一、情境描述
王先生在驾驶北京现代悦动轿车时发现,汽车在行驶时发动机功率不足,伴随发动机异响,机油消耗量加剧,排气管冒蓝烟,发动机需要大修。
二、相关知识
汽车整车大修或发动机大修,汽车经外部清洗后,进入拆卸工位,放出所有润滑油和冷却液,将发动机总成从汽车上拆下,然后再将总成拆成零件进行检修。
发动机总成的拆装从工作本身来看,并不需要很高的技术,也不需要复杂的设备。但是往往由于不重视这项工作,在拆装工作中会造成零件的变形和损伤,甚至无法修复。发动机总成拆装的工作质量,将直接影响汽车和发动机总成的修理质量、修理速度和修理成本,所以应注意拆装工艺要求。
拆装工艺的一般原则如下。
(一)按拆卸工艺程序拆卸
拆卸前应熟悉被拆总成的结构,有必要时,可以查阅一些资料,按拆卸工艺程序进行,严防拆卸工艺程序倒置,造成不应有的零件损伤。
(二)清洁
要保持装配场地、零配件和工具的清洁。装配工作最好在专用装配车间使用专用的装配工作台架进行。
装配前的零部件必须进行认真清洗并用压缩空气吹干,经过检验和试验,质量必须合格。对于不同的零件和不同的污垢要采用不同的方法清除,零件清洗工作可分为清除油污和清除积炭。
(1)清除水垢和清除锈蚀等。钢铁零件清除油污一般采用碱溶液进行清洗,还可以用工业汽油、煤油和柴油等有机溶剂清洗,清洗的效果比碱溶液好。
(2)铝合金零件一般不得在碱溶液中清洗,常采用有机溶液来清洗。
(3)非金属零件的清洗。
①橡胶类零件,如皮碗、皮圈等,应用酒精或制动液清洗,不得用煤油、汽油和柴油等有机溶剂或碱溶液清洗,以防发胀变形。
②离合器摩擦片和制动蹄摩擦片不能用碱溶液煮洗,应用少许汽油擦洗后,再用砂纸擦干净。
③皮质零件一般用肥皂水擦洗,再用清水冲洗,最后用干布擦干,亦可用皮件清洁剂清除污物。
(4)清除积炭。可用手工法清除积炭或用化学溶剂配合以机械作用清除积炭。
(三)使用专用机具和工具
使用专用机具和工具是为了保证装配质量,防止零件损坏。拆卸时所选用的工具要与被拆卸的零件相适应,如拆卸螺母、螺栓应根据其六角尺寸,选取合适的固定式扳手或套筒扳手,尽可能不用活动扳手。不能在拆卸过程中为图省事,随便使用手锤、錾子、焊枪等工具猛敲、乱錾,焊、割螺栓和螺母;不能乱扔、乱放零件,造成一些零件的不必要损害和浪费。对于过盈配合零件,如衬套、齿轮、带轮和轴承等,应尽可能使用专用拉器或压力机。如无专用工具,也可用尺寸合适的铳头或铜棒,用手锤敲击,但不能盲目用手锤直接敲打零件的工作面。
(四)注意按原装配位置和记号装复的零配件
(1)不可互换的零件和组合件,如连杆大头轴承盖与连杆、主轴承盖与缸体轴承孔、气缸体与飞轮壳、活塞连杆组与对应的气缸等。
(2)相互位置有要求的,如经过平衡的曲轴、飞轮、离合器组合件、活塞与连杆、曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮等。
(五)零件分类存放
同一总成或组合件的零件拆开后应尽量放在一起,对于精度和清洗方法不同的零件应分类存放(如钢铁件、铝质件、橡胶件、皮质件等)。
(六)注意重要螺栓、螺母的拧紧力矩
重要的螺栓、螺母(如连杆、主轴承盖、气缸盖螺栓等)必须按规定的拧紧力矩分次拧紧。气缸盖、进排气歧管等多螺栓螺母、紧固件的拧紧,应从中央起按交叉顺序逐渐向外,分次进行,最后一次的拧紧力矩应符合标准规定。各螺栓、螺母的锁止装置(如销、保险垫片、金属锁线、弹簧垫片等)应按原厂要求装配齐全有效。
