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文檔簡介
1、汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修電子教案第1章 汽車發(fā)動機(jī)總論學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo):1.能正確描述發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、作用和發(fā)動機(jī)的常用術(shù)語定義;2.能簡單敘述發(fā)動機(jī)基本工作原理;3.能夠正確描述發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造。第一節(jié) 汽車發(fā)動機(jī)的類型及工作原理一、汽車發(fā)動機(jī)類型往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)二沖程發(fā)動機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)單缸發(fā)動機(jī)多缸發(fā)動機(jī)水冷式發(fā)動機(jī)風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)直列式發(fā)動機(jī)V形發(fā)動機(jī)和對置式發(fā)動機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)現(xiàn)代汽車采用:四沖程、多缸、水冷式往復(fù)活塞式轉(zhuǎn)子式二沖程發(fā)動機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)直列式發(fā)動機(jī)V形發(fā)動機(jī)二、發(fā)動機(jī)工作原理 發(fā)動機(jī)的工作過程是周期性地將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程。 經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣,
2、每進(jìn)行一次稱為一個工作循環(huán)。 曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,活塞往復(fù)運(yùn)動四次完成一個工作循環(huán),稱為四沖程發(fā)動機(jī)。 曲軸旋轉(zhuǎn)一周,活塞往復(fù)運(yùn)動二次完成一個工作循環(huán),稱為二沖程發(fā)動機(jī)。單缸發(fā)動機(jī)基本結(jié)構(gòu)1-機(jī)油泵;2-曲軸正時齒輪;3-凸輪軸正時齒輪;4-凸輪軸;6-排氣歧管;7-進(jìn)氣歧管;8-進(jìn)氣門;9-排氣門;10-化油器;11-火花塞;12-氣缸蓋;14-氣缸;15-活塞;18-活塞銷;21-飛輪;22-曲軸;24-油底殼7發(fā)動機(jī)排量(VL):發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積之和(L)。設(shè)發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)為i,則 VL = Vh i四沖程汽油機(jī)工作原理1進(jìn)氣行程: 活塞由曲軸帶動從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動。進(jìn)氣門打開,排氣門
3、關(guān)閉?;钊锨蝗莘e增大,在真空吸力的作用下,經(jīng)過濾清的空氣與汽油形成混合氣,經(jīng)進(jìn)氣門被吸入氣缸,至活塞運(yùn)動到下止點(diǎn)時,進(jìn)氣門關(guān)閉,停止進(jìn)氣,進(jìn)氣行程結(jié)束。四沖程汽油機(jī)工作原理2壓縮行程: 活塞在曲軸的帶動下,從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。進(jìn)、排氣門均關(guān)閉,活塞上腔容積不斷減小,混合氣被壓縮,至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時,壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時升高,混合氣進(jìn)一步混合,形成可燃混合氣。此時,氣缸內(nèi)壓力為6001500kPa,溫度600800K ,遠(yuǎn)高于汽油的點(diǎn)燃溫度,因而很容易點(diǎn)燃。四沖程汽油機(jī)工作原理3作功行程: 壓縮行程末,火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣,并迅速著火燃燒,氣體產(chǎn)生高溫、高壓,
4、推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,再通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。四沖程汽油機(jī)工作原理4排氣行程: 在作功行程終了時,排氣門被打開,活塞在曲軸的帶動下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下,自排氣門排出氣缸,至活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)時,排氣門關(guān)閉,排氣行程結(jié)束。小結(jié) 1. 發(fā)動機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)之前需要外力完成進(jìn)氣和壓縮兩個沖程,通常用人力、電動機(jī)等帶動發(fā)動機(jī)曲軸和運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 在四個沖程中只有作功沖程是活塞帶動曲軸轉(zhuǎn)動,其他三個沖程都是曲軸帶動活塞運(yùn)動 。 3. 在整個循環(huán)過程中,進(jìn)氣門、排氣門各開啟一次。一個工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)720(2圈);活塞上、下運(yùn)動四次(4個行程)。小結(jié)4.
5、發(fā)動機(jī)著火的基本條件是:油:有油,混合氣濃度合適。電:能產(chǎn)生足夠的火花,點(diǎn)燃可燃混合氣。氣:氣缸有足夠壓力。點(diǎn)火正時:壓縮沖程上止點(diǎn)前點(diǎn)火。配氣正時:定時將進(jìn)、排氣門開關(guān)。四沖程柴油機(jī)工作原理進(jìn)氣行程 曲軸帶動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸增大,形成真空度,在真空吸力作用下,新鮮空氣被吸入氣缸。壓縮行程 曲軸帶動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸減小,空氣被壓縮,壓力、溫度升高。作功行程 壓縮行程末,噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi)的高壓空氣中,迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣,柴油自行著火燃燒,氣缸內(nèi)壓力、溫度急
6、劇升高,推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,帶動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。排氣行程 在作功終了時,排氣門被打開,曲軸帶動活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動,廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下,自排氣門排出氣缸。第二節(jié) 發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造機(jī)體組曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)供油系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)起動系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)等EQ6100-1發(fā)動機(jī)剖面圖第三節(jié) 發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及編號規(guī)則一、主要性能指標(biāo)包括動力性指標(biāo)(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率及升功率)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)(有效燃油消耗率) 。1有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機(jī)曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩,用Me表示,單位為Nm。 2有效功率 發(fā)動機(jī)曲軸對外輸出的功率稱為有效功率,用Pe表示,單位為kW。 它等于有效
