汽车发动机曲柄连杆机构的故障检修方案设计毕业论文Word格式.docx
《汽车发动机曲柄连杆机构的故障检修方案设计毕业论文Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机曲柄连杆机构的故障检修方案设计毕业论文Word格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳、曲轴箱、汽缸套；
（2）活塞连杆组：
活塞、活塞环、活塞销、连杆；
（3）曲轴飞轮组：
曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。
第二章曲柄连杆机构的检修与装配
2.1机组体的检修
缸体曲轴箱组主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫和机油盘等机件。
1．气缸体
气缸体是发动机的机体和骨架，它不仅承受高压气体的作用力，而且发动机的所有零部件几乎都安装在气缸体上，因此要求气缸体应具有足够的刚度和强度。
同时还要求气缸体结构紧凑，以减轻整机重量。
气缸体上部用于安装气缸盖，下部用于安装机油盘，下部的空间叫上曲轴箱。
气缸体是四缸、水冷、元缸套、等缸心距、龙门式的。
冷却水从气缸体左下方中部进入，再由气缸体两端进入右边，通过上平面的水孔进入气缸盖。
气缸体与气缸盖完全依靠水泵的流量、扬程以及气缸体与气缸盖上的孔的大小和布置，来实现发动机各部位冷却的需要。
2．气缸体的分解
在拆下离合器、飞轮以及曲轴前端的传动件后，拆下活塞连杆组。
在拆卸活塞连杆组时，要检查活塞、连杆及轴承盖上有无所属气缸号，如果没有，应打上缸号标记，主轴承盖上如果没有标记，也应打上标记，以防装错。
气缸体的分解顺序：
（1）将气缸体倒置在工作台上；
（2）拆下中间轴密封凸缘；
（3）拆下中间轴密封凸缘中的油封；
（4）在燃油泵和分电器已拆下的情况下，再拆下中间轴；
（5）拆下带盘端曲轴油封；
（6）拆下前油封凸缘及衬垫；
（7）从中间到两端分几次逐步拧松并拆下主轴承盖固定螺栓；
（8）3号轴瓦是推力轴承，轴承盖中的半片元油槽，而气缸体轴承座上的半片轴瓦有油槽。
3号轴瓦两端有半圆形止推环，注意定位及开口的安装方向必须朝向轴瓦。
3．气缸体的检查
检查项目、方法与维修
（1）检查裂纹。
一般用水压法检查，即把气缸盖、气缸垫装在气缸体上，用水管与水压机相连，封住水口，在200-400千帕的压力下，保持5分钟，应无渗水现象。
否则，应修理或更换。
（2）检查气缸磨损。
这是判断发动机技术状态和修理尺寸的重要依据。
检查时用50-100毫米的量缸表，在气缸的三个位置上进行横向和纵向的垂直测量。
测量结果与标准尺寸的偏差最大为0.08毫米，超过时必须镗、磨气缸进行修理。
气缸的修理尺寸有3级。
（3）检查气缸体上平面的变形、水套锈蚀及螺孔的损伤情况。
将直尺放置在气缸体上平面，用厚薄规测量直尺与气缸上平面之间的间隙。
不平度极限为0.1毫米。
超过极限会引起漏水漏气，甚至冲坏气缸垫。
不平度较小时，可刮磨修复；
不平度较大时，可锐削修复。
发现水套锈蚀、螺孔损伤等应修复或更换。
4．气缸盖的修理
气缸盖的作用是密封气缸，并与活塞共同组成燃烧室，同时承受高压气体的作用。
因此要求气缸盖具有一定的刚度和强度，同时重量要轻、散热要好。
气缸盖材料为轻质铝合金。
其上部空间用于安装配气机构的凸轮轴，故其上制有凸轮轴轴承座。
气缸盖的一侧制有进、排气道，进、排气道分上下两行布置，进气口偏上。
气缸盖的分解，其顺序：
（1）断开蓄电池接线及所有与气缸盖上有关的电器线路；
（2）拆下气缸盖罩壳；
（3）拆下空气滤清器；
（4）拆下冷却液软管；
（5）拆下燃油管、油门拉索和制动增压泵软管；
（6）标出与化油器相连的软管位置，然后拆下软管；
（7）拆下化油器及进排气歧管；
（8）相反的顺序旋松气缸盖螺栓，并取下气缸盖和气缸盖垫。
5．气缸盖的检查与修理
