发动机整机拆装.doc

教学过程：
整机拆装
一、设备：
    丰田5A-FE发动机，工具一套
    二、操作范围：
    从拆气门室盖罩开始——拆下一只活塞连杆组。然后再装复。
    三、操作时间：
    40分钟
    四、拆卸要点
    （一）、分解
    1、拆下曲轴皮带轮
    2、拆下正时皮带上、下罩
    3、顺时针转动曲轴到1号气缸的上止点，检查正时皮带的正时记号
    4、拆下正时皮带张紧轮
    5、取下正时皮带
    6、拆下凸轮轴皮带轮
    7、拆下凸轮轴皮带轮底板
    8、拆下气门室盖罩
    9、检查凸轮轴齿轮装配记号
    10、拆下凸轮轴轴承盖螺栓（注意拆卸顺序和方法）
    11、取下凸轮轴轴承盖（注意安装序号和方向）
    12、取下凸轮轴
    13、拆下汽缸盖螺栓（注意拆卸顺序和方法）
    14、取下汽缸盖
    15、取下汽缸垫（注意装配方向）
    16、拆下油底壳
    17、拆下集滤器
    18、顺时针转动曲轴拆下各缸连杆轴承盖螺栓（注意拆卸方法）
    19、取下各缸连杆轴承盖（注意安装序号和方向）
    20、拆下各缸活塞连杆组（注意安装序号和方向）
    21、拆下任意一缸活塞连杆组。
   （二）、清洗（口述）
   （三）、检查维修更换
   （四）、装配要点
   1、润滑汽缸、连杆轴承、活塞销、活塞环等部位
   2、将各缸活塞连杆组装入发动机
  （注意活塞环开口装配方向和活塞连杆装配序号和方向）
   3、安装各缸连杆轴承盖（注意安装序号和方向）
   4、拧紧各缸连杆轴承盖螺栓（规定力矩：49N•m）
  （注意每装一道活塞连杆组后应旋转曲轴检查装配质量）
   5、安装集滤器
   6、安装油底壳
   7、安装汽缸垫（注意装配方向）
   8、安装汽缸盖
   9、拧紧汽缸盖螺栓（规定力矩：47N•m转90º）
   10、旋转曲轴使四个活塞处于汽缸中间位置
   11、润滑凸轮轴、轴承盖等部位
   12、安装凸轮轴（注意齿轮装配记号）
   13、安装凸轮轴轴承盖（注意安装序号和方向）
   14、拧紧凸轮轴轴承盖螺栓（规定力矩：18N•m）
   15、安装气门室盖罩
   16、安装凸轮轴皮带轮底板
   17、安装凸轮轴皮带轮
   18、拧紧凸轮轴皮带轮螺栓（规定力矩：54N•m）
   19、旋转凸轮轴、曲轴对正装配记号
   20、安装正时皮带
   21、安装正时皮带张紧轮并张紧正时皮带
   22、顺时针旋转曲轴2圈，检查正时皮带装配记号及正时皮带张紧度
   23、拧紧正时皮带张紧轮螺栓（规定力矩：42N•m）
   24、安装正时皮带上、下罩
   25、安装曲轴皮带轮
   26、拧紧曲轴皮带轮螺栓（规定力矩：108N•m）
检修方法
一、测量缸压
1．测量方法及数值的确定

在测量气缸压力之前，应先卸下所有的火花塞，将回至零位的测量表触在被测气缸火花塞座孔处(有的气缸压力表旋拧在火花塞孔上)。起动发动机，观察并记住表针第一次跳动所指的数值。松开起动机，使表针回零位。经同样程序反复测量，但每次测量应以表针第一次跳动所能达到的最高数值为标准。表针第一次所能跳到的数值就是该缸的真实压力。如前后测量出现高低不均时，低数值说明活塞不是在充分进气和压缩时刻起动的。值得强调的是，每个气缸必须反复测量几次才能认定该缸的确切数值。
2．不同测量方法及数值的其他认识
另外一种测量缸压方式是把表头触在某一缸火花塞座孔后，接通起动机，在活塞压力作用下，气体压力推动表针从零位升至某一数值后，并不立即停止起动机运转，而是起动机不停的转动，活塞连续的反复压缩，屡次推动表针间歇跳动，直至表针不再升高为止，表针所达到的最高数值即为该缸的压力。这种以表针累计的最高数值作为气缸压力值有些不妥。笔者认为：如在同一气缸内，活塞第一次压缩行程表针达到800kPa，起动机不停运转，第二次压缩行程表针升至900kPa；曲轴还继续旋转，第三次压缩行程表针又在900kPa基础上升至1000kPa。在这三个数值中表针每向高跳动一次，说明有过一次压缩行程，就会跳动一次。表针在这三次间断性升高的压力属于在第一个压缩行程800kPa基础上接力性升到900kPa和1000kPa的。