汽车发动机装配及其使用寿命史文成.docx

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汽车发动机装配及其使用寿命史文成

摘要

论文中阐述了发动机的整体装配过程，及发动机在使用过程中影响其寿命的因素。

发动机的装配过程：

汽缸体总成装配、连杆总成装配、曲轴总成的安装。

介绍了零部件的安装过程。

说明了在安装过程中需要注意的问题。

同时从发动机部件加工质量、装配、工作环境、性能退化因素、润滑条件、使用与维修等影响因素阐述了发动机的使用寿命。

最终得出延长发动机使用寿命的措施。

关键词：

发动机；装配；过程；影响；寿命；因素

Abstract

Thethesisexpoundstheoverallengineassemblyprocess,andtheengineintheprocessofusingthefactorsaffectingtheservicelifeofthe.

Engineassemblyprocess:

totalintocylinderassembly,assembly,crankshaft,connectingrodassemblyoftheinstallation.Introducesthecomponentsoftheinstallationprocess.Illustratestheproblemsrequiringattentionduringtheinstallationprocess.

Atthesametimefromtheenginepartsprocessing,assemblyquality,workingenvironment,performancedegradationfactors,lubricationconditions,theinfluencefactorssuchastheuseandmaintenanceinthispaper,theservicelifeoftheengine.Finallyconcludedthatmeasuresprolongingtheservicelifeoftheengine.

Keywords:

theengine;Assembly;Process;Influence;Lifespan;factors

目录

引言3

1发动机的装配4

1.1气缸体总成的装配4

1.1.1碗形塞的安装4

1.1.2丝堵的安装4

1.2连杆总成的装配和安装4

1.2.1活塞销4

1.2.2连杆总成的装配5

1.2.3活塞环的安装5

1.2.4活塞连杆总成的安装5

1.3主轴瓦和连杆轴瓦的安装5

1.4曲轴、曲轴止推片的安装6

1.4.1曲轴装配6

1.4.2止推片装配6

1.4.3框架的装配6

2发动机的使用寿命6

2.1汽车发动机主要部件加工质量、装配与工作环境因素影响6

2.2发动机典型系统性能退化因素影响7

2.3润滑条件因素影响7

2.4车辆使用与维修因素影响7

2.4.1不按规定时间或历程进行保养维护8

2.4.2加工、安装不当导致汽缸套异常磨损8

2.4.3更换配件质量差导致汽缸套磨损8

2.5延长发动机使用寿命措施8

谢辞9

参考文献10

引言

多年来，随着发动机电子控制燃油喷射技术，替代燃料及尾气处理等技术的法杖，以及摩擦学在发动机技术发展中的有效利用，很大程度上提高了发动机性能，随着对发动机需求量的增加、强化水平不断提升，发动机在整个宇星周期内结构、性能、经济型的退化越来越严重，尤其是发动机气缸、配齐机构等关键系统的磨损和变形，直接影响着发动机的使用寿命。

1发动机的装配

1.1气缸体总成的装配

气缸孔直径公差在装配时气缸孔直径不进行分组装配。

正常生产情况下，气缸孔直径公差为0.01mm，公差范围为±0.005。

主轴承孔的测量在安装前应用干净的无纺布或绸布将缸体和框架上的主轴承孔擦干净，测量并记录主轴承孔直径，用于选配主轴瓦。

1.1.1碗形塞的安装

装碗型塞：

将缸体装在装配支架上，用压装工具将缸体进气侧的两个碗型塞、缸体排气侧的三个碗型塞、后端面的一个碗型塞装在缸体上相应孔内，装碗型塞之前需要在碗型塞的结合面涂一层“乐泰648胶”，用压装工具（或机床）将碗型塞压装到位（碗型塞压入后应低于平面2±0.5mm）。

碗形塞装配后，气缸体总成应进行压力试验：

∙气缸体总成水套,在2bar的气压下，保持10秒种，其泄漏量为<10cm3/min,

∙气缸体总成油道,在4bar的气压下，保持10秒种，其泄漏量为<10cm3/min,

∙气缸体总成回油孔,在2bar的气压下，保持10秒种，其泄漏量为<30cm3/min。

气缸体总成应彻底清洗，除去所有外来杂质及毛刺，全部油道和油孔要打通并清洗干净，在装配其它零部件前应吹干。

1.1.2丝堵的安装

将油道丝堵（M18×1.5）分别装在缸体前后端面的主油道孔内，拧紧力矩为20+5Nm，丝堵（M10×1）装在排气侧，拧紧力矩为20±3Nm，装配前均需涂“乐泰243胶”。

