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汽车发动机装配与检查验收3pdf

作者:澳門葡京  来源:澳門葡京娱乐  时间:2019-10-16 06:27  点击:

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  湖南工业职业技术学院 Hunan Industry Polytechnic 毕 业 实 践 类 别 工艺设计 题 目 汽车发动机装配与检查验收 系 名 称 汽车工程学院 专 业 及 班级 汽制 2011-2 学 生 姓 名 张旭 学 号 1 指 导 教 师 周华祥 寇琳媛 完成日期 2014 年 01 月 18 日 湖南工业职业技术学院 毕业实践任务书 系 名 称 汽车工程学院 专 业 及 班 级 汽制 2011-2 学 生 姓 名 张旭 学 号 1 毕 业 实 践 题 目: 汽车发动机装配与检查验收 指 导 教 师 (签字) : 教研室主任 (签字) : 系 主 任 (签字) : 2013 年 11 月 18 日 汽车发动机装配与检查验收 11 2013 年 月 汽车发动机装配与检查验收 2014 年 01 月20 日 2014 年 01 月20 日 2014 年 01 月20 日 经综合考核该学生毕业实践得分 分,评定为 2014 年 01 月20 日 录 要 1 关键词 1 1.汽车发动机概述 1 1.1 发动机的构造 1 1.2 发动机常用基本术语 2 1.3 发动机工作原理 4 1.4 发动机装配基本要求及注意事项 5 2.曲柄连杆机构的装配及检验 6 2.1 机体组的构成 6 2.2 活塞连杆组 7 2.3 曲轴飞轮组 9 2.4 曲柄连杆机构的拆装及验收 10 3.配气机构的装配及验收 13 3.1 气门组 13 3.2 气门传动组 14 3.3 配气机构的拆装及验收 15 4.冷却系统的装配及验收 16 4.1 冷却系统的构造 16 4.2 冷却系统的拆装及验收 17 5.润滑系统的装配及验收 17 5.1 润滑系统概述 17 5.2 润滑系统的组成 18 5.3 润滑系统的拆装及验收 19 6.汽油机燃油供给系统的装配及验收 20 6.1 燃油供给系统概述 20 6.2 空气供给系统 21 6.3 燃油供给系统 21 6.4 电子控制系统 22 6.5 燃油供给系统的拆装及验收 23 7.发动机装配流程图 23 7.1 发动机装配生产工艺流程图 23 7.2 发动机装配后的验收标准 24 总结 25 参考文献 25 发动机装配工艺与技术验收 班级:汽制S11-2 学生:张旭龙 指导老师:周华祥 琳媛 摘 要:汽车发动机称为汽车的心脏,因此其装配过程和后期验收工作尤为重要,本文主要 对汽车发动机的装配流程和验收方法进行了系统的分析。 关键词:发动机,装配,检验。 汽车发动机是汽车的整个心脏,其装配技术是整车装配技术的集合中体现。而汽 车发动机装配线的工艺流程对产品质量起着决定性的影响。 汽车发动机概述 1.1 发动机的构造 汽车发动机是一部分有许多机构和系统组成的复杂机器,其结构形式多样,但发 动机的基本原理相同,所以其基本机构也相似。通常汽油机有两大机构和五大系统组 成,柴油机有两大机构和四大系统组成。汽油机的结构如图1 所示。 图1 1.机体组 1 发动机机体组主要由汽缸盖、汽缸垫、气缸体及油底壳组成。机体组作为发动机 各机构、各系统的装配基本体,其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、燃料供给 系、冷却系与润滑系的组成部分。 2.曲柄连杆机构 曲柄连杆机构主要由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆、曲柄和飞轮组成。曲柄连杆机 构的功用是将燃料所放出的热能,通过活塞往复直线运动经连杆转 为曲轴旋转运动 的机械能对外输出动力,驱动汽车行驶。 3.配气机构 配气机构主要由气门、气门弹簧、气门弹簧座、气门挺杆、凸轮轴等零件组成。配 气机构的组要功用是按照发动机各缸工作顺序和工作循环的要求,适时地打开或关闭 进、排气门,以便发动机进行换气过程。 4.燃油供给系统 汽油发动机燃油供给系统主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、电喷装置、空气滤 清器、进气管、排气管和排气消声器组成。其功用是根据发动机的各种工况要求,配 置具有一定数量和浓度的可燃混合气体进入气缸,并将燃烧后生产的废气排出发动机。 柴油发动机燃油供给系统组要由燃油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、进气管、 排气管和排气消声器等组成。其功用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向气缸内喷 入定量柴油,以调节发动机输出功率和转速,最后将燃烧后的废气排出气缸。 5.点火系统 点火系统组要由蓄电池、发动机、点火线圈、点火控制器、分电器、火花塞和点 火开关等组成。点火系统的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合 气。 6.冷却系统 冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、节温器与水箱等组成。其功用是利用冷却液 冷却发动机高温零部件,并通过散热器将热量散发到大气中,以保证发动机在最适宜 的温度下工作。 7.润滑系统 润滑系统主要由油底壳、机油滤清器、机油泵、限压阀、润滑油道及油压传感器组 成。润滑系统的功用是将润滑油不断地供给做相对运动的零件以减少它们之间的摩擦 阻力,减轻机体的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。 8.起动系统 2 起动系统主要由蓄电池和起动机等组成。