（1）清除燃烧室积炭，可采用刮削和溶解相结合的办法进行；
（2）水套水垢增多，会使发动机过热，必须清洗除掉水垢；
水套口锈蚀应修复。
2.2曲轴飞轮组的检修
1．曲轴的检修
曲轴的作用是将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
在做工行程中，把活塞连杆组传来的力转变为扭矩输送给底盘，在其他行程中，带动活塞连杆组完成进气、压缩、排气行程的工作。
此外还有驱动配气机构和其他装置的作用。
曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲轴臂、平衡块、前端轴和飞轮结合盘组成。
曲轴有五道主轴颈和四道连杆轴颈。
曲轴前端装有齿轮，用齿形胶带驱动配气机构凸轮轴齿轮。
前端还装有皮带盘，用三角皮带驱动水泵和发电机。
后端飞轮结合盘装有飞轮。
曲轴的轴向定位是采用翻边止推轴承和止推垫片。
曲轴的检查项目、方法及修理：
（1）检查裂纹
在有条件的情况下，用磁力探伤器检查。
如果没有磁力探伤器，可用浸油敲击法检查，将曲轴放在煤油里浸泡一会，然后把曲轴取出擦干净，表面撒上滑石粉后，用挪头敲击曲轴非工作面，经过振动后若出现油迹即有裂纹。
实践经验证明，曲轴裂纹多发生在主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处以及轴颈的油孔处，因为这些地方形状变化急剧，产生严重的应力集中造成裂纹。
若裂纹是沿轴颈的轴线方向，未裂到两端圆角处或油孔边缘处时允许存在；
轴颈上的横向裂纹，经光磨后能消除裂纹的允许继续使用，否则应予更换。
（2）曲轴弯曲的检查与校正
曲轴在光磨前，应先检查其弯曲情况。
检查曲轴弯曲，一般是将曲轴两端主轴颈用“V”形铁块支撑在平台上或将曲轴两端顶在车床上，用千分表检查，把千分表触针垂直的抵在第三道主轴颈上，慢慢转动曲轴，查看千分表的最大读数与最小读数之差超过0.06毫米时应予以校正。
校正曲轴一般要在压床上进行。
如果没有压床，可以在气缸体上进行校正：
将气缸体倒放，在前后两端轴承座上放好旧轴承，再放上曲轴；
在弯曲最大部位附近的主轴颈上放上旧轴承盖，用螺栓均匀地拧紧轴承盖，保持一定时间即可达到校正的目的。
（3）检查轴颈的磨损与修理
曲轴轴颈的磨损是用外颈测微器测量，测量时，可以根据曲轴轴颈的磨损规律进行测量，一般连杆轴颈磨损最大部位是靠曲轴中心线一侧，而主轴颈磨损最大部位是靠近连杆轴颈一侧。
曲轴磨损到一定程度后，应光磨修理。
上海桑塔纳发动机曲轴光磨修理，以缩小0.25毫米为一级，共缩小3级，轴颈最多可缩小0.75毫米。
见表2-1
表2-1曲轴轴颈修理尺寸（毫米）
机型
轴颈名称
轴颈尺寸
标准
第一次修理
（-0.25）
第二次修理
（-0.5）
第三次修理
（-0.75）
YP型
主轴颈
连杆轴颈
JV型
2．飞轮的检查内容与修理
（1）飞轮齿圈的检修
在启动发动机时飞轮齿圈与起动机齿轮产生撞击，若两齿轮啮合不良，容易造成轮齿的磨损或损坏。
齿圈损坏可以翻面使用或更换新的齿圈。
其方法用手锤轻轻敲击齿圆的四周使其脱下，将要装用的齿圈在废机油中加热到350-400℃，取出后，对好飞轮的位置，趁热压入飞轮上，然后在大气中自然冷却。
（2）飞轮工作面的检修
飞轮与离合器结合的工作面，常常会出现磨损起槽和龟裂。
磨损槽深超过0.3毫米或龟裂严重的应予以修复或更换。
2.3．曲轴飞轮组的装配
2.3.1曲轴的安装
将气缸体清洗干净并倒置在工作台上，把5道主轴承上瓦片涂上机油放在擦干的轴承座上，再把擦拭干净的曲轴放在轴瓦上，扣上对应的并涂有机油的下瓦片及轴承盖。
3号主轴瓦为止推轴承。
新的止推轴承为翻边轴瓦，两边设有半圆止推环。
老式止推轴承两侧另有半圆止推环，安装时开口必须朝向轴瓦。
用过的轴瓦不能互换。
因此在发动机维修保养时，各轴瓦必须按原位安装。
曲轴主轴承盖螺栓应分几次均匀拧紧，最后扭矩为65牛·
米。
轴承盖螺栓全部拧紧后，用于扳动曲轴臂，曲轴应能较轻松转动。