1.2连杆总成的装配和安装

活塞在装配时，活塞销孔和活塞销无须分组装配。

1.2.1活塞销

在销及销孔分别涂上一层机油，先将一只卡环装在活塞销孔卡簧槽内，将活塞销通过连杆小头孔装到活塞销孔内，装上另一只卡环。

注意，活塞销上有字的一面朝向缸体前端面，连杆上有标记的一面朝向前端面装配。

装配后检查活塞销转动的自如情况。

1.2.2连杆总成的装配

连杆螺栓在装配前应用发动机润滑油润滑螺纹，先用手拧上连杆螺栓，然后拧紧25±3Nm，再顺时针转角90±5°（注：

须装上曲轴后再拧紧）。

1.2.3活塞环的安装

活塞环的安装按油环衬环、上下刮片、第二道气环、第一道气环的顺序依次将各道环装在活塞上；装配各道气环时注意活塞环的方向，有“TOP”字样的向上。

将两只刮片与衬环错开一定角度，衬环接口处尖角指向活塞顶部，第一道环、第二道环与上刮片互成120°。

1.2.4活塞连杆总成的安装

1）在活塞环槽上加注发动机油后转动活塞环几圈，注意环口的位置要与上面所述相同；

2）用不掉毛绒的无纺布清洁曲轴连杆轴颈和缸筒；

3）给缸孔和连杆轴颈加注发动机油；

4）将活塞连杆总成通过活塞环压缩导向套装在缸孔内，并推到位；

5）拧紧连杆螺栓；装配时要注意活塞及连杆的向前标识，不能装反。

测量连杆的轴向间隙（0.15-0.40mm）。

1.3主轴瓦和连杆轴瓦的安装

主轴上瓦根据主轴孔尺寸选配，下瓦根据主轴颈尺寸选配，两种级别分别用蓝色和红色标识区别。

检查曲轴油道孔，清洁主轴承孔。

上主轴瓦有油槽和油孔，在装配时应与缸体上的油孔对齐，下主轴瓦没有油孔；连杆轴瓦上下瓦都没有油孔及油槽，上瓦根据连杆大头孔尺寸选配，下瓦根据连杆轴颈尺寸选配。

在同一台发动机上，应使用同一供应商的一套连杆轴瓦和主轴瓦。

在安装前连杆轴瓦和主轴瓦内表面要加发动机润滑油。

1.4曲轴、曲轴止推片的安装

1.4.1曲轴装配

曲轴安装时要在主轴颈和连杆轴颈及止推面上加发动机润滑油。

检查曲轴油道孔及轴颈表面有无毛刺和碰伤。

清洁主轴承孔，将选配好的曲轴上、下瓦分别装在缸体和框架的瓦座内，清洁框架及缸体的结合面，将曲轴安装在缸体上。

1.4.2止推片装配

曲轴止推片为两片，只装在缸体主轴承座前后止推面上，安装前在止推片有油槽面加发动机润滑油，将无油槽面朝向缸体，有油槽面朝向曲轴，装入第四道主轴承座的止推片槽中，注意止推片的油槽面朝向曲轴侧。

1.4.3框架的装配

装上主油道密封圈，在框架同缸体的结合面均匀的涂上一层“乐泰515胶”，将装有曲轴下瓦的框架根据定位销定位安装到缸体上，分别装上10个主轴承盖螺栓（安装前需涂少许机油）。

2发动机的使用寿命

2.1汽车发动机主要部件加工质量、装配与工作环境因素影响

发动机汽缸套、活塞等配合零件的材料选择、制造加工尺寸、表面粗糙度和配合间隙的合理应用等对汽缸套磨损有很大的影响，活塞、汽缸套的圆度偏差超过使用值、配合间隙不准确、在润滑不良的情况下，都会产生边界摩擦，影响发动机的正常使用。

另外，加工工艺不规范使汽缸套、活塞等表面粗糙度超限，在使用初的磨合期间也会造成较严重的机械磨损。

发动机燃烧过程中产生酸性物质，气缸在酸性环境中工作导致化学腐蚀，特别是燃用含硫量共的燃油或发动机运行期间长期达不到正常工作温度，化学腐蚀更为严重。

腐蚀脱落物含在润滑油中随着活塞运动，易造成汽缸套磨损、变形、拉缸。

2.2发动机典型系统性能退化因素影响

在发动机使用过程中，系统结构退化与热力学过程变化是相互作用的，通过眼界表明，配气机构因磨损、变形引起的气门间隙变化与活塞和缸套配合间隙变化将对发动机的使用寿命和经济性有着至关重要的影响。

在设计配气机构是，气门升程曲线是通过凸轮型线设计和驱动机构设计获得的，以实现发动机换气需要，然而在运转过程中，由于配气机构的磨损和变形，气门摇臂与气门间的间隙发生变化很难保证出厂时的设计曲线。

若气门间隙发生变化很难保证出厂时的设计曲线。

若气门间隙增大使气门实际进气面积缩小导致发动机的动力性、经济性和使用寿命下降。

发动机中的活塞组件在将燃烧压力转换为机械功率输出同时，还要承受着高温、高压，以及与缸套间很高的相对速度，工作环境恶劣。

活塞组件最典型的性能退化是磨损和非恢复性变形，这将直接影响燃烧室的密封性，导致漏气损失增加。

实践证明当漏气间隙发生微小变化时对发动机工作、动力性和经济性都能产生很大影响，且活塞组件和缸套之间的磨损也是发动机大修或报废的重要原因之一。

2.3润滑条件因素影响

因发动机设计等特殊要求使汽缸套上部磨损严重，汽缸套与缸盖、活塞顶合围成燃烧室，受高温、高压、高腐蚀燃气的影响，不易形成润滑油膜，致使润滑油稀化、粘度下降，润滑能力变差，甚至部分润滑油被烧掉；另收新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释，加剧了磨损的恶化，这也是造成汽缸套上不磨损严重的主要原因。

