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1、沈阳大学 凌永成,汽车维修技术与设备,第6章 汽车发动机维修,教学提示：汽车发动机技术状态的优劣对汽车运行性能的影响极大。熟悉汽车发动机的失效形式，掌握汽车发动机的维修方法具有重要意义。,教学要求：本章主要介绍发动机的失效形式、质量检测和维修方法。,重点内容是发动机的检测和维修方法。,要求学生了解发动机的拆装工艺，熟悉发动机的失效形式和检验方法，掌握基本的发动机维修技能。,6.1 发动机总成修理工艺,6.1.1发动机总成大修技术条件,为贯彻视情修理原则，防止提前进行发动机大修而造成浪费，或推迟发动机大修时机而造成汽车动力不足、运行速度下降、燃润料消耗量上升等的不良影响，因此规定发动机总成符合下
2、述条件时，方可送修理厂大修。,（1）发动机加速性能恶化，明显感觉起步加速时间和超车加速时间延长。,（2）发动机最大功率或汽缸压缩压力低于标准值25以上。,（3）汽缸磨损，其圆柱度误差达到0.1750.25mm，或圆度误差达到0.0500.063mm。,不少进口汽车发动机的制造厂家则规定按汽缸的极限磨损量作为是否要进行镗磨汽缸的标准，如丰田K、R和M系列发动机汽缸的极限磨损量为0.20mm。,（4）燃油和机油消耗量明显增加。,（5）发动机出现异响。,（6）发动机不能正常运转或根本不能运转。,（7）发动机重大损伤事故。,6.1.2发动机大修前的检测,发动机从汽车上拆下前，首先应向车主了解其技术状况
3、，有何故障症状。例如，发动机运转时有无异响、燃油消耗量是否超过标准值，曲轴箱窜气情况以及排放情况等。,在对诸因素进行综合分析后，再决定拆卸与否。为此，在发动机拆下前，应采用汽车检测设备对发动机的技术参数（表6-1）进行检测。检测的项目和方法如下。,表6-1 发动机诊断参数,1.汽缸密封性的检测,汽缸密封性与汽缸、汽缸盖、汽缸垫、活塞、活塞环和进、排气门等零件的技术状况密切相关。,在不解体的条件下，检测汽缸密封性的常用方法有：,（1）测量汽缸压缩压力。 （2）测量曲轴箱窜气量。 （3）测量汽缸漏气量或汽缸漏气率。 （4）测量进气管真空度。 （5）测量曲轴箱机油中金属磨屑的含量等等。,在就车检测时
4、，只要进行其中的一项或两项，就能确定汽缸密封性的好坏。,2.测量汽缸压力,测量活塞到达压缩行程上止点时的汽缸压缩压力的大小，此压力可以反映汽缸密封性的好坏。,根据汽缸压力的测量结果，与标准值进行比较，便可判断出汽缸与活塞的磨损情况、气门密封性的好坏以及汽缸垫是否烧损或冲坏等。,测量汽缸压力的方法有用汽缸压力表测量和用发动机分析仪两种方法。,1）用汽缸压力表测量,汽缸压力表为专用压力表，由表头、导管、单向阀和接头组成，如图6.1所示。,接头有锥形橡胶接头和螺纹接头两种，前者可以压紧在火花塞孔上，后者可以拧紧在火花塞螺纹孔上。,图6.1 汽缸压力表,图6.2 汽缸压缩压力测量法,值得注意的是，测量
5、汽缸压缩压力之前应确认蓄电池充足电，启动机状态良好，启动转速符合要求，方可开始测量汽缸压缩压力。,2）用发动机分析仪测量,图6.3 元征发动机综合分析仪,表6-2几种常见汽车发动机的汽缸压缩压力值,表6-3 根据汽缸压缩压力判断汽缸活塞组零件故障,3.发动机功率的检测,发动机的有效功率是评价发动机的综合性指标。通过检测发动机功率可以定性地确定发动机的技术状况和定量地评定发动机动力性的变化。通常可就车使用无负荷测功仪或发动机综合检测仪检查。,检测条件：发动机温度在80以上，点火、供油系工作正常。若功率测量值小于额定值75，则应将发动机拆下进行修理。,发动机功率检测方法有两种，即稳态测功法和动态测
6、功法。,1）稳态测功法,稳态测功法是将发动机安装在测功试验台架上，在节气门开度一定、转速一定、冷却液和机油温度均保持正常值的稳定状态下，利用测功机测出发动机的转速和扭矩，并按下式计算发动机的有效功率,图6.4 发动机测功试验台架（发动机测功机）,Pe有效功率（kW）； Ttq发动机扭矩（Nm）； n发动机转速（r/ min）。,如果节气门全开、发动机在标定转速稳定运转，则这时发动机输出的有效功率即为标定功率。,由于稳态测功法需通过测功机对发动机施加负荷，因此稳态测功法为有负荷测功法。,2）动态测功法,动态测功法是在发动机加速过程中测量发动机功率的方法。由于动态测功法无须对发动机外加负荷，因此又
