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,根据要求,大修后需要磨合。
二、相关知识
大修的发动机组装后,为改善零件磨损表面质量和性能,检验维修质量而进行的运转过程称为磨合,其本质是人为控制磨损过程。
(一)发动机磨合的目的
(1)形成适应工作条件的配合性质。
①扩大配合表面的实际接触面积。
摩擦副工作面经过有控制的磨损处理,使实际接触面积不断扩大,可在短期内形成适应正常工作条件的配合表面,延长发动机使用寿命。
②改善零件的表面粗糙度。
③消除在加工、装配过程中的误差。
④改善配合性质。磨合磨损修正了零件工作表面的几何形状,使配合间隙增大到适应正常工作条件的配合间隙,改善了润滑油的泵送性能和配合副的润滑效能。
(2)提高发动机的可靠性和耐久性。
(3)全面检查发动机修理质量。通过磨合及时发现并排除故障,以提高发动机工作的可靠性。
(二)发动机的磨合
发动机的磨合必须按照技术规范进行,磨合技术规范的主要内容是磨合时发动机转速、负荷、在某一转速和负荷下的运行时间及润滑油性能。一般发动机磨合分冷磨合和热磨合两个过程。
1.发动机冷磨合
冷磨合是用其他动力带动发动机以不同的转速运转进行磨合的过程。冷磨合主要是对气缸、活塞环和曲轴轴承等主要配合表面的磨合。
2.发动机的热磨合
热磨合是以发动机本身产生的动力进行磨合的过程,发动机经冷磨合后,装上发动机的全部附件,起动发动机,利用发动机本身产生的动力进行热磨合。热磨合又分为无负荷热磨合和有负荷热磨合两个阶段。
(1)无负荷热磨合。无负荷磨合的目的是对发动机的油、电路进行必要的检查和调整,排除故障。
(2)有负荷热磨合。有负荷磨合是用试验台的加载装置对发动机加载增速进行磨合。一般增加的载荷为发动机额定负荷的10%~15%,不但可以进一步磨合和试验发动机大修后的功率大小、油耗高低,而且可以发现某些在无负荷磨合时无法发现的故障。
(三)发动机检修后的试运转
(1)检查有无润滑油、燃油和冷却液,以及蓄电池是否充电。
(2)如果燃油系统分解了,燃油只能在发动机用起动器转几转后流向化油器。
(3)在发动机起动后,使其迅速怠速转动至工作温度。
(4)随着发动机的加热,可听见异乎寻常的噪声,甚至可能冒烟。可检查发动机泄漏冷却液和机油的情况(严重泄漏时立刻就能看见)。还应检查排气管和排气歧管,因为其连接多半需要拉紧。这项工作应在发动机断开后进行。
(5)发动机达到正常的工作温度后,调整怠速转数。
(6)切断发动机,等几分钟,以证实不泄漏机油或冷却液。
(7)检查风扇和发电机皮带的紧度,必要时调整。
(8)使汽车磨合运转,以检查点火配电器和发动机的工作。
三、项目实施
发动机磨合。
(一)项目实施环境
现场设备、工量具等准备,见表7.2。
表7.2 现场设备、工量具等准备
续表
(二)项目实施步骤
1.发动机的冷磨合(见图7.1)
图7.1 发动机磨合
(2)在冷磨合过程中,通常用20号机械油作为发动机的润滑油。
(3)发动机冷磨合的起始转速一般为400~600r/min,然后以200~400r/min的级差逐级增加转速,冷磨合终了转速一般为1000~1200r/min。冷磨合的总时间一般为1.5~2h。
(4)冷磨合时冷却水一般不要循环(拆除水泵传动带,使水泵不转动),水温最好控制在70℃左右,若水温达到90℃,应及时使用风扇冷却。
(5)冷磨合时注意检查机油压力是否正常,发现异常现象,应立即停机检查,排除故障后才能继续磨合。
(6)检查各机件工作情况是否正常,及时查找原因,予以排除。
(7)冷磨合后应将发动机进行部分分解,检查活塞、活塞环或气缸内壁的接触情况及各轴承与轴颈的磨合是否正常。
将发动机冷磨合的条件填入表7.3中。
表7.3 发动机冷磨合的条件
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2.发动机热磨合
1)无负荷热磨合。
(1)采用该发动机冬季用机油。
(2)在空载情况下,以规定转速600~1000r/min运转1h。
(3)调整润滑性、燃料系统、冷却系统和点火正时等,使其符合标准和达到最佳状态。
