汽缸蓋汽缸墊及油底殼的結(jié)構(gòu)課件

模塊二曲柄連桿機構(gòu)課題一機體組的結(jié)構(gòu)與檢修課題二活塞連桿組的檢修和選配課題四曲柄連桿機構(gòu)的拆裝課題三

曲軸飛輪組的結(jié)構(gòu)與檢修課題一

機體組的結(jié)構(gòu)與檢修1.汽缸體與汽缸蓋的檢修2.汽缸套和汽缸墊的檢修1.機體組的功用和組成技能點知識點2.汽缸體、汽缸蓋、汽缸墊及油底殼的結(jié)構(gòu)有一桑塔納300型發(fā)動機，經(jīng)過較長一段使用，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機動力有嚴重不足現(xiàn)象，這就需要對發(fā)動機進行檢修。首先要對機體組進行檢修。圖2－1機體組的組成部件修機體組時，主要包括檢查汽缸體和汽缸蓋的裂紋、變形等常見損傷，校正汽缸蓋變形，鏜缸，鑲套等內(nèi)容，注意檢修步驟和方法，并且能夠正確使用檢修工具。任務(wù)分析一、汽缸體水冷發(fā)動機的汽缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為汽缸體－曲軸箱，汽缸體一般用灰鑄鐵鑄成，汽缸體上部的圓柱形空腔稱為汽缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間，如圖2－2所示。圖2－2汽缸體一、汽缸體1．汽缸體的形式

根據(jù)汽缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把汽缸體分為以下三種形式：一般式汽缸體、龍門式汽缸體和隧道式汽缸體，如圖2－3所示。一、汽缸體（2）龍門式汽缸體。其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷；但其缺點是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。桑塔納、捷達、奧迪汽車用發(fā)動機屬于這種結(jié)構(gòu)。一、汽缸體（3）隧道式汽缸體。這種形式的汽缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從汽缸體后部裝入。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。多用于主軸承采用滾動軸承的組合式曲軸，如黃河JN1181C13型汽車6135Q型發(fā)動機。一、汽缸體2．汽缸體的材料和加工方法汽缸工作表面由于經(jīng)常與高溫、高壓燃氣相接觸，且有活塞在其中作高速往復(fù)運動，故必須耐高溫、耐磨損、耐腐蝕。為了滿足以上的要求，通常從汽缸材料、加工精度和結(jié)構(gòu)型式等方面來予以保證。例如采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵作為汽缸體的材料，汽缸內(nèi)壁按2級精度加工并經(jīng)珩磨，使其工作表面的粗糙度、形狀和尺寸的精度要求都比較高。一、汽缸體3．汽缸體的冷卻方式按冷卻介質(zhì)的不同，可分為水冷和風(fēng)冷兩種，如圖2-4所示。汽車發(fā)動機上采用較多的是水冷卻。發(fā)動機用水冷卻時，汽缸周圍和汽缸蓋中均有用以充水的空腔，稱為水套，汽缸體和汽缸蓋上的水套是相互連通的。利用水套中的冷卻水流過高溫零件的周圍而將熱量帶走。發(fā)動機用空氣冷卻時（風(fēng)冷式），在汽缸體和汽缸蓋外表面鑄有許多散熱片，以增加散熱面積，保證散熱充分。一般風(fēng)冷式發(fā)動機的汽缸體與曲軸箱是分開鑄造的。一、汽缸體圖2－4水冷式和風(fēng)冷式發(fā)動機一、汽缸體4．汽缸的排列方式汽車發(fā)動機汽缸排列方式有三種：單列式、V型和對置式如圖2—5所示。