7、称无负荷测功法。无负荷测功特别适用于对在用车辆发动机的功率检测，测量精度比稳态测功法稍差。,当发动机在怠速运转时，如果突然全开节气门，将发动机加速到较高转速，这时发动机输出的有效功率越大，曲轴的角加速度也越大，加速时间则越短。,（1）发动机瞬时功率的测量。,当发动机加速到转速n时，在该转速下的瞬时功率可表示为,（6-2）,（6-2）,式中 Pt瞬时功率（kW）； n发动机转速（rmin）； dndt曲轴瞬时加速度（rs2）； c系数，cc1c2； c1与发动机转动惯量有关的常数，c1 ； c2与发动机在某一转速下的稳态功率和动态功率差值有关的修正系数，可通过台架对比试验得到； I发动机运转件对
8、曲轴中心线的当量转动惯量（kgm2），可通过测量或计算确定。,式（6-2）表明，发动机加速到某一转速时的瞬时有效功率与该转速及该转速下的瞬时加速度的乘积成正比。因此，只要测出加速过程中的这一转速及其对应的加速度，即可求出该转速下的有效功率。显然，将发动机加速到标定转速，则求得的有效功率就是发动机的标定功率。,（2）发动机平均有效功率的测量。,发动机在指定转速范围内的平均有效功率为,Peav= （6-3）,Peav平均有效功率（kW）； T发动机从初始转速n1加速到终止转速n2的加速时间（s）； K测功常数； n1、n2指定的初始转速、终止转速。,上式表明，发动机在指定转速范围内的平均有效功率与
9、加速时间成反比，即加速时间越短，发动机的有效功率越大；反之亦然。因此，只要测出从初始转速n1加速到终止转速n2所经历的加速时间T，便可求得该转速范围内的平均有效功率。,表6-4 汽油机功率不足的故障分析,4.发动机异响的检查,发动机有异常声响，则表明发动机有故障。异响可用机器听诊器（图6.5）或相当的异响检测仪检查。,在无检测仪器的情况下，常用人工判断。判断异响的方法是通过变换发动机工况、采用火花塞断火或喷油器断油、踏下与释放离合器踏板以及比较发动机冷态与热态时声响强弱程度的变化进行，根据发动机上所有运转件产生异响时的音调、频率、音质和强度不同的声响特征，通过听觉直接判断。,图6.5 机器异响
10、听诊器,5.进气管真空度的测量,进气管真空度是进气管内的压力与大气压力的差值，单位为kPa。发动机进气管真空度的大小随汽缸活塞组零件的磨损而变化，并与气门组零件的技术状况、进气管的密封性以及点火系和供油系的调整有关。,检测进气管真空度，可以用来诊断发动机多种故障。,图6.6 真空表 1表头 2软管,在发动机正常状态，真空表指针应稳定地停在5774kPa范围内,当真空表指针稳定且比正常状态的示值低1030kPa时，表明进气支管泄漏,当表针在23.667.4kPa之间摆动时，表明气缸衬垫漏气,当表针在37.660.7kPa之间摆动时，表明气门密封不良,若气门弹簧折断，真空表指针将在3374kPa之
11、间迅速摆动,若气门导管磨损，则表针将在860kPa之间摆动,若点火过迟，表针将稳定地停在4757kPa范围内,若混合气过浓，表针缓慢摆动；若混合气过稀，则真空表示值无规律下降,6.曲轴箱窜气量的检测,随着汽缸活塞组零件的磨损，窜入曲轴箱内的气体会逐渐增多。,例如，新发动机曲轴箱窜气量约为1520Lmin，磨损后的发动机则高达80130Lmin。曲轴箱窜气量的多少与发动机运行工况有关。在一定工况下，单位时间窜入曲轴箱内的气体量，可作为衡量汽缸密封性的尺度。,测量仪表及测量步骤如下：,（1）测量仪表：QCY1型曲轴箱窜气量测定仪。 （2）测量条件：在底盘测功试验台上对发动机加载，节气门全开，发动机
12、在最大扭矩转速下运行。 （3）测量步骤如下。,堵住机油标尺插口及曲轴箱通风进、出口，保持曲轴箱密封。,在机油加注口上安装气嘴，接上橡胶管。橡胶管的另一端连接仪表入口。 缓慢均匀地开启测定仪的调节阀，直至全部开启为止。 记下仪表示值。,表6-5 单缸平均曲轴箱窜气量参考值,7.检查汽缸表面及活塞顶状况,当发动机有异响或汽缸一活塞组件密封状况不良、缸壁拉伤时，可使用工业纤维内窥镜对汽缸表面和活塞顶状况进行窥查，必要时对异常现象可拍片分析（图6.8），为发动机大修提供依据。,图6.8 使用内窥镜对汽缸表面和活塞顶状况进行窥查,条件允许时还可以利用废气分析仪（图6.9）检测发动机废气中的CO和HC的排
13、放量。,图6.9 尾气分析仪,6.1.3发动机大修工艺过程,1.发动机大修工艺过程分类,目前，实际采用的发动机大修工艺过程主要有下列两种。,1）传统的发动机总成大修工艺过程,传统的发动机大修工艺包括拆装调试工艺和零件修理工艺两个主要部分。,这种大修工艺明显的特点之一就是要进行镗缸和磨曲轴，即对基础件和关键零件进行修理和机械加工。,图6.10所示为传统的发动机总成大修工艺过程框图，目前使用较为普遍。,图6.10 传统发动机总成大修工艺,2）以更换零件为主的发动机总成大修工艺过程,以更换零件为主的发动机总成大修工艺与传统大修工艺的区别在于，零件经鉴定后将其分为可用件和需更换件两类，取消了对汽缸和曲
