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1、汽车维修工程 主讲教师 刘占峰 2007年6月 第七章 汽车发动机维修 要点 1 发动机总成大修条件 2 发动机大修前的检测 3 发动机大修工艺过程 4 发动机各机构 系统及其零部件的修理方法 5 发动机总成装配及其调试 2007年6月 第七章 汽车发动机维修 汽车发动机总成经过长期使用后 因其基础件和主要 零部件会出现磨损 变形等耗损现象 从而导致发动机技 术状况变差 性能下降 不能满足使用要求 此时 发动 机就应进行修理 发动机按其修理作业的范围和深度不同 可分为大修 和小修 大修 发动机的主要零部件出现严重的耗损 需要彻底 分解后 用修理或更换零件的方法 使其达到完 好技术状况和使用寿命
2、的恢复性修理 小修 用修理或更换个别零件的方法 来消除发动机在 运行过程中临时出现的故障 或针对维护作业中 发现的隐患所进行的运行性修理 2007年6月 7 1 发动机总成修理工艺 一 发动机总成大修条件 根据发动机气缸磨损后的圆度 圆柱度或磨损量为依据 确 定发动机是否需要大修 当气缸的圆柱度误差达到0 175 0 250mm 或圆柱度度误差虽 未达到上述极限 但气缸的圆度误差已达0 050 0 063mm时 发动机应进行大修 不少进口汽车发动机的制造厂家则规定按气缸的极限磨损量 作为是否要进行镗磨气缸的标准 如TOYOTA K R和M系 列的发动机气缸的极限磨损量为0 20mm 发动机的最
3、大功率或气缸压力较标准值降低25 以上 燃料和机油的消耗量显著增加 发动机重大损伤事故 2007年6月 二 发动机大修前的检测 检测气缸密封性 气缸压力 曲轴箱窜气量 气缸漏气量 进气管真空度 检测发动机功率 检查发动机异响 检查气缸表面及活塞顶状况 2007年6月 1 传统的发动机总成大修工艺过程 传统的发动机大修工艺应包括拆装调试 工艺和零件修理工艺两个主要部分 这种大修工艺明显的特点之一就是要进 行镗缸和磨轴 即对基础件和关键零件进行 修理相机械加工 三 发动机大修工艺过程 2007年6月 传统发动机总成大修工艺过程 2007年6月 2 以更换零件为主的发动机总成大修工艺过程 以更换零件
4、为主的发动机总成大修工艺与传统大修工艺 的区别在于零件经鉴定后 将其分为可用件和需更换件两类 取消了对气缸和 曲轴的机械加工 不同型号发动机基础件的可维修性有异 即有的发动机气缸 和曲抽无修理尺寸 也无修理尺寸的活塞与轴承供选择 虽然大多数发动机的缸体和曲轴有修理尺寸 但当缸体或曲 轴损坏 且无法修复时 则以维修用发动机部件来替代已损 坏的零件 维修用发动机部件 俗称 中缸 或 短缸 它由发动机制造 厂家将缸体 曲轴 活塞连杆组等按装配工艺和技术要求组 装而成 2007年6月 更换中缸的发动机总成大修工艺过程 2007年6月 w 发动机产生和输出动力的主要装置 w 在发动机修理中占有重要地位
5、w 包括气缸体 曲轴等基础件的修理和轴承 活塞及活 塞环等易损件的选配 修理 轿车发动机机体的特点 无气缸套 两缸之间无水套 缩短机体长度 采用龙门式结构 提高机体的刚度和强度 采用较薄的机体壁厚 减轻机体质量 气缸内壁珩磨成网纹状 改善润滑 减小磨损 7 2 气缸体 汽缸盖和曲柄连杆机构的修理 2007年6月 气缸体和气缸盖是发动机的基础件 材料多为灰 铸铁 合金铸铁和铝合金 由于其结构复杂 都采用 铸造成型 气缸体和气缸盖在工作过程中 由于受到高温 高压和交变载荷以及自身铸造残余应力的作用 易产 生磨损 变形 腐蚀甚至裂纹 一 气缸体和汽缸盖的检修 2007年6月 1 气缸体和气缸盖裂损的