其功用是带动飞轮旋转以获得必要的动能 和起动转速,使静止的发动机起动并转入自行运转状态。 1.2 发动机常用基本术语 发动机常用术语如图2 所示 上止点 下止点 活塞行程 (S ) 曲轴半径(R ) 气缸工作容积(Vh) 燃烧室容积(Vc) 气缸总容积(Va) 发动机排量(L) 压缩比( ε) 工作循环 工况 负荷 二冲程发动机 四冲程发动机 图2 3 1.3 发动机工作原理 1.四冲程汽油发动机工作原理 (1)进气行程。活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启,排 气门关闭,曲轴转动180°。在活塞移动过程中,汽缸容积逐渐增大,汽缸内气体压力 从pr 逐渐降低到pa ,汽缸内形成一定的真空度,空气和汽油的混合气通过进气门被吸 入汽缸,并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。 (2 )压缩行程。进、排气门同时关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。 活塞上移时,工作容积逐渐缩小,缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高,到达压 缩终点时。 (3 )做功行程。当活塞接近上止点时,由火花塞点燃可燃混合气,混合气燃烧释 放出大量的热能,使汽缸内气体的压力和温度迅速提高,高温高压的燃气推动活塞从 上止点向下止点运动,并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。在做功行程,进气门、 排气门均关闭,曲轴转动180°。 (4 )排气行程。排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲 轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出, 另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一 定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。 图3 四冲程汽油发动机工作原理 2.四冲程柴油发动机工作原理 四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行 程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度 大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点自燃着火。进气和压缩行程都是纯空气,其压 缩比比汽油机高很多,压缩完成时,气缸内的空气可达到 3.5~4.5MPa ,同时温度大大 4 超过了超有的自燃温度,所以柴油喷入气缸后,在短时间内与空气混合便立即自行燃 烧。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴转动而做工,废气同样经排气门排 入大气。 图4 四冲程柴油发动机工作原理 1.4 发动机装配基本要求及注意事项 1.基本要求 (1)发动机的装配精度要求很高,在装配前,应对已经选配的零件和组合件,认 真清洗、吹干、擦净, 保清洁。检查各零件,不得有毛刺、擦伤,保持完整无损。 做好工具、设备、工作场地的清洁。工作台、机工具应摆放整齐。特别应仔细检查、 清洗气缸体和曲轴上的润滑油道,并用压缩空气吹净。否则,会因清洁工作的疏忽, 造成返工甚至带来严重后果。 (2 )按规定配齐全部衬垫、螺栓、螺母、垫圈和开口销。并准备适量的机油、润 滑脂等常用油、材料。 2.装配时的注意事项 (1)装配中应对主要零件进行复检,应使其符合技术标准规定的要求。 (2 )各相对运动零件的工作表面,装配时应涂机油。 (3 )各部螺柱和螺帽的装配,应注意拧紧的扭矩和顺序。扭矩过大,会使螺柱折 断;扭矩过小,达不到装配时的紧度要求。因此,重要部位的螺栓,都有规定的扭矩 数据, 5 2.曲柄连杆机构的装配及检验 2.1 机体组的构成 机体组是发动机的骨架,是发动机各个机构和各个系统的安装基础。其内、外安装 有发动机的所有零件和附件,并且承受一定量的载荷。因此,机体组必须具有足够的 强度和刚度。它主要是由气缸体、汽缸盖、汽缸垫、油底壳 (下曲轴箱)等零件组成 1.气缸体 是发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴以及其他零 件和附件的支承骨架,如图5 所示。 图5 气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧 化以及活 塞运动的强烈摩擦。因此,它应具有以下性能: ①有足够的强度和刚度, 形小,保证各运动零件位置正 ,运转正常,振动噪 声小。 ②有良好的冷却性能,在缸筒的四周有冷却水套,以便让冷却水带走热量。 ③耐磨,以保证气缸体有足够的使用寿命。气缸体上部是并列的气缸筒,气缸体 的下部是曲轴箱,用来安装曲轴,其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。 气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成,铝合金缸体成本较高,但重量轻、冷却性能好, 得到越来越广泛的应用。机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装 基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必 须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组 成。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通 常把气缸体分为以下 种形式。 