14、轴的机械加工，如图6.11所示。,图6.11 以更换零件为主的发动机大修工艺过程,对缸体和曲轴不进行机械加工有两种原因，首先是不同型号发动机基础件的可维修性有异，例如丰田凌志400轿车配置的1UZFE型发动机，汽缸和曲轴无修理尺寸，也无修理尺寸的活塞与轴承供选择；其次，虽然大多数发动机的缸体和曲轴有修理尺寸，但当缸体或曲轴损坏且无法修复时，则以维修用发动机部件（Service engine assembly）来替代已损坏的零件。,维修用发动机部件俗称“中缸”或“短缸”。它由发动机制造厂家将缸体、曲轴、活塞连杆组等按装配工艺技术要求组装而成。用“中缸”取代缸体、曲轴等需更换件后，既能保证发动机的
15、大修质量，延长质保里程，又能大大缩短发动机大修停厂时间，很受用户青睐，近年来在我国得到长足发展，如上海桑塔纳、北京切诺基等发动机大修中对“中缸”的选用已不少见。,2.发动机大修过程中的工序安排方法,发动机大修工艺过程包含很多工序，如果把整个大修工艺过程视为一个系统，用统筹法对这些工序加以合理安排及规划，使其相互密切配合，协调一致，不仅可以确保大修质量，而且还能缩短工时，减少费用，从而获得较大的经济效益。,大修发动机时，应先将发动机总成从车上拆卸下来，经分解、清洗和检验之后，再进行各项修理作业。,由于不同品牌、不同类别的汽车的具体结构差别较大，发动机总成拆卸和发动机分解的步骤和方法也各不相同。,
16、操作时应严格按照维修手册中规定的程序和操作规范进行。,6.2 汽缸体、汽缸盖和曲柄连杆机构的修理,6.2.1汽缸体和汽缸盖的检修,汽缸体和汽缸盖是发动机的基础零件。两者的材料多为灰铸铁、合金铸铁或铝合金铸造而成。,同时，汽缸体和汽缸盖各部分因工作温度不均匀所引起的热应力，还可能与工作载荷、铸造残余应力等相叠加，使零件应力集中处产生裂纹等。这些都将影响发动机的性能指标和使用可靠性。,它们的结构形状复杂，并在高温、高压及交变载荷下工作，因而不仅各配合表面会产生磨损，而且由于工作载荷和铸造残余应力的作用，也容易产生变形，使其形状和位置误差增大，并破坏各配合副的相互关系。,1.汽缸体和汽缸盖裂损的检修
17、,发动机使用过程中，发现冷却液异常减少，机油内混有冷却液，则表明缸体或缸盖可能有裂纹或蚀损穿洞。裂损会导致漏油、漏气和冷却液渗漏，影响发动机正常工作。,裂损可用水压或气压试验来检查，试验压力约0.30.4MPa。不过用气压试验时，应在被查部位涂肥皂水。此外，也可把染色渗透剂喷到燃烧室、气门座和缸体表面等被检部位，若渗透剂渗入内部，则表明有裂纹，如图6.23所示。,图6.23 缸体裂纹的检查,缸盖和缸体的裂损可视情采用粘接、螺钉填补或焊接修复等方法，必要时应予更换。,2.汽缸体和汽缸盖变形的检修,汽缸体和汽缸盖平面的翘曲变形，多由于缸盖螺栓拆装顺序不对，拧紧力矩不符合标准，在高温时拆卸汽缸盖，或
18、发动机长期过热等原因引起。螺孔周围也会受拉力作用造成局部凸起。,汽缸体上平面和汽缸盖下平面的翘曲可用精密直尺和塞尺检查，如图6.24所示。,图6.24 汽缸体和汽缸盖变形检查 a）缸体 b）缸盖,一般缸体的平面度误差不超过0.10mm，丰田3Y、22R汽缸体平面度误差不超过0.05mm，汽缸盖不超过0.15mm。,3.汽缸磨损后尺寸的测量,测量已磨损的汽缸直径是确定汽缸修理尺寸的依据。汽缸直径通常使用量缸表配合外径千分尺进行测量，其测量方法和测量部位如图6.25所示。,图6.25 汽缸磨损量的检测,4.汽缸的镗磨,镗磨汽缸是指用镗缸机对汽缸实施镗削加工和使用珩磨机对镗削后的汽缸进行珩磨，以恢复
19、汽缸正确的几何形状，去除汽缸表面出现的拉伤和斑痕。,图6.26 镗缸机,图6.27 汽缸珩磨机,图6.28所示为汽缸镗磨工艺示意图。因镗削后在缸壁2上留下微量的刀痕“螺距”，其值约为0.030.10mm。为了降低缸壁表面的表面粗糙度值，则需进行珩磨。,图6.28 汽缸镗磨工艺示意图 1镗刀 2缸壁 a螺距,磨缸的主要加工工具是带有砂条的珩磨头，如图6.29所示。珩磨头依靠汽缸孔内圆定位，与珩磨机主轴挠性联接，因而可以消除主轴与汽缸中心线的偏差。,图6.29 珩磨头,珩磨头由珩磨机主轴带动旋转，并作上下往复运动。汽缸壁经过珩磨，条形油石从汽缸表面磨去薄薄的一层金属，留下相互交叉的细微网纹（图6.
