维修资料数据库>>中国一汽>>解放六/九平柴汽车>>发动机机械系统 |
气缸体和曲柄连杆机构 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. 检验和校正连杆的弯曲变形(1) 连杆弯曲变形的检验。6110型柴油机的连杆为45钢膜锻成形，"I"字形断面，大小头孔距较小，弯曲刚度大。如怀疑连杆有弯曲变形时可进行弯曲变形检验。简单的检查可以把连杆平放在检验平台上，缓慢移动并观察大小头与平台的接触情况；反转连杆，再观察另一个面与平台的接触情况，如发现有弯曲异常，再做细致检验。 采用连杆直线对准器可以较精确地检查连杆的弯曲变形和扭曲变形。 检查时把检验用活塞销紧密地装入连杆小头孔中，再把三点支撑检验量规放到活塞销上，把连杆大头装到直线对准器上。三点支撑检验量规把连杆的变形放大了，可用塞规插入上支点或两个下支点检验连杆的弯曲变形或扭曲变形，当一个上支撑点有空隙可以插入塞规时，连杆就有弯曲变形 (图2-25)；当连杆有扭曲变形时，两个下支撑点就有一个有空隙(图2-26)。根据弯曲变形塞规的插入面，可以确定连杆的弯曲方向；根据扭曲变形塞规的插入点，可以确定连杆的扭曲方向。 (2) 连杆的校直。连杆弯曲校直，可在压床上进行，将连杆大头和小头支撑，用压床压头试压连杆中部或弯曲变形处，恢复原状，防止连杆二次变形而成双重弯曲的形状。加压时连杆有一定的回弹，试压几次，可以恢复原状。在直线对准器上重新检验。连杆扭曲校正，可在虎钳上进行，一端夹在虎钳上，另一端用管钳或长柄搬手夹牢，用力搬向扭曲相反方向，使之恢复正确形状。 连杆校正为入工变形恢复形状，不可避免地存在残余应力。可以进行时效处理，以消除残余应力；或进行简单的热处理，使连杆校正后得以正常使用。 2. 更换连杆轴瓦连杆轴颈磨轴或连杆轴瓦损坏后都要更换连杆轴瓦。连杆轴瓦应成套更换，尺寸应与连杆轴颈的尺寸相对应。连杆轴瓦上下瓦可以互换。连杆与连杆盖是成对加工的，不允许互换。连杆盖靠定位唇槽在连杆上定位，各连杆上的定位唇槽在同一侧面，活塞连杆的组装配如 图2-27所示。更换时应将上、下瓦分别装在连杆大头和连杆盖中，安放时应使轴瓦上的定位唇准确地嵌在相应的定位槽中。 安装连杆螺栓时，要对连杆螺栓做全面检查，确认其无缩颈现象并且螺纹合格方可使用。安装时螺纹上应涂抹一层发动机润滑油，将螺母平顺地拧到螺栓上，每个连杆盖上的两个螺母应交替拧紧，直至规定的扭矩，应十分注意连杆是在发动机中运动的，因此可靠地装配就显得绝对重要。 连杆螺母的扭紧力矩为 140-l60N·m。如果拧紧超过上限值160N·m时，必须旋松螺母重新拧紧到规定值，不准退拧到规定值结束拧紧动作。3. 更换连杆小头衬套当更换活塞时，应检查并测量活塞销外径和连杆小头衬套孔直径，并计算配合间隙，如超过使用极限应更换连杆小头衬套。更换时用连杆小头衬套顶压专用工具顶出旧衬套，再压入新衬套，压入时要把衬套上的油孔对准连杆小头上的油孔。 4. 测量连杆间隙(1) 连杆侧面间隙测量。连杆侧面间隙测量如图2-28所示。测量时将连杆拨向一侧，使之无间隙，在另一侧用厚薄规测量。侧面间隙的磨损极限为0.38mm。(2) 连杆轴瓦间隙测量。连杆轴瓦间隙测量，如图2-29所示。测量时将塑料线规插入连杆轴颈和连杆轴瓦之间，注意不要转动曲轴，防止咬坏间隙规。注意位置对间隙的影响。连杆轴瓦轴向间隙，新件为0.020-0.080mm，磨损极限为0.200mm。( 七)活塞的损坏1.活塞和活塞环的损坏形式 柴油机活塞环由二道气环和一道组合油环组成。