实训三气缸体和气缸盖的结构.ppt

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1、实训三 气缸体和气缸盖的结构与检修,一、实训目的和要求二、实训教具与工具三、实训内容及步骤四、考核要点,一、实训目的和要求,(1)了解气缸体和气缸盖的基本结构。(2)使学生掌握气缸体与气缸盖常见损伤的检修方法，了解锁缸和磨缸的工艺过程及技术要求。(3)使学生掌握量缸表、外径千分尺、百分表、塞尺等常用量具的正确使用方法。,返回,二、实训教具与工具,(1)气缸体、气缸盖。(2)刀口尺、塞尺、外径千分尺、量缸表及弹簧秤等。,返回,三、实训内容及步骤,(一)气缸体和气缸盖的基本结构组成1.缸体的种类缸体具体结构形式有如下三种。(1)一般式缸体其曲轴轴线与缸体下表面在同一平面内，如图3-1(a)所示。其

2、特点是制造方便，但刚度差，且前后端呈半圆形，与油底壳接合面的密封较困难，给维修造成不便。,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(2)龙门式缸体缸体下表面降至曲轴轴线以下，如图3-1(b)所示。其特点是刚度和强度较好，且缸体下表面前后端共面，与油底壳接合面的密封简单可靠、维修方便。解放CA6102型汽油机、玉柴YC6105QC型柴油机等都采用龙门式缸体。(3)隧道式缸体主轴承座孔制成整体式，如图3-1(c)所示。其特点是刚度比龙门式更好，主轴承同轴度易保证，但拆装较困难。如黄河JN1181C13型汽车6135Q型柴油机，为安装由滚动主轴承支承的组合式曲轴就采用了隧道式缸体。,上一页,下一页,返回,

3、三、实训内容及步骤,2.气缸的排列形式对于多缸发动机，气缸的排列形式决定了发动机外形尺寸和结构的特点，对发动机缸体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置情况。气缸排列基本上有以下两种形式。(1)直列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的;为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜的或水平的。直列式多缸发动机缸体结构简单，加工容易，但长度和高度尺寸较大。一般六缸以下发动机多采用直列式。东风EQ1092型汽车发动机。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(2)双列式发动机的各个气缸排成左右两列，共用一根曲轴。左右两列气缸中心线夹角小于180者称为V形排列式发动机。与直列式相比，

4、V形发动机缩短了发动机的长度和高度，增加了缸体的刚度，质量也有所减轻但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工困难。一般多用于缸数较多的大功率发动机，八缸以上的发动机多采用V形布置。如果V形排列夹角变为180，则该发动机就成为水平对置式发动机。对置发动机的缸体结构比V形发动机更复杂，宽度较大;但高度比其他形式的小得多，重心更低，对跑车来说，是一种理想的发动机布置形式。由于活塞对向布置，使运动件的惯性力平衡问题迎刃而解，避免了因不平衡而引起的振动问题。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,3.缸套缸套装入座孔后，通常缸套顶面略高出缸体上平面0.05 0.15mm。这样，当紧固缸盖螺栓时，缸套与缸

5、盖垫片的接触面承受较大的压紧力，可有效地防止漏气、漏水并保证缸套的定位。(1)干式缸套不直接与冷却水接触。其壁厚一般为13mm。对于缸径小于120mm的内燃机，因其热负荷较小，而得到广泛的应用。如东风EQ6100-1型、解放CA6102型等汽油机。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(2)湿式缸套与冷却水直接接触。其壁厚一般为59mm缸套的外表面有两个保证径向定位的圆环凸台，分别称为上支承定位带和下支承密封带。缸套的轴向定位是利用上端突缘，为了密封气体和冷却水，有的缸套在突缘下面还装有金属垫片。缸套的上支承定位带直径略大，与缸套座孔配合较紧密;下支承密封带与座孔配合较松，通常还装有13

