机体组构造与检修

项目二
机体组构造与检修
学习目标：
1、机体组的组成、作用 2、各零部件的材料应用及功用 3、各零部件在工作中的损伤、损坏情况 4、损伤、损坏的形成原因 5、掌握机体组主要零件的检测和维修方法
1、机体组构造 主要包括：气缸体、气缸盖、气缸套、 曲轴箱、气缸垫等不动件。 2、机体组的作用 是发动机的基础，是组成燃烧室的主要 零部件，是曲柄边杆机构、配气机构和发动 机各系统主要零部件的装配基体。
另外还有一此通风口等，如曲轴箱通风孔（PCV）
损伤：破损、裂纹、变型等 形成原因：本身质量问题、受热不均、安装不当、外来不利因素等。 故障现象：不能形成密封腔、以致漏油引至少机油，发动机工作
时存危险性。 导致发生自燃；也会另外置的塑料传动件产生打滑；甚至于致其 硬化等。
检测及维修：
破损及裂纹情况，视情况轻重而定，根据客户要求。 铝合金材料、铁质可以采取修补。多采用焊补、另可以采用A、B胶粘 补进行维修。塑胶材料可以采热风枪及A、B胶进行修补。 变型情况，通常能整型的话，可以维修，通常都建议更换。一般都 建议更换，因为此件本身价值不会太高。
气缸套的内部工作特性：
活塞在气缸中作高速运动，长时间工作后会产生磨损， 当磨损达到一定程度后，将引起发动机动力性、经济性明显 下降。 气缸套的故障损伤包括：机械磨损、磨料损伤、化学腐蚀、
外力损伤
缸内作功时的高温使得机油变稀，导致形不成油膜。机油在200℃时， 油膜基本很难形成，而燃烧室内工作的最低温度都接近350 ℃。同时还 有汽油在进入时，没有完全雾化的汽油离子，会对气缸上附着的油膜形 成一定的冲刷作用。以是等都会导致因润滑不良而引起机械加剧磨损。 2、高压工作；当活塞环随活塞在缸内作相对运动时，活塞自身的 弹力将其压向气缸壁，产生一定的磨损。在压缩及作功行程，气缸内的 气体压缩压力、作功的爆炸力主要由活塞环起密封作用，此时，活塞环 在高压的作用，背部与气缸壁更贴合，因而更加重之间的磨损。 注：因为活塞环在工作时其每一道环都会承受不等的气体压力，因而 气缸孔径沿高度方向磨损成上大下小的倒锥形，最大磨损部位是活塞处 于上止点时第一道活塞环对应的气缸壁位置，而该位置以上几乎无磨损 形成明显的“缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损形成不规则的椭圆形，其 最大磨损部位一般是前后或左右方向。
作用：气缸体是发动机各个机构和系统的装配基
气缸体的构造
（1）气缸体的结构型式 气缸体有三种结构型式，即平底式、龙门式和隧道式， 如下图所示。
气缸体的构造
（2）气缸的排列方式 发动机气缸排列方式基本上有三种：直列式、V型和对 置式、W型如下图所示。
W 型
（3）气缸的冷却方式：水冷式、风冷式
气缸体的材料应用：灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等。 气缸体的主体损伤及检测：主要表现为缸体的 上平面变型、外壳破裂等。 其故障现象及检测、维修方法可参考“气缸盖” 篇，基本相同。
气缸套故障损伤的检测与维修
1、在未解体之前，应对故障确定损伤范围-----气缸套
结合气缸压力表的使用，对每一缸的压缩压力进行分析，其是否能够达 到正常值。 气缸压力表的使用步骤： a、首先着车至暖车状态，发动机正常温度；b应具备电池电量足够；c、 气缸压力表应准确并工作性能良好；d、拆除所有火花塞或者喷油嘴和空气 格；e、对于电子控制式发动机还应该拔掉油泵保险以及主高压线；f、将气 缸压力表的橡胶塞拧入火花塞座；g、两个人配合测量工作，一个人在车内 打马达并使节气门处于全开状态；h、另一个人在车外读数据，连续三次， 并取最大值为该缸的最大压缩压力；k、再逐缸进行测量并取数列表；
变型检测方法：平度尺+塞尺配合
检测方法及注意事项：
对于缸数较少，4缸以下（包括4缸）采取的测量方法依照图（a） 缸数较多，4缸以上采取的测量方法依照图（b）
检Hale Waihona Puke Baidu标准：
气缸盖长度L≤300mm,允许其平面公差在0.05mm; 气缸盖长度L≥300mm,允许其平面公差在0.1mm; 测量之前前期准备工作： 检验前应彻底清除平面上的水垢、积炭，清除毛刺， 铲平或刮平螺孔周围的轻微凸起。 维修： 如要出现类似情况，可采用铲削、磨削的方法进行维 修。但其磨削量也有一定的极限值。一般缸盖在维修时 基本与气缸体同进行，其最多只可以进行三次磨削，最 大极限不得超过10S/级。过度磨削会影响燃烧室容积， 导致压缩比变动。影响发动机的正常工作。
