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气缸体与曲柄连杆机构


三、活塞连杆组的检查与修理

活塞连杆组在工作中承受高温、高压,并作高速运转,它的磨损比曲轴、气缸等机件快。

1.活塞的磨损与选配

活塞工作中的磨损主要是环槽磨损、裙部磨损、销孔磨损等,其中磨损最大的为活塞环槽磨损。由于气缸压力的作用,使活塞环对环槽单位面积的压力很大,同时,活塞高速往复运动中,活塞环对环槽的冲击也很大。越是上面的环槽所受冲击越大,温度越高。因此,第一道环槽磨损最为严重,第二、三道环槽较轻。环槽的磨损主要是下平面,磨损后使其环槽断面变成外宽里窄的梯形,使活塞环侧隙增大,气缸密封性下降,造成漏气、窜油。

活塞裙部的磨损比活塞环槽磨损程度稍小,裙部磨损后截面成椭圆形,而且活塞右裙部(顺着轿车前进方向)磨损相对严重。活塞裙部磨损后,使气缸与活塞之间的间隙增大,活塞运动导向效果变差,产生敲缸现象。

活塞销孔磨损成椭圆形,最大磨损在销孔上下方向。销孔磨损会使活塞销松旷,发生异响。

当活塞磨损超过规定极限,或气缸磨损超过极限,以及活塞发生事故性损坏,如活塞(或气缸)拉伤、活塞脱顶、活塞烧熔时,必须更换气缸套,根据气缸的直径和级别,选配相应的活塞组别。选用活塞尺寸见表2-11。活塞顶部组别标志,如2-26所示。

2-11标致轿车发动机活塞尺寸

发动机型号

组别

标准尺寸

XC7XC7P

A

83.93083.941

B

83.94183.952

C

83.95283.963

D

83.96383.974

XM7XM7P

XN1XN1P

XN2XN6

A

87.95287.963

B

87.96387.974

C

87.97487.985

D

87.98587.996

同一组活塞的质量差不得超过5g。否则,应适当车削活塞裙部内壁或重新选配。

2.活塞环的磨损与选配

活塞环磨损主要是,磨料磨损和拉毛磨损。

磨料磨损是由进入气缸的尘土、机械杂质等引起的。这些尖锐的杂质附在气缸壁上,发生活塞环和活塞的磨料磨损,并通过机油到处传递。第一道气环的环压较大,磨损最快。拉毛磨损是一种熔接过程,即在相互移动表面的高出部分因温度很高,间隙很小,相互严重摩擦,活塞环的小片金属熔化,发生熔接、拉毛。活塞环的拉毛通常发生在第一道气环到达气缸上止点时,此处温度最高,润滑最差,而且活塞环相对气缸壁有短暂的停顿,最易拉毛。拉毛开始后迅速扩张,使气环、油环密封作用遭到破坏,漏气和机油消耗增加。

为确保活塞环与活塞、气缸的良好配合,选配活塞环时应注意以下几点:

(1)活塞环选配时,以气缸的尺寸组别为依据,选用与气缸、活塞同一组别的活塞环。

(2)活塞环应成组选配,同一发动机各缸选用同一型号、同一组别的活塞环。

(3)检查活塞环开口间隙。用活塞将活塞环推入气缸内,如2-27所示。推入距缸体上表面约110mm处,用厚薄规测量。标致轿车发动机活塞环开口间隙尺寸见表2-12

2-12标致轿车发动机活塞环开口间隙尺寸(mm)

名称

开口间隙尺寸

第一道气环

0.20-0.50

第二道气环

0.20-0.55

油环

0.20-0.40

活塞环开口间隙大于规定尺寸,应另选活塞环;小于规定尺寸,应对环口的一端加以锉修或磨修。锉修和磨修时,应注意环口平整,锉后环外口应去掉毛刺,以防环口锋利造成拉缸现象。