6、检修 表现形式 冷却水异常减少 油水混合 表明缸体或缸盖可能有裂纹或蚀损穿洞 裂损会 导致漏水 漏油 漏气 影响发动机正常工作 检查方法 水压试验 喷涂染色渗透剂 修理方法 粘接 螺钉填补 焊接 2007年6月 2 气缸体和气缸盖变形的检修 变形原因 缸盖螺栓拆装顺序及拧紧力矩不符合要求 发动机长期过热或在高温状态下拆卸气缸盖 气缸体上平面螺孔周围因受拉力作用造成局部凸起 检查方法 间隙法 平尺拖表法 测微法 2007年6月 技术要求 缸体上平面的平面度误差一般要求不超过0 10mm 缸盖下平面的平面度误差一般要求不超过0 15mm 随着汽车技术水平的不断提高 某些车型的修理技 术条件规定值可
7、能会高出国家标准的要求 此时 应遵循 具体车型修理技术条件规定的值 修理方法 磨削 铣削 但加工量不能超出规定值 加工量大 爆燃 2007年6月 3 气缸磨损后尺寸的测量 测量工具 量缸表 外径千分尺 测量部位及方法 修理方法 根据测量结果 计算 出气缸的圆度 圆柱度 误差以及最大磨损量 若上述值超过其使用极 限时 则应进行镗缸 更换相应尺寸的活塞和 活塞环或换缸套 2007年6月 工艺要点 P120 121 技术要求 圆度及圆柱度误差不大于0 005mm 表面粗糙度 Ra0 8 m 4 气缸的镗磨 5 镶气缸套 无修理尺寸的气缸或气缸磨损后的尺寸已接近或超过最后一 级修理尺寸时 可采用镶气缸
8、套的方法进行修理 对于末装干式缸套的缸体 安装新缸套前 应在缸体上加工 承孔 承孔内径与缸套外径采用过盈配合 过盈量为 0 03mm 0 08mm 并采用上止口或下止口进行轴向定位 2007年6月 汽油机干式缸套上端面应与气缸体上平面平齐 湿式缸套更换时 只需拆旧装新 不需要对承孔进行机械 加工 但需将止口处以及密封胶圈处清理干净 装配时在 缸套相应的槽内装上密封胶圈 用手轻轻压入 同时注意 气缸套应高出气缸体上平面0 03mm 0 10mm 各缸的高 度差应小于0 03mm 以防漏水 案例 YZ4102Q柴油机 压裂缸套 2007年6月 1 曲轴的检查 曲轴的损伤形式及相应的检测方法 主轴颈
9、和连杆轴颈磨损 用外径千分尺测量 测量方法和部 位如图 根据测量结果计算出圆度和圆柱度 误差 轴颈表面拉伤 烧蚀 目测 二 曲轴 飞轮组的检修 2007年6月 曲轴弯 扭曲变形 使用平台 V形铁 百分表检测 曲轴出现裂纹甚至断裂 目测或磁力探伤 扭转变形的扭转角 曲轴同一平面内的两个连杆轴颈的高度差 mm R 曲柄半径 mm 2007年6月 技术条件 轴颈尺寸超出规定的范围或圆度和圆柱度误差超过规定值 0 01 0 01256mm 时 应磨削加工 曲轴的圆跳动量不易超出规定值 一般为0 04 0 06mm 圆跳动量在0 10mm以内 可经磨削加工消除 加工余量 允许时 变形量较大时 用校正的方
10、法消除 必要时更换曲轴 2 曲轴的磨削加工 曲轴轴颈修理尺寸的确定 根据实际磨损情况 依照厂家规定的级别确定其修理尺寸 有些发动机配以0 05mm的维护用轴承 少数曲轴无修理尺寸 2007年6月 曲轴轴颈磨削技术要求 同名轴颈必须为同级修理尺寸 且与轴承的配合间隙应 符合要求 轴颈的圆度 圆柱度误差不大于 0 005mm 表面粗糙度 Ra不大于0 2 m 轴颈与曲柄的过渡圆弧半径应符合规定 1 3mm 轴 颈上的油孔应有0 50 1 00 45 的倒角 并去除毛刺 主轴颈的同轴度偏差应符合规定 一般应小于0 05mm 同位连杆轴颈同轴度偏差应不大于0 10mm 各曲柄在圆 周上的夹角偏差应不大
11、于1 连杆轴颈轴心线与主轴颈轴心线的平行度偏差应不大于 0 01mm 两轴心线距离应符合原设计尺寸 2007年6月 轴承选配 曲轴轴承俗称轴瓦 为了正确选配轴承 应了解上 下轴承组合特点和轴承 轴承盖 曲柄以及缸体上有关 数码和字母的含义 按曲轴轴颈选配轴承 此类轴承也称 组瓦 根据轴颈尺寸确定轴承尺寸 在一组主轴承或连杆轴承中 可任意选取一片上轴瓦 和一片下轴瓦配对 加工余量 刮瓦 0 03 0 05mm 镗瓦 0 10 0 20mm 3 曲轴轴承选配 2007年6月 以轴承承孔尺寸选配轴瓦 这种轴承也称 对瓦 只能对号入座 根据缸体下平 面上的数码配瓦 如丰田22R发动机 缸体下 平面的
