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文档简介
汽车发动机结构与维修第1页第一章
汽车发动机总论第2页学习目标知识目标:
1.能正确描述发动机基本结构、作用和发动机惯用术语定义;
2.能简单叙述发动机基本工作原理;
3.能够正确描述发动机总体结构。第3页
第一节
汽车发动机类型及工作原理第4页一、汽车发动机类型往复活塞式发动机转子式发动机二冲程发动机四冲程发动机单缸发动机多缸发动机第5页水冷式发动机风冷式发动机直列式发动机V形发动机和对置式发动机汽油机柴油机当代汽车采取:四冲程、多缸、水冷式第6页往复活塞式转子式第7页二冲程发动机四冲程发动机第8页直列式发动机V形发动机第9页二、发动机工作原理
发动机工作过程是周期性地将燃料燃烧热能转变为机械能过程。经过进气、压缩、作功、排气,每进行一次称为一个工作循环。曲轴旋转两周,活塞往复运动四次完成一个工作循环,称为四冲程发动机。曲轴旋转一周,活塞往复运动二次完成一个工作循环,称为二冲程发动机。第10页发动机基本术语1.上止点:活塞离曲轴回转中心最远处,普通指活塞上行到最高位置,普通用英文缩写词TDC表示。2.下止点:活塞离曲轴回转中心最近处,普通指活塞下行到最低位置,普通用英文缩写词BDC表示。第11页3.活塞行程(S):上、下止点间距离。4.曲柄半径(R):与连杆下端(即连杆大头)相连曲柄销中心到曲轴回转中心距离(mm)。
显然,S=2R。曲轴每转一周,活塞移动两个行程。第12页
5.气缸工作容积(Vh):活塞从上止点到下止点所让出空间容积(L)。6.燃烧室容积(Vc):
活塞在上止点时,活塞上方空间叫燃烧室,它容积叫燃烧室容积(L)。第13页7.发动机排量(VL):发动机全部气缸工作容积之和(L)。8.气缸总容积(Va):活塞在下止点时,活塞上方容积称为气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。第14页
9.压缩比(ε):气缸总容积与燃烧室容积比值,它表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内气体被压缩程度。压缩比越大,压缩终了时气缸内气体压力和温度就越高。普通车用汽油机压缩比为7~10,柴油机压缩比为15~22。
第15页四冲程汽油机工作原理
1.进气行程活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开,排气门关闭。活塞上
腔容积增大,在真空吸力作用
下,经过滤清空气与汽油形成
混合气,经进气门被吸入气缸,
至活塞运动到下止点时,进气门
关闭,停顿进气,进气行程结束。第16页2.压缩行程活塞在曲轴带动下,从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭,活塞上腔容积不停减小,混合气被压缩,至活塞抵达上止
点时,压缩行程结束。气体压力
和温度同时升高,混合气深入
混合,形成可燃混合气。此时,
气缸内压力为600~1500kPa,温度
600~800K,远高于汽油点燃温
度,很轻易点燃第17页
3.作功行程压缩行程末,火花塞产生电火花,点燃气缸内可燃混合气,并快速着火燃
烧,气体产生高温、高压,推进
活塞由上止点向下止点运动,再
经过连杆驱动曲轴旋转向外输出
作功。第18页
4.排气行程在作功行程终了时,排气门被打开,活塞在曲轴带动下由下止点向上止点
运动。废气在本身剩下压力和
活塞驱赶作用下,自排气门排
出气缸,至活塞运动到上止点时,
排气门关闭,排气行程结束。第19页第20页小结
1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程,通惯用人力、电动机等带动发动机曲轴和运转。
2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动,其它三个冲程都是曲轴带动活塞运动。
3.在整个循环过程中,进气门、排气门各开启一次。一个工作循环曲轴旋转720°(2圈);活塞上、下运动四次(4个行程)。第21页4.发动机着火基本条件是油:有油,混合气浓度适当。电:能产生足够火花,点燃可燃混合气。气:气缸有足够压力。点火正时:压缩冲程上止点前点火。配气正时:定时将进、排气门开关第22页四冲程柴油机工作原理第23页四冲程柴油机工作原理1.进气行程曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启,排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐步增大,形成真空度,在真空吸力作用下,新鲜空气被吸入气缸。
2.压缩行程曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启,排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐步减小,空气被压缩,压力、温度升高。第24页3.作功行程压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内高压空气中,快速汽化并与空气形成可燃混合气,柴油自行着火燃烧,气缸内压力、温度急剧升高,推进活塞由上止点向下止点运动,带动曲轴旋转作功。4.排气行程在作功终了时,排气门被打开,曲轴带动活塞由下止点向上止点运动,废气在本身剩下压力和活塞驱赶作用下,自排气门排出气缸。第25页第二节发动机主要性能指标
及编号规则第26页一、主要性能指标包含动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油消耗率)。1.有效转矩发动机曲轴对外输出转矩称为有效转矩,用Me表示,单位为N·m。第27页
2.有效功率
发动机曲轴对外输出功率称为有效功率,用Pe表示,单位为kW。
第28页
3.升功率
在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出有效功率称为升功率,用PL表示,单位是kW/L。第29页4.有效燃油消耗率发动机在lh内连续发出lkW有效功率所消耗燃油量,称为有效燃油消耗率,也称有效比油耗或有效耗油率,用ge表示,单位是g/(kW·h)。第30页二、国产内燃机型号编制规则第31页(1)汽油机
1E65F:表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型4100Q-4:表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产品TJ376Q:表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号CA488:表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列符号