6 (1)一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸 体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是 刚度和强度较差 (2)龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度 和刚度都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困 难。 (3)隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主 轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点 是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。 为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。 冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。 2.汽缸盖 用来封闭气缸并构成燃烧室。侧置气门式发动机气缸盖、铸有水套、进水孔、出水 孔、火花塞孔、螺栓孔、燃烧室等。顶置气门式发动机气缸盖,除了冷却水套外,还 有气门装置、进气和排气通道等。缸盖在内燃机属于配气机构,主要是用来封闭汽缸上 部,构成燃烧室.并做为凸轮轴和摇臂轴还有进排气管的支撑.主要是把空气吸到汽缸内 部,火花塞把可燃混合气体点燃,带动活塞做功,废气从排气管排出。 气缸盖一般都由优质灰铸铁或合金铸铁铸造,轿车用的汽油机则多采用铝合金气 缸盖。 气缸盖是结构复杂的箱形零件。其上加工有进、排气门座孔,气门导管孔,火花 塞安装孔(汽油机)或喷油器安装孔(柴油机) 。在气缸盖内还铸有水套、进排气道和燃烧 室或燃烧室的一部分。若凸轮轴安装在气缸盖上,则气缸盖上还加工有凸轮轴承孔或 凸轮轴承座及其润滑油道。 水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3 种结构形式。在多缸发动机中,全 部气缸共用一个气缸盖的,则称该气缸盖为整体式气缸盖;若每两缸一盖或 缸一盖, 则该气缸盖为分块式气缸盖;若每缸一盖,则为单体式气缸盖。风冷发动机均为单体 式气缸盖。 3.汽缸垫与油底壳 气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防 止漏气,漏水和漏油。目前汽车发动机上使用汽缸垫主要有金属石棉汽缸垫、金属骨 架石棉汽缸垫以及金属缸垫。 7 油底壳主要用来储存机油并封闭曲轴箱。油底壳的受力很小,一般采用薄钢板冲压 而成。 2.2 活塞连杆组 活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件组成,如图6 所示。 图6 活塞连杆组 1.活塞 汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位,在发动机启动时候占了极其重要的地位。汽 车活塞是用来承受气体压力,并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧 室的组成部分。 整个活塞主要可以分为活塞顶、活塞头和活塞裙3 个部分。 (1)活塞顶是燃烧室的组成部分,因而常制成不同的形状.汽油机活塞顶多采用平 顶或凹顶,以便使燃烧室结构紧凑,散热面积小,制造工艺简单。凸顶活塞常用于二 行程汽油机。柴油机的活塞顶常制成各种凹坑。 (2 )由活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分称为活塞头。其作用是承受气体 压力,防止漏气.将热量通过活塞环传给汽缸壁。活塞头切有若干环槽,用以安置活塞 环。上面的2 、3 道槽用来安置气环,下面的1、2 道槽用来安装油环。油环槽的底部 钻有若干小孔,可使油环从汽缸壁刮下的多余润滑油经此小孔流回油底壳。 (3 )活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙。其作用是引导活塞在汽缸中作往复运 动并承受侧压力。发动机工作时,因缸内气体压力的作用,活塞会产生弯曲 形,活 塞受热后,由于活塞销处的金属多,因此其膨胀量大于其他各处。此外,活塞在侧压 力作用下还会产生挤压 形。上述 形的综合结果,使得活塞裙部断面 成长轴在活 8 塞销方向上的椭圆。此外,由于活塞沿轴线方向温度和质量的分布都不均匀,导致了 各断面的热膨胀是上大下小。 2.活塞销 活塞销,是装在活塞裙部的圆柱形销子,它的中部穿过连杆小头孔,用来连接活塞 和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。为了减轻重量,活塞销一般用优质合金 钢制造,并作成空心。 半浮式活塞销:活塞销与活塞销座和连杆小头之间只有一者可以自由旋转另一者相 互固定的连接形式 全浮式活塞销:活塞销与活塞销座和连杆小头之间都可以自由旋转的连接形式。 3.连杆 连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转 为曲轴的旋转运 动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成,连杆体与连杆盖分为 连杆小头、杆身和连杆大头。连杆小头用来安装活塞销,以连接活塞。杆身通常做成 “工”或 “H ”形断面,以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。连杆大头与曲 轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式,与杆身切开的一半称为连杆盖,二者靠连杆螺 栓连接为一体。