为了保证装配后的发动机正常工作，曲轴装配后，还必须留有合适的轴向间隙和径向间隙。
1．轴向间隙的检查与调整
轴向间隙过小，会使机件因受热膨胀而卡死；
间隙过大，发动机工作中使曲轴轴向窜动量增大，给活塞连杆组造成不正常磨损。
曲轴轴向间隙的检查方法：
（1）将千分表触针抵在曲轴平衡块上，前后撬动曲轴，察看表针摆动数值；
（2）用厚薄规在3号止推轴承处直接检查，将厚薄规插在半圆止推环与曲轴臂之间，察看厚薄规厚度，即为曲轴的轴向间隙，曲轴正常的轴向间隙为0.07-0.17毫米，磨损极限间隙为0.25毫米。
轴向间隙过小或过大，可通过修刮或更换半圆止推环进行调整。
2．检查曲轴径向间隙曲轴的径向也必须留有适当的间隙。
间隙过小，会使曲轴转动阻力增大，加重磨损。
间隙过大，会使润滑油压力降低，造成发动机机件因润滑不良而损坏。
检查方法：
将塑料间隙片放在擦拭干净的曲轴主轴颈和轴承之间，装上轴承盖并按规定力矩拧紧螺栓（注意不得转动曲轴），然后拆下轴承盖，测出被挤压过的塑料间隙片的厚度，此厚度即为曲轴的径向间隙。
正常的径向间隙为0.03-0.08毫米，磨损后极限间隙为0.17毫米。
为了使用方便，塑料间隙片制有不同的颜色和厚度范围：
绿色0.025-0.076毫米；
红色0.050-0.150毫米；
蓝色0.100-0.230毫米。
2.3.2飞轮的安装
在曲轴后端结合盘上装上飞轮。
飞轮上有点火正时记号，换用飞轮时要检查有元此记号，如果没有应打上，以便校正发动机的点火正时。
飞轮固定螺栓涂上ER5粘合剂后拧紧，拧紧力矩为75牛·
飞轮装好后要检查其偏摆度，用千分表在飞轮半径150毫米处检查，其摆差不得大于0.15毫米。
最后在飞轮内孔装上滚针轴承，将轴承打印有“朝外”的一面装在外面，并且轴承外端面应低于飞轮端面1.5毫米。
2.4活塞连杆组的装配
1．活塞连杆的组装
按标记把同一缸的活塞、连杆用活塞销组装起来。
组装时，活塞上的箭头标记和连杆上的浇铸标记必须朝向同一个方向。
桑塔纳发动机的活塞销为全浮式，在常温下安装比较紧，因此，必须使用专用工具，同时还要将活塞加热，使活塞销座孔受热膨胀变大，以便安装。
一般是将活塞置于60-80℃的热水中放一会，取出后迅速将座孔擦净并涂少许机油，把活塞销推人一个座孔，随即把连杆小头衬套内涂一层机油并把连杆小头伸入活塞内，将活塞销推穿过连杆小头直至另一个座孔边缘，再装上卡环。
卡环与活塞销端面应有0.15毫米的间隙，以适应活塞销和活塞热胀冷缩的需要。
若间隙过小或没有间隙，活塞销可能会顶出卡环，造成“拉缸”事故。
间隙小时，可将活塞销磨短少许。
2．检查活塞是否偏缸
把气缸体侧放，将未装活塞环的活塞连杆组装入相应的气缸内，装好连杆轴承及盖，按规定用30牛·
米的扭矩将连杆螺母拧紧。
（1）检查连杆小头与活塞座孔端面的距离，一般每边都不应小于1毫米。
如果小于1毫米，多为气缸中心偏移或连杆弯扭造成的。
一般是通过校正连杆予以排除。
（2）转动曲轴，察看活塞在气缸中的运动情况，活塞在上、下止点和气缸中部三个位置时，活塞与气缸之间的间隙差不得超过0.1毫米。
否则，应查明原因，预以排除。
一般也是通过校正连杆进行排除。
3．安装活塞环
将事先选配好的活塞与活塞环清洗干净，用活塞环钳把活塞环装配到各缸的活塞环槽上。
安装时，必须把镀铬的断面矩形环装在第一道环槽内，把断面为梯形的气环装在第二道环槽内。
活塞环上有“TOP”记号的一面必须朝上安装。
三道活塞环的开口在活塞上相错120度，以防开口重叠造成漏气，影响发动机的正常工作。
4．安装活塞连杆组
先将活塞环、活塞裙部及连杆轴承涂上机油，按活塞及连杆上的标记将活塞连杆组装入相应各缸，活塞上的箭头标记和连杆大头的浇铸标记必须朝皮带盘方向。
扣上各对应的连杆轴承盖，穿上螺栓，用30牛·
米的扭矩将螺母扭紧后，再扭转180度。
连杆螺栓有两种：
即应力螺栓和刚性螺栓，
JV型发动机多使用应力螺栓，修理时必须更换。
应力螺栓与刚性螺栓的区别：