6、道橡胶密封圈密封。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,常见的密封结构形式有两种:一种是将密封环槽开在缸套上，将具有一定弹性的橡胶密封圈装入环槽内。另一种形式是将安置密封圈的环槽开在缸体上，这种结构对缸套强度削弱较小，但加工的工艺性较差，因此第一种结构应用广泛。湿式缸套的优点是缸体上没有封闭的水套，铸造方便，拆装容易，冷却效果较好;缺点是缸体刚度差，易漏水漏气。它主要用于高负荷的发动机和铝合金缸体发动机，如玉柴YC6105QC型、6120Q型柴油机等。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,4.气缸盖缸盖的主要功用是密闭气缸上部，并与活塞顶部等一起构成燃烧室。缸盖的结构较复杂:有水套

7、(水冷)或散热片(风冷);有燃烧室及进排气通道;有火花塞座孔(汽油机)或喷油器座孔(柴油机);有与缸体密封的平面、安装气阀装置和其他零部件的定位面及润滑通道等。为了制造和维修方便，减小零部件变形对密封的影响，缸径较大的柴油机多采用分开式缸盖，即一缸一盖或二缸一盖或三缸一盖。汽油机一般缸径较小，缸盖负荷也较小，结构比较轻巧，多采用整体式缸盖;也有少数采用分开式的，如东风EQ6100-1型汽油机等。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(二)气缸体和气缸盖的检验检视缸体和缸盖的所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕和缺损。缸体和缸盖常见凸出现象，是螺纹孔周围受螺栓的拉力，产生的少出服变形;

8、凹陷现象有水套口腐蚀凹陷和相邻气缸之间的鼻梁处，由于材料内应力的作用而形成的变形凹陷。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,1.缸体上平面和缸盖下平面的平面度误差的检验缸体上平面和缸盖下平面的平面度误差用直尺、塞尺进行检验。其检验方法是:(1)将刀口尺放于气缸体上平面或缸盖下平面上，变换不同的方向，并用塞尺测量刀口尺与被测平面之间的间隙，如图3-2所示。(2)塞入塞尺的最大厚度值即为被测平面的平面度误差。(3)其技术要求为，缸体上平面的平面度误差应不大于0.15mm,缸盖下平面的平面度误差应不大于0.25mm，当误差超出标准时，应予以修复。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,2.

9、检测缸体后端面对曲轴两端主轴承座孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm。缸体后端面与飞轮壳连接，要求该平面与曲轴两端主轴承座孔公共轴线垂直。汽车修理中，用端面跳动公差代替垂直度公差，检测与飞轮壳结合的平面，以确认该平面的位置误差不会导致曲轴主轴承公共轴线与变速器第一轴轴线的平行度超差。3.检验缸体和缸盖的裂纹。除气门座之间、气门座和火花塞螺纹孔之间、相邻气缸的鼻梁之间允许存在微小裂纹外，其他部位不允许存在裂纹。4.检视螺纹孔，火花塞、喷油器和预热塞的螺纹损伤不多于1牙，其他螺孔螺纹损伤不多于2牙。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(三)缸体和缸盖的修理1.缸体和缸盖裂纹的修理若裂纹

10、未触及缸体和缸盖上的机械加工平面、润滑油道和加强肋等部位，可以焊补裂纹或用其他方法补堵，否则报废。焊补裂纹，对受力不大的部位既可熔焊，也可钎焊。裂纹两端延伸方向钻止裂孔，在焊补结束后攻螺纹，用螺钉旋入堵塞。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,补板法可用于缸体外部裂纹和破洞的修理。取适当面积的金属板，修整形状后贴合于修补表面，与缸体表面焊接，或用螺钉、铆钉固定在修补表面。用螺钉或铆钉固定时，其间应涂环氧树脂胶钻剂密封防漏。干式缸套与缸套承孔之间渗漏，可将缸套压出，对缸套外圆与水套壁表面作钻补前处理，涂环氧树脂胶钻剂，重新压入缸套，钻补堵漏。因镶装气门座圈或气门导管致使缸盖渗漏，由于该部位

11、工作温度高，承受的热应力大，不宜修理。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,2.缸体和缸盖结合面平面的修理气缸体上下平面的主要缺陷为，翘曲变形、由于腐蚀出现的凹坑、麻点等。修理方法一般有以下几种。(1)对于气缸体结合面变形量较大的情况，应采用机械铣削或磨削的方法来修整。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,作业时应选择气缸体主轴承座孔中心线作为定为基准，将气缸体垂直放在铣床或磨床平台的两块垫铁上，两块垫铁分别支承在第一道和最后一道轴承盖的结合面上。加工时总的加工量不能过大，大约为0.240.50mm,否则将使气缸的压缩比变化过大，影响发动机的正常工作。(2)对于气缸体结合面变形量不