(2)柴油机
195:表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型165F:表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型6135Q:表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用X4105:表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代号第32页第三节发动机总体结构第33页曲柄连杆机构配气机构冷却系统润滑系统供油系统起动系统点火系统第34页第二章曲柄连杆机构结构与维修第35页学习目标知识目标
1.能够正确描述曲柄连杆机构组成、结构和装配关系;
2.能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件受力情况和工作原理;
3.能够正确描述曲柄连杆机构装配要求。能力目标
1.会进行易损零件检测、修理或更换;
2.会进行曲柄连杆机构装配与调整;
3.能对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断,并能排除故障。第36页第一节曲柄连杆机构结构和工作原理
第37页一、概述
1.曲柄连杆机构组成机体组活塞连杆组曲轴飞轮组第38页机体组气缸盖气缸垫气缸体油底壳第39页活塞连杆组活塞活塞环活塞销连杆第40页曲轴飞轮组曲轴飞轮扭转减振器第41页2.工作条件和受力分析工作条件:高温、高压、高速、有化学腐蚀受力分析:气体作用力、往复惯性力、离心力、摩擦力、外界阻力第42页(1)气体作用力作功行程气体压力第43页压缩行程气体压力第44页(2)往复惯性力与离心力第45页(3)摩擦力
任何一对相互压紧并作相对运动零件表面之间必定存在摩擦力。物体所受摩擦力大小与正压力和摩擦系数成正比,方向总是与物体运动方向相反。第46页二、机体组第47页气缸体与气缸套气缸体上半部有引导活塞作往复运动圆筒,称为气缸。下半部分有供安装曲轴用上曲轴箱,有承孔、油道、水道。气缸体上、下表面是气缸体维修基准。前后两个平面加工,安装正时齿轮盖和飞轮壳。第48页气缸排列形式对置式
V形式直列式第49页气缸有整体式和镶套式第50页气缸套形式干式缸套
定义:其外表面不直接与冷却水接触。
特点:
1)壁较薄(1~3mm);
2)与刚体承孔过盈配合;
3)不易漏水漏气。
第51页湿式缸套
定义:其外表面直接与冷却水接触。
特点:1)壁较厚(5~9mm);2)散热效果好;
3)易漏水漏气;4)易穴蚀。
定位:1)径向靠上下两个凸出、与气缸体间为动配合圆环带。2)轴向利用缸套上部凸缘与缸体对应台阶。
密封:1)下部靠1~3个耐热耐油橡胶密封圈。
2)上部缸套顶面高出缸体0.05~0.15mm,当气缸盖螺栓拧紧后,缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处,承受较大压紧力,含有预防水套漏水、气缸漏气和确保缸套定位作用。第52页气缸盖
气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔(汽油机)或喷油器座孔。第53页气缸垫作用:确保气缸体与气缸盖间密封,预防漏水、漏气。结构:
(1)金属—石棉垫
(2)金属骨架—石棉垫
(3)纯金属垫
安装注意:金属皮金属—石棉垫,缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触平面造成压痕变形。第54页油底壳油底壳主要作用贮存机油并密封曲轴箱。内有稳油挡板、放油螺塞,有还有磁铁。第55页三、活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、连杆、活塞环、活塞销和连杆等组成。第56页活塞
功用
与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室;
承受气体压力,并将此力传给连杆,以推进曲轴旋转。材料
汽车发动机活塞广泛采取铝合金。
质量小(为铸铁活塞50%~70%);
导热性好(约为铸铁3倍);
热膨胀系数大。
组成
可分为顶部、环槽部、裙部。第57页活塞顶部是燃烧室组成部分,用来承受气体压力。
汽油机活塞顶部形状有:(1)平顶:受热面积小,广泛采取。
(2)凸顶:与半球形燃烧室配用。
(3)凹顶:高压缩比发动机为了预防碰撞气门,也可用凹坑深度来调整压缩比。(4)组合顶。第58页活塞环槽部环槽部部分切有若干道用以安装活塞环槽。第59页活塞裙部为活塞运动导向和承受侧压力。其型式有
(1)全裙式:裙部为一薄壁圆筒。(2)拖板式:将非承压面裙部全部去掉。第60页活塞变形及采取对应办法
变形原因:热膨胀、侧压力和气体压力。
变形规律:
(1)活塞热膨胀量大于气缸膨胀量,使配缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁,且铝合金膨胀系数大于铸铁。
(2)活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高低低,壁上厚下薄。
(3)裙部周向近似椭圆形改变,长轴沿销座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大,以及侧压力作用结果。第61页结构办法(1)活塞纵断面制成上小下大截锥形。(2)活塞横断面制成椭圆形,长轴垂直于销座孔轴线方向,即侧压力方向。(3)销座处凹陷0.5~1.0mm。(4)裙部开绝热—膨胀槽(“T”形或“∏”形槽),其中横槽叫绝槽,竖槽叫膨胀槽。(5)采取双金属活塞:即在活塞裙部或销座内嵌入铸钢片,以降低裙部膨胀量。
第62页第63页偏置销座
定义:活塞销座朝向承受作功侧压力一面偏移1~2mm。
作用:减轻活塞换向时对气缸壁敲击噪声。
原理:因销座偏置,在靠近上止点时,作用在活塞销座轴线以右气体压力大于左边,使活塞倾斜,裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点,侧压力反向时,活塞才以左下端接触处为支点,顶部向左转(不是平移),完成换向。偏置销座使活塞换向分成了两步:第一步是在气体压力较小时进行,且裙部弹性好,有缓冲作用;第二步虽气体压力大,但它是个渐变过程。为此,两步过渡使换向冲击力大为减弱。第64页
活塞环(一)气环
作用:(1)密封:预防气缸内气体窜入油底壳;
(2)传热:将活塞头部热量传给气缸壁;
