曲軸飛輪組的檢修

一、相關知識1、功用發(fā)動機中的曲軸主要用來接受連桿傳遞來的力，并產生繞其本身軸線旋轉的力矩，帶動飛輪運轉。另外，發(fā)動機中的配氣機構和某些輔助裝置（如發(fā)電機、風扇、水泵、轉向油泵等）也可由曲軸來驅動。2．曲軸的組成曲軸一般由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、前端軸和后端凸緣等組成(圖4-1）。一個連桿軸頸和它兩端的曲柄以及相鄰的兩個主軸頸共同構成一個曲拐。按照曲軸的主軸頸數可以把曲軸分為全支撐曲軸和非全支撐曲軸兩類。在相鄰的兩個曲拐之間，都設置一個主軸頸的曲軸，稱為全支撐曲軸（圖4-2）；否則稱為非全支撐曲軸（圖4-3）。平衡重用來平衡曲軸的離心力和離心力矩，有時還用來平衡一部分往復慣性力。平衡重有的與曲軸制成一體，有的單獨制成后再用螺栓固定在曲軸上，稱為裝配式平衡重（圖4-6）。平衡重曲軸前后端曲軸的前、后端均伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸外漏，在曲軸的前、后端均設有防漏裝置。曲軸形狀和點火次序曲軸的形狀和各曲拐的相對位置取決于缸數、氣缸排列方式和發(fā)火次序。對缸數為i的四沖程發(fā)動機而言，發(fā)火間隔角為：720°／i，即曲軸每轉720°／i時，就應有一缸作功，以保證發(fā)動機運轉平穩(wěn)。四沖程直列四缸發(fā)動機發(fā)火次序—發(fā)火間隔角應為720°/4=180°。其曲拐布置如圖4-9所示，四個曲拐布置在同一平面內。發(fā)火順序有兩種可能的排列法，即1-2-4-3或1-3-4-2，它們的工作如表2-1,2-2所示。表4-1四缸機工作循環(huán)表（發(fā)火次序：1-2-4-3）曲軸轉角(°)第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功壓縮排氣進氣180～360排氣作功進氣壓縮360～540進氣排氣壓縮作功540～720壓縮進氣作功排氣曲軸轉角(°)第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功排氣壓縮進氣180～360排氣進氣作功壓縮360～540進氣壓縮排氣作功540～720壓縮作功進氣排氣表4-2四缸機工作循環(huán)表（發(fā)火次序：1-3-4-2）六缸曲軸轉角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0~1800~60作功排氣進氣作功壓縮進氣60~120壓縮排氣120~180進氣作功180~360180~240排氣壓縮240~300作功進氣300~360壓縮排氣360~540360~420進氣作功420~480排氣壓縮480~540作功進氣540~720540~600壓縮排氣600~660進氣作功660~720排氣壓縮四沖程V型八缸發(fā)動機發(fā)火次序—缸數i=8，所以發(fā)火間隔角應為720°/8=90°。V型發(fā)動機左右兩列中相對應的一對連桿共用一個曲拐。所以V型八缸機只有四個曲拐，其布置可以與四缸機一樣，四個曲拐布置在同一平面內，也可以布置在兩個互相錯開90°的平面內，這樣可使發(fā)動機得到更好的平衡性。紅旗8V100型發(fā)動機就采用這種布置型式，發(fā)火次序為1-8-4-3-6-5-7-2。曲軸轉角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸第七缸第八缸0~1800~90作功作功進氣壓縮排氣進氣排氣壓縮90~180排氣壓縮進氣作功180~360180~270排氣作功壓縮進氣270~360進氣作功壓縮排氣360~540360~450進氣排氣作功壓縮450~540壓縮排氣作功進氣540~720540~630壓縮進氣排氣作功630~720作功進氣排氣壓縮扭轉減振器常用的扭轉減振器有橡膠式、摩擦式和粘液（硅油）式等數種。曲軸推力軸承的形式有兩種（圖4-14)：①翻邊軸承的翻邊部分；②單邊的具有減摩合金層的止推片。后者應用更為廣泛。（三）飛輪飛輪是一個轉動慣量很大的圓盤，其主要功用是將在作功行程中輸人于曲軸的功能的一部分貯存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機構越過上、下止點。保證曲軸的旋轉角速度和輸出扭矩盡可能均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間的超載荷，此外，飛輪又往往用作摩擦式離合器的驅動件。為了在保證有足夠的轉動慣量的前提下，盡可能減小飛輪的質量，應使飛輪的大部分質量都集中在輪緣上，因而輪緣通常做得寬而厚。（四）曲軸飛輪組常見故障曲軸在高速旋轉中，將周期性地承受氣體壓力、往復慣性力和離心力的作用，可能導致曲軸的彎曲、扭轉、斷裂、疲勞破壞和軸頸磨損。因此，要求曲軸具有足夠的剛度、強度、耐磨性和旋轉平穩(wěn)性。曲軸的常見損傷形式有：軸頸磨損、彎扭變形和裂紋等。 1.軸頸的磨損曲軸主軸頸和連桿軸頸的磨損是不均勻的，且磨損部位有一定的規(guī)律性。主軸頸和連桿軸頸徑向最大磨損部位相互對應，即各主軸頸的最大磨損靠近連桿軸頸一側；而連桿軸頸的最大磨損部位在主軸頸一側。 2.曲軸的彎扭變形所謂曲軸彎曲是指主軸頸的同軸度誤差大于0.05mm。若連桿軸頸分配角誤差大于0°30′，則稱為曲軸扭曲。 3.曲軸的斷裂曲軸的裂紋多發(fā)生在曲柄與軸頸之間的過渡圓角處以及油孔處。前者是徑向裂紋，嚴重時將造成曲軸斷裂；后者多為軸向裂紋，沿斜置油孔的銳邊順軸向發(fā)展。曲軸的徑向、軸向裂紋主要是應力集中引起的，曲軸變形和修磨不慎也會使過渡區(qū)的應力陡增，加劇曲軸的疲勞斷裂傾向。二、項目實施(一)項目實施環(huán)境項目實施前應準備好如下車輛、總成、工具、量具、儀表、耗材等。1.典型車輛2.發(fā)動機總成3.常用工具箱、檢測平臺4.曲軸飛輪組零件6套5.V形鐵塊支架6.磁力表座7.百分表、千分尺8.磁力探傷儀(二)項目實施步驟

