第二章发动机机械故障诊断与维修课件.ppt
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1、第二章第二章 发动机机械故障诊断与维修发动机机械故障诊断与维修 第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障第二节第二节 曲柄连杆机构的维修曲柄连杆机构的维修第三节第三节 配气机构常见故障诊断分析配气机构常见故障诊断分析 第四节第四节 配气机构的维修配气机构的维修1ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障一、一、缸体、缸盖变形缸体、缸盖变形气气缸缸体体与与气气缸缸盖盖的的变变形形将将造造成成气气缸缸密密封封不不严严、漏漏气气、漏漏水水,甚甚至至燃燃烧烧气气体体冲冲坏坏气气缸缸垫垫。气气缸缸体体变变形形不不仅仅影影响响发发动动机机的的装装配配质质量量,还还影影响
2、响飞飞轮轮壳壳及及变变速速器器的的装装配配关关系系,造造成成离离合合器器、变变速速器器工工作作时时发发响响和和磨磨损损加加剧剧,导导致致发发动动机机的的动动力力性性、经经济济性下降。性下降。1 1 故障现象故障现象 发动机排白烟。发动机排白烟。怠速运转时,打开水箱盖看到水箱冒气泡。怠速运转时,打开水箱盖看到水箱冒气泡。缸压低。缸压低。下一页 返回2ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障2 2 故障原因故障原因 缸缸体体在在铸铸造造和和机机械械确确保保有有残残余余应应力力,由由于于零零件件的的时时效效处处理理不足,造成内应力很大,高温时内应力重新分布。不足,造成内应力很
3、大,高温时内应力重新分布。曲曲柄柄连连杆杆机机构构往往复复运运动动产产生生的的力力作作用用在在气气缸缸体体上上,使使气气缸缸拉压、弯曲和扭转作用,使气缸体平面翘曲变形。拉压、弯曲和扭转作用,使气缸体平面翘曲变形。在在拧拧进进气气缸缸盖盖螺螺栓栓时时,不不按按规规定定顺顺序序拧拧紧紧,扭扭力力过过大大或或不不均均匀匀,以以及及在在高高温温下下拆拆卸卸气气缸缸盖盖等等原原因因,也也会会造造成成气气缸缸体体与与气缸盖的变形。气缸盖的变形。在在使使用用中中,发发动动机机长长期期在在高高转转速速、大大负负荷荷条条件件下下工工作作,润润滑滑不不足足、烧烧瓦瓦抱抱轴轴等等也也会会引引起起气气缸缸体体变变形形
4、、抱抱轴轴,承承座座孔孔中中心线的变化。心线的变化。下一页上一页返回3ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障3 3 故障诊断检查故障诊断检查对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。二、二、气缸体与气缸盖的裂纹气缸体与气缸盖的裂纹1 1 故障现象故障现象 发动机排白烟。发动机排白烟。怠速运转时,打开水箱盖看到水箱冒气泡。怠速运转时,打开水箱盖看到水箱冒气泡。缸压低。缸压低。下一页上一页返回4ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障2 2 故障原因故障原因 气缸体与气缸盖水套壁厚较薄。气缸体与气缸盖水套壁厚较
5、薄。缸体结冰冻裂、冷热急剧变化、碰撞受振。缸体结冰冻裂、冷热急剧变化、碰撞受振。水垢集聚过多而散热不良。水垢集聚过多而散热不良。铸造时的残余应力影响。铸造时的残余应力影响。发发动动机机在在高高速速运运转转时时的的惯惯性性、热热应应力力、气气缸缸体体受受交交变变应应力力作用等原因,使水套壁产生裂纹。作用等原因,使水套壁产生裂纹。3 3 故障诊断检查故障诊断检查对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。对气缸体及缸盖进行检测。参见本章第二节。下一页上一页返回5ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障三、三、气缸垫烧蚀气缸垫烧蚀1 1 故障现象故障现象 发动机运转不平稳,排气管
