31机体组构造与检修课件2曲柄连杆机构.ppt
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1、学习目标:学习目标:1 1、机体组的组成、作用、机体组的组成、作用2 2、各零部件的材料应用及功用、各零部件的材料应用及功用3 3、各零部件在工作中的损伤、损坏情况、各零部件在工作中的损伤、损坏情况4 4、损伤、损坏的形成原因、损伤、损坏的形成原因5 5、掌握机体组主要零件的检测和维修方法、掌握机体组主要零件的检测和维修方法机体组构造与检修机体组构造与检修第二章 1、机体组构造 主要包括:气缸体、气缸盖、气缸套、曲轴箱、气缸垫等不动件。 2、机体组的作用 是发动机的基础,是组成燃烧室的主要零部件,是曲柄边杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。机机 体体 组组曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸
2、垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸体气缸体气缸盖罩气缸盖罩机体组机体组-气缸盖罩气缸盖罩气缸盖罩气缸盖罩 作用:形成气缸盖上部分的密封腔,主要用来密封气缸盖及配气机构等零部件,防止灰尘污染机油或灰尘进入加快气门传动机构的磨损。及润滑油的泄漏。组成材料组成材料:铝合金、铁质、塑料等铝合金、铁质、塑料等外型特征:外型特征:盖罩上面有机油加入口。盖罩上面有机油加入口。 有些字样等。有些字样等。如:如: 12VALVE (12气门)气门) SOHC(单凸轮轴单凸轮轴) DOHC(双凸轮轴)(双凸轮轴) VTEC(分级可变气门升程及可变配气正时)(分级可变气门升程及可变配气正时)
3、 i-VTEC(分级可变气门升程(分级可变气门升程/连续可变配气正时)连续可变配气正时) VVT/VVT-i(可变(可变/连续可变配气正时)连续可变配气正时) VVTL-i(分级可变气门升程(分级可变气门升程 连续可变配气正时)连续可变配气正时) VANOS(连续可变配气正时)(连续可变配气正时)另外还有一此通风口等,如曲轴箱通风孔(另外还有一此通风口等,如曲轴箱通风孔(PCV)损伤:损伤:破损、裂纹、变型等破损、裂纹、变型等形成原因:形成原因:本身质量问题、本身质量问题、受热不均、安装不当、外来不利因素等。受热不均、安装不当、外来不利因素等。故障现象:故障现象:不能形成密封腔、以致漏油、少机
4、油,发动机工作时不能形成密封腔、以致漏油、少机油,发动机工作时存危险性,导致发生自燃,也会另外置的塑料传动件产生打滑,甚至存危险性,导致发生自燃,也会另外置的塑料传动件产生打滑,甚至于致其硬化等。于致其硬化等。检测及维修:检测及维修: 破损及裂纹情况,视情况轻重而定,根据客户要求。破损及裂纹情况,视情况轻重而定,根据客户要求。铝合金材料、铁质可以采取修补。多采用焊补、另可以采用铝合金材料、铁质可以采取修补。多采用焊补、另可以采用A、B胶粘胶粘补进行维修。塑胶材料可以采热风枪及补进行维修。塑胶材料可以采热风枪及A、B胶进行修补。胶进行修补。 变型情况,通常能整型的话,可以维修,通常都建议更换。一
5、般都变型情况,通常能整型的话,可以维修,通常都建议更换。一般都建议更换,因为此件本身价值不会太高。建议更换,因为此件本身价值不会太高。 注意事项:注意事项:在打开气缸盖罩时,应有一付防漏油的塑料胶圈,其在打开气缸盖罩时,应有一付防漏油的塑料胶圈,其为一次性件,在维修工序当中应更换。并在安装时,适当给予扭力,不可为一次性件,在维修工序当中应更换。并在安装时,适当给予扭力,不可过度施力,以防盖罩变型和密封圈破损。并在有凹凸及接缝处抹密封胶。过度施力,以防盖罩变型和密封圈破损。并在有凹凸及接缝处抹密封胶。机体组机体组-气缸盖气缸盖 气缸盖的作用:气缸盖的作用:是封闭气缸上部,并与活是封闭气缸上部,并