维修：视情况而定，如为裂纹，则可采取焊补，也可运用AB胶粘补。
此类维修只可针对情节较轻的。但是修补后不可保证长期的在恶劣工作 环境下再次出现故障，导致发生连锁损伤。因而最好建议更换总成。
缸盖裂纹的检查
B、变型损伤形成的原因：
之前对于破裂损伤形成的原因，在情况较轻时，都有可能导 致其变型。其中主要应为：受热不均与维修操作不当导致。
机械磨损的形成原因：1、润滑不良；飞溅润滑不一定均匀，
磨料磨损的形成原因
1、机油本身质量问题，含杂太多。2、在吸进的混合气当中，因为过滤不 良，其中夹杂粉尘吸入，并随可燃混合气冲击在气缸壁表面的机油油膜上， 形成粒状物并参与润滑。导致磨擦并加剧磨损。3、机油在润滑工作中将冲 刷下来的金属碎屑再次带入循环中，出现金属磨料磨损。4、机油过滤不良， 对较少颗粒物质起不到过滤或未过滤干净。
机体组---气缸套
3、气缸套—灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等材料制成
气缸套有两种结构，即干式和湿式，如图所示。 干式气缸套不直接与冷却水接触，干式缸套是被压入缸体孔 中的，由于缸套自上而下都支撑在缸体上，所以可以加工得很 薄，壁厚一般为1-3mm。 湿式气缸套与冷却水直接接触，也是被压入缸体的。冷却水 接触到缸套的中部，由于它只在上部和下部有支撑，所以必须比 干式缸套厚一点，一般壁厚为5-9mm。为了保证径向定位，气缸 套外表面有两个凸出的圆环带，即上支承定位带和下支承密封带， 轴向定位利用上端凸缘实现。
注：用国标系列，标号越高杂质的含量越少，同时也更环保 外力损伤的形成原因
拉缸：没有机油润滑、水温太高、活塞销卡脱落、活塞环积炭导致活塞环 卡滞等，都会造成对气缸壁的明显损伤和损坏。
故障及故障现象
上述损伤情况表现在零部件上，气缸套会因磨损而失圆、呈锥形， 缸壁会出现毛刺、台阶/肩、坑道、坑点、坑块、熔点等损伤。 其表现在工作性能上的故障现象，会出现水温高、机油油温油压高、 烧机油尾气冒蓝烟，燃油耗费量大且冒黑烟，气缸内密封不严、以至动 力不足、加速无力，行车、怠速抖动，甚至不好着车，着不了车等现象。
（3）气道
现代汽车发动机采用顶置气门，进、排气道 都布置在气缸盖上。如果每个气门都有一个气道是 最理想的，但由于空间的问题，有时只能将气道合 并。这些气道被称为叉形气道，如图所示。
气缸盖的损伤：破裂、变型等
A、破裂损伤形成的原因：
1、因其工作环境温度不均匀，导致热应力产生，在薄弱环节因 刚度不足而产生破裂。 2、也有因长期工作疲劳产生裂纹。 3、冬季未放净冷却液造成冻裂。 4、发动机过热时，突然加入冷却液导致爆裂。 5、也有可能在运行或操作中出现严重冲击、撞击。 6、过度拧紧紧固螺丝或操作不规范等。 以上几种原因都有可能造成裂纹，甚至破裂。 检测方法：放大镜检测法、水压法、磁力探测法、荧光粉法、染色 剂浸泡法、白粉敲击法等。
气缸盖的拆装
松：由两边往中间 紧：由中间往两边
气缸盖螺检拆卸顺序
气缸盖紧固螺栓时的装配顺序
机体组----气缸体
1、气缸体
体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置 关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体， 简称气缸体，如图所示。 气缸体上半部有若干个为活塞在其中作运动导向的 圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱， 其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座 孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承 的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻 有分油道。 气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱， 是气缸修理的加工基准。
维修注意事项
气缸盖本体因为相对体积比较大，且工作在密封腔内， 高温、高压、高强度工作负荷是其主要工作特性。在维修操 作中，为了避免造成不必要人为的损伤。应严格按正规的操 作顺序及方法。 拆卸过程：1、在确定要进行拆检之后，应对热车发动机给予其自
