數控機床第7章

1、第七章 汽車發(fā)動機維修v第一節(jié) 發(fā)動機總成修理工藝v第二節(jié) 氣缸體、氣缸蓋和曲柄連桿機構的修理v配氣機構的修理v發(fā)動機電子控制系統(tǒng)維修v發(fā)動機總裝配及調試第一節(jié) 發(fā)動機總成修理工藝 一、發(fā)動機總成大修的條件 表7-1常用發(fā)動機診斷與檢測設備，表7-2為診斷參數 二、發(fā)動機拆下前的檢測 1氣缸密封性的檢測 2測量氣缸壓力 氣缸壓力表如圖7-1、測量方法如圖7-2。 3發(fā)動機功率的檢測 發(fā)動機功率檢測方法有二種，即穩(wěn)態(tài)側功法和動態(tài)側功法。 （1）穩(wěn)態(tài)測功法 （2）動態(tài)測功法 1）發(fā)動機瞬時功率的測量 2）發(fā)動機平均有效功率的測量 汽油機功率不足故障分析見表7-5 4發(fā)動機異響的檢查 5進氣管真空度

2、的測量 （1）測試條件及操作方法如圖7-3。 （2）測試結果分析 真空表示值所表示的問題如圖7-4所示。 6曲軸箱竄氣量的檢測 表7-6所列單缸平均曲軸箱竄氣量參考值 7檢查氣缸表面及活塞頂狀況 三、發(fā)動機大修工藝過程 1發(fā)動機大修工藝過程分類 （1）傳統(tǒng)的發(fā)動機總成大修工藝過程如圖7-5所示。 （2）以更換零件為主的發(fā)動機總成大修工藝過程如圖7-6所示。 2轎車發(fā)動機大修過程中工序安排方法 （1）從轎車上拆下發(fā)動機總成如圖7-7所示。（2）發(fā)動機的分解 1）V形及同步帶的拆卸上海桑塔納轎車JV型發(fā)動機前端零件如圖7-8所示。 2）發(fā)動機外部裝置的拆卸 3）氣缸蓋及配件機構的分解如圖7-9所示

3、 。 4）機體的分解如圖7-10至17所示 。第二節(jié) 氣缸體、氣缸蓋和曲柄連桿機構的修理 一、氣缸體和氣缸蓋的檢修 1氣缸體和氣缸蓋裂損的檢修如圖7-18所示。 2氣缸體和氣缸蓋變形的檢修如圖7-19所示。 3氣缸磨損后尺寸的測量如圖7-20所示。 4氣缸的鏜磨如圖7-21所示。 5鑲氣缸套如圖7-22所示。 二、曲軸一飛輪組的檢修 1曲軸損傷的檢查 曲軸軸頸的磨損量用外徑千分尺按如圖7-23所示測量方法和測量部位測量。 檢查曲軸彎曲變形時用百分表按如圖7-24所示測量。 2曲軸的磨削加工 3曲軸主軸承和連桿軸承的選配如圖7-25、圖7-26、圖7-27、圖7-28所示。 4飛輪的檢修 測量飛

4、輪工作面跳動量的方法圖7-29所示。 三、活塞連桿組的檢修 活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)之分，如圖7-30所示。 1活塞、活塞環(huán)與活塞銷的選配 檢測活塞環(huán)端隙時如圖7-31所示。 檢測活塞環(huán)側隙時如圖7-32所示。 各種型號發(fā)動機活塞直徑的測量部位均不同， 如圖7-33所示，應按廠家規(guī)定的部位測量。 2連桿、連桿襯套和連桿軸承的檢修 (1)連桿彎扭的檢查和校正 檢查連桿彎曲的方法如圖7-34所示。 連桿的彎曲值超過其極限值時，應進行校正或更換。 如圖7-35 所示。 檢查連桿扭轉的方法如圖7-36所示。 連桿的扭轉值超過其極限值時，應進行校正或更換。 如圖7-37所示。 (2)半浮式活塞銷與其座孔及連桿

