飞轮是一个用铸铁制成的惯性轮,是将作功行程中曲轴所得到能量的一部分储存起来,用以克服进气、压缩和排气三个辅助行程的阻力,使发动机运转平稳,并提高发动机短时期的超负荷工作能力,使车辆容易起步等。此外,它还是离合器的组成部件。使用中常因飞轮的损伤及磨损,出现故障而影响其正常工作,比如起动困难、离合器打滑、动力下降等。
飞轮常见损伤及磨损的部位如下:在发动机起动时,飞轮齿圈上的齿轮受到起动电机齿轮的频繁撞击和滑移干摩擦,且齿轮啮合处常夹杂着尘粒,使齿圈齿轮产生磨损或裂损剥落。由于飞轮始终单向旋转,故其齿圈齿轮的磨损通常发生在与旋转方向相反的一面。飞轮平面的磨损较常发生, 其原因是由于驾驶操作不当、离合器无自由行程、离合器压盘压力不足等,使离合器与飞轮经常处于半离合状态,从而加剧了飞轮平面磨损。当离合器摩擦片磨损到极限后,露出的铆钉头将其表面刮出沟槽,严重损伤飞轮平面;飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而局部烧灼结硬,使摩擦结合能力下降;由于飞轮承受的扭矩较大,并且在传递扭矩时伴随冲击载荷易将飞轮螺孔损伤变形。
飞轮检验的方法如下:端面圆跳动量检查。将千分表架在飞轮壳上,表触头顶在飞轮工作面半径 150mm处,并将曲轴保持在消除了前、后轴向间隙的位置上,以免误认为是飞轮的摆差。旋转表盘使 0 对正指针,转动飞轮一圈,千分表的读数差,除以表触头至飞轮旋转中心距的2 倍,即为 端 面 圆 跳 动 量 , 一 般 不 大 于0.15mm。超过允许限度时,可在曲轴飞轮凸缘盘接合面与飞轮之间加垫片调整,不允许机加工方法调整。飞轮径向圆跳动量检查。将千分表触头靠在其光滑内圈或外圈上,旋转表盘使0对正指针,转动飞轮一圈,千分表读数差即为径向跳动量,一般不允许大于0.10mm。经检验确属摆差过大,应更换新件。发动机大修必须对飞轮进行平衡性能检测。允许不平衡量一般为100g·cm。
康明斯柴油机检查飞轮摩擦面,不得有裂纹、严重烧伤或明显的沟槽,必要时可进行修磨。修磨后,以曲轴安装止口作定位面进行动平衡检查。检查飞轮齿环,齿环的齿面不得有变形或严重磨损等缺陷,否则应更换齿环。齿环和飞轮间采用过盈配合。更换齿环时应先将齿环加热后装配,装配时,应使齿环上的倒角朝向
曲轴。
光磨飞轮工作表面时,必须正确定位,防止其表面摆动。从飞轮工作表面磨削下来的金属厚度最多不能超过 1mm。若经磨削其厚度减薄,工作面仍不平整,则应更换。
飞轮的外圆上压装有起动齿圈,在车辆的使用中,有时会遇到起动不良,或起动机空转的现象。如系飞轮齿环滑转或由于局部断齿,可采取以下措施:齿环滑转可在齿环与飞轮配合的圆周上三等分处,镶 3 只 M6 的螺钉固定,高出部分切除,用洋铳打出小孔,以防松动;齿环断齿可焊补或加温后拆下翻边使用,热压配合即可。
检查齿圈的齿面有无凹坑和剐伤,严重时必须更换新齿圈。但齿圈磨损可以翻面使用,个别断齿焊修;严 重 磨 损 超 过30%以上的齿,或连续断齿 4 个以上应更换。新车从飞轮上拆卸损坏的齿圈,用氧炔焰加热(向发动机一面的)齿圈,然后从飞轮上敲下齿圈(注意不能敲击飞轮)。车辆大修时需齿圈前后方向调换,加热压装继续使用。装前锉刀逐一倒角,易于啮合或减少损伤,然后热压配合。加热温度均匀,温度不得超过350℃,以避免飞轮齿圈退火。
曲轴的凸缘和飞轮的接合面发生偏摆或不平整,都会使连接螺母松动,当接合面发生偏摆时,螺栓受力不均,受力大的易松动。另外螺孔和螺杆的配合公差过大,或未按规定力矩拧紧。检修时打开飞轮壳盖,用撬杠撬动飞轮,无晃动感觉为佳,飞轮螺孔磨损圆度偏差超过0.07mm 时,应采用扩孔加大尺寸法修复。
曲轴、飞轮、离合器总成组装后进行动平衡试验。组件动不平衡量应不大于原厂规定。东风康明斯柴油机一般不大于70g·cm。组件的不平衡量过大,使组件共振临界转速降低。假若共振临界转速降至发动机经济转速内,曲轴就会长期在共振条件下工作,会造成曲轴早期疲劳断裂,飞轮壳早期产生纵向裂纹。
常见飞轮安装应注意以下事项:安装前必须将曲轴凸缘清洗干净,飞轮与凸缘接合面无残存脏物,避免出现摆差过大。飞轮固定螺栓的安装次序必须交叉两次拧紧,最后要达到规定扭矩,以防使用中松脱。平衡性能检测和调整合格后装用,以免运转时抖动和异响加速从动机件的磨蚀损坏。飞轮盘与曲轴凸缘的安装必须在同一条轴线上,防止运转中的抖动和离合器颤抖异响。安装时,必须注意飞轮上的正时标记及位置对正。