连杆轴瓦 安装在连杆大头孔座中,与曲轴上的连杆轴颈装和在一起, 是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合 金。 2.3 曲轴飞轮组 主要由曲轴、飞轮、正时齿轮、带轮及曲轴扭转减震器等组成,如图7 所示。 图7 曲轴飞轮组 1.曲轴 引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下 (往复)运动 成循环 (旋 转)运动。是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的, 9 有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与 连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的 润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑. 曲轴的旋转 是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。 2.飞轮 安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时,飞轮 的动能增加,把能量贮蓄起来;当机器转速降低时,飞轮动能减少,把能量释放出来。 飞轮可以用来减少机械运转过程的速度 动。 3.曲轴扭转减振器 为吸收曲轴扭转振动的能量,消减扭转振动,同时避免扭断曲轴,通常在发动机曲 轴的前端加装扭转减振器。汽车发动机常用的曲轴扭转减振器为摩擦式扭转减振器, 可分为香蕉扭转减振器、硅油扭转减振器和硅油-橡胶扭转减振器。 2.4 曲柄连杆机构的拆装及验收 拆卸曲柄连杆机构机件时,应先将发动机外部机件拆卸,如分电器、发电机及 V 带、水泵、化油器、汽油泵、起动机和机油滤清器等。对于AFE 电控汽油喷射发动机 应拆卸节气门体、怠速稳定阀及燃油分配器等。 然后分解正时齿形带机构。先拆下齿形带护罩,转动曲轴使第一缸活塞处于压缩行 程上止点,检查正时记号,凸轮轴正时齿形皮带轮上标记须与气门罩盖平面对齐,最 后拆下张紧装置,拆下齿形带。(本文以桑塔纳轿车为例) 1.拆下气缸盖 (1)旋出气门罩盖的螺栓取下气门罩盖和挡油罩; (2 )松下张紧轮螺母,取下张紧轮; (3 )拆下进、排气歧管; (4 )按要求顺序旋松气缸盖螺栓,并取下气缸盖和气缸盖衬垫; (5 )拆下火花塞。 2.拆下并分解曲轴连杆机构 (1)拆下油底壳、机油滤网、浮子和机油泵; (2 )拆下曲轴带轮; (3 )拧下曲轴正时齿带轮固定螺栓,取下曲轴正时齿带轮; (4 )拧下中间轴齿带轮的固定螺栓,取下中间齿带轮:拆卸密封凸缘,取出中间 轴; 10 (5 )拆卸前油封和前油封凸缘; (6 )拆卸离合器压盘总成,为保证其动平衡,应在飞轮与离合器壳上装配记号; (7 )拆下活塞连杆组件: 拆下活塞连杆组件前,应检查连杆大端的轴向间隙,该车极限间隙为0.37mm ,大 于此值应更换连杆。拆下连杆轴承盖,将活塞连杆组从汽缸中抽出。 拆下活塞连杆组后,注意连杆与连杆大头盖和活塞上的记号应与气缸的序号一致, 如无记号,则应重新打印。 (8 )检查曲轴轴向间隙,极限轴向间隙为0.25mm ,超过此值,应更换推力垫圈; (9 )按规定顺序松开主轴承盖螺栓,拆下主轴承盖,取下曲轴; (10)分解活塞连杆组件。 3.曲柄连杆机构的装配 曲柄连杆机构的装配质量直接关系到发动机的工作性能,因此,装合时须注意下 列事项: (1)各零部件应彻底清洗,压缩空气吹干,油道孔保持畅通; (2 )对于一些配合工作面(如气缸壁、活塞、活塞环、轴颈和轴承、挺杆等), 装合前要涂以润滑油; (3 )对于有位置、方向和平衡要求的机件,必须注意装配记号和平衡记号, 保 安装关系正 和动平衡要求,如正时链条、链轮、活塞、飞轮和离合器总成等; (4 )螺栓,螺母必须按规定的力矩分次按序拧紧。螺栓、螺母、垫片等应齐全, 以满足其完整性和完好性; (5 )使用专用工具。 安装顺序一般和拆卸顺序相反。 4.活塞连杆组的装合 (1)将同一缸号的活塞和连杆放在一起,如连杆无缸号标记,应在连杆杆身上标 示所属缸号; (2 )将活塞顶部的朝前 “箭头”标记和连杆身上的朝前 “浇铸”标记对准; (3 )将涂有机油的活塞销,用大拇指压入活塞销孔和连杆铜套中,如压不进去, 可用热装合法装配; (4 )活塞销装上后,要保证其与铜套的配合间隙为 0.003mm~0.008mm ,经验检 验法是用手晃动活塞销与销孔铜套无间隙感,活塞销垂直向下时又不会从销孔或铜套 中滑出。(注意铜套与连杆油孔对正); 11 (5 )安装活塞销卡环; (6 )用活塞环专用工具安装活塞环,先装油环,再装第二道环,最后装第一道环, 环的上下面不能装错,标记 “TOP ”朝活塞顶; (7 )检查活塞环的侧隙、端隙。 5.曲轴的安装 (1)将有油槽的上轴瓦装入缸体,使轴承上油槽与缸体上轴承座上的油道口对正。 注意上、下轴承不能装反,第 道轴承为推力轴承,然后将各道轴承涂上少许润滑油; (2 )将曲轴平稳地放入缸体承孔; (3 )插入半圆推力环 (曲轴第 道环主轴颈上),注意上、下环不能装错,有开口 的用于气缸体且开口必须朝轴承; (4 )按轴承盖上打印的1、2 、3、4 、5 标记,由前向后顺序安装; (5 )曲轴轴承盖螺栓应由中间向两边交叉、对称、分 次拧紧,最后紧固力矩为 65 N •m 。轴承盖紧固后,曲轴转动应平滑自如,其 3 号轴承轴向间隙应为0.07mm~ 0.17mm ,径向间隙应为0.030mm~0.080mm ; (6 )安装带轮端曲轴油封和飞轮端曲轴油封; (7 )装入中间轴,检查其轴向间隙应小于0.25mm ,径向间隙为0.025mm~0.066mm 为合格; (8 )安装飞轮,使用涂有D6 防松胶的螺栓紧固,紧固力矩为75 N •m 。 6.活塞连杆组装入气缸 (1)将活塞环开口错开120°; (2 )用活塞环卡箍收紧各道活塞环,将活塞连杆组平稳、小心地捅入气缸,装配 时注意活塞顶部的箭头应朝向发动机前端; (3 )安装轴承及轴承盖。