5、小頭孔的選配 (3)全浮式活塞銷與座孔及連桿襯套的修配 第三節(jié) 配氣機構的修理 現代轎車發(fā)動機的配氣機構具有下列一些結構特點： 氣門頂置。 上置凸輪軸 廣泛采用液壓挺柱或氣門向隙液壓自動調節(jié)器，始終保持零氣一門間隙。 正時傳動采用鏈傳動或同步帶傳動。 一、氣門組零件的檢修 1、氣門的檢修 當氣門工作面磨損、燒蝕式，可在專用氣門光磨機或氣門車削機上進行加工如圖7-38所示，幾種氣門工作面角度列于表7-10 檢測氣門桿彎曲和氣門頭歪斜情況時，可按如圖7-39所示法。測量氣門頭邊緣厚度和氣門長度如圖7-40、圖7-41所示。氣門角度與氣門座角度允許有差異，二者的差值被稱為氣門干涉角，如圖7-42所示

6、。 2、氣門導管的檢修 氣門導管的磨損程度可用伸縮式內徑測量儀或帶百分表內徑測量儀直接測量如圖7-43所示導管內徑，將所測值與標準內徑相比較。 3、氣門座的鉸削與研磨 1）氣門座的鉸削 氣門座鉸刀由多只不同直徑、不同錐角的鉸刀組成如圖7-44示。 氣門座的鉸削過程如圖7-45b、c所示，一般應先粗鉸后精鉸。接觸帶偏向大頭，如圖7-45所示，用30 鉸刀修整鉸削好的氣門座，寬度在1.2-1.6mm。 2）氣門座的磨削 4、氣門的密封性檢驗 如圖7-46、圖7-47所示。 5、氣門彈簧的檢修 （1）氣門彈簧的檢測如圖7-48所示。 （2）氣門旋轉機構的檢驗如圖7-49所示。 二、氣門傳動組零件的檢

7、修 1、凸輪軸及其軸承的檢修 （1）凸輪軸彎曲狀況檢修如圖7-50所示。 （2）凸輪軸凸輪高度檢查如圖7-51所示。 （3）凸輪軸軸向間隙的檢查如圖7-52所示 （4）凸輪軸軸頸及其軸承的檢查與選配 2、液壓氣門挺桿的檢查如圖7-53所示。 3、正時齒輪、鏈條一鏈輪及齒形帶一帶輪的檢修如圖7-54a、b所示。 三、氣門間隙的檢查與調整 1、氣門間隙的檢查與調整 間隙檢查與調整部位如圖7-55所示。 2、確定可調氣門的方法 第四節(jié) 發(fā)動機電子控制系統(tǒng)維修 一、發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成和控制原理 （一）進氣系統(tǒng) 進氣系統(tǒng)的工作流程簡圖如圖7-56所示。 （二）燃油供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)工作流程簡圖

8、如圖7-57所示。 （三）電子控制系統(tǒng) 如圖7-58所示，發(fā)動機電子控制系統(tǒng)基本上由三部分組成，即輸入裝置、發(fā)動機控制裝置（ECU）和輸出裝置。 1電控汽油噴射發(fā)動機的點火控制 （1）點火時刻（提前角）控制框圖如圖7-59所示。 （2）點火線圈一次側的通電時間（閉合角） （3）爆燃控制如圖7-60所示。 電子點火系統(tǒng)的工作過程如圖7-61所示。 2燃油噴射系統(tǒng)控制 （1）噴油方式與噴油正時 1）多點噴射 同時噴射 圖7-62為四缸發(fā)動機同時噴射方式和控制電路的實例。 順序噴射 圖7-63所示為四缸多點順序噴油正時圖 分組噴射 分組噴射是把噴射動作分為兩或三組，同一組內的噴油器同時噴射，不同組的

