发动机曲轴飞轮组的构造与检修.ppt

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1、曲轴的常见损伤形式： 主要有：磨损、变形、裂纹甚至断裂。 1.曲轴磨损的检修： 磨损主要发生在主轴颈和连杆轴颈部位，且不均匀，但有一定规律性。各主轴颈最大磨损靠近连杆轴颈一侧；连杆轴颈最大磨损在主轴颈一侧。此外，轴颈沿轴向还有锥形磨损，与连杆轴颈油道油流相背的一侧磨损严重。各轴颈不同方向的磨损，导致主轴颈同轴度破坏，易造成曲轴断裂。 变形：主要是弯曲和扭曲，易造成烧瓦和个别活塞卡缸。 裂纹：多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处，多由应力集中引起。横向裂纹危害极大，严重时造成曲轴断裂。,二、曲轴的检修,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,曲轴的常见损伤形式： 主要有：磨损、变形、裂纹甚至断裂

2、。 1.曲轴磨损的检修： 磨损主要发生在主轴颈和连杆轴颈部位，且不均匀，但有一定规律性。主轴颈最大磨损靠近连杆轴颈一侧；连杆轴颈最大磨损靠近主轴颈一侧。 此外，轴颈沿轴向还有锥形磨损。,二、曲轴的检修,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,1）轴颈磨损的检验 首先检视轴颈有无磨痕和损伤；再用外径千分尺测量主轴颈和连杆轴颈的直径、圆度误差、圆柱度误差，确定轴颈是否需修磨及修理级别尺寸。其误差不得超过0.025 mm，否则应修磨。 2）轴颈的修磨 小修时，轴颈某些较轻的表面损伤，可用油石、细锉刀或砂布加以修磨。 发动机大修时，对轴颈磨损已超过规定的曲轴，可按修理尺寸法对主轴颈、连杆轴颈进行光磨。其修理尺

3、寸一般以每缩小0.25mm为一级。 磨削前，应先校弯、扭后再磨。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,2.曲轴变形的检修 主要有：弯曲、扭曲、弯扭复合等变形形式。变形超限会使轴颈、气缸、活塞连杆组磨损加剧，甚至使曲轴断裂。 1）曲轴变形的原因 主要为使用或修理不当。如：长期超负荷运行；个别气缸不工作或工作不均匀；轴承松紧不一；轴颈或轴承座孔轴线不同轴而经常振动；轴承和轴颈径向、轴向间隙过大产生冲击；活塞或连杆质量相差过大或质量不均；曲轴、活塞连杆组、曲轴与飞轮组件不平衡；曲轴长期不合理放置；发动机烧瓦、抱轴等。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,2）曲轴弯曲的检修 弯曲变形的检测：以两端主轴颈公共轴

4、线为基准，检查中间主轴颈径向圆跳动误差，如图示。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,曲轴弯曲变形的校正： 校正方法：冷压校正法、表面敲击校正法、火焰校正法。 冷压校正法：弯曲量较大时采用此法。一般在压床上分多次进行到合格为止。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,操作时，将曲轴两端主轴颈置于V型块上，压力机压杆与曲轴轴颈之间垫以铜皮以免压伤表面。压弯量应为曲轴变形量的1015倍，并保持3min左右，以减小反弹。冷压校正后应时效消除内应力。,表面敲击校正法：弯曲量较小时采用此法。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,3）曲轴扭曲变形的检修 扭曲变形的检测是将连杆轴颈转到水平位置上，用百分表测量同一方位上两

5、个轴颈的高度差，即为扭曲变形量。 曲轴扭曲变形一般较小，可在修磨曲轴轴颈时予以修正。 对于扭曲变形较大的曲轴，可利用压扭力杆扭转校正；也可采用加热校正，但工艺方法复杂。 曲轴扭曲变形较大时应以更换。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,3.曲轴裂纹的检修 因制造或长期运转中的交变负荷产生的疲劳裂纹，多产生在过渡圆角或油孔处，危害很大。 检验方法：磁力探伤法和浸油敲击法。磁力探伤法：当磁力线通过被检验曲轴时，零件 被磁化。如表面有裂纹，裂纹处的磁力线因不导 磁而中断，使磁力线偏散而形成磁极。此时，在 零件表面撒上磁性铁粉，铁粉便被磁化而吸附在 裂纹处，从而显现出裂纹的部位和大小。,任务3 曲轴飞轮组