（1）应力螺栓a段螺纹为M8×
1，长度为25毫米，刚性螺栓的螺纹为M9×
1，长度为15毫米；
（2）应力螺栓中部b段光滑，而刚性螺栓有滚花；
（3）应力螺栓的头部c处为锥形，刚性螺栓头部则为半圆形。
如果使用应力螺栓检查连杆轴承径向间隙时，只允许重复使用1次，但必须在螺栓头上打上标记，下次必须更换。
连杆轴承的轴向间隙不能超过0.37毫米，径向间隙为0.03-0.08毫米，磨损极限间隙为0.12毫米。
检查时用塑料间隙片，方法与检查主轴承相同。
2.5气缸盖的安装
将装有活塞连杆组、及油底壳的气缸体擦拭干净后正放，放上气缸垫，（发动机修理时一般应更换气缸垫）气缸垫上标有“OBEN.TOP”字样的一面必须朝向气缸盖。
放好气缸垫后，再放上装好配气机构凸轮轴的气缸盖，这时活塞不要置于上止点，以免损坏气门和活塞顶部。
但应事先对准上止点，然后再将曲轴倒转1/4圈。
装入气缸盖螺栓，顺序分4次拧紧气缸盖螺栓。
第一次扭矩为40牛·
米，第二次为60牛·
米，第三次为75牛·
米，第四次应连续拧1/4圈（90度）。
热车时，不必再拧紧。
第三章曲柄连杆机构异响的故障诊断及排除
3.1曲轴轴承响
1．现象：
（1）发动机转速突然变化时，发出低沉连续“镫镫|”的金属敲击声，严重时发动机发生震动。
（2）响声随发动机转速而增大，随负荷的增大而增大，产生响声的部位在气缸的下部。
（3）单缸“断火”时，响声无明显变化，相邻两缸“断火”时，响声会明显减弱。
（4）观察机油压力表，机油压力明显降低。
2．原因：
（1）轴承与轴颈磨损而导致配合间隙过大。
（2）主轴承盖螺栓松动。
（3）主轴承与座孔配合松动。
（4）轴承润滑不良，使轴承金层烧蚀脱落。
3．故障诊断与排除：
（1）在气缸体下部用听诊仪具听诊或在机油加油处听察，并反复发动机转速，当突然加速或减速，如有明显的沉重声响，则是主轴承响。
（2）发动机在正常工作温度情况下，当转速由低加速到中速，出现有节奏而沉重的响声，发动机温度越高响声越明显。
（3）单缸“断火”时，响声无变化，而相邻“两缸”断火时，响声会明显减弱。
（4）若主轴承盖螺旋松动，可按规定的拧紧力矩拧紧，若主轴承盖磨损导致与轴颈的配合间隙过大或主轴承表面合金层烧蚀脱落，可更换同一修理尺寸的主轴承，当主轴颈磨损时，应修磨主轴颈并配以相应级别的主轴承。
3.2连杆轴承响
1、现象：
（1）在突然加速时，有明显连续的“铛铛”敲击声。
（2）响声在怠速时太小，中速时较为明显，发动机温度升高后，响声无变化。
（3）单缸“断火”后，响声明显减弱或消失。
2、原因：
（1）连杆轴承盖螺栓松动。
（2）连杆轴承与轴颈磨损过大，导致径向间隙过大。
（3）轴承滑润不良，导致轴承合金层烧毁；
脱落。
（4）连杆轴承与座孔配合松动。
3、故障诊断与排除：
（1）在机油加油处听诊，发动机由低速加速时，发出明显连续的敲击声，当发动机温度升高时，其响声最大。
（2）单缸“断火”时，响声明显减弱或消失，复火时响声恢复，就是连杆轴承间隙过大或是轴承合金层脱落所致。
（3）观察机油压力是否过低。
若连杆轴承盖螺栓松动，按规定的拧紧力矩拧紧；
如果连杆轴承磨损而使得与轴颈的配合间隙过大或连杆轴承表面合金烧蚀，脱落，可更换同一修理尺寸的连杆轴承；
当连杆轴颈磨损或圆度误差过大时，应修磨连杆轴颈并配以相应级别的连杆轴承。
3.3活塞敲缸响
（1）发动机怠速时，在气缸的上部发出清晰的“嗒嗒嗒”敲击声。
（2）冷车时响声明显，热车时响声减弱或消失。
（3）该缸“断火”后，响声减弱或消失。
（1）活塞与气缸壁的间隙过大，活塞在气缸壁摆动，导致撞击气缸壁发出响声。
（2）活塞销与连杆衬套装配过紧或连杆变形。
（3）活塞顶碰到气缸衬垫。
（1）用听诊器在气缸体上部听诊，响声明显。
（2）响声在冷车时明显，热车时减弱或消失。
（4）为了进一步证明某缸敲缸，可向怀疑发响的气缸内注入少量的机油，使机油附于气缸壁和活塞之间，再启动发动机察听，若敲击声减轻或消失，但运转短时间后又出现，则断定是该缸活塞敲击响，这是又活塞与气缸壁间隙过大所导致。
