《汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修》李慶軍汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修資源

1、第六節(jié) 曲軸的鑒定圖2-26 曲軸軸徑的測量位置一、曲軸的檢驗鑒定一曲軸軸頸的磨損檢驗如圖2-26所示。根據(jù)軸頸的磨損規(guī)律，在每一道軸頸上選取兩個截面-與-，在每一道截面上與曲柄平行及垂直的兩個方向A-A和B-B，用外徑千分尺進行測量。此時軸頸同一橫斷面上兩個方向測得的最大數(shù)值與最小數(shù)值差的一半，即為圓度值。軸頸在縱斷面上測得的兩個截面上最大數(shù)值與最小數(shù)值差的一半即為圓柱度值。二軸頸的測量各種發(fā)動機圓度、圓柱度無具體規(guī)定修理參數(shù)如表2-2所示。二、連桿軸承、曲軸軸承的選配發(fā)動機的曲軸軸承多數(shù)采用薄壁、雙金屬的滑動軸承，只有少數(shù)發(fā)動機采用組合式曲軸并使用滾動軸承。雙金屬軸承的內(nèi)圓有厚的一層減磨合

2、金巴氏合金、銅鋁合金或高錫鋁合金等可有利于形成油膜、減小摩擦阻力，同時可以提高導(dǎo)熱性、抗壓性和抗疲勞性。一選配要求1、選配時應(yīng)先檢查軸承座孔是否符合技術(shù)要求。檢查時先將軸承蓋按規(guī)定的扭矩緊固螺栓，再用內(nèi)徑量表測量內(nèi)孔的直徑，檢查圓度、圓柱度。圓度和圓柱度值不得大于。圖2-27 軸承裝入軸承孔的要求2、檢測軸承的預(yù)緊力：預(yù)緊力是通過軸承蓋的緊固螺栓和螺母實現(xiàn)的。廠家對扭力大小均有規(guī)定，也可參照使用說明書。3、選擇軸承的過盈量：軸承和座孔采用過盈配合，使軸承座孔與軸承具有一定的貼合度。如圖2-27所示，當(dāng)軸承裝入座孔內(nèi)，上下兩片瓦均應(yīng)高出座孔平面一定距離，此距離稱為瓦片的高出量1。二軸承的選配1、

3、軸承的直接選配：也稱為成品軸承的選配。2、加大軸承的選配：根據(jù)曲軸連桿軸頸的磨損情況，確定連桿軸頸的修理尺寸按修理尺寸標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)連桿軸頸確定的修理尺寸選擇軸承。組裝連桿軸承，用手指推軸承無松曠現(xiàn)象為合格。按規(guī)定力矩，擰緊連桿螺栓或螺母。三止推軸承的選配曲軸的軸向間隙是靠止推軸承來保證，常用曲軸止推軸承的形式有單片式和組合式兩種。選擇止推軸承時應(yīng)注意以下幾點：1、檢查氣缸體主軸承座孔的支承端面是否平整，端面相對于主軸承的擺差不應(yīng)大于。2、止推軸承與軸承座的接合面底板應(yīng)平整無變形，合金層應(yīng)結(jié)合的牢固可靠。3、止推軸承的軸向間隙可用撬杠將曲軸撬向前或后即靠緊一端，然后用厚薄規(guī)測量其間隙，也可用百分表

4、砥在曲軸的某一端，橇動曲軸，檢驗曲軸的軸向竄動量，其值應(yīng)符合規(guī)定值。4、單片式止推軸承安裝時應(yīng)注意將有合金層的一面朝向曲軸，切勿裝錯。第七節(jié)、曲柄連桿機構(gòu)的常見故障一、活塞常見損傷分析1、頂部熱裂紋活塞頂部熱裂紋現(xiàn)象：活塞頂面，主要在燃燒室邊緣出現(xiàn)裂紋，如圖2-28所示。圖2-28 活塞頂部熱裂紋 原因：噴油量過大；超負荷運行；發(fā)動機負荷波動大，負荷波動頻繁；增壓壓力過高。2、四點劃傷現(xiàn)象：活塞銷孔兩側(cè)裙部拉傷，如圖2-29所示。原因：冷卻故障，冷卻液溫度過高或過低；超負荷運行；大負荷工作后馬上停車；長期低負荷運行；全浮式連接活塞銷，銷與銷孔配合過緊或在連桿襯套中卡??；半浮式連接活塞銷，銷與銷