但这是三个压缩行程累积后的总压力，只能作为一种参考。在连续压缩的三个数值中，第一个压缩行程的800kPa才是被测气缸有效的工作压力。活塞连续压缩，表针间断性累计到再也不能升高的数值，此时被认为是某缸的工作压力是缺乏说服力的。如从发动机点火爆发时刻分析前述两者间的不同认识，便可一目了然。不论是两行程发动机还是四行程发动机，每个压缩行程终了时(即压力表第一次所跳到的数值)就是点火作功所产生的第一次动力。四行程发动机一个工作循环中，只有压缩行程时的有效压力才能达到爆发时的有效作功。而每一个压缩行程终了时(即点火时刻)，恰是测量时表针第一次所能跳到的数值，也是某缸产生一次动力的基础时刻。如把表针几次跳动的压力总值说成是某缸的有效压力，其配气与点火该怎么布置，真是个疑问？如按此法测量和认识，每个气缸不是每一个压缩行程终了时点火作功一次，而是在二次、三次或几个压缩行程后，直到缸压不能再升高时，才点火作功产生一次动力。
二、气缸磨损的测量
　一、发动机气缸磨损后的主要现象
　　气缸磨损至一定的程度，发动机的动力性将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使发动机经济性变坏，主要表现在以下几个方面：
　　1 ．机油消耗量异常，消耗率超过 0.5L/100KM ；
　　2 ．排气管冒蓝烟，机油加注口脉动冒烟；
　　3 ．燃烧室、火花塞（喷油器）易积碳；
　　4 ．气缸压缩终了压力下降；
　　5 ．发动机出现敲缸异响；
　　6 ．当重新调整连杆轴承后，会使活塞环与缸壁凸肩相碰而出现异响甚至断环。
　　二、气缸磨损的规律及原因。
　　为了测量数据的准确性，我们必须首先要了解气缸磨损的规律，再按照磨损特点进行测量。
　　气缸的磨损规律：
　　1 ．轴向截面的磨损规律：沿着气缸轴向截面的磨损，在活塞环有效行程范围内，呈上大下小的锥形，在第一道活塞环上止点略下处磨损最大，气缸口活塞环接触不到的部位几乎没有磨损，于是形成缸肩，活塞下止点油环以下部位，几乎也没有磨损。
　　2 ．径向截面的磨损规律：在平行于气缸圆周方向的横向截面上，气缸磨损也是不均匀的，磨成一个不规则的椭圆形，一般是前后或左右方向的磨损最大。
　　此外，在同一台发动机上，不同气缸磨损情况也不尽相同，一般水冷却发动机第一缸的前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。
　　气缸磨损的原因：
　　1 ．气缸轴向磨成锥形的原因：
　　（ 1 ）摩擦力不等的影响，作功行程中，燃烧的高压气体窜入活塞环的背面，增大了环对气缸壁的压力，活塞在上止点处，第一道活塞环对缸壁压力最大可达 2940Kpa ，第二道环为 735Kpa ，随着活塞环的下行，工作压力逐渐下降，活塞环对气缸壁的压力也随之下降，由于活塞环对气壁的正压力大，摩擦力也大，气缸摩擦损失增加，所以越靠近气缸上部磨损越严重。
　　（ 2 ）润滑条件不同的影响：活塞在它的工作行程中，不仅压力由大逐渐减少，而且温度也由上而下逐渐降低。上部的高温使润滑油稀释而流失，而上部高压气体的吹袭作用强更促使稀释的润滑油被吹袭流掉，同时润滑油还有可能在燃烧气体作用下被烧掉。这使得气缸上部可能出现干摩擦，向下逐渐出现半干摩擦和液体摩擦，造成活塞环在上止点处气缸壁磨损剧烈，向下则逐渐减轻。
　　（ 3 ）腐蚀磨损的影响：气缸内可燃混合气燃烧后，产生的水蒸气和酸性氧化物 CO 2 、 SO 2 、 NO X 等。它们 溶于水而生成矿物酸，在燃烧过程中还生成有机酸，这些酸性物质附在气缸表面，对气缸表面产生腐蚀作用，气缸表面经腐蚀后形成散松的组织，在摩擦中，逐步被活塞环刮掉。而在气缸上部不能完全被润滑油膜覆盖，其腐蚀作用更加严重。
　　矿物酸的生成及对磨损的磨损的影响与其工作温度有直接关系。冷却水温度低于 80 。 C 时，在气缸壁表面易形成水珠，酸性氧化物溶于水而生成酸，这一作用随发动机冷却水温度的降低而增加。
　　发动机冷起动时，腐蚀磨损大，所以发动机未达到正常水温时，其工作负荷不要过大，并且应当尽量缩短低温运转时间，加快发动机的升温，以减少腐蚀磨损。对于多缸发动机，各缸磨损不均匀，往往冷却充分的气缸磨损大些，其主要原因就是腐蚀磨损造成的。