7、轉(zhuǎn)矩與角速度的乘積。有效轉(zhuǎn)矩Me和曲軸轉(zhuǎn)速n可用測功器和轉(zhuǎn)速計測定,然后用以下的公式計算出發(fā)動機(jī)有效功率3升功率 在標(biāo)定工況(標(biāo)定功率、標(biāo)定轉(zhuǎn)速)下發(fā)動機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率稱為升功率,用PL表示,單位是kW/L。4有效燃油消耗率 發(fā)動機(jī)在l h內(nèi)持續(xù)發(fā)出lkW有效功率所消耗的燃油量,稱為有效燃油消耗率,也稱有效比油耗或有效耗油率,用ge表示,單位是g(kWh)。發(fā)動機(jī)型號編制舉例:(1) EQ 61001型汽油機(jī):表示二汽生產(chǎn)、六缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、通用型、第一種變型產(chǎn)品。 (2) 6120 Q柴油機(jī):表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、車用。 (3) 12V1
8、35Z柴油機(jī):表示12缸、V形、四沖程、缸徑135mm、水冷、增壓。END第2章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.能夠正確描述曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成、構(gòu)造和裝配關(guān)系;2.能夠正確敘述曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要機(jī)件的受力情況和工作原理;3.能夠正確描述曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配要求。能力目標(biāo)1.會進(jìn)行易損零件檢測、修理或更換;2.會進(jìn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整;3.能對曲柄連桿機(jī)構(gòu)常見故障進(jìn)行分析、判斷,并能排除故障。第一節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與工作原理一、概述1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成機(jī)體組活塞連桿曲軸飛輪組機(jī)體組:氣缸蓋氣缸墊氣缸體油底殼活塞連桿組:活塞活塞環(huán)活塞銷連桿曲軸飛輪組:曲軸飛輪扭轉(zhuǎn)減振器2.工
9、作條件和受力分析工作條件:高溫、高壓、高速、有化學(xué)腐蝕受力分析:氣體作用力、往復(fù)慣性力、離心力、摩擦力;外界阻力(1)氣體作用力作功行程氣體壓力壓縮行程氣體壓力(2)往復(fù)慣性力與離心力(3)摩擦力 任何一對互相壓緊并作相對運(yùn)動的零件表面之間必定存在摩擦力,物體所受摩擦力的大小與正壓力和摩擦系數(shù)成正比,方向總是與物體運(yùn)動的方向相反。二、機(jī)體組氣缸體與氣缸套氣缸體的上半部有引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動的圓筒,稱為氣缸。下半部分有供安裝曲軸用的上曲軸箱。有承孔、油道、水道。氣缸體的上、下表面是氣缸體維修的基準(zhǔn)。前后兩個平面加工,安裝正時齒輪蓋和飛輪殼。氣缸的排列形式對置式V形式直列式氣缸有整體式和鑲套式氣缸套
10、的形式干式缸套定義:其外表面不直接與冷卻水接觸。 特點(diǎn): 1)壁較薄(13mm);2) 與剛體承孔過盈配合;3) 不易漏水漏氣。濕式缸套 定義:其外表面直接與冷卻水接觸。 特點(diǎn):1)壁較厚(59mm); 2) 散熱效果好; 3) 易漏水漏氣; 4) 易穴蝕。 定位: 1)徑向:靠上下兩個凸出的、與氣缸體間為動配合的圓環(huán)帶。2) 軸向:利用缸套上部凸緣與缸體相應(yīng)的臺階。 密封:1)下部:靠13個耐熱耐油的橡膠密封圈。 2) 上部:缸套頂面高出缸體0.050.15mm,當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后,缸套與缸體凸臺接合處、缸套與缸墊接合處,承受較大的壓緊力,具有防止水套漏水、氣缸漏氣和保證缸套定位的作用。氣缸
11、蓋1. 結(jié)構(gòu): 氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔(汽油機(jī))或噴油器座孔。 燃燒室楔形燃燒室:1)氣門斜置,氣流導(dǎo)流較好,充氣效率高;2)有擠氣-冷激面,可形成擠氣渦流;3)燃燒速度較快,CO和HC排放較低而NO的排放稍高。盆形燃燒室:1)氣門平行于氣缸軸線;2)有擠氣-冷激面,可形成擠氣渦流;3)盆的形狀狹窄,氣門尺寸受限,換氣質(zhì)量較差,燃燒速度較低,CO和HC排放較高而NO的排放較低。 半球形燃燒室:1)氣門成橫向V形排列,氣門頭部直徑可以做得較大,換氣好; 2)火花塞位于燃燒室的中部,火焰行程短,燃燒速度最高,動力性、經(jīng)濟(jì)性最好。是高速發(fā)動機(jī)常用的燃
12、燒室;3)CO和HC排放最少,而NO的排放較高。 氣缸墊作用:保證氣缸體與氣缸蓋間的密封,防止漏水、漏氣。構(gòu)造:(1) 金屬-石棉墊(2) 金屬骨架-石棉墊(3) 純金屬墊安裝注意:金屬皮的金屬-石棉墊,缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝向易修整接觸面或硬平面。因卷邊一面會對與其接觸的平面造成壓痕變形。油底殼油底殼的主要作用: 貯存機(jī)油并密封曲軸箱。 內(nèi)有穩(wěn)油擋板、放油螺塞,有的還有磁鐵。三、活塞連桿組 活塞連桿組由活塞、連桿、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等組成?;钊?功用 與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室; 承受氣體、壓力,并將此力傳給連桿,以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。材料:汽車發(fā)動機(jī)活塞廣泛采用鋁合金。 質(zhì)量小(為鑄鐵活塞
13、的50%70%); 導(dǎo)熱性好(約為鑄鐵的3倍); 熱膨脹系數(shù)大。組成可分為頂部、環(huán)槽部、裙部?;钊敳渴侨紵业慕M成部分,用來承受氣體壓力。 汽油機(jī)活塞的頂部形狀有:(1)平頂:受熱面積小,廣泛采用。(2)凸頂:與半球形燃燒室配用。(3)凹頂:高壓縮比發(fā)動機(jī)為了防止碰撞氣門,也可用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比。(4)組合頂。 活塞環(huán)槽部環(huán)槽部部分切有若干道用以安裝活塞環(huán)的槽。活塞裙部為活塞運(yùn)動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。其型式有(1) 全裙式:裙部為一薄壁圓筒。(2) 拖板式:將非承壓面的裙部全部去掉。活塞裙部變形活塞的變形及采取的相應(yīng)措施 變形原因:熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。 變形規(guī)律:(1) 活塞的熱膨脹