轴承安装时应注意其定位及安装位置;连杆盖安装时应 注意安装标记和缸号不能装错,然后交替拧紧连杆螺栓,紧固力矩为30 N•m ,紧固后 再转动180°; (4 )检查连杆大端的轴向间隙,应在0.08mm~0.24mm 之间。 7.气缸盖的安装 (1)安装气门、凸轮轴和油封等; (2 )安放气缸盖衬垫时,应检查其技术状况,注意安装方向,标有 “OPE NTOP ” 的字样应朝向气缸盖; (3 )将定位螺栓旋入第8 号和第10 号孔; 12 (4 )放好气缸盖,用手拧入其余 8 个螺栓,再旋出两个定位螺栓,最后再旋入 8 号和10 号螺栓; (5 )按顺序由中间向两边对称分四次拧紧,拧紧力矩见表1; (6 )安装缸盖时,曲轴不可置于上止点 (否则可能会损伤气门或活塞顶部),应在 曲轴任何一个连杆轴颈处于上止点后,再倒转1/4 转; (7 )安装气门罩盖,其紧固力矩为10 N•m 。 3.配气机构的装配及验收 3.1 气门组 气门组的作用是使新鲜气体通过进气门进入气缸,将废气通过排气门排出气缸。并 保证气门头部与气门座能紧密贴合,气门能上下运动灵活。同时气门弹簧应保证气门 头在气门座上的正确位置不偏不斜,气门弹簧也应有足够的弹力。 1.气门 气门是发动机的一种重要部件。气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出 燃烧后的废气。从发动机结构上,分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入 发动机内,与燃料混合燃烧;排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。 2.气门座与气门导管 气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的功用是靠其内锥面与气门锥 面的紧密贴合密封气缸,并接受气门传来的热量。 气门导管的功用是给进气门的运动导向,保证气门直线运动,同时将气门杆所承受 的热量传给汽缸盖。 3.气门弹簧 气门弹簧的功能是使气门自动回位,防止气门传动机构及气门在关闭过程中因惯性 力的作用产生间隙,保证气门与气门座紧密贴合。为此,气门弹簧应具有足够的弹力 和安装预紧力。 4.气门间隙 发动机在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。 间隙过大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的开启高度, 改 了正常的配气相位,使发动机因进气不足,排气不净而功率下降,此外,还使配 气机构零件的撞击增加,磨损加快。 间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,造成 漏气,功率下降,并使气门的密封表面严重积碳或烧坏,甚至气门撞击活塞。 13 5.配气相位 配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间,通常用环形 图表示,如图8 所示。 图8 3.2 气门传动组 气门传动组的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开闭,并保证规定的 开启时间和开启高度。气门传动组主要由凸轮轴、正时传动装置、挺杆、推杆和摇臂 等组成。 1.凸轮轴 凸轮轴的作用是控制气门的开启和闭合动作。 凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于 驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点,另一端与驱动轮相连接,如图9 所示。 图9 凸轮轴 14 2.挺柱 挺柱的作用是将凸轮轴的推力传递给推杆或气门杆,并承受凸轮轴旋转时施加的侧 向力。挺柱可分为 通挺柱和液压挺柱两种 3.推杆与摇臂 推杆一般为细长的厚壁无缝钢管或实心的铝管。其作用是将从凸轮轴传来的推力传 给摇臂。 摇臂是一个中间带有圆孔的不等长双臂杠杆。其作用是将推杆传来的力改 方向, 作用到气门杆尾部使其推开气门。 3.3 配气机构的拆装及验收 1、配气机构的分解 (1)卸下凸轮轴轴承盖紧固螺母,其顺序是先松第 1、3、5 轴承盖,之后对角交 替旋松2 、4 轴承盖螺母,取出凸轮轴; (2 )取出液力挺柱,用专用工具或自制工具压下气门弹簧座取出气门锁片和内外 气门弹簧,以及气门油封和气门。 2、配气机构的装配 1)安装气门 安装气门前应检查气门和导管的配合间隙为0.035~0.070mm 。 气门导管装上新的气门油封。安装气门油封时,要套上塑料管,再用专用工具压入。 然后装上气门弹簧座,在气门杆部涂以机油,插入气门导管,注意不要损伤油封,最 后装上气门弹簧和锁片,锁片装好后,用塑料锤轻敲几下,以 保锁止可靠。 2 )安装凸轮轴和油封 (1)安装好桶式液力挺柱,装好凸轮半圆键,将凸轮轴颈涂少许润滑油放入缸盖 各轴承座上; (2 )安装凸轮时,第一缸的凸轮必须朝上; (3 )安装凸轮轴轴承盖时,注意轴孔上下两半对准; (4 )先对角拧紧4 、2 轴承盖,然后再交替拧紧5、3、1 轴承盖,拧紧力矩为20N •m ; (5 )凸轮轴与支承孔间隙为0.06~0.08mm ,轴向间隙应小于0.15mm ; (6 )在密封圈唇边和外圈涂油,将密封圈平压入,注意不要压到低,否则会堵塞 油道; (7 )放入半圆键,安装凸轮轴正时齿轮,并用80 N•m 的转矩加以紧固; 15 (8 )注意:安装凸轮轴时,第一缸的凸轮必须朝上,凸轮轴转动时,曲轴不可置 于上止点,否则会损坏气门或活塞顶部。 