发动机活塞连杆组装配一体化工作业.doc

学习任务1 汽车发动机活塞连杆组装配工作情境描述一辆汽车的发动机在怠速时，在气缸的上部发出清晰的“嗒嗒嗒”敲击声，冷车响声明显，该缸“断火”后，响声减弱或消失。机油压力表显示机油压力降低，初步判断是活塞连杆组故障，必须对活塞连杆组进行检修。学习目标通过本学习任务的学习，你应当能：1.叙述汽车技术状况变化的原因、影响因素，描述汽车技术状况变化的规律，解释汽车发动机故障，叙述其分类，描述汽车故障的诊断方法及基本流程，叙述汽车主要零部件的耗损形式和修复方法；2.描述汽车发动机活塞连杆组结构特点；3.分析发动机气缸上部发出清晰的“嗒嗒嗒”敲击声产生的原因，能读懂给定的检查方案，对发动机气缸发出声响进行判断；4.根据维修手册，正确选用工具和设备在90min内，安全规范的进行发动机活塞连杆组装配，操作过程中严格执行5S；5.向客户解释故障诊断及处理结果。建议教学时间：6h引导问题一、任务准备引导问题1汽车发动机活塞连杆组结构特点？1、活塞连杆组的作用什么？2、发动机活塞组组成，如图1-1所示，请填写图中各个序号名称。 图1-1 活塞连杆组结构1283745691- 2-组合式油环 3- 4- 5- 6-连杆螺栓 7- 8- 9-连杆螺母3、活塞结构认识。1.如图1-2所示，请填写图中各个序号名称。图1-2 活塞的构造123 1- 2- 3- 4、 如图1-3所示为活塞头部形状，请连线。 成型 凹顶 凸顶 平顶 图1-3 活塞顶形状 5、如图1-4 1-5所示，请根据图片描述活塞铸成此特点的原因。图1-4活塞铸成椭圆图1-5 活塞铸成锥形6、如图1-6所示，请填写图中各个序号名称。 图1-6连杆的构造 1- 2- 3- A-A剖面表示 。引导问题2：活塞环的结构是怎样的？ 1、气环的作用？油环的作用？ 2、 如下图所示为气环的断面形状，请对应连线。 矩形环 契型环 梯形环 扭曲环 锥形环 筒形环 3、请说明6种气环的优缺点是什么？矩形环：梯形环： 筒形环： 扭曲环： 契型环： 锥形环：二、方案制定与优选引导问题3发动机气缸的测量1.检测量具的认识，如图1-7所示，填写图中各个序号名称。1- 2- 3- 123 1-7游标卡尺 图4-18 量缸表量缸表由百分表和测量附件组成，百分表能转动的表盘上有 个小格，每小格为 mm。表面上的大指针偏转一圈（即表面上小指针偏转一格）相当于 mm，表盘可以转动，上面刻有“0”。2.游标卡尺的种类较多，常用的有 度、 分度和 分度三种，但其工作原理是相同的，我们使用的是五十分度的。如图4-19所示，游标卡尺由 （图中B）和 （图中A）组成，主尺上的每一小格为 mm，游标尺上的每一小格相当于A和B之间错位 mm，B可以移动。3.如图1-8所示，填写图中各个序号名称。12563478109图1-9 外径千分尺结构图1- 2- 3-测量范围尺寸 4-测量精度 5- 6- 7-微分筒 8- 9- 10- 外径千分尺分刻度由 刻度和 刻度两部分构成，固定刻度又分整刻度和半刻度，每个整刻度为 mm。半刻度为 mm，可动刻度部分每旋转一周测微螺杆前进或后退 mm，而每一周又分了50个刻度，所以每旋转一个刻度测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm，所以螺旋测微器测量长度时可以精确到 mm.4.气缸磨损的检测如图4-21到图4-27所示，为气缸磨损测量的流程图。根据图例，选择与之对应的正确操作步骤。