6、与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 构造构造: :气缸盖是发动机上最复杂的零件之一。气缸盖是发动机上最复杂的零件之一。气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套;有进、气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套;有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道;有燃烧排气门座及气门导管孔和进、排气通道;有燃烧室、火花塞座孔或喷油器座孔;上置凸轮轴式发室、火花塞座孔或喷油器座孔;上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。 气缸盖材料:一般采用优质灰铸铁、合金铸气缸盖材料:一般采用优质灰铸铁、合金铸铁或铝合金铸造。铁或铝合金铸造。 桑塔
7、纳轿车发动机气缸盖桑塔纳轿车发动机气缸盖(1)气缸盖的结构形式 汽车发动机气缸盖的结构形式有两种:汽车发动机气缸盖的结构形式有两种:整体式和分开式。 整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸盖。整体式缸盖结构紧凑,零件数少,可缩短气缸中心距盖。整体式缸盖结构紧凑,零件数少,可缩短气缸中心距和发动机总长度,制造成本低。当气缸数不超过和发动机总长度,制造成本低。当气缸数不超过6 6个,气缸个,气缸直径小于直径小于105mm105mm时,均采用整体式气缸盖。时,均采用整体式气缸盖。 分开式气缸盖是指一个、两个或三个气缸共用一个缸分开式气缸盖是指一个
8、、两个或三个气缸共用一个缸盖。这种结构刚度较高,变形小,易于实现对高温高压燃盖。这种结构刚度较高,变形小,易于实现对高温高压燃气的有效密封,同时易于实现发动机产品的系列化。但气气的有效密封,同时易于实现发动机产品的系列化。但气缸盖零件数增多会使气缸中心距增大,一般用在缸径较大缸盖零件数增多会使气缸中心距增大,一般用在缸径较大的发动机上。的发动机上。 气缸盖的构造气缸盖的构造 (2 2)燃烧室)燃烧室 汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。 对燃烧室有如下基本要求:一是结构尽可能紧凑,冷却面积要小,以减少热量损失和缩短火焰行程;二是使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动,以提高混
9、合气混合质量和燃烧速度,保证混合气得到及时和充分燃烧;三是表面要光滑,不易积炭。 汽油机常用燃烧室形状有以下三种,即楔形、盆形和半球形,如图2.10所示。 (3 3)气道气道 现代汽车发动机采用顶置气门,进、排气道都布置在气缸盖上。如果每个气门都有一个气道是最理想的,但由于空间的问题,有时只能将气道合并。这些气道被称为叉形气道,如图所示。气缸盖的损伤:气缸盖的损伤:破裂、变型等破裂、变型等A、破裂损伤形成的原因:、破裂损伤形成的原因: 1、因其工作环境温度不均匀,导致热应力产生,在薄弱环节因刚度不足而产生破裂。 2、也有因长期工作疲劳产生裂纹。 3、冬季未放净冷却液造成冻裂。 4、发动机过热时
10、,突然加入冷却液导致爆裂。 5、也有可能在运行或操作中出现严重冲击、撞击。 6、过度拧紧紧固螺丝或操作不规范等。以上几种原因都有可能造成裂纹,甚至破裂。检测方法:检测方法:放大镜检测法、水压法、磁力探测法、荧光粉法、染色剂浸泡法、白粉敲击法等。维修:维修:视情况而定,如为裂纹,则可采取焊补,也可运用AB胶粘补。此类维修只可针对情节较轻的。但是修补后不可保证长期的在恶劣工作环境下再次出现故障,导致发生连锁损伤。因而最好建议更换总成。 缸盖裂纹的检查B、变型损伤形成的原因:、变型损伤形成的原因: 之前对于破裂损伤形成的原因,在情况较轻时,都有可能导之前对于破裂损伤形成的原因,在情况较轻时,都有可能
