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1、汽车发动机机械维修 郭彬 郭伟东,任务8 汽缸体的检修,项目三 汽缸体和曲柄连杆机构检修,任务引入,一位客户反映其汽车的动力性很差，燃 油及机油消耗量较大。该车使用年限较长， 发动机无大修记录。通过汽缸压缩压力检 测，测试值地于技术要求，从火花塞孔向汽 缸注入少量机油进行汽缸压缩压力测试， 测试值明显提高，初步判断为活塞环或汽缸 磨损，因此需要对发动机进行解体检测。,任务8.1 汽缸体失效分析 任务8.2 发动机气缸体裂纹检修 任务8.3 气缸体上平面的变形检修 任务8.4 气缸磨损的检修,知识准备40min,问题思考： 1.汽缸体的类型？ 2.汽缸体损伤类型及原因？,气缸结构形式有3种,即无
2、气缸套式、干气缸套式和湿气缸套式。 无缸套汽缸：汽缸筒与缸体制成一体，与活塞接触的内表面没有镶套，多数铸铁缸体汽油机采用这种型式，它结构简单，加工面少，汽缸刚度也较好。为了提高汽缸表面的抗磨性，整体式结构缸体全部采用合金铸铁，不象有缸套的汽缸只需缸套采用较好的耐磨材料，而其缸体则采用一般铸铁或铝合金。 干式缸套：干式缸套是一个耐磨性好的薄壁套筒，将缸套压入汽缸，再对内表面进行精加工。干式缸套不与冷却水直接接触，所以导热性较差，汽缸套与汽缸孔加工要求较高，但缸体可采用一般铸铁，汽缸直径小于120mm的高速发动机多采用干式缸套。 湿式缸套：湿式缸套是一个直接与冷却水接触的厚壁套筒，壁厚应保证有足够
3、的强度和刚度，一般为缸径的5%10%。湿式缸套导热性好，便于更换，集体铸造简单，材料可按需选择。缺点是集体刚度差，容易漏水。,1.汽缸体的类型？,任务8.1 汽缸体失效分析,1）裂纹 缸体裂纹一般发生在水套周围、轴瓦座孔之间以及螺纹孔（缸盖裂纹 一般发生在进、排气门座之间的“过梁”上）。将严重影响发动机使用寿命。 （1）产生裂纹的原因有： 使用不当引起渗水、漏水。如柴油机高温状态下骤加冷水，在严冬季 节起动时骤加高温水，或没有按规定使用防冻防锈液，致使气缸体、气缸盖 被胀裂，或安装水堵盖产生裂缝，造成水堵盖锈蚀、穴蚀出现漏缝。 拆装维修不当。没有按规定的顺序、方法和力矩紧固缸盖螺栓，使气缸 体
4、和气缸盖受力不均或受撞击产生裂纹；或更换水堵盖时安装不到位，偏斜 变形。 制造缺陷。如砂眼、时效处理不当、热应力集中或铸造时残余应力较大 等，造成气缸体、缸盖渗漏水。,2.汽缸体损伤类型、原因及危害？,（2）气缸体、气缸盖裂纹修复方法 检验气缸体、气缸盖是否有裂纹，或某个水堵盖的漏水部位，可用 0.290.39MPa的水压，对冷却系进行加压试验，查出裂纹的部位。针对不同部位 采取不同的修复方法。 裂纹处于温度较高、受力较大部位，如燃烧室及气门座附近时，可采用焊补 修复。 当裂纹处于温度不高、受力不大部位时，均可采用环氧树脂胶粘结修复。 对于受力不大的部位，如果有很多细小裂纹集中在一起，或出现了
5、小漏洞， 可采用补板法修复。 发现有一个水堵盖锈蚀漏水，最好将所有的水堵盖全部更换。更换时应注意 检查冲压的水堵盖折角处有无裂痕，若有裂痕不应装用。 进行以上任何一种修复后，应再次进行检验，确认不渗漏方可装机。倘若 不具备修理条件和技术水平，应更换新件。,修复气缸体气缸盖裂纹几种方法 一、补板法 补板法主要用于修补裂纹较多，又相对集中，或有部分破洞的机体平整外表面。修复的方法是：清除裂纹附近准备补板部位的油污、漆皮等物；用35 mm的钻头在各裂纹的端点钻止裂孔，防止裂纹延伸；选用2.53 mm的低碳钢板切成补板，补板比裂纹周围大2030mm；沿补板周围钻孔，孔距为l520mm，孔径35mm；将