操作步骤选项：A、清洁气缸内表面。B、用外径千分尺中的标准杆校准外径千分尺。C、用校准的外径千分尺校正量缸表，并留出测杆伸长的适当数值（即预压1mm左右）旋转表盘，使“0”位对正指针，记住小针指示毫米数，把接杆螺母固定，并复校。D、测量时手应握住绝热套，把量缸表斜向放入气缸被测处，轻微摆动量缸表，当指针顺时针转动后又返回的位置（气缸中心线与测杆垂直）开始读数。E、量缸表的装配，根据用游标卡尺测量后估计的气缸直径选择合适的接杆，旋入量缸表下端，然后装入量缸表。F、用游标卡尺测量气缸直径，用于粗略估计气缸直径，便于选择量缸表接杆。G、如千分尺未对零，应用调整扳手将外径千分尺调零（1）如图1-10所示，操作步骤（ ） 图1-10 （2）如图1-11所示，操作步骤（ ） 图1-11 （3）如图1-12所示，操作步骤（ ） （4）如图1-13所示，操作步骤（ ） 图1-12 图1-13（5）如图4-14所示，操作步骤（ ）图1-14 （6）如图4-15所示，操作步骤（ ） 图1-15 （7）如图1-16所示，操作步骤（ ） 图1-16 气缸磨损的检测位置（8）如图4-28所示，在气缸轴向上选取三个横截面：即S1S2（活塞在上止点时，第一道环所对应的缸壁附近），S2S2（气缸中部），S3S3（距气缸下边缘1015毫米处），在同一横截面上进行纵向和横向测量，把数据填入表4-4。 各截面的缸径记录表 表4-4气缸截面第一缸第二缸第三缸第四缸上截面纵向直径（mm）横向直径（mm）中截面纵向直径（mm）横向直径（mm）下截面纵向直径（mm）横向直径（mm） （9）计算各缸的圆度值、圆柱度值和气缸最大的磨损量。计算方法圆度误差：该缸同一平面（最大直径最小直径）/2圆柱度误差：该缸（最大直径最小直径）/2圆度的技术要求一般不大于 。圆柱度的技术要求一般不大于 。最大磨损量：该发动机所有气缸最大直径-最小直径气缸最大的磨损量一般不大于 。根据你所测数据计算出各缸的圆度、圆柱度及最大磨损量并填写表4-5。 气缸的圆度、圆柱度及最大磨损量计算值 表4-5第一缸第二缸第三缸第四缸最大圆度值（mm）圆柱度值（mm）最大磨损量（mm）发动机的最大圆度（mm）发动机的最大圆柱度值（mm）发动机的最大磨损量（mm）部分发动机要求测量与气缸体相配合的活塞直径，进而计算出气缸与活塞配合的油膜间隙。（10）气缸的镗削修复采用镗缸修复法（如图4-29），修复前必须要确定修理等级。图4-29 汽缸镗削和衍磨 图4-30 塑性域螺栓的检测气缸修理等级的级差国产汽车一般为四级，每0.25mm为一级。进口车有的只有两级，每0.25mm或0.50mm为一级，有的没有修理等级，一旦气缸磨损大于允许值就更换气缸套、镶缸套或更换气缸体。气缸镗削修复修理等级的确定计算公式为：气缸最大直径标准直径+加工余量加工余量一般选0.1mm-0.2mm，在保证加工精度的前提下尽量取最小。用计算的尺寸与规定的修理等级进行比较，如计算尺寸大于某一修理级别，则取下一修理等级作为修理尺寸。根据你所测数据计算，你最终的修理尺寸为 。小贴士:气缸修复后，必须选用同一修理尺寸的同组活塞与活塞环。为保证最好效果，镗缸时尽可能使用加工尺寸最小。发动机气缸的圆度、圆柱度或最大磨损量中只要有一个数据大于技术要求，则所有气缸都必须按统一修理尺寸进行修复。引导问题5：怎样规范拆卸活塞连杆组？如图5-11到图2-23所示，为活塞连杆组拆卸流程图。根据图例，选择与之对应的正确操作步骤。