6、的构造与检修,浸油敲击法：将曲轴置于煤油中浸一会，取 出后擦净并撒上白粉，然后分段用小锤轻轻 敲击，如有明显的油迹出现，即该处有裂纹。 维修方法：曲轴出现裂纹，一般应更换。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,三、曲轴轴承 分为:径向轴承(主轴承)和轴向（推力）轴承。 1.主轴承的功用及结构 主轴承（俗称大瓦），装于主轴承座孔中。 功用：将曲轴支承在发动机机体上。 结构：如图示。负荷小的发动机，为通用起见，上、下两半轴瓦都开周向油槽和通油孔。,注意：后者不能反装，否则堵塞油通。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,负荷大的发动机只上轴瓦开油槽和通油孔，而下轴瓦则无。在相应主轴颈上开径向通孔，向连杆轴承

7、供机油。,2.推力轴承功用、结构及安装,轴向窜动原因：曲轴转动留的轴 向间隙；离合器施加于飞 轮的轴向力；上、下坡或突然 加、减速。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,1）功用：承受曲轴轴向力，限制曲轴轴向窜动，保证曲轴轴向定位。,2）推力轴承结构形式及安装,结构形式：翻边瓦、止推环、止推片。如图示。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,安装：翻边瓦安放在某一道主轴颈上；止推环从端部套入主轴颈；止推片装在机体或主轴承盖槽内。,3.轴承的检修 1）轴承常见损伤：磨损、合金层的疲劳剥落、刮伤、烧熔等。严重时会产生曲轴“抱死”。 2）轴承的选配：包括尺寸选择，轴承高出量、弹性及自由弹开量、定位凸点、钢背表

8、面质量等。轴承尺寸选择：根据主轴颈和连杆轴颈缩小尺寸 和轴承座孔尺寸或修理尺寸确定。两者是相适应 的。轴瓦背面通常标有缩小数值，供选配使用。 必要时进行铰合、镗削或铰刮。检查定位凸点和钢背质量：凸点完整，轴承背面 光滑无斑点，表面粗糙度Ra1.25m。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,检查轴承弹性：轴承在自由状态下的曲率半径应 大于座孔曲率半径,如图（a）所示。以保证轴承 装入座孔后,靠自身弹性与轴承座孔紧密贴合。检查轴承高出量：新轴承装人座孔内，上下两片 每端均应高出轴承座平面0.O30.O5 mm，如图 （b）所示，以保证轴承与座孔紧密贴合,提高散 热效果。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修

9、,（a）检查弹开量 （b）检查高出量,3.轴承的修理 现代汽车发动机曲轴轴承已按直接选配的要求设计制造，不需再进行修刮。 但由于我国汽车市场尚不完善，考虑到野外作业等特殊情况，仍供应一定数量有刮削余量的轴承。可刮削轴承的预留量一般为0.030.06mm。 经刮削后的轴承径向间隙应符合原厂规定，轴承上接触印痕面积75%。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,三、曲轴径向和轴向间隙的检查与调整 1.径向间隙的检查与调整 间隙检查：用塑料间隙塞尺检测，如图示。 先清洁主轴颈、连杆轴颈、轴瓦、轴承盖，将塑料间隙塞尺（或软金属丝）放在轴颈上（别盖住油孔）,盖上轴承盖并按规定扭力拧紧螺栓（别转动曲轴）,再取下