　　（ 4 ）磨料磨损：空气中的灰尘、润滑油中的机械杂质和发动机自身的磨屑等，进入缸壁间造成磨料磨损。在气缸上部空气带入的磨料多，其棱角也锋利，因而造成气缸上部磨损最大。
　　综上所述，均使气缸上部磨损加剧，特别是第一道环相对气缸表面，工作条件最差，其磨损也最为严重。
　　2 ．气缸径向磨成椭圆形的原因：在气缸横向断面上，即气缸的圆周方向，磨损往往呈不规则的椭圆形，它与发动机的工作条件、结构等因素有关。
　　（ 1 ）作功行程时侧压力的影响：活塞在作功行程时，以很大侧压力压向气缸壁，它破坏了润滑油膜，增加了气缸的磨损。
　　（ 2 ）曲轴轴向移动和气缸体变形的影响：由于离合器工作时的轴向压力作用，使曲轴不断向前移动，曲轴的弯曲变形，气缸体的变形造成曲轴孔同轴度误差过大，有时会出现气缸磨损的椭圆长轴在曲轴轴线方向上。
　　（ 3 ）装配质量的影响：曲柄连杆机构组装时，不符合装配技术要求；连杆弯曲，扭曲过量；连杆轴颈锥形磨损过大；气缸中心线与曲轴中心线不垂直；气缸套安装不正等都会造成气缸的偏磨现象。
　　（ 4 ）结构因素的影响：对于侧置配气机构发动机，因为进气时较冷的混合气流吹向进气门的气缸壁上，使其工作温度降低，润滑油膜被冲刷掉而增大了腐蚀磨损的作用，使进气门对面的气缸壁磨损增加，造成气缸的椭圆形磨损。一般水冷却发动机的一缸前壁和最后一缸的后部冷动强度大，其磨损也较大，特别是长期在较低温度条件下工作时，对磨损的影响显得尤为剧烈。
　　三、气缸磨损的测量方法。
　　通常用量缸表对气缸磨损进行测量。具体测量方法如下：
　　1 ．把内径百分表装在表杆的上端，并使表盘朝向测量杆的活动点，以便于观察，使表盘的短针有 1-2mm 的压缩量。
　　2 ．根据气缸的直径，选择合适的测量接杆，并将其固定在量缸表的下端。接杆固定好后与活动测杆的总长度应与被测气缸的尺寸相适应。
　　3 ．校正量缸表的尺寸，将千分尺校正到被测气缸的标准尺寸，再将量缸表校准到千分尺的尺寸，并使伸缩杆有 2mm 左右的压缩行程，旋转表盘，使表针对正零位。
　　4 ．将量缸表的测量杆伸入到气缸上部测量第一道活塞环在上止点位置时所对应的气缸壁，根据气缸的磨损规律。分别测量平行、垂直方向二组数值的磨损量。
　　5 ．将量缸表下移，用同样方法测量气缸中部和下部的磨损。气缸中部为上、下止点间的中间位置；气缸下部为距离气缸下边缘 10mm 左右处。
　　6 ．将所测得的各组数据分别填入下表中，并进行计算其圆度，圆柱度及最大磨损量，最后确定该发动机的处理方法。
现我根据丰田 5M 发动机气缸的磨损规律，分别测量了第一缸及第六缸的气缸磨损情况，并把一缸的各测量数据及计算结果填入自己所设计的表中。
通过分析比较，我们修理厂的技术员一致同意采用加大二级（即加大 0.50mm ）的处理方法来修复该发动机，而后根据气缸的修理尺寸，选用同级的活塞及活塞环。达到了既提高了修理质量，又降低了修理成本的目的。
气缸测量数据表
发动机型号
丰田 5M
原修理尺寸
标准 83mm
第一缸
方向
部位
平行曲轴方向
垂直曲轴方向
计算圆度及圆柱度
上部
83.20mm
83.32mm
(8332-83.20)/2=0.06mm
中部
83.13mm
83.19mm
(83.19-83.13)/2=0.03mm
下部
83.02mm
83.00mm
(83.02-83.00)/2=0.01mm
最大圆度误差
0.06mm

最大圆柱度误差
(83.32-83.00)/2=0.16mm
是否超过使用极限
是
最大磨损直径
83.32mm
处理意见
加大二级
用量缸表进行测量时，应注意使测量杆与气缸轴线保持垂直位置，以达到测量的准确性。当摆动量缸表时，其指针指示到最小读数时，即表示测量杆已垂直于气缸的轴线，这时才能记录读数，否则测量不准确。
　　实践表明，多数发动机前后两缸磨损较为严重。因此测量时，可根据气缸的磨损情况，重点地测量前后两缸的磨损。
圆度误差：当前用两点法测量，用同一断面上不同方向最大与最小直径差值之半作为圆度误差。
　　圆柱度误差：也用两点法进行测量，其数值是被测气缸表面任意方向不同断面所测得的最大与最小直径差值之半。
　　当发动机气缸圆度，圆柱度误差超过规定的标准时，如汽油机的圆度误差超过 0.05mm 或圆柱度误差超过 0.20mm 时，结合最大磨损尺寸视情进行修理尺寸法镗缸或更换缸套修理

课题小结：