(3)辅助刮油、布油。第65页活塞环间隙(1)端隙Δ1:又称开口间隙,是活塞环装入气缸后开口处间隙。普通为0.25~0.50mm。(2)侧隙Δ2:又称边隙,是环高方向上与环槽之间间隙。第一道环因温度高,普通为0.04~0.10mm;其它气环普通为0.03~0.07mm。油环普通侧隙较小,普通为0.025~0.07mm。(3)背隙Δ3:是活塞环装入气缸后,活塞环后面与环槽底部间隙。普通为0.5~1mm。
第66页活塞环泵油作用及危害
原因:(1)存在侧隙和背隙;
(2)环运动时在环槽中靠上靠下。
危害:(1)增加了润滑油消耗;
(2)火花塞沾油不跳火;
(3)燃烧室积碳增多,燃烧性能变坏;
(4)环槽内形成积碳,挤压活塞环而失去密封性;
(5)加剧了气缸磨损。
办法:(1)采取扭曲环;
(2)采取组合式油环;
(3)油环下设减压腔。第67页气环断面形状(1)矩形环
结构简单,与缸壁接触面积大,散热好,但易泵油。(2)锥形环
1)特点与缸壁线接触,有利于密封和磨合。下行有刮油作用,上行有布油作用,并可形成楔形油膜。
2)安装注意:锥角朝下(在环端有向上或TOP等标识);(3)扭曲环
将矩形环内圆上方或外圆
下方切成台阶或倒角而成。第68页
(二)油环
作用刮油,即将气缸壁上多出润滑油刮下来。类型
(1)整体式:其外圆上切有环形槽,槽底开有回油用小孔或窄槽。(2)组合式:由上下刮油片和产生径向、轴向弹力衬簧组成。
油环刮油作用第69页活塞销
作用:连接活塞和连杆,并传递活塞力给连杆。结构:用低碳钢或低碳合金钢制成厚壁管状体。
1.全浮式
(1)定义:在发动机正常工作温度下,活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。
(2)装配:销与销座孔在冷态时为过渡配合,采取分组选配法;将活塞放入热水或热油中加热后,快速将销装入(热装合)。
2.半浮式
(1)定义:销与销座孔和连杆小头两处,一处固定,一处浮动(一般固定连杆小头)。
(2)装配:加热连杆小头后,将销装入,冷态时为过盈配合。第70页
全浮式半浮式第71页连杆功用将活塞力传给曲轴,变活塞往复运动为曲轴旋转运动。组成连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成。第72页连杆结构小头用来安装活塞销,以连接活塞。杆身常做成“工”字形断面。大头与曲轴连杆轴颈连。大头普通做成份开式,即连杆大头和连杆盖。第73页连杆大头
(1)切口形式
有平切口和斜切口两种。(2)定位方式
1)连杆螺栓定位依靠连杆螺栓光圆柱部分与螺栓孔配合来定位。其定位精度较差,用于切口连杆。
2)锯齿形定位依靠接合面齿形定位。
3)套或销定位依靠套或销与连杆体(或盖)孔紧配合定位。
4)止口定位。
第74页连杆轴承作用保护连杆轴颈及连杆大头孔。
组成由钢背和减摩层组成。钢背由1~3mm低碳钢制成。减摩层为0.3~0.7mm减摩合金,层质较软能保护轴颈。第75页第76页四、曲轴飞轮组
曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、带轮、正时齿轮(或链轮)等组成。一、曲轴
功用
1.把活塞连杆组传来气体压力转变为扭矩对外输出。
2.驱动配气机构及其它从属装置。
材料
大多采取优质中碳钢或中合金碳钢。有采取球墨铸铁。
结构
曲轴包含前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴等,一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈组成一个曲拐。第77页
1.主轴颈和连杆轴颈
主轴颈是曲轴支承部分。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者,称为全支承曲轴;主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。
曲轴上有贯通主轴颈、曲柄和连杆轴颈油道,方便润滑主轴颈和连杆轴颈。
2.曲柄和平衡重
曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈。平衡重作用是平衡各机件产生离心惯性力及其力矩。
第78页第79页惯用曲拐布置
1.直列四冲程四缸发动机
曲拐对称布置于同一平面内。相邻作功气缸曲拐夹角为720°/4=180°。发动机工作次序有1-3-4-2和1-2-4-3
两种。
2.直列四冲程六缸发动机
曲拐对称布置于三个平面内。相邻作功气缸曲拐夹角为720°/6=120°。发动机工作次序有1-5-3-6-2-4和1-4-
2-6-3-5两种。
第80页前端轴与后端轴
(1)作用前端轴用来安装正时齿轮、带轮及起动爪等;后端轴有凸缘盘,用来安装飞轮。有电喷发动机还装有曲轴位置传感器和转速传感器信号发生器。(2)前后端密封曲轴前后端都伸出曲轴箱,为了预防润滑油沿轴颈流出,在曲轴前后都设有防漏装置。惯用防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封、回油螺纹等。
第81页前端后端第82页飞轮
功用
1.贮存能量:在作功行程贮存能量,用以完成其它三个行程,使发动机运转平稳。
2.利用飞轮上齿圈起动时传力。
3.将动力传给离合器。
4.克服短暂超负荷。第83页飞轮第84页第二节
曲柄连杆机构维修第85页一、气缸体修理磨损规律第86页气缸磨损测量在活塞全行程上、中、下三个断面。每个断面必须测量发动机纵向和横向两条直径。气缸圆度误差。气缸圆柱度误差。第87页曲轴主轴承孔磨损测量曲轴主轴承圆度误差大于0.025mm或穴蚀面积大于250mm2时,必须进行修理。第88页气缸盖平面变形测量第89页二、活塞测量第90页活塞环检测弹力和漏光度检验第91页三、连杆检测连杆弯扭检测第92页五、飞轮检验第93页第94页第三节
常见故障诊疗与排除第95页
一、主轴瓦响
1.故障现象
(1)当发动机转速突然改变时,有显著而沉重连续“嘡嘡”声,并伴随气缸体产生抖动;
(2)发动机转速升高,响声增大;
(3)发动机负荷改变时,响申显著。第96页
2.故障诊疗与排除方法
(1)拆下机油加注口盖,耳朵贴近机油加注口倾听,同时重复改变发动机转速试验:突然加速或减速时,发动机出现显著钝哑沉重“嘡嘡”响声,当用听诊器或简易听诊杆在气缸体曲轴位置察听时,响申显著。
(2)利用单缸断火法试验,响声没有改变,然后将相邻两缸断火试验,如在某两缸断火后,响申显著减弱,说明这两缸之间主轴瓦发响。第97页
(3)使发动机高速运转,机体会产生较大振动,机油压力偏低,说明主轴瓦间隙过大或轴承合金层脱落。(4)放尽机油,拆下油底壳后检验:①如发觉机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒,则说明轴承合金脱落,应更换新主轴瓦,并检验主轴颈有没有损伤。②检验主轴承盖螺栓是否松动,如有松动,应按要求力矩拧紧。③检测主轴瓦径向和轴向间隙,若间隙过大,应更换新主轴瓦。第98页