9、噴油器順序噴射，如圖7-64所示。 2）單點噴射 （2）噴油時間控制 ECU計算噴油持續(xù)時間和點火正時的程序框圖如圖7-65所示。學習控制范圍如圖7-66所示。 圖7-67所示是當葉片式空氣流量計的旁通空氣量減少時的一個實例 3電控汽油噴射發(fā)動機的怠速控制 （1）節(jié)氣門直動怠速調節(jié)機構 它的執(zhí)行機構由步進電動機、齒輪減速器和傳動軸等組成，如圖7-68所示。 （2）步進電動機調節(jié)機構 步進電動機調節(jié)機構安裝在進氣總管內，如圖7-69所示。 步進電動機對怠速的控制主要有以下幾種情況 1）初始值設定 2）暖機控制 3）穩(wěn)定怠速控制 4）怠速提前控制 5）其他控制 步進電動機型對怠速控制閥與ECU的連

10、接電路如圖7-70所示。 （3）旋轉電磁閥調節(jié)機構 旋轉電磁閥安裝在節(jié)氣門體上，如圖7-71所示。 占空比指ECU控制信號在一個周期內通電時間與通電周期之比 如圖7-72所示。 占空比超過50%時，線圈W2磁場強度大于線圈W1磁場強度，閥門轉過一定角度，打開旁通口，如圖7-73所示。 （4）占空比控制型電磁閥 其結構如圖7-74所示。 4廢氣再循環(huán)（EGR）控制 （1）可變廢氣再循環(huán)率控制系統(tǒng)如圖7-75所示。 （2）廢氣再循環(huán)閉環(huán)控制 圖7-76所示位閉環(huán)控制的廢氣再循環(huán)裝置系統(tǒng)框圖。 5自診斷系統(tǒng)控制 （1）傳感器系統(tǒng)的故障診斷和處理 （2）執(zhí)行機構的故障診斷與處理 例如對點火控制中使用的

11、點火器進行診斷圖7-77所示。 （3）ECU故障的診斷與處理 二、電控汽油噴射發(fā)動機電控系統(tǒng)的維修 （一）電控汽油噴射發(fā)動機故障檢測基礎 1電控汽油噴射發(fā)動機診斷測試基本原則 測試連接器插腳端子時，測針插入方向如圖7-78所示。 2電控汽油噴射發(fā)動機故障檢測程序 電控汽油噴射發(fā)動機故障的檢測程序如圖7-79所示。 （1）向客戶調查 （2）目測檢查 （3）基本檢查 當故障碼顯示正常而發(fā)動機存在故障癥兆時，在按癥兆進行診斷之前，應 按如圖7-80所示步驟進行基本檢查。 1）基本怠速轉速的檢查如圖7-81所示。 2）基本點火正時的檢查如圖7-82所示。 3）燃油壓力的檢查如圖7-83所示。 4）間斷

12、性故障診斷時的模擬方法 道路模擬試驗法如圖7-84所示。 （二）電控汽油噴射式發(fā)動機電控系統(tǒng)維修的一般操作技術 1電路的一般檢查 (1) 確定測點如圖7-85所示。 (2) 檢查電路是否斷路 圖7-86所示為一典型的傳感器、控制器與其配線及插接器 B、C連接的電路示意圖。 (3) 檢查電路是否短路 檢查短路的方法如圖7-87所示。 2燃油系統(tǒng)的一般檢查 表7-14為供油壓力與供油量規(guī)定值 (1) 噴油器的檢查如圖7-88所示。 (2) 燃油壓力與燃油泵供油量的檢查 (3) 進氣系統(tǒng)的一般檢查 圖7-89所示為L型空氣流量計直接計量的進氣系統(tǒng) （三）自診斷故障代碼的提取與清除 1進入自診斷測試如

13、圖7-90所示。 2故障代碼的顯示方式 （1）由電壓表指針擺動顯示 見表7-15 （2）用“CHECK ENGINE”報警燈閃爍顯示 （3）用LED（發(fā)光二極管）見表7-16， 故障碼顯示如圖7-91、 7-92所示。 3故障代碼的清除 （四）電控發(fā)動機故障碼的診斷 如圖7-93所示OBDII型故障碼的表示方法由四位數字組成，其數字含義如圖7-94所示。 圖7-95所示為2JZ-GE發(fā)動機（含自動變速器）控制系統(tǒng)電路圖 圖7-96所示為ECU的連接器各端子的代號及位置。 1用萬用表測試時的注意事項 2節(jié)氣門位置傳感器檢查 節(jié)氣門位置傳感器電路如圖7-97所示。 若無電壓，則為有故障，參見圖7-