(七)要满足各种配合副的不同要求
(1)间隙配合件之间,应确保其间隙符合原厂规定或维修标准要求,如活塞裙部与气缸壁间隙、轴颈与轴承间隙、气门脚间隙等。
(2)部分过盈配合的零件应保证其有足够的过盈量,如气门座圈和缸盖座孔、飞轮和齿圈、干式气缸套与承孔等。在装配过盈配合组件时,应使用专用压力机和工、夹具。
(3)有相对运动的零件,如活塞与气缸、曲轴颈与滑动轴承、凸轮轴颈与轴承等,装配时应在其工作表面上涂一层干净的润滑油,以防止冷磨合初期零件间的剧烈磨损。
(4)装配过程中应随时注意检查各运动件之间是否有干扰或不协调的现象,例如:活塞顶部与气门是否有相顶碰的现象、气缸与活塞连杆组件是否相捆等。
(八)各密封部位应密封可靠
各种衬垫、油封等要完好,重要部位应涂以密封胶。安装油封时,应在唇口和外圆涂抹润滑油后再用压具压入。装配时,应防止油封歪斜、唇口损坏、弹簧出槽等现象。安装油封壳(盖)时,应注意定位装置,以确保油封与轴的同轴度要求。
(九)防止对工件表面造成破坏
装配过程中不得直接用锤子锤击零件的工作表面,确实需要时可以垫以铜棒、铜垫等并尽量敲击其非工作表面,以防对工作表面造成破坏。
三、项目实施
(一)项目实施环境
现场设备、工量具等准备,见表7.1。
表7.1 现场设备、工量具准备
续表
(二)项目实施步骤
(1)发动机从车架上拆下时,必须在完全冷却状况下进行,否则会造成某些零件的变形。拆卸原则:由副件到主件,由外部到内部。
(2)发动机从车架上拆下的步骤。
①放掉水箱内的水和机油,关闭油箱的开关,拆下油泵的油管接头。
②拆下电源线,取下发电机上的线。拆下水箱的进水管及各处的螺母、连接栓及销等,拿下水箱及架框。
③拆下发动机罩、翼子板,拆下发动机上各附件的总成:空气滤清器、机油滤清器、汽油泵、水泵分电器、发电机、起动机、空气压缩机和机油压力传感器等。
④在驾驶室内,拆卸变速器与飞轮壳及变速器后车制动、凸缘与传动轴连接的螺母等,用吊具拆除变速器总成。
⑤拆下离合器拉杆及分离叉、传动轴,拆下发动机支撑杆及前后支撑架螺母。用绳索捆牢发动机,用吊具抬下或吊下。
(3)发动机的解体。
①拆下进、排气管及缸盖出水管。
②拆下气门室盖,拆下摇臂轴支座紧固螺母。把摇臂连轴一块拿出来,取下所有推杆,并作好顺序标记,以便安装时保持原摩擦副。
③拆下缸盖、气缸垫。拆卸时,应从两端向中间均匀地拆卸。
注意:严禁用起子撬缸盖,以防损坏缸盖及垫。
④把发动机侧放,有气门的一边向上。检查离合器盖与飞轮上有无记号。如无记号,加上记号然后对称地拆下离合器固定螺栓,取下离合器的总成。
⑤拆下油底壳、衬垫,同时拆下机油泵的一些附件。
⑥转动曲轴最方便的位置,检查活塞顶、连杆大头的记号。如无记号,应在活塞顶、连杆大头按顺序作上记号。拆下连杆轴承座及衬垫,并按顺序放好。用手或木棒,从缸体上部取下活塞连杆总成。应将连杆盖与连杆、衬垫按原样装固。
⑦拆下气门组,在气门完全关闭下拆下气门卡簧及气门。
⑨拆下正时齿轮盖及衬垫。
15T发动机拆解视频
⑩检查正时齿轮上有无标记。如无记号,应在两轮工作处作上记号。
⑪将发动机倒置在工作台上,拆下主轴承,并依次把轴承放在各自的盖内,拿下曲轴,再把轴承及垫装回原位,并固定一下。
⑫拆下曲轴后油封及飞轮壳。
⑬分解活塞连杆组。
⑭拆下活塞销,发动机解体后,应视零件情况加以清洗、检验和修理。(www.xing528.com)