3、正时齿形带和齿轮的装配 先把齿形带套在曲轴和中间轴正时齿轮上,使凸轮轴正时齿形带轮上的标记 “O ” 与左侧 (向前看)气门室盖平面对齐 (桑塔纳 2000 型轿车发动机齿形带轮上 “OT ” 标记与气室护板上 “↓”对齐)然后将齿形带也套在凸轮轴正时带轮上;顺时针转动 张紧轮,以张紧齿形带,以用手指捏在齿形带中间(齿轮轴正时齿带轮和中间轴正时 齿带轮中间)刚好可翻转90 °为止;用45 N •m 的转矩紧固张紧轮固定螺母,然后转 动曲轴两圈,检查调整是否正确;最后装上正时齿带轮护罩 4.冷却系统的装配及验收 4.1 冷却系统的构造 水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、补偿水箱、发动机水套、散热风扇、水管和 护风圈等组成。冷却液温度自动调节装置主要有节温器、温控开关和硅油风扇,冷却 液温度监控装置主要由冷却液温度传感器和冷却液温度报警灯等。 1.水泵 汽车发动机广泛采用离心式水泵。其基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵 轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成,是汽车的主要组成部分。 离心式水泵的工作原理:发动机通过皮带轮带动水泵轴承及叶轮转动,水泵中的冷 却液被叶轮带动一起旋转,在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘,同时产生一定 的压力,然后从出水道或水管流出。叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低,水 箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中,实现冷却液 的往复循环。 2.散热器 散热器俗称水箱,主要由散热器盖、上水室、下水室、散热器进水管、散热器出水 管、散热器芯管、散热器放水开关及散热片所组成。其作用是将冷却液所吸收的热量 通过散热片散发给周围的空气,是冷却液迅速得到冷却,以 保发动机的正常工作温 度。冷却液在散热中的流动方向有些是从左到右横向流动,有些是自上而下竖向流动, 起结构原理相同。常用的散热芯片的结构有管片式和管带式两种。 3.风扇 风扇的功用是提高通过散热器芯的空气流速,增加散热效果,加速冷却液的冷却。 风扇的风量主要与风扇的直径,转速,叶片形状、叶片安装角和叶片数量有关。 16 4.节温器 节温器通常安装在水泵的进水口和汽缸盖的出水口,其功用是控制通过散热器冷却 液的流量,使冷却液在散热器与水套之间进行大循环或小循环,调节冷却液强度,保 证发动机在最适宜的温度下工作。 4.2 冷却系统的拆装及验收 1、观察冷却系统结构 (1)观察散热器风扇、水泵、百叶窗、水温表、水温传感器、节温器的安装位置 和相互连接关系。 (2 )观察散热器、风扇、水泵、缸体与缸盖水套、水温表传感器、节温器、百叶 窗等主要机件的总体构造。 (3 )找出冷却水进行大、小循环的流动路线.水泵的拆装方法与步骤及检查 (1)取下传动螺栓。 (2 )取下风扇和水泵皮带轮。 (3 )取下水泵。 (4 )检查水泵和正时链 (轮)盒有无裂纹,结合表面有无损伤。 (5 )检查水泵轴承的转动是否灵活,有无噪声。 (6 )注意观察水泵油封是否损坏。 (7 )检查硅油风扇离合器是否损坏和是否有硅油漏出。 (8 )将水泵按与拆卸相反顺序安装。调整驱动皮带紧度。 3、节温器拆装与检查 (1)取下进水凸缘。 (2 )取下节温器。 (3 )将节温器浸在水中然后逐渐将水加热。 (4 )检查阀门的开启温度和阀门的抬起量。节温器阀门开启温度为 80~84℃,阀 门在95℃时抬起量应大于8mm 。 (5 )当节温器完全关闭时,检查阀门弹簧的松紧,如需要则更换。 (6 )安装节温器,并用力矩扳手将进水凸缘装上。 5.润滑系统的装配及验收 5.1 润滑系统概述 1.润滑系统的功用 17 在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的 摩擦表面,并在摩擦表面之间形成油膜,实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功 率消耗、减轻机件磨损,以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。 2.润滑的方式 (1)压力润滑是以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。这种方式主要用 于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。 (2 )利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式, 称飞溅润滑。该力式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气 门杆以及摇臂等零件的工作表面。 (3 )通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零什的工作表面,如水泵及发电机轴承 等。 5.2 润滑系统的组成 1.油底壳 用来贮存润滑油。在大多数发动机上,油底壳还起到为润滑油散热的作用。 2.机油泵 它将一定量的润滑油从油底壳中抽出经机油泵加压后,源源不断地送至各零件表面 进行润滑,维持润滑油在润滑系中的循环。机油泵大多装于曲轴箱内,也有些柴油机 将机油泵装于曲轴箱外面,机油泵都采用齿轮驱动方式,通过凸轮轴、曲轴或正时齿 轮来驱动。 3.机油滤清器 用来过滤掉润滑油中的杂质、磨屑、油泥及水分等杂物,使送到各润滑部位的都是 干净清洁的润滑油。分粗机油滤清器和细机油滤清器,它 是并联在油道中。机油泵 输出决大多数的机油通过粗机油滤清器,只有很少部分通过细机油滤清器,但汽车每 行使5km,机油被细机油滤清器滤清一边。 4.机油集滤器 它多为滤网式,能滤掉润滑油中粒度大的杂质,其流动阻力小,串联安装于机油泵 进油口之前。机油粗滤器用来滤掉润滑油中粒度较大的杂质,其流动阻力小,串联安 装于机油泵出口与主油道之间。