項(xiàng)目曲軸飛輪組的檢修

1、項(xiàng)目四 曲軸飛輪組的檢修 【知識(shí)要求】掌握曲軸飛輪組的功用。了解曲軸飛輪組的要求和分類。掌握曲軸飛輪組的構(gòu)造、工作原理。掌握曲軸飛輪組常見故障的現(xiàn)象、原因。 【能力要求】能夠?qū)ηS飛輪組進(jìn)行正確的檢查。能夠?qū)ηS飛輪組進(jìn)行正確的維護(hù)和調(diào)整。能夠?qū)ηS飛輪組常見故障進(jìn)行診斷與排除。一、相關(guān)知識(shí) 1、功用 發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸主要用來(lái)接受連桿傳遞來(lái)的力，并產(chǎn)生繞其本身軸線旋轉(zhuǎn)的力矩，帶動(dòng)飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)中的配氣機(jī)構(gòu)和某些輔助裝置（如發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、轉(zhuǎn)向油泵等）也可由曲軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。 2曲軸的組成 曲軸一般由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、前端軸和后端凸緣等組成 (圖4-1）。一個(gè)連桿軸頸和它兩端的

2、曲柄以及相鄰的兩個(gè)主軸頸共同構(gòu)成一個(gè)曲拐。按照曲軸的主軸頸數(shù)可以把曲軸分為全支撐曲軸和非全支撐曲軸兩類。在相鄰的兩個(gè)曲拐之間，都設(shè)置一個(gè)主軸頸的曲軸，稱為全支撐曲軸（圖4-2）；否則稱為非全支撐曲軸（圖4-3）。 平衡重用來(lái)平衡曲軸的離心力和離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力。 平衡重有的與曲軸制成一體，有的單獨(dú)制成后再用螺栓固定在曲軸上，稱為裝配式平衡重（圖4-6）。平衡重曲軸前后端 曲軸的前、后端均伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸外漏，在曲軸的前、后端均設(shè)有防漏裝置。曲軸形狀和點(diǎn)火次序 曲軸的形狀和各曲拐的相對(duì)位置取決于缸數(shù)、氣缸排列方式和發(fā)火次序。 對(duì)缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，發(fā)

3、火間隔角為：720i ，即曲軸每轉(zhuǎn)720i時(shí)，就應(yīng)有一缸作功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 四沖程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火次序發(fā)火間隔角應(yīng)為720/4 = 180。其曲拐布置如圖4-9所示，四個(gè)曲拐布置在同一平面內(nèi)。發(fā)火順序有兩種可能的排列法，即1-2-4-3或1-3-4-2，它們的工作如表2-1,2-2所示。表4-1 四缸機(jī)工作循環(huán)表（發(fā)火次序：1-2-4-3）曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角( ( ) )第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸0 0180180作功作功壓縮壓縮排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣180180360360排氣排氣作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮360360540540進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣壓縮壓縮作功作功540

4、540720720壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功排氣排氣曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角( ( ) ) 第一缸第一缸 第二缸第二缸 第三缸第三缸 第四缸第四缸 0 0180 180 作功作功排氣排氣 壓縮壓縮 進(jìn)氣進(jìn)氣 180180360 360 排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣 作功作功壓縮壓縮 360360540 540 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮排氣排氣 作功作功540540720 720 壓縮壓縮 作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣 排氣排氣 表表4-2 4-2 四缸機(jī)工作循環(huán)表（發(fā)火次序：四缸機(jī)工作循環(huán)表（發(fā)火次序：1-3-4-21-3-4-2）六缸曲軸轉(zhuǎn)角（曲軸轉(zhuǎn)角（）第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸第五缸第五缸第六缸第六缸0

5、1800180060060作功作功排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣6012060120壓縮壓縮排氣排氣120180120180進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功180360180360180240180240排氣排氣壓縮壓縮240300240300作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣300360300360壓縮壓縮排氣排氣360540360540360420360420進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功420480420480排氣排氣壓縮壓縮480540480540作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣540720540720540600540600壓縮壓縮排氣排氣600660600660進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功660660720720排氣排氣壓縮壓縮 四沖程V型八缸發(fā)