⑮发动机主要零件的检验:缸盖、缸体、活塞、活塞环、缸套、曲轴、凸轮轴、气门等。
(4)修理的零件的步骤及方法。
①缸盖:是否平整,用水压检验。
②缸体:检验油道水道、底座是否平整。
③活塞:检验第一道环槽。
④活塞环:检验弹性,不能一直换环。
⑤气缸套:检验失圆度。
⑥曲轴:检验是否弯曲,是否有裂缝。
⑦凸轮轴:检验凸轮。
⑧气门:检验其工作面。
⑨连杆:拆发动机时,检查是否有偏缸现象。若有,则可能是铜套松旷或弯曲导致。
⑩润滑正时齿轮的小油管,清洗时一定要清洗干净。
⑪连杆铜套的铰削:选择配套的铰具。用油标长尺测一下连杆小头的内径与铜套的外径。铰削时,反、正都铰一次,用销在里面试了再削铰。连杆必须放在平态,再开始铰削,所铰削的角度、圈数一定要平衡。标准:铰削好的销在铜套内活动自如,没有旷量。
⑫轴承的手工刮配(刮瓦)。
a.刮配连杆轴承:将装合好的连杆套在连杆轴颈上,拧紧连杆使轴承合金面与轴颈摩擦几次后拆下,根据轴承合金面与轴径摩擦印痕情况进行铰削。
b.刮削方向:刮削时,第一刀刮削方向与瓦片中心线成45°,第二次刮削仍与中心线成45°,但方向相反。刮削过程中,应刮大留小、刮重留轻,持刀、起刀、落刀要平稳,应保持铰刀锋利,最后保证有70%的工作面。达到的标准:转动自如,没有旷量,工作面多。如出现工作面只有半瓦,此时要检查修理曲轴。如此时装上,会出现泄油。
c.主轴承的铰削:首先将各道主轴承装入主轴承座孔内,然后在所有主轴颈上涂上一层红丹,将曲轴装上去转动数圈后抬下。若各道轴承的印痕都在曲轴两端稍下,说明各主轴承的轴心线与主轴承座孔轴心线同轴。如印痕都在两端附近且各有差异,可略加修刮,使其一致。如仅在某些轴承上有印痕,而个别没有印痕,则说明轴承的厚薄不均,应进行更换。
轴中心线校好后:装上轴承盖,每拧一道转动曲轴数转后,松开螺栓,再拧一道。转动数圈后,再松、再拧,依此类推,直到进行完毕。达到的标准:主轴承修完以后,把轴固定在气缸体上,按标准力矩拧紧,开始转动曲轴,感到有一定阻力,转动起来后应灵活自如,无阻滞现象。切记:主轴颈与轴承表面应涂机油。
气门座的铰削工艺:发动机的进、排气门与气门座的密封锥角基本上都是45°,因此可采用45°、15°和75°三种铰刀铰削气门座来恢复气密性,其中,45°铰刀又分为粗刃和细刃两种。铰削前应根据气门座及气门导管孔的尺寸选择合适的铰刀和刀杆。45°铰刀铰削过程如下:
(1)用砂轮(砂纸)打磨气门座圈表面硬化层,用45°粗刃铰刀对气门座进行粗铰。由于气门座存在硬化层,在铰削时铰刀可能会打滑,此时可将粗砂布垫在铰刀下面对密封锥面砂磨后再铰。
(2)用修理好的气门或新气门进行试配,根据气门密封锥面接触环带的位置和宽度调整铰削。
接触环带偏向气门杆部,应用75°的铰刀铰削;接触环带偏向气门顶部,应用15°的铰刀修正。铰削好的气门座工作面宽度应符合规定,接触环带应处在气门密封锥面中部偏气门顶的位置。当密封锥面过宽时,可用15°或75°铰刀铰削气门座来调整密封锥面宽度及位置。
气门座密封锥面的宽窄将直接影响气门的使用寿命。若密封锥面过宽,则单位密封锥面上的压力减小,将降低硬化层的形成能力,导致气门座耐磨性降低;若密封锥面过窄,则气门与气门座的接触面容易磨出沟槽,且气门头散热能力差,容易导致气门烧蚀。