11、导致其致其变型变型。其中主要应为:受热不均与维修操作不当导致其中主要应为:受热不均与维修操作不当导致。变型检测方法:平度尺变型检测方法:平度尺+ +塞尺配合塞尺配合检测方法及注意事项:检测方法及注意事项:对对于缸数较少,于缸数较少,4 4缸以下(包括缸以下(包括4 4缸)采取的测量方法依照图(缸)采取的测量方法依照图(a a) 缸数较多,缸数较多,4 4缸以上采取的测量方法依照图(缸以上采取的测量方法依照图(b b)检测标准:检测标准: 气缸盖长度气缸盖长度L300mm,允许其平面公差在允许其平面公差在0.05mm; 气缸盖长度气缸盖长度L300mm,允许其平面公差在允许其平面公差在0.1mm
12、;测量之前前期准备工作:测量之前前期准备工作: 检验前应彻底清除平面上的水垢、积炭,清除毛刺,检验前应彻底清除平面上的水垢、积炭,清除毛刺,铲平或刮平螺孔周围的轻微凸起。铲平或刮平螺孔周围的轻微凸起。维修:维修: 如要出现类似情况,可采用铲削、磨削的方法进行维如要出现类似情况,可采用铲削、磨削的方法进行维修。但其磨削量也有一定的极限值。一般缸盖在维修时修。但其磨削量也有一定的极限值。一般缸盖在维修时基本与气缸体同进行,其最多只可以基本与气缸体同进行,其最多只可以进行三次磨削进行三次磨削,最,最大极限不得超过大极限不得超过10S/级级。过度磨削会影响燃烧室容积,。过度磨削会影响燃烧室容积,导致压
13、缩比变动。影响发动机的正常工作。导致压缩比变动。影响发动机的正常工作。故障现象故障现象 气缸盖的气缸盖的破裂破裂及及变型变型损伤情况。由于气缸盖的本身损伤情况。由于气缸盖的本身在结构上的复杂及组织上的重要性,一旦出现损伤,则在结构上的复杂及组织上的重要性,一旦出现损伤,则会为发动机的工作造成不良影响。会为发动机的工作造成不良影响。 故障现象:故障现象: 1 1、出现本体漏水、漏油,以致于发动机工作在非正、出现本体漏水、漏油,以致于发动机工作在非正常的冷却及润滑之下;常的冷却及润滑之下;-其表现为少水、少机油,水其表现为少水、少机油,水温高,机油压力不足等。温高,机油压力不足等。 2 2、因为变
14、型直接导致气缸盖的下平面与气缸体的上、因为变型直接导致气缸盖的下平面与气缸体的上平面接合不良、不密封,出现气缸垫平面接合不良、不密封,出现气缸垫“冲床冲床”现象现象- -三漏。表现为发动机工作不良,功率下降、动力不足,三漏。表现为发动机工作不良,功率下降、动力不足,润滑不良导致机械磨损加剧。严重者会行车熄火、不好润滑不良导致机械磨损加剧。严重者会行车熄火、不好着车、甚至不着车。着车、甚至不着车。维修注意事项维修注意事项 气缸盖本体因为相对体积比较大,且工作在密封腔内,气缸盖本体因为相对体积比较大,且工作在密封腔内,高温、高压、高强度工作负荷是其主要工作特性。在维修操高温、高压、高强度工作负荷是
15、其主要工作特性。在维修操作中,为了避免造成不必要人为的损伤。应严格按正规的操作中,为了避免造成不必要人为的损伤。应严格按正规的操作顺序及方法。作顺序及方法。 拆卸过程:拆卸过程:1、在确定要进行拆检之后,应对热车发动机给予其自、在确定要进行拆检之后,应对热车发动机给予其自然冷却,而不得为提高生产效率,热车拆卸。更不得往冷却系统内加注然冷却,而不得为提高生产效率,热车拆卸。更不得往冷却系统内加注冷水进行强制冷却。冷水进行强制冷却。2、维修时必须放干冷却水。、维修时必须放干冷却水。3、应该选用专业工具、应该选用专业工具(扭力扳手)进行,对其紧固螺丝的拆卸按照一定的顺序进行。为了均(扭力扳手)进行,