12、大的情况，可以用铲刀修刮突出的部分，对于凹坑或麻点可先补焊再修刮，最后用较细的砂轮片将其磨平。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,3.缸体变形的修理缸体上、下平面与曲轴主轴承座孔公共轴线的平行度超差，应以曲轴主轴承座孔为定位基准，铣或磨削平面。这种方法也可用以修理平面度误差。铣或磨削加工平面时，要检测缸体上平面至曲轴主轴承座孔公共轴线的距离，应不小于原设计基本尺寸0.40mm，它表明缸体上平面加工的最大加工余量。如果该技术要求不能满足，修理后发动机气缸的压缩比增加过大，发动机性能将受到严重的不利影响。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,缸盖下平面的翘曲变形经过铣削或磨削后，易使

13、各燃烧室容积改变，其容积变化差值，一般不应大于同一发动机各燃烧室平均值的4%。对于汽油发动机，燃烧室容积还不应小于原设计容积的95%否则，会出现怠速工作不稳和增大爆燃倾向。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,4.缸体和缸盖螺纹孔的修理螺纹损坏，当条件允许时可来用附加零件法镶螺纹套修理，也可加大修理，即将损坏的螺纹孔钻削扩大，攻制较大直径的螺纹，制作阶梯双头螺柱，阶梯双头螺柱直径较大的螺纹与新攻的螺纹相配合使用，如缸体上缸盖螺栓孔、缸盖上进排气支管螺栓孔的修理。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(四)气缸体磨损的检验1.气缸的磨损规律在正常情况下，气缸沿高度方向磨损成上大下小的

14、锥形，活塞处于上止点位置时第一道活塞环对应的缸壁处磨损最大，如图3-3所示，在空气滤清器失效的情况下，会出现中间大两头小的腰鼓形磨损;在径向截面内呈不规则的椭圆形磨损，最大磨损一般发生在气缸的前后方向或左右方向。因此，在测量气缸磨损时，一般取上、中、下三个截面，并在气缸的前后和左右两个方向进行测量。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,2.气缸磨损量的测量(1)组装量缸表:根据被测气缸直径的大小，选择适当长度的接杆接于量缸表的下端，将百分表装在量缸表上端的安装孔内，如图3-4所示。(2)校对量缸表:将外径千分尺调到被测气缸的标准尺寸(BJ492Q发动机的标准缸径为(92 0.024)mm

15、)，再将量缸表校对到外径千分尺的尺寸(保证测量杆有2mm左右的压缩量)，并转动表盘使表针对正零位。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(3)气缸圆度误差的测量:测量的部位应选在活塞环的工作区域内，取上、中、下三个截面，如图3-5所示。在每个截面上沿发动机的前后方向和左右方向分别测量出气缸的直径。为了保证测量的精确性，测量时量缸表的侧杆与气缸的轴线应保持垂直，如图3-6所示。计算时每个截面上所测得的两直径之差的一半即为该截面的圆度误差。对三个截面所测的得圆度误差进行比较，取最大值作为被测气缸的圆度误差。圆度=(同一截面上的最大直径-最小直径)/2,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤

16、,(4)气缸圆柱度误差的测量:测量的部位一般选在气缸的上、下部位，即气缸磨损的最大处和最小处。计算时同一气缸中所测得的直径中的最大值与最小值之差的一半即为被测气缸的圆柱度误差。圆柱度=(不同截面上的最大直径-最小直径)/2当气缸的圆度误差或圆柱度误差超过标准值时，应对发动机进行锁、磨缸修理。如BJ492Q型发动机的使用极限为:圆度误差不大于0.075mm,圆柱度误差不大于0.15mm。注意当气缸的圆度和圆柱度误差未超出使用极限，但在缸壁上已有严重的拉痕、沟槽或麻点时，也应进行锁、磨缸修理。测量完毕，将测得的数据和计算值填入表3-1中。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(5)缸壁间隙的