20、30）。,图6.30 珩磨网状轨迹 1-前进行程开始时的磨条位置；2-返回行程终了时的磨条位置； 3-前进终了时的磨条位置； -磨痕螺旋线相交的角度,磨削时珩磨头的圆周速度与往复运动速度在磨削中形成的交角是影响磨缸质量和粗糙度的主要因素。,如果汽缸磨损量不大，也可以使用如图6.31所示的手动珩磨机对汽缸内圆表面进行修整。,图6.31 手动珩磨机,5.镶汽缸套,无修理尺寸的汽缸，或汽缸虽有加大修理尺寸，但其磨损后的尺寸已接近或超过最后一级修理尺寸时，可用镶汽缸套的方法进行修理。,对于未装干式缸套的缸体，安装新缸套前，应在缸体上加工承孔。承孔内径与缸套外径采用过盈配合，过盈量为0.030.08mm
21、，汽油机干式缸套上端面应与汽缸体上平面平齐。,更换湿式缸套时，只需拆旧装新，不需要对承孔进行机械加工。装配时注意汽缸套应高出汽缸体上平面0.030.10mm，以防漏水。,图6.32 镶汽缸套时汽缸的加工尺寸,6.2.2曲轴飞轮组的检修,1.曲轴损伤的检查,曲轴的损伤主要是主轴颈和连杆轴颈的磨损，轴颈表面拉伤、烧蚀，曲轴弯曲或扭曲变形，严重时出现裂纹，甚至断裂。,曲轴轴颈的磨损量可用外径千分尺按图6.33所示测量方法和测量部位测量。,图6.33 测量主轴颈和连杆轴颈的直径,检查曲轴弯曲变形时，可将曲轴两端主轴颈放在测量平板上的V形块上，用百分表进行测量，方法如图6.34所示。,图6.34 检测曲
22、轴弯曲变形,变形过大时，应采用热校、冷压或敲击法消除，必要时更换曲轴。曲轴上的裂纹可通过磁力探伤检查。,2.曲轴的磨削加工,曲轴轴颈磨损或轴颈的圆度、圆柱度超过极限值，均须在专用曲轴磨床（图6.35）上按曲轴修理尺寸修磨轴颈。,一般主轴颈和连杆轴颈应按同一级的修理尺寸磨削，以便分别选配同一级修理尺寸的轴瓦。磨削前应先确定各轴颈的修理尺寸，购买选配轴承。,图6.35 曲轴磨床,3.曲轴主轴承和连杆轴承的选配,1）轴承选配,曲轴轴承俗称轴瓦。为了正确选配轴承，应了解上下轴承的组合特点和轴承、轴承盖、曲柄以及缸体上有关数码和字母的含义。,（1）按曲轴轴颈选配轴承。此类轴承也称“组瓦”，当轴颈尺寸确定
23、后，则轴承尺寸也就确定了，在一组主轴承或连杆轴承中，可任意选取一片上轴瓦和一片下轴瓦配对。,（2）以轴承承孔尺寸选配轴承。这种轴承也叫“对瓦”，只能对号入座。例如，丰田22R发动机曲轴的标准主轴承尺寸分4组，以轴承背面印的数码1、2、3、4表示。,在缸体下平面上打印出一组5位数码（1号5号），依次代表从第1第5道主轴颈应选配的轴承号，如图6.36所示。,图6.36 丰田22R主轴承选配,（3）根据轴颈尺寸或色标选配轴承。选配切诺基的连杆轴承和主轴承时，应根据所测轴颈尺寸或色标（轴颈尺寸按公差分组的标记），并结合配合间隙来选配。一对上、下轴承尺寸（或色标）可以相同，也可以不同，但上、下轴承尺寸差
24、不得大于1个轴承级别尺寸。,表6-7 切诺基连杆轴承选配表,更换丰田1UZFE发动机曲轴主轴承时，可这样选配：将打印在缸体和曲轴上的数码相加，然后按表6-8中的数码范围选配相应的轴承尺寸数码。,（4）根据轴承承孔、轴颈和轴承上的尺寸数码选配。,表6-8 丰田 1UZFE曲轴轴承选配表,标准轴承有五个尺寸，分别用“1”、“2”、“3”、“4”、“5”表示。而连杆轴承选配时，将印在连杆盖和曲轴上的数码相加，然后选择与上述数码之和相同的轴承数码。标准连杆轴承有6个尺寸，分别以印在连杆盖上的数码“2”、 “3”、 “4”、 “5”、“6”、“7”表示。,丰田1UZFE曲轴、缸体、轴承和连杆上的数码标记
25、的位置分布如图6.37所示。,图6.37 1UZFE轴承选配标记 a）主轴承的选配数码 b）连杆轴承的选配数码,2）轴承与轴颈油膜间隙检查,曲轴轴颈与轴承的配合间隙，也称油膜间隙。,油膜间隙的检查方法：用外径千分尺测量轴颈外径，用内径千分尺测量安装好的轴承内径，内径与外径的差值即为油膜间隙。也可用塑性塞尺（用合成树脂制成的细丝状量具，也叫压力量规）进行测量。,图6.39 塑性塞尺测量油膜间隙,4.飞轮的检修,若飞轮齿圈有龟裂、磨损、拉伤等缺陷，飞轮工作面（与离合器摩擦片接触的表面）有刮伤、偏磨以及飞轮螺栓孔附近有裂纹、刮伤和偏磨严重或螺栓孔有裂纹等缺陷，应予以更换。,飞轮组装到曲轴上后，应检查