（5）如果时连杆变形或连杆衬套与活塞销装配过紧所导致发出声响，应重新校正连杆或修刮连杆衬套；
当活塞与气缸壁间隙过大时，若因活塞磨损过大而产生异响，可更换同一修理级别的新活塞；
若因气缸磨损过大时，则因镫磨气缸并配以相应修理级别的活塞。
3.4活塞销响
（1）怠速和中速时响声较为明显；
清脆，为有节奏的“嗒，嗒”声。
（2）发动机转速变化时，响声的周期也随之变化。
（3）发动机温度升高后，响声不减弱。
（4）该缸“断火”后，响声减弱或消失；
恢复该缸工作的瞬间，会出现明显的响声或两个连续的响声。
（1）活塞销与连杆小端衬套配合松旷。
（2）活塞销与活塞销座孔松旷。
（1）当发动机转速变化时，将听诊器触及气缸体上部，可听出清脆连续的响声。
（2）该缸“断火”后，响声减弱或消失；
在复火的瞬间，响声会明显的出现恢复或双响。
（3）若活塞销与连杆小衬套配合间隙过大，应更换新的活塞销与连杆衬套重新铰削；
若活塞销与活塞座孔配合松旷，应更换新的活塞销与活塞。
第四部分结束语
曲柄连杆机构的维修着重研究发动机机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组中各部件的维护和修理，并对其构造及工作原理作了简要的介绍。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换，用来传递力和改变运动方式的动力传动机构。
在发动机的发展史上曲柄连杆机构始终是发动机的基础。
随着科学技术的不断发展发动机使用的日益广泛，对发动机曲柄连杆机构的要求也越来越高。
曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用，曲柄连杆机构的性能直接影响发动机的综合性能。
因此，做好对曲柄连杆机构的维护和修理，对延长发动机的使用寿命，提高发动机的综合性能，扩大发动机的应用领域，有着积极作用。
第五部分致谢
三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又再次征程的开始。
三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。
伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。
我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。
您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。
授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导经由您悉心的点拨再经思考后的领悟常常让我有“山重水复疑无路柳暗花明又一村”。
感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！
人生的道路有许多的坎坷，不是一条通往光明之路，有痛苦，有伤心，有无助，也有面对一切所不能忍受的，这就是生活。
但是生活中确实有许多美好的东西，有些时候你不会看到它的本身的色彩，如果你用这一种方式感受不到的话，不妨换一种方式去感受，也许它正是你所需要的那种生活方式。
千万不要放弃生活，你放弃了它，生活也就放弃了你，人生贵在的是感受，会感受才会有幸福，在生活中如果你感受的多了，那你才会感受到生活中的美好，你才会知道你在前世所选择的是今生最正确的人生路。
第六部分参考文献
[1]关文达．汽车构造．机械工业出版社，2004．
[2]周良．汽车故障诊断与维修技术．高等教育出版社，2004．
[3]谭人祥．汽车运行故障及排除技手册．重庆出版社，1991．
[4]张建俊．汽车维修技术及设备．京工业出版社，1999．
[5]舒华．汽车故障诊断方法与维修技术．京理工大学出版社，2012．
升级会员 