6、有发动机运转不平稳,排气管有“突、突突、突”的响声。的响声。发动机工作性能变坏,动力下降,转速不能提高。发动机工作性能变坏,动力下降,转速不能提高。相相邻邻两两缸缸窜窜气气,气气缸缸压压力力降降低低,有有时时化化油油器器回回火火,排排气气管管放炮。放炮。气缸垫水道处窜气,致使发动机散热器内有气泡。气缸垫水道处窜气,致使发动机散热器内有气泡。冷却液漏入气缸内,排白烟,发动机难以启动。冷却液漏入气缸内,排白烟,发动机难以启动。冷却液漏入曲轴箱,使润滑油油面升高,且变质。冷却液漏入曲轴箱,使润滑油油面升高,且变质。发动机温度高,有时会发现在发动机外部气缸垫边缘有漏发动机温度高,有时会发现在发动机外部
7、气缸垫边缘有漏水之处。水之处。下一页上一页返回6ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障2 2 故障原因故障原因 气缸盖螺栓拧紧力不均匀,或拧紧力不够。气缸盖螺栓拧紧力不均匀,或拧紧力不够。气缸体和气缸盖接合面变形。气缸体和气缸盖接合面变形。发发动动机机经经常常在在大大负负荷荷、点点火火过过早早、发发动动机机过过热热、爆爆震震等等情情况下运行。况下运行。气缸垫本身质量差。气缸垫本身质量差。3 3 故障诊断故障诊断及时拆检更换气缸垫,必要时研磨气缸盖平面。及时拆检更换气缸垫,必要时研磨气缸盖平面。图图2 21 1为缸为缸盖螺栓拧紧顺序图。盖螺栓拧紧顺序图。下一页上一页返回
8、7ppt课件图图2 21 1返回8ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障四、四、气缸磨损气缸磨损1 1 故障现象故障现象 冷冷启启动动时时有有明明显显的的嗒嗒嗒嗒的的敲敲击击声声,温温度度升升高高,响响声声减减弱弱或或消失。消失。缸压低。缸压低。有时排气管排蓝烟,加机油口处冒蓝烟。有时排气管排蓝烟,加机油口处冒蓝烟。发动机动力性下降。发动机动力性下降。油耗增加。油耗增加。下一页上一页返回9ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障2 2 气缸的磨损规律及其原因气缸的磨损规律及其原因(1 1)气缸的磨损规律气缸的磨损规律 气气缸缸是是在在润润滑滑不
9、不良良、高高温温、高高压压、交交变变载载荷荷和和腐腐蚀蚀性性物物质质作作用用下下工工作作的的。气气缸缸磨磨损损是是不不均均匀匀的的,但但正正常常情情况况下下有有一一定定的的规律性。规律性。从从气气缸缸的的纵纵断断面面看看,活活塞塞环环行行程程内内的的磨磨损损一一般般是是上上大大下下小小的的不不规规则则“锥锥形形”或或“锥锥体体”,如如图图2-2(a)2-2(a)所所示示。磨磨损损的的最最大大部部位位在在活活塞塞位位于于上上止止点点时时第第一一道道活活塞塞环环所所对对应应的的缸缸壁壁。个个别别磨损呈中间的腰鼓形,见磨损呈中间的腰鼓形,见图图2-2(b)2-2(b)。在在气气缸缸内内活活塞塞环环接
10、接触触不不到到的的上上口口,没没有有磨磨损损而而形形成成了了明明显显的的台阶,称为台阶,称为“缸阶缸阶”或或“缸肩缸肩”,如,如图图2-22-2所示。所示。下一页上一页返回10ppt课件图图2-22-2返回11ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障气气缸缸下下部部活活塞塞运运动动区区域域外外的的气气缸缸壁壁,由由于于润润滑滑条条件件比比较较好好,温度适中,没有活塞环摩擦作用,气缸也几乎没有磨损。温度适中,没有活塞环摩擦作用,气缸也几乎没有磨损。在在特特殊殊情情况况下下,气气缸缸的的磨磨损损不不在在上上部部,而而是是在在中中部部,形形成成中中间间大大的的“腰腰鼓鼓形形”
