16.发动机缸体漏气的原因是什么?漏气的现象又是什么?如何排除?
(1)发动机缸体漏气原因:①顶置式发动机:A.气缸磨损、椭圆度、圆柱度增大;B.拉缸;C.活塞环弹性降低;D.同一活塞上各活塞环端隙对口;E.活塞环有字一面应朝上,但却装反而朝下;F.活塞环被积炭粘在环槽内。②对于侧置式发动机,推杆的气门座与气门头配合的锥面磨损,排气门头有积炭或排气门烧蚀,使之漏气。
(2)缸体漏气的现象:发动机运转时,漏气时会产生“唿、唿”的叫声并且从曲轴箱通风装置处冒烟,加速时抖动。
(3)如何诊断发动机是哪一缸漏气:①分别拆下火花塞,用长嘴油壶从此火花塞孔向活塞周边浇机油,然后,再将此火花塞装入火花塞孔,插上高压阻尼线,起动发动机,如发动机工作后,“唿、唿”的声音消失,证明这一缸漏气。②断火法:拆除某缸火花塞高压阻尼线后,发动机运转时,“唿、唿”声音消失,说明这一缸漏气。
(4)缸体漏气的排除:①如活塞环损坏,失去弹性,磨损,应更换。②如活塞环有字一面装反,应重新装配,或活塞环被粘在槽内,应用三角刮刀小心刮去积炭,重新装配,使其在槽内转动自如。③检查气门座与气门头锥面,若是排气门烧蚀,应更换气门,并将气门与气门座配研,使之密封。在检查密封时,只要向燃烧室注满煤油,经过3min,用手指轻轻摸气门杆上有无煤油,查看燃烧室煤油有无减少,就可确定气门是否漏油。试验完毕后,清洗燃烧室与气门、气门座,使之干净。如气门座松动,应更换气门座。
17.怎样才能正确装配干式气缸套?
气缸经过多次搪削,不能再用加大一级修理尺寸修复时,则应采用镶套的方法。为保证各气缸的位置公差,搪缸时,必须采用定位搪削,而且,各气缸根据缸套外径尺寸搪成一级修理尺寸。气缸的圆柱度为0. 01mm,气缸壁的表面粗糙度为1.6μm,气缸套外表面的糙粗度Ra < 0. 8μm。气缸与缸套配合的过盈量应根据不同型号发动机而定。在镶套时,必须在气缸内表面和缸套的外圆柱面上涂机油。为防止缸体变形,应隔气缸镶套。缸套镶入气缸后,应与缸体上平面齐平,最好用平磨,微量磨一刀。缸套的上平面绝对不可低于缸体上平面。镶完缸套后,再找基准面搪气缸,气缸壁的粗糙度为Ra0. 2 5 μm,圆锥度和椭圆度为0. 05mm。
17.缸盖的作用和工作环境是什么?技术要求是什么?
(1)作用:①气缸盖、气缸垫、活塞连杆总成、火花塞、气门与气缸共同组成一密闭空间,当进、排气门关闭时,形成密闭空腔。活塞在上止点时,形成燃烧室。②缸盖上有水腔,一部分热量通过缸盖传给冷却液。③缸盖下平面到凸轮轴孔有机油道,使机油在机油压力作用下,上窜流入配气传动机构各运动副进行润滑。
(2)工作环境:发动机运转时,燃烧室承受瞬时温度高达2000℃,使缸盖燃烧室温度较各处温度高,进气时气流速度很高,进气道、进气门又受冷气影响,排气门、排气道又承受被排出具有一定压力高温废气的影响,加上冷却液在各处冷却效果不一致,造成缸盖的温度场不一样。因此,缸盖热应力分布不一样,也就是内应力不一致,尤其是它还承受爆发力,爆发力高达5.8MPa,缸盖还受到缸盖螺栓紧固压力,所以扩机械应力很大。在这种状况下,缸盖会产生压缩、扭曲、热疲劳、弯曲等变形。此外,缸盖上还装了其他零部件,承受其他外力。
(3)根据环境和变形的原因,要求缸盖必须满足以下要求。
①结构设计必须合理,如缸盖上方采用盒形结构时,有利弥补纵向刚度不足的缺点,材料选择要有足够的强度、刚度,导热系数大,重量轻,如采用铝合金铸件,此材料工艺性好,可用压力铸造,因导热性好,可增大压缩比,重量轻,可增大升功率。当然也可采用灰铸铁,合金铸铁。这种材料强度高,变形最小,铸造性能好,但重量大,导热差。②工艺合理:能使缸盖下平面与气缸垫、缸体上平面接合密封;能使气门与气门座密封。③缸盖设计时,其上所装的各部件必须有合理的受力面。④能合理布置气道,使进气气流形成涡流,进气阻力小,充气效率高;排气阻力小,使缸内残余废气少。⑤冷却效果好,尽量使缸盖温度场均匀,减小内应力,如在燃烧室周围布置环形水道,在火花塞周围、排气道周围布置水道,散热量多的地方加强冷却。⑥缸盖螺栓的布置与数据、紧固扭矩、螺栓的材料、热处理等必须要合理,使缸盖承受压力均匀、合理,以尽量减少变形。⑦缸盖燃烧室的设计要紧凑、面积最小,火花塞要尽量布置在燃烧室中间,如采用多球形燃烧室时,一方面能使混合气中的大部分集中在火花塞周围,少部分分布在燃烧室边缘附近较小的空间内,同时,燃烧室两侧有水道,不但有利于挤气,火焰传播距离最短、火焰传播速度快、热损失最小,同时,两侧在冷表面影响下,也有利冷却,对抗爆性有利。采用多球形燃烧室时,表面积与燃烧室体积之比最小,更利于使尽可能多的混合气燃烧总热量转化为机械功,使发动机动力大、油耗少,HC、CO排放少。
18.为什么铝合金缸盖必须镶入气门座?气门座的材料是什么?
