毕业论文-发动机的维修与保养.doc
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1、黑龙江林业职业技术学院毕业论文黑龙江林业职业技术学院毕 业 设 计 文 件论文题目 发动机的维修与保养系部 机电工程系 专业 汽车检测与维修专业姓名 庄乾隆 班级 汽修08-2 学号200806090113指导教师 李亚丽目 录前 言11 发动机的基本组成11.1汽车发动机的构造22发动机异响判断故障32.1活塞顶与汽缸盖的撞击声32.2活塞环部位的异响32.3敲缸声42.4气门的异响42.5燃烧室发出的异响43发动机串烧机油53.1机油从气门导管串入燃烧室53.2曲轴飞溅的机油被活塞带入燃烧室53.3维修时使用劣质材料或技术不精湛造成烧机油53.4发动机涡轮增压器发生故障造成烧机油64发动机
2、维护保养64.1机油变质及机油滤芯不畅64.2空气滤芯堵塞64.3进气管道过脏64.4曲轴箱油泥过多64.5燃油系统保养不善74.6水箱生锈、结垢74.7冷却系统状况不良75实例故障75.1依维柯SOFIM发动机涡轮增压器的故障排除95.2依维柯行驶波动故障10总 结11致 谢12参考文献13摘 要汽车作为人类文明发展的标志,从1886年发明至今,已有120年的历史。近几年来,世界知名汽车企业进入国内汽车时常,大大促进了国内汽车技术的进步与发展。随着国民经济综合实力的提高,我国汽车生产量和销售量都在迅速增大。汽车要在道路上行驶必须先有动力,而动力的来源就是发动机。发动机性能的好坏是决定汽车行驶
3、性能的最大因素。目前汽车使用的发动机均属于内燃机,发动机的功能就是将燃料的化学能转成热能再转成机械能,而机械能也就是一般所谓的动力。发动机在将燃料转成动力的过程中会经过一定的工作程序,而且此程序是周而复始连续不断的循环。本文首先对发动机的构造进行初步了解,然后讨论发动机故障的检测与维修,最后浅谈一下发动机的保养。关键词:发动机;串烧机油;保养维护;异响前 言发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能发动机最早诞生在英国,所以,发动机概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。随着科技的进步,人们不断地研制出不同用途多种类型的
4、发动机,但是,不管哪种发动机,它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。用作汽车动力的发动机。绝大多数汽车使用以汽油或轻质柴油为燃料的往复活塞式内燃机。汽车主要用于运输要求有质小轻巧省燃料适应性好且可靠耐用的动力装置。汽油机升功率(每升气缸排量的功率)高比质量(每单位功率的质量)小起动方便振动和噪声小用于绝大部分轿车和轻型货车部分中型客车和货车。柴油机燃料消耗率低大修里程长用于重型汽车和大部分中型货车也用于客车。由于能源关系柴油机的使用范围不断扩大。发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要
5、完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。汽油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系1.发动机的基本组成概述汽车的动力来自发动机,发动机是将某一形式的能量转变为机械能的机器。将燃料的热能转变为机械能的发动机称为热力发动机。热力发动机又有内燃机和外燃机之分。燃料在内部燃烧,燃烧的热能直接转变为机械能的称为内燃机,如蒸汽机。内燃机与外燃机相比,具有热效率高、结构紧
6、凑、体积小、质量轻、启动性好等许多优点,因此,内燃机尤其是活塞式内燃机被广泛使用在汽车上。1.1发动机的分类汽车发动机是汽车的心脏,它是由多个机构和系统组成的复杂机器。汽车发动机的结构形式很多,也构成了各种各样的不同类型的发动机。汽车发动机可按不同的方式进行分类。1.1.1按使用燃料的不同,汽车发动机可分为汽油机、柴油机、单燃料燃气发动机、双燃料燃油发动机、混合燃料燃油发动机等。1.1.2按活塞运动的方式的不同,汽车发动机可分为往复活塞式和旋转活塞式。现代汽车发动机多采用前者。1.1.3按一个工作循环所需行程数不同,可分为四冲程发动机和二冲程发动机。现代发动机多采用四冲程。1.1.4按冷却的方
