汽车发动机检修第四课时

第三单元机体组的检修 第四单元活塞连杆组的构造与拆装检修,第三单元机体组的检修,任务,某一客户的车辆出现发动机难以启动、怠速不稳和加速无力的症状。 经检测、相邻两缸的气缸压力都较低。,分析：气缸盖的损伤会引起该故障吗？,气缸盖的损伤,1）工作中气缸盖会产生怎样的损伤？,气缸盖的损伤,（2）翘曲变形,（1）产生裂纹,气缸盖的检测,检测气缸盖,（1）检测工具,2.厚薄规,1.精密直尺,（2）平面度检测,要求：1）检测3个侧面 2）按图示方法测量 3）厚薄规的使用,下平面,排气侧,进气侧,（3）气缸盖裂纹的检修 检测：水压试验法 用0.3MPa0.4MPa的压力，保持5min 维修：气缸体裂纹可用粘结法、焊接法。气缸盖出现裂纹则应予以更换。,气缸体的检修,1、气缸体与气缸盖结合平面平面度检查,2、曲轴周线预期刚轴线垂直度检查,3、气缸体曲轴主轴承孔座同轴度检验 4、气缸体裂纹及螺纹损伤的检验,气缸的磨损检修,气缸磨损的程度是决定发动机是否大修的一个主要因素，气缸磨损会造成发动机动力性下降、燃油经济性下降、润滑油消耗增大。 设置本任务的目的了解气缸磨损原因和规律，通过测量值计算圆度和圆柱度。,在工作过程中直接接触高温高压的腐蚀性气体，并且与活塞环相互摩擦,气缸的磨损将破坏缸壁与活塞及活塞环的正常配合，密封性能降低，造成漏气、窜机油，使发动机功率降低,气缸磨损,在汽缸的最上沿，不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损。 因此，活塞在上止点时，第一道活塞环的上方，形成明显的 台阶，这一台阶俗称为 “缸肩”。,气缸的磨损规律,在断面上的磨损呈不规则的椭圆形,靠近排气门比靠近进气门的部位磨损严重,第一缸和最后一缸的缸壁磨损严重,上大下小成锥形,在活塞环行程内，沿汽缸的径向磨损是不均匀的，形成不规则的椭圆形，通常将这种失去原来正圆形状的不均匀磨损称为汽缸的“失圆”。失圆的长轴方向随车型、结构和使用条件不同而异，但一般认为最大径向磨损区往往接近于进气道对面。失圆用圆度来描述。,圆度：是指汽缸同一截面上磨损的不均匀性，用同一横截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆度。,圆柱度：是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性，用被测气缸表面任意方向所测得的最大直径与最小直径差值之半作为圆柱度。,测量规律,1）取上、中、下三个截 面进行测量 2）在气缸的前后和左右两个方向进行测量 3）计算出圆度和圆柱度,量具的使用,1.游标卡尺使用,答案：3mm+22*0.02mm=3.44mm,答案：40mm+9*0.05mm=40.45mm,量具的使用,2.外径千分尺的使用,常简称为千分尺，是比游标卡尺更精密的长度测量仪器,分度值是0.01毫米,外径千分尺由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、旋钮、测力装置、锁紧装置等组成,轴,50mm标准校正器,套筒,锁销,支架,调节扳手,套管,棘轮定位器,千分尺使用方法,千分尺读数,套管,微分筒,55.5（mm）,0.45（mm）,1mm递增,套管上的基线,0.5mm递增,+,量具的使用,3.百分表的使用,1-长指针（0.01mm /刻度递增） 2-短指针（1mm/刻度递增 ） 3-表盘（旋转，使指示到零） 4-轴 5-悬挂式测量头,增加1mm，仪表盘的长指针旋转1周,短指针旋转1刻度,百分表表盘刻度为100指针在圆表盘上转动一格 为0.01mm，转动一圈为1mm；小指针移动一格为1mm。 测量时，当表针顺时针方向离开“0”位，表示缸 径小于标准尺寸的缸径，它是标准缸径与表针离 开“0”位格数的差；若表针逆时针方向离开“0” 位，表示缸径大于标准尺寸的缸径，它是标准缸 径与表针离开“0”位格数之和。 若测量时，小针移动超过1mm，则应在实际测量值 中加上或减去1mm。,百分表读数,量具的使用,4.量缸表的使用,量缸表使用,(1/5),1、解体发动机,四、任务实施,2、测量前准备,量具准备,游标卡尺,千分尺,量缸表,（校正量具）,3、测量操作,（1）清洁被测缸体,方法：使用游标卡尺直接测量气缸的内表面直径，如果我们 知道所测缸径的大小，这一步可以省略。,（2）估测缸径大小,方法：按被测气缸的标准尺寸、选择合适的接杆，装上后暂不拧紧固定螺母。,（3）安装量缸表,先把外径千分尺调到被测气缸的标准尺寸,（4）校对量缸表,将装好的量缸表放入千分尺进行校正。