10、轴承盖和塑料塞尺，将被压扁的塑料塞尺和间隙规对照,可查得径向间隙。 不合规定，重新选配轴承。,间隙规,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,2.轴向间隙的检查与调整 间隙检查：用百分表或塞尺进行。 将百分表触头顶在曲轴平衡块上，前后撬动曲轴时表针摆动数值，即为曲轴轴向间隙，如左图示；或将曲轴撬向一端，用塞尺检查推力轴承和曲轴止推面之间的间隙，即为曲轴轴向间隙，如右图示。 间隙调整：过大过小时，更换不同厚度止推片。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,五、曲轴扭转减振器,1.功用：吸收曲轴扭转振动能量,使曲轴转动平稳, 工作可靠,避免将曲轴扭转变形甚至扭断。2.种类：橡胶式（车用较广）、硅油式、硅油-橡

11、胶复合式、摩擦片式等。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,如图示。它将减振器圆盘用螺栓与曲轴带轮及轮毂紧固在一起，橡胶层与圆盘及惯性盘硫化在一起；当曲轴发生扭转振动时，惯性盘使橡胶层发生内摩擦，从而消除了扭转振动能量，避免扭振。,3.橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构及原理,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,六、飞轮 1.飞轮的功用： 储存和释放能量；通过惯性力带动曲轴和连杆越过“死点”；提高发动机运转均匀性；克服短时超载能力，并将发动机动力传给离合器。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,飞轮常作为传动系中摩擦离合器的主动盘。飞轮上的齿圈与起动机上的齿轮啮合，供发动机起动用。,2.飞轮结构及要求： 结构：

12、是一个转动惯量大、轮缘宽而厚，轮辐较薄的圆盘；功率较大的发动机多采用灰铸铁制造轮体，在外缘镶齿圈；小功率发动机多采用球墨铸铁或钢模锻制造成整体，直接在外缘加工轮齿。 飞轮上常刻有第一缸点火正时记号，用于校准点火时间。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,标记,要求：飞轮与曲轴装配后应校动平衡，避免振动和轴承磨损。为使拆装不破坏平衡及正时标记，飞轮与曲轴装配用定位销或不对称布置的螺孔予以保证。,飞轮上的正时记号：用于调整和检查点火(喷油)正时及气门间隙。 发动机型号不同，记号有：刻线、镶钢球、缺口或槽、凹坑、箭头等各种形式，但功能是相同的。 6缸发动机当飞轮正时记号对准飞轮壳上记号时，则表示1、6缸

13、活塞处于上止点（如CA6102、EQ6100-1）；4缸发动机则表示1、4缸活塞在上止点（如BJ492Q、奥迪A6等）。如图示。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,（a）CA6102 （b）EQ6100-1（c）BJ492Q （d）奥迪A6,3、飞轮的检修 损伤形式：齿圈磨损、轮齿打坏、松动、端面打毛；飞轮与离合器摩擦片接触面的磨损、起槽、刮痕等。 1）齿圈修复或更换：当齿圈有断齿或齿端冲击耗损，与起动机齿轮啮合困难时，应更换齿圈或飞轮组件。 齿圈与飞轮配合过盈量为0.300.60mm，更换时，应先将齿圈加热至350400后进行热压配合。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,2）飞轮工作面的修整 飞

14、轮工作面有严重烧蚀或磨损呈波浪形、沟槽等，深度0.50mm或飞轮端面圆跳动误差0.50mm时，应修磨。 修整装配后的飞轮端面圆跳动误差0.15mm，飞轮厚度极限减薄量1.0mm。 3）动平衡校验 曲轴、飞轮、离合器总成修复或更换后应进行动平衡量试验，组件动不平衡量应不大于原厂规定。,任务3 曲轴飞轮组的构造与检修,一、连杆轴承响 1.故障现象 1）发动机突然加速时，有明显连续、轻而短促的 “当、当、当”敲击声。2）负荷变化时，响声随负荷增大而加剧，反之减小。 3）怠速时响声较小，中速时较为明显；温度变化 时，响声不变化。4）单缸断火后，响声明显减弱或消失，接火后又重 新出现。5）机油压力表指示