14、量大于氣缸的膨脹量,使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁,且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵;(2) 活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低,壁上厚下?。唬?) 裙部周向近似橢圓形變化,長軸沿銷座孔軸線方向。因銷座處金屬量多而膨脹量大,以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。結(jié)構(gòu)措施(1) 活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。(2) 活塞橫斷面制成橢圓形,長軸垂直于銷座孔軸線方向,即側(cè)壓力方向。 (3) 銷座處凹陷0.51.0mm。(4) 裙部開絕熱-膨脹槽(“T”形或“”形槽),其中橫槽叫絕槽,豎槽叫膨脹槽。 (5) 采用雙金屬活塞:即在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入鋼片,以減少裙部的膨脹量。防止變形的措施偏置銷座 定義:活
15、塞銷座朝向承受作功側(cè)壓力的一面偏移12mm。 作用:減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊噪聲。 原理:因銷座偏置,在接近上止點(diǎn)時,作用在活塞銷座軸線以右的氣體壓力大于左邊,使活塞傾斜,裙部下端提前換向。而活塞在越過上止點(diǎn),側(cè)壓力反向時,活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn),頂部向左轉(zhuǎn)(不是平移),完成換向。偏置銷座使活塞換向分成了兩步:第一步是在氣體壓力較小時進(jìn)行,且裙部彈性好,有緩沖作用;第二步雖氣體壓力大,但它是個漸變過程。為此,兩步過渡使換向沖擊力大為減弱。 活塞環(huán)(一)氣環(huán) 作用:(1)密封:防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼;(2) 傳熱:將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁;(3) 輔助刮油、布油?;钊h(huán)的間隙(1)
16、 端隙1:又稱開口間隙,是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙。一般為0.250.50mm;(2) 側(cè)隙2:又稱邊隙,是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)因溫度高,一般為0.040.10mm;其他氣環(huán)一般為0.030.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小,一般為0.0250.07mm;(3) 背隙3:是活塞環(huán)裝入氣缸后,活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部的間隙。一般為0.51mm。 端隙1氣缸;2 活塞環(huán);3 活塞;1 開口間隙;2 側(cè)隙;3 背隙 活塞環(huán)的泵油作用及危害原因: (1)存在側(cè)隙和背隙;(2) 環(huán)運(yùn)動時在環(huán)槽中靠上靠下。危害:(1)增加了潤滑油的消耗;(2) 火花塞沾油不跳火;(3) 燃燒室積碳增多,燃燒性能
17、變壞;(4) 環(huán)槽內(nèi)形成積碳,擠壓活塞環(huán)而失去密封性;(5) 加劇了氣缸的磨損。措施:(1)采用扭曲環(huán);(2) 采用組合式油環(huán);(3) 油環(huán)下設(shè)減壓腔活塞環(huán)的泵油氣環(huán)的斷面形狀(1) 矩形環(huán):結(jié)構(gòu)簡單,與缸壁接觸面積大,散熱好,但易泵油。(2) 錐形環(huán)1)特點(diǎn):與缸壁線接觸,有利于密封和磨合。下行有刮油作用,上行有布油作用,并可形成楔形油膜。2) 安裝注意:錐角朝下(在環(huán)端有向上或TOP等標(biāo)記);(3) 扭曲環(huán):將矩形環(huán)內(nèi)圓上方或外圓下方切成臺階或倒角而成。 (二)油環(huán) 作用:刮油,即將氣缸壁上多余的潤滑油刮下來。 類型:(1) 整體式:其外圓上切有環(huán)形槽,槽底開有回油用的小孔或窄槽。 (2)
18、組合式:由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。 1 鋼片;2 襯簧;3 徑向襯簧;4 軸向襯簧;5 活塞 組合式油環(huán)活塞銷作用:連接活塞和連桿,并傳遞活塞的力給連桿。結(jié)構(gòu):用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。1.全浮式(1) 定義:在發(fā)動機(jī)正常工作溫度下,活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動。(2) 裝配:1)銷與銷座孔在冷態(tài)時為過渡配合,采用分組選配法。 2)熱裝合:將活塞放入熱水或熱油中加熱后,迅速將銷裝入。2.半浮式(1) 定義:銷與銷座孔和連桿小頭兩處,一處固定,一處浮動(一般固定連桿小頭)。(2) 裝配:加熱連桿小頭后,將銷裝入,冷態(tài)時為過盈配合。 全浮式 半浮式連桿功用
19、:將活塞的力傳給曲軸,變活塞的往復(fù)運(yùn)動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。組成:連桿組由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等組成。連桿構(gòu)造 小頭:用來安裝活塞銷,以連接活塞。 桿身:常做成“工”字形斷面。 大頭:與曲軸的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開式,即連桿體大頭和連桿蓋。 連桿大頭 (1) 切口形式:有平切口和斜切口兩種。(2) 定位方式1)連桿螺栓定位:依靠連桿螺栓的光圓柱部分與螺栓孔的配合來定位。其定位精度較差,用于切口連桿。2)鋸齒形定位:依靠接合面的齒形定位。3)套或銷定位:依靠套或銷與連桿體(或蓋)的孔緊配合定位。4)止口定位。 連桿軸承作用:保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。組成:由鋼背和減摩層組成。鋼
20、背由13mm的低碳鋼制成。減摩層為0.30.7mm的減摩合金,層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。 減摩層材料(1) 白合金(巴氏合金):減摩性能好,但機(jī)械強(qiáng)度低,且耐熱性差。常用于負(fù)荷不大的汽油機(jī)。(2) 銅鉛合金:機(jī)械強(qiáng)度高,承載能力大,耐熱性好。多用于高負(fù)荷的柴油機(jī)。但其減摩性能差。(3) 鋁基合金:有鋁銻鎂合金、低錫鋁合金和高錫鋁合金三種。五、曲軸飛輪組 曲軸飛輪組由曲軸、飛輪、帶輪、正時齒輪(或鏈輪)等組成。 一、 曲軸 功用1. 把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵觥?. 驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)及其他附屬裝置。 材料:大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。 構(gòu)造:曲軸包括前端軸、主軸頸、
21、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等,一個連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個曲拐。 1.主軸頸和連桿軸頸 主軸頸是曲軸的支承部分。每個連桿軸頸兩邊都有一個主軸頸者,稱為全支承曲軸;主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱為非全支承曲軸。曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道,以便潤滑主軸頸和連桿軸頸。2. 曲柄和平衡重:曲柄是用來連接主軸頸和連桿軸頸的。平衡重的作用是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩。常用曲拐布置1.直列四沖程四缸發(fā)動機(jī) 曲拐對稱布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720/4=180。發(fā)動機(jī)工作順序有1-3-4-2和1-2-4-3兩種。2.直列四沖程六缸發(fā)動機(jī) 曲拐對稱布置于