,要求：使用量缸表，一手拿住隔热套，另一只托住管子下部靠近本体的地方。,（5）测量气缸（圆度值、圆柱度值 ）,要求：上面一个位置一般定在活塞在上止点时，位于第一道活塞环气缸壁处，约距气缸上端10mm。下面一个位置一般取在气缸套下端以上10mm左右处，该部位磨损最小。,测量位置,上,中,下,方向： 垂直 平行,要求：测量时，使量缸表的活动测杆同气缸轴线保持垂直，才能测量准确。当前后摆动量缸表表针指示到最小数字时，即表示活动测杆已垂直于气缸轴线。,读数方法,实测值 缸数,测量数据记录表格,第四单元活塞连杆组的构造与拆装检修,活塞连杆组的构造,活塞 活塞环 活塞销 连杆 连杆轴承,活塞连杆组组成：,功用 承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。 工作条件 高温：顶部温度达600K-700K。 高压：汽油机3-5MPa，柴油机6-9MPa。 高速：3000-6000r/min。 受力复杂：气体压力、惯性力等。,1、活塞,材料 铝合金（Si-Cu-Mg） 成型方法 铸造； 锻造（强度更高，制造成本较高）。,1、 活塞,（1）基本结构 可分为顶部、头部、裙部三部分。,1、活塞,活塞顶部： 是燃烧室的组成部分，形状有：,（1）活塞基本结构,产生扰流 利于燃烧,增大压缩比 F1赛车,特殊要求,工艺简单,活塞环槽以上的部分。 作用： 承受气体压力，并传给连杆； 与活塞环一起实现气缸的密封； 将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导 到气缸壁上。,活塞头部：,构造： 头部切有若干用以安装活塞环的环槽。 汽油机一般有2-3道环槽。上面1-2道用以安装气环，下面1道用以安装油环，油环槽底面上钻有许多径向小孔。 问题： 活塞环槽的磨损，特别是第一道环槽温度较高，其磨损更为严重。,活塞头部：,措施： 可在铝合金活塞环槽部位铸入由耐热合金钢制造的环槽护圈； 还可以在第一道环槽上面切出较环槽窄的隔热槽。,活塞头部：,油环槽下端以下部分。 作用： 为活塞在气缸内作往复运动导向；承受侧压力。 要求： 一定的长度； 足够的面积。,活塞裙部：,基本形状： 薄壁圆筒，上部有活塞销座孔。 全裙式 圆筒为完整的。 拖板式 沿销座孔轴线方向（不受作用力的两侧）的裙部切去一部分以减轻重量。,活塞裙部：,位于活塞裙部的上部。 作用： 安装活塞销，将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。 结构： 厚壁圆筒，销座孔内有安放弹性卡环的卡环槽。,活塞销座：, 整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配 合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数) 活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀 量由大而小。(原因：温度、壁厚) 裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿 活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属 堆积) 这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。,（2）活塞的变形规律, 整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配 合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数) 活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀 量由大而小。(原因：温度、壁厚) 裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿 活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属 堆积) 这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。,（2）活塞的变形规律,预先在冷态下把活塞加工成裙部断面以 活塞销轴线方向为短轴的椭圆。,（3）针对活塞变形采取的结构措施,活塞头部的直径制成上小下大的阶梯形 或截锥形，或将活塞裙部制成上小下大 的截锥形。或活塞裙部做成变椭圆桶 形，椭圆度由下而上逐渐增大。