5、孔配合間隙過小。圖2-29 活塞四點劃傷3、活塞傾斜運行現(xiàn)象：活塞推力面出現(xiàn)傾斜磨痕，其結(jié)果可能導(dǎo)致竄油、竄氣、不均勻磨損和發(fā)動機敲擊聲，如圖2-30所示。原因：曲柄連桿機構(gòu)中的個別件出現(xiàn)變形、扭曲、不均勻磨損，或曲軸竄動。圖2-30 活塞傾斜運行4、環(huán)岸損壞現(xiàn)象：環(huán)岸損傷或斷裂，如圖2-31所示。原因：噴油或點火正時不當(dāng)過早；燃料不合要求，十六烷值或辛烷值低；積炭嚴(yán)重，壓縮比增大；環(huán)與環(huán)槽嚴(yán)重磨損，側(cè)間隙過大；活塞環(huán)斷裂撞擊環(huán)岸；不正確裝配或更換活塞環(huán)時沒有修去缸肩使環(huán)岸受力過大；在低溫下頻繁冷啟動。圖2-31 活塞環(huán)岸損壞5、活塞銷孔周圍損傷現(xiàn)象：銷孔周圍出現(xiàn)拋擊狀類似熔化狀損傷痕跡，氣缸

6、壁相應(yīng)被損傷，如圖2-32所示。原因：該損傷是由于活塞銷擋圈脫落或斷裂所引起，其原因可能是：安裝了舊的受損的擋圈；擋圈在槽中剛度不夠或位置不對；連桿彎曲；曲軸軸向間隙過大；連桿軸頸或曲軸回轉(zhuǎn)中心與氣缸不垂直等。圖2-32 活塞銷孔周圍損傷。 圖2-32 活塞銷孔周圍損傷 6、活塞頂燒穿、局部燒蝕現(xiàn)象：活塞頂面燒熔甚至燒穿，或在活塞頂邊緣及火力岸出現(xiàn)局部蜂窩狀燒蝕坑，如圖2-33所示。原因：噴油器故障，如噴射不良，噴油量過大，噴油器安裝不當(dāng)?shù)?；噴油或點火過早；或爆燃、火早、激爆等；燃燒壓力過大；超負荷運行；使用燃油不當(dāng)辛烷值或十六烷值低。圖2-33 活塞頂燒穿、局部燒蝕圖2-34 氣門頂撞活塞現(xiàn)

7、象：活塞頂受氣門撞擊形成深坑。工作中，氣門連續(xù)高頻率地撞擊活塞頂部，會造成氣門斷裂，或活塞破碎，如圖2-34所示。原因：配氣相位紊亂，或氣門間隙調(diào)整不正確。8、裙部拉傷現(xiàn)象：活塞裙部一側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)大面積拉傷，如圖2-35所示。圖2-35 活塞裙部拉傷 原因：氣缸變形或缸墊損壞；冷卻系統(tǒng)故障，冷卻不良；缺機油、機油不潔或品質(zhì)不好；怠速轉(zhuǎn)速過低；長期大負荷運行或超負荷運行；啟動后馬上加大負荷；新活塞與氣缸未良好磨合立即投入大負荷運行。9、銷孔內(nèi)側(cè)壓裂現(xiàn)象：銷孔內(nèi)側(cè)出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重時裂紋沿銷座擴展至活塞頂部，如圖2-36所示。原因：供油量過多；點火或供油提前角過早；不適宜的燃油；增壓壓力過高；超負荷運