22、三個平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為720/6=120。發(fā)動機(jī)工作順序有1-5-3-6-2-4和1-4-2-6-3-5兩種。前端軸與后端軸 (1) 作用:前端軸用來安裝正時齒輪、帶輪及起動爪等;后端軸有凸緣盤,用來安裝飛輪。有的電噴發(fā)動機(jī)還裝有曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號發(fā)生器。(2) 前后端的密封:曲軸前后端都伸出曲軸箱,為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出,在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。前端 后端飛輪 功用1. 貯存能量:在作功行程貯存能量,用以完成其他三個行程,使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。2. 利用飛輪上的齒圈起動時傳力。3. 將動力傳給離合器。4. 克
23、服短暫的超負(fù)荷。 飛輪第二節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的維修一、氣缸體的修理磨損規(guī)律氣缸磨損的測量在活塞的全行程的上、中、下三個斷面。每個斷面必須測量發(fā)動機(jī)縱向和橫向兩條直徑。氣缸圓度誤差氣缸圓柱度誤差氣缸的測量曲軸主軸承孔磨損測量曲軸主軸承的圓度誤差大于0.025mm或穴蝕面積大于250mm2時,必須進(jìn)行修理。氣缸蓋平面變形測量二、活塞的測量活塞環(huán)的檢測彈力和漏光度的檢查五、飛輪的檢驗(yàn)第三節(jié) 常見故障診斷與排除一、主軸瓦響1故障現(xiàn)象 (1)當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速突然變化時,有明顯而沉重的連續(xù)“嘡嘡”聲,并伴隨氣缸體產(chǎn)生抖動; (2)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高,響聲增大; (3)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化時,響聲明顯。 2故障診斷與排除
24、方法 (1)拆下機(jī)油加注口蓋,耳朵貼近機(jī)油加注口傾聽,同時反復(fù)改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速試驗(yàn):突 然加速或減速時,發(fā)動機(jī)出現(xiàn)明顯鈍啞沉重的“嘡嘡”響聲,當(dāng)用聽診器或簡易聽診桿在氣缸體曲軸位置察聽時,響聲明顯。 (2)利用單缸斷火法試驗(yàn),響聲沒有變化,然后將相鄰兩缸斷火試驗(yàn),如在某兩缸斷火后,響聲明顯減弱,說明這兩缸之間的主軸瓦發(fā)響。 (3)使發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)體會產(chǎn)生較大的振動,機(jī)油壓力偏低,說明主軸瓦間隙過大或 軸承合金層脫落。 (4)放盡機(jī)油,拆下油底殼后檢查: 如發(fā)現(xiàn)機(jī)油中和油底殼壁上有軸承合金屑粒,則說明軸承合金脫落,應(yīng)更換新的主軸瓦,并檢查主軸頸有無損傷。 檢查主軸承蓋螺栓是否松動,如有松動,
25、應(yīng)按規(guī)定力矩擰緊。 檢測主軸瓦徑向和軸向間隙,若間隙過大,應(yīng)更換新主軸瓦。二、連桿軸瓦響1故障現(xiàn)象 (1)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中,產(chǎn)生一種連續(xù)而短促的“當(dāng)當(dāng)”聲,中速運(yùn)轉(zhuǎn)時,響聲比較明顯,當(dāng)突然加速時,響聲隨著增大; (2)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加時,響聲隨著增大; (3)發(fā)動機(jī)溫度變化時,響聲不隨著變化。2故障診斷與排除方法 (1)使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),可聽到短促的“當(dāng)當(dāng)”聲,隨著轉(zhuǎn)速的升高,響聲會更突出,拆下機(jī)油加注口蓋傾聽,響聲為清脆的“當(dāng)當(dāng)”聲,說明是連桿軸瓦響。 (2)利用單缸斷火法試驗(yàn):若某缸斷火時響聲減弱或消失,在復(fù)火的瞬間響聲又立即出現(xiàn),則可斷定該缸連桿軸瓦響。 (3)放盡機(jī)油,拆下油底殼檢查: 發(fā)現(xiàn)
26、機(jī)油中或油底殼壁上有軸承合金屑粒,說明連桿軸瓦合金層脫落,應(yīng)更換新的連桿瓦,并檢查連桿軸頸有無損傷; 檢查連桿螺栓有無松動,如有松動,應(yīng)按規(guī)定力矩擰緊; 若連桿螺栓不松動,用手上、下推拉連桿蓋檢查,如感覺曠量較大,說明連桿軸瓦磨損過甚,應(yīng)更換新的連桿軸瓦。 (4)檢查機(jī)油壓力是否過低,若屬機(jī)油壓力過低造成的響聲,應(yīng)調(diào)整油壓;若屬機(jī)油粘度過小造成的響聲,應(yīng)更換機(jī)油。三、活塞敲缸響1故障現(xiàn)象 (1)發(fā)動機(jī)在怠速或低、中速運(yùn)轉(zhuǎn)時,在氣缸上部發(fā)出清晰、明顯、有規(guī)律的“嗒嗒” 聲,中速以上一般減弱或消失; (2)發(fā)動機(jī)溫度低時響聲明顯,正常工作溫度下,響聲減弱或消失; (3)發(fā)動機(jī)在高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,發(fā)
27、出“嘎嘎”連續(xù)不斷且有節(jié)奏的響聲。 活塞敲缸2故障診斷與排除方法 (1)發(fā)動機(jī)冷車起動,即發(fā)出有節(jié)奏的“嗒嗒”聲,此時應(yīng)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制在響聲最明顯的范圍內(nèi),在氣缸體上部用聽診器或簡易聽診桿聽診,若響聲在怠速、冷車時明顯,在高速、溫度升高后減弱或消失;同時伴有從機(jī)油加注口冒煙、排氣管冒藍(lán)煙現(xiàn)象,則說明活塞敲缸。 (2)將發(fā)動機(jī)置于響聲最明顯的轉(zhuǎn)速上運(yùn)轉(zhuǎn),逐缸進(jìn)行斷火試驗(yàn):若某缸斷火后響聲減弱或消失,說明該缸活塞敲缸;若在斷火后出現(xiàn)敲缸響聲,并由間斷響變成連續(xù)響,則說明活塞裙部錐度過大,使活塞頭部撞擊氣缸壁所致。應(yīng)檢查并更換活塞。 (3)發(fā)動機(jī)熄火,拆下有響聲氣缸的火花塞或噴油器,往氣缸內(nèi)注入少
28、量機(jī)油,并用手搖柄或起動機(jī)帶動曲軸轉(zhuǎn)動數(shù)圈,然后裝上火花塞或噴油器,起動發(fā)動機(jī)。如響聲在短時間內(nèi)減弱或消失,過一會兒又重新出現(xiàn),說明該缸活塞裙部與氣缸壁的間隙過大。應(yīng)檢測氣缸間隙,選配活塞或鏜缸。 (4)發(fā)動機(jī)溫度低時響聲不明顯,在溫度升高后,使發(fā)動機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,出現(xiàn)有節(jié)奏的“嘎嘎”聲,溫度越高,響聲越大,用單缸斷火試驗(yàn),響聲沒有變化,說明連桿有變形。應(yīng)檢查并校正連桿。 (5)發(fā)動機(jī)溫度低時響聲不明顯,當(dāng)溫度升高后,發(fā)動機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,出現(xiàn)“嗒嗒” 聲,機(jī)體抖動,溫度越高,響聲越大,說明活塞變形或活塞環(huán)開口間隙過小,造成活塞與氣缸壁的配合間隙過小,致使?jié)櫥涣肌?yīng)檢查、更換活塞及活塞環(huán)。