圖2－5多缸發(fā)動機汽缸排列方式一、汽缸體單列式一般用于六缸以下發(fā)動機，如桑塔納、捷達、富康、一汽奧迪100型等汽車的發(fā)動機；V型多用于六缸以上發(fā)動機，它縮短了發(fā)動機的長度，降低了發(fā)動機的高度，增加了汽缸體的剛度，重量也有所減輕，但加大了發(fā)動機的寬度，且形狀復(fù)雜、加工困難；對置汽缸式發(fā)動機的高度比其他型式的小得多，在某些情況下，使得汽車（特別是轎車和大型客車）的總布置更為方便。一、汽缸體5．汽缸套的結(jié)構(gòu)形式圖2－6汽缸套一、汽缸體汽缸套有兩種結(jié)構(gòu)，如圖2－6所示。干式汽缸套不直接與冷卻水接觸，壁厚一般為1～3mm。濕式汽缸套則與冷卻水直接接觸，壁厚一般為5～

9mm。汽缸套裝入座孔后，通常汽缸套頂面略高出汽缸體上平面0.05～

0.15mm。這樣當(dāng)緊固汽缸蓋螺栓時，可將汽缸蓋襯墊壓得更緊，以保證汽缸的密封性，防止冷卻水和汽缸內(nèi)的高壓氣體竄漏。濕式汽缸套的優(yōu)點是在汽缸體上沒有封閉的水套，鑄造方便，容易拆卸更換，冷卻效果較好。其缺點是汽缸體的剛度差，易于漏氣漏水。二、汽缸蓋1．汽缸蓋的功用與組成汽缸蓋的主要功用是封閉汽缸上部，并與活塞頂部和汽缸壁一起構(gòu)成燃燒室。汽缸蓋安裝在汽缸體的上面，它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的汽缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。二、汽缸蓋汽缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的汽缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的汽缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的汽缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。二、汽缸蓋圖2－7所示為上海桑塔納轎車發(fā)動機的汽缸蓋分解圖。圖2－7桑塔納3000型發(fā)動機的汽缸蓋二、汽缸蓋2．汽缸蓋的類型在多缸發(fā)動機的中，只覆蓋一個汽缸的汽缸蓋，稱為單體汽缸蓋；能覆蓋部分（兩個以上）汽缸的稱為塊狀汽缸蓋；能覆蓋全部汽缸的汽缸蓋則成為整體汽缸蓋。汽缸蓋由于形狀復(fù)雜，一般都采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，目前，鋁合金鑄造的缸蓋，正在逐步推廣，有取代鑄鐵的趨勢。二、汽缸蓋3．汽油機燃燒室的形狀汽油機的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。燃燒室有如下基本要求：一是結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，面容比要小，充氣效率要高，以減小熱量損失及縮短火焰行程；二是使混合氣在壓縮終了時具有一定渦流運動，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時和充分的燃燒；三是表面要光滑，不易積炭，排氣凈化好。汽油機常用燃燒室形狀如圖2－8所示，共有三種。二、汽缸蓋圖2－8汽油機的燃燒室形狀半球形楔形盆形二、汽缸蓋（1）半球形燃燒室結(jié)構(gòu)較前兩種更緊湊。但因進排氣門分別置于缸蓋兩側(cè)，故使配氣機構(gòu)比較復(fù)雜。但由于其散熱面積小，有利于促進燃料的完全燃燒和減少排氣中的有害氣體，對排氣凈化有利。富康轎車發(fā)動機就采用了這種燃燒室。（2）楔形燃燒室結(jié)構(gòu)較簡單、緊湊。在壓縮終了時能形成擠氣渦流，因而燃燒速度較快，經(jīng)濟性和動力性較好。紅旗7560型轎車發(fā)動機采用楔形燃燒室。（3）盆形燃燒室結(jié)構(gòu)也較簡單、緊湊。捷達EA113型發(fā)動機采用了這種燃燒室。二、汽缸蓋4.