8、行等因素引起過大機械負荷將銷孔壓裂。圖2-36 活塞銷孔內(nèi)側(cè)壓裂 10、活塞裙部破裂現(xiàn)象：活塞推力面開裂甚至破損，如圖2-37所原因：噴油點火提前過早；燃油不適宜十六烷值或辛烷值過低；氣缸活塞磨損過度，氣缸間隙過大。示。圖2-37 活塞裙部破裂圖11、活塞頭部損傷現(xiàn)象：活塞頭部環(huán)岸至頂面區(qū)域燒傷或拉傷，活塞環(huán)粘結(jié)，如圖2-38所示。2-38 活塞頭部損傷原因：噴油或點火定時不當(dāng)過早或過遲，長期超負荷運行使發(fā)動機過熱；循環(huán)供油量過多；冷卻系統(tǒng)故障、傳熱不良；潤滑不良或機油品質(zhì)不好；環(huán)槽積碳太多環(huán)粘接或折斷；進氣系統(tǒng)故障，進入的空氣不潔。圖2-39 活塞頂撞缸蓋12、活塞頂撞缸蓋現(xiàn)象：活塞頂部變形

9、。連續(xù)撞擊到缸蓋，結(jié)果會造成頂部變形，甚至活塞破碎，如圖2-39所示。原因：活塞頂部余隙過小，或曲柄連桿機構(gòu)故障造成活塞行程加長。13、活塞拉缸現(xiàn)象：氣缸內(nèi)外表或活塞外表拉毛或拉出溝槽。原因：缸套與活塞或活塞環(huán)裝配間隙過小，潤滑缺乏；活塞裙邊有毛刺、砂粒附著外表；滑油變質(zhì)或有雜質(zhì)；節(jié)溫器失效，造成發(fā)動機溫度過高；超載行駛，發(fā)動機長期大負荷運轉(zhuǎn)；活塞環(huán)斷裂；連桿彎曲，使活塞一側(cè)壓緊氣缸，產(chǎn)生單邊拉缸。排除：保證裝配質(zhì)量。室溫在20時取拉力為10N20N，氣缸間隙為；去除活塞毛刺及外表上的磨粒；保證良好潤滑，按要求選用優(yōu)質(zhì)潤滑油；更新節(jié)溫器；按規(guī)定的裝載量，防止發(fā)動機長時間大負合運轉(zhuǎn)；更新活塞環(huán)；

10、檢查連桿，校正或更換連桿。二、曲軸常見損傷分析一小頭端1、鍵槽破損現(xiàn)象：鍵槽側(cè)面缺損并有嚴(yán)重擠傷痕跡，如圖2-40所示。原因：使用非標(biāo)準(zhǔn)鍵；起動爪擰緊力缺乏；皮帶輪-減振器內(nèi)孔大；皮帶輪-減振器內(nèi)錐套失效。圖2-40 曲軸鍵槽破損2、前端斷裂小頭端斷裂圖2-41 曲軸前端斷裂現(xiàn)象：靠近小頭端方向的曲柄斷開，如圖2-41所示。原因：皮帶輪-減振器總成失效減振效果差、減振橡膠破損或脫出。皮帶輪平衡差；小頭端負荷增加, 如加長皮帶輪或在原皮帶輪上疊加皮帶輪等；使用了假冒皮帶輪-減振器。圖2-41 曲軸前端斷裂 3、小頭軸頸外表損傷圖2-42 曲軸小頭軸頸外表損傷現(xiàn)象：小頭軸頸處有劃痕，呈凹凸不平，手

11、感較明顯，如圖2-42所示。2-42軸頸外表損傷 原因：齒輪沒有采用加熱裝配，加熱拆卸；選錯曲軸型號后，齒輪仍用了冷裝拆等不正確的方法。二大頭端1、法蘭盤端面或螺栓孔損壞現(xiàn)象：飛輪螺栓孔缺損，端面磨損變形，嚴(yán)重時，法蘭端面也出現(xiàn)劃痕，如圖2-43所示。圖2-43 曲軸法蘭盤端面或螺栓孔損壞 原因：沒有按規(guī)定的順序和力矩扭緊螺栓；飛輪鎖片沒有安裝造成螺栓松動；飛輪與曲軸接觸平面有磨損；使用不合格螺栓，聯(lián)結(jié)力矩缺乏。2、大頭端凸緣破損現(xiàn)象：大頭端凸緣局部或整圈脫落，如圖2-44所示。原因：齒輪沒有采用加熱裝配、拆卸、如用錘敲打過量等；漏裝齒輪定位銷。圖2-44 曲軸大頭端凸緣破損 三與機體裝配部位

