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1.6 曲柄连杆机构的故障排除

曲柄连杆机构的故障排除是根据检测结果对曲柄连杆机构存在问题的“积木”进行清洁、修复或更换,使其恢复到正常的工作状态。这是对曲柄连杆机构检修的真正目的。

1.6.1 机体组的故障排除

1.积炭、污垢的清除

(1)机械方法 将专用金属丝刷装在电动或气动工具上,通过丝刷的旋转来刷洗积炭部位,或用软金属刮刀、小铲小心地刮出积炭,不允许使用尖锐的金属刀具去清除积炭,以免刮伤或划伤金属表面。如图1-65所示。

图1-65 清除积炭

(2)化学方法 利用化学溶剂与积炭层发生化学和物理作用,使炭层松软,再通过机械方法清除。一般应使气缸盖在化学溶剂中浸泡2~3h然后再清洗。

2.裂纹的处理

对于裂纹,可采用粘接修补和焊接修补;若裂纹过长过大,则应更换。

根据检测出的裂纹产生的部位和程度不同,应采用不同的方法修复。

(1)涂胶法 在裂纹两端钻止裂孔,孔径视裂纹部位及程度而定。对裂纹开60°坡口,坡口深度是壁厚的2/3,除油时,先用汽油洗,再用丙酮擦,最后用空气吹净,或者用10%的Na2SiO3在60℃时对缸体或对缸盖进行10min的处理,然后立即用水冲洗,冲洗后再用丙酮擦,并以空气吹干。

涂胶时,先把6101环氧树脂(100份)(质量,后同)同邻苯二甲酸二丁酯(15份)混合后,略加热并不断搅匀,再把被研成粉末状的间苯二胺(15份)注入上述混合物内,然后加热直到粉末全无;接着,再加入石英粉15份,石棉粉10份,铁粉(或铝粉)20份等填料,并搅拌均匀,将需涂胶的缸体盖加热到40℃,把配制好的胶粉涂上。涂胶多少视裂纹状况而定。缸体或缸盖涂胶变冷后即可粘牢。

(2)焊接法 先按涂胶法的步骤进行钻止裂孔、开60°坡口,并除油,但坡口要用砂纸磨光。当钻孔开坡口时,孔间部分应重叠,最后用凿子去掉多余的金属,使坡口边缘连成一条光滑的轮廓。

用铜焊条冷焊(对缸体不预热或预热的温度较低,如低于400℃)即采用小电流、锤击、分层焊。但是对于温度高、受力大的部位,应采用热焊法,即对缸体预热650~700℃,在焊后还应在500~550℃温度范围内保持1h,然后,随炉缓冷16h以上,直到缸体温度达到正常。焊条为纯镍制成。

(3)种钉法 种钉时,先在裂纹两端钻止裂孔,再沿裂纹序号钻孔、攻螺纹、旋入螺钉并切断、锉平。

为保证密封性,各螺钉间应相互搭接1/3直径长度,螺钉锉平前应用手锤轻轻敲击,有时还可用焊料进行钎焊。

3.气缸盖下平面的平面度的故障排除

气缸盖下平面的平面度超过规定极限值时,应予以故障排除。故障排除的方法是:用一个小平板和400#防水碳化硅砂纸研磨气缸盖下平面,以消除不平高点。研磨时,注意气缸盖的最小厚度尺寸应保持在规定值以上,若小于气缸盖厚度尺寸而平面度值又大于平面度极限值时,应更换气缸盖。

4.气缸盖与排气歧管接合平面的故障排除

当气缸盖与排气歧管接合平面度超过规定极限值时,应予以故障排除。故障排除的方法是:采用磨削的加工方法,但磨削量应小于0.30mm。

5.气缸盖与进气歧管接合平面的平面度的故障排除

当气缸盖与进气歧管接合平面的平面度超过规定极限值时,应予以故障排除。故障排除的方法是:采用磨削的加工方法,但磨削量应小于0.30mm。

6.气门座的故障排除

如果气门座与气门接触不均匀,或气门座接触宽度不在规定的范围内时,必须重磨或加工,故障排除后进行研磨。

(1)进气门座的故障排除 应使用三把不同角度的气门座故障排除刀具。第一把刀具的角度为45°;第二把刀具的角度为15°;第三把刀具的角度为60°,以适应进气门座三个不同角度的锥面,如图1-66a所示。进气门座的修整:首先用第一把45°的铰刀修整气门座粗糙的接触表面。第二步用第二把15°的铰刀修整气门座,并使45°铰刀修整的座面周界变为规定值。第三步用第三把60°铰刀修整气门座,使45°铰刀修整的座面宽度达到规定值。第四步用第一把45°铰刀刮去由于使用15°和60°铰刀修整气门座时所产生的毛刺。