,（3）针对活塞变形采取的结构措施,阶梯型,截锥型,锥型裙部,裙部开有横向的隔热槽，以减小活塞裙 部的受热量。 裙部开有纵向的膨胀槽，使裙部具有弹 性。（只适应负荷不大的汽油机）,（3） 针对活塞变形采取的结构措施,双金属活塞在铝合金活塞裙部或销 座内嵌铸入钢片，限制活塞裙部的膨胀 量（恒范钢片式、筒形钢片式、自动调 节式）。 有的活塞将销座附近裙部外表制成凹陷 （0.5-1mm)。,（3）针对活塞变形采取的结构措施,按功用分类 气环用于气缸的密封、导热。 油环用来刮除气缸壁上多余的机 油。此外，油环也起到封气 的辅助作用。 工作条件 高温、高压、高速、润滑困难。,2、活塞环,按功用分类 气环用于气缸的密封、导热。 油环用来刮除气缸壁上多余的机 油。此外，油环也起到封气 的辅助作用。 工作条件 高温、高压、高速、润滑困难。,2、活塞环,开口间隙1 又称为端隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。 （0.25-0.50mm）,活塞环间隙,注意：一道环开口位置应 避开作功行程受压 面，各环位置错开。,侧隙2 又称边隙，是指活塞环装入活塞后，环高方向上与活塞环槽之间的间隙。 背隙3 是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环背面（内圆柱面）与活塞环槽底部间的间隙。,活塞环间隙,功用： 密封、导热。,（1）气环,弹力F1形成第一密封面； 气体压力形成第二密封面； 窜入背隙的气体产生背压力F2形成对第一密封面的第二次密封。,气环的密封原理：,切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小；间隙过小，活塞环受热膨胀后就可能卡死或折断。,气环的切口形状：,直角口,阶梯型,斜口,带防转销钉槽,原因： 侧隙和背隙的存在。 后果： 燃烧室形成积炭，机油消耗增加，且环槽中形成积炭使环卡死失去密封作用，甚至折断活塞环。,活塞环的泵油作用：,为了加强密封、加速磨合、减小泵油以及改善润滑，在结构上出现了许多不同断面形状的气环。,气环的断面形状：,注意： 安装方向,功用： 刮除气缸壁上多余的润滑油。,（2）油环,结构型式： 普通油环 组合油环,（2）油环,功用 连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 工作条件 高温、周期性冲击载荷、润滑条件差（一般靠飞溅润滑）。 要求 有足够的强度和刚度，质量尽可能小，以及有良好的耐磨性和耐冲击韧性。,3、活塞销,材料 低碳钢或低碳含金钢，经渗碳或淬火处理而成。 （1）结构 活塞销通常做成空心圆柱体，其内孔形状有：圆柱形、两段截锥形、组合形。,3、活塞销,全浮式： 活塞销能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔中自由转动。 半浮式： 销与座孔和小头，一处固定，一处浮动。,（2）活塞销的连接方式,功用 将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 工作条件 承受周期性变化的气体作用力、惯性力。 要求 有足够的刚度和强度；质量小。,4、连杆,材料 优质中碳钢或中碳合金钢。 （1）结构 连杆小头、杆身、连杆大头（包括连杆盖）。,4、连杆,大头的切口型式：平切口、斜切口。 斜切口连杆的定位：止口、套筒、锯齿。,4、连杆,（2）V形发动机左右两列对应的气缸连杆是 共同接在一个连杆轴颈上的，它有三 种形式： 并列连杆式、主副连杆式、叉形连杆式。,4、连杆,功用 又叫连杆轴瓦（俗称小瓦），装于连杆大头内，保护轴颈和大头孔。 工作条件 交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难、润滑油变质带来腐蚀。 要求 足够的强度；良好的减磨性；良好的耐腐蚀性。,5、连杆轴承,（1）结构 由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。 钢背由1-3mm的低碳钢制成，减摩层是浇铸在钢背内圆上厚0.3-0.7mm的薄层减摩合金（如巴氏合金、铜铝合金、高锡铝合金等）。,5、连杆轴承,（1）活塞、活塞环、活塞销的选配； （2）连杆的检验与校正； （3）活塞连杆组的装配。,活塞连杆组的修理主要包括：,（1）活塞的耗损 活塞环槽的磨损； 活塞裙部的磨损； 活塞销座孔的磨损； 活塞刮伤； 活塞顶部的烧蚀； 活塞脱顶（即活塞头部与裙部分离）。,