发动机装配

发动机装配（共8篇）

发动机装配 篇1

柴油发动机装配就是在发动机各零部件、总成检修、调试后, 按一定的工艺顺序和技术要求装复发动机总成的过程。发动机装配质量直接影响着发动机的修理质量, 因此, 装配时必须严格按照技术要求进行。装好的总成必须按规定经过磨合调试后才能装车。

一、发动机装配前的准备

发动机装配前的准备工作主要包括发动机各零部件和总成的准备、装配环境的准备、装配台架和工卡量具的准备等, 只有做好装配前的准备工作, 才能顺利可靠地装配发动机。

1. 备齐所有零件, 气缸体、气缸盖、活塞连杆组、曲轴、机油泵、水泵、燃油泵、喷油泵、机油滤清器、正时齿轮和中间轴等机件总成, 所有零部件均应彻底清洗干净, 并按技术要求组装并调试合格。

2. 备齐所有紧固件、锁止件、垫片、垫圈、密封衬垫和所需的各种零件, 要除锈并清洗干净。

3. 备齐装配用的工具、卡具、量具和专用工具;所有工具应清洁并整齐地放在固定位置, 装配中使用后应放回原位;准备好压缩空气、气动扳手和备用机油。

4. 操作人员应洗手并换上干净的工作服、工作帽和手套, 清洁工作场地;环境应无灰尘。

5. 清洁发动机气缸体, 特别是气缸体和曲轴上的油道应再次清洗干净, 并用压缩空气吹干。

6. 检查并清洁、润滑各摩擦表面。

二、发动机装配的技术规范

1. 测量缸套直径, 合理选配活塞和活塞环;活塞环不能装错顺序, 方向不能装反;测量曲轴主轴颈和连杆轴颈, 选配合适的主轴承和连杆轴承。

2. 曲轴轴承、连杆轴承及其衬片不得装错和漏装;检查同组的活塞连杆总成质量是否超差;装配时轴承要按顺序编号, 不得装错。

3. 曲轴轴承盖、连杆轴承盖和飞轮的螺栓、螺钉应按规定顺序和方向拧紧。

4. 装配中各锁止装置必须装好, 要保证锁止可靠。

5. 装配时气缸盖螺栓、轴承上的螺母、油底壳螺钉要按规定的次数和力矩校正到标准力矩。

6. 按规定装好正时齿轮系统。

7. 按规定装好喷油泵, 调整好喷油正时。

三、发动机装配的技术要点

发动机装配是发动机维修中的重要环节。发动机正确装配, 经过一次冷磨和热试就应成功, 且性能较好。如拆装几次仍不能达到要求, 不仅浪费工时, 而且损伤易损件。因此一定要掌握好发动机维修和装配的技术要点。