(4)检查机油压力是否正常,否则应立即停机排除故障。
(5)检查发动机水温、机油温度是否正常,否则应检查排除。
(6)若发现异响,尤其是在发动机运转阻力增大时,应立即停机检查。
(7)发动机热磨时,各部位应无漏水、漏油、漏气和漏电等现象。
2)有负荷热磨合
(1)观察水温、油压和油温应符合原厂规定。
(2)发动机在各种工况下应运转平稳、无异响。
(3)及时调整点火提前角至最佳值。
发动机热磨合结束后,还必须拆检主要机件。检查气缸压力应符合大修规定;抽出活塞连杆组,检查气缸有无拉伤或偏磨;检查活塞裙部的接触面是否磨合正常,活塞环的外表面与气缸磨合痕迹不小于外表面积的90%,环的开口间隙不大于装配间隙的25%;检查主轴承和连杆轴承的磨合情况;拆除凸轮轴,检查轴承、凸轮及挺杆等各摩擦副的配合情况。
四、拓展知识
Santana2000发动机吊装步骤
通常发动机总成吊装有两种方法:发动机可以从机舱内向下或从发动机舱下面向上安装发动机;发动机可以从机舱内向上吊起或从上面安装到机舱内。我们主要介绍第一种方法。
拆卸步骤:
(1)拆卸蓄电池负极线:用10mm扳手拆卸蓄电池负极线。
(2)放发动机冷却液:把冷却液容器放在发动机下边,拆卸冷却液水壶盖,用鲤鱼钳夹住发动机下水管(节温器一侧)的夹箍,让其张松,拔下水管,放发动机冷却液至容器内。
(3)拆卸发动机上水管。
(4)拆卸电子风扇线束插头。
(5)拆卸热敏开关线束插头。
(6)拆卸回水管:拆卸回水管夹箍,拔下回水管。
(7)拆卸水箱总成:用10mm套筒拆卸水箱固定架螺栓2只,取下固定架2只。
(8)拆卸发动机进气软管及空气滤盖:用一字起子拆卸进气软管夹箍,拆卸空滤上盖8个卡子,取下空滤上盖及进气软管。
(10)分别拆卸4个喷油器线束插头、水温传感器、水温感应塞、机油压力传感器、分电盘插头、车速传感器插头、前后氧传感器插头和倒车灯开关插头。
(11)拆卸点火线圈连接插头。
(12)拆卸车身搭铁线。
(13)拆卸线束固定架,使发动机线束离开发动机。
(14)拆卸暖气水管:用鲤鱼钳拆卸两只暖气水管。
(15)拆卸冷却液水壶液位传感器插头及下水管。
(16)拆卸汽油软管:用鲤鱼钳2根汽油软管夹箍及定位夹,让软管离开发动机。
(17)拆卸左右前车轮:用一字起子拆卸左右前轮轮罩,用17mm套筒、短接杆、扭力扳手松卸两前轮螺栓,将车身升高约1m高,拆卸两前轮螺栓,取下两前轮。
(18)拆卸左右转向拉杆球头螺母,取下球头:用17mm套筒L形扳手拆卸球头螺母,用专用拉拔器拆卸球头。
(19)拆卸左右前减震器上螺母(用专用工具,活络扳手拆卸)。
(20)升起车辆。
(21)拆卸A/C压缩机:拆卸电磁离合器连接插头,用13mm套筒、8mm内六角拆卸压缩机调节螺栓及定位螺栓,使A/C压缩机离开发动机,用扎带或铁丝把压缩机固定在车身某处(不要影响发动机上下)。
(22)拆卸起动电动机连接线束:用13mm套筒、接杆、L形扳手拆卸起动电动机电源线,拔下插头。
(23)拆卸发动机稳定架(用13mm套筒拆卸固定架螺栓2只)。
(24)拆卸排挡联动杆螺栓2只,拔下联动杆。
(25)拆卸左右前制动分泵固定架螺栓各2只,取下前制动分泵用扎带(或铁丝把制动分泵总成固定于某处)。
(26)拆卸排气管接口套(含3只螺栓),用17mm套筒拆卸2只螺母。
(27)拆卸离合器总泵油管接头。
(28)把工作台放在发动机的正下方。
(29)慢慢下降车身,使发动机油底壳轻轻附在工作台上,用木板垫在发动机悬架下部。
(30)用17mm、19mm套筒,扭力扳手,拆卸发动机悬架于车身的4只固定螺栓。拆卸M/T支架螺栓1只。
(31)慢慢升起车身,使发动机与车身完全分离。
项目总结
发动机经大修装复后必须进行磨合,通过磨合提高零件摩擦表面的质量、耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性,使零件摩擦表面做好承受负荷的准备,及时发现与消除修理和装配中的一些缺陷,最终达到延长发动机使用寿命的目的。
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