7、式的不同,汽车发动机可分为水冷和风冷两种。以水或冷却液作为冷却方式的称为水冷式发动机,以空气作为介质的则称为风冷式发动机。现代多采用水冷式。1.1.5按混合气着火方式的不同,汽车发动机可分为点燃式和压燃式两种。点燃式发动机是利用高压电火花点燃气缸内的可燃混合气来完成做功的,如汽油机。1.1.6按气缸布置方式的不同,汽车发动机可分为对置式发动机、直列式发动机、斜置式发动机和V型发动机。1.1.7按气缸数的不同,汽车发动机可分为单缸机和多缸机。1.1.8按进气方式的不同,汽车发动机可分为增压和非增压两类。若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压发动机,如利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则
8、为增压发动机。 图1-11.2汽车发动机的构造汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、启动系统、进排气系统、燃料供给系统和点火系统组成。1.2.1曲柄连杆机构:曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组、曲柄飞轮组等组成。它是发动机的能量和运动转换机构。在作功行程中,燃气推动活塞做直线运动,通过连杆转变成群周的旋转运动,向外输出转矩;在进气、压缩和排气三个行程中,曲轴释放能量又把曲轴的旋转运动转变成活塞的直线往复运动,以完成作功的准备工作。1.2.2配气机构:配气机构主要由气门组和气门传动组等组成。其功用是根据发动机的工作顺序,定时开启和关闭进、排气门,使新鲜气体适时充入气缸并及时从
9、气缸排出废气。1.2.3冷却系统:冷却系统主要由水泵、风扇、节温器、水套、散热器等组成。其作用是冷却受热机件,保证发动机在正常的工作温度下工作。1.2.4润滑系统:润滑系统主要由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器及机油散热器组成。其主要功用是润滑摩擦件,减小摩擦阻力和机件的磨损,以及冷却摩擦零件和清洗摩擦表面。1.2.5起动系统:起动系统主要由起动机及其附属装置组成。其功用是使静止的发动机起动并转入自行运转。1.2.6燃料供给系统:汽油发动机燃油供给系统分为传统的化油器式燃油供给系统和电控燃油供给系统两大类。其作用是将汽油和空气混合为成分和数量合适的可燃混合气并均匀地供入各个气缸。1.2
10、.7点火系统:汽油机的点火系统主要由蓄电池、发电机、点火器或分点器、点火线圈、火花塞等组成。其功用是定时在各缸火花塞电极之间产生高压火花,点燃可燃混合气2.发动机异响判断故障发动机汽缸内的机件在高速运动中互相摩擦,在技术状况正常的情况下,会发出各种适度的响声,这是允许的,也是不可避免的。但在发动机技术状态不佳或潜伏着故障隐患时,缸内则会发出种种不同于正常响声的异常响声,这时若不及时找出产生异响的原因,并加以排除,则可能引发重大故障。发动机汽缸内的异响可归纳为活塞敲缸声、活塞销敲击声、活塞顶撞击缸盖声、活塞顶撞击声、活塞环敲击声、气门敲击声及汽缸爆震声等几种。 2.1活塞顶与汽缸盖的撞击声 活塞
11、顶撞击汽缸盖的异响为“嗒嗒嗒”连续不断的金属敲击声,高转速时尤为明显。其异响声源在汽缸上部,其声音坚实有力,且汽缸盖有震动。其主要原因有以下几种。 2.1.1曲轴轴承、连杆轴承及活塞销孔严重磨损,配合间隙严重超标,在活塞行程变换的瞬间,活塞在惯性力的作用下,顶部撞击汽缸盖。 2.1.2因更换活塞时误装其他类似规格的活塞,或伪劣产品,其活塞销孔中心线至活塞顶面的距离大于原活塞,使活塞到达上止点时,由于超高而碰撞汽缸盖。 在行驶途中,若遇到此类情况,急救办法是,卸下汽缸盖,加上一个汽缸垫,使缸盖升高而不致再发生碰撞。但有修理条件时,应立即进行修理,恢复其良好的技术状态。 2.2活塞环部位的异响 活
