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怎样判断发动机是否需要大修?

[ 发布日期:2017-05-26 点击:3868 来源:洛阳合能电气有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

汽车发动机是否需要大修,主要取决于气缸的磨损程度,即圆度误差、圆柱度误差是否超过大修使用限。因此必须对气缸磨损程度进行测量和圆度误差、圆柱度误差的计算,以及对气缸磨损程度进行综合分析、判断。

汽车发动机试验台

 

1气缸磨损分析

 

1.1气缸正常磨损

 

气缸在正常工作下,其工作表面与活塞环相互运动的区域形成不均匀的磨损。磨损的主要征及原因有以下几个方面。

 

1.1.1“锥形”

 

从气缸纵断面看,气缸磨损后形成“上大下小”,失去原来正圆柱的形状,称为“锥形”。产生“锥形”磨损的原因如下:

 

1)摩擦力不等的磨损

 

发动机工作时,活塞环在自身弹力和传递到背面上气体压力的作用下,紧压在气缸壁上。活塞在上止点处,作功冲程中活塞环对气缸壁产生的压力,道环,压力高达2940×103Pa,二道735×103Pa,三道环294×103Pa;同时,高压破坏了油膜,造成边界润滑,加剧气缸磨损;而且该压力随着活塞的下行,急剧降低,活塞环对气缸壁的压力存在着上大下小的现象。气缸上口活塞环不接触的部位几乎没有磨损,形成了个明显的台阶,俗称“缸肩”。

 

2)润滑条件变化的磨损

 

气缸壁多靠飞溅润滑,所以易导致气缸上部供油困难,而且上部温度高,润滑油粘度稀释严重,易于流失,不易形成油膜,即使有油膜,也可能被烧掉。另外,混合气中的细小油滴对气缸上部油膜的冲刷破坏活塞环的刮油等各种因素叠加,造成气缸上部润滑不良,使活塞环与气缸壁易形成干摩擦或边界润滑状态,必然导致气缸上部的磨损加剧。

 

3)磨料磨损

 

当空气和燃油中的灰尘和杂质燃烧产生的积碳粘附在气缸壁上形成磨料时,使磨损加剧,且往下逐渐被磨碎,其损坏程度便逐渐减轻。

 

从气缸的纵断面看,磨损的部位般是在活塞到达上止点时,道环所对应的气缸壁处,使气缸磨损后形成了上大小下的“锥形”。

 

1.1.2“失圆”

 

从气缸的横断面看,气缸磨损后失去原来的正圆形状,俗称“失圆”。产生“失圆”磨损的原因:

 

先,酸性物质进入气缸和燃烧中产生的水气与废气中的CO2NOX相遇生成酸性物质,该物质便依附在气缸壁上,对缸体产生腐蚀作用;气缸工作温度越低,酸性物质越易生成,腐蚀作用越大。在多缸发动机上,由于缸前壁与尾缸的后壁,冷却率较好,其腐蚀磨损也就较大;其次,作功行程中,活塞对气缸壁的主受力面有很大的侧压力,该压力破坏润滑油膜,增加气缸主受力面的磨损。

 

1.2气缸非正常磨损

 

发动机在制造、使用和修理诸方面的原因,致使活塞在气缸中形成非正常运动而造成的不正常磨损。

 

1.2.1“腰鼓形”

 

从气缸的纵断面看,在气缸中部磨损的部位,俗称“腰鼓形”。而造成气缸“腰鼓形”磨损的主要原因,就是磨料磨损。空气中的灰尘、润滑油中的杂质,夹持在活塞环与气缸壁之间,在活塞上下运动时形成有害的磨料。因为活塞在气缸中部运动速度快,所以磨料对气缸壁的磨削作用在气缸中部也严重,从而使气缸形成“腰鼓形”磨损。由于活塞在气缸内运动时侧压力均作用在气缸的左右方向。因此,“腰鼓形”磨损的部位通常在气缸中部的左右方向。

 

1.2.2“拉缸”

 

从气缸的表面观察,表面有沟槽不光滑的痕迹,俗称“拉缸”。主要原因为:发动机内缺乏润滑油或润滑油过少,气缸表面与活塞环形成干磨;润滑油杂质坚硬;缸体缺少冷却水,导致温度过高;配合间隙过小;此外,超载、驾驶员操作不当、活塞环折断等,都将造成拉缸。

 

1.2.3“偏磨”

 

由于连杆弯曲后未校正,活塞无论运行到什么位置,都是倾斜的。连杆扭曲、弯曲未校正,连杆中心线偏位,对气缸壁产生偏磨。曲轴轴向间隙过大,造成活塞连杆组偏移,使气缸单边磨损严重,气缸产生异常磨损。就原因来说:有制造、使用和修理等方面的因素引起,由于某些零件的修理与装配不当,致使活塞在气缸中形成不规则的运动,而造成非正常的磨损。

 

2气缸的测量

 

在汽车修理行业通常采用经验法、上下位置测量比较法,来确定是否要大修,这样随意性测量误差较大。为了达到准确测量、正确判断,为此,别介绍采用用工具(内径百分表俗称量缸表)测量法,对气缸表面几何尺寸的检测,并通过所测量的数据进行分析,判断发动机气缸的磨损情况,视情作出修理。

 

