原设计执行。 4.8.1.3 补偿修复轴颈时,可采用金属丝喷涂、电振动堆焊、镀铁、镀铬等方法。其他部位磨损逾限后,根据情况,除可采用上述方法外,也可以采用手工弧焊等方法进行恢复性修理。补偿修复层应均匀适当,机械性能满足使用要求,见附 录A(参考件)。 4.8.1.4 曲轴修磨后,同名轴颈必须为同级修理尺寸。 4.8.1.5 曲轴主轴颈及连杆轴颈端面磨损逾限后,应予修复至原设计规定的轴颈宽度。 4.8.1.6 曲轴修复后,以两端主轴颈的公共轴线为基准时:a.中间各主轴颈的径向圆跳动公差为0.05mm。b.各连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度公差:整体式曲轴为Φ0.0lmm,组合式曲轴为Φ0.03mm。c.与止推轴颈及正时齿轮配合端面的端面圆跳动公差为0.05mm。d.飞轮突缘的径向圆跳动公差为0.04mm;外端面的端面圆跳动公差为0.06mm。e.皮带轮的轴颈径向圆跳动公差为0.05mm。f.正时齿轮的轴颈径向圆跳动公差为0.03mm。g.变速器第一轴轴承承孔的径向圆跳动公差为0.06mm。 4.8.1.7 各主轴颈及连杆轴颈的圆柱度公差为0.005mm。h.油封轴颈的径向圆跳动公差,采用回油槽防漏的为0.l0mm,采用油封圈防漏的为0.05mm。 4.8.1.8 连杆轴颈的回转半径应符合原设计规定的基本尺寸,整体式曲轴的极限偏差为?0.15mm,但同一曲轴各回转半径差不得超过0.20mm,组合式曲轴的极限偏差应符合原设计要求。 4.8.1.9 以装正时齿轮的键槽中心平面为基准,连杆轴颈的分配角度偏差为?30?。 4.8.1.10 起动瓜螺孔螺纹损伤不得多于2牙。 4.8.1.11 主轴颈及连杆轴颈表面光洁度应不低于V8,圆角处表面光洁度不低于?7。 4.8.1.12 主轴颈和连杆轴颈两端的圆角半径应符合原设计规定。但采用金 属丝喷涂和电镀修复的曲轴,修竣后的圆角半径允许适当减小。 4.8.1.13 组合式曲轴必须按原位装配,装合后各滚动轴承轴颈同轴度公差应符合原设计规定。 4.8.1.14 曲轴油道应清洁畅通。油孔应有倒角。 4.8.1.15 修复后的曲轴不得有焊渣、毛刺、金属飞溅等杂物,加工表面不得有肉眼可见的刻痕、黑点、碰伤、凹陷、发痕、孔眼及其他缺陷。但用电振动堆焊修复的曲轴表面允许有细微的龟纹。 4.8.1.16 曲轴须进行平衡试验,其不平衡量应符合原设计规定。 4.8.1.17 本标准未规定的其他技术要求,应符合原设计规定。 检验规则 4.8.1.18 曲轴经检验合格签证后,附必要的技术资料,方能出厂或交付使用。 4.8.1.19 补偿修复层的强度及其与基体的结合强度应定期进行试棒检验(在改变工艺、材质时必须进行)。试棒检验可参照本标准附录B(参考件)的规定进行。试棒每次不少于三件,测试结果取平均值。 4.8.1.20 补偿修复层的硬度试验应在粗磨后进行,在同一曲轴上检查三点,取平均值,测点距油孔边缘不小于10mm。 附? 录 A补偿修复层机械性能(参考件) 修复方法 强度(kgf/mm2) 硬度 与基体结合强度(kgf/mm2) 电振动堆焊 ? HRC?35 ?>2.6 金属丝喷涂 σb?13 HB?250 σb 镀铁 ? HRC?42 σb?24 镀铬 ? HRC?58 ? 注:采用金属丝喷涂修复的曲轴,轴颈直径在150mm以内时,修复层厚度(机械加工后)应大于0.75mm;轴颈直径大于或等于150mm时,厚度应大于1.00mm 4.8.2发动机凸轮轴修理工艺 技术要求 4.8.2.1凸轮表面累积磨损量包括修理加工磨削量不超过0.8mm时,允许用直接修磨的方法修复凸轮;超过0.8mm需要修理时,可在凸轮的局部或全部表面敷以补偿修复层。 4.8.2.2凸轮轮廓的升程曲线应符合原设计规定,但个别区段内的升高量允许有不大于0.02mm的超差。 注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件下同。 4.8.2.3以两端支承轴颈的公共轴线为基准,凸轮基圆的径向圆跳动公差为0.05mm。 4.8.2.4凸轮斜角应符合原设计规定。 4.8.2.5通过凸轮升程最高点和轴线的平面相对于正时齿轮键槽中心平面的角度偏差不得超过?45?。 4.8.2.6同一根凸轮的各支承轴颈的直径应修磨为同一级修理尺寸。分级修理尺寸见下表。 级别 0 1 2 3 4 5 6 轴颈直径缩小量 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 注:?各级修理尺寸仍采用原设计规定的极限偏差。 ?有特殊要求的凸轮轴,按原设计要求执行。 4.8.2.7支承轴颈直径缩小量超过使用限度时,可敷以补偿修复层,使轴颈直径恢复至原设计尺寸或修理尺寸。 