对于用铰刀修整好的进气门座的工作表面应进行研磨。如图1-66b所示,研磨用气门研磨工具进行,其程序分为三步:第一步:粗磨,即在研磨工具上涂上较粗的研磨膏进行研磨,以研磨去刀痕或波纹。第二步:细磨,即在研磨工具上涂上较细的研磨膏进行研磨,以研磨出连续无间断的环形工作面。第三步:清理气门座上的研磨膏,并用红丹油对工作表面进行检测。应得到连续不间断、宽度均匀的环形印痕。

(2)排气门座的故障排除 排气门座的故障排除与进气门的方法基本相同,只是所使用的刀具角度不同,修复排气门座的第三把刀具角度为75°,以与排气门座的锥面角度相适应。

图1-66 气门座的故障排除

a)气门座的铰削 b)气门座的研磨

7.缸盖水道口故障排除

缸盖水道口故障排除,可采用环氧树脂胶粘补或堆焊后重开水道口的方法(但要注意预热、防止变形)。也可采用补板镶补法,即把腐蚀的水道口加工成台阶的圆孔,其深度一般为3mm左右,用4mm厚的铝板或钢板制成形状相同,略大于孔口的补板,用锤子与手冲头将补板嵌入孔内,然后开出水道口并修整。

8.气缸故障排除

(1)气缸故障排除尺寸的规定 需要排除故障的气缸,应按照规定的规格尺寸进行。奥拓发动机气缸体气缸的故障排除尺寸有两个规格;缸径加大0.25mm的为第一故障排除尺寸,缸径加大0.50mm的为第二故障排除尺寸。缸径加大的气缸应配装加大规格相同的活塞。

(2)气缸的故障排除方法 气缸加大尺寸的故障排除,采用镗削和珩磨的加工方法。镗削将气缸镗到工艺要求的尺寸,珩磨是使气缸磨到缸径尺寸的要求和几何精度的要求。

9.油底壳、气缸盖罩的故障排除

油底壳有裂纹、凸凹损伤以及气缸体下平面接合面有严重翘曲变形时,应根据需要采用焊接、校正法排除故障或更换。

气缸盖罩有裂纹、凸凹损伤以及气缸盖接合平面严重翘曲变形等现象,则应修整或更换。

10.气缸盖、气缸体的螺纹的故障排除

(1)火花塞座孔损坏 可用镶套法修复。先将原孔扩大,再加工一只铜材新套,采用过盈配合,装入扩孔中,再攻螺纹至原座孔内径。

(2)螺纹孔损坏 可将损坏的螺孔镗大,镶入螺塞,再在螺塞上钻孔攻螺纹至原螺纹孔径。

1.6.2 活塞连杆组的故障排除

1.活塞的故障排除

(1)活塞销座孔的铰削方法

1)选择铰刀:根据活塞销座孔的尺寸选择合适尺寸的长刃铰刀。

2)调整铰刀:将铰刀垂直夹持到台虎钳上,转动铰刀调整螺母,将铰刀调至刀片刚刚露出销座孔。

3)铰削销座孔:如图1-67所示,两手握住活塞,轻轻下压并推动活塞顺时针转动进行铰削。铰至刀片下端接近活塞下方销座孔的边缘时停止铰削,下压活塞使之从铰刀下方脱出,并松开台虎钳取出铰刀。然后重新将铰刀夹于台虎钳上,将活塞翻转180°(活塞销座孔上、下方向调换)重新铰削一次。

4)试配:用手掌的力量能够将活塞销推入一侧销座孔的1/3时,表明铰削符合要求,如图1-68所示,否则应调整铰刀进行进一步铰削。铰削过程中,两手握持要平稳,用力要均匀,而且每调整一次铰刀,要从销座孔两个方向各铰削一次。