29、四、活塞銷響1故障現(xiàn)象 (1)發(fā)動機(jī)在怠速或低速時,在氣缸上部可聽到尖銳、清脆的“嗒嗒”聲; (2)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高,響聲隨著增大; (3)一般情況下,發(fā)動機(jī)溫度升高,響聲不減弱,在低速下急加速響聲非常明顯。2故障診斷與排除方法 (1)發(fā)動機(jī)置于怠速下運(yùn)轉(zhuǎn),然后由怠速向低速急抖節(jié)氣門,響聲能隨著轉(zhuǎn)速變化。若抖動節(jié)氣門時,出現(xiàn)清脆而連貫的“嗒嗒”聲,說明活塞銷響。 (2)將發(fā)動機(jī)穩(wěn)定在響聲比較明顯的轉(zhuǎn)速上,逐缸進(jìn)行斷火試驗(yàn):若某缸斷火后響聲明顯減弱或消失,且在復(fù)火的瞬間能立即出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)兩個響聲,說明該缸活塞銷響。若響聲嚴(yán)重,并且轉(zhuǎn)速越高響聲越大,斷火后響聲不消失且變得雜亂,說明活塞銷與連桿小
30、頭襯套的配合間隙過大。應(yīng)檢查并更換連桿小頭襯套或活塞銷。 (3)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,出現(xiàn)有節(jié)奏而較為沉重的“吭吭”聲,轉(zhuǎn)速升高,響聲并不消失,而又出現(xiàn)機(jī)體抖動。若用單缸斷火試驗(yàn),響聲反而加重,說明活塞銷竄動響??赡苁腔钊N卡環(huán)脫落。應(yīng)立即拆檢,如確系卡環(huán)脫落,活塞銷已將氣缸壁劃傷,則應(yīng)更換氣缸套。五、曲軸箱竄氣量和氣缸漏氣率的檢測1曲軸箱竄氣量的檢測 測量時,將曲軸箱密封(堵住機(jī)油尺口、曲軸箱通風(fēng)進(jìn)出口等),由加機(jī)油口處用橡膠管將漏竄氣體導(dǎo)入氣體流量計。當(dāng)氣體沿圖中箭頭所示方向移動時,由于流量孔板的兩邊存在氣體壓力差,使壓力計水柱移動,直至氣體壓力差與水柱落差平衡為止。 壓力計通常以氣體流量為刻
31、度單位,因而由壓力計水柱高度所對應(yīng)的刻度值,可以確定竄入曲軸箱氣體的流量。新發(fā)動機(jī)曲軸箱的竄氣量為1520Lmin,而磨損了的發(fā)動機(jī)可達(dá)80130Lmin。 實(shí)驗(yàn)表明,曲軸箱竄氣量還與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,特別是與外部負(fù)荷的大小有關(guān)。就車測試時,一般采用加載、節(jié)氣門全開,使發(fā)動機(jī)在1 0001 600rmm下運(yùn)行。發(fā)動機(jī)加載可以在底盤測功試驗(yàn)臺上、坡道上或低檔行駛用制動器進(jìn)行。 氣體流量計備有不同直徑小孔的流量孔板,可以根據(jù)漏竄氣體的流量范圍來選用。 2氣缸漏氣率的檢測 氣缸活塞組正常的漏氣率為615,不得大于2040。當(dāng)超過這一數(shù)值時,如確認(rèn)進(jìn)、排氣門和氣缸墊密封可靠,則說明氣缸活塞組磨損嚴(yán)重。 測
32、量時應(yīng)聽察漏氣的響聲,判斷漏氣部位。若散熱器加水口或相鄰兩缸火花塞孔處有漏氣,表明缸墊漏氣;若空氣濾清器有漏氣,表明氣門與座不密封;若機(jī)油加注口部位漏氣,表明氣缸活塞組密封不良。END第3章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1能簡單敘述換氣過程、配氣相位定義;2能正確描述配氣機(jī)構(gòu)的分類、工作過程;3能正確描述配氣機(jī)構(gòu)的組成、主要零部件的構(gòu)造和裝配連接關(guān)系;4能正確描述配氣機(jī)構(gòu)的裝配要求和調(diào)整方法。能力目標(biāo)1會進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)主要零部件的正確檢修;2會進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)的裝配和調(diào)整;3能對配氣機(jī)構(gòu)常見故障進(jìn)行分析、判斷并能排除故障。 第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與工作原理功用 配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動機(jī)各缸
33、工作過程的需要,定時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門,使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時進(jìn)入氣缸,廢氣得以及時排出氣缸。 類型配氣機(jī)構(gòu)多采用頂置式氣門。根據(jù)凸輪軸的位置分為下置式、中置式和上置式。 凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 組成 其組成主要有氣門驅(qū)動組和氣門組兩大部分。 氣門驅(qū)動組:氣門驅(qū)動組是從正時齒輪開始至推動氣門動作的所有零件;主要由正時齒輪、凸輪軸、氣門挺柱、推桿、調(diào)整螺釘和鎖緊螺母、搖臂、搖臂軸、搖臂軸支架等組成。其功用是定時驅(qū)動氣門使其開閉。 氣門組:主要由氣門鎖片、氣門彈簧座、氣門彈簧、氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座等組成。其功用主要是維持氣門的關(guān)閉。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 其進(jìn)、排氣門都倒裝在氣
34、缸蓋上。 (1)凸輪軸裝在曲軸箱內(nèi),而搖臂軸裝在氣缸蓋上,兩者相距較遠(yuǎn),推桿較長。 (2)凸輪軸距曲軸較近,兩者之間采用正時齒輪傳動。 工作: (1)氣門打開:由曲軸通過正時齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn),使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過挺柱、推桿、調(diào)整螺釘,推動搖臂擺轉(zhuǎn),搖臂的另一端便向下推開氣門,同時使彈簧進(jìn)一步壓縮。 (2)氣門關(guān)閉:當(dāng)凸輪凸起部分的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)過挺柱以后,氣門在其彈簧張力的作用下,開度逐漸減小,直至最后關(guān)閉,進(jìn)氣或排氣過程即告結(jié)束。壓縮和作功行程中,氣門在彈簧張力作用下嚴(yán)密關(guān)閉,使氣缸密閉。 曲軸與凸輪軸的傳動比為21。 中置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為: 1.凸輪軸位于氣缸體的上部。 2
35、.推桿較短,運(yùn)動慣性小。 3.也可省去推桿,而由挺柱直接驅(qū)動搖臂,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高時,減小氣門傳動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量。 上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為: 1.凸輪軸布置在氣缸蓋上。2.凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動氣門,沒有挺柱和推桿,使往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量大大減小,因此它適用于高速發(fā)動機(jī)。 上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式有:鏈條驅(qū)動和同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動多氣門結(jié)構(gòu)三氣門配氣機(jī)構(gòu)氣門間隙定義:氣門在完全關(guān)閉時,氣門桿尾端與氣門傳動組零件之間的間隙。 必要性:發(fā)動機(jī)工作時,氣門將因溫度升高而膨脹,如果氣門及其傳動件之間,在冷態(tài)時無間隙或間隙過小,則在熱態(tài)時,氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉
36、不嚴(yán),造成發(fā)動機(jī)在壓縮和作功行程中漏氣,而使功率下降,嚴(yán)重時甚至不易起動。 通常在發(fā)動機(jī)冷態(tài)裝配時,留有氣門間隙,以補(bǔ)償氣門受熱后的膨脹量。有的發(fā)動機(jī)采用液力挺柱,挺柱的長度能自動變化,隨時補(bǔ)償氣門的熱膨脹量,故不需要預(yù)留氣門間隙。 氣門間隙過大和過小的危害 氣門間隙的大小由發(fā)動機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定。一般在冷態(tài)時,進(jìn)氣門的間隙為0.250.35mm,排氣門的間隙為0.300.35mm。 過小:如果氣門間隙過小,發(fā)動機(jī)在熱態(tài)下可能因氣門關(guān)閉不嚴(yán)而發(fā)生漏氣,導(dǎo)致功率下降,甚至氣門燒壞。 過大:如果氣門間隙過大,則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊響聲,并加速磨損。同時,也會使氣門開啟的持續(xù)
37、時間減少,氣缸的充氣以及排氣情況變壞。 配氣相位 定義: 用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時刻和開啟持續(xù)時間,稱為配氣相位。 配氣相位的內(nèi)容 1.進(jìn)氣提前角 2.進(jìn)氣遲后角 3.排氣提前角 4.排氣遲后角進(jìn)氣門的配氣相位1.進(jìn)氣提前角 (1)定義:在排氣沖程接近終了,活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前,進(jìn)氣門便開始開啟。從進(jìn)氣門開始開啟到上止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣提前角(或早開角)。進(jìn)氣提前角用表示,一般為1030。 (2)目的:進(jìn)氣門早開,使得活塞到達(dá)上止點(diǎn)開始向下運(yùn)動時,因進(jìn)氣門已有一定開度,所以可較快地獲得較大的進(jìn)氣通道截面,減少進(jìn)氣阻力。 2.進(jìn)氣遲后角 (1)定義:在進(jìn)氣沖程下止點(diǎn)過后,活塞重又上
38、行一段,進(jìn)氣門才關(guān)閉。從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣遲后角(或晚關(guān)角)。進(jìn)氣遲后角用表示,一般為4080。 (2)目的: 利用壓力差繼續(xù)進(jìn)氣利用進(jìn)氣慣性繼續(xù)進(jìn)氣 排氣門的配氣相位1.排氣提前角 (1)定義:在作功行程的后期,活塞到達(dá)下止點(diǎn)前,排氣門便開始開啟。從排氣門開始開啟到下止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣提前角(或早開角)。排氣提前角用表示,一般為4080。 (2)目的: 利用氣缸內(nèi)的廢氣壓力提前自由排氣;減少,排氣消耗的功率;高溫廢氣的早排,還可以防止發(fā)動機(jī)過熱。 2.排氣遲后角 (1)定義:在活塞越過上止點(diǎn)后,排氣門才關(guān)閉。從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣遲后角
39、(或晚關(guān)角)。排氣遲后角用表示,一般為1030。 (2)目的: 利用缸內(nèi)外壓力差繼續(xù)排氣;利用慣性繼續(xù)排氣。由此可見,氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角,即排氣持續(xù)角為+180+。 配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件1.氣門組氣門組的主要機(jī)件有氣門氣門座氣門導(dǎo)管氣門彈簧彈簧座氣門鎖片氣門油封等 氣門氣門是由頭部和桿部組成的。頭部用來封閉氣缸的進(jìn)、排氣通道,桿部則主要為氣門的運(yùn)動導(dǎo)向。 氣門頂部 氣門頂部的形狀 凸頂:凸頂?shù)膭偠却螅軣崦娣e也大,用于某些排氣門; 平頂:平頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)簡單、制造方便,受熱面積小,應(yīng)用多; 凹頂:也稱漏斗形,其質(zhì)量小、慣性小,頭部與桿部有較大的過渡圓弧,使氣流阻力小,以及具有較大的彈性,對
40、氣門座的適應(yīng)性好(又稱柔性氣門),容易獲得較好的磨合,但受熱面積大,易存廢氣,容易過熱及受熱易變形,所以僅用作進(jìn)氣門。氣門錐角 定義:氣門錐面與氣門頂平面的夾角稱為氣門錐角。常用的氣門錐角為30和45。 氣門錐角的作用: 提高密封性和導(dǎo)熱性; 氣門落座有自動定位作用; 避免使氣流拐彎過大而降低流速。 有了錐角,氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物,即有自潔作用。 氣門的桿部 氣門桿部具有較高的加工精度和較低的粗糙度。彈簧座的固定 氣門桿的尾部采用鎖片式結(jié)構(gòu)或鎖銷式固定彈簧座。 氣門彈簧 (1)保證氣門自動回位關(guān)閉而密封。(2)保證氣門與氣門座的座合壓力。(3)吸收氣門在開啟和關(guān)閉過程中傳動零件所產(chǎn)生
41、的慣性力,以防止各種傳動件彼此分離而破壞配氣機(jī)構(gòu)正常工作。其形式有:等螺距彈簧不等螺距彈簧雙彈簧2.氣門傳動組凸輪軸 1.驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉,使其符合發(fā)動機(jī)的工作順序、配氣相位及氣門開度的變化規(guī)律等要求。 2.有些汽油機(jī)還用它來驅(qū)動汽油泵、機(jī)油泵和分電器。 凸輪結(jié)構(gòu)凸輪輪廓中,O為凸輪軸的軸心,圓弧EA為凸輪的基圓,AB和DE為凸輪的緩沖段,BCD為凸輪的工作段,C點(diǎn)時升程最大,它決定了氣門的最大開度。 凸輪的工作過程如下:當(dāng)凸輪按圖中方向轉(zhuǎn)過EA時,挺柱處于最低位置不動,氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。凸輪轉(zhuǎn)至A點(diǎn)時,挺柱開始移動。繼續(xù)轉(zhuǎn)動,在緩沖段AB內(nèi)的某點(diǎn)M處消除氣門間隙,氣門開始開啟,
42、至C點(diǎn)時氣門開度最大,而后逐漸關(guān)小,至緩沖段DE內(nèi)某點(diǎn)N時,氣門完全關(guān)閉。此后,挺柱繼續(xù)下落,出現(xiàn)氣門間隙,至E點(diǎn)時挺柱又處于最低位置。 下置式凸輪軸的軸向限位 在凸輪軸前軸頸與正時齒輪之間壓裝有調(diào)節(jié)環(huán),調(diào)節(jié)環(huán)外面松套一止推板,止推板用螺釘固定于氣缸體前端面,調(diào)節(jié)環(huán)的厚度大于止推板的厚度,二者之差稱為凸輪軸的軸向間隙,其間隙為0.080.20mm。 挺柱 功用:將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 型式:常見挺柱主要有筒式和滾輪式兩種。 液力挺柱 采用液力挺柱,消除了配氣機(jī)構(gòu)中的間隙,減小了各零件的沖擊載荷和噪聲,同時凸輪輪廓可設(shè)計得比較陡一些,氣門開啟和關(guān)閉更快,以減小進(jìn)排氣阻力,改善發(fā)動機(jī)的換氣,
43、提高發(fā)動機(jī)的性能,特別是高速性能。 搖臂和搖臂組 搖臂裝在搖臂軸上,搖臂軸通過搖臂軸支座裝在氣缸蓋上。搖臂是一個不等臂杠桿,其長臂一端驅(qū)動氣門。第二節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的維修一、配氣機(jī)構(gòu)的拆裝要點(diǎn)首先從氣缸蓋上拆下?lián)u臂軸總成;其次拆下凸輪軸及其正時齒輪總成;最后從缸蓋上拆下氣門組的零件。配氣機(jī)構(gòu)的安裝順序與拆卸順序正好相反,只是增加了一道在零件的摩擦表面涂抹機(jī)油的程序。氣門與氣門座是成對配研的,安裝時不得錯亂。另外,挺柱與挺柱導(dǎo)向孔經(jīng)過磨合,彼此已經(jīng)相適,安裝時最好也不要錯亂。 1搖臂軸總成的拆裝要點(diǎn) 在拆卸搖臂軸總成時,要把全部搖臂軸支座的固定螺栓分幾次逐漸擰松,使搖臂軸平行地遠(yuǎn)離氣缸蓋。 安裝時亦