它与活塞和气缸壁一起组成一套特殊的摩擦副。 在发动机工作中，活塞环随活塞一起做往复运动，曲轴每旋转一周，活塞环在气缸壁上上下滑动各一次，活塞环对活塞环槽上下碰撞各一次。活塞环槽的磨损与活塞和气缸壁相比要严重得多，特别是第一道气环，经常处于气缸的爆发压力之下，润滑条件很差。活塞环 (特别是第一道气环)的另一种损坏是断裂。损伤的主要原因是长期在高温高压和冲击交变负荷下工作，冲击和振动造成活塞环断裂；活塞环选配不当，侧面间隙、端面间隙和背隙过小，会使环变热后卡住折断；发动机修理时，气缸璧缸口处原来磨损后留下的凸肩未能刮除，运动中使第一道环撞击折断。另外修理时由于技术不良安装方法不对，在装配时环就断了，可能没有及时发现，致使发动机带着坏环运行。(1) 活塞的磨损。对于活塞，磨损最大的是活塞环槽，特别是其中第一道活塞环槽，并以环槽的下平面最为严重，上平面相对较轻，环槽磨损后，外圆周磨损严重，里圆周磨损较轻，因此磨损后，环槽的断面呈外宽里窄的梯形。如第一道环槽还能允许使用的话，第二道环槽就可以不考虑。此外，活塞在气缸压力作用下，工作时还有一个轻微的摆动，即活塞撞击气缸壁，在撞击中滑动，因此活塞要有磨损。其中以活塞的裙部磨损较为严重。活塞裙部的磨损要比活塞环槽的磨损严重。因此，只要第一道活塞环槽磨损超过一定限度，就应考虑活塞的修理或更换。 (2) 活塞的非正常损坏。发动机在使用过程中，由于所用柴油牌号不对，点火正时不对等原因，可以使活塞顶产生大量积炭，从而改变燃烧室容积和压缩比。甚至使燃烧室中产生不正常燃烧，造成活塞烧熔、烧顶等非正常损坏。活塞拉伤的主要原因是由于摩擦表面有异物存在，例如进入了较大颗粒的铁屑，以及活塞销锁环损坏脱出。 活塞脱顶的主要原因是活塞环侧向间隙过小，受热膨胀后，致使活塞环与活塞头部形成一个整体，卡在气缸中，或者摩擦力很大。在往复运动中形成对于活塞的附加作用力，将活塞向两头拉，将活塞拉成脱顶。另外，活塞头部的尺寸或活塞裙部的尺寸超过配合的名义尺寸，即尺寸过大，工作中受热膨胀，卡在气缸中或者摩擦力过大。 活塞和活塞环在修理过程中，换活塞环或活塞时，由于技术较差，选配不当，维修中脏物进入摩擦副等维修技术和质量问题造成活塞修复后不久又损坏。 (3) 活塞环槽的磨损。活塞环槽磨损后，要想恢复到原来的尺寸，可以采用电镀修复法电镀活塞环槽。由于采用的设备和工艺比较复杂，不是容易做到的。活塞环槽修复，还可以采用车削或磨削加大活塞环槽纵向尺寸的方法。但此时必须有相配合尺寸的加厚的活塞环，但又较难买到。 因此，如活塞环槽损坏了，活塞销孔和活塞中也不同程度地磨损了，在维修中还是以换一组新的活塞和活塞环为好。 2. 活塞环磨损的标志由于活塞环处于高温、高压和高速环境下运行，并且润滑条件较差，所以活塞环是发动机所有零部件中工作寿命最短的。当发动机出现动力方面的异常和声响异常等等，应首先考虑是否活塞环有问题。 (1) 发动机功率不足。当活塞环磨损到一定程度后，活塞环漏气，使气缸压缩比发生变化，因此可以明显感到动力不足。气缸压缩比降低后，还会伴有发动机起动困难的症状。(2) 发动机排气冒蓝烟。当活塞环漏气后，会有机油进入燃烧室，燃气进入曲轴箱。曲轴箱内压力升高，机油消耗量增加，曲轴箱通风系统严重冒烟；燃烧室和活塞顶面等处形成积炭，发动机排气冒蓝烟，并且长期不消失，越来越严重。(3) 活塞环有漏气响声。活塞环磨损和弹力减弱，气缸壁密封不良，因此在工作中会造成活塞环的漏气响声，细心听诊可以听到。当发动机刚起动时，由于温度较低，间隙较大，润滑不良，如有轻微的漏气声，应该是允许的。但当运转一段时间预热后，漏气响声应自行消失。