12、1、止推軸頸側(cè)面異常磨損現(xiàn)象：止推面出現(xiàn)拉痕、嚴(yán)重時會造成止推面磨出凹環(huán)，如圖2-45所示。圖2-45 曲軸止推軸頸側(cè)面異常磨損 原因：裝錯止推片、裝反止推片或緊固不牢。2、化瓦、燒瓦現(xiàn)象： 軸瓦出現(xiàn)拉痕、合金層熔化脫落、軸頸外表拉傷嚴(yán)重，如圖2-46所示。圖2-46 曲軸化瓦、燒瓦原因：1 潤滑油方面： 使用潤滑油牌號與適用溫度不正確或潤滑油質(zhì)量差；油底殼內(nèi)機油量缺乏導(dǎo)致潤滑不良，機油太臟或機油濾清器失效；機油進水和柴油變稀造成潤滑不良。 2 潤滑油路方面：機油壓力過低或潤滑油道不暢通。 3 裝配方面：軸頸與軸瓦配合間隙過大或過小，無法形成油膜；軸瓦與軸頸的配合接觸面沒有到達規(guī)定的要求； 軸

13、承孔變形；選用軸瓦材料有誤。 4使用方面：沒有經(jīng)過磨合運行；機體內(nèi)水溫過高等； 3、曲軸疲勞斷裂 現(xiàn)象：曲軸斷口在疲勞區(qū), 斷口外表光亮有磨擦痕跡,出現(xiàn)呈沙灘狀的疲勞紋，如圖2-47所示。圖2-47 曲軸疲勞斷裂原因: 1裝配方面：選用高強度螺栓有誤,增壓與不增壓使用了相同螺栓；沒有按規(guī)定的順序和扭矩扭緊螺栓、螺栓松動； 2相關(guān)件方面：由于化瓦、抱瓦引起的；由扭轉(zhuǎn)減振器總成的損壞引起曲軸自身扭轉(zhuǎn)振動造成；機體主軸承孔不同軸度過大或軸瓦間隙過大；各缸工作不均衡,活塞連桿組的組合重量偏差過大,飛輪偏擺過大等引起的曲軸受力不均。 3使用方面：嚴(yán)重超重超負荷，或運行時的不正確操作如起步太猛等；軸頸磨損

14、超過磨損極限引起疲勞強度下降。圖2-48 燒化瓦引起的曲軸斷裂 4、燒化瓦引起的曲軸斷裂 現(xiàn)象：軸頸燒化瓦嚴(yán)重，造成斷軸；軸頸外表有明顯拉痕；軸頸局部變黑，斷口疲勞紋理不明顯，如圖2-48所示。 原因：燒瓦、化瓦沒有及時停車。 5、異常斷裂 現(xiàn)象：斷口無疲勞紋，如圖2-49所示。 原因：曲軸受外力一次性沖擊而致斷裂。圖2-49 曲軸異常斷裂 6、曲軸異常磨損 現(xiàn)象：目測軸頸外表并無異常，但手感凹凸不平，如圖2-50所示。圖2-50 曲軸異常磨損 原因：機油壓力缺乏；軸頸與軸瓦之間裝配間隙不當(dāng)；潤滑不良： 機油內(nèi)雜質(zhì)太多或機油道內(nèi)雜質(zhì)沒有清洗干凈；相關(guān)件異常: 機油濾芯、空氣濾芯沒有及時更換或清

15、洗。三、軸瓦常見損傷分析圖2-51 軸瓦劃傷 現(xiàn) 象：外表沿旋轉(zhuǎn)方向出現(xiàn)數(shù)根較深 劃痕，如圖2-51所示。原 因：在軸瓦潤滑間隙中侵入了 硬質(zhì) 顆粒，主要是由潤滑油帶入，或因裝配時清潔工作不佳而混入。改進措施：檢查濾清效果；裝配時嚴(yán)格進行清潔工作。圖2-52 軸瓦鋼背燒傷 2、鋼背燒傷現(xiàn) 象：鋼背外表呈大面積發(fā)暗區(qū)，如圖2-52所示。原 因：軸瓦與座孔貼合不佳，熱量不能及時散出。改進措施：嚴(yán)格控制貼合質(zhì)量；檢查過盈量是否足夠；檢查座孔剛度是否足夠。3、侵蝕磨損現(xiàn) 象：在油孔油槽邊緣呈現(xiàn)沖刺狀磨痕.圖2-53 軸瓦侵蝕磨損 原 因：潤滑油潤滑質(zhì)量不佳。改進措施：檢查濾清效果。4、磨粒磨損現(xiàn) 象：