汽缸蓋的安裝的要求汽缸蓋用螺栓固緊在汽缸體上。擰緊螺栓時，必須按由中央對稱地向四周擴展的順序分幾次進行。最后一次要用扭力扳手按制造廠規(guī)定的擰緊力矩值（如EQ6100－1型發(fā)動機此值為170～190N·m）擰緊，以免損壞汽缸襯墊和發(fā)生漏水現(xiàn)象。如果汽缸蓋由鋁合金制成，則最后必須在發(fā)動機冷態(tài)下擰緊，這樣在熱機狀態(tài)時能增加密封的可靠性，因為鋁制汽缸蓋的膨脹程度比鋼制螺栓的大；鑄鐵汽缸蓋則應(yīng)該在發(fā)動機熱機時最后擰緊。三、汽缸墊汽缸蓋與汽缸體之間置有汽缸墊，以保證燃燒室的密封。汽缸蓋襯墊應(yīng)滿足如下主要要求：1．在高溫、高壓燃氣作用下有足夠的強度，不易損壞；2．耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃氣或有壓力的機油和冷卻液的作用下不燒損或變形；3．具有一定彈性，能補償結(jié)合面的不平度，以保證密封；4．拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長。四、油底殼油底殼的主要功用是貯存機油并密封曲軸箱。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成如圖2－9所示。油底殼的形狀決定于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。有些發(fā)動機上，為了加強油底殼和機油的散熱，采用了鋁合金鑄造的油底殼，在殼的底部還鑄有相應(yīng)的散熱肋片。圖2－9油底殼a)薄鋼板油底殼b)輕金屬油底殼四、油底殼為了保證在發(fā)動機縱向傾斜式機油泵能經(jīng)常吸到機油，油底殼后部一般做得較深。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，防止汽車振動時油面波動過大。油底殼底部裝有放油塞。有的放油塞是磁性的，能吸集機油中的金屬屑，以減少發(fā)動機運動零件的磨損。五、發(fā)動機的支撐發(fā)動機一般通過汽缸體和飛輪殼或變速器殼支承在車架上，發(fā)動機的支承方式，一般有三點支承和四點支承兩種，如圖2－10所示。發(fā)動機在車架上的支撐是彈性的。圖2－10發(fā)動機支撐a)三點支撐b)四點支撐汽缸體與汽缸蓋的主要損壞形式有：汽缸體上下平面的翹曲變形汽缸體和汽缸蓋裂紋汽缸的磨損汽缸體上螺紋孔的損壞以及水道孔邊緣處的腐蝕等。一、汽缸體與汽缸蓋的檢修1．汽缸體與汽缸蓋翹曲變形的檢修汽缸體與汽缸蓋的翹曲變形可用平板做接觸檢驗，或者用直尺和塞尺檢測。用直尺和塞尺檢測缸蓋平面翹曲的方法為在長寬和對角線方向上進行測量，求得其平面度誤差，如圖2－11所示。圖2－11汽缸體和汽缸蓋平面度的檢測一、汽缸體與汽缸蓋的檢修汽缸體平面局部不平可用鏟削的方法修平；平面變形較大時，可采用平面磨床進行磨削加工修理?？偳邢髁考s為0.24～０.50mm。在任意位置上，汽缸體平面度每50mm×50mm范圍內(nèi)均應(yīng)不大于0.05mm。汽缸蓋可根據(jù)情況采用磨削等方法修平。汽缸蓋的平面度要求：全長上不大于0.10mm,在100mm長度上不大于0.03mm。一、汽缸體與汽缸蓋的檢修2．主軸承座孔同軸度的檢測以汽缸體前、后兩主軸承承孔為測量基準，用專用檢驗儀進行檢測，如圖2－12所示。要求：所有主軸承座孔的同軸度誤差不大于0.15mm，相鄰兩個主軸承座孔的同軸度誤差不大于0.10mm。圖2－12主軸承座孔同軸度誤差檢驗儀一、汽缸體與汽缸蓋的檢修3．汽缸軸線與主軸承座孔軸線垂直度的檢測用垂直度檢驗儀對汽缸與主軸承座孔軸線的垂直度進行檢驗，如圖2－13所示。要求：汽缸與主軸承承孔垂直度偏差一般不大于0.03／100mm；在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。