1. 发动机装配的基础知识和经验十分重要, 必须在实践中不断总结和积累。

2. 装配现场和装配工具要清洁, 工作服、手套需干净, 确保无脏物进入发动机。

3. 合理使用工具、量具和专用工具, 是保证装配质量的关键。因为工具和量具是人手和感官的延伸, 只有合理、正确使用它们才能又快又好地装配发动机。

4. 装配时应以台架上的气缸体为主, 台架应能上、下翻转, 装配应从内到外。

5. 装配的零件都应经过检验, 因为零部件合格才能装配出合格的发动机。

6. 对有装配位置和方向的零部件, 一定不能装错和装反;有装配标记的应互相对准。

7. 各螺栓、螺母应按规定力矩拧紧。

8. 各锁止件应按规定换新和装配。

9. 各主要部件的配合间隙应采用量具测量, 使之符合技术要求。

1 0. 装配中应尽量采用专用工具, 杜绝野蛮操作, 防止损坏零部件。

1 1. 装配中润滑表面应涂润滑油, 密封件表面和密封螺塞应按规定涂胶。

1 2. 装配中应检查各运动件的协调性。装配后要对发动机做全面检查, 消除不良因素, 确保装配质量。

四、装配柴油机时不能沾油的部位

1. 装阻水圈时不能涂机油。涂机油后会使缸套散热不良, 阻水圈也会产生化学腐蚀。为了便于安装, 可在阻水圈上涂少许白漆或肥皂水。

2. 装缸垫时不能沾黄油。黄油在发动机工作时熔化, 烧成积碳, 会导致缸垫密封不严。

3. 装干式气缸时不能涂机油。涂上机油会降低缸套的散热效果。

4. 装活塞环时不能沾黄油。在活塞环槽内塞上黄油, 虽然能防止环口移位, 便于安装, 但在发动机工作时黄油熔化, 胶结积碳, 增加磨损, 也会使活塞弹性下降。

5. 装气门时不得在气门座圈上涂黄油。这样做虽然便于修后柴油机启动, 但启动后黄油熔化烧成积碳, 反而使气门与气门座圈的密封性降低。

6. 装连杆瓦时不能在瓦背上涂机油。在瓦背上涂机油后会使连杆瓦散热不良;机油中有杂质时还会使轴瓦变形, 使其局部间隙变小。

7. 空气滤清器纸质滤芯不能用柴油清洗。若用柴油清洗, 反而会使滤芯质纤维孔阻塞, 甚至引起柴油机飞车。

8. 调速器钢球不能沾黄油。沾黄油后钢球运动不灵活, 启动后飞不开, 易使发动机飞车。

9. 飞轮与曲轴配合锥面不能涂黄油。虽然涂黄油后便于下次柴油机维修时拆卸, 但却使飞轮与曲轴的配合紧度降低, 易使飞轮松动。

1 0. 螺栓、螺母不能涂机油。涂机油不仅使螺栓、螺母拧紧后摩擦力下降, 而且容易松动。 (02)

发动机装配 篇2

(1.上海海事大学物流工程学院，上海 201306;2.上海胜屹自动化工程有限公司，上海 201399)

0 引言

随着现代工业的发展，人们对汽车性能的要求不断提高.提高汽车生产过程的精密程度是解决上述问题的重要措施，其中发动机的装配是提高汽车性能的最重要环节.人工操作已经无法满足现代工业对生产效率和生产精度的要求，因此工业控制网络成为现代汽车装配生产的核心控制架构.［1-2］

小型汽车发动机装配流水线的工位包括螺栓拧紧工位、凸轮轴连杆安装工位、缸体打标工位、流水线线体控制工位、壳体密封油封压装工位等.数据的采集和管理系统是工业流水线中必不可少的系统，可以提高生产过程的精密程度，也可为后期产品的维护和数据追溯提供数据支持.油封压装工位用于发动机轴承密封圈安装，是发动机装配流水线中具有代表性的工位.本文采用OPC技术和串口通信技术，构建油封压装工位监控系统［3］.

1 油封压装工位监控系统构建

油封压装工位监控系统的网络架构分为数据管理层、监控层、控制层、设备层，见图1.

图1 油封压装工位监控系统网络架构

管理层和监控层的功能是对数据进行处理和应用.管理层位于整个系统顶部，负责对整条发动机装配流水线进行数据采集、处理和管理.监控层是嵌有监控软件的工控机，对流水线中具体工位进行数据管理.监控软件采用VB 6.0编写，可实现设备层数据读取、参数设定、数据处理、报警显示等功能.［4］

控制层选用西门子CPU315-2PN/DP型PLC为系统主站，主站中分配有一个DI模块和一个DO模块，作为操控台的数据输入和显示.PLC通过以太网与工控机实时通信，通过Profibus-DP通信方式与两个DP从站进行通信.从站1主要实现对设备层上料滑台的控制.从站2主要实现对设备层简单I/O设备(包括油封压机、辅助气缸)的控制.

设备层包括油封压装工位的所有执行机构.执行机构包括上料滑台、油封压机、辅助气缸.上料滑台电机采用西门子MM440变频器输出控制，有利于实现定位;油封压机通过数据采集传感器和监控软件进行反馈控制;辅助气缸通过I/O实现简单控制.