铝合金缸盖的硬度较低,材料较软,弹性模量不到铸铁的一半,耐磨性差,冲击韧性差。而气门要求密闭性好,排气门承受的温度又高,为此,应镶入气门座。一般选合金铸铁、球墨铸铁、合金钢、粉末冶金制成气门座。粉末冶金有润滑作用,硬度高、耐磨、耐高温、疲劳强度高。气门座与气缸盖是过盈配合。进、排气门座与缸盖气门孔配合过盈量为0. 075~0. 12mm。在缸盖气门孔镶气门座之前,必须先清除气门座和缸盖气门孔的毛刺、脏污等。具体步骤是:
(1)先将缸盖均匀加热到80℃~100℃,但加热温度不要太高,否则,缸盖要变形。
(2)气门座冷却到-40℃.
(3)将气门座快速压入缸盖气门孔内。
(4)在气门座与缸盖气门孔配合处的四周、气门座下端要用半径为1. 5mm的滚轮滚压,使缸盖气门孔四周的金属挤压到气门座下端周边。
(5)分别研磨进、排气门座与进、排气门头,使之形成连续均匀的密封环并有一定的宽度,从而密封。
19.长安微车、奥拓轿车气门座由什么材料制成?
进排气门座均采用粉末冶金。因排气门工作条件比进气门工作条件恶劣,所以,排气门座的抗拉强度为80×9. 8×104 Pa,表面硬度是50HRC,进气门座的抗拉强度为75×9.8×104Pa,硬度是40HRC。排气门座外径比进气门座外径大3mm。进排气座外圆过盈量为0. 075~0. 12mm,进排气门与进排气门座孔的接触角为45°+30',接触面的宽度是1. 4mm±0. 1mm,并且整圈是连续的,进、排气门座下端与它的下平面夹角是15°,在45°+30'锥面上方与此交界的水平夹角是60°,在60°上方并与之交界处与水平夹角是750,此后是圆柱孔面。
20.为什么发动机气门座会掉入缸内或被烧蚀?应如何修复?
发动机缸盖排气门座承受高温和终较高的废气压力、气流速度又高,进气门座承受比较低的进气气温,气流速度也较高,虽然二者工作条件不一样,但气缸盖导热系数都比气门座小,缸盖孔的膨胀量比气门座膨胀量大。因此,当气门座的过盈量较小时,气门座直径比缸盖孔的直径就变小,使之松动,加之气门座下边缘虽被滚轮滚压将缸盖孔金属辗入气门座下端,但因辗入的金属太少,这样,气门座容易掉入气缸内。气门座烧蚀一般是排气门座或排气门烧蚀,因为废气排出时压力和温度都比较高,特别是在冷却液温度过高或爆燃时,排气门或排气门座承受的废气温度更高而烧蚀。修复时,一般是更换相同品牌的气门座,对于掉下的气门座,必须检查气缸壁、缸盖燃烧室壁面、活塞顶面、火花塞等受损的情况,以便采取相应措施。更换气门座前,要清除积炭、脏污、毛边。烧蚀的气门座要局部加热取出气门座,但要防止热变形。取出气门座后,缸盖气门孔边缘用细油石光磨整洁。在压入气门座时,首先将气门座垂直对准缸盖气门孔,此后,要滚辗缸盖在气门座下边缘的金属,使之包围气门座下边缘。装好后,对研气门与气门座接触圆锥面,形成一定宽度且连续的密封面。最后将缸盖燃烧室朝上,倒满煤油检查密封,在3min内不漏油即为正常。
案例:成都有一辆车已经行驶1万多km,汽车在高速行驶中,驾驶员感到车逐渐无力并抖动,2~3min后,驾驶员突然听到“当、当”两声,随即熄火,与此同时,驾驶员紧急刹车。此后,车被拖到修理厂,修理工和技术人员听驾驶员介绍后,分析原因,认为是缸体内部问题,但并没有分析出具体故障。发动机冷却后,解体发动机,刚拆下缸盖罩,立即看到第一缸排气门锁块已经掉下,排气门杆部大部分已入缸。这时,工人、技术员认为故障就是因为气门头已经与气门杆脱落造成。待工人将缸盖拆下后,发现缸盖第一气门座脱落,但气门头虽已经损坏,但气门头与气门杆还连在一起,气门座套在气门杆上,四缸的活塞、气缸、缸盖燃烧室已经局部打坏。通过仔细检查和测量,发现气门座与缸盖上气门座孔配合过盈量小,过盈量只有0. 02mm。经过协商,厂家负责赔偿损失。