17、检查:气缸锁磨以后，应检查并保证活塞与气缸的配合间隙，一般有三种方法。用千分尺和量缸表测量活塞裙部和气缸的配合尺寸。将活塞倒置于气缸内，在活塞裙部未开膨胀槽的一边，夹入一把长200mm、宽13mm、厚0.05mm的塞尺，用手握住活塞，用弹簧秤拉出塞尺，如图3-7所示拉力应符合下面的规定:BJ492Q发动机的拉力为3044N，各缸的拉力差9.8N。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,经验法:将活塞倒置放入气缸内，夹入规定厚度的塞尺，用手推拉活塞，无过大的阻力为合适。BJ492Q发动机的活塞与气缸的配合间隙为0.0100.036mm,EQ6100发动机和CA6102发动机的活塞与气缸的配合

18、间隙分别为0.030.06mm和0.0150.035mm。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,(6)气缸套的镶换:气缸的磨损超过最大一级修理尺寸，或缸壁表面上有较深的划痕和小裂纹时，应更换新的缸套。干式气缸套的镶换:首先用专用工具压出旧缸套，或将旧缸套锁除掉。然后检查缸体承孔表面应无明显损伤，否则应按修理尺寸进行锁削(缸套外径有24级修理尺寸，级差为0.50mm)。按缸体承孔尺寸选择新缸套，并保证合适的过盈量。最后压入新的缸套，压入时应在缸体承孔和气缸套外壁上涂一些机油，在缸体承孔上放正缸套，用压床将其缓缓压入缸体承孔，直至缸套上端抵住气缸体上的止口台肩。为防止气缸体变形，应按着隔缸压

19、入法镶换新缸套。压装缸套的压力应不大于100kPa，压装过程中阻力突然增加时应停止压装，并查明原因予以排除。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,湿式气缸套的镶换。先轻轻敲击气缸套底部，用手或专用工具拉出旧缸套。彻底清除缸体承孔表面的锈迹及污物，并检查承孔表面有无明显损伤，必要时按修理尺寸进行修理(缸套外径有24级修理尺寸，级差为0.50mm)。然后按缸体承孔尺寸选择新缸套，选好后再不装密封圈的情况下将缸套放入缸体承孔中，压紧后检查气缸套高出气缸体顶平面的距离，其值应为(0.030.10)mm不符合要求时可在气缸套台肩下加减垫片进行调整。,上一页,下一页,返回,三、实训内容及步骤,最后安

20、装新缸套，在气缸套外壁上装好密封圈并涂上机油或肥皂水，然后将其缓缓压入缸体承孔，直至抵住气缸体上的止口台肩。压装过程中阻力突然增加时应停止压装，并查明原因予以排除。新缸套装好后，应装上气缸盖进行水压试验，以检查水封圈的密封性，出现漏水现象时应查明原因予以排除。,上一页,返回,四、考核要点,(1)气缸体和气缸盖的检测项目和内容。(2)气缸的圆度和圆柱度的检测，并确定气缸的修理尺寸。(3)缸壁间隙的检测方法。(4)气缸套的检测方法。,返回,图3-1 缸体结构示意图(a)一般式,1-缸体;2-水套;3-凸轮轴孔座;4-加强筋;5-缸套;6-主轴承座;7-主轴承座孔;8-安装油底壳的加工面;9-安装主

21、轴承盖的加工面,返回,图3-1 缸体结构示意图(b)龙门式,1-缸体;2-水套;3-凸轮轴孔座;4-加强筋;5-缸套;6-主轴承座;7-主轴承座孔;8-安装油底壳的加工面;9-安装主轴承盖的加工面,返回,图3-1 缸体结构示意图(c)隧道式,1-缸体;2-水套;3-凸轮轴孔座;4-加强筋;5-缸套;6-主轴承座;7-主轴承座孔;8-安装油底壳的加工面;9-安装主轴承盖的加工面,返回,图3-2 缸体或缸盖平面度的检验,返回,图3-3 气缸的锥形磨损,返回,图3-4 组装量缸表,返回,图3-5 气缸的测量部位,返回,图3-6 缸径的测量方法,返回,表3-1 气缸磨损检验记录,返回,图3-7 检查活塞与气缸的配合间隙,1-塞尺;2-弹簧秤,返回,