机油细滤器能滤掉润滑油中的细小杂质,但流动阻力 较大,故多与主油道并联,只有少量的润滑油通过细滤器过滤。 5.主油道 是润滑系统的重要组成部分,直接在缸体与缸盖上铸出,用来向各润滑部位输送润 18 滑油。 6.限压阀 用来限制机油泵输出的润滑油压力。旁通阀与粗滤器并联,当粗滤器发生堵塞时, 旁通阀打开,机油泵输出的润滑油直接进入主油道。机油细滤器进油限压阀用来限制 进入细滤器的油量,防止因进入细滤器的油量过多,导致主油道压力降低而影响润滑 效果。 7.机油泵吸油管 它通常带有收集器,浸在机油中。作用是避免油中大颗粒杂质进入润滑系统。 8.曲轴箱通风装置 它的作用是防止一部分可燃混合气和废气经活塞环与气缸璧间的间隙窜入曲轴箱 内。可燃混合气进入曲轴箱后,其中的汽油蒸气会凝结,并溶入润滑油中,使润滑油 稀; 废气中水蒸气与酸性气体会形成酸性物质,从而对机件造成腐蚀;窜气还会使曲输箱灯 压力增大,造成曲轴箱密封件失效而使润滑油透漏。为了防止这种现象,必须设置通风系 统。 5.3 润滑系统的拆装及验收 1.观察润滑系统结构 (1)观察机油泵、滤清器、机油散热器、限压阀、旁通阀等安装及相互间连接关 系。 (2 )观察润滑油路中缸体、缸盖上油道。 在观察主油道与各道主轴承座孔油道时,可在主油道中放入一尺寸合适的金属棒, 再从主轴承座孔油道插入细铁丝使其与金属棒相抵触,用手转动金属棒,细铁丝便抖 动,即可验证主轴油道与主轴承座孔油道的联系。 (3 )观察曲轴箱通风各部件的连接关系。 2.机油泵的拆卸步骤 (1)放尽油底壳的机油,拆卸油底壳。 (2)旋松分电器(AJR 发动机无需此步)轴向限位卡板的紧固螺栓(25 N •m) ,拆去卡 板,拔出分电器。 (3)拆下机油泵总成紧固螺栓(20 N •m) ,将总成一起拆下来。 (4)拆卸机油泵粗集油器、连接管(吸油管组) 。 (5)拆卸机油泵盖组,检查泵盖上的限压阀组。 (6)分解主、从动齿轮,再分解齿轮和轴。 19 (7)清洗、检查、测量所有零件。 3.机油粗滤器拆装方法与步骤 (1)松开紧固螺母分解底座和外壳推杆总成。 (2)取出密封圈、滤芯压紧弹簧垫圈和弹簧。 (3)松开阀座取出旁通阀弹簧和钢球,仔细观察旁通阀的工作情况。 4.离心式机油细滤器拆装 (1)松开外罩上盖形螺母1,取下密封圈2 、外罩3、推力弹簧4 和推力片5; (2)将转子转动到喷嘴对准挡油盘缺口时,取出转子体总成12; (3)松开转子罩上紧固螺母7,分解转子总成,仔细观察转子的工作情况; (4)松开进油阀座30,拆卸阀座垫圈29 ,进油阀弹簧28 ,进油阀柱塞27 。 5.装配注意事项 (1)转子总成装配时必须把转子罩和转子座两箭头记号对准,否则将破坏转子总成 的平衡。密封橡胶垫应装好,否则将会漏油,并会使转子不转。锁紧螺母不能旋得过 紧(旋紧力矩不得超过30N.m~50N.m) ,否则将破坏转子的正常工作。 (2)装止推弹簧下面的推力片时,应将光面对着转子,切勿装反或漏装,以免破坏 转子旋转。 (3)装复外罩时,应把底座密封圈槽内的泥沙清除干净,因外罩下若有泥沙,会引 起转子轴的 形。 6.汽油机燃油供给系统的装配及验收 6.1 燃油供给系统概述 1.控燃油喷射系统的功用 电控燃油喷射系统简称EFI (Electronic Fuel Inj ection )系统。汽油燃油喷射系统的 功用是根据发动机不同工况的要求,供给一定数量的清洁空气和汽油,并配置出一定 浓度的可燃混合气,供入气缸,最后把燃烧后的废气排出气缸。 2.电控燃油喷射系统的基本组成 汽车上电控燃油系统形式多样,但其组成基本相同或相似,都是有空气供给系统、 然后供给系统和电子控制系统 个子系统构成。 3.电控燃油喷射系统的类型 (1)按喷射顺序有同时喷射、分组喷射、顺序喷射。 (2 )按喷射位置有缸内喷射、单点喷射、多点喷射。 (3 )按空气量的检查方式有D 型和L 型。 20 6.2 空气供给系统 1.空气滤清器 空气滤清器的主要功用是过滤进入气道的空气,防止空气中的灰 等进入气缸,以 减少气缸、活塞与活塞环等零件的磨损,延长发动机的使用寿命。同时它也能减轻发 动机的进气噪音,为发动机的回火提供防火保护。 2.进、排气歧管 进气歧管的功用是给各缸分配空气。进气歧管与缸盖之间一般装有密封垫,以防漏 气。排气歧管则是汇集各缸的废气,经排气消声器排出。 3.空气流量传感器 (1)热线 )热模式空气流量传感器 4.节气门体与节气门位置传感器 节气门总成安装在进气管中,主要由节气门、怠速旁通阀、怠速调节螺钉以及节气 门位置传感器等组成。节气门的功用是控制发动机正常工况下的进气量。 5.排气消声器 排气消声器的功用就是通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动,降低排气噪 声并消除废气中的火星和火焰。排气消声器有吸收式和反射式两种。 6.三元催化转化器 元催化器,是安装在排气管的中部,它可将汽车尾气排出的CO、HC 和NOx 等 有害气体通过氧化和还原作用转 为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气 通过净化装置时, 元催化器中的净化剂将增强CO、HC 和NOx 种气体的活性,促 使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO 在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化 碳气体;HC 化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx 还原成氮气和氧气。 种有害气体 成无害气体,使汽车尾气得以净化。 6.3 燃油供给系统 1.油箱与汽油滤清器 多数油箱用铝材和模压朔料制成,并安装在汽车的后部,油箱内设有浮子式燃油传 感器,为仪表盘上的燃油表提高油量信号,油箱底部设有放油螺栓,用来排除油箱内 的积水和污物,油箱内侧装有隔板,用来减轻汽车行驶时燃油的激烈振荡。