(4)检查活塞环侧隙。活塞环侧隙即活塞环在槽内的上下间隙。侧隙过大影响活塞环的密封作用,过小会使活塞环卡死在环槽内。标致轿车发动机活塞环侧隙尺寸见表2-13

2-13标致轿车发动机活塞环侧隙(mm)

名称

侧隙

第一道气环

0.03-0.04

第二道气环

0.03-0.04

油环

0.035-0.08

使用限度

0.15

检测活塞环侧隙时,可将活塞环放在环槽内,用厚薄规测量,如2-28所示。如侧隙过小,可将活塞环平放在平板的细砂布上研磨,或用平板玻璃涂以磨料及机油,将活塞环平放细磨。

(5)活塞环安装时,应使用专用活塞夹钳,如2-29所示。将活塞环端面有记号的一面朝向活塞顶部方向,并且注意每道环的顺序。第一道气环厚度为1.5mm,第二道气环厚度为2.0mm,第三道油环厚度为3.96mm

3.活塞销的选配

更换活塞后,必须更换活塞销,从而保证活塞销和活塞的装配精度。选配活塞销应符合下列要求:

(1)选用同厂牌、标准尺寸的活塞销。

(2)活塞销表面应无锈蚀、斑点等,圆柱度和圆度误差应在0.0025mm以下。

(3)标致轿车发动机活塞销有三种,活塞销上的颜色标记分别与活塞上标有123的座孔标记相选配,见表2-14。例如,红色标记的活塞销必须选配带“3”标记的活塞。

2-14标致轿车发动机活塞销与座孔尺寸(mm)

颜色标记

活塞销尺寸

数字记号

座孔尺寸

蓝色

23.005-23.001

1

23.009-23.005

白色

23.001-22.996

2

23.005-23.000

红色

22.996-22.992

3

23.000-22.995

活塞销和活塞销孔呈过渡配合,配合间隙为过盈0.001mm到间隙0.008mm。这样,在装配时稍一使劲便可装入。

4.连杆的检查与修理

连杆在工作中主要承受燃烧气体压力、往复惯性力和离力的作用,其大小和方向均作周期性变化。因此,连杆在工作时受拉伸、压缩和弯曲的交变应力。连杆常见损坏主要有弯曲、扭曲以及连杆螺栓、连杆盖、杆身断裂等。

连杆弯曲的检查在连杆检验器上进行,如2-30所示。将连轩大头端装于连杆检验器上,并将活塞销事先装于连杆小头,将量规装于活塞销上,通过观察量规上的销与检验器平面的接触状况进行检查。如果量规上端或下端与平面不接触,则说明连杆有弯曲,放入厚薄规测量其间隙,便知连轩的弯曲程度。由每100mm最大弯曲不得超过0.05mm。如果超过了最大值,则应更换或校正连杆。对连杆弯曲的校正如2-31所示。

连杆扭曲的检查与弯曲检查方法基本相同,如2-32所示。

只是通过观察量规的左右销与检验器平面的接触状况。如果量规某侧的销与平面不接触,说明连杆有扭曲现象。用厚薄规测量其间隙值,便可知连杆的扭曲程度。标致轿车发动机连杆每l00mm最大扭曲不得大于0.15mm。如果超过了最大值,应更换或校正连杆。

对连杆扭曲的校正,用校正器校正,如2-33

连杆杆身应进行磁力探伤检查。如有裂纹,必须更换。如果连杆大头端盖损坏或断裂时,必须连同连杆一起更换。

5.活塞连杆组的安装

组装活塞和连杆时,应注意活塞和连杆的安装方向。标致轿车发动机连杆标记参见2-21,活塞安装标记参见2-26

在装配时,通常将活塞置于水中,加热至80℃左右,取出后迅速擦净座孔,将活塞销推入活塞的一个座孔。随即在连杆小端的衬套内涂上一层润滑油,将连杆小端伸入活塞内,使活塞销通过连杆小端压入活塞另一端座孔,再装入活塞销锁环。