11、磨磨损损。在在同同一一台台发发动动机机上上,不不同同气气缸缸磨磨损损情情况况不不尽尽相相同同,一一般般水水冷冷却却发发动动机机的的第第一一缸缸前前壁壁和和最最后后一一缸缸的后壁处磨损较为严重。的后壁处磨损较为严重。从从气气缸缸横横断断面面来来看看,气气缸缸的的磨磨损损也也是是不不均均匀匀的的,磨磨损损成成不不规规则则的的椭椭圆圆形形,如如图图2 23 3所所示示。各各气气缸缸沿沿圆圆周周方方向向的的最最大大磨磨损损部部位位随随气气缸缸结结构构、车车型型、使使用用条条件件的的不不同同而而异异。一一般般是是进进气气门对门对面附近缸壁磨损最大。面附近缸壁磨损最大。下一页上一页返回12ppt课件图图2
12、 23 3返回13ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障(2 2)气缸磨损的原因气缸磨损的原因 气气缸缸磨磨损损主主要要是是由由机机械械磨磨损损、腐腐蚀蚀磨磨损损和和磨磨料料磨磨损损等等造造成成的的,如如图图2 24 4所示。所示。机械磨损。机械磨损。发发动动机机工工作作时时,活活塞塞环环在在自自身身弹弹力力和和高高压压气气体体窜窜入入活活塞塞环环背背面面的的作作用用下下,致致使使活活塞塞环环对对气气缸缸壁壁的的正正压压力力加加大大,摩摩擦擦力力也也加加大大,润润滑滑油油膜膜被被破破坏坏,形形成成半半干干摩摩擦擦或或干干摩摩擦擦,造造成成活活塞塞位位于于上上止止点点时
13、时,第第一一道道活活塞塞环环对对应应的的气气缸缸壁壁磨磨损损最最为为严严重重,形成沿气缸轴上大下小的锥形磨损。形成沿气缸轴上大下小的锥形磨损。下一页上一页返回14ppt课件图图2 24 4返回15ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障 腐蚀磨损。气缸内可燃混合气燃烧后,产生水蒸气和酸性氧化腐蚀磨损。气缸内可燃混合气燃烧后,产生水蒸气和酸性氧化物物CO2CO2、SO2SO2、NO2NO2,它们溶于水而生成矿物酸,同时在燃烧过程中,它们溶于水而生成矿物酸,同时在燃烧过程中还生成有机酸还生成有机酸(硫酸、碳蚁脂、醋酸硫酸、碳蚁脂、醋酸)。这些物。这些物质附在气缸表面。质附在
14、气缸表面。对对气缸表面产生腐蚀作用,使受腐蚀的气缸表面组织结构松散,并在气缸表面产生腐蚀作用,使受腐蚀的气缸表面组织结构松散,并在活塞往复运动中逐步被活塞环刮掉,造成腐蚀磨损。由于气缸体上活塞往复运动中逐步被活塞环刮掉,造成腐蚀磨损。由于气缸体上部不能完全被润滑油膜覆盖,其腐蚀作用更加严重。部不能完全被润滑油膜覆盖,其腐蚀作用更加严重。矿矿物物酸酸的的生生成成及及对对磨磨损损的的影影响响与与工工作作温温度度有有直直接接关关系系。冷冷却却液液温温度度低低于于8080时时,在在气气缸缸体体表表面面易易形形成成水水珠珠,酸酸性性氧氧化化物物溶溶于于水水而而生生成成酸酸,这这一一作作用用随随发发动动机
15、机冷冷却却液液温温度度的的降降低低而而增增加加。发发动动机机未未达达到到工工作作温温度度时时,其其负负荷荷不不要要过过大大,并并且且应应尽尽量量缩缩短短低低温温运运转转时时间间,加加快快发发动动机机的的升升温温,以以减减少少腐腐蚀蚀磨磨损损。对对于于多多缸缸发发动动机机,各各缸缸磨磨损损不不均均匀匀。如如6 6缸缸发发动动机机,由由于于1 1缸缸和和6 6缸缸前前后后壁壁冷冷却却效效率率较较高高和和进进气气门门对对面面被被较较冷冷的的可可燃燃混混合合气气冲冲刷刷,润润滑滑油油膜膜难难以以形形成成,致致使使这这些些部部位位受受到严重的腐蚀磨损。这使气缸上部磨损大并形成明显的椭圆形。到严重的腐蚀磨