16、对其紧固螺丝的拆卸按照一定的顺序进行。为了均匀的的分散紧固力,应采取从两边至中间进行交叉法拆卸。匀的的分散紧固力,应采取从两边至中间进行交叉法拆卸。4、全部螺、全部螺丝应第一次全部卸力,最后由丝应第一次全部卸力,最后由23次实现取下缸盖。次实现取下缸盖。 检修过程:检修过程:拆卸的零部件应进行全面的清洁、清洗,再按照正确的拆卸的零部件应进行全面的清洁、清洗,再按照正确的各项检测方法及程序进行,确定零部件为待检、待修、待换并及时上报。各项检测方法及程序进行,确定零部件为待检、待修、待换并及时上报。 组装过程:组装过程:在组装时,应对新件、加工件进行再次清洁、清洗、检在组装时,应对新件、加工件进行
17、再次清洁、清洗、检测。确定后组装,对缸盖紧固螺丝也应按照从内到外交叉法进行紧固,测。确定后组装,对缸盖紧固螺丝也应按照从内到外交叉法进行紧固,分分23次完成。并对各紧固螺丝以专业工具(扭力扳手)施加标准扭力。次完成。并对各紧固螺丝以专业工具(扭力扳手)施加标准扭力。 气缸盖螺检拆卸顺序气缸盖螺检拆卸顺序松:由两边往中间松:由两边往中间紧:由中间往两边紧:由中间往两边气缸盖的拆装气缸盖的拆装气缸盖紧固螺栓时的装配顺序气缸盖紧固螺栓时的装配顺序1 1、气缸体、气缸体 作用作用:气缸体是发动机各个机构和系统的装配基气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置体
18、,并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体,关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体,简称气缸体,如图所示。简称气缸体,如图所示。 气缸体上半部有若干个为活塞在其中作运动导向的气缸体上半部有若干个为活塞在其中作运动导向的圆柱形空腔,称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱,圆柱形空腔,称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑,在侧壁上钻有主油道,
19、前后壁和中间隔板上钻的润滑,在侧壁上钻有主油道,前后壁和中间隔板上钻有分油道。有分油道。 气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱,气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱,是气缸修理的加工基准。是气缸修理的加工基准。机体组机体组-气缸体气缸体(1)气缸体的结构型式 气缸体有三种结构型式,即平底式、龙门式和隧道式,如下图所示。 气缸体的构造气缸体的构造(2)气缸的排列方式 发动机气缸排列方式基本上有三种:直列式、V型和对置式、W型如下图所示。 气缸体的构造气缸体的构造W W 型型(3)气缸的冷却方式:水冷式、风冷式)气缸的冷却方式:水冷式、风冷式气缸体的材料应用:灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁
20、等。气缸体的材料应用:灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等。 气缸体的主体损伤及检测:主要表现为缸体的气缸体的主体损伤及检测:主要表现为缸体的上平面变型、外壳破裂等。上平面变型、外壳破裂等。 其故障现象及检测、维修方法可参考其故障现象及检测、维修方法可参考“气缸盖气缸盖”篇,基本相同。篇,基本相同。 3 3、气缸套、气缸套灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等材料制成灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等材料制成 气缸套有两种结构,即干式和湿式,如图所示。 干式气缸套干式气缸套不直接与冷却水接触,干式缸套是被压入缸体孔中的,由于缸套自上而下都支撑在缸体上,所以可以加工得很薄,壁厚一般为1-3mm。机体组机体组-气缸套气缸