图1-67 活塞销座孔的铰削

图1-68 活塞销与座孔的试配

5)刮削:铰削符合要求后,用木锤或铜锤将活塞销轻轻敲入销座孔中,再用冲头将活塞销从反方向冲出,然后根据销座孔表面的接触痕迹用三角刮刀进行刮削修正。刮削应按照“从里向外、刮大留小、刮重留轻”的原则进行,而且在刮削过程中应边刮边试,以防将销座孔刮得过大。刮削至能够用手掌的力量将活塞销推入1/2~2/3、接触面积达75%以上均匀分布时停止刮削。

(2)活塞的选配 发动机镗缸及重新镶套后,或者活塞产生严重损伤时,均应更换活塞。选配新活塞时应遵循以下原则:

1)活塞与气缸应为同一级故障排除尺寸。

2)同一台发动机上应尽量选用同一厂牌的同一组活塞。

3)不能整组选用时,应保证各缸活塞的材料、质量、尺寸一致,同一组活塞直径差不得大于0.02~0.025mm,质量差不大于4~8g。

2.连杆的故障排除

(1)连杆的选配

1)分解、清洗连杆组件,认真检测连杆体、连杆盖、连杆衬套以及连杆瓦,如有损伤或损坏的,必须予以更换。有条件时,应对连杆体进行探伤处理,如有裂纹或其他损伤时,应该予以更换。

2)连杆衬套不得有松动。内孔有划痕、损伤或磨损严重的,必须予以更换。对于增压柴油机,要求换装内孔留有加工余量的半成品衬套,压入后精确铰削内孔至标准尺寸。对于非增压柴油机,可以更换成品连杆衬套,压入后不用加工。

3)连杆大、小端(带衬套)中心孔的平行度和扭曲度偏差在100mm长度内不得大于0.08mm。超过时必须对连杆进行校对。否则,予以更换。

4)解体大修时必须更换连杆螺栓。

5)同台柴油机的连杆组的质量误差不得大于3%。超过时应予以磨削选配,磨削位置在连杆小头配重处。

(2)连杆轴瓦的选配 连杆轴瓦磨损超限后,可以根据曲轴修复等级进行选配,选配时必须保证连杆瓦与曲轴连杆颈的配合间隙。连杆瓦故障排除尺寸等级如下:

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(3)连杆的弯曲和扭曲的校正 如图1-69所示,由于常温下校正连杆会发生弹性变形,因此校正后可稍许加温处理。

3.活塞环的故障排除

活塞环与环槽的侧隙、端隙超过极限值时一定要选用同型号的活塞环整体更换。

图1-69 连杆弯曲和扭曲的校正

a)连杆弯曲的校正 b)连杆扭曲的校正

1.6.3 曲轴飞轮组的故障排除

1.飞轮的故障排除

飞轮工作表面是否有明显的划伤沟槽或飞轮的平面度大于0.20mm,应更换飞轮。

飞轮齿圈轮齿磨损严重或出现裂纹时,可将齿圈均匀加热至50~200℃,然后轻轻敲下,再将新齿圈加热到200℃,趁热压装到飞轮上。更换齿圈后,必须对飞轮进行静平衡试验,不平衡量不得超过10g·cm。

2.曲轴的故障排除

1)曲轴弯曲时根据其变形量可进行压校或更换曲轴。

2)曲轴的磨损:可用曲轴磨床按故障排除尺寸法对轴颈进行修磨。

3)曲轴轴向间隙超过极限值时,应更换半圆止推环。

4)曲轴径向间隙超过磨损极限时,应对相应轴承进行更换。

5)曲轴有裂纹时一般采用焊接方式修复。

6)曲轴断裂对汽车来说属严重的机件故障,一定要更换。

3.更换曲轴前油封

1)拆下V形带,再拆下正时齿带轮。

2)将油封取出器VW2085内件(图1-70箭头A所示)从外件中旋出2圈(约2mm),并用滚花螺钉(图1-70箭头B所示)锁紧。

3)旋出气缸螺栓,将油封取出器旋进曲轴,拆出油封。

图1-70 油封取出器

A—内件 B—滚花螺钉

4)安装曲轴前油封时,在曲轴颈上套上导套,在油封外圈和唇边涂机油。

5)经导套推入压套,用压套和气缸螺栓将油封压入到底。