2.1内径百分表的构造

 

内径百分表由百分表、表杆座、活动测杆(量头),支撑架和套长度不等的接杆等组成。

 

2.2操作步骤

 

2.2.1选择量具

 

选择与气缸直径相对应的千分尺与量缸表,并对千分尺进行校对,修正误差。

 

2.2.2组装量缸表

 

先,将百分表装到表杆上,使小指针在零位置,拧紧固定螺母。其次,根据气缸标准尺寸,选择合适的测量接杆,并固定在量缸表的下。然后,将千分尺调到气缸的标准尺寸,再将量缸表通过千分尺校正到气缸的标准尺寸(使测杆有1.5-2mm左右的压缩量,看小指针位置),同时,旋转表盘使大指针对准零位。此时,缸表装复完毕。

 

2.2.3缸表使用与气缸尺寸确定

 

量缸时,手握住热套,活动测杆靠住被测部位,慢慢摆动表杆,使内径百分表的测杆与气缸轴线垂直(可通过观察百分表指针摆动情况来判断:当表针指示到小数值时,即表示测杆已垂直于气缸轴线)

 

如果百分表头的大指针正好指在“0”处,小指针在1.5-2mm原先校表位置,说明被测的气缸孔径与其校表尺寸相等,若以标准尺寸进行校表,则表示缸径尺寸与标准尺寸相同,无磨损。如果百分表头大指针顺时针方向转,并过“0”位,则表示缸径尺寸小于标准尺寸,反之,则表示大于标准,气缸有磨损。注意小指针位置变化。

 

2.2.4测量及数据处理

 

根据标圆度误差、圆柱度误差应多点测量,但上述气缸的磨损规律分析得出,测量的部位应选择在活塞环运动区域内,般选择三个位置。即活塞环与上止点相对应位置的缸壁磨损处、气缸中间位置、下部磨损小处的三个截面,每个截面作纵横方向测量两个数值,共测得6个数值填人卡片,然后算出圆度误差、圆柱度误差,原修理别与现修理别。

 

根据上述公式得:

 

圆度误差=(0.15-0.11)/2=0.02mm

 

圆柱度误差=(0.15-0.09)/2=0.06mm

 

原修理别=0.03/0.25=0

 

现修理别=(0.15 0.10)0.25=1

 

气缸的磨损程度,以其中磨损的个气缸为标准,来确定气缸是否需要大修,并作为选择其修理别的依据。汽油机气缸圆度小于或等于0.05mm,柴油机小于或等于0.0625mm;且汽油机气缸圆柱度小于或等于0.20mm,柴油机气缸圆柱度小于或等于0.25mm,此气缸可继续使用;如果超出此磨损范围,则应对该发动机实施大修。

 

气缸测量的关键:理论上应熟练地掌握气缸的磨损规律,有针对性的选择测量部位,并在实际操作中对量缸表能够准确地使用。

 

注意事项:

 

1)百分表量头与测杆装配时应无间隙。

 

2)测杆测量中不应松动。

 

3)校量缸表时,测杆两应与千分尺平行,测杆轴线应与被测工件表面垂直,否则影响精度。

 

4)百分表用后,应卸除所有的负荷,用干净软布将表面擦试干净,并在金属表面涂抹薄层工业凡士林,将百分表水平地放置盒内,严禁重压。

 

冷车起动 在环境温度不低于-5℃时,应起动顺利,允许连续起动不多于3次,每次起动不多于5s 检视 起动超过三次或多于5s均为不合格

 

热车起动 在发动机正常工作温度下5s内能起动 检视 不符合要求为不合格

 

真空度 真空度数值 汽油发动机怠速时,进气歧管真空度应在57-70kPa范围内 用转速表、真空计检查问大气压强以海平面为准) 不符合要求为不合格

 

真空度波动范围 发动机怠速时,进气歧管真空度波动:六缸汽油机不超过3kPa,四缸汽油机不超过5kPa 用转速表、真空计检查问大气压强以海平面为准) 不符合要求为不合格

 

气缸压力 压力数值 气缸压缩压力应符合原设计规定 用转速表、气缸压力表检查 不符合要求为不合格

 

各缸压力差 每缸压力与各缸平均压力的差。汽油机不超过8%;柴油机不超过10% 用转速表、气缸压力表或用发动机综合分析仪测量 不符合要求为不合格

 

发动机运转情况 怠速 发动机怠速运转稳定,其转速符合原设计规定。转速波动不大于50r/min 用转速表进行运转试验或用发动机综合分析仪测量 不符合要求为不合格

 

改变转速 发动机发言烃转速时应过渡圆滑 用发动机转速表检查 不符合要求为不合格

 

加速或减速 发动机突然加速或减速时不得有突爆声,不得有断火、回火、放炮现象

 

异响 发动机在正常工况下运转时,不得有异常响声 检视或用发动机异响分析仪检查 不符合要求为不合格

 

功率 发动机功率不得低于原设计标定值的90% 用测功机(仪)按有关规定测量 不符合要求为不合格

 

扭矩 发动机扭矩不得低于原设计标定值的90% 用测功机按有关规定检查 不符合要求为不合格

 

燃料消耗率 发动机燃料消耗率不得高于原设计要求 用油耗计、测功机按有关规定测量 不符合要求为不合格 排放

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