16、损。这使气缸上部磨损大并形成明显的椭圆形。下一页上一页返回16ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障 磨磨料料磨磨损损。空空气气中中的的尘尘埃埃、润润滑滑油油中中的的机机械械杂杂质质、发发动动机机中中的的磨磨屑屑等等进进入入气气缸缸壁壁间间造造成成磨磨料料磨磨损损。空空气气中中的的尘尘埃埃被被吸吸入入气气缸缸上上部部,其其棱棱角角锋锋利利,因因而而气气缸缸上上部部磨磨损损也也最最大大。在在风风沙沙严严重重地地区区,大大量量灰灰尘尘进进入入气气缸缸后后,由由于于活活塞塞在在气气缸缸中中部部运运动动速度最大,致使气缸形成腰鼓形。速度最大,致使气缸形成腰鼓形。3 3 故障诊
17、断故障诊断 检测故障缸压力。检测故障缸压力。检测气缸直径及圆柱度。检测气缸直径及圆柱度。下一页上一页返回17ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障五、五、发动机拉缸发动机拉缸1 1 故障现象故障现象 发动机运转有明显响声,温度升高,响声明显加重。发动机运转有明显响声,温度升高,响声明显加重。发动机动力下降。发动机动力下降。发动机明显抖动。发动机明显抖动。怠速运转时易熄火、停机。怠速运转时易熄火、停机。排气管排蓝烟,加机油口处冒蓝烟。排气管排蓝烟,加机油口处冒蓝烟。手摇曲轴阻力大。手摇曲轴阻力大。下一页上一页返回18ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机
18、构常见故障2 2 故障原因故障原因 活塞与气缸配合间隙小。活塞与气缸配合间隙小。活塞加工几何形状变形。活塞加工几何形状变形。缸孔过脏。缸孔过脏。活塞环与缸壁发卡、活塞环隙过小。活塞环与缸壁发卡、活塞环隙过小。机油变质、压力过低。机油变质、压力过低。发动机过热。发动机过热。走合期驾驶员不正确使用。走合期驾驶员不正确使用。3 3 故障诊断故障诊断 单缸断火蓝烟消失。单缸断火蓝烟消失。拆检故障缸。拆检故障缸。下一页上一页返回19ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障六、六、活塞环故障活塞环故障1 1 故障现象故障现象 发动机动力下降。发动机动力下降。气缸压力不足。气缸压力不
19、足。从加机油口处冒大量蓝烟。从加机油口处冒大量蓝烟。烧机油,机油严重变质。烧机油,机油严重变质。有漏气响。有漏气响。2 2 故障原因故障原因 活塞环弹性不足。活塞环弹性不足。活塞环与活塞环隙大。活塞环与活塞环隙大。活塞环断了。活塞环断了。活塞环对口。活塞环对口。下一页上一页返回20ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障3 3 故障诊断故障诊断 单缸断火后,响声减弱为故障缸。单缸断火后,响声减弱为故障缸。手摇曲轴阻力小。手摇曲轴阻力小。测缸压,压力低。采用注机油法再测缸压,缸压瞬间升高。测缸压,压力低。采用注机油法再测缸压,缸压瞬间升高。延迟点火时刻,响声减弱。延迟点火
20、时刻,响声减弱。七、七、活塞的故障活塞的故障活塞的故障主要有:活塞的故障主要有:活塞环槽的磨损。活塞环槽的磨损。活塞裙部磨损。活塞裙部磨损。活塞销与销座孔的磨损。活塞销与销座孔的磨损。下一页上一页返回21ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障 活塞的刮伤活塞的刮伤(或称拉缸或称拉缸)。主主要要是是由由于于活活塞塞与与气气缸缸壁壁间间隙隙过过小小,不不能能形形成成足足够够的的油油膜膜或或气气缸缸表表面面严严重重不不清清洁洁,存存有有较较大大和和较较多多的的机机械械杂杂质质;活活塞塞销销与销座孔配合过紧等原因。与销座孔配合过紧等原因。活塞烧伤。活塞烧伤。主主要要是是发发动