6、补板覆盖在裂纹上，使其与气缸体或气缸盖贴合紧密，随后以补板为样板在气缸体或气缸盖上钻孔，并攻丝；用螺钉把补板固定，在补板与气缸体或气缸盖之间，可垫上一层石棉垫，或在两个贴面上涂上红丹油。 二、裁丝法 这种方法常用于修复单裂纹。其方法是：用35mm的钻头先在裂纹的两端钻出止裂孔1和2，然后每隔24mm钻出孔眼3、4；在钻好的孔眼中攻丝；将紫铜棒螺钉旋入孔中，旋入的长度与气缸壁厚度相同，然后将紫铜棒截断，其断面高出气缸体2mm；用同样的方法，按图中钻孔的先后顺序钻出一系列的孔眼，攻丝并旋入紫铜棒螺钉。在整个裂缝上形成一条螺钉链；用小手锤轻轻敲铆紫铜螺钉的留出部分，使其铆平并相互咬紧；最后用水压法检
7、查裂纹处是否漏水。如有轻微漏水.可继续用手锤轻铆渗漏处的紫铜螺钉。 三、电焊法 先用4mm的钻头在裂纹两端钻止裂孔，同时沿裂纹“V”形坡口槽，槽的深度以不超过机体壁厚23为宜。用4mm的金属焊条(需采用合理工艺)或在加热的情况下用铸铁焊条焊补。为防止电焊部位焊后产生内应力或翘曲，每焊一段要用小锤从焊道两侧向中间轻轻敲打，同时趁焊道红热时，用凿口锤敲打焊道，以消除焊渣。如果裂纹过长，须分段隔开焊补，一般以2030 mm长度为宜，待距离焊道70 mm处冷却到能用手触摸时，再焊下一段。若裂纹过深，可采用多层堆焊的方法，切不可一次焊成。 四、胶接法 以修复气缸体裂纹为例，其方法是：用1号粗砂纸清除气缸
8、体裂缝周围的银粉和铁锈，打磨宽度为30 mm，长度超过裂缝两端点30 mm；用錾子沿裂缝线錾切宽为3 mm，深为2 mm的“V”形槽，并在裂缝两端钻止裂孔；先用金属清洗剂清洗裂缝周围，待干后再用酒精擦洗一遍；调配农机1号胶；用调好的胶液先填充止裂孔和“V”形槽，并在槽的周围和预先备好的的确良布上(宽20 mm，长超过裂缝长度10 mm)涂上胶液，把布条粘在裂缝上，在原来渗漏严重的地方，用同样的方法粘第二层布条，最后在布条的外面再均匀地涂一层胶液。经这样处理，24小时后发动机便可投入使用。如果在冬季，为加快粘胶的固化速度，要向水箱内注入热水，使机体保持较高的温度。,2）变形,发动机气缸变形后的主
9、要现象或对发动机性能的影响 不仅使汽缸的密封不良,降低发动机的功率,同时还使零件的 磨损增大,缩短柴油发动机的使用寿命。,汽缸体和汽缸盖变形的原因除受各种力的作用、各部分温度差大以及 机械加工不精确外,主要是由拆装不当和维护不及时造成的。如在高温 下拆卸汽缸盖,或在装汽缸盖时不按规定的顺序、次数拧紧螺栓或螺母, 或预紧力不均匀,都会使汽缸盖产生翘曲变形。此外,如汽缸套高出汽缸 体上平面过多;或各汽缸套高出汽缸体平面的数值相差过大;或新汽缸垫 使用一段时间后,未及时再次拧紧汽缸盖螺栓或螺母,使各螺栓的预紧力 不均匀时,也会造成汽缸盖翘曲变形。,3）磨损,（1）轴向截面的磨损规律：沿着气缸轴向截面
10、的磨损，在活塞环有效行程范围内，呈上大下小的锥形，在第一道活塞环上止点略下处磨损最大，气缸口活塞环接触不到的部位几乎没有磨损，于是形成缸肩，活塞下止点油环以下部位，几乎也没有磨损。 （2）径向截面的磨损规律：在平行于气缸圆周方向的横向截面上，气缸磨损也是不均匀的，磨成一个不规则的椭圆形，一般是前后或左右方向的磨损最大。 此外，在同一台发动机上，不同气缸磨损情况也不尽相同，一般水冷却发动机第一缸的前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。,发动机气缸磨损后的主要现象或对发动机性能的影响 气缸磨损至一定的程度，发动机的动力性将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使发动机经济性变坏，主要表现在以下几个方面：
11、1 机油消耗量异常，消耗率超过 0.5L/100KM ； 2 排气管冒蓝烟，机油加注口脉动冒烟； 3 燃烧室、火花塞（喷油器）易积碳； 4 气缸压缩终了压力下降； 5 发动机出现敲缸异响； 6 当重新调整连杆轴承后，会使活塞环与缸壁凸肩相碰而出现异响甚至断环。,汽缸中部腰鼓型,异常磨损 1)腐蚀磨损是材料表面与周围介质发生电化学反应而产生的，发动机气缸在低温、燃油燃烧不充分的条件下将产生严重的腐蚀性磨损。发动机冷却水温较低或低温起动频繁时，易产生较多的酸性物质，酸性物与气缸直接接触形成脆弱薄层，此薄层在外力作用下剥落，从而形成腐蚀性磨损。 2)进入气缸的空气中含有大量灰尘而造成严重的磨料磨损。
