汽车发动机构造与维修 课件 4.2 机体组的构造与检修

/webcourse/4936682/105108454#from=800021724&lite=1&live=1机体组的构造与检修本节内容CONTENTS机体组的构造01机体组的检修0201一、机体组的构造1.气缸体2.气缸盖3.气缸垫4.油底壳一、机体组的构造（一）气缸体关于气缸体的几个问题一、机体组的构造（1）气缸体的结构形式（2）气缸的排列方式（3）气缸的冷却方式（4）气缸体的材料（5）气缸的磨损问题关于气缸体的几个问题——（1）气缸体的结构形式一般式气缸体：发动机的曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上。龙门式气缸体：气缸体下表面在曲轴轴线以下。隧道式气缸体：气缸体下表面在曲轴轴线以下且主轴承承孔不分开。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式直列6缸发动机V型发动机W型发动机VR发动机水平对置式发动机一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式①直列式：又称单列式，直列式发动机各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜或水平位置。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式②V形：V型发动机气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180o，这种形式的气缸体一般用于六缸以上的发动机。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式③W形：看上去与V型结构很相似，但与V型结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式④斜置式：看上去与V型结构很相似，但与V型结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（2）气缸的排列型式⑤对置式：发动机气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角γ=180o，这种气缸体应用较少。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（3）冷却方式一、机体组的构造①水冷：气缸周围和气缸盖中均有水套，且缸体和缸盖上的水套是相通的，利用水套中的冷却水流过高温零件的周围而将热量带走。关于气缸体的几个问题——（3）冷却方式一、机体组的构造②风冷：气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，以增加散热面积，保证散热充分。关于气缸体的几个问题——（4）气缸体材料一、机体组的构造气缸体一般采用优质灰铸铁、球墨铸铁或铝合金。关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套一、机体组的构造整体式气缸：直接从气缸体上镗出气缸。气缸体镶套：降低成本，便于修理更换。气缸套的材料，常使用耐磨性好的合金铸铁或合金钢制造。一、机体组的构造关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套缸套的型式（干式、湿式）一、机体组的构造缸套的型式（干式、湿式）关于气缸体的几个问题——（5）气缸与气缸套一、机体组的构造干式气缸套VS湿式气缸套属性干式气缸套湿式气缸套特点外壁不直接与冷却水接触，而是和气缸体的壁面直接接触。气缸套的壁厚一般为1-3mm。采用过盈配合。外壁与冷却水直接接触，气缸套壁厚一般为5-9mm。径向定位：缸套的外表面有两个突出的圆环带A和B，分别称为上支承定位带和下支承密封带轴向定位：利用上端的凸缘C。优点不易漏气、漏水，气缸体强度和刚度好不存在穴蚀，缸距小；气缸体上没有密封的水套，铸造方便，容易拆卸，冷却效果也较好。缺点修理更换不便，散热差。气缸体的刚度差，易漏气、漏水，存在穴蚀。一、机体组的构造（二）气缸盖（1）功用密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。（2）气缸盖结构包括冷却水套；进、排气门座；气门导管孔；进、排气通道；燃烧室；火花塞座孔或喷油器座孔；凸轮轴轴承座（上置式）。（3）气缸盖材料灰铸铁或合金铸铁，也有采用铝合金的。一、机体组的构造（二）气缸盖上海桑塔纳发动机气缸盖结构7-加油盖6-气门罩垫5-压条4-气缸盖罩3-机油反射罩2-气缸垫1-气缸盖一、机体组的构造（二）气缸盖（4）气缸盖型式①单体气缸盖：一缸一盖。②分开式气缸盖：为了制造和维修方便，减小变形对密封的影响，缸径较大的柴油机多采用。③整体式气缸盖：汽油机一般缸径较小，缸盖负荷较小，多采用。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室①组成：由活塞顶面（或凹坑）及气缸盖上相应凹坑（或平面）共同组成。②对燃烧室的要求：结构紧凑，面容比小，充气效率高，以减少热量损失及缩短火焰行程；能产生适当涡流，以提高温柔合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧；表面光滑，不易积炭、排气净化好。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室——汽油机常用燃烧形状楔形燃烧室：结构简单、紧凑，散热面积小，在压缩终了时能形成挤气涡流，同时其进气阻力小，但火焰传播距离较长，存在较大的激冷面积，对HC排放不利。盆形燃烧室：结构较简单，工艺性好。但不紧凑。半球形燃烧室：结构较前两种紧凑，但进、排气门分别置于气缸盖两侧，故配气机构比较复杂。一、机体组的构造（二）气缸盖（5）燃烧室——汽油机常用燃烧形状一、机体组的构造（三）气缸垫（1）功用保证气缸盖和气缸体之间的密封，防止漏气、漏水和漏油。一、机体组的构造（三）气缸垫（2）要求在高温高压燃气的作用下有足够的强度，不易损坏；耐热、耐腐蚀；具有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，以保证密封；拆装方便，能重复使用。