同时，在自身弹力和背压作用下，活塞环的往复运动形成了对气缸“刮壁”作用，增加了活塞环与气缸的摩擦力，破坏油膜的形成，导致机械磨损加剧。

另外，根据发动机的工作原理，活塞的受力是不均匀的，且存在高速的换向过程，使汽缸套形成不规则磨损，不利于延长发动机使用寿命。

2.4车辆使用与维修因素影响

2.4.1不按规定时间或历程进行保养维护

发动机在进行必要的磨合期后，经过使用一定时间，要根据车辆的使用要求进行保养维护工作，尤其是润滑油在苛刻的高温条件下工作、燃烧的废气窜入曲轴箱等因素都会促使润滑油变质失去润滑作用。

另外，应定期更换润滑油滤清器、空气滤清器和燃油滤清器。

2.4.2加工、安装不当导致汽缸套异常磨损

活塞连杆安装不规范、镗磨汽缸套基准定位失准、连杆弯、扭变形和曲轴轴向间隙过大等，都会改变活塞在气缸内的运动轨迹，使期港台非正常磨损，严重的还会造成拉缸或抱瓦等重大机械事故。

2.4.3更换配件质量差导致汽缸套磨损

修理发动机时，更换的汽缸套和活塞表面加工精度、质量分布，配合间隙及活塞环的弹力等指标不符合技术标准，不能按照规范实施维修工作等因素，都将导致汽缸套的非正常磨损，影响发动机的使用寿命。

2.5延长发动机使用寿命措施

∙严格执行磨合期的规定，规范发动机早期磨合；

∙选用正规的、适合的润滑油；

∙定期检查、规范发动机保养；

∙正常工作温度下使用发动机；

∙规范的车辆驾驶操作；

∙确保配件质量、提高维修标准。

基于以上主要因素及措施分析，能够根据车辆的实际工作状态，按照机械设计学和摩擦学的规律调整车辆的维修周期，提高机器利用率和工作效率、延长使用寿命，减少故障所造成的损失，对提高车辆的使用经济性有着十分重要的意义。

谢辞

到此，我的论文即将结束了，走的最快的总是时间，来不及感叹，在完成终稿的时刻，我的思想同周围凝固的热气一样停驻了，大学生活就这样结束了，在这几年的大学生活中，充满了酸甜苦辣，自己不知道在学校留下了什么，但我知道学校赋予了我许多无形的财富。

毕业了，自己的学涯也许到此为止了，可眼前的路还很长很长，心中充斥着些许迷茫，但我必须整理心情，背上行囊，坚定的踏上新的征程……

经过近两个月的查资料，整理材料，写作论文，今天终于可以顺利的完成论文了。

在设计之前，我借阅了相关资料，为自己做毕业设计做了良好的铺垫。

对毕业设计中的难题，我及时上网查阅资料，虚心向老师、同学请教。

考虑问题也能从多方面，多角度考虑，培养了严谨、细致的工作作风，为进入汽车行业做必要的准备。

通过在瑞通4S店的实习让我深深知道能力的培养不可忽略。

我觉得这次设计的完成，不仅锻炼了我进行设计的工作能力，培养了我独立思考的能力，解决困难的方法，并且也教会了我独立创新﹑力求先进的思想。

同时我认识到：

不管什么事，都要用心去做，世上无难事只怕有心人。

我在这次的设计中花费了大量时间，尽一切力量争取将设计做到最好。

我在这段时间内所有的收获，对我今后的学习和工作会是一笔难得的财富。

由于本人理论知识有限，对软件的运用不太熟练，在设计过程中难免存在很多的错误和不足，恳请老师批评指正。

感谢传授我知识的老师，是你们悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。

大学时光悠悠走过，在这里，我度过了人生中最美好的时光。

在这里，我从一个做梦的少年变成了一个意气蓬发的青年，在这里，我踏上了新的人生之路，在论文即将完成之际，我的心情久久不能平静，从刚开始的设计到现在论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学给了我无言的帮助，在这里请接收我诚挚的谢意。

舍不得大学时光，舍不得自己敬爱的老师，舍不得自己的同学伙伴们……。

参考文献

[1]储江伟.汽车维修工程[M].北京：

人民交通出版社，2008.

[2]王成熹.汽车摩擦学[M].上海：

上海交通大学出版社，2002.

[3]安相壁.汽车试验工程[M].北京：

国防工业出版社，2006.

[4]温诗铸.材料磨损研究的进展与思考[J].摩擦学学报，2008.

[5]张家玺.汽车发动机零件磨损机理分析[J].润滑与密封，2002.

[6]蔡家明.发动机气缸的工作可靠性分析[J].上海工程技术大学学报，2009.