然冷却，而不得为提高生产效率，热车拆卸。更不得往冷却系统内加注 冷水进行强制冷却。2、维修时必须放干冷却水。3、应该选用专业工具 （扭力扳手）进行，对其紧固螺丝的拆卸按照一定的顺序进行。为了均 匀的的分散紧固力，应采取从两边至中间进行交叉法拆卸。4、全部螺 丝应第一次全部卸力，最后由2—3次实现取下缸盖。 检修过程：拆卸的零部件应进行全面的清洁、清洗，再按照正确的 各项检测方法及程序进行，确定零部件为待检、待修、待换并及时上报。 组装过程：在组装时，应对新件、加工件进行再次清洁、清洗、检 测。确定后组装，对缸盖紧固螺丝也应按照从内到外交叉法进行紧固， 分2—3次完成。并对各紧固螺丝以专业工具（扭力扳手）施加标准扭力。
注意事项：在打开气缸盖罩时，应有一付防漏油的塑料胶圈，其
为一次性件，在维修工序当中应更换。并在安装时，适当给予扭力，不可 过度施力，以防盖罩变型和密封圈破损。并在有凹凸及接缝处抹密封胶。
机体组----气缸盖
塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 构造:气缸盖是发动机上最复杂的零件之一。 气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套；有进、 排气门座及气门导管孔和进、排气通道；有燃烧 室、火花塞座孔或喷油器座孔；上臵凸轮轴式发 动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。 气缸盖材料：一般采用优质灰铸铁、合金铸 铁或铝合金铸造。
汽车发动机气缸盖的结构形式有两种：整体式和分开
（2）燃烧室
汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空 间组成。 对燃烧室有如下基本要求：一是结构尽可能紧凑，冷 却面积要小，以减少热量损失和缩短火焰行程；二是使混 合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气混 合质量和燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧；三 是表面要光滑，不易积炭。 汽油机常用燃烧室形状有以下三种，即楔形、盆形和 半球形，如图2.10所示。
机 体 组
气缸盖罩 气缸盖 气缸垫 油道和水道 气缸体
曲轴箱
气缸 油底壳
机体组----气缸盖罩
气缸盖罩
作用：形成气缸盖上部分的密封腔，主要用来密封气缸盖及配气机构 等零部件，防止灰尘污染机油或灰尘进入加快气门传动机构的磨损。及 润滑油的泄漏。
组成材料：铝合金、铁质、塑料等 外型特征：盖罩上面有机油加入口。 有些字样等。
如： 12VALVE
（12气门） SOHC(单凸轮轴) DOHC（双凸轮轴） VTEC（分级可变气门升程及可变配气正时） i-VTEC（分级可变气门升程/连续可变配气正时） VVT/VVT-i（可变/连续可变配气正时） VVTL-i（分级可变气门升程 连续可变配气正时） VANOS（连续可变配气正时） 回顾
注：在平时保养中勤换“三格”及“正品机油” 腐蚀损伤的形成原因
汽油车的汽油燃料中含有一定的硫离子（0.15％/克左右）。在燃烧之后结 合空气中的氧离子、水分子会形成硫酸蒸气。形成之后，一旦缸壁有稍低 温度，其蒸气则会凝结成珠点并附着于缸壁之上，渐而产生腐蚀。长期如 此工作，则会造成缸壁出现坑块损伤。
故障现象
气缸盖的破裂及变型损伤情况。由于气缸盖的本身 在结构上的复杂及组织上的重要性，一旦出现损伤，则 会为发动机的工作造成不良影响。
故障现象：
1、出现本体漏水、漏油，以致于发动机工作在非正 常的冷却及润滑之下；----其表现为少水、少机油，水 温高，机油压力不足等。 2、因为变型直接导致气缸盖的下平面与气缸体的上 平面接合不良、不密封，出现气缸垫“冲床”现象----三漏。表现为发动机工作不良，功率下降、动力不足， 润滑不良导致机械磨损加剧。严重者会行车熄火、不好 着车、甚至不着车。
气缸盖的作用：是封闭气缸上部，并与活
桑塔纳轿车发动机气缸盖
气缸盖的构造
（1）气缸盖的结构形式
式。 整体式气缸盖是指多缸发动机的多个气缸共用一个缸 盖。整体式缸盖结构紧凑，零件数少，可缩短气缸中心距 和发动机总长度，制造成本低。当气缸数不超过6个，气缸 直径小于105mm时，均采用整体式气缸盖。 分开式气缸盖是指一个、两个或三个气缸共用一个缸 盖。这种结构刚度较高，变形小，易于实现对高温高压燃 气的有效密封，同时易于实现发动机产品的系列化。但气 缸盖零件数增多会使气缸中心距增大，一般用在缸径较大 的发动机上。