26、其端面圆跳动量，飞轮端面圆跳动量的极限值为0102mm。测量飞轮工作面跳动量的方法如图6.40所示。,图6.40 测量飞轮工作面的跳动量,6.2.3活塞连杆组的检修,1.活塞、活塞环与活塞销的选配,活塞常出现的损伤是环糟磨损、裙部拉伤及偏磨损或销孔磨损。活塞环的损伤多由于润滑不良、高温和燃烧气体的高压及高速运动造成环表面拉伤、磨损，活塞环上、下工作面异常磨损，甚至出现活塞环在其槽内被积炭粘住、卡死而失去弹性，导致密封不良。,此外，由于气体压力和惯性力的作用，活塞销与活塞销座孔之间的相对运动，也使活塞销与其座孔磨损。,活塞、活塞环与活塞销是易损件，大修时一般成套换新。,检查活塞环端隙时，先将活塞
27、环放入汽缸内，再把活塞倒置装入汽缸，把活塞环推到正常行程的下极限位置，抽出活塞，把塞尺插入活塞环开口间检查，如图6.41所示。,图6.41 测量活塞环开口间隙 1活塞环 2塞尺,检查活塞环侧隙时，将活塞环平插入环槽，然后把塞尺插入两者侧隙中检查，如图6.42所示。,图6.42 测量活塞环轴向间隙 1活塞连杆组件 2塞尺,2.连杆、连杆衬套和连杆轴承的检修,图6.44 测量连杆弯曲变形量 1检测平面 2下量脚 3上量脚 4量规 5活塞销 6连杆,图6.45 连杆弯曲变形校正法,图6.46 测量连杆扭转变形量 1检测平面 2下量脚 3上量脚 4量规 5活塞销 6连杆,图6.47 连杆扭转变形校正法
28、,6.3 配气机构的修理,发动机的配气机构必须按照配气凸轮型线所确定的规律定时开闭进、排气门，开启要迅速，落座应平稳，无反跳和抖动，确保燃烧室密封，并有较高的充气效率和较低的振动和噪声，工作可靠，寿命长。,使用中若发动机配气机构失调，部分零件的磨损、变形、烧蚀等损伤最终将导致配气正时失准，使发动机功率降低。,此外，使用中若正时链条过度磨损、正时同步齿形带与正时带轮的牙齿缺损，将会导致气门与活塞的运动发生干涉，严重时会导致活塞与气门相碰撞（活塞顶气门）而发生机械损伤（气门杆弯曲、气门头歪斜或活塞破损）。,6.3.1气门组零件的检修,1.气门的检修,当气门工作面磨损、烧蚀时，可在专用气门光磨机或气
29、门车削机上进行加工（图6.48）；出现严重烧蚀、开裂时应更换。,图6.48 修磨气门杆尾端面,图6.49 检测气门杆弯曲和气门头歪斜情况 1气门 2百分表 3顶针 4平板 5V形块,测量气门头边缘厚度（图6.50）和气门长度（图6.51），若头部边缘厚度超过使用限度则应修复或更换气门，长度超过使用限度则应更换气门。,图6.50 气门头边缘厚度 图6.51 气门长度,2.气门导管的检修,1）气门导管磨损的检查,气门导管磨损后会使其与气门杆的配合间隙增大，导致气门工作时摆动，关闭不严，造成漏气，特别是当高温气体窜入气门杆与导管间隙时排气门产生过热，加速磨损，严重时会造成导管内润滑油烧结，使气门卡死
30、。,图6.53 测量气门导管内径,2）更换气门导管,当气门导管内孔磨损，且超过最后一级修理尺寸时，应更换。更换气门导管时，应先用铳子或压床将旧气门导管按规定方向压出。,安装新气门导管时，应根据导管外径适当铰削承孔，使其有一定的过盈量。安装导管时，应对缸盖加热，可用热水（6080），或用喷灯（图6.54）加热。,图6.54 汽油喷灯,3.气门座的铰削与研磨,1）气门座的铰削,气门座通常用一组气门座铰刀进行加工。气门座铰刀由多只不同直径、不同锥角的铰刀组成，如图6.55所示。铰削作业应在镶气门导管后进行，这样才能保证气门座与气门导管的中心线重合。,图6.55 气门座铰刀 1、2、330、45和60
31、铰刀 4导管铰刀 5铰刀杆 6铰刀把手,气门座的铰削过程如图6.56b、c所示，一般应先粗铰后精铰。先用45铰刀加工工作面，然后用气门进行试配，并根据气门工作锥面接触带的位置和宽度用30或60铰刀进行调整铰削。接触带偏向小头，用60铰刀铰削；接触带偏向大头，如图6.56所示，用30铰刀修整铰削好的气门座，宽度应为1.21.6mm。与气门试配后，气门上的工作面接触带应处在中部偏下，则为正确。,图6.56 气门座的角度,2）气门座的磨削,有些气门座材质十分坚硬，不易铰削，可用气门座光磨机进行磨削。,3）气门的研磨,气门座铰削好后，应在气门与气门座之间涂上少许研磨砂进行手工研磨，以保证气门与气门座的