6、動(dòng)機(jī)發(fā)火次序缸數(shù)i=8，所以發(fā)火間隔角應(yīng)為720/8=90。V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列中相對(duì)應(yīng)的一對(duì)連桿共用一個(gè)曲拐。所以V型八缸機(jī)只有四個(gè)曲拐，其布置可以與四缸機(jī)一樣，四個(gè)曲拐布置在同一平面內(nèi)，也可以布置在兩個(gè)互相錯(cuò)開90的平面內(nèi)，這樣可使發(fā)動(dòng)機(jī)得到更好的平衡性。紅旗8V100型發(fā)動(dòng)機(jī)就采用這種布置型式，發(fā)火次序?yàn)?-8-4-3-6-5-7-2。曲軸轉(zhuǎn)角（曲軸轉(zhuǎn)角（）第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸第五缸第五缸第六缸第六缸第七缸第七缸第八缸第八缸01800180090090作功作功作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣壓縮壓縮9018090180排氣排氣壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣作功

7、作功18036018036018027180270 0排氣排氣作功作功壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣27036270360 0進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功壓縮壓縮排氣排氣36054036054036045360450 0進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣作功作功壓縮壓縮45054450540 0壓縮壓縮排氣排氣作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣54072054072054063540630 0壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣作功作功63072630720 0作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣壓縮壓縮扭轉(zhuǎn)減振器 常用的扭轉(zhuǎn)減振器有橡膠式、摩擦式和粘液（硅油）式等數(shù)種。 曲軸推力軸承的形式有兩種（圖4-14)：翻邊軸承的翻邊部分；單邊的具有減摩合金層的止推片。后者應(yīng)用更為廣泛

8、。（三）飛輪 飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤，其主要功用是將在作功行程中輸人于曲軸的功能的一部分貯存起來(lái)，用以在其他行程中克服阻力，帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)越過(guò)上、下止點(diǎn)。保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出扭矩盡可能均勻，并使發(fā)動(dòng)機(jī)有可能克服短時(shí)間的超載荷，此外，飛輪又往往用作摩擦式離合器的驅(qū)動(dòng)件。為了在保證有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的前提下，盡可能減小飛輪的質(zhì)量，應(yīng)使飛輪的大部分質(zhì)量都集中在輪緣上，因而輪緣通常做得寬而厚。（四）曲軸飛輪組常見故障 曲軸在高速旋轉(zhuǎn)中，將周期性地承受氣體壓力、往復(fù)慣性力和離心力的作用，可能導(dǎo)致曲軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)、斷裂、疲勞破壞和軸頸磨損。因此，要求曲軸具有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性和旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性

9、。 曲軸的常見損傷形式有：軸頸磨損、彎扭變形和裂紋等。1.軸頸的磨損 曲軸主軸頸和連桿軸頸的磨損是不均勻的，且磨損部位有一定的規(guī)律性。 主軸頸和連桿軸頸徑向最大磨損部位相互對(duì)應(yīng)，即各主軸頸的最大磨損靠近連桿軸頸一側(cè)；而連桿軸頸的最大磨損部位在主軸頸一側(cè)。2.曲軸的彎扭變形 所謂曲軸彎曲是指主軸頸的同軸度誤差大于0.05mm。若連桿軸頸分配角誤差大于030，則稱為曲軸扭曲。3.曲軸的斷裂 曲軸的裂紋多發(fā)生在曲柄與軸頸之間的過(guò)渡圓角處以及油孔處。前者是徑向裂紋，嚴(yán)重時(shí)將造成曲軸斷裂；后者多為軸向裂紋，沿斜置油孔的銳邊順軸向發(fā)展。曲軸的徑向、軸向裂紋主要是應(yīng)力集中引起的，曲軸變形和修磨不慎也會(huì)使過(guò)渡

10、區(qū)的應(yīng)力陡增，加劇曲軸的疲勞斷裂傾向。二、項(xiàng)目實(shí)施 (一) 項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境 項(xiàng)目實(shí)施前應(yīng)準(zhǔn)備好如下車輛、總成、工具、量具、儀表、耗材等。 1. 典型車輛 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)總成 3. 常用工具箱、檢測(cè)平臺(tái) 4. 曲軸飛輪組零件6套 5. V形鐵塊支架 6. 磁力表座 7. 百分表、千分尺 8. 磁力探傷儀 (二) 項(xiàng)目實(shí)施步驟1認(rèn)識(shí)曲軸飛輪組的各部分結(jié)構(gòu)。 1) 在發(fā)動(dòng)機(jī)中找到曲軸飛輪組的位置； 2) 認(rèn)識(shí)主要部件，并熟悉名稱。1）曲軸裂紋的檢測(cè) 可用磁力探傷法檢測(cè)曲軸裂紋，（如圖4-18所示）2曲軸飛輪組的檢修 2）曲軸彎曲的檢測(cè)與修復(fù) （1）曲軸彎曲的原因有哪些？ （2）檢測(cè)曲軸彎曲的量具。 （3