4.8.2.8支承轴颈的圆柱度公差为0.005mm。 4.8.2.9以两端支承轴颈的公共轴线为基准,中间各支承轴颈的径向圆跳动公差为0.025mm。 4.8.2.10安装正时齿轮的轴颈,其尺寸应符合原设计规定。以两端支承轴颈的公共轴线为基准,其轴颈的径向圆跳动和轴向止推端面的端面圆跳动公差为0.03mm。 4.8.2.11驱动汽油泵的偏心轮直径允许比原设计规定的最小极限尺寸小4.8.2.Omm,其偏心距应符合原设计规定。 4.8.2.12机油泵驱动齿轮不得缺损,轮齿工作表面不得有剥落,齿厚不小于原设计规定的最小极限尺寸的0.5Omm。 4.8.2.13支承轴颈表面光洁度不低于?8;凸轮和驱动汽油泵的偏心轮的表面光洁度不低于?7;轴向止推端面的表面光洁度不低于?6;其他加工面的表面光洁度应符合原设计规定。 4.8.2.14凸轮轴的凸轮和支承轴颈部位的补偿修复层的性能应满足使用要求。其性能参见附录A参考件。 4.8.2.15凸轮轴应进行探伤检查,除凸轮表面堆焊层可以有不连续成片的鱼鳞状裂纹外,不得有其他裂纹。 4.8.2.16凸轮轴的所有表面不得有毛刺、氧化皮、焊渣、气孔、渣眼、油垢和脱壳等缺陷。螺纹损伤不得超过两牙。 4.8.2.17本标准未规定的其他技术要求,应按原设计规定执行。 检验规则 4.8.2.18凸轮轴经检验合格后,应签发合格证。 4.8.2.19送修单位有权根据合同抽样复验。 补偿修复层机械性能(参考件 ) 附? 录 A.1凸轮轴的凸轮和支承轴颈采用焊、镀、涂等工艺方法补偿修复时,其补偿修复层性能应符合下表要求。 部位 修复方法 表面硬度 与基体结合强度(kgf/mm2) σb τb 凸轮 堆焊或其他方法 按原设计要求 支承轴颈 金属丝喷涂 HB?250 ?2.6 ?9 镀铁 HRC?42 ?17 堆焊或其他方法 HRC?35 A.2补偿修复层的性能试验可参照GB3802-83《汽车发动机曲轴修理技术条件》附录B进行。 4.8.3发动机气缸体与气缸盖检测及修理工艺 发动机缸径的测量:将缸径分上、中、下三个位置,即在离缸体上平面10mm、中间部位、离下平面10mm处进行纵向、横向垂直测量,其圆度和圆柱度误差均不大于0.04mm,否则应进行镗磨修复;检测缸壁与活塞间隙时:倒装活塞,将其放入汽缸并使活塞销孔与曲轴轴线平行,用0.03mm厚、12~15mm宽的厚薄规插入汽缸,测量位置与活塞销孔成90?,用9.8~24.5N的力拉出为合适;缸壁与活塞 的配合间隙应为0.025~0.045mm,使用极限为0.08mm;加大修理尺寸分为三级:即+0.25、+0.50、+100mm; 缸体、缸盖的测量检查:缸体上、下平面的平面度误差不得大于0.10mm,否则应予磨削或更换。缸盖厚度的使用极限为132.6mm;缸盖下平面和进、排气岐管接合面的平面度误差不得大于0.10mm,否则应予磨削或更换。 技术要求 4.8.3.1气缸体与气缸盖不应有油污、积炭、水垢及杂物。 4.8.3.2水冷式气缸体与气缸盖用3.5-4.5kgf/cm2的压力作持续5min水压试验,不得渗漏。 4.8.3.3汽油发动机气缸体上平面到曲轴轴承承孔轴线的距离,不小于原设计基本尺寸0.40mm。 注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件下同〉。 4.8.3.4所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕或缺损。气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度公差应符合表1的规定。 4.8.3.5气缸体曲轴、凸轮轴轴承承孔的同轴度公差应符合原设计规定。凡能用减磨合金补偿同轴度误差的,以气缸体两端曲轴轴承承孔公共轴线为基准,所有曲轴轴承承孔的同轴度公差为0.15mm,以气缸体两端凸轮轴轴承承孔公共轴线为基准,所有凸轮轴轴承承孔的同轴度公差为ф0.15mm。 4.8.3.6气缸体后端面对曲轴两端轴承承孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm。 4.8.3.7燃烧室容积不小于原设计最小极限值的95%。同一台发动机的气缸盖燃烧室容积之差应符合原设计规定。 4.8.3.8气缸体、气缸盖各结合面经加工后的表面光洁度应不低于?6。 4.8.3.9气缸盖上装火花塞或喷油嘴和预热塞的螺孔螺纹损伤不多于一牙,气缸体与气缸盖上其他螺孔螺纹损伤不多于两牙。修复后的螺孔螺纹应符合装配要求。各定位销、环孔及装配基准面的尺寸和形位公差应符合原设计规定。 4.8.3.10选用的气缸套、气门导管、气门座圈及密封件应符合相应的技术条件,并应满足本标准的有关装配要求。 4.8.3.11气门导管承孔内径应符合原设计尺寸或分级修理尺寸见表2。