14、98、圖7-99、圖7-100所示診斷程序進行診斷。 3噴油器電路檢查 圖7-101所示為噴油器連接電路圖。 若無電壓，則為有故障，可按圖7-102所示診斷程序進行診斷。 （五）電控發(fā)動機汽油噴射系統(tǒng)主要部件的檢修 豐田發(fā)動機計算機控制系統(tǒng)(TCCS)主要包括傳感器、執(zhí)行器和控制器。下面將以TCCS為主，并結合其它噴射系統(tǒng)把部分典型部件的檢修方法予以介紹。 1傳感器的檢修 （1）冷卻液溫度傳感器的檢查 冷卻液溫度傳感器與ECU的連接見圖7-103a。 （2）進氣溫度傳感器的檢查 進氣溫度傳感器與ECU的連接見圖7-103b。 （3）節(jié)氣門位置傳感器的檢修 1）開關型節(jié)氣門位置傳感器的檢修及該傳

15、感器的常見故障。 圖7-104為開關型節(jié)氣門位置傳感器的電路圖。 2）線型輸出型節(jié)氣門位置傳感器的檢修如圖7-105所示。 2執(zhí)行器的檢修 （1）噴油器的檢查 圖7-106為噴油器的電路圖。 （2）怠速控制閥的檢修 圖7-107所示為怠速控制閥的電路圖。 3電腦(ECU)的檢測如圖7-108所示。 （六）電控發(fā)動機無代碼故障的診斷 1 發(fā)動機難以起動或不能起動（曲軸轉動正常）故障診斷 可按圖7-109所示診斷程序進行診斷。 2 發(fā)動機轉速經常不穩(wěn)（轉速忽高忽低）故障的診斷 可按圖7-110所示診斷程序進行診斷。 3 發(fā)動機怠速不穩(wěn)或熄火故障的診斷 可按圖7-111所示診斷程序進行診斷。 4 排

16、氣消聲器放炮 可按圖7-112所示診斷程序進行診斷。 第五節(jié) 發(fā)動機裝配及其調試 一、總裝配時的注意事項 1使用專用工具。 2待裝配零件、部件必須保持清潔，不得沾有異物。 3有相對運動的配合副的工作表面，裝配時應涂清潔潤滑油，所有襯墊與密封圈應換新，各重要密封部位要涂密封膠，以防漏水、漏油。 4各部位螺栓、螺母應按技術標準上規(guī)定的轉矩和順序擰緊，以防零件松脫和變形。 5裝配中應注意裝配記號的方位、對正，各部位的配合間隙符合要求，以確保安裝關系正確。注意裝配作業(yè)中的過程檢驗。 二、發(fā)動機總裝配的要點 1活塞連桿組的裝配 2曲軸的安裝 3活塞連桿組的安裝 4凸輪軸及配氣機構的安裝 正時鏈條、同步齒

17、形帶和齒輪安裝時，應注意配氣正時記號要對正如圖7-113所示。 5分電器的安裝 （1）曲軸定位 （2）機油泵驅動軸定位如圖7-114所示。 （3）分電器與分火頭定位如圖7-115所示。 三、發(fā)動機的調試 對于換用“中缸”的發(fā)動機，總裝配后，應再裝上離合器總 成，便可在車上或車下進行熱試與調整作業(yè)，一般無需進行冷 磨合。 對于電控燃油噴射發(fā)動機，總裝配后，只能將發(fā)動機吊裝 到車上后，才能進行熱試與調整作業(yè)。調整作業(yè)包括氣門隙、 點正時、怠速轉速和CO排放量調整。熱試的時間不少于2h。 四、發(fā)動機總成大修驗收的技術要求 1發(fā)動起動時，用原車規(guī)定的蓄電池能連續(xù)起動，每次在35s鐘內，應能使發(fā)動機起動