44、然,以防拆裝不當(dāng)造成搖臂軸彎曲。 2凸輪軸總成的拆裝要點(diǎn) (1)確認(rèn)配氣正時記號 拆卸凸輪軸總成前應(yīng)仔細(xì)觀察曲軸和凸輪軸正時齒輪的配氣正時記號。 配氣正時記號的一般規(guī)律是: 對于齒輪傳動的配氣機(jī)構(gòu),配氣正時記號般都打在齒輪上。 對于同步帶傳動或鏈傳動的配氣機(jī)構(gòu),配氣正時記號通常分別制在正時同步帶輪(或鏈輪)和其后側(cè)靜止不動的殼體件上。 安裝時,只要使曲軸和凸輪軸的正時同步帶輪(或鏈輪)上的正時記號分別和其后側(cè)殼體上的記號對準(zhǔn),然后再安裝同步帶(或鏈條),即可保證配氣正時。 (2)中、下置式凸輪軸的拆裝 無論中、下置式還是上置式凸輪軸,在拆卸時都要首先解除其軸向定位。 下置式凸輪軸與曲軸的定時齒
45、輪是一對圓柱斜齒輪,其相互嚙合的斜齒與凸輪軸和曲軸的軸線不平行,只有一邊轉(zhuǎn)動、一邊沿軸向外撬凸輪軸齒輪,才能使其脫離嚙合。(安裝時,對準(zhǔn)記號后,亦應(yīng)在轉(zhuǎn)動的同時推壓凸輪軸齒輪,使其與曲軸齒輪進(jìn)入全齒嚙合狀態(tài)為止。)然后,用手邊轉(zhuǎn)動(防止凸輪和挺柱卡住)邊向外抽出凸輪軸。 (3)上置式凸輪軸的拆裝 同前述搖臂軸總成的拆裝要點(diǎn)一樣。二、進(jìn)、排氣門和一缸壓縮行程上止點(diǎn)確認(rèn) 進(jìn)、排氣門的確認(rèn)(1)根據(jù)氣門與所對應(yīng)的氣道確定。進(jìn)氣歧管所對的是氣缸蓋上的進(jìn)氣道和進(jìn)氣門;排氣歧管所對的是排氣道和排氣門。(2)用轉(zhuǎn)動曲軸觀察確定。方法是:轉(zhuǎn)動曲軸,觀察各缸的兩個氣門,先動為排氣門,隨后動的為進(jìn)氣門,并在氣門上
46、作記號。2一缸壓縮上止點(diǎn)的確定 (1)分火頭判斷法:記下一缸分高壓線的位置,打開分電器蓋,轉(zhuǎn)動曲軸,當(dāng)分火頭與一缸分高壓線位置相對時,表示一缸在壓縮上止點(diǎn)。 (2)逆推法:轉(zhuǎn)動曲軸,觀察與一缸曲軸連桿軸頸同在一個方位的最后缸(如直列六缸機(jī)的第六缸或四缸機(jī)的第四缸)的排氣門打開又逐漸關(guān)閉到進(jìn)氣門動作瞬間,為六(四)缸在排氣上止點(diǎn),即一缸在壓縮上止點(diǎn)。 (3)按發(fā)動機(jī)上的第一缸上止點(diǎn)記號確定一缸壓縮上止點(diǎn)。很多發(fā)動機(jī)在曲軸的后端或前端制有確定第一缸上止點(diǎn)的記號。當(dāng)兩記號對齊時,第一缸活塞正好處于壓縮或排氣上止點(diǎn)位置。第一缸壓縮行程上止點(diǎn)的確定方法是:先找到壓縮行程,然后再確定壓縮上止點(diǎn)。找壓縮行程
47、常用的兩種方法:一種是把一缸火花塞(或噴油器)座孔用棉球堵住,搖轉(zhuǎn)曲軸,當(dāng)棉球被氣缸內(nèi)的壓縮氣體彈出時,表明該缸已進(jìn)入壓縮行程。另一種是搖轉(zhuǎn)曲軸,看一缸氣門的動作,當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉時,表明該缸已進(jìn)入壓縮行程。按上述方法找到一缸壓縮行程后,慢慢搖轉(zhuǎn)曲軸,使一缸上止點(diǎn)記號對齊,此時一缸活塞所處的上止點(diǎn)位置便是壓縮行程上止點(diǎn)。三、氣門組零件的檢修 1氣門與氣門座的配合要求氣門與氣門座密封錐面角度應(yīng)一致。氣門與氣門座的密封帶位置在中部靠里。氣門與氣門座的密封帶寬度一般為12.5 mm。氣門密封錐面與桿部的同軸度誤差和氣門座與導(dǎo)管的同軸度誤差應(yīng)不大于0.05 mm。氣門桿與導(dǎo)管的配合間隙應(yīng)符合原廠規(guī)定。 2
48、氣門的檢修下列情況需要進(jìn)行檢修載貨汽車氣門桿的磨損量大于0.10mm,轎車氣門桿的磨損大于0.05mm,或出現(xiàn)明顯的臺階形磨損。 氣門頭圓柱面的厚度小于1.0mm。 氣門尾端的磨損大于0.5 mm。 氣門桿的直線度按圖示方法檢查。當(dāng)氣門桿的直線度誤差大于0.05 mm時,應(yīng)予更換或校直,校直后的直線度誤差不得大于0.02mm。四、氣門傳動組零件的檢修 1凸輪軸及軸承的檢修凸輪軸的耗損與檢修 凸輪軸的主要耗損是凸輪、支承軸頸表面、正時齒輪軸頸鍵槽的磨損和凸輪軸的彎曲變形。 凸輪磨損的檢測 測量凸輪的最大高度H與基圓直徑D的差來衡量凸輪的磨損程度。凸輪磨損后,其升程減小0.40mm以上時,應(yīng)更換新
49、凸輪軸。 凸輪軸彎曲變形的檢修 凸輪軸的彎曲變形,多因氣門挺柱卡滯,凸輪軸受到過大的彎矩作用而發(fā)生的。通常用下圖的方法檢測凸輪軸的彎曲變形。若中間軸頸的徑向圓跳動大于0.10mm,則應(yīng)進(jìn)行校正(鋼質(zhì)凸輪軸)。凸輪軸校直后,中間各軸頸的徑向圓跳動應(yīng)不大于0.04 mm。凸輪軸軸頸的檢修 正時齒輪軸頸鍵槽的檢修 汽油泵驅(qū)動偏心輪的直徑極限磨損量為1 mm。磨損逾限時,應(yīng)更換新凸輪軸。2.正時鏈輪和鏈條的檢查 (1)正時鏈條的檢查:測鏈條長度時,對鏈條施以一定的拉力,拉緊后測量其長度L,不符合要求則應(yīng)更換新鏈條。 (2)正時鏈輪的檢查:將鏈條分別包住凸輪軸正時鏈輪和曲軸正時鏈輪,用游標(biāo)卡尺測量其直徑
50、,其直徑不得小于允許值。例如豐田2Y、3Y發(fā)動機(jī)正時鏈輪直徑允許的最小值:凸輪軸正時鏈輪為114mm;曲軸正時鏈輪為59mm。若小于此值時,應(yīng)更換鏈條和鏈輪。 3同步帶的定期更換 同步帶應(yīng)定期更換,以防發(fā)動機(jī)工作中突然斷裂時,氣門撞壞活塞、缸蓋等零件,造成嚴(yán)重?fù)p失。微型車發(fā)動機(jī)在正常使用情況下一般每行駛100,000 km更換一次同步帶。 4正時齒輪的檢查 正時齒輪嚙合間隙逾限或輪齒磨出臺階、出現(xiàn)裂紋或斷齒時,均應(yīng)更換齒輪。相互嚙合的鋼制齒輪應(yīng)成對更換。正時齒輪的嚙合間隙:鋼制齒輪0.030.30,使用極限0.40 mm;膠木齒輪00.50mm。第三節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)常見故障診斷與排除一、氣缸壓縮壓
51、力不足的原因及影響 二、氣缸壓縮壓力的檢測1氣缸壓縮壓力的檢測方法用氣缸壓力表可測量并記錄壓縮行程上止點(diǎn)時氣缸的壓縮壓力。 測量時,應(yīng)使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至正常溫度(水溫8090 )后熄火進(jìn)行。汽油機(jī)需要拆除全部火花塞,將阻風(fēng)門與節(jié)氣門全開,然后把氣缸壓力表的錐形橡膠頭用手壓緊在火花塞孔上,用起動機(jī)轉(zhuǎn)動曲軸35 s記錄壓力表指示的讀數(shù)。柴油機(jī)可將壓力表接在噴油器安裝孔上轉(zhuǎn)速在500rmin時測定。 各缸測量次數(shù)不少于2次,取平均值。在用車二級維護(hù)前:汽油機(jī)的氣缸壓力不低于原廠標(biāo)準(zhǔn)值的85;柴油機(jī)則不低于90。對各缸壓力差的要求是:汽油機(jī)不應(yīng)超過各缸壓力平均值的10,柴油機(jī)則不應(yīng)超過8。2檢測結(jié)果對比分
52、析測得的結(jié)果如低于原廠規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),可向該缸火花塞(或噴油器)孔內(nèi)注入2030ml機(jī)油,然后重測一次氣缸壓力。如果: 第二次測出的壓力比第一次高,接近于標(biāo)準(zhǔn)壓力,則表明活塞氣缸組密封不良。 第二次測出的壓力與第一次差不多,則表明是氣門或氣缸墊密封不良。 如相鄰兩缸兩次檢測的壓力都很低,則表明是兩缸相鄰處的氣缸墊燒損竄氣。三、進(jìn)氣管真空度的檢測 通常用量程為0120kPa的汽車發(fā)動機(jī)檢測專用真空表檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的真空度。真空表由表頭和軟管組成。軟管的一頭連接在表頭上,測量時把另一頭連接在進(jìn)氣管的接頭上。檢測前應(yīng)將發(fā)動機(jī)預(yù)熱到正常工作溫度。 發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,真空表指針穩(wěn)定地指在57.42-70.9
53、3 kPa范圍內(nèi)表示密封性正常; 當(dāng)迅速開啟并關(guān)閉節(jié)氣門時,指針能隨之?dāng)[動在67.684.44kPa之間,則進(jìn)一步表明技術(shù)狀況良好。 怠速時指針低于正常值,主要是活塞環(huán)、進(jìn)氣管或化油器襯墊漏氣造成,也可能與點(diǎn)火過遲或配氣過遲有關(guān)。此種情況若突然開大并關(guān)閉節(jié)氣門,指針回落至零,且回跳不到84.44 kPa。 怠速時指針在50.6667.55 kPa之間擺動,表示氣門粘滯或點(diǎn)火系有問題。 怠速時指針在33.7874.31 kPa之間緩慢擺動,且隨轉(zhuǎn)速升高而加劇擺動,表示氣門彈簧彈力不足,氣門導(dǎo)管磨損或氣缸襯墊泄漏。 怠速時指針在40.5360.80kPa之間緩慢擺動,表示化油器調(diào)整不良。 怠速時指