四、曲轴飞轮组的检查与修理

1.曲轴的检查与修理[TOP]

曲轴在发动机工作中主要承受周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力及其各力产生的转矩和弯矩等的作用。曲轴的损坏主要是曲轴轴颈磨损、裂纹或弯曲等。

曲轴轴颈磨损包括主轴颈和连杆轴颈的磨损。曲轴轴颈的磨损是不均匀的。其主要表现为轴颈的失圆与锥体,由受力大小以及力作用时间的长短所决定。曲轴轴颈的磨损程度不仅受到发动机运转速度、使用时间的影响,而且还受到发动机润滑状况、冷却系统情况以及使用条件等的影响。连杆轴颈失圆磨损的最大部位是在各轴颈的内侧面上,即靠近曲轴中心线一侧。主轴颈的磨损主要是失圆,它的最大磨损部位是靠近连杆轴颈的一侧。

发动机拆修后,必须对曲轴轴颈的磨损程度进行检查。曲轴轴颈磨损后,圆度或圆柱度超过0.02mm,应在曲轴磨床上进行光磨。光磨后曲轴应符合以下要求:

(1)圆度和圆柱度误差小于0.0lmm,其公差应不大于0.02mm

(2)轴颈工作面两端应留有1-3mm的过渡圆角,轴上的油孔应有0.50-1.00×45°的倒角,并去掉毛刺。

(3)主轴颈和连杆轴颈的修磨符合规定的修理尺寸。标致轿车发动机曲轴轴颈修理有二级修理尺寸(2-15),第一级缩小0.30mm,第二级缩小0.50mm

(4)主轴颈和连杆轴颈的修磨,必须分别修磨成同级修理尺寸,以便选配统一的主轴瓦和连杆轴瓦。

(5)光磨曲轴时,要求先磨主轴颈,后磨连杆轴颈。因为主轴颈中心线是确定和检查曲柄半径的基准。

曲轴裂纹大多发生在曲轴主轴颈或连杆轴颈与曲柄相连接的过渡圆角处及曲轴轴颈中间的油孔处,一般采用磁力或超声波探伤器检查。曲轴裂纹分为横向裂纹和纵向裂纹。横向裂纹多由于曲轴所受各力的作用产生疲劳而发生。这种裂纹对发动机工作危害很大。因此,如有横向裂纹,应予更换。纵向裂纹大多由油孔产生,轻微的经光磨轴颈后可以消除,较轻微的也可以通过焊修,再经轴颈磨削后消除,继续使用。如果纵向裂纹严重时,应更换曲轴。

曲轴发生弯曲现象时,发动机工作就会不平稳,从而影响发动机输出动力。检查曲轴弯曲,一般用千分表在车床上或V形垫铁上进行,如2-34所示。转动曲轴,找出反映在千分表上的最小读数,转动表盘使指针指示对零,再转动曲轴180°,此时千分表读数即为曲轴弯曲的摆差,摆差的一半即为曲轴的弯曲度。曲轴弯曲度不得超过0.03mm。否则,应予以校正。检查时的测试点,应测曲轴中间的主轴颈。

曲轴弯曲一般采用冷压校正,即将曲轴平置于压床上,两端主轴颈处垫以V形铁块。为了防止损伤主轴颈,V形垫铁上应衬以软金属或旧主轴瓦。然后,在曲轴弯曲的反向上对主轴颈加压,加压弯曲量通常为弯曲度的10-15倍。如曲轴弯曲度为0.1Omm,加压弯曲量应为1.0-1.5mm。当曲轴加压变形量符合要求时,应停止增压,保持压力约1Omin后卸压,再次测量曲轴弯曲度。一般需进行多次检查和校正,直到达到要求为止。冷压校正后,曲轴必须作人工时效处理,即将曲轴加热至400℃左右,保温0.5-1h,这样可以消除冷压产生的内应力。如果曲轴弯曲度很大,且经多次校正后仍不能恢复,则应更换新曲轴。