12、 3)机油中的杂质、尘粒等引起严重的磨料磨损。 4)新的或大修后未经磨合的气缸直接投入作业时，由于气缸和活塞表面凹凸不平，运动时相互嵌入产生磨料磨损，在气缸表面产生平行于气缸的轴线拉痕，俗称“拉缸”。 5)粘着磨损。气缸与活塞环在润滑不良的情况 下相对滑动时，两者之间极微小部分金属表面的 直接摩擦产生局部高温，使之熔融粘着、脱落， 逐步扩大即产生粘着磨损。 6)断环后的磨损。活塞环通常有3-4道，第一 道环较易断裂。该环断裂后，第二道环的润滑条 件道到破坏，加剧了气缸的磨损，形成“二台”。,维修方案制定 60min,问题思考： 1.汽缸体裂纹检修？（设备、方法、步骤） 2.气缸体上平面的变形检
13、修？（设备、方法、步骤） 3.汽缸磨损的检修？（设备、方法、步骤）,任务8.2 发动机气缸体裂纹检修,1、水压试验法 气缸体裂纹的检查一般采用水压试验法。用专 用的盖板封堵气缸体水道口，然后用水压机将水压 入缸体水道内，且保持在0.3MPa0.4MPa的压力 下。 如果有渗漏，则气缸体存在裂纹。气缸体裂纹 的修理，可采用粘结法（环氧树脂胶 ，适合急救与 抢修 ）、焊接法（受力较大、温度较高或用其它方 法不易操作）等。 气缸盖如果存在裂纹，应直接更换。,2、染色渗透剂法 用染色渗透剂进行试验时，气缸体经清理并洗干 净后，用染色渗透剂喷射至被检测部位（如燃烧室、 进排气口及水套等各凸台或鼻梁处），
14、待染色剂渗 透5min后，擦净检查部位，并均匀撒上一层白粉， 用小锤轻轻敲检查部位，如有渗透的染色剂显示在 白粉上，则表示该处有裂纹存在。,任务8.3 气缸体上平面的变形检修,检查气缸体是否变形，可将气缸体平放，把直尺放在气缸体平面上，然后用测隙规测量直尺与平面间的间隙，即测量气缸体和气缸盖的平面度。按图所示的位置多次测量。,1、检查量具的认识 刀口尺分别由刀刃口、刀体和刀背所组成。 厚薄规由数片不等厚度的钢片所组成。每片钢片 上都标有厚度尺寸（单位为mm）。,2、清洁气缸体的上表面。 3、如图所示，把刀口尺的刀刃口朝下、刀背朝上垂 直地放在被检测的平面上，观察刀口尺与被检测平 面之间是否有空
15、隙，根据空隙的大小放入合适厚度 的厚薄规，轻轻地来回抽动厚薄规，要求有轻微的 摩擦（发“涩”的感觉），此时厚薄规上的数值就是 该处的变形量。,4、按检查顺序分别检查气缸体6个方向的最大变形量,5、气缸体接合平面的修整 当检测气缸体的平面度超过技术要求，但又小于允许的修整量时，可对平面进行修磨，部分发动机气缸体的平面度超过技术要求时需要更换，所以确定能否修复要符合维修手册的规定。 在一定的变形范围内，可采用磨削修复的方法来修复，如果修整气缸体平面后引起活塞头部凸出，需要加厚发动机气缸垫来解决。,任务8.4 气缸磨损的检修,判断发动机是否需要大修，主要取决于气缸的磨损程度。当气缸的磨损达到大修标准
16、时，应对发动机总成进行大修，并确定气缸的修理尺寸；若磨损未达到大修标准，可确定汽车继续行驶的里程。,量缸表操作规范,1、安装、校对量缸表 (1)按被测气缸的标准尺寸、选择合适的接杆,装上后,暂不拧紧固定螺母。 (2)把外径千分尺调到被测气缸的标准尺寸,将装好的量缸表放入千分尺。 (3)稍微旋动接杆,便量缸表指针转动约2mm,使指针对准刻度零处,扭紧接杆的固定螺母。为使测量正确,重复校零一次。,2、读数方法 (1)百分表表盘刻度为100指针在圆表盘上转动一格为0.01 mm,转动一圈为1 mm;小指针移动一格为1 mm。 (2)测量时,当表针顺时针方向离开“0”位,表示缸径小于尺寸的缸径,它是标准缸径与表针离开“0”位格数的差;若表针逆时针方向离开“0”位,表示缸径大于标准尺寸的缸径,它是标准缸径与表针离开“0”位格数之和。 (3)若测量时,小针移动超过1 mm,则应在实际测量值中加上或减去1 mm。,