二、连杆轴瓦响
1.故障现象
(1)发动机运转中,产生一个连续而短促“当当”声,中速运转时,响声比较显著,当突然加速时,响声伴随增大;
(2)发动机负荷增加时,响声伴随增大;
(3)发动机温度改变时,响声不伴随改变。第99页2.故障诊疗与排除方法
(1)使发动机怠速运转,可听到短促“当当”声,伴随转速升高,响声会更突出,拆下机油加注口盖倾听,响声为清脆“当当”声,说明是连杆轴瓦响。
(2)利用单缸断火法试验:若某缸断火时响声减弱或消失,在复火瞬间响声又马上出现,则可断定该缸连杆轴瓦响。
第100页
(3)放尽机油,拆下油底壳检验:①发觉机油中或油底壳壁上有轴承合金屑粒,说明连杆轴瓦合金层脱落,应更换新连杆瓦,并检验连杆轴颈有没有损伤;②检验连杆螺栓有没有松动,如有松动,应按要求力矩拧紧;③若连杆螺栓不松动,用手上、下推拉连杆盖检验,如感觉旷量较大,说明连杆轴瓦磨损过甚,应更换新连杆轴瓦。(4)检验机油压力是否过低,若属机油压力过低造成响声,应调整油压;若属机油粘度过小造成响声,应更换机油。第101页
三、活塞敲缸响
1.故障现象
(1)发动机在怠速或低、中速运转时,在气缸上部发出清楚、显著、有规律“嗒嗒”声,中速以上普通减弱或消失;
(2)发动机温度低时响申显著,正常工作温度下,响声减弱或消失;
(3)发动机在高温、高速运转时,发出“嘎嘎”连续不停且有节奏响声。第102页
2.故障诊疗与排除方法
(1)发动机冷车起动,即发出有节奏“嗒嗒”声,此时应将发动机转速控制在响声最显著范围内,在气缸体上部用听诊器或简易听诊杆听诊,若响声在怠速、冷车时显著,在高速、温度升高后减弱或消失;同时伴有从机油加注口冒烟、排气管冒蓝烟现象,则说明活塞敲缸。
(2)将发动机置于响声最显著转速上运转,逐缸进行断火试验:若某缸断火后响声减弱或消失,说明该缸活塞敲缸;若在断火后出现敲缸响声,并由间断响变成连续响,则说明活塞裙部锥度过大,使活塞头部撞击气缸壁所致。应检验并更换活塞。第103页
(3)发动机熄火,拆下有响声气缸火花塞或喷油器,往气缸内注入少许机油,并用手摇柄或起动机带动曲轴转动数圈,然后装上火花塞或喷油器,起动发动机。如响声在短时间内减弱或消失,过一会儿又重新出现,说明该缸活塞裙部与气缸壁间隙过大。应检测气缸间隙,选配活塞或镗缸。(4)发动机温度低时响声不显著,在温度升高后,使发动机中、高速运转时,出现有节奏“嘎嘎”声,温度越高,响声越大,用单缸断火试验,响声没有改变,说明连杆有变形。应检验并校正连杆。(5)发动机温度低时响声不显著,当温度升高后,发动机处于怠速运转时,出现“嗒嗒”声,机体抖动,温度越高,响声越大,说明活塞变形或活塞环开口间隙过小,造成活塞与气缸壁配合间隙过小,致使润滑不良。应检验、更换活塞及活塞环。第104页
四、活塞销响
1.故障现象
(1)发动机在怠速或低速时,在气缸上部可听到尖锐、清脆“嗒嗒”声;
(2)发动机转速升高,响声伴随增大;
(3)普通情况下,发动机温度升高,响声不减弱,在低速下急加速响声非常显著。第105页
2.故障诊疗与排除方法(1)发动机置于怠速下运转,然后由怠速向低速急抖节气门,响声能伴随转速改变。若抖动节气门时,出现清脆而连贯“嗒嗒”声,说明活塞销响。(2)将发动机稳定在响声比较显著转速上,逐缸进行断火试验:若某缸断火后响申显著减弱或消失,且在复火瞬间能马上出现或连续出现两个响声,说明该缸活塞销响。若响声严重,而且转速越高响声越大,断火后响声不消失且变得杂乱,说明活塞销与连杆小头衬套配合间隙过大。应检验并更换连杆小头衬套或活塞销。(3)发动机怠速运转时,出现有节奏而较为沉重“吭吭”声,转速升高,响声并不消失,而又出现机体抖动。若用单缸断火试验,响声反而加重,说明活塞销窜动响。可能是活塞销卡环脱落。应马上拆检,如确系卡环脱落,活塞销已将气缸壁划伤,则应更换气缸套。第106页107第三章配气机构配气机构主要零部件
概述
配气相位第107页108第一节概述
按照发动机每个气缸内所进行工作循环和发怒次序要求,定时开启和关闭气缸进、排气门,使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。功用第108页109配气机构工作过程第109页110凸轮轴布置型式凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴上置第110页111凸轮轴上置式:第111页112凸轮轴传动方式传动方式图示应用齿轮传动
凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动
凸轮轴上置式配气机构齿形带传动
凸轮轴上置式配气机构第112页1131、齿轮传动:凸轮轴下置、中置式配气机构大多数采取圆柱正时齿轮传动。
斜齿轮(啮合平稳、减小噪声和磨损)
2、链传动:工作可靠性和耐久性不如齿轮传动
3、同时带传动:
减小噪声、减小结构质量、降低成本第113页114正时同时链传动配气机构
1-曲轴正时同时链轮;2-导链板;3-张紧器;4-凸轮轴正时同时链轮;5-链条第114页115正时同时带传动配气机构1-凸轮轴正时同时带轮;2-右张紧轮;3-张紧轮支架4-曲轴正时同时带轮;5-张紧器;6-左张紧轮;7-正时同时带;8-张紧器弹簧;9-张紧轮第115页116气门数目及排列方式:(1)每个气缸两只气门:即一个进气门和一个排气门结构。第116页117(2)每个气缸三只气门:每个气缸有两只进气门,一只排气门,进、排气门各排成一列.第117页118(3)每个气缸四只气门:。第118页119(4)每个气缸五只气门:即三个进气门和二个排气门结构。第119页120第二节配气相位配气相位:用曲轴转角表示进、排气门开闭时刻和开启连续时间。
10°~30°
40°~80°
40°~80°
10°~30°上止点下止点一、概念第120页1211、进气门配气相位(1)进气提前角(2)进气迟后角(3)进气连续角:180°++第121页1222、排气门配气相位(1)排气提前角(2)排气迟后角(3)排气连续角:180°++第122页123二、气门重合气门重合:当进气门早开和排气门迟关时,出现进排气门同时开启现象。气门重合角:气门同时开启角度(
+
)。第123页124第三节配气机构主要零部件一、气门组