1．認識曲軸飛輪組的各部分結構。1)在發(fā)動機中找到曲軸飛輪組的位置；2)認識主要部件，并熟悉名稱。 1）曲軸裂紋的檢測可用磁力探傷法檢測曲軸裂紋，（如圖4-18所示）2．曲軸飛輪組的檢修

2）曲軸彎曲的檢測與修復（1）曲軸彎曲的原因有哪些？（2）檢測曲軸彎曲的量具。（3）曲軸彎曲的檢測方法。采用徑向圓跳動法檢測曲軸的彎曲。①全支承曲軸彎曲的檢測如圖4-21所示，檢測時曲軸兩端用V形架支承好。百分表的觸桿作用在中間主軸頸弧面的最高位里上（注意避開軸頸油孔的位置）。讓百分表有約1.00mm的壓縮量，百分表調零。緩慢轉動曲軸一周，注意觀察百分表指針指示的讀數，讀取其最大跳動值。②非全支承曲軸彎曲的檢測如圖4-22所示，檢測非全支承曲軸的彎曲時，利用支架百分表分別檢測曲軸中間位置的兩個主軸頸，取其最大跳動值為該曲軸彎曲變形的最大跳動值。曲軸彎曲的技術要求一般≯0．06mm。被測曲軸支撐形式：位置1（mm）位置2（mm）曲軸轉動一周，百分表最大的跳動值