11、）曲軸彎曲的檢測(cè)方法。 采用徑向圓跳動(dòng)法檢測(cè)曲軸的彎曲。 全支承曲軸彎曲的檢測(cè) 如圖4-21所示，檢測(cè)時(shí)曲軸兩端用V形架支承好。百分表的觸桿作用在中間主軸頸弧面的最高位里上（注意避開軸頸油孔的位置）。讓百分表有約1.00mm的壓縮量，百分表調(diào)零。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸一周，注意觀察百分表指針指示的讀數(shù)，讀取其最大跳動(dòng)值。 非全支承曲軸彎曲的檢測(cè) 如圖4-22所示，檢測(cè)非全支承曲軸的彎曲時(shí)，利用支架百分表分別檢測(cè)曲軸中間位置的兩個(gè)主軸頸，取其最大跳動(dòng)值為該曲軸彎曲變形的最大跳動(dòng)值。曲軸彎曲的技術(shù)要求一般 006 mm。被測(cè)曲軸支撐形式：被測(cè)曲軸支撐形式：位置位置1 1（mmmm）位置位置2 2（mmmm）

12、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，百分表最大的跳動(dòng)值曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周，百分表最大的跳動(dòng)值 mmmm冷壓校正 3）曲軸磨損的檢測(cè)與修復(fù)（圖4-24，4-25） 選用合適的外徑千分尺，分別檢測(cè)每一個(gè)主軸頸和連桿軸頸的直徑來(lái)確定軸頸的磨損程度。檢測(cè)時(shí)，每個(gè)軸頸分別檢測(cè)兩個(gè)截面，每個(gè)截面檢測(cè)兩個(gè)直徑（垂直與水平），即每個(gè)軸頸要測(cè)量4個(gè)直徑。連桿軸頸檢測(cè)連桿軸頸檢測(cè)第一連桿軸頸第一連桿軸頸第二連桿軸頸第二連桿軸頸第三連桿軸頸第三連桿軸頸第四連桿軸頸第四連桿軸頸第一截面第一截面垂直直垂直直徑徑水平直水平直徑徑第二截面第二截面垂直直垂直直徑徑水平直水平直徑徑主軸頸檢測(cè)主軸頸檢測(cè)第一主第一主軸頸軸頸第二主軸頸第二主軸頸第三主軸頸第三

13、主軸頸第四主軸頸第四主軸頸第五主軸第五主軸頸頸第一截面第一截面垂直直垂直直徑徑水平直水平直徑徑第二截面第二截面垂直直垂直直徑徑水平直水平直徑徑最大磨損的軸頸最大磨損的軸頸第（第（ ）連桿軸頸）連桿軸頸第（第（ ）主軸頸）主軸頸第一第一截面截面垂直直徑（垂直直徑（mmmm）水平直徑（水平直徑（mmmm）第二第二截面截面垂直直徑（垂直直徑（mmmm）水平直徑（水平直徑（mmmm）計(jì)算圓度值（計(jì)算圓度值（maxmax一一minmin）2 2（注：同一截面）（注：同一截面）計(jì)算圓柱度值（計(jì)算圓柱度值（maxmax一一minmin）2 2（注：整個(gè)軸頸）（注：整個(gè)軸頸）連桿軸頸和曲軸軸頸磨損最大的數(shù)據(jù)

14、4）曲軸軸頸油膜間隙的檢測(cè)方法 將軸承對(duì)應(yīng)安裝到曲軸主軸頸承孔和軸承蓋上，在軸承表面涂上發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，清潔曲軸后放進(jìn)氣缸體主軸承上，剪下一段塑料間隙規(guī)沿軸向放置在軸頸上，按規(guī)定要求安裝軸承蓋螺栓。隨后把軸承蓋拆下，用規(guī)尺測(cè)量塑料間隙規(guī)并確定曲軸主軸頸的油膜間隙。采用同樣方法測(cè)量連桿軸頸油。 記錄曲軸主軸頸和連桿軸頸最大油膜間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)型號(hào)曲軸標(biāo)準(zhǔn)油膜曲軸標(biāo)準(zhǔn)油膜間隙（間隙（mznmzn）曲軸極限油膜間曲軸極限油膜間隙（隙（mmmm）該發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸該發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸（主軸頸、連（主軸頸、連桿軸頸）最大桿軸頸）最大油膜間隙（油膜間隙（mmmm）在以下合適選項(xiàng)中打在以下合適選項(xiàng)中打“”更換更換軸瓦軸