12、塞环部位的异响主要有活塞环的金属敲击声、活塞环的漏气响声及积碳过多引起的异常响声。 2.2.1活塞环的金属敲击声响。发动机长期工作后,汽缸壁遭到磨损,但汽缸壁上部与活塞环接触不到的地方却几乎保持着原几何形状与尺寸,这就使汽缸壁生成了一个台阶。如果用的是旧缸垫或是更换的新缸垫偏薄,工作中的活塞环就会与缸壁台阶相碰撞,发出一种钝哑的“噗噗”的金属碰击声。若发动机转速升高,该异响也会随之增大。另外,若活塞环折断或活塞环与环槽间隙过大,也会引起较大的敲击声。 2.2.2活塞环的漏气响声。活塞环弹力减弱,开口间隙过大或开口重叠,汽缸壁拉有沟槽等均会造成活塞环漏气。其声响为一种“喝喝”或“嘶嘶”声,严重漏
13、气时则发出“噗噗”的声音。其诊断方法是,在发动机水温达到80以上时熄火,这时可向缸内注入少许新鲜干净的机油,摇转曲轴数圈后,重新启动发动机,此时若异响消失,但不久后又出现,则可断定为活塞环漏气。 2.2.3积碳过多的异常响声。积碳过多时,缸内传出的异响是一种尖锐的声音,由于积碳被烧红,发动机有点火过早的症状,而且不易熄火。活塞环部位积碳的形成,主要是由于活塞环与汽缸壁密封不严,开口间隙过大,活塞环装反,环口重合等原因,造成润滑油上窜,高温高压气体下窜,在活塞环部位燃烧,致使形成积碳甚至粘住活塞环,使活塞环失去弹性与密封作用。一般更换规格合适的活塞环后,此故障即可排除。 2.3敲缸声 敲缸,指的
14、是活塞在工作行程开始的瞬间,或者是活塞上行时,活塞在汽缸内产生的摆动,其头部和裙部与汽缸壁相碰撞而发出的“当当”或“嗒嗒”的异常声响。如果是“当当”声响,多为汽缸壁润滑不良所引起,此时可向缸内滴入少许机油,再启动发动机,若异响减轻或消失,即说明异响确为润滑不良造成的。如果是“嗒嗒”声响,同时排气管冒蓝烟,一般是由于活塞与汽缸壁间隙过大的缘故。产生上述情况的主要原因有以下几方面: 2.3.1若只在冷车启动后有这种现象。运转达正常水温时即自行消失,是因为活塞与缸壁配合间隙偏大,冷车时活塞又有收缩,使两者配合间隙进一步增大,从而出现明显的敲击声。机温升高后,活塞膨胀,间隙趋于正常值,故异响消失。这种
15、情况短期内不会出现大的问题。 2.3.2机油牌号与要求不符,发动机在熄火较长时间后,再次启动时,机油黏稠,流动性差,短时间内汽缸壁上不能形成良好油膜,活塞与缸壁直接相碰撞而产生敲缸。在运转一段时间后,润滑油黏度正常,缸壁上形成一层油膜,异响则减弱或消失。只要合理选用润滑油,并在启动前对发动机曲轴箱进行预热,用混合油润滑,则在启动前多踩几次启动杆,以使机件粘附更多的润滑油,此种情况即可避免。 2.3.3进入汽缸的混合气不能正常燃烧,产生早燃或爆燃,或者发动机无负荷时猛加油门的瞬间,均会产生活塞与汽缸壁碰击的声响。应保持发动机在正常温度下工作,采用符合辛烷值要求的汽油,并适当调整点火时间。 2.3
16、.4活塞裙部磨损、圆柱度误差过大,活塞上行时,其顶部会撞击汽缸壁,活塞与汽缸严重磨损,两者之间间隙过大,活塞会在汽缸内摆动,引起其裙部撞击汽缸壁。可分解后进行检查,根据情况采取相应的修理措施。 2.3.5因连杆弯扭,活塞销与销孔偏斜,曲柄销与活塞销两轴心线不平行等,也会引起活塞在缸内偏斜运行而撞击汽缸壁。这种情况只能分解后进行检查,确诊后更换相应机件。 2.4气门的异响 2.4.1排气门漏气的异响,可在排气管消声器处听到,如轮胎严重漏气时的“唏唏”声。气门漏气可在化油器上口空气过滤器处听到,其声音如幼儿打口哨时的“嘘嘘”声。原因是气门与座圈的工作面严重磨损或烧蚀,出现凹槽和斑点,不能严密封闭。