32、密封性。,图6.57 气门研磨机,6.3.2气门传动组零件的检修,1.凸轮轴及其轴承的检修,1）凸轮轴弯曲状况检查,凸轮轴弯曲变形可用其两端轴颈外圆或两端的中心孔作基准，测量中间一道轴颈的径向圆跳动量，如图6.62所示。,图6.62 凸轮轴弯曲的检验,凸轮轴径向圆跳动量的允许值为0.010.03mm，其极限值为0.050.10mm。若超过极限值，可对凸轮轴进行冷压校正，必要时应更换。,2）凸轮轴凸轮高度的检查,凸轮轴上凸轮的损伤形式有表面磨损、擦伤和麻点剥落等，其中以磨损最为常见。,凸轮高度可用外径千分尺或游标卡尺（图6.63）测量。,3）凸轮轴轴向间隙的检查,如图6.64所示，若间隙超差，可
33、用加厚的止推凸缘补偿。测量轴向间隙时，只须装好前后两个轴承盖。,图6.63 凸轮高度 图6.64 凸轮轴轴向间隙的检查,2.液压气门挺杆的检查,液压气门挺杆失效，会引起发动机严重异响，应及时检查更换。修理时主要检查挺杆体的损伤情况、挺杆体与其承孔的配合间隙，并对挺杆总成进行模拟功能检查。,1）挺杆体损伤检查,检查挺杆体底面和圆柱体外表面是否出现擦伤痕迹。,2）泄沉试验,泄沉试验又称漏降试验，用于模拟液压气门挺杆在受载沉降情况下，检验液压气门挺杆的泄沉速率是否在规定的公差范围内，以确保液压挺杆的零间隙工作。,1指示表指针 2重臂 3推杆 4压头 5油杯 6手柄,图6.65 泄沉试验仪,3.正时齿
34、轮、链条与链轮及同步齿形带的检修,测量链条长度时，为使测量准确，应施加50N的拉力。如图6.66a所示，将链条拉直后再用游标卡尺测量。如丰田22R发动机17个链节的极限长度超过147mm时就要更换链条。,图6.66 正时链条与链轮的测量 a）正时链条伸长量的测量 b）链轮磨损量的测量,据统计，大约有50%的正时齿带故障是由于齿带张紧器的原因造成的，其中张紧器的滚轮轴承卡死、导向轮轴承卡死（图6.67）以及液压张紧器漏油导致的故障比较常见。,图6.67 导向轮轴承卡死,6.4 发动机总装配及磨合,发动机总装配是发动机大修的最后一个作业环节。装配工作的好坏，将直接影响发动机的维修质量，与汽车的动力
35、性、经济性有密切关系。,6.4.1发动机总装配,1.发动机总装配注意事项,（1）使用专用工具。 （2）待装配零件、部件必须保持清洁，不得沾有异物。 （3）有相对运动的配合副的工作表面，装配时应涂清洁润滑油，所有衬垫与密封圈应更换新件，各重要密封部位要涂密封胶，以防漏水、漏油。 （4）各部位螺栓、螺母应按照维修手册中规定的扭矩和顺序拧紧，以防零件松脱和变形。 （5）装配中应注意装配记号的方位、对正，各部位的配合间隙符合要求，以确保安装关系正确。,2.发动机总装配的要点,1）活塞连杆组的装配,对于采用全浮式活塞销的活塞连杆组，应预热活塞（约5070），注意活塞顶上的向前标记与连杆杆身上的向前标记；
36、各道活塞环不应错位或装反，有数码或标记的一面应朝上，相邻活塞环的开口应相互错开。,对于半浮式活塞销，应按厂家规定进行热装（连杆加热到240）或在常温下进行压装配。压装时应采用专用承压和导向工具，以免活塞裂损或活塞销偏斜。,2）曲轴的安装,轴瓦装入缸体时，对于“组瓦”，因各道轴瓦可互换，只需注意上、下轴瓦不可装反，轴瓦上的油孔（或油槽）与缸体上的油道口对正即可。对于“对瓦”，因各道轴瓦不可互换，不仅上下不能装反，每对瓦的前后位置也不能装错。,安装推力轴承时，应将有抗磨合金层并有油槽的一面朝向曲柄一侧。各道轴承盖应对号入座，按规定力矩和顺序拧紧其螺栓。检查曲轴轴向间隙，其值应符合要求。,3）活塞连
37、杆组的安装,装入汽缸前要确认活塞与汽缸序号一致，把各道活塞开口方位调整好。连杆轴承盖装配好后，应检查连杆大头的轴向间隙是否符合要求。,对于轻型柴油发动机，活塞连杆组装入汽缸后，应检查活塞顶凸出或凹入汽缸体上平面的距离是否符合要求。不符合标准值时，可以选用不同厚度的汽缸垫调整。,顶置凸轮轴的安装，应在汽缸盖安装后进行。对于双凸轮轴的，注意区分进气凸轮轴与排气凸轮轴。,安装摇臂轴时，应识别进、排气摇臂和摇臂轴，两者不可互换。,对下置凸轮轴发动机（如丰田2Y、3Y），安装曲轴后应接着安装凸轮轴，注意各道轴承装入座孔时，其油孔应与座孔上油道对正，轴颈与轴承配合间隙及凸轮轴轴向间隙符合要求。,4）凸轮轴