mm冷壓校正3）曲軸磨損的檢測與修復（圖4-24，4-25）選用合適的外徑千分尺，分別檢測每一個主軸頸和連桿軸頸的直徑來確定軸頸的磨損程度。檢測時，每個軸頸分別檢測兩個截面，每個截面檢測兩個直徑（垂直與水平），即每個軸頸要測量4個直徑。連桿軸頸檢測第一連桿軸頸第二連桿軸頸第三連桿軸頸第四連桿軸頸第一截面垂直直徑水平直徑第二截面垂直直徑水平直徑主軸頸檢測第一主軸頸第二主軸頸第三主軸頸第四主軸頸第五主軸頸第一截面垂直直徑水平直徑第二截面垂直直徑水平直徑最大磨損的軸頸第（）連桿軸頸第（）主軸頸第一截面垂直直徑（mm）水平直徑（mm）第二截面垂直直徑（mm）水平直徑（mm）計算圓度值（∮max一∮min）／2（注：同一截面）計算圓柱度值（∮max一∮min）／2（注：整個軸頸）連桿軸頸和曲軸軸頸磨損最大的數據4）曲軸軸頸油膜間隙的檢測方法將軸承對應安裝到曲軸主軸頸承孔和軸承蓋上，在軸承表面涂上發(fā)動機機油，清潔曲軸后放進氣缸體主軸承上，剪下一段塑料間隙規(guī)沿軸向放置在軸頸上，按規(guī)定要求安裝軸承蓋螺栓。隨后把軸承蓋拆下，用規(guī)尺測量塑料間隙規(guī)并確定曲軸主軸頸的油膜間隙。采用同樣方法測量連桿軸頸油。記錄曲軸主軸頸和連桿軸頸最大油膜間隙。發(fā)動機型號曲軸標準油膜間隙（mzn）曲軸極限油膜間隙（mm）該發(fā)動機曲軸（主軸頸、連桿軸頸）最大油膜間隙（mm）在以下合適選項中打“√”更換軸瓦更換曲軸油膜間隙正常主軸頸：主軸頸：主軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：連桿軸頸：5）曲軸軸向間隙的檢測方法在軸承座與軸承蓋上裝好軸承，涂上機油，曲軸各主軸頸涂上機油，把曲軸放在軸承上，蓋上軸承蓋，按照圖4-27所示從中間到兩邊的順序和規(guī)定扭矩安裝好螺栓。（l）用百分表檢測曲軸軸向間隙（圖4-28）（2）用厚薄規(guī)檢測曲軸軸向間隙發(fā)動機型號標準軸向間隙（mm）允許最大軸向間隙（mm）該曲軸的軸向間隙（nun）在以下合適的選項打“√”更換止推墊片符合技術要求

6）飛輪的檢修（1）更換齒圈飛輪齒圈有斷齒或齒端沖擊耗損，如斷齒或齒端耗損嚴重，與起動機齒輪嚙合狀況變化時，應更換齒圈或飛輪組件。齒圈與飛輪配合過盈為0.30mm～0.60mm，更換時，應先將齒圈加熱至623K～673K，再進行熱壓配合。（2）修整飛輪工作平面飛輪工作平面有嚴重燒灼或磨損溝槽深度超過0.50mm時，應進行修整。修整后，工作平面的平面度誤差不得大于0.10mm；飛輪厚度極限減薄量為1mm；與曲軸裝配后的端面圓跳動誤差不得大于0.15mm。（3）曲軸、飛輪、離合器總成組裝后進行動平衡試驗組件動不平衡量應不大于原廠規(guī)定。東風EQ1090、解放CA1091等汽車不大于100g·cm；國產輕型載貨汽車、客車以及進口載貨汽車一般不大于70g·cm；轎車不大于30g·cm。組件的不平衡量過大，使組件共振臨界轉速降低。假若共振臨界轉速降至發(fā)動機正常工作轉速內，曲軸就會在共振條件下工作，會造成曲軸疲勞斷裂、飛輪殼產生縱向裂紋等早期損壞。因此，更換飛輪或齒圈、離合器壓盤或總成之后都應重新進行組件的動平衡試驗。7）曲軸軸承的選配（1）軸承的常見損傷軸承損傷主要形式有磨損、合金層疲勞剝落和粘著咬死等。軸承的徑向間隙的使用限度，載貨汽車為0.20mm，轎車為0.15mm。逾限后，因軸承對潤滑油流動阻尼能力減弱，可使主油道壓力降低而破壞軸承的正常潤滑；加之引起的沖擊載荷，又造成軸承疲勞應力劇增，使軸承疲勞而導致粘著咬死，使發(fā)動機喪失工作能力。因此，行車中應注意：若聽到軸承異響（俗稱瓦響），應立即停車檢修。發(fā)動機總成修理時，應更換全部軸承。（2）軸承的選配軸承的選配包括選擇合適內徑的軸承，以及檢驗軸承的高出量、自由彈開量、定位凸點和軸承鋼背表面質量等內容。選擇軸承內徑。根據曲軸軸承的直徑和規(guī)定的徑向間隙選擇合適內徑的軸承?，F代發(fā)動機曲軸軸承制造時，根據選配的需要，其內徑直徑已制成一個尺寸系列。②檢驗軸承鋼背質量。要求定位凸點完整，軸承鋼背光整無損。③檢驗軸承自由彈開量。要求軸承在自由狀態(tài)下的曲率半徑大于座孔的曲率半徑，保證軸承壓入座孔后，可借軸承自身的彈力作用與軸承座貼合緊密。④檢驗軸承的高出量。軸承裝入座孔內，上、下兩片的每端均應高出軸承座平面0.03mm～0.05mm，稱為高出量，(如圖4-30b)所示。軸承高出座孔，以保證軸承與座孔緊密貼合，提高散熱效果。（3）軸承的修理現代汽車發(fā)動機的曲軸軸