第124页125第125页126锁片弹簧座第126页127第127页1281、气门A、进气门570K~670K,排气门1050K~1200K。B、头部承受气体压力、气门弹簧力等,C、冷却和润滑条件差,D、被气缸中燃烧生成物中物质所腐蚀。功用:燃烧室组成部分,是气体进、出燃烧室通道开关,承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。头部杆部工作条件:性能:强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨组成:头部和杆部进气门:铬钢或铬镍钢(中碳合金刚);排气门:硅铬钢(耐热合金刚);注意:充注金属钠,增加导热性能第128页129气门锥角锥角作用:A、取得较大气门座合压力,提升密封性。扩大导热面积,导热性能提升。B、气门落座时有很好对中、定位作用。C、在相同气门升程条件下,气门锥度能使气流经过断面面积增大、进气阻力降低,提升进气速度和进气量。防止气流拐弯过大而降低流速。装配前应将密封锥面研磨。边缘应保持一定厚度,1~3mm。第129页130
气门座锥角是与气门锥角相适应,以确保二者紧密座合,可靠地密封。气门座锥角通常为30
(或)45
。气门座锥角b450(300)150750第130页131(1)气门干涉角定义即气门锥角比气门座锥角小0.5
~1
。0.50~10第131页132(2)气门干涉角作用1)减小二者之间接触面积,提升了单位压力,加紧了磨合速度,同时也提升了密封性;2)可挤出二者之间夹杂物,即含有自洁作用;3)在气体压力作用下产生弹性变形时,可趋向全锥面接触;
4)预防加工时出现负干涉角,而使气门暴露在炽热燃气中受热面积增加,使气门热负荷增加。第132页133气门杆部较高加工精度,表面经过热处理和磨光,确保同气门导管配合精度和耐磨性气门杆尾部:环形槽、锁销孔凹槽易断裂处气门杆尾部结构取决于气门弹簧座固定方式第133页1342、气门导管作用:为气门运动导向,确保气门直线运动兼起导热作用。工作条件:工作温度较高,约500K。润滑困难,易磨损。材料:用含石墨较多铸铁,能提升自润滑作用。加工方法:外表面加工精度较高,内表面精绞装配:气门杆与气门导管间隙0.05~0.12mm。
气门导管气缸盖过盈配合卡环:预防气门导管在使用中脱落。伸入深度应适量。锥度可降低气流阻力。第134页1353、气门座
气门座概念:气缸盖(或气缸体)进、排气道与气门锥面相结合部位。作用:靠其内锥面与气门锥面紧密贴合密封气缸。接收气门传来热量。气门密封干涉角:比气门锥角大0.5~1度气门座圈锥角。气门座第135页136汽油机:排气门采取镶嵌式气门座柴油机:进气门采取镶嵌式气门座气门座圈:以较大过盈量镶嵌在气门座上圆环。镶嵌式气门座特点:优点:提升气门座使用寿命,便于更换。缺点:导热性差,加工精度高,脱落时易造成严重事故。气门座圈第136页137第137页138第138页1394、气门弹簧功用:确保气门回位。要求:适当弹力、足够刚度和抗疲劳强度材料(优质合金钢)高锰碳钢、铬钒钢。气门弹簧气门弹簧座锁片气门关闭确保气门及时关闭、密封气门开启确保气门不脱离凸轮第139页140第140页141二、气门传动组1、组成2、功用:定时驱动气门开闭,并确保气门有足够开度和适当气门间隙。凸轮轴挺柱推杆摇臂凸轮轴正时齿轮摇臂轴第141页142第142页1431、凸轮轴作用:驱动和控制各缸气门开启和关闭,使其符合发动机工作次序、配气相位和气门开度改变规律等要求。工作条件:承受气门间歇性开启冲击载荷。要求足够韧性和刚度及耐磨性材料:优质钢、合金铸铁、球墨铸铁结构:轴颈斜齿轮凸轮偏心轮正时齿轮凸轮轴衬套止推凸缘第143页144第144页145凸轮轴轴承和轴径采取压力润滑第145页146第146页147特点:自动调整气门间隙。结构:由挺杆体9、柱塞11、油缸12及球阀5等组成。
1-高压油腔;2-缸盖油道;3-量油孔;4-斜油孔;5-球阀;6-低压油腔;7-键形槽;8-凸轮轴;9-挺柱体;10-液压缸;11-柱塞;12-液压缸;13-赔偿弹簧;14-缸盖;15-气门杆第147页148
短臂
长臂4、摇臂功用:摇臂结构示意图将推杆或凸轮传来力改变方向,作用到气门杆端以推开气门。摇臂分类:普通摇臂和无噪声摇臂。第148页149第149页150摇臂组示意图摇臂轴螺栓摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂称套调整螺钉摇臂定位弹簧第150页151六、气门间隙:1、概念:
气门间隙:为确保气门关闭严密,通常发动机在冷态装配时,在气门杆尾端与气门驱动零件(摇臂、挺柱或凸轮)之间留有适当间隙。气门杆摇臂气门间隙气门间隙进气门0.25~0.30mm排气门0.30~0.35mm为何排气门间隙大于进气门间隙?第151页152实物图测量气门间隙拧松紧定螺母,调整调整螺钉第152页153气门间隙调整1、
气门间隙调整方法——两遍法生产实践中,普遍地采取两遍法调整气门间隙,即第一缸压缩终了上止点时,调整全部气门半数,再摇转曲轴一周(指四冲程发动机),便可调整其余半数气门。第153页154第154页155一缸作功开始时可调气门判别154362双排不进调气门间隙环行记忆图第155页156第156页157第157页158第158页159小结气门组气门气门座气门导管气门弹簧头部杆部气门直径要大锥角要适当密封锥面宽度、角度要适当第159页160气门传动组凸轮轴气门挺杆推杆摇臂及摇臂轴凸轮、挺杆推杆、摇臂普通挺杆液力挺杆气门开启关闭第160页第五章冷却系结构与维修冷却系组成与工作原理水冷系主要部件结构与检修冷却系常见故障诊疗与排除第161页第一节冷却系组成与工作原理一、冷却系功效
使发动机得到适度冷却,并保持其在最适宜地温度范围内工作。冷却程度后果过冷热量散失过多,增加燃油消耗,冷凝在气缸壁上燃油流到曲轴箱中稀释润滑油,磨损加剧。不足发动机过热,充气量降低燃烧不正常,发动功率下降润滑不良,加剧磨损。不正常冷却对发动机影响第162页二、冷却系类型水冷式风冷式第163页1.水冷系
水冷却系是以水作为冷却介质,把发动机受热零件吸收热量散发到大气中去。当前汽车发动机上采取水冷系大都是强制循环式水冷系,利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。
水冷却系统普通由散热器、水泵、水管、水套、节温器、散热器、百叶窗、膨胀水箱、冷却液温度表和风扇等组成。第164页
水冷却结构特点:水套直接布置在气缸周围,利用水吸收水套周围热量,水再流到散热器内,将热量散到空气中去,然后水流再回,如此不停循环进行散热。因为这种冷却方式克服了空气冷却缺点,冷却效果好,当代汽车发动机广泛采取这种冷却方式。1-散热器;2-电动风扇;3-水泵;4-缸盖出水口;5-旁通水管;6-膨胀水箱;7-暖风机回水软管;8-散热器进水软管;9-散热器出水管第165页1-百叶窗;2-散热器;3-散热器盖;4-风扇;5-水泵;6-节温器;7-水温表;8-水套;9-分水管;10-放水阀第166页水冷式冷却系统组成第167页
汽车发动机中使用冷却水应是清洁软水,如雨水,自来水等;而井水、河水等硬水中含有矿物质,在高温下易生成水垢,不能作为发动机冷却水。