圖2－13汽缸軸線與主軸承座孔軸線垂直度檢驗儀二、汽缸體與汽缸蓋裂紋的檢修汽缸體與汽缸蓋容易產(chǎn)生裂紋，原因：與其結(jié)構(gòu)有關(guān)；與工作條件和使用不當(dāng)有關(guān)。常見的裂紋有：曲軸箱的共振裂紋；水套的冰凍裂紋；汽缸套承孔因型芯偏移，加上修理尺寸級數(shù)過多和鑲裝汽缸套過盈量過大，壓裝工藝不當(dāng)?shù)仍斐傻牧鸭y。二、汽缸體與汽缸蓋裂紋的檢修裂紋的檢查通常采用水壓試驗，如圖2-14所示。鑲配氣門座圈、氣門導(dǎo)管和汽缸套時，若過盈量大時可能造成新的裂紋，因在這些工序后再進行一次水壓試驗。對曲軸箱等應(yīng)力大的部位的裂紋采取加熱減應(yīng)焊進行修理，對水套及其應(yīng)力小的部位的裂紋可以采用膠粘修復(fù)。圖2－14汽缸體、汽缸蓋的水壓試驗三、汽缸的磨損與檢修1．汽缸的磨損汽缸磨損程度是決定發(fā)動機是否需要大修的主要依據(jù)。所以，掌握汽缸磨損規(guī)律，分析汽缸磨損原因，提高檢測和維修質(zhì)量，并在使用中減輕汽缸磨損，是延長發(fā)動機使用壽命的重要措施。三、汽缸的磨損與檢修（1）汽缸磨損規(guī)律磨損特點如圖2－15和圖2－16所示。（2）汽缸磨損的檢測汽缸的檢查一般包括兩項內(nèi)容：一是外觀檢查，檢查汽缸的機械損傷、表面質(zhì)量和化學(xué)腐蝕程度等；二是用內(nèi)徑量缸表檢測汽缸的最大磨損量、圓度誤差和圓柱度誤差，如圖2-17所示。汽缸的磨損程度一般用圓度和圓柱度表示，也有以標準尺寸與汽缸磨損后的最大尺寸的差值來衡量的，如桑塔塔、捷達等汽車。三、汽缸的磨損與檢修圖2－15汽缸軸線方向的磨損1－縱向2－橫向圖2－16汽缸斷面上的磨損三、汽缸的磨損與檢修圖2－17用量缸表測量汽缸磨損三、汽缸的磨損與檢修汽缸的技術(shù)要求如下：(1)汽缸的圓度誤差達到0.050mm～0.063mm;圓柱度誤差達到0.175mm～0.250mm；最大磨損量有修理尺寸的汽缸達到0.2mm；無修理尺寸的汽缸（薄型缸套）達到0.4mm.；其中一項達到限值時必須修理或更換汽缸（套）。（2）汽缸的圓度誤差和圓柱度誤差均小于限值，而磨損量小于0.15mm時，可更換活塞及活塞環(huán)。三、汽缸的磨損與檢修2．汽缸的修理當(dāng)發(fā)動機中磨損量最大的汽缸,其圓度和圓柱度超過規(guī)定標準時(如汽油機,圓度超過0.05mm,或圓柱度超過0.175mm;柴油機，圓度超過0.063mm,或圓柱度超過0.25mm,或桑塔納、捷達汽車，其標準尺寸和最大磨損尺寸超過0.08mm),則應(yīng)進行修理。汽缸的修理通常通過鏜削和磨削加工完成。三、汽缸的磨損與檢修（1）汽缸的鏜削。目前常用的鏜缸設(shè)備為固定式鏜磨缸機和移動式鏜磨缸機。1)以汽缸體上平面作基準。（應(yīng)用較少）2）以汽缸體下平面為基準。（應(yīng)用較廣泛）3）以兩端曲軸軸承承孔的公共軸線為基準。4）汽缸修理尺寸的選擇。汽缸磨損后，通常采用機械加工方法修復(fù)，即修理尺寸法和鑲套修復(fù)法。5)刀具材料與切削用量。三、汽缸的磨損與檢修（2）汽缸的珩磨。汽缸鏜削后進行珩磨的目的是使汽缸具有合理的表面粗糙度和配合特性，并具有良好的磨合性能。汽車維修行業(yè)常用的珩磨設(shè)備是M4215立式珩磨機。網(wǎng)紋磨削法如圖2－18所示。圖2－18缸筒交叉網(wǎng)紋三、汽缸的磨損與檢修3．汽缸套的鑲換