一、机体组的构造（三）气缸垫（3）种类a)、b)、c)、d)金属-石棉板e)冲压钢板f)无石棉气缸垫一、机体组的构造（三）气缸垫（4）安装衬垫卷边的一面朝气缸盖，光滑面朝气缸体。也可根据标记或文字要求进行安装。功用：贮存机油并封闭曲轴箱。材料：用薄钢板冲压而成。结构：油底壳后部或前部一般做得较深；最低处有磁性放油螺塞；油底壳内还设有挡油板；上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏（四）油底壳（下曲轴箱）一、机体组的构造衬垫稳油挡板放油塞一、机体组的构造（五）发动机支承发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支承被支承在车架上。发动机的支承方法：（1）三点支承；（2）四点支承。一、机体组的构造（四）发动机支承发动机支承1、2、3、4-支承；5-发动机；6-离合器壳；7-变速器。一、机体组的构造思考机体组由哪些零部件组成？气缸体的结构型式有哪几种？各有何特点？常用的气缸排列方式有哪几种？何谓干式缸套和湿式缸套，有何特点？气缸盖的结构特点？汽油机燃烧室的形状及特点？发动机如何支撑？02二、机体组的检修1.气缸体与气缸盖翘曲变形的检修2.气缸体与气缸盖裂纹的检修3.气缸的磨损与修理二、机体组的检修气缸体与气缸盖的主要耗损气缸体上下平面的翘曲变形气缸体和气缸盖裂纹气缸的磨损二、机体组的检修（一）气缸体与气缸盖翘曲变形的检修（1）平面度检验检查方法应该在图中的6个位置进行测量。数据处理取最大数据作为平面度的数据。二、机体组的检修（一）气缸体与气缸盖翘曲变形的检修（2）平面度修理局部微不平——刮刀刮平。轻微不平——研磨。较大不平——磨削或铣削。【注意】缸盖修磨后，应检查调整燃烧室容积，不小于原规定的95%；各容积变化差值不大于平均值的1-2%。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（1）产生裂纹的原因加防冻液的发动机，严冬季节停车时间长而未及时放水，水套中冷却水结冰体积膨胀，将气缸体胀裂。水套中水垢过厚，使局部工作温度升高，热应力增大，产生裂纹。气缸体各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位出现裂纹。发动机长时间在超负荷条件下工作，造成气缸体内应力过大。若超负荷使用时间过长，出现气缸裂纹的机率更大。当发动机处于缺水过热状态时，突然加入冷水，由于冷热急剧变化，造成气缸体热应力过大，使水套产生裂纹。拆卸和搬运不慎，使气缸体受振动、碰撞而致裂等。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（2）裂纹的检查方法①目测法：对于气缸体和气缸盖外部的破洞和较大的裂纹，凭观察可以确定。②水压试验：对于气缸体和气缸盖等零件内部的、细微的裂纹可用水压试验机进行水压试验。（0.3-0.4MPa压力下保持5min）二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（3）裂纹的修理方法①补板法如裂纹发生在气缸体外部，该处对强度的要求不高，且裂纹比较集中或是破洞，可采用补板法修理。②焊接法焊接法可在任何区域进行。特别对曲轴箱等应力大的部位。二、机体组的检修（二）气缸体与气缸盖裂纹的检修（3）裂纹的修理方法③粘结法如裂纹发生的部位不在燃烧室的气门座等高温区附近，可采用粘结法进行粘结修理。如水套及应力小的部位。④堵漏法对于宽度或孔径不大于0.3mm的细微裂纹或砂眼，可用堵漏剂进行填补。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（1）气缸磨损规律规律①：在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形，最大磨损部位在第一道活塞环在上止点位置时相对应的气缸壁。规律②：气缸在圆周方向的磨损成不规则的椭圆形，最大磨损部位一般是前后或左右方向，随气缸结构而异。（侧压、轴窜）二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（2）气缸磨损程度的衡量指标：圆度与圆柱度圆度误差：二点法测量圆度误差是在零件的同一横截面上测量若干直径，取测得的最大直径与最小直径之差的一半作为该截面的圆度误差。并取几个横截面的圆度误差中最大值作为该零件的圆度误差。圆柱度误差：二点法测量圆柱度误差是按测量圆度的方法，连续测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差值之半，作为该零件的圆柱度误差。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测内容：外观检查：检查气缸的机械损伤、表面质量和化学腐蚀程度等。用量缸表检测气缸的圆度误差和圆柱度误差。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测部位：上部：第一道活塞环在上止点位置附近时所对气缸璧，一般是气缸上部距上平面10mm处。中部：下部：距缸套下部10mm处。测量平行或垂直于曲轴轴线方向。二、机体组的检修（三）气缸的磨损与修理（3）气缸磨损的检测检测方法：根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，固定在量缸表的下端。矫正量缸表的尺寸。将量缸表的测杆伸入到气缸上部，测量第一道活塞环在上止点位置附近时所对应的气缸壁。将量缸表下移，测量气缸中部和下部的磨损。二、机体组的检修（四）气缸的修理工艺——修理尺寸法和镶套修复法（1）修理尺寸法在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法。对气缸而言，是根据测量的气缸磨损尺寸，选择合适的修理尺寸进行镗缸，并选配相应修理尺寸的活塞和活塞环与之相配，以恢复气缸正确几何形状和正常的配合关系。二、机体组的检修（四）气缸的修理工艺——修理尺寸法和镶套修复法气缸的修理工艺如下：①确定气缸修理尺寸a.气缸修理尺寸＝最大磨损直径＋加工余（0.10-0.20mm）b.气缸修理级数＝（气缸镗削前的最大直径－原厂规定气缸的标准直径＋加工余量）÷修理尺寸级差【注意】各缸须按同一级修理尺寸进行。②确定镗削量及镗削次数镗削量＝新配活塞裙部最大直径－气缸最小直径＋配合间隙－磨缸余量。③镗缸④珩磨二、机体组的检修（四）气缸的修