功用:为预防在冬季严寒地域,因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂现象,在冷却水中加入一定量防冻液以到达降低冰点、提升沸点目标。1.冷却水2.防冻液三、冷却液第168页加注冷却液第169页加注冷却液第170页排放冷却液第171页第二节水冷系主要部件结构与检修一、
散热器★作用
散热器用于增大散热面积,加速水冷却。冷却水经散热器后,其温度可降低10~15℃,在散热器后装有风扇与散热器配合工作。★散热器要求
散热必须有足够散热面积,而且所用材料导热性能要好。散热器普通用铜或铝制成。第172页1.散热器结构第173页①作用:散热器上加水口平时用散热器盖严密盖住,以预防冷却水溅出。
②
散热器盖要求:热状态正常时,将冷却系水路与大气隔开。冷却系统压力过高或过低时,散热器盖应使冷却系统水路与大气相通。2.散热器盖③散热器盖结构:汽车上广泛采取闭式水冷系,该水冷系散热器盖含有空气——蒸汽阀,可自动调整冷却系内部压力,提升冷却效果。压力阀真空阀压力阀弹簧真空阀弹簧盖第174页散热器盖结构及工作原理第175页3.膨胀水箱1-散热器出气管;2-膨胀水箱;3-水套出水管;4-水套出气管;5-节温器;6-水泵;7-水泵进水管;8-散热器;9-补充水管;10-旁通管第176页4.水泵
当叶轮旋转时,水泵中水被叶轮带动一起旋转,在离心力作用下,水被甩向叶轮边缘,然后经外壳上与叶轮成切线方向出水管压送到发动机水套内。与此同时,叶轮中心处压力降低,散热器中水便经进水管被吸进叶轮中心部分。(1)水泵工作原理第177页
汽车广泛使用离心式水泵。它含有结构紧凑、泵水量大及因故障而停顿工作时,不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。
水泵普通由曲轴经过V带驱动。传动带围绕在曲轴带轮与水泵带轮之间。有些发动机水泵由凸轮轴直接驱动。(2)水泵经典结构第178页第179页
风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提升流经散热器空气流速和风量,增强散热器散热能力,同时对发动机其它附件也有一定冷却作用。5.风扇①作用②风扇要求
风扇外径略小于散热器宽度。风扇扇风量、噪声及所消耗功率与风扇直径、转速及叶片数目、形状、安装角度等相关。第180页1-散热器;2-散热器盖;3-导风罩;4-风扇第181页风扇温控开关:在冷却水温度升高时,其内部温控介质膨胀而使风扇以高速运转,加速了发动机冷却;相反,若在冷却水温度降低时,介质收缩而使风扇低速运转或停下来,实现了对散热器电动机风扇控制。第182页硅油风扇及离合器第183页
推杆弹簧主阀门石蜡胶管外壳★作用:依据发动机负荷大小和水温高低自动改变水循环流动路线,从而控制经过散热器冷却水流量。★类型:依据发动机负荷大小和水温高低自动改变水循环流动路线,以到达调整冷却系冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种,当前多数发动机采取蜡式节温器。6.节温器(1)节温器结构与工作原理第184页蜡式节温器结构1.支架;2.主阀门;3.推杆;4.石蜡;5.胶管;6.副阀门;7.节温器外壳;8.弹簧蜡式节温器工作原理第185页第186页
当水温低于358K时,主阀关,副阀开—小循环。当水温高于358K时低于378K时,主阀渐开,副阀渐关—大小循环同时进行。当水温高于378K时,主阀全开,副阀关—大循环。节温器工作演示第187页小循环大循环第188页混合循环第189页(2)节温器检修
节温器常见故障为阀门开启温度过高甚至不能开启,节温器关闭不严等。对节温器检验可按下述步骤进行(1)将节温器放在一个充满水容器内加热,用温度表监测温度;(2)水温约85℃时,节温器主阀门必须开启;(3)水温约105℃时,主阀门完全打开,最低行程为8mm。第190页第三节
发动机水冷却系常见故障
诊疗与排除第191页一、水冷系水温过高
1.故障现象①水温表指针指示在373K(100℃)以上,散热器上贮水箱有开锅现象;②发动机产生爆燃,不易熄火;③活塞膨胀,发动机熄火后,不易起动。
2.故障原因、诊疗和排除方法①冷却水不足。检验冷却水箱或膨胀水箱水是否充足,加水或疏通膨胀水箱通气孔。②水温表指示值过高。观察散热器水温是否过热或开锅,如水温正常,即为感应塞或水温表故障,应先更换感应塞;若水温表指示值还高,则是水温表已坏。第192页③风扇不转。检验风扇传动带是否过松打滑,若打滑应进行调整。松开电机支架固定螺栓,向外扳动电机,同时拧紧固定螺栓。风扇传动带松紧度检验方法是,用拇指按压两轮距中点处,带下沉量为10~15mm时为宜。④节温器故障。若发动机温度过高,而散热器温度并不高,或散热器上贮水箱温度高,下贮水箱却较冷时,可能是节温器阀门没打开或阀门升程太小,应检验更换节温器。⑤水泵损坏。可将水箱盖打开,操纵油门,突然改变发动机转速,从加水口观察冷却水面有没有改变,若无搅动现象,则为水泵工作不正常,应检验排除水泵故障。第193页⑥散热器性能下降。多为散热器内部被水垢或泥沙堵塞,或散热片之间被堵塞,应清洗、疏通散热器。⑦散热器盖损坏。若冷却水沸点温度未提升,发动机冷却后散热器内真空度未形成,有膨胀水箱箱内液面无变化,则为散热器盖坏,应修复或更换。⑧护风罩坏或不起作用,百叶窗打不开等。第194页
二、水冷系水温过低
1.故障现象①暖机后水温表指示值在353K(80℃)以下;②发动机加速困难、无力。
2.故障原因、诊疗和排除①节温器故障。发动机冷车升温时间长,节温器失效后其主阀门常开,冷却水没有小循环,应检验更换节温器。②冬季保温办法不良,百叶窗、挡风帘关闭不严。③水温表或水温感应塞故障。实际水温与指示值有误差时,多为感应塞或水温表故障。更新水温表后无效果,则为水温感应塞故障,应更新感应塞。第195页
三、冷却液泄漏
1.故障现象①冷却液外漏。普通是散热器、进出水橡胶管或水泵向外流水或滴水;气缸垫坏和气缸体水堵处漏水等。②冷却液内漏。表现为油水相通,水套漏水,气缸套漏水等。其现象是:水箱水降低,不过不见水外流,而在油底壳中发觉有水时,均属内漏。③零件损坏造成漏水,如气缸盖、气缸体、气缸套裂纹等引发漏水。第196页
2.故障诊疗和排除①外漏经过表面观察,便可判断出渗漏部位。依据渗漏原因进行修理。比如因水封失效而引发水泵漏水应更换水封等。②内漏应抽油样检验,如发觉机油中有较多水,即应解体检验:气缸盖和气缸体是否有裂纹及平面是否翘曲;气缸垫及气缸套阻水囤是否损坏等。找出内漏原因后,更换有关零件,按要求进行组装和试验。第197页第五章
发动机润滑系结构与维修第198页学习目标
知识目标
1.简单叙述润滑系功用、结构组成及其工作原理;
2.正确描述润滑方式以及润滑路线;
3.正确描述润滑系主要机件检测方法及技术要求。能力目标
1.会对润滑系主要机件进行熟练拆卸、检验、装配、调整;
2.会做润滑系一、二级维护作业;
3.能处理润滑系普通故障。第199页第一节