12、数码 1 4232 1 4232 主轴承 分组号 STD 0 25 0 50 0 75 1 00 2007年6月 根据轴颈尺寸或色标选配轴承 色标 轴颈尺寸按公差分组的标记 选配轴承时 应根据所测轴颈尺寸或色标并结合配合 间隙来选配 配对上下轴承尺寸 或色标 可以相同 也可 以不同 但上下轴承尺寸差不得大于1个轴承级别尺寸 2007年6月 根据轴承承孔 轴颈和轴承上的尺寸数码选配 如凌志LS400 IUZ FE V8 发动机 主轴承的选配 曲轴 后 数码 缸体数码 主轴承数码 对应范围 0 12 0 16 1 5 5组 2007年6月 如 缸体数码 10 5 8 3 15 曲轴 后 数码 9
13、4 8 1 10 19 9 16 4 25 主轴承数码 4 2 3 1 5 2007年6月 连杆轴承的选配 曲轴 前 数码 连杆盖数码 主轴承数码 1 4 1 3 2 7 2007年6月 如 连杆盖数码 1 3 4 2 曲轴 后 数码 1 2 3 1 连杆轴承数码 2 5 7 3 2007年6月 曲轴轴颈与轴承的 油膜间隙是根据轴承材 料和轴颈尺寸确定的 当轴承的滑移速度为 9m s时 不同轴承材料 的油膜间隙与轴颈尺寸 的变化关系如图 轴承与轴颈油膜间隙的检查 轴瓦间隙 2007年6月 量具测量 将轴瓦按规定拧紧力矩安装到承孔内 测量其内径 测量轴颈尺寸 配合间隙 孔径 轴颈 塑性间隙规测量
14、 擦净轴瓦与轴颈 把塑性间 隙规放在轴颈上 与轴径平行 装上轴承盖 并按规定扭矩 拧紧紧固螺栓螺母 卸下轴承盖 根据被压扁的 间隙规的宽度与塑性规标尺的 宽度对合比较 便可获得油膜 间隙 2007年6月 经验法 该方法适用于转速较低的发动机 且采用刮瓦或镗瓦 接触面积 大瓦85 以上 小瓦75 间隙试验 大瓦 用双手扳动曲拐 转一圈 小瓦 10 20N 转1 1 5圈 注意事项 高速发动机用的镜面瓦 挤压 滚压形成 在修 理过程中不允许加工 各种车型的轴瓦配合间隙 在其维修手册中都 有明确规定 修理使遵照执行 2007年6月 飞轮齿圈如有磨损可翻转180 轮齿的两侧都有倒角 损 坏严重时应更换
15、 拆卸齿圈时 应将齿圈均匀加热到250 300 然后拆下 装配新齿圈时 也应加热到同样温度 按规定方向镶在飞轮 上 然后在大气中冷却 4 飞轮的检修 飞轮表面如有划伤 磨损时 可以车削或更换 飞轮组装到曲轴上后 应检查 其端面圆跳动量 极限值为 0 10 0 20mm 2007年6月 1 活塞 活塞环与活塞销的选配 损伤形式 活塞 环槽 裙部 销孔磨损 裙部拉伤 顶部 烧损 脱顶等 活塞环 表面拉伤 磨损 上下工作面磨损 弹 力下降 断裂等 活塞销 磨损 断裂 三 活塞连杆组的检修 2007年6月 选配要点 根据气缸尺寸 选配同一级别的活塞及环 根据活塞选配 同一组的活塞销 2007年6月 装
16、配方向标记 活塞销尺寸代码 STD 0 25 0 50 0 75 1 00 尺寸代码 厂名 位置代码 T1 T2 4A F 2007年6月 同一台发动机 应选用同一厂牌 同一修理尺寸 同一组 别的活塞 保证材料 性能 重量和尺寸的一致性 并 注意发动机的型号 CA6113Q CA6113QZ 同组活塞的质量误差不应超过规定值 如切诺 基I 4发动 机规定不超过4g EQ6100规定不超过20g 活塞环检测 a 活塞环端隙 侧隙 背隙检查 为了确保活塞环与环槽 气缸的良好配合 在活塞环 的选配中 除选用与气缸 活塞同一修理级别的活塞环外 还应仔细检查其端隙 侧隙和背隙是否符合规定值 轿车活塞环端隙一般为0 10mm 0 50mm 侧隙为 0 03mm 0 07mm 背隙为0 20mm 0 35mm 2007年6月 端隙 活塞环置于气缸内在环的开口处呈现的间隙 端隙过大 漏气 端隙过小 活塞环变形 拉缸 活塞脱顶 侧隙 活塞环与环槽上下侧的间隙 侧隙过大 漏气 机油上窜 环及环槽异常磨损 侧隙过小 活塞环卡在环槽中 失去弹性 背隙 活塞环装入气缸后 活塞环背面与活塞槽底之间的 间隙 背隙过