如大负荷和高速时仍不消失，应考虑活塞环漏气。(4) 气缸压力降低。当怀疑活塞环损坏时，可以测量气缸压缩压力来判断。首先将发动机预热。用火花塞套筒扳手拆下全部火花塞。装上气缸压力表，并使节气门全开，转动发动机，读取气缸压力值，如果发现有一个气缸或几个气缸压缩压力值偏低时，可以从该缸的火花塞孔向气缸内滴入少许润滑油，稍待一会，重新进行测量，如果此时气缸压力明显升高，并接近于正常值，在排除气阀漏气和气缸垫烧穿漏气的情况下，可判断为活塞环漏气或活塞环折断。( 八)活塞的修理1. 活塞与连杆的装配(1) 重量分组。与其他发动机一样活塞按重量分组，同一台柴油机的6只活塞必须在同一重量分组内，同一台发动机的6只连杆也必须在同一重量分组内。(2) 尺寸按色标分组。6110型发动机中，同一台气缸体总成里用的气缸套内径都在同一个尺寸分组内，所以，活塞的尺寸分组也必然在同一分组内。它们都只分两级，不允许邻级相配。A组气缸套配用I级活塞；B级气缸套配用II级活塞。因此活塞连杆组的装配仅考虑活塞销尺寸链，用颜色区别它们的尺寸分级。活塞销尺寸链中包括：活塞销孔直径、活塞销直径、连杆小头孔直径等三个尺寸。其装配原则是：活塞销座上、活塞销端面上、连杆小头上的颜色标记全机一致。尺寸配合关系如表 2-6所示。表 2-6尺寸配合关系表
(3) 装配关系。连杆体和连杆盖上的φ1.5半球突起标记、活塞顶面上的前向标记在装好的活塞连杆组中必须朝向同一侧。在装机时，此面朝向发动机的风扇端。(4) 将同一组的活塞连杆总成装入与之相配的柴油机气缸体中，不许装错。2. 更换活塞环在活塞环的修理中，要进行活塞环的拆装，活塞环拆装图如 图2-30所示。活塞环从活塞上拆下时，由于自由状态活塞环开口间隙较大，将活塞环撑张器插入开口中，搬动手柄，加大活塞环直径，即取下。 活塞环的安装：将活塞环装到活塞上时，将活塞环撑张器插入待装活塞环的开口中，搬动手柄，将直径加大，放入活塞环槽中，再放松手柄，使活塞环自由地落在活塞环槽中。 CA6110 型发动机每个活塞上装有三条活塞环：第一道压缩环(又叫"上环")、第二道压缩环(又叫"中环")，油环(在第三道环槽里)。安装活塞环时要注意以下三条：(l) 检查活塞环的对口间隙：把活塞环放到欲装入的缸孔里，用活塞顶面将其推平，用厚薄规(即"塞尺")测量环的对口间隙。压缩环的对口间隙应为0.45-0.65mm，油环应为0.35-0.55mm。对于配件活塞环允许用锉刀锉修间隙过小的环端头，使其间隙符合要求。(2) 装环的位置和方向：各环可以从环的断面和形状辨认，不可装错槽位，对于压缩环不可装反上下面。
(3) 装入油环的操作：先将弹簧涨环的搭口打开，放入第三环槽，再接好搭口。用活塞环钳张开油环，使油环开口与弹簧涨环的搭口相对(即错开180°)放入第三环槽里的弹簧涨环上面，如图2-31所示。( 九)曲柄连杆机构的装配1. 曲轴的装配(1) 气缸体的准备。将装好气缸套的气缸体清洗擦拭干净，气缸体翻转，底面朝上放平：将主轴瓦分别放入气缸体的轴承座孔内，使轴瓦凸肩嵌入缸体轴承座孔的槽中，注意将气缸体上的油孔对准在主轴瓦油槽中，在主轴瓦上涂润滑油；将止推轴承片用两个弹性圆柱销装在第七个主轴承座的后端止推面上，使带有油槽的一面朝外并紧密靠紧在端面上，如图2-21安装主轴瓦。(2) 吊装曲轴。用专用工具曲轴吊架将曲轴吊起，用压缩空气将曲轴全部油孔吹干净，用磁性钢丝伸入到各油孔中将孔中残余铁屑吸出，再吹一遍。将全部轴颈及轴肩擦拭干净，平稳的放在气缸体的主轴瓦上，在主轴颈上涂润滑油。转动曲轴，用铜锤轻轻敲打，使主轴颈与轴瓦贴合。