16、工作外表主要承載區(qū)呈現(xiàn)大面積沿旋轉(zhuǎn)方向的細微擦痕，如圖2-54所示。圖2-54 軸瓦磨粒磨損 原 因：潤滑油潤滑質(zhì)量不佳，允許通過異物顆粒度太大或潤滑油受到污染。改進措施：提高濾清效果；及時更換潤滑油。5、混合摩擦磨損現(xiàn) 象：工作外表局部區(qū)域呈現(xiàn)比較光滑的磨痕，軸承間隙加大，如圖2-55所示。原 因：油膜承載力不夠，油膜厚度太??；長時間過載；頻繁啟動、剎車。改進措施：合理選配軸瓦，保證配合間隙；防止超載；標(biāo)準(zhǔn)行車。圖2-55 軸瓦混合摩擦磨損 6、龜裂現(xiàn) 象：合金層外表出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，如圖2-56所示。原 因：軸承過載；軸承工作溫度太高，由于變形或其他原因，軸承工作外表載荷分布不均產(chǎn)生局部峰值壓

17、力。改進措施：檢查有無引起溫度過高的因素，加強軸承的冷卻效果；檢查軸承間隙。圖2-56 軸瓦龜裂7、彈張量消失現(xiàn) 象：軸瓦使用后拆下測量，發(fā)現(xiàn)自由彈張量減小甚至消失，如圖2-57所示。原 因：軸承過熱；配合過盈量太大。改進措施：檢查過盈量是否太大；檢查軸承是否發(fā)生過熱現(xiàn)象。圖2-57 軸瓦彈張量消失 8、腐蝕現(xiàn) 象：工作外表呈大面積麻點，瓦面發(fā)黑，嚴(yán)重者大塊剝落，如圖2-58所示。原 因：機油長期工作后變質(zhì)；氣缸中燃氣泄入曲軸箱，污染了油底殼中潤滑油。圖2-58 軸瓦腐蝕改進措施：及時更換潤滑油；采用腐蝕添加劑。9、氣蝕現(xiàn) 象：軸瓦外表呈點狀、斑狀剝落痕跡，邊緣清晰，如圖2-59所示。圖2-5

18、9 氣蝕原 因：軸具有劇烈的向心運動區(qū)域，潤滑油不能及時補充增大的潤滑間隙，引起瞬時底壓，潤滑油混入氣泡或內(nèi)部氣體析出形成氣泡。改進措施：改善主軸的動平衡；提高潤滑油質(zhì)量，參加防泡沫添加劑或采用防泡沫性能較好的潤滑油。10、咬膠 軸瓦咬膠現(xiàn) 象：合金層熔化，工作外表呈現(xiàn)大面積沿圓周方向被拖動的溝痕、油孔、油槽以及瓦背邊緣有合金熔化鋪開的痕跡，軸頸外表亦粘焊著軸承合金，如圖2-60所示。圖2-60 軸瓦咬膠 原 因：軸承過載；斷油；劇烈的磨料磨損及發(fā)熱；間隙過小，軸承發(fā)熱卡死；潤滑油粘度太低；瓦背貼合不好，熱量不能及時散出。改進措施：提高油膜承載能力；選擇適宜的配合間隙；保證貼合度。11、剝落現(xiàn) 象：合金層呈片狀剝落，剝落區(qū)底面呈碎粒狀，如圖2-61所示。圖2-61 軸瓦合金層剝落原 因：軸承過載；軸承工作溫度太高，由于變形或其他原因，軸承工作外表載荷分布不均產(chǎn)生局部峰值壓力。改進措施：檢查有無引起溫度過高的因素，加強軸承的冷卻效果；檢查軸承間隙。12、脫殼剝落現(xiàn) 象：合金層呈片狀剝落，剝落區(qū)底部露出鋼