气门导管与承孔的配合过盈一般为0.02-0.06mm。 4.8.3.12进、排气门座圈承孔内径应符合原设计尺寸或修理尺寸见表2。气门座圈承孔的表面光洁度不低于?5,圆度公差为0.0125mm,与座圆的配合过盈一般为0.07-0.17mm。 4.8.3.13镶装干式气缸套的承孔内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸如表2。承孔表面光洁度不低于?6,圆柱度公差为0.0lmm。气缸套与承孔的配合过盈应符合原设计规定;无规定者,一般为0.05-0.10mm。有突缘的气缸套配合过盈可采用0.05-0.07mm;无突缘的气缸套可采用0.07-0.l0mm。气缸套上端面应不低于气缸体上平面,亦不得高出0.l0mm。 4.8.3.14湿式气缸套承孔的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸见表2。湿式气缸套与承孔的配合间隙为0.05-0.15mm,安装后气缸套上端面应高出气缸体上平面,并应符合原设计规定。 4.8.3.15同一气缸体各气缸或气缸套的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸见表2,缸壁表面光洁度不低于气78。干式气缸套的气缸圆度公差为0.005mm,圆柱度公差为0.0075mm;湿式气缸套的气缸圆柱度公差为0.0125mm。 4.8.3.16加工后,气缸的轴线对气缸体两端曲轴轴承承孔公共轴线的垂直度公差为0.05mm。 4.8.3.17对某些特殊结构或有特殊技术要求的气缸体及气缸盖除本标准规定外,其他可参照原设计的技术文件执行。 4.9装配 全部恢复各部件维修尺寸后,按照装配顺序逐步装回各部件,并将需要更换的配件进行更换。 第五章 发动机检验竣工 5.1静态检查 5.1.1 水 油电 水:指的是防冻液,主要作用是防锈 油:主要检查机油尺数量:机油尺刻度 1/4到1/2之间为好质量:机油的颜色,黏度 电:电瓶可修蒸馏水高度高于极板10到15MM之间,正负接线柱不可松动,不可集污 不可修从观察口看下 3种颜色 绿:正常 黑:充电白:报废 5.1.2设备附件齐全有效名称是否缺件 5.1.3曲轴皮带盘250NM的力拧紧 5.1.4曲轴皮带盘,水泵皮带盘,发电机皮带盘安装符合规定 三只盘的位置关系:要求在同一平面允许误差小于2mm 风扇皮带:用3到5KG的力推动,推动距离10到15mm 皮带过松:造成过热(水温上升,发动机过热) 皮带过紧:造成过大负荷及噪音 调整方法: 5.1.5检查散热器有无渗漏,皮管有无老化,轧箍有无夹紧 5.2动态检查 5.2.1仪表板四表:检查水温表、燃油表、机油表、电流表工作均应正常。 5.2.2发动机无四漏水、电、油、气 5.2.3发动机无异响 5.2.4各缸工作平稳正常,无抖动 5.2.5真空表 kpa 1mpa1000kpa 1mpa10公斤/平方厘米 怠速、节气门突然开启、突然关闭时的真空度应符合规定 真空表的正常读数;怠速时:57-70Kpa,节气门突开时:0-6.7Kpa,节气门突关时:80-84Kpa。怠速在500-700r/min时,以海平面为准,进气歧管真空度应在50-70千怕范围,波动不大于3.2范围。 5.2.6各个工况机油压力,怠速时机油压力应不得低于100Kpa,中速时机油压力为:200-400Kpa 5.3熄火后检查 5.3.1检测汽缸压力 发动机预热75度至90度,拆下全部花火塞,将0到14mpa的汽缸压力表插入孔内,节气门阻风门全开启动马达100到150转/分,每缸测2次记录最高的一次,应符合原厂规定,压力差:汽油机小于5%、柴油机小于8% 5.3.2按原厂规定复紧汽缸盖螺栓 5.3.3测量排放应符合环保规定 5.3.4复检气门间隙符合原厂规定 注:经检验合格的发动机应签发合格证,并附必要的技术资料。 总 结 脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练,是对我实际能力的一次提升,也会对我以后的学习和工作有很大的帮助。在此更要感谢我的老师,是你们的细心指导和关怀,使我能够顺利的完成毕业论文。从最初的茫然,到慢慢的进入状态,再到对思路逐渐的清晰,整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战,紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受,我感慨万千,在这次毕业设计的过程中,我拥有了无数难忘的回忆和收获。 致 谢 在市场调研和设计制定和论文写作过程中受到了指导教师倾心指导,并得到了同事的大力帮助,毕业设计才得以完成,在此表示感谢。 参考文献 上海大众汽车维修 发动机故障诊断 汽车发动机构造与维修