18、。 2發(fā)動機在正常溫度下，以急速、中速、高速（原機最高轉速的75%）穩(wěn)定運轉，發(fā)動機加速性能良好，不得有回火和冒黑煙現象，但允許冒淡色煙。 3氣缸壓力、機油壓力和排放限值應符合規(guī)定。 4發(fā)動機不允許有漏油、漏水、漏氣、漏電及溫度過高現象。 5發(fā)動機運轉中應無異響，但允許輕微、均勻的正時齒輪、氣門聲響。 6發(fā)動機不允許有竄機油現象。急速運轉5min后，拆開火花塞檢查，電極與瓷芯處不應有油跡，但允許有黑色積炭。 7發(fā)動機功率不低于原標準的90%，最大扭矩不低于原標準的95%。 圖7-1 氣缸壓力表1-表頭 2-導管 3-錐形橡膠街頭 4-羅紋接頭圖7-2 氣缸壓縮壓力測量法 圖7-3 真空表 1-

19、表頭 2-軟管圖7-4 真空表示值所表示的問題圖7-7 液壓移動式吊機 圖7-8 發(fā)動機前端零件的拆卸1-V帶 2-水泵帶輪 3-曲軸帶輪 4-上護罩 5-下護罩 6-同步帶 7-曲軸同步帶輪 8-中間軸同步帶輪 9-后護罩板 10-張緊輪圖7-9氣缸蓋分解圖1-加機油口蓋 2-壓條 3-氣缸蓋罩 4-密封條 5-襯墊6-擋油板 7-半圓塞 8-緊固螺栓 9-凸輪軸同步帶輪10-凸輪軸 11-挺柱 12-鎖夾 13、17-上、下彈簧座18-螺母 19-凸輪軸軸承蓋 20-氣缸蓋 21-氣缸蓋襯墊22、23-進、排氣門 圖7-10 機體分解圖1-中間軸油封支座及油封 2-中間軸 3-曲軸前油封

20、4-曲軸前油封支座 5-襯墊 6-主軸承蓋螺栓 7-主軸承蓋 8-1、2、4和5道下主軸瓦 9-3道下主軸瓦 10-下半圓止推片11-曲軸 12-1、2、4和5道上主軸瓦 13-3道上主軸瓦 14-上半圓止推片圖7-11 測量連桿軸向間隙圖7-12 在連桿體及連桿蓋上做標記圖7-13 在連桿螺栓上套塑料管圖7-14 測量曲軸軸向間隙 圖7-15 活塞連桿組分解圖1-活塞環(huán) 2-擋圈 3-活塞銷 4-活塞 5-連桿螺母 6-連桿蓋 7-連桿軸瓦 8-連桿螺栓 9-連桿體圖7-16 拆卸活塞環(huán)圖7-17 加熱并拆卸活塞銷圖7-18 缸體裂紋的檢查圖7-19 氣缸體和氣缸蓋變形檢查 a) 缸體 b)缸蓋圖7-20 氣缸磨損量的檢測圖7-21 氣缸鏜磨工藝示意圖 a) 鏜刀 b) 缸壁圖7-22 鑲氣缸套時氣缸的加工尺寸圖7-23 測量主軸頸和連桿軸頸的直徑圖7-24 檢測曲軸彎曲變形圖7-25 豐田22R主軸承選配 圖7-26 IUZ-FE軸承選配標記 a) 主軸承的選配數碼 b)連桿軸承的選配數碼 圖7-27 油膜間隙與軸頸尺寸的變化關系 A)-白和金滑動軸承 B)銅鋁合金軸承圖7-28 塑性塞尺測量油膜間隙圖7-29 測量飛輪工作面的跳動量 圖7-30 發(fā)動機活塞環(huán)1-上氣環(huán) 2-下氣環(huán) 3-組合油環(huán) 4-油環(huán)襯環(huán) 5-油環(huán)刮片圖7-