38、及配气机构的安装,安装正时链条、同步齿形带和齿轮时，应注意配气正时记号要对正，如图6.69所示。,图6.69 配气正时记号 a）链条与链轮正时记号 b）同步齿形带与带轮正时记号 c）正时齿轮记号,5）分电器的安装,安装分电器时应注意其传动环节相关零件的方位，以保证点火正时准确无误。,（1）曲轴定位。摇转曲轴，使第一缸活塞处于压缩行程上止点前，制造厂家所规定的点火提前位置。如丰田22R点火提前角为8，东风EQ6100为9。,（2）机油泵驱动轴定位。部分车型的机油泵由分电器轴驱动，分电器传动轴端的偏置双切面刃部与机油泵轴端的偏置槽口相配合。,由于分电器插入汽缸体座孔后，其轴上齿轮与凸轮轴上的螺旋齿
39、轮啮合过程中，要相对转过一个角度，因此为了保证分电器安装后位置正确，机油泵轴槽口的方位要预先设定，可与缸体平行或倾斜一定角度，如图6.70所示。,图6.70 机油泵轴定位 a）槽口平行 b）槽口倾斜,（3）分电器与分火头定位。安装分电器前，应使其壳体上的记号与其传动齿轮轴上的记号对齐，如图6.71所示。然后将分电器插到位，并将其固定，确认分火头指向与分电器盖上“1”缸高压线插孔方位一致，则表明分电器安装正确。,图6.71 分电器定位,6.4.2发动机的磨合与试验,发动机的磨合分冷磨合和热磨合两种。冷磨合是用其他动力带动发动机运转，进行磨合的过程。热磨合是以发动机本身产生的动力进行磨合的过程。,
40、冷磨、热磨的目的是为了细化发动机在修理、装配中各零件间的摩擦表面的粗糙度，以获得更为良好的配合。,1.发动机的冷磨合,冷磨合是对汽缸与活塞环、曲轴轴承和凸轮轴轴承等主要配合表面的磨合。磨合时侧置气门式发动机不装汽缸盖、顶置气门式发动机不装火花塞或喷油器（柴油机）。一般在专用设备上进行。如图6.72所示的是一种冷磨、热试与测功的联合装置。,图6.72 发动机磨合、试验、水力测功联合装置 1-凸缘盘； 2-秤力机构； 3-水力制动鼓；4-反向离合器； 5-变速手把； 6-变速箱；7-摩擦离合器； 8-离合器手把,2.发动机的热磨合,发动机经冷磨合后重新安装在磨合台架上，利用本身产生的动力进行热磨合
41、。热磨合分为无负荷热磨合和有负荷热磨合两个阶段。,1）发动机的无负荷热磨合,无负荷热磨合规范：发动机转速为6001000rmin；时间为1h。磨合时要注意发动机正常出水温度为7595、机油温度为7585。若不正常时立即停机排除。,机油压力应符合原厂规定，否则应检查润滑系。若发现异响，应立即停机检查，排除故障。合理调整点火提前角。发动机应无漏油、漏水、漏气和漏电现象。,2）发动机的有负荷热磨合,发动机经过冷磨合和无负荷热磨合后，还必须进行有负荷热磨合，即通过加载装置，使发动机负载运转。进一步改善摩擦副工作表面的微观不平度，检验新修发动机的功率恢复情况。,3.发动机试验,发动机大修竣工质量评定项目
42、、技术要求、手段、方法等按GBT15748.2 1995标准进行。,能否满足使用要求，还需用加载试验的方法，测量出反映发动机动力性和经济性的几项技术指标进行鉴定（表6-13）。,发动机修复后在条件许可的单位可以进行功率测试。无测功设备的单位，可于汽车修竣后，在道路试验中通过检验汽车的加速性能来评价发动机动力性能。,表6-13 部分汽车技术性能指标,6.4.3发动机总成大修验收的技术要求,发动机的验收是在热状态下进行的，验收时应符合下列条件：,（1）发动机的零部件及附件装配齐全，且符合要求。在正常工作温度下，启动迅速（5s内启动）；环境温度汽油机不低于-5，柴油机不低于5时启动顺利。 （2）汽缸
43、压力、进气管真空度、机油压力应符合规定。 （3）发动机在任何转速下应能稳定地工作，没有断火、过热及发抖现象。怠速稳定，符合原厂规定。 （4）高、低速转换时不熄火。 （5）大修后的发动机在磨合期内，要按规定加装限速片。发动机排放应符合标准。,允许有下列情况：,（1）定时链条、定时链轮有极轻微而均匀的噪声。 （2）气门杆端与摇臂间有极轻微的声音。 （3）排气管有极少冒气。 （4）机油泵有极轻微的声音。 不允许有下列情况： （1）活塞、活塞环和活塞销不允许有金属敲击的异响。 （2）曲轴轴承或连杆轴轴承不允许有金属碰声的异响。 （3）汽缸衬垫不允许有漏气的声音。 （4）发动机各部位不允许有漏油、漏水、