21、动机机在在超超负负荷荷条条件件下下或或爆爆燃燃情情况况下下长长时时间间工工作作,造造成活塞顶或侧面局部或大面积熔化。成活塞顶或侧面局部或大面积熔化。活塞脱顶。活塞脱顶。即即活活塞塞头头部部与与裙裙部部分分离离。主主要要原原因因是是活活塞塞环环开开口口间间隙隙过过小小,工工作作中中受受高高温温膨膨胀胀后后在在气气缸缸中中卡卡死死;活活塞塞环环与与气气缸缸壁壁间间发发生生粘结,而活塞在连杆的拖动下运动。粘结,而活塞在连杆的拖动下运动。下一页上一页返回22ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障八、八、曲轴轴颈的磨损曲轴轴颈的磨损1 1 故障现象故障现象 主轴颈、连杆轴颈磨损
22、成椭圆形。轴颈的磨损规律见主轴颈、连杆轴颈磨损成椭圆形。轴颈的磨损规律见图图2-52-5。机油压力明显降低。机油压力明显降低。接合离合器,总有短暂颤抖。接合离合器,总有短暂颤抖。2 2 故障原因故障原因 润滑不好,机油牌号不对。润滑不好,机油牌号不对。热处理工艺不当。热处理工艺不当。轴颈磨削之前,校正不好,加工时,磨掉淬硬层。轴颈磨削之前,校正不好,加工时,磨掉淬硬层。曲轴飞轮组动平衡不好。曲轴飞轮组动平衡不好。长时间承受大负荷。长时间承受大负荷。下一页上一页返回23ppt课件图图2-52-5返回24ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障3 3 故障诊断故障诊断 长期
23、使用中,机油压力逐渐降低。长期使用中,机油压力逐渐降低。出现连杆轴瓦响、曲轴主轴瓦响。出现连杆轴瓦响、曲轴主轴瓦响。九、九、曲轴裂纹曲轴裂纹1 1 故障原因故障原因 轴颈圆角半径小或圆角淬硬不好造成应力集中。轴颈圆角半径小或圆角淬硬不好造成应力集中。热处理工艺不好。热处理工艺不好。长期在恶劣条件下工作、临界转速下工作,形成共振。长期在恶劣条件下工作、临界转速下工作,形成共振。2 2 检查检查磁力探伤。磁力探伤。下一页上一页返回25ppt课件第一节第一节 曲柄连杆机构常见故障曲柄连杆机构常见故障十、十、曲轴弯、扭变形曲轴弯、扭变形主要原因有:主要原因有:发动机工作不平稳,各轴颈受力不均匀。发动机
24、工作不平稳,各轴颈受力不均匀。发动机突然超负荷工作,使曲轴过分受振。发动机突然超负荷工作,使曲轴过分受振。发动机经常发生发动机经常发生“突爆突爆”燃烧。燃烧。曲轴轴瓦和连杆轴瓦间隙过大,工作时受到冲击。曲轴轴瓦和连杆轴瓦间隙过大,工作时受到冲击。曲轴轴瓦松紧不一,中心线不在一条直线上。曲轴轴瓦松紧不一,中心线不在一条直线上。点火时间过早。点火时间过早。活塞质量不一致。活塞质量不一致。曲轴端隙过大,运转时前后移动。曲轴端隙过大,运转时前后移动。驾驾驶驶时时紧紧急急制制动动;上上坡坡时时换换挡挡不不及及时时,利利用用冲冲力力带带动动发发动动机,使曲轴受到较大的扭力机,使曲轴受到较大的扭力。上一页
25、返回26ppt课件第二节第二节 柄连杆机构的维修柄连杆机构的维修 一、一、气缸体检验及修理气缸体检验及修理1 1 气缸体上平面的检验气缸体上平面的检验检检验验前前,彻彻底底清清理理气气缸缸体体上上、下下平平面面及及内内、外外部部的的油油污污、积积炭炭和和水水垢垢。使使用用刮刮刀刀将将气气缸缸体体接接触触表表面面上上所所有有衬衬垫垫材材料料清清除除掉掉,注注意意不不要要刮刮伤伤表表面面。消消除除毛毛刺刺并并铲铲平平或或刮刮平平螺螺孔孔周周围围的的轻微凸起。操作步骤如下:轻微凸起。操作步骤如下:气缸体上平面的外观检验。检查有无磨损、损伤及裂纹。气缸体上平面的外观检验。检查有无磨损、损伤及裂纹。气气
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