(3) 装主轴盖和主轴瓦。见本文(五)之3，更换主轴瓦。2. 活塞连杆总成的装配发动机装好曲轴后即可装入活塞连杆总成，应注意下述五点： (1) 在活塞裙部和活塞环区喷注机油，转动各环，使机油进入环槽内：(2) 在将活塞连杆组装入气缸前，须摆正各环对口位置；第一环的对口与活塞销轴线夹成30°角，三条环的环口相互夹成180°夹角；(3) 在曲轴的连杆轴颈上涂油，但不要在连杆轴瓦的背面或连杆体、盖上涂油；(4) 活塞顶面上的前向标记应朝向发动机的风扇端；(5)6110 柴油机连杆螺母的拧紧力矩为140-160Nm。若拧过了上限值，必须旋松螺母重新拧紧，不得用退拧至扭矩值来结束拧紧动作。3. 气缸盖总成装入柴油机(1)6110 柴油机气缸盖的装入。柴油机大修后要装配气缸盖总成并装入柴油机，装配时要选择合适的气缸垫片；在柴油机保养中，要按顺序拧紧气缸盖螺栓。尽管有周密布置的气缸盖螺栓，也不能保证气缸体与气缸盖之间的压紧力分布均匀，这要靠装配的正确操作来实现。因此，把气缸盖总成装入发动机时，最重要的就是按照工艺规定的顺序，分次拧紧气缸盖螺栓。6110柴油机螺栓拧紧顺序如图2-32所示，分两次拧紧：第一次，对M14的螺栓拧紧力矩为90± 10N·m，对M10为20N·m；第二次，对M14的螺栓拧紧力矩为190± 10N·m；对M10为35N·m。(2)BF6M1013EC 气缸盖的装入。装配BF6M1013EC气缸盖时要按照本文二中关于对于气缸垫厚度的要求和按照图2-27计算气缸垫的厚度，按缸垫上的厚度孔数选择合适的缸垫，见表2-7。表 2-7气缸垫厚度选择表(mm)
BF6M1013EC 柴油机气缸盖螺栓拧紧顺序如图2-33所示，分三次拧紧：第一次，拧紧力矩为30Nm；第二次：拧紧力矩为80Nm；第三次：再扭转90°。( 十)喷油器套的维修柴油机的喷油器固定在气缸盖上，前端伸入到燃烧室中，喷油器受热严重，如果能得到良好的冷却，会大大提高其工作可靠性。 CA6110柴油机气缸盖上选用传热性能很好的黄铜材料做喷油器套，能迅速地吸收喷油器传导和辐射热，降低喷油器的温度。铜套的前端压入气缸盖底面的部分很薄，直接与喷油器接触。由于铜的表面较软，贴合性能好，能把喷油器最热的前端热量迅速地就近传给气缸盖底面厚金属部分。在这里，气缸盖内孔径上切有环状浅槽，铜套压入后再经扩孔挤压，把铜套金属挤入浅槽，以达到固定铜套，保证密封以及改善传热的目的。铜套上端与气缸盖顶面配合部分用 O形橡胶圈密封，密封水套。喷油器套损坏或密封圈漏水时应更换喷油器套，按以下各步骤进行： (1) 用图2-34(a)中所示的工具拉出铜套；(2) 清理底孔：去掉O形密封圈，清理气缸盖顶面和底面孔周围的铁锈，保证孔径光洁圆滑。尤其要注意刷净底面孔的浅槽；(3) 将新密封圈涂以肥皂水后套在喷油器套上端法兰下面，不得扭曲；(4) 把铜套套在冲头上，铜套外表面涂以机油，插入气缸盖喷油器底孔里，正反转动带套的冲头，边转边推入，当推进到铜套前端碰到气缸盖底面孔时，对准孔径，用手锤击冲头将铜套打入孔中，拔出冲头；(5) 把图2-34(d)中所示的挤压工具前端涂油，推入铜套孔里。拧动两枚螺母，均匀施力，使外筒轻轻压住铜套底面。然后，用开口扳手拧动挤压工具尾部的六方，直至前端伸出铜套下孔，卸出工具：(6) 切除气缸盖底面露出的铜套头部，修掉尖角；(7) 对气缸盖水套做水压试验：在0.3MPa水压下，3min不得有渗漏。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|