21、套 湿式气缸套湿式气缸套与冷却水直接接触,也是被压入缸体的。冷却水与冷却水直接接触,也是被压入缸体的。冷却水接触到缸套的中部,由于它只在上部和下部有支撑,所以必须比接触到缸套的中部,由于它只在上部和下部有支撑,所以必须比干式缸套厚一点,一般壁厚为干式缸套厚一点,一般壁厚为5-9mm。为了保证径向定位,气缸。为了保证径向定位,气缸套外表面有两个凸出的圆环带,即上支承定位带和下支承密封带,套外表面有两个凸出的圆环带,即上支承定位带和下支承密封带,轴向定位利用上端凸缘实现。轴向定位利用上端凸缘实现。气缸套的内部工作特性:气缸套的内部工作特性: 活塞在气缸中作高速运动,长时间工作后会产生磨损,活塞在气
22、缸中作高速运动,长时间工作后会产生磨损,当磨损达到一定程度后,将引起发动机动力性、经济性明显当磨损达到一定程度后,将引起发动机动力性、经济性明显下降。下降。 气缸套的故障损伤气缸套的故障损伤包括包括:机械磨损、磨料损损、化学腐蚀、机械磨损、磨料损损、化学腐蚀、外力损伤外力损伤 机械磨损的形成原因机械磨损的形成原因:1、润滑不良;、润滑不良;飞溅润滑不一定均匀飞溅润滑不一定均匀,缸内作功时的高温使得机油变稀缸内作功时的高温使得机油变稀,导致形不成油膜。机油在,导致形不成油膜。机油在200时,时,油膜基本很难形成,而燃烧室内工作的最低温度都接近油膜基本很难形成,而燃烧室内工作的最低温度都接近350
23、 。同时还。同时还有汽油在进入时,有汽油在进入时,没有完全雾化没有完全雾化的的汽油离子汽油离子,会对气缸上附着的,会对气缸上附着的油膜形油膜形成一定的冲刷作用成一定的冲刷作用。以是等都会导致因润滑不良而引起机械加剧磨损。以是等都会导致因润滑不良而引起机械加剧磨损。 2 2、高压工作;、高压工作;当活塞环随活塞在缸内作相对运动时,活塞自身的当活塞环随活塞在缸内作相对运动时,活塞自身的弹力将其压向气缸壁,产生一定的磨损。在压缩及作功行程,气缸内的弹力将其压向气缸壁,产生一定的磨损。在压缩及作功行程,气缸内的气体压缩压力、作功的爆炸力主要由活塞环起密封作用,此时,活塞环气体压缩压力、作功的爆炸力主要
24、由活塞环起密封作用,此时,活塞环在高压的作用,背部与气缸壁更贴合,因而更加重之间的磨损。在高压的作用,背部与气缸壁更贴合,因而更加重之间的磨损。 注:因为活塞环在工作时其每一道环都会承受不等的气体压力,因而注:因为活塞环在工作时其每一道环都会承受不等的气体压力,因而气缸孔径沿高度方向磨损成上大下小的倒锥形,最大磨损部位是活塞处气缸孔径沿高度方向磨损成上大下小的倒锥形,最大磨损部位是活塞处于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置,而该位置以上几乎无磨损于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置,而该位置以上几乎无磨损形成明显的形成明显的“缸肩缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损形成不规则的椭圆形,其。气缸沿圆
25、周方向的磨损形成不规则的椭圆形,其最大磨损部位一般是前后或左右方向。最大磨损部位一般是前后或左右方向。磨料磨损的形成原因磨料磨损的形成原因1 1、机油本身质量问题,含杂太多。机油本身质量问题,含杂太多。2 2、在吸进的混合气当中,因为过滤不在吸进的混合气当中,因为过滤不良,其中夹杂粉尘吸入,并随可燃混合气冲击在气缸壁表面的机油油膜上,良,其中夹杂粉尘吸入,并随可燃混合气冲击在气缸壁表面的机油油膜上,形成粒状物并参与润滑。导致磨擦并加剧磨损。形成粒状物并参与润滑。导致磨擦并加剧磨损。3 3、机油在润滑工作中将冲机油在润滑工作中将冲刷下来的金属碎屑再次带入循环中,出现金属磨料磨损。刷下来的金属碎屑
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