监控软件通过现场压力、位移传感器进行数据采集，传感器支持研华USB-4716数据采集卡，压力、位移参数通过串口通信［5-6］进行采集.油封压装工位工作中，压力、位移传感器用于检测压机压装的位移值和压机受到的压力值，这两个参数的精度直接影响到油封压装的质量.

2 监控软件的设计

监控软件基于VB 6.0开发环境，实现的主要功能包括:用户登录、控制参数设定、通信设置与维护、数据显示、系统报警显示、历史数据保存等.监控软件工作流程如下:

(1)压装前准备工作.用户登录，确认用户使用权限;通信情况检测，检测监控软件与PLC通信是否正常.

(2)压装工位正常工作过程.下达压机工作命令;读取压机工作的压力、位移值;数据处理，生成压装曲线并显示压装结果，或生成相应报警信息.

(3)工位工作结束.存储历史数据.监控软件工作流程见图2.

2.1 监控软件通信

监控软件设计的主要工作是实现监控软件与PLC和数据采集卡之间的通信，并设计软件界面.实现通信是实现监控功能的基础条件.软件通信的实现主要包括软件与PLC的OPC通信和软件与数据采集卡的串口通信.［7］

2.1.1 OPC 通信的实现

OPC是一种能够提供高效信息集成和数据交互功能的工业通信接口标准，在工业网络控制中具有广泛的应用.实现OPC通信包括实现硬件组态和软件程序的编写.［8］在油封压装系统的网络架构中，利用OPC技术实现上位机监控软件与S7-300 PLC的通信，西门子PLC作为OPC服务器，VB作为OPC客户端，在SIMATIC NET和STEP 7软件环境下，完成OPC服务器与S7-300连接通信的硬件组态，用VB编写OPC客户端和服务器端程序［9］.图3为工控机与PLC硬件连接.

图2 监控软件工作流程

图3 工控机与PLC硬件连接

在硬件连接的基础上需要进行硬件的组态，组态过程在SIMATIC NET和STEP 7软件环境下完成.安装SIMATIC NET之后，通过运行Station Configuration Editor，配置PC站硬件机架，作为OPC通信的服务器;通过STEP 7组态PC Station，并下载到OPC服务器中，完成硬件组态.然后，调用 OPCDAAuto.DLL控件，并定义监控软件与PLC通信的变量，实现数据的分组发送和接收.［10-11］

2.1.2 数据采集卡与监控软件之间通信的实现

本设计采用的USB-4716数据采集卡提供带有16位分辨率的16SE/8Diff.模拟量输入、传输速度为200 kS/s.USB-4716数据采集卡通过USB接口与工控机连接，实现串口通信.数据采集卡的读入电压范围为－5～+5 V，压力值采用TOX-ZPS压力传感器采集，位移值采用NOVO电阻式位移传感器采集.TOX-ZPS压力传感器需要根据功率选择信号放大器处理其读入的信号，方能接入板卡.

在实现与数据采集卡通信的过程中，直接采用研华提供的标准动态链接库文件和第三方制作的ActiveX控件，可在一定程度上降低程序开发的难度和成本，具有较好的灵活性和标准性.研华公司的Advantech DLL Driver软件支持USB-4716等多种型号数据采集卡的设备驱动，提供adsapI32.DLL动态链接库，其中包含一系列能对硬件设备进行底层I/O操作的函数.在全局模块的说明部分用Declare声明所要使用的DLL函数，就可以从VB调用这些DLL函数，实现对数据采集卡中数据的读取和应用.［12-13］

2.2 软件界面的设计

在VB 6.0的环境下，运用OPC和串口通信技术设计汽车装配流水线的监控界面.界面设计主要包括人机交互界面的设计和软件功能的设计，其中实现监控软件功能是关键步骤.

(1)登录界面.用户通过输入用户名和密码登录监控系统.根据客户要求，登录界面具备分权限登录功能，不同权限的用户对系统的可控范围不同.