17、有的则是因为气门杆与导管间隙过大或气门杆弯曲,使气门头不能居中而歪斜,造成漏气。若气门弹簧弹力减弱或折断,则气门不能与座圈工作面紧密贴合,也会造成漏气。从装配方面来说,若气门杆与导管间隙过小,工作中受热膨胀而被卡死,或是气门间隙调得过小,气门杆受热伸长而被挺杆或摇臂顶开气门,均会使气门不能完全关闭而漏气。 2.4.2气门弹簧折断时的异常响声因气门安置方式而异。侧置式气门弹簧折断后,工作时发出“嚓嚓”的响声,若拆下气门室盖会听得更清晰。顶置式气门弹簧折断后,气门自动下沉,会与活塞发生撞击,并出现“当当”的敲击声。后者若不及时熄火,会造成顶烂活塞、折断连杆,甚至更为严重的损失。 2.4.3气门积碳
18、过多也会引起异常响声,因为积碳过多,碳层呈炽热状,活塞温度高,活塞环槽、活塞销孔的间隙增大,从而发出一种“喋喋”的异响。该故障往往伴有机温过高、发动机不易熄火或不能熄火等现象。其原因是混合油中机油比例超标或油底壳机油大量窜入燃烧室,应进一步查明具体原因并予以排除。 2.5燃烧室发出的异响 当发动机负荷增加时,有的发动机从汽缸部位发出“嗒嗒”的声响,与正常运转时的声响有所不同,甚至还伴有加速性能变差的现象。这种异响音量较大,在距发动机5-6m处都可听到,在突然加速时异响尤为明显,即可把它视为发动机爆震的征兆。当可燃混合气在汽缸内过快燃烧时,其瞬间释放出大量的热量,导致汽缸内压力急剧升高,高压气体
19、强烈地冲击着活塞顶、汽缸盖和汽缸壁,引起爆震。产生爆震的主要原因有,发动机过热,点火时间过早,燃烧室内积碳过多,汽油的辛烷值过低,所用火花塞热值偏低,不符要求等。 3.发动机串烧机油汽车烧机油故障主要表现为:汽车在低、中、高速行驶时排气管口明显冒蓝烟,且机油压力低,起动困难,行驶乏力,燃烧室表面出现明显积炭,发动机动力性能和经济性能大大下降,燃油和机油损耗增加,废气排放超标。该故障通常是由于汽车使用较长一段时间后,活塞连杆组、配气机构、气缸体等部件严重磨损,导致密封、配合间隙不良,或机油加注过量等原因造成的。另外,在修理过程中使用劣质零件材料,维修加工工艺不标准或者技术精度不符合要求,同样也会
20、引起发动机烧机油的故障。能够准确分析出故障原因,对维修工作会带来很大的便利,下面就来具体分析一下:3.1机油从气门导管串入燃烧室机油从气门导管处窜入燃烧室。配气机构的气门杆、气门导管的磨损会使其配合间隙增大,气门油封损坏、硬化破坏了气门油封的密封性能,进而造成密封配合不良,气门杆摆动量大,配气机构出现上述现象,将会使机油从气门导管处窜入燃烧室燃烧,从而影响发动机的动力性和经济性。 3.2曲轴飞溅的机油被活塞带入燃烧室曲轴箱飞溅的机油从汽缸壁上被活塞环带入燃烧室。活塞环与气缸壁之间的长期相对运动,不仅会使气缸壁磨损,活塞环也会造成磨损,尤其是第一道活塞环的磨损较为剧烈,使活塞环失圆,活塞环的弹力
21、过小,活塞环的三隙加大,即端隙、侧隙和背隙超过规定值,活塞环折断卡滞在环槽内,这些都会导致气缸内的密封性能变差,活塞环的泵油作用加剧。由于这些原因使机油窜入燃烧室,造成发动机的机油消耗升高。 通常情况,气缸壁的工作表面一般是在活塞环运动的区域形成不均匀的磨损,沿气缸轴线方向磨成上大下小的圆锥形,最大的磨损部位是活塞在上止点位置时,第一道环所对应的缸壁处沿横向截面磨成不规则的椭圆形,并且磨损最严重处在进气门对面的气缸壁上,由于此处受新鲜混合气流较强冲袭作用,导致润滑油膜稀释,磨料增多,温度降低,使该部位磨损严重。由于磨损使活塞环的外圆柱面与缸壁的贴合程度变差,也就是说漏光度(缝隙)增大,这也将直
22、接影响气缸内的密封性能,从而造成漏气和窜烧机油。一般来说,如果机油加注过量,那么发动机高速运转时,飞溅润滑的油多,使气缸壁产生过量机油,而活塞环无法完全刮掉,也会使机油窜到燃烧室燃烧。另外,曲轴箱通风单向阀卡滞,也将造成机油大量进入燃烧室而烧掉。 3.3维修时使用劣质材料或技术不精湛造成烧机油维修时使用劣质材料或技术不精湛造成烧机油。维修时使用劣质气门、气门导管和气门油封,会使部分气门杆与导管的配合间隙过大,使用劣质气缸、活塞环、活塞不仅会使环的端隙、背隙和侧隙达不到要求,而且磨损加快,造成烧机油产生积炭,进而也会导致个别进排气门与座的配合密封不良。维修技术不合格,比如维修后气缸体承孔与气缸套
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