汽缸套磨損超過最大修理尺寸或薄壁汽缸套磨損逾限、汽缸套裂紋以及汽缸套與承孔配合松曠，產(chǎn)生漏水等故障，都必須用鑲套修復(fù)法來更換汽缸套。更換汽缸套應(yīng)先檢修承孔，然后鑲裝新汽缸套。用汽缸套拆裝工具拉出舊汽缸套，如圖2－19a所示。用圖2－19b所示工具將新汽缸套壓入承孔。壓裝時按隔缸鑲套的順序進行。圖2－19汽缸套的拆裝a)拉出汽缸套b)壓入汽缸套三、汽缸的磨損與檢修濕式氣缸套在裝配前除了清潔承孔，清潔承孔上下斷面的水垢外，應(yīng)在承孔上涂擦石墨粉，密封圈及氣缸套上部止口均應(yīng)涂密封膠，然后將密封圈和氣缸套一同壓入承孔。氣缸套鑲裝完畢后，應(yīng)對缸體進行水壓試驗。干式氣缸套鑲裝后，上端面應(yīng)與缸體上平面等高，不得低于缸體上平面；濕式氣缸套安裝后一般應(yīng)高出氣缸體平面0.05mm～0.15mm。因此，安裝前應(yīng)檢查或修整氣缸套上端面止口的高度，若規(guī)定安裝金屬密封圈，計算止口高度時還應(yīng)考慮密封墊的高度，止口和密封墊應(yīng)平整無皺折、無毛刺。三、汽缸的磨損與檢修濕式汽缸套密封圈裝入槽后，密封圈應(yīng)高出汽缸外圓柱面0.5～1mm，密封圈側(cè)面應(yīng)由0.5mm余隙，如圖2－20所示。圖2－20密封圈在槽內(nèi)的位置1－汽缸套2－密封圈3－承孔課題二活塞連桿組的結(jié)構(gòu)與檢修1.活塞連桿組的修理和選配2.活塞環(huán)（三隙）檢驗活塞、活塞環(huán)、活塞銷的功用和結(jié)構(gòu)組合技能點知識點3.連桿變形的檢驗有一臺桑塔納3000型發(fā)動機,經(jīng)過較長一段的使用，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機有異常響聲，根據(jù)故障現(xiàn)象使用發(fā)動機綜合診斷儀進行檢查，初步診斷為發(fā)動機活塞銷響（活塞銷屬于發(fā)動機活塞連桿組）?；钊B桿組和曲軸飛輪組的位置關(guān)系如圖2－21所示，它的主要功用是：實現(xiàn)運動的轉(zhuǎn)換、實現(xiàn)能量的傳遞。圖2－21活塞連桿組的位置任務(wù)分析檢修活塞連桿組時，主要包括活塞的選配、活塞環(huán)的選配、活塞銷的選配、連桿組的檢驗與校正等內(nèi)容。一、活塞連桿組的組成活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機件組成如圖2－22所示。圖2－22活塞連桿組的結(jié)構(gòu)組成二、活塞活塞的功用是與汽缸蓋共同構(gòu)成燃燒室，承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。1．活塞的材料目前，汽車發(fā)動機目前廣泛采用的活塞材料是鋁合金。鋁合金活塞具有質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好的優(yōu)點。缺點是熱膨脹系數(shù)較大，在溫度升高時，強度和硬度下降較快。二、活塞2．活塞的結(jié)構(gòu)組成活塞的基本構(gòu)造可分頂部，頭部和裙部三部分如圖2－23所示。圖2－23活塞的基本結(jié)構(gòu)二、活塞（1）活塞頂部?；钊敳渴侨紵业慕M成部分，其形狀與選用燃燒室形式有關(guān)。汽油機活塞頂部較多采用形狀如圖2—24所示。有的活塞頂部打有“←”是裝配記號，裝配時箭頭應(yīng)指向前方。圖2－24活塞頂部形狀二、活塞（2）活塞頭部。活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分。其主要作用為：承受氣體壓力，并傳給連桿；與活塞環(huán)一起實現(xiàn)汽缸的密封；將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)到汽缸壁上。為了加強和保護活塞環(huán)槽，可在鋁合金活塞環(huán)槽部位鑄入由耐熱材料制造的環(huán)槽護圈，如圖2－25所示。采用奧氏體鑄鐵護圈后，環(huán)槽的壽命可以提高3～10倍。圖2－25活塞環(huán)槽護圈a)一道護圈b)兩道護圈二、活塞（3）活塞裙部。活塞裙部是指油環(huán)槽下端以下的部分。其作用是為活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。因而裙部要有一定的長度和足夠的面積，以保證可靠導(dǎo)向和減輕磨損?；钊共糠?/p>