2.主轴瓦和连杆轴瓦的选配

轴瓦在使用中的损坏主要是磨损、疲劳脱落或烧熔等。轴瓦磨损,使轴瓦间隙增大,曲轴轴颈产生失圆、锥体、润滑变差,又使轴瓦加速磨损。轴瓦受冲击负荷,使金属产生凹痕、裂缝,引起金属脱落。发动机大修时,必须更换轴瓦。轴瓦选配前,应首先检查轴瓦座孔是否符合标准,要求轴瓦座孔的圆度和圆柱度误差都不得超过0.05mm。否则,可用涂镀方法给予修复。

(1)轴瓦选配的要求:

①根据轴颈选轴瓦。根据轴颈光磨后的修理尺寸,选用同一级修理尺寸的轴瓦。

②轴瓦长度符合规定。新的轴瓦装入座孔内,上下两片每端应离出座平面0.05mm,以保证轴承与座孔紧密贴合,提高散热效果。

③轴瓦背面光滑凸榫好。轴瓦背面应光滑。为了使轴瓦背面与座孔紧密贴合,增强散热效果,轴瓦背面镀一层很薄的锡,厚度为0.001-0.002mm。凸榫能防止轴瓦转动,起定位作用。

④弹性适当,无哑声。将轴瓦装入座孔后,要求轴瓦在自身弹力作用下,与轴瓦座紧密贴合在一起,以利散热。检查轴瓦有无哑声,可敲击轴瓦,有哑声,表明轴瓦合金与底板结合不牢,应重新选配。

(2)轴瓦间隙的检查:曲轴轴瓦径向间隙应符合要求,曲轴主轴瓦标准间隙为0.060-0.075mm,大修允许0.10mm,使用限度为0.125mm;连杆轴瓦标准间隙为0.07-0.08mm,大修允许0.1Omm,使用限度为0.125mm。间隙检查方法如下:

①检查轴瓦径向间隙时,将轴颈和轴瓦擦干净,在主轴颈或连杆轴颈上放置一根塑料间隙条。

②将轴瓦盖按原有规定记号装复,按规定力矩拧紧螺母。主轴瓦螺栓拧紧力矩为73.5N·m,连杆轴瓦螺栓拧紧力矩为39.2N·m

③拆下轴瓦盖,用测量间隙规测出塑料间隙条宽度,此即为径向间隙。

④如果轴瓦过紧或过松,必须重新选配。不可用修刮轴瓦来满足其松紧度。

曲轴轴向间隙标准为0.08-0.20mm,使用限度为0.25mm

3.飞轮的检修

飞轮常见损坏主要有齿圈牙齿磨损和损坏以及飞轮工作面磨损、起槽或烧灼等。

如果飞轮齿圈牙齿损坏较轻、个别牙齿损坏或单面磨损,可将齿圈翻面后继续使用。如果齿圈两面均被严重磨损(超过齿长的1/3)或连续四个以上牙齿损坏时,则应更换齿圈。更换齿圈时,先将飞轮齿圈加温后再拆卸;装齿圈时则先将齿圈加热至200℃,然后迅速将其压入飞轮。压配后飞轮齿圈的径向偏差,应保证在0.40mm以内。

飞轮工作面磨损出现波浪形或起槽,其深度如果超过0.50mm时,应光磨或在车床上精车后磨光。经修理后,飞轮厚度不得低于新飞轮2mm。波浪形深度不超过0.5Omm时,可继续使用,但应消除毛刺。

飞轮修复后应检查其摆差,即将飞轮装到曲轴上,用千分表在飞轮半径为150mm处检查。当飞轮转动一周,指针摆差应在0.15mm以内。如果摆差量过大,应更换飞轮。更换飞轮后,曲轴应作动平衡试验。

、曲柄连杆机构易损件及配件编号

标致轿车发动机曲柄连杆机构易损件及配件编号见2-16。[TOP]

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