15、压力明显降低。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,2故障原因1）连杆轴承盖螺栓松动或断裂。2）连杆轴承与轴颈磨损过大,导致径向间隙过大。3）润滑不良，导致轴承合金层烧毁、脱落。4）连杆轴承与轴承座孔配合松动。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,3故障诊断 步骤如下： 1）用微抖节气门法，从低速中速高速使发动机 加速空转，直至响声出现；找出响声明显的转 速，并稳定该转速或微抖节气门加速运转。2）打开机油盖，可听到明显响声；或用大改锥在曲 轴箱上部听诊是否有轻而短促的响声，如有，可 初步判断是否连杆轴承响。3）如初诊为连杆轴承响，则采用：逐缸断火法“诊 断响声是否减弱或消失。如断火之缸

16、连杆轴承 响，再观察机油压力也下降，则可确诊是连杆轴 承配合间隙大而发响；否则可能是其他异响。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,4故障排除 如确诊是连杆轴承响，则需拆油底壳检 查异响轴承。1）若为连杆轴承盖螺栓松动,则按规定力矩拧紧;2）若为连杆轴承磨损导致配合间隙过大，或轴 承合金层烧蚀脱落，则更换同一修理尺寸的 连杆轴承；3）当连杆轴颈磨损或圆度误差过大时，应修磨 连杆轴颈并配以相应修理级别的连杆轴承。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,二、曲轴主轴承晌 1故障现象1）发动机转速突然变化时，发出低沉连续的“当、 当、当”金属敲击声,严重时发动机机体发生振动。2）响声随发动机转

17、速提高而增大，随发动机负荷的 增大而增大，响声部位在气缸下部。3）单缸断火时，响声无明显变化；相邻两缸断火 时，响声会明显减弱。4）机油压力表指示压力明显降低。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,2故障原因 1）轴承与轴颈磨损超限、曲轴止推垫片磨损过 大而导致径向和轴向间隙过大。2）轴承盖螺栓松动。 3）主轴承与轴承座孔配合松动。4）轴承润滑不良，使轴承合金层烧蚀脱落严重。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,3故障诊断 步骤如下： 1）用微抖节气门法，从低速中速 高速使发动 机加速空转，直至响声出现；找出响声明显的转 速，并稳定该转速或微抖节气门加速运转。2）打开机油盖，可听到明显

18、响声；再用大改锥在曲 轴箱上主轴线齐平处听诊，响声是否沉重有力， 如是，可初步诊断是否主轴承响。3）如初诊为主轴承响，则采用双缸同时断火法（1、 2，3、4）诊断响声是否减弱或消失。如是, 可确诊两断火缸之间的主轴承响。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,4）再分别将1缸和末缸单缸断火，响声是否减弱或 消失，如是，可初诊为曲轴前端或后端主轴承 响；同时观察机油压力也下降，则可确诊是主轴 承配合间隙大而发响；否则可能是其他异响。5）在低速下用微抖节气门法听到较沉重的“咯噔”、 “咯噔”的响声，可踩下离合器踏板，听响声是否 减弱或消失，如是，则说明曲轴窜动响，否则为 其他异响。,任务4 曲柄

19、连杆机构常见故障诊断与排除,4故障排除 如确诊主轴承有响声，则应拆卸油底壳， 对有异响的轴承进行检查。1）若是主轴承盖螺栓松动，可按规定力矩拧紧。2）若是主轴承或止推垫片磨损导致径向或轴向 配合间隙过大，或主轴承表面合金层烧蚀脱 落，可更换同一修理尺寸的主轴承。3）当主轴颈磨损时，应修磨主轴颈并配以相应 修理级别的主轴承。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,三、活塞敲缸响 1故障现象 1）发动机怠速或低速运转时，气缸上部发出清 晰的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声。2）冷车时响声明显，热车时响声减弱或消失。 3）单缸断火后，响声减弱或消失。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,2故障原因