发动机润滑系结构
和工作原理第200页一、润滑系作用
1.润滑减小零件摩擦、磨损和功率消耗。
2.清洁经过润滑油流动将这些磨料从零件表面冲洗下来,带回到曲轴箱。
3.冷却润滑油流经零件表面时可吸收其热量并将部分热量带回到油底壳散入大气中。
4.密封发动机气缸壁与活塞、活塞环与环槽之间间隙中油膜,降低了气体泄漏,起到了密封作用。
5.防蚀防止了零件与水、空气、燃气等直接接触,起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀作用。第201页润滑方式1.压力润滑
对负荷大、相对运动速度高(如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等)零件,以一定压力将机油输送到摩擦面间隙中进行润滑方式。2.飞溅润滑对外露、负荷较轻、相对运动速度较小(如活塞销、气缸壁、凸轮表面和挺杆等)工作表面,依靠运动零件飞溅起来油滴或油雾进行润滑方式。3.定时润滑对水泵、发电机、起动机轴承定时加润滑脂。第202页中型货车发动机润滑油路机油→集滤器
机油泵
10%到细滤器
油底壳
90%到粗滤器
主油道
曲轴主轴承
连杆轴承
油底壳
凸轮轴轴承
摇臂轴
油底壳
正时齿轮
机油泵、分电器驱动轴
空压机细滤器并联在主油道上——分流式粗滤器串联在主油道上——全流式第203页第204页第205页三、润滑系主要部件1.机油泵(1)转子式机油泵第206页工作原理主动内转子有四个凸齿,从动外转子有五个内齿,外转子在泵壳内可自由转动,内外转子间有一定偏心距。当内转子旋转时,带动外转子一起旋转,不论转子转到任何角度,内外转子每个齿齿形轮廓上总有接触点,内外转子间便形成了四个工作腔。因为内外转子速比大于1,外转子总是慢于内转子,且因为偏心距存在,使工作腔容积不停改变。当某一工作腔从进油腔转过时,腔内容积增大,产生真空吸力,机油便经进油口被吸入。当该工作腔与出油腔连通时,腔内容积减小,油压升高,机油便经出油口压出去。第207页转子式机油泵第208页(2)内啮合齿轮式机油泵
主要是由内齿圈、机油泵盖、小齿轮和限压阀等组成。普通用曲轴驱动,安装在曲轴前端。第209页(3)外啮合齿轮式机油泵第210页吸油机油泵进油腔齿轮轮齿脱开啮合,其容积增大,产生真空吸力,机油便经进油口被吸入进油腔。压油机油泵齿轮轮齿将机油带入到出油腔,出油腔齿轮轮齿进入啮合,其容积减小,油压增大,机油便经出油口被压送到发动机油道中。第211页2.机油滤清器按滤清方式分过滤式滤清器和离心式滤清器。按滤清器工作情况分集滤器、粗滤器和细滤器。按滤清器与主油道连接方式分全流式滤清器和分流式滤清器。全流式滤清器:与主油道串联滤清器,主油道机油全部流经它,称全流式滤清器。分流式滤清器:与主油道并联滤清器,主油道机油不流经它,称分流式滤清器。第212页集滤器
作用预防较大机械杂质进入机油泵。它装在机油泵之前。类型有固定式和浮动式两种。当前多用固定式。第213页机油粗滤器1.作用
用来过滤润滑油中颗粒较大(直径为0.04mm以上)杂质。2.与主油道连接关系
串联于机油泵与主油道之间,属于全流式滤清器,因其对润滑油流动阻力较小。3.粗滤器
由壳体、纸质滤芯、旁通阀、进油口和出油口等组成。滤芯由经过树脂处理多孔滤纸折叠而成。滤芯两端由环形密封圈密封,滤芯内有金属网或带有网眼薄铁皮作为滤芯骨架。第214页机油粗滤器第215页机油粗滤器原理第216页机油细滤器第217页3.机油尺第218页4.机油散热器
为了使机油保持最有利工作温度,除了靠油底壳和其他零件自然散热外,有发动机还装有机油散热器。机油散热器多装在冷却水散热器前面,利用空气或水来冷却。第219页第二节
发动机润滑系维修第220页一、润滑系维护
1.日常维护每日坚持检验油面高度和机油质量,及时补给机油。行车中注意观察指示油压。按照要求周期适时地更换原厂要求容量和牌号机油。
2.一级维护一级维护时,应检验离心式机油滤清器运转是否正常,更换机油粗滤器滤芯,清洗粗滤器并更换机油。
3.二级维护二级维护时,除一级维护内容外,还应检验离心式细滤器壳体。第221页二、机油泵修理
(1)有条件时,应在试验台上检测机油泵流量和压力,以确定能否继续使用。
(2)条件不具备时,可用以下简易试验法:径向和轴向推拉、晃动主动轴,有间隙但不松旷,表明磨损不严重。然后,把集滤器浸入清洁机油中,用手按工作时转向转动机油泵主动轴,机油应从出油口流出。用手堵住出油口,继续转动机油泵,手指应有压力感,同时感到转动主动轴阻力显著增大,直至转不动或机油被压出,则表明机油泵技术情况良好,能够继续使用。不然应拆检修理或更换总成。第222页三、机油滤清器修理
1.机油集滤器修理集滤器损坏形式有:油管和滤网堵塞、浮子破损下沉等。机油滤网堵塞,应用柴油或煤油清洗后用压缩空气吹干。浮子有破损,应进行焊修。第223页2.机油粗滤器检修
可拆式机油粗滤器检修主要包含:更换纸质滤芯和老化密封胶圈、清洗滤清器内部沉淀物和检验、调整旁通阀开启压力等三项内容。普通汽车每行驶12000km,应更换一次滤芯。装配滤清器时,注意各处密封圈不可漏装。无特殊情况不得拆卸和调整旁通阀,以免开启压力发生改变。必要时,应在试验台上检验和调整旁通阀开启压力。向气缸体上安装滤清器时,应先在滤清器内充满机油,并检查与气缸体平面结合处是否平整,垫片是否完好,最终拧紧固定螺栓。第224页
第三节
发动机润滑系常见故障
诊疗与排除
第225页一、机油压力表及其传感器和报警电路
故障及检测
当机油压力表显示机油压力过低或过高时,有可能是油道中油压真过低或过高;也有可能是实际油压正常而油压传感器、机油压力表等油压显示装置出现了故障,展现出示值与实际不符。所以,在诊疗油压不正常原因时,应首先进行后者除外诊疗。若主油道中实际机油压力正常(将合格机械式油压表接在主油道上检验),而机油压力表指示机油压力不正常,或低压报警灯点亮,则为油压传感器导线断路(无油压指示)或搭铁(指示油压过高),或油压传感器、油压表损坏;若油压过低时,油压报警灯不亮,则为油压报警开关断路损坏或其导线断路、报警灯烧坏等。检验断路故障可用万用表逐点测直流电压法,检验搭铁故障可用逐点拆线法。第226页
二、机油压力过低
1.故障现象
(1)发动机发动后,机油压力表读数快速下降至零左右;
(2)发动机在正常温度和转速下,机油压力表读数一直低于要求值。
2.故障原因