操作步骤选项：A、用指针式扭力扳手组合套筒分2次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。B、旋转曲轴，将需要拆装活塞连杆旋转到下止点位置。C、检查连杆轴承盖上是否有与气缸顺序一致的序号，如无应标记顺序号。D、翻转台架，使油底壳位置向上。E、用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取下下盖上的连杆轴承。 F、套上连杆螺栓保护套。G、用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持住）。H、取下连杆螺栓上的护套，取下连杆和连杆轴承盖上的连杆轴承，并按顺序摆放。I、使用活塞环扩张器拆下两道压缩环。J、转动曲轴，拆卸另外两缸活塞连杆组。K、用手拆下组合油环。L、利用卡簧钳取下活塞销卡簧。M、利用专用工具（或冲棒）冲出活塞销。1.如图5-11所示，操作步骤（ ）2.如图5-12所示，操作步骤（ ）3.如图5-13所示，操作步骤（ ） 图5-11 图5-12 图5-134.如图5-14所示，操作步骤（ ）5.如图5-15所示，操作步骤（ ）6.如图5-16所示，操作步骤（ ） 图5-14 图5-15 图5-167.如图5-17所示，操作步骤（ ）8.如图5-18所示，操作步骤（ ）9.如图5-19所示，操作步骤（ ） 图5-17 图5-18 图5-1910.如图5-20所示，操作步骤（ ）11.如图5-21所示，操作步骤（ ）12.如图5-22所示，操作步骤（ ） 图5-20 图5-21 图5-22引导问题6：怎样规范地检查活塞连杆组零件？1.先用铲刀清理活塞顶面积炭，专用清洗液（或汽油）清洗各零件，用抹布清洁和压缩空气吹净清洗的零件。2.目视检测：气缸体无垂直划痕；活塞无损伤；连杆轴颈和连杆轴承无麻点、划痕和损伤；连杆无裂纹（也可以用磁力探伤仪检查）；连杆螺纹正常。3.活塞直径与活塞油膜间隙的检测 如图5-23所示，用外径千分尺测量活塞裙部的直径，检测部位距离裙部下缘约 mm，并与活塞销轴线成 ，要求与公称尺寸的最大偏差为0.04mm。在表5-2中记录所测活塞直径。图5-23活塞直径与活塞油膜间隙的检测小贴士:用量缸表测出气缸直径，它们的差值即活塞油膜间隙。若活塞油膜间隙过大会加大泵油效应和工作噪声，零件寿命减少。应根据气缸的尺寸等级，重新选配整组活塞和活塞环，或者重新更换气缸套，或更换气缸体。 测量活塞直径 表5-2检查项目一缸活塞二缸活塞三缸活塞四缸活塞活塞直径4.活塞环端口间隙的检测选配活塞环后，将活塞环略压缩放进汽缸中，用倒置的活塞把活塞环推进气缸，使活塞环处于水平位置，用厚薄规进行端口间隙的检查，如图5-24所示。每道活塞环都要进行检测。图5-24 活塞环端口间隙检测 图5-25 加工活塞环端口 请把所测数据填入表5-3中。 活塞环端口间隙检测数据 表5-3 间隙气缸第一道环端口间隙（mm）第二道环端口间隙（mm）油环刮油片端口间隙（mm）一缸二缸三缸四缸如果端口间隙过大，则要重新选配活塞环。如端口间隙过小，可进行加工修复，如图5-25所示。用锉刀加工环口，加工环口时，只能用锉刀锉削活塞环端口的一侧。锉刀用力应均匀，加工后重新检测活塞环的端口间隙。5.活塞环侧隙的检测 如图5-26所示，检测时把活塞环放进对应环槽内，此时应感到有上下方向的间隙，把相应厚度的厚薄规插进活塞环与环槽之间进行检测。