15、瓦更換更換曲軸曲軸油膜間油膜間隙隙正常正常主軸頸：主軸頸：主軸頸：主軸頸：主軸頸：主軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：5）曲軸軸向間隙的檢測(cè)方法在軸承座與軸承蓋上裝好軸承，涂上機(jī)油，曲軸各主軸頸涂上機(jī)油，把曲軸放在軸承上，蓋上軸承蓋，按照?qǐng)D4-27所示從中間到兩邊的順序和規(guī)定扭矩安裝好螺栓。（l）用百分表檢測(cè)曲軸軸向間隙（圖4-28）（2）用厚薄規(guī)檢測(cè)曲軸軸向間隙發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)軸向間標(biāo)準(zhǔn)軸向間隙隙（mmmm）允許最大軸允許最大軸向間隙向間隙（mmmm）該曲軸的軸該曲軸的軸向間隙向間隙（nunnun）在以下合適的選項(xiàng)打在以下合適的選項(xiàng)打“”更換止推更換止

16、推墊片墊片符合技術(shù)符合技術(shù)要求要求 6）飛輪的檢修（1）更換齒圈飛輪齒圈有斷齒或齒端沖擊耗損，如斷齒或齒端耗損嚴(yán)重，與起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合狀況變化時(shí)，應(yīng)更換齒圈或飛輪組件。齒圈與飛輪配合過(guò)盈為0.30mm0.60mm，更換時(shí)，應(yīng)先將齒圈加熱至623K673K，再進(jìn)行熱壓配合。（2）修整飛輪工作平面飛輪工作平面有嚴(yán)重?zé)苹蚰p溝槽深度超過(guò)0.50mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修整。修整后，工作平面的平面度誤差不得大于0.10mm；飛輪厚度極限減薄量為1mm；與曲軸裝配后的端面圓跳動(dòng)誤差不得大于0.15mm。（3）曲軸、飛輪、離合器總成組裝后進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)組件動(dòng)不平衡量應(yīng)不大于原廠規(guī)定。東風(fēng)EQ1090、解放CA109

17、1等汽車不大于100gcm； 國(guó)產(chǎn)輕型載貨汽車、客車以及進(jìn)口載貨汽車一般不大于70gcm；轎車不大于30 gcm。組件的不平衡量過(guò)大，使組件共振臨界轉(zhuǎn)速降低。假若共振臨界轉(zhuǎn)速降至發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作轉(zhuǎn)速內(nèi)，曲軸就會(huì)在共振條件下工作，會(huì)造成曲軸疲勞斷裂、飛輪殼產(chǎn)生縱向裂紋等早期損壞。因此，更換飛輪或齒圈、離合器壓盤 或總成之后 都應(yīng)重新進(jìn)行組件的動(dòng)平衡試驗(yàn)。7）曲軸軸承的選配 （1）軸承的常見損傷 軸承損傷主要形式有磨損、合金層疲勞剝落和粘著咬死等。軸承的徑向間隙的使用限度，載貨汽車為0.20mm，轎車為0.15mm。逾限后，因軸承對(duì)潤(rùn)滑油流動(dòng)阻尼能力減弱，可使主油道壓力降低而破壞軸承的正常潤(rùn)滑；加之

18、引起的沖擊載荷，又造成軸承疲勞應(yīng)力劇增，使軸承疲勞而導(dǎo)致粘著咬死，使發(fā)動(dòng)機(jī)喪失工作能力。因此，行車中應(yīng)注意：若聽到軸承異響（俗稱瓦響），應(yīng)立即停車檢修。發(fā)動(dòng)機(jī)總成修理時(shí)，應(yīng)更換全部軸承。（2）軸承的選配軸承的選配包括選擇合適內(nèi)徑的軸承，以及檢驗(yàn)軸承的高出量、自由彈開量、定位凸點(diǎn)和軸承鋼背表面質(zhì)量等內(nèi)容。選擇軸承內(nèi)徑。根據(jù)曲軸軸承的直徑和規(guī)定的徑向間隙選擇合適內(nèi)徑的軸承。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸承制造時(shí)，根據(jù)選配的需要，其內(nèi)徑直徑已制成一個(gè)尺寸系列。檢驗(yàn)軸承鋼背質(zhì)量。要求定位凸點(diǎn)完整，軸承鋼背光整無(wú)損。檢驗(yàn)軸承自由彈開量。要求軸承在自由狀態(tài)下的曲率半徑大于座孔的曲率半徑，保證軸承壓入座孔后，可借軸承自身的彈力作用與軸承座貼合緊密。檢驗(yàn)軸承的高出量。軸承裝入座孔內(nèi)，上、下兩片的每端均應(yīng)高出軸承座平面0.03mm0.05mm，稱為高出量，(如圖4-30b)所示。軸承高出座孔，