3.故障诊疗与排除方法第227页(1)行车中,经过察看机油压力表或报警灯,发觉机油压力过低或为零时,应马上停车熄火检验,以防发生烧瓦抱轴等机械事故。先拔出油底壳机油尺检验机油量及品质,若不足,应及时添加;若机油中含水或燃油时,应拆检,查出渗漏部位;若机油粘度过小,应更换适当牌号机油。(2)若机油量充分,再检验机油压力传感器导线是否松脱。若连接良好,在发动机运转时拧松机油压力传感器或主油道螺塞,若机油从连接螺纹孔处喷出有力,则为机油压力表或其传感器、连接线路接触不良或断路故障。应急时,可继续行驶,收车后进行修复。第228页(3)在发动机运转时检验主油道,若机油喷出无力,则应马上熄火,检验集滤器、机油泵、机油限压阀、机油粗滤器滤芯是否堵塞且旁通阀是否无法打开,各进、出油管、油道及油堵是否开裂漏油(指机油内漏)。(4)若机油压力表显示压力过低,而离心式细滤器却旋转得更加快,则为主油道堵塞(使机油压力传感器安装处油压低),机油粗滤器滤芯过脏,且旁通阀堵塞(为粗、细滤器并联发动机)。(5)若以上检验均正常,而发动机使用已靠近或超出发动机大修间隔里程,且产生了曲轴轴承异响,则为曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承间隙过大,或轴瓦表面合金脱落。机油经过轴承间隙泄漏过快,致使机油压力过低,可经过磨轴、配瓦来恢复。第229页
三、机油压力过高
1.故障现象
(1)发动机在正常温度和转速下,机油压力表读数高于要求值;
(2)发动机在运转中,机油压力表读数突然增高;
(3)机油压力表读数低,但机油却冲裂机油压力传感器或机油滤清器盖等。
2.故障原因
3.故障诊疗与排除方法第230页(1)首先检验机油粘度是否过大,若粘度过大,应换为正确牌号机油。(2)若机油压力表读数突然增高,而未见其它异常现象,应首先检验机油压力传感器上导线是否搭铁。若有搭铁,应使之绝缘。为了深入确认,可接通点火开关后不起动发动机,若该机油压力表读数即升至很大,则为机油压力传感器内部损坏。(3)为了深入确认是否是真油压偏高,可用一准确机械式油压表连接在主油道上(机油压力传感器连接螺纹孔处或主油道螺塞处)测量,若油压正常,则为机油压力表或其传感器、线路故障;若油压也偏高,则属于润滑系油路及机件故障。第231页(4)检验机油限压阀是否调整不妥或失灵后不能开启。若机油限压阀不能开启,当发动机高速运转时,很轻易冲破机油滤清器盖上密封垫,连续更换几个密封垫也照样冲破。有时也冲破空气压缩机进油软管等微弱连接部位。应清洗和调整机油限压阀,必要时换新件。(5)若油压冲坏机油滤清器密封垫,甚至把滤清器盖冲裂,而机油压力表读数却很低,则为机油粗滤器滤芯堵塞且旁通阀开启困难或缸体主油道堵塞。应首先清洗或更换机油滤清器滤芯,清洁旁通阀、限压阀及缸体油道;其次再考虑调整限压阀,只有在润滑系各油路及机件均正常情况下,若油压仍不适当时,才可调整限压阀,以免掩盖其它故障隐患。(6)对于新装发动机,若曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙偏小时,会引发油压略偏高,但不会使油压过高。第232页
四、机油消耗过多
机油消耗过多主要原因有两方面:一是漏机油;二是烧机油。
1.故障现象
(1)机油消耗量逐步增多;(2)排气管冒蓝烟。
2.故障原因烧机油原因为:活塞与缸壁间隙过大;活塞扭曲环装反;活塞环抱死或对口;活塞环磨损过甚或弹力不足;气门杆油封损坏(尤其是进气门杆油封损坏);进气门导管磨损过甚。第233页漏机油原因以下:(1)曲轴箱通风不良;(2)正时齿轮室密封不良;(3)曲轴后油封密封不良;(4)凸轮轴后端油堵漏油;(5)油底壳或气门室盖密封不严漏油;(6)空气压缩机活塞与缸壁间隙过大;(7)润滑系各零部件外漏。第234页3.故障诊疗与排除方法
(1)首先检验外部是否有漏油处。
(2)若发动机前后气缸盖罩、前后气门挺杆室、机油粗(细)滤清器、油底壳衬垫及发动机前后油封中多处有机油渗出,但又找不出显著漏油处,应检验曲轴箱通风装置,清理曲轴箱通风管道中,尤其是通风流量控制阀处积炭和结胶。若通风受阻,就会引发曲轴箱内压力升高,出现多处机油渗漏故障。第235页(3)若机油滤清器盖和一些管路接头处经过紧固后还是漏油,应注意机油压力是否过高,应检验机油限压阀是否失灵。(4)若排气管显著冒蓝烟,则是烧机油造成。当发动机大负荷、高速运转时,排气管大量冒蓝烟,同时机油加注口(设在下曲轴箱内)也向外冒蓝烟,则为活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚,或活塞环端隙、背隙和侧隙过大,多个活塞环对口、扭曲环装反等,使机油窜人燃烧室。(5)若发动机大负荷运转时,排气管冒大量蓝烟,但机油加注门不冒烟,而气缸盖罩内却向外窜烟,则为气门杆油封损坏,气门导管磨损过甚(尤其是进气门),使机油被吸入燃烧室烧掉。第236页(6)若短时间冒蓝烟后停顿,而油底壳机油未见减少,则是湿式空气滤清器内油面过高,或滤清器堵塞,使空气滤清器内机油被吸入气缸。(7)对于用压缩空气制动汽车,若从贮气筒放污螺塞放出较多机油,则为空气压缩机活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚。(8)有些汽车机油散热器管子装在水套内或水泵进水管内,机油主要靠水来冷却,若发觉水箱内有机油,其原因多为散热器管子脱焊、腐蚀或破裂,或进出油管接头处密封垫损。第237页第六章燃油系统结构与检测第238页一、燃油系统组成汽油箱汽油泵油滤油轨ECU电磁阀碳罐PSF油压调整器通大气进气歧管测压孔喷油器BSI第239页二、燃油系统部件结构原理(一)汽油泵1.安装位置:外装式是装在供油管路中,内装式是在燃油箱中。常为涡轮式,由电机、涡轮泵、卸压阀、滤网等组成。2.涡轮泵组成:叶轮、叶片、外壳、泵盖组成。叶轮由电机带动,在离心力作用下,叶片紧添泵壳,将油从进油室驱至出油室。单向阀:可预防燃油倒流,保持管内残余压力。卸压阀:输出油压达0.04MPa开启,高压油流回进油室。第240页第241页燃油泵电阻普通为0.5~3欧姆第242页二)喷油器:1.安装位置:进气门上方。2.结构:电磁线圈、针阀、电磁衔铁等组成。3.喷油器开启时间:2~10ms。4.分类:(1)型式:轴针式和球阀式(2)线圈阻值:低阻值:2~3Ω高阻值:13~16Ω第243页第244页5.喷油器检测第245页1)控制线路检测第246页2)喷油器线圈电阻检测低阻2~3欧姆、高阻12~18欧姆EW12AEW10A第247页3)喷油质量检测泄漏检测、喷油量检测、喷油质量检测第248页(三)活性炭罐1.结构第249页四)碳罐电磁阀第250页五)燃油压力调整器第251页三、燃油压力检测1.释放油压:熄火,驻车制动,P/N挡,打开油箱盖,燃油泵断电,起动发动机,卸除油管内残压2.串接油压表:油压测试接口/燃油分配器进油管3.测量静态油压、怠速油压:燃油泵通电,点火开关ON——静态油压3.5kpa起车——怠速油压3.5kpa4.过高原因:回油管堵塞、油压调整器故障过低原因:燃油少、燃油泵滤网堵塞、汽油滤清器堵塞、燃油泵故障、油压调整器故障、油管接头松动泄露第252页系统残余燃油压力检测(1)发动机熄火5—
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