(3)用45°细刃铰刀对气门座密封锥面进行精铰。为改善密封锥面的质量和表面粗糙度,可在铰刀下垫抛光砂布光磨密封锥面。45°铰刀铰削气门密封锥面的过程:用45°粗刃铰刀粗铰45°斜面;用75°铰刀铰削上斜面;用15°铰刀铰削下斜面;用45°细刃铰刀精铰45°斜面。
注意:铰削时,两手握住手柄垂直向下用力,并只做顺时针方向转动,不允许倒转或只在小范围内转动。
(4)最后用45°的细铰刀精铰气门座工作锥面,并在铰刀下面垫上细砂布修磨。
四、发动机总装工艺
发动机的装合包括发动机、各组件的装配和发动机总装配两部分。安装的步骤随发动机的类型及结构的不同而异。但总装原则:以气缸体为装配基础,由内向外逐段装配。
(一)发动机在装合之前的准备工作
发动机在装合前应认真清洗各零件,并吹干擦净,确保清洁。各零件不得有毛刺、擦伤、积炭和污垢,特别应检查并清洗缸体。润滑曲轴上各油道并用压缩机吹净。同时,还要做好场地的清洁工作,并准备好必要的专用工具及配件。
(二)发动机装合过程中的注意事项
(1)准备安装的各零件及总成应经过试验台试验或检验后,保证质量合格。
(2)不可互换的组合件,应换原位安装,不得错乱。对相互有记号的零部件,必须按方向、记号对正,不得装错。
(3)对有扭紧力矩要求的螺栓螺母,应按规定力矩拧紧。
(4)各部螺栓、螺母的锁止件,大修时,应全部换新。
(5)关键部位的重要配合,应符合标准规定。如活塞与缸壁、轴径与轴承的配合间隙,曲轴、凸轮轴的轴向间隙等。
(6)滑动轴承与轴径以及有相对运动的摩擦表面,装配时须涂机油,防止冷磨时加剧部件的磨损。
(7)在装配过程中,应严格检查各部件(活动部件)之间有无运动不协调现象,并予以调整。
(三)发动机总装工艺
(1)装曲轴。
(2)装凸轮轴,对好正时标记。
(3)安装活塞连杆组。
(4)安装气门组成:气门与座先配研,装时涂机油。
(5)安装机油泵、油底壳。
(6)安装气缸盖(注意气缸垫的反正;上缸盖螺栓注意事项)。
(7)安装进、排气歧管。
(8)安装飞轮壳和离合器总成。
(9)安装其他附件,安装后加注机油、冷却液,并进行全面检查和冷磨。
五、拓展知识
中华人民共和国发动机大修质量检查评定标准简介。
1.评定内容
汽车大修检验基本技术文件评定:
(1)汽车发动机大修进厂检验单;
(2)汽车发动机大修工艺过程检验单;
(3)汽车发动机大修竣工检验单;
(4)汽车发动机大修合格证。
汽车发动机大修竣工质量评定:
汽车发动机大修竣工后质量评定应包括起动运转检查,动力性、经济性测定,发动机“四漏”及涂漆检查等。
2.评定规则
汽车大修检验基本技术文件评定是参与评定的基本条件,缺一不可。
汽车发动机大修竣工质量评定是评定汽车发动机大修质量的基本内容,评定项目按其重要程度分为“关键项”和“一般项”。
发动机大修质量的评定,采用综合项次合格率来衡量,分为优等、一等、合格和不合格四级。
3.评定办法
发动机大修基本检验技术文件评定:按评定技术要求规定执行。
发动机大修竣工质量评定:按评定技术要求规定执行。
项目总结
发动机送修标准:
(1)发动机气缸磨损,当其失圆度大于0.10mm(汽油机)或0.125mm(柴油机),圆柱磨损大于0.35mm(汽油机)或0.50mm(柴油机)时,发动机应大修。
(2)发动机的动力下降,加速性能下降,严重丧失工作能力,应大修。
(3)发动机各运动部件发生异响、工作状况发生恶化,均应大修。
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