小贴士:若环槽间隙过大容易造成窜油，若环槽间隙过小容易被卡在环槽中，使密封效能下降。图5-26 活塞环侧隙检测 图5-27 连杆轴向间隙检测请把所测数据填入表5-4中。活塞环侧隙检测数据 表5-4 间隙气缸第一道环环槽侧隙（mm）第二道环环槽侧隙（mm）一缸二缸三缸四缸 查阅维修手册，小组讨论并制订修复计划，并填写表5-5. 活塞环修复计划 表5-5 技术参数各道活塞环活塞环端隙的技术要求（mm）活塞环侧隙的技术要求（mm）在以下合适的选项打“”符合技术要求重新选配第一道气环第二道气环油环6.连杆轴向间隙的检测 按要求将连杆安装在曲轴连杆轴颈上，连杆盖螺栓按规定力矩紧固。检测连杆轴向间隙时，百分表作用在连杆盖的前或后侧，百分表要有12mm的压缩量，用手移动连杆，观察百分表上的读数，如图5-27所示。请把所测数据填入表5-6中，小组讨论制订修复计划。 连杆轴向间隙检测数据及修复计划 表5-6标准轴向间隙（mm）允许最大间隙（mm）各气缸连杆的轴向间隙（mm）在以下合适的选项打“”一缸二缸三缸四缸更换连杆轴向间隙正常7.连杆油膜间隙的检测如图5-28所示，将塑料线规放入到曲柄销上，安装连杆盖，按规定的扭矩拧紧，随后把连杆盖拆下，用规尺测量塑料间隙规并确定连杆的油膜间隙。请把曲轴轴颈的油膜间隙检测的数据填入表5-7中，并制订修复计划。 图5-28 连杆油膜间隙检测 图5-29 连杆螺栓的拧紧连杆油膜间隙检测数据及修复计划表 表5-7发动机型 号连杆标准油膜间隙（mm）连杆极限油膜间隙（mm）该发动机连杆最大油膜间隙（mm）在以下合适选项中打“”更换轴承更换曲轴正常引导问题7：怎样规范安装活塞连杆组？活塞连杆组的装复，按拆卸时的相反顺序进行，在操作步骤前，填写正确的操作序号。操作步骤：（ ）使用活塞环扩张器的扩张口对正活塞环的开口位置，然后按动手把，使活塞环张开。（ ）把连杆盖装在连杆上，在连杆盖螺母下方涂一薄层机油，分几次交替拧紧螺母，扭矩为29N。如图5-29所示，用油漆在螺母和连杆螺栓上做记号，再将螺母拧紧90，检查曲轴转动灵活。（ ）安装活塞环时要注意环的朝向，在环开口端面上有记号，记号的一面朝上。各道活塞环的端口应按技术要求错开一定的角度，如图5-30所示。图5-30 活塞环开口位置 （ ）活塞连杆组装进气缸前先在气缸壁、活塞环、活塞销、连杆轴承等处涂上机油，安装时注意不要损坏气缸内壁。小贴士:活塞连杆组件装进气缸时应“对号入座”，并且在连杆螺栓上套入胶管。（ ）活塞、活塞销、连杆的组装，组装前，将活塞加热到8090，零件的工作表面涂上机油，连杆小头孔与活塞销座孔对好，通过专用工具，压入活塞销。小贴士:活塞与连杆组装时一定要注意安装标志（如图5-31），活塞销装配后其两端要装上新的卡环。（ ）用手安装油环，提示：不要过分张开护垫和膨胀圈。（ ）将活塞连杆组装进气缸后，检测活塞环端口位置是否正确，用活塞环压缩器压缩活塞环，然后用手锤柄把活塞轻轻敲进气缸中，如图5-32所示。图5-31 活塞连杆组装 图5-32 活塞连杆组安装三、实施与控制 活塞连杆组考核表 表5-8考核项目及分值考 核 内 容 及 分 值评 分 标 准评分记录准备工作10清洁工量具及其工作台1.未清洁工量具扣1分2.未清洁工作台扣1分活塞连杆组拆卸30分转动曲轴，将需要拆装活塞连杆旋转到下止点位置检查标记记号拧松连杆螺栓拆下活塞连杆组分解活塞环分解活塞销1.未正确拆卸各个部件一次 扣2分2.未对做记号拆卸扣3分3.未分几次均匀预松螺栓扣5分4.未正确说出部件名称一次