20、1）活塞与气缸壁间隙过大而在气缸内摆动撞击 气缸壁而发生敲击声。2）活塞销与连杆衬套装配过紧或活塞销与活塞 销座孔装配过紧。3）连杆或活塞变形或连杆轴承装配过紧。4）活塞与气缸壁润滑条件太差。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,3故障诊断 步骤如下： 1）先在发动机低温下诊断。在怠速或低速运转 下找出响声明显的转速，再缓慢加至中速及 以上，听响声是否减弱或消失。如是，则可 初诊为活塞敲缸响。否则为其他异响。2）再在发动机温度正常下诊断。在原低温时响 声明显的转速下稳定运转或微抖节气门加速 运转，听响声是否减弱或消失。如是，则可 初诊为活塞敲缸响。否则为其他异响。,任务4 曲柄连杆机构常见

21、故障诊断与排除,3）用改锥听诊是否在气缸上部，同时观察机油 压力是否降低，如是，可进一步诊断为活塞 敲缸响。4）然后用逐缸断火法逐缸检查，若发现断火之 缸响声减弱或消失，说明该缸活塞敲缸响。 此时向该缸注入少量机油并转动曲轴数圈， 装上火花塞，起动发动机重新听诊，若响声 减弱或消失，可确诊为活塞敲缸响。否则为 其他异响。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,4故障排除 如为活塞敲缸响,则应拆下活塞连杆组检查。1）当为活塞与气缸壁间隙过大而产生异响，如因活 塞磨损过大，可更换同一修理级别的新活塞；如 因气缸磨损过大，则应镗磨气缸并配以相应修理 级别的活塞。2）当为连杆或活塞变形导致异响，则应

22、校正连杆或 更换活塞。3）当为活塞销与连杆衬套、活塞销与活塞销座或连 杆轴承装配过紧引起响声,则应修刮连杆衬套、 活塞销座或连杆轴承。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,四、活塞销响 1故障现象1）怠速和中速时响声比较明显、清脆，且有节 奏的“嗒、嗒、嗒”响声。2）发动机温度升高后，响声不减弱。发动机转 速变化时，响声的周期也随之变化。 3）该缸断火后，响声减弱或消失；恢复该缸工 作的瞬间,会出现明显的响声或连续两个响声。4）机油压力不降低。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,2故障原因1）活塞销与连杆衬套配合松旷。2）连杆衬套与连杆小头承孔配合松旷。3）活塞销与活塞销座孔配合松旷

23、。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,3故障诊断 步骤如下：1）如怠速或低速下无响声，可从怠速向低速微抖节 气门，使发动机加速空转至响声出现。找出响声 明显的转速并稳定运转或微抖节气门加速运转。2）打开机油盖听到明显响声，或用改锥在气缸上部 听诊，如响声清脆而连贯，可初诊为活塞销响。3）用逐缸断火法检查各缸响声是否减弱或消失，如 是，则说明断火缸活塞销响；该缸复火后，响声 立即恢复或连速出现两个响声，同时观察机油未 下降，则可确诊该缸活塞销响。否则为其他异响。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,4故障排除 如确诊活塞销响，则应拆下活塞连杆组，分别检查活塞销与连杆衬套、连杆衬套与连扦

24、小头承孔及活塞销与活塞销座孔的配合间隙。更换松旷的活塞销、衬套及活塞，然后重新修配。,任务4 曲柄连杆机构常见故障诊断与排除,【技能训练】 在实训中完成:一、机体组的拆装与检测二、活塞连杆组的拆装与检测三、曲轴飞轮组的拆装与检测,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,曲柄连杆机构的作用及组成,【项目小结】,作用及组成,机体组的检修内容和方法,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,【作业思考题】,P70-71一、术语解释: 曲拐、活塞环三隙、做功间隔角二、单选题: 2、3、5、7、8三、简述题: 1、4、5、7、11、12,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,结束,项目2 曲柄连杆机构的构造与检修,