54、針逐漸下落至零,表示排氣管系統(tǒng)阻塞。 怠速時指針快速擺動,升速時指針反而穩(wěn)定,表示進(jìn)氣門與氣門導(dǎo)管磨損松曠。四、氣門響的診斷方法 1故障現(xiàn)象 發(fā)動機(jī)怠速時發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的“嗒、嗒、嗒”(在氣門腳處)或“啪、啪、啪”響聲。在氣門座處的敲擊聲,轉(zhuǎn)速升高時響聲也隨之升高,溫度變化或單缸斷火時響聲不變。若有多只氣門響,則聲音比較雜亂。 2故障原因(1)氣門腳響 氣門間隙太大; 氣門間隙調(diào)整螺釘松動,或氣門間隙處搖臂和氣門桿端的接觸面不平; 配氣凸輪外形加工不準(zhǔn)或磨損過甚,造成緩沖段效能下降,加重了挺桿對氣門腳的沖擊; 氣門腳處潤滑不良。 (2)氣門落座響 氣門桿與其導(dǎo)管配合間隙太大; 氣門頭部
55、與氣門座接觸不良; 氣門間隙太大。3故障診斷與排除方法氣門腳響和氣門落座響很類似。(1)聽診:打開加機(jī)油口蓋,當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,聽到有節(jié)奏的響聲,可稍提節(jié)氣門,如此時響聲變明顯,逐漸加油時響聲又隨轉(zhuǎn)速的提高節(jié)奏加快,可初步斷定為氣門腳響或氣門落座響。 柴油機(jī)由于受著火敲擊聲的影響,氣門響不易聽珍。聽診時可采用提高轉(zhuǎn)速后迅速收油門的方法,在發(fā)動機(jī)降速時,避開著火敲擊聲的干擾,仔細(xì)傾聽。(2)檢查氣門間隙:若間隙過大,應(yīng)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值,然后再起動發(fā)動機(jī),如響聲消失則說明是氣門腳響;如響聲無變化,說明是氣門落座響。氣門座響如系座圈松動造成,其響聲不如氣門腳響堅實(shí),且?guī)в衅扑槁?。END第4章發(fā)動機(jī)冷卻
56、系的構(gòu)造與維修學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1能正確敘述水冷卻系的功用、結(jié)構(gòu)及工作原理;2能正確描述水冷系冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)的方式;3能正確描述水冷系主要機(jī)件的檢測及維修方法。能力目標(biāo)1能對水冷系主要機(jī)件進(jìn)行熟練拆卸、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整;2能對水冷系進(jìn)行一、二級維護(hù)作業(yè);3能對水冷系的一般故障進(jìn)行診斷并予以排除。第一節(jié)發(fā)動機(jī)冷卻系的構(gòu)造和工作原理一、冷卻系的作用保持發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度(8090 )范圍內(nèi)工作。 發(fā)動機(jī)的冷卻方式 根據(jù)所用冷卻介質(zhì)不同,可分為風(fēng)冷式和水冷式。 水冷式以水為冷卻介質(zhì),熱量先由機(jī)件傳給水,靠水的流動把熱量帶走而后散入大氣中。散熱后的水再重新流回到受熱機(jī)件處。適當(dāng)調(diào)節(jié)水路和冷卻強(qiáng)度,就能保
57、持發(fā)動機(jī)的正常工作溫度。同時,還可用熱水預(yù)熱發(fā)動機(jī),便于冬季起動。 風(fēng)冷式高溫零件的熱量直接散入大氣。 二、水冷系的組成及水路膨脹水箱、風(fēng)扇(有的裝風(fēng)扇離合器)、水泵、水套(在氣缸蓋或氣缸體上制出的夾層空間)、散熱器、百葉窗、節(jié)溫器、水管、水溫表和傳感器等。 三、水冷系主要部件1.散熱器將水套出來的熱水自上而下或橫向地分成許多小股并將其熱量散給周圍的空氣。 散熱器由上水室、下水室、散熱器芯等組成。 散熱器蓋散熱器蓋上帶有空氣-蒸汽閥空氣閥在散熱器內(nèi)氣壓下降時,與大氣相通,防止散熱器芯管被大氣壓壞。蒸汽閥一般在散熱器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時,閥門開啟,部分水蒸氣經(jīng)泄氣管排入大氣,避免損壞散熱器。 膨脹
58、水箱 膨脹水箱多用半透明材料(如塑料)制成。透過箱體可直接方便地觀察到液面高度,無需打開散熱器蓋。膨脹水箱的上部用一個較細(xì)的軟管與水箱的加水管相連,底部通過水管與水泵的進(jìn)水側(cè)相連接,通常位置略高于散熱器。水泵作用:對冷卻水加壓,使之在冷卻系中循環(huán)流動。壓水:當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,由于離心力的作用,水被甩向葉輪邊緣,在蝸形殼體內(nèi)將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗埽?jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管被壓送到發(fā)動機(jī)水套內(nèi)。吸水:與壓水同時,葉輪中心處壓力降低,散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管3被吸進(jìn)葉輪中心部分。 (1)組成:水泵由殼體、葉輪、泵蓋板、水泵軸、支承軸承、水封等組成。(2)水泵與風(fēng)扇同軸,通過V帶傳動。(3)泵蓋上有出水孔
59、。泵殼上有進(jìn)水孔A,用橡膠管與散熱器出水管相連。泵殼上面有旁通孔,與氣缸蓋上的出水管相連,當(dāng)冷卻水溫度低于349K(76)時,部分冷卻水由此直接進(jìn)入水泵。 (4)葉輪工作室的進(jìn)水室B與進(jìn)水孔、旁通孔相通;出水室由出水孔與水套相連。 (5)水泵軸通過兩個軸承支承在殼體,軸承間有隔套定位。 (6)水泵軸上裝有拋水圈,以防水封滲漏時浸濕軸承,滲出的水被拋水圈從檢視孔甩出,可避免破壞軸承潤滑。 (7)水封裝在葉輪的左面,水封通常由密封墊圈、水封皮碗和彈簧等組成。 水泵風(fēng)扇 1.作用:提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量,以增強(qiáng)散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動機(jī)附件。 2.安裝位置:風(fēng)扇多為軸流式,裝在發(fā)動機(jī)殼與散
60、熱器之間,與水泵同軸驅(qū)動。 3.風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素:風(fēng)扇的扇風(fēng)量主要與風(fēng)扇的直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形狀、葉片安裝角及葉片數(shù)目有關(guān)。 4.風(fēng)扇葉片材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數(shù):46片。 葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)平面之間有一偏扭角 。風(fēng)扇節(jié)溫器1.作用 隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷和水溫的大小而自動改變冷卻液的流量和循環(huán)路線,保證發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下工作,減少燃料消耗和機(jī)件的磨損。 2. 蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、副閥門、石蠟、感應(yīng)體、中心桿、橡膠管和彈簧等組成。蠟式節(jié)溫器的工作原理(1)當(dāng)水溫低于349K(76)時,主閥門完全關(guān)閉,副閥門完全開啟,由氣缸蓋出來的水經(jīng)旁通管直接進(jìn)入水泵,故稱小循環(huán)
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