44、漏气、漏电等现象。,发动机大修质量的评定按GBT15748.21995规定进行，采用综合项次合格率来衡量，分为优等、一等、合格、不合格四级。,复习思考题,1.发动机大修前应进行哪些检测？,2.如何测量汽缸压力？,3.如何测量汽车发动机功率？,4.如何测量进气管真空度并判断发动机的技术状态？,5.简述汽缸体、汽缸盖的维修方法。,6.简述曲柄连杆机构的维修方法。,7.简述配气机构的维修方法。,8.简述发动机总装配的工作要点。,9.简述发动机磨合规范与要求。,教学提示：汽车底盘技术状态的优劣对汽车运行性能的影响极大，熟悉汽车底盘系统的故障原因和诊断、维修方法具有重要意义。,第7章 汽车底盘维修,教学
45、要求：本章主要介绍汽车底盘系统的维修方法。重点内容是汽车底盘系统的诊断和维修方法。,要求学生了解汽车底盘系统的常见故障现象，熟悉故障原因和诊断、检验方法，掌握汽车底盘系统的维修技能。,7.1 离合器的维修,在汽车传动系统中，离合器（图7.1）的作用主要是保证汽车平稳起步、便于换档，防止传动系过载。,图7.1 离合器,7.1.1离合器故障排除分析,1.离合器打滑,离合器打滑的常见原因及排除方法见表7-1。,表7-1 离合器打滑的常见原因及排除方法,2.离合器发响,离合器发响的常见原因及排除方法见表7-2。,表7-2 离合器发响的常见原因及排除方法,3.换挡困难,离合器系统有故障或调整不良时，会导
46、致变速器换挡困难，其常见原因及排除方法见表7-3。,表7-3 变速器换挡困难（离合器问题）的常见原因及排除方法,7.2 手动变速器的维修,7.2.1手动变速器常见故障与排除,手动变速器（图7.14）在使用中常见的故障主要有变速器异响、变速器乱挡、跳挡以及换挡困难、变速器异常振动和变速杆发抖、变速器漏油等。,图7.14 手动变速器,7.3 金属带式无级变速器CVT的维修,7.3.1金属带式无级变速器CVT的原理,金属带式无级变速器CVT (Continuously Variable Transmission，图7.16)主要由主动轮组、从动轮组和金属带（图7.17）或金属链（图7.18）构成。,
47、图7.16 金属带（链）式无级变速器CVT基本结构,图7.17 金属带 图7.18 金属链,7.3.2 CVT的优点,无级变速传动具有常规变速传动无法比拟的优点。,由于无级变速传动CVT与有级传动有着原则性的差别，由计算机控制速比连续的变化，不会出现MT的换挡时速比的跳跃，因此乘客感到的只是汽车的平稳加速，而不会感到换挡冲击。,同时，使汽车的操纵大为简化，降低了驾驶人的劳动强度，使汽车的驾乘舒适性显著提高。,日产轩逸Xtronic CVT与传统自动变速器（ AT）换挡性能的比较如图7.19所示。,图7.19 Xtronic CVT与传统自动变速器（AT）换挡性能的比较,7.3.3 CVT应用,
48、目前，比较成熟的CVT主要有奥迪multitronic CVT、日产轩逸XTRONIC CVT（图7.20）、三菱 INVECS CVT（图7.21）、旗云CVT（技术来源于Mini Cooper）、派力奥Speedgear（ECVT）以及本田飞度CVT（带有S挡）等。,图7.20日产轩逸Xtronic CVT 图7.21三菱 INVECS CVT,7.3.4 CVT的维修,以奥迪01J CVT（图7.22和图7.23）为例，介绍CVT常见故障及解决方法。,图7.22 奥迪multitronic CVT（01J无级变速器）剖视图,图7.23 奥迪multitronic CVT零件图,7.4 自
49、动变速器维修,7.4.1自动变速器类型与结构,1.自动变速器类型,在自动变速器的发展过程中出现了多种结构形式。自动变速器的驱动方式、挡位数、变速齿轮的结构形式、变矩器的结构类型及换挡控制形式等都有不同之处。,自动变速器按照汽车驱动方式的不同，可分为前轮驱动自动变速器和后轮驱动自变速器两种。,后轮驱动自动变速器(图7.24)的变矩器和行星齿轮机构的输入轴及输出轴在同一轴线上，因此轴向尺寸较大，阀体总成则布置在行星齿轮机构下方的油底壳内。,图7.24 后轮驱动自变速器,前轮驱动自动变速器(又叫自动变速驱动桥，图7.25)除了具有与后轮驱动自动变速器相同的组成外，在自动变速器的壳体内还装有差速器和主减速器。,图7.25 前轮驱动自动变速器,2.自动变速器的结构,电子控制自动变速器主要由液力变矩器、辅助变速器