为了保持 油箱内的压力,一般都采用带有空气阀和蒸汽阀的油箱盖。 汽油滤清器安装只在燃油泵之后的高压油路中,用来滤清燃油中的杂质和水分,防 21 止燃油系统堵塞和减少机械磨损,以保证发动机的正常工作。在装配汽油滤清器时, 应注意汽油滤清器壳体上的箭头标记为燃油流动的方向。 2.电动汽油泵 目前大多数汽车的电控燃油系统都采用涡轮式电动燃油泵。涡轮式电动燃油泵主要 由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成。 发动机工作时电动机通电就带动泵体旋转,将汽油从进油口吸入,流经电动汽油泵 内部,再从出油口压出。在泵油过程中,汽油源源不断地穿过汽油泵和电动机,汽油 泵及电动机中的轴承、线圈等部位都需要汽油来润滑和冷却。为此,禁止在无油的情 况下运转电动机燃油泵,同时要及时添加燃油,以免烧坏电动燃油泵。 3.喷油器 喷油器接受ECU 送来的喷油脉冲信号,精 的控制燃油喷射量。喷油器是一种加 工精度非常高的精密器件,要求其动态流量范围大,抗堵塞和抗污染能力强以及雾化 性能好。 4.油压调节器 调节至喷油器的燃油压力,使油路中的燃油压力与进气管压力之差保持常数,这样 从喷油器喷出的燃油量便唯一地取决于喷油器的开启时间,使电控单元能够通过控制 电脉冲宽度来精 控制喷油量。 燃油压力调节器主要由弹簧、阀体、阀门、膜片和铝合金壳体组成,油压调节内部 由膜片分为真空室和汽油室两部分。真空室通过真空软管连接进气管,而汽油室则与 燃油分配总管相连接。 6.4 电子控制系统 1.电子控制单元 电子控制单元ECU 也称微机或电脑,它是发动机的综合控制装置。ECU 的功能随 车而异,但一般都具有这些基本功能:接受传感器等信号,把模拟信号转换成数字信 号,并给传感器提供电压;储存该车型相关的数据信息;数据分析能力;向执行器输 出指令;自我学习或修正功能。 2.冷却液温度传感器 冷却液温度传感器安装在发动机机体或汽缸盖上,与冷却液接触,用来检测发动机 循环冷却液的温度。冷却液温度传感器内部是一个半导体热敏感电阻,它具有负温度 系数。冷却液温度越低,电阻就越大;反之,冷却液温度越高,电阻越小。 3.进气温度传感器 22 检测发动机的进气温度,将进气温度转 为电压信号输入给ECU 做为喷油修正的 信号。进气温度传感器内部装有一个负温度系数热敏感电阻,进气温度越高,电阻越 小。 4.氧传感器 传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息,即氧气含量,并把 氧气含量转换成电压信号传递到发动机ECU,使发动机能够实现以过量空气因数为目 标的闭环控制; 保 元催化转化器对排气中的碳氢化合物 (HC )、一氧化碳 (CO ) 和氮氧化合物 (NOX ) 种污染物都有最大的转化效率,最大程度地进行排放污染物 的转化和净化。 5.曲轴位置及发动机转速传感器 曲轴位置传感器的作用就是 定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它通常要配合凸 轮轴位置传感器一起来工作, 定基本点火时刻。曲轴位置传感器和发动机转速传感 器是发动机电控系统中最为重要的传感器,根据其工作原理的不同可分为电磁感应式、 霍尔效应式和光电式 种类型。 6.5 燃油供给系统的拆装及验收 1.燃油箱拆装 (1)断开蓄电池负极。 (2 )排放汽油。 (3 )拆下燃油表导线,松开连接杆的夹箍。 (4 )旋松夹紧带紧固螺母,放低燃油箱。 (5 )拔下油管架处的通气管,拆卸下燃油箱。 2.汽油表传感器的拆卸 (1)拆卸行李地毯下的油箱盖板。 (2 )拔出吸油软管、回油管与通气管。 (3 )拆卸汽油表导线 )旋开环形大螺母,拆下汽油表传感器。 在安装汽油表传感器时,要注意其安装方向,传感器上的几号应朝向行驶方向。 7.发动机装配流程图 7.1 发动机装配生产工艺流程图 23 零 机 右 活 缸 箱 部 号 端 塞 头 体 件 打 盖 连 部 部 清 印 部 杆 装 装 洗 装 部 装 装配顺序 装 装 装 装 装 装 装 装 装 曲 机 平 飞 点 调 燃 进 排 轴 油 衡 轮 火 速 油 气 气 连 传 轴 2 系 机 供 系 系 杆 感 、 风 统 构 给 统 统 机 器 凸 扇 机 构 轮 构 轴 及 右 端 盖 入库 包装 静置 性能检测 7.2 发动机装配后的验收标准 发动机经磨合、试验和调整以后,要进行发动机的验收。必须保证动力性能良好, 怠速运转稳定,燃料消耗经济,附件工作正常。 1.在发动机冷却液温度正常时,发动机的气缸压力、机油压力线.发动机在正常温度下,5 秒内应能起动,低、中、高速运转均匀、稳定,水温不 应超过限度;加速性能良好,应无断火、化油器回火及消声器放炮等现象。发动机的 排放限值应符合有关规定。 3.发动机运转稳定后,不允许有活塞敲缸声和活塞销、连杆轴承、曲轴轴承等异响。 4.发动机不应有漏油、漏水、漏气、漏电现象。 24 总结 经过一个多月的努力,发动机装配工艺与技术验收终于完成,其中出现的很多问题 都在老师和同学的帮助下都一一完成。 在此我体会到论文其实就是把我这 年来所学的知识做一个总结,理论与实践结 合,让我加深已知,补充未知。 总之,通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情,需要有系统的思维方 式和方法,对待要解决的问题,要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我 也深刻的认识到,在对待一个新事物时,一定要从整体考虑,完成一步之后再作下一 步,这样才能更加有效。 参考文献 [1]贺展开.汽车装配技术[M].2012.机械工业出版社 [2]邵林 .王洪章.汽车发动机构造与维修[M].2009.冶金工业出版社 [3]曹观 .汽车发动机装配工艺分析[J].赤子,2012 ,第八期 25

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