(2)应用主界面.主界面(见图4)分为工具栏、产品型号选择栏、检测状态栏、通信状态栏、压装曲线表等5部分.工具栏的功能包括系统参数设定、历史数据查看、退出系统等;产品型号选择栏可根据预先设定的数据进行产品型号的选择;检测状态栏显示压装过程中的压力、位移实时数据和压装结束后的压装结果;通信状态栏显示监控软件与PLC的通信情况;压装曲线表包括一个循环过程的压力和位移曲线.

图4 监控软件主界面

(3)数据库应用.在系统应用过程中，数据的处理和存储功能具有非常重要的作用.本文设计的软件应用ADODB函数组件对Access数据库进行管理应用，界面数据显示使用DataGrid控件.［14］功能包括:用户数据设定、新型号产品入档、历史数据存储.图5为数据库在监控软件中的应用.

3 结束语

图5 压装历史数据保存界面

本设计可实现上位机与PLC、上位机与数据采集卡的通信，完成数据的采集分析处理和对现场控制层的反馈控制，真正实现监控软件的检测和控制功能，达到预期的设计要求.该油封压装工位监控软件已经投入实际生产，实践证明，本设计的结果比较理想，具有一定的实用价值.

［1］段明皞，苏锡年，朱晓民，等.汽车发动机装配线控制系统研究及应用［J］.制造业自动化，2008，30(2):84-86

［2］路泽永，李立华，冷向东，等.汽车装配线中的信息化和网络化建设［J］.可编程控制器与工厂自动化，2011(11):97-99.

［3］王德权，吴盼，黄鹏.汽车发动机装配线监控系统的设计与实现［J］.制造技术与机床，2011(6):125-127.

［4］胡毅，于东，刘明烈.工业控制网络的研究现状及发展趋势［J］.计算机科学，2010，7(1):23-28.

［5］陈加敏，薛士龙，张宁，等.自动化集装箱码头监控系统设计［J］.上海海事大学学报，2011，32(3):16-18.

［6］胡红钱，刘晓勤，施伟峰.基于Powerlogic系统架构的船舶自动化电站监控系统［J］.上海海事大学学报，2011，32(3):20-24.

［7］张宁，薛士龙，陈加敏，等.基于OPC技术的自动化集装箱码头监控系统设计［J］.上海海事大学学报，2011，32(1):21-24.

［8］石灵丹，华斌，朱歆州，等.基于OPC技术的PC与西门子PLC的实时通信［J］.船电技术，2011，31(1):9-12.

［9］周金峰，肖伸平，曾红兵.基于OPC技术的工业监控系统客户端实现［J］.工业控制计算机，2011，24(3):40-42.

［10］张俊彪.基于OPC Server的PC与S7-300/400的通信［J］.电力自动化设备，2007，27(4):83-86.

［11］胡忠德.基于OPC技术的数据采集系统［J］.自动化技术与应用，2008，27(11):42-48.

［12］高雪飞，朱开宇，苏震.基于研华数据采集卡和MCGS组态软件的离子镀膜监控系统设计［J］.化工自动化及仪表，2012，39(2):253-255.

［13］陶培琪，徐娅萍，熊平.VB环境下的数据采集卡测控系统［J］.郑州轻工业学院学报，2007，22(4):129-131.

发动机装配技术浅谈 篇3

a.装配用的零部件都要进行技术鉴定, 特别要注意对新件的检查。合格后, 方可装配。这是因为, 新的零部件在出厂后几经展转, 加上包装, 存放, 防护不当, 往往产生变形, 锈蚀甚至裂痕。除此之外, 有些零件还要考虑材料的差异, 如铝活塞, 曲轴等, 因为成分不同, 膨胀系数也不同, 故在决定配合间隙时, 应有不同的数值。如铝活塞, 装配前可用开水加热, 测其膨胀量, 以便决定它同汽缸的配合间隙。

b.要注意零部件的清洁。零部件在拆检时虽经清洗, 但此后还要经过加工、运送、存放等过程, 往往被重新脏污。因此, 装配时要重新检查和清洗零部件。特别是零件的安装基准面、润滑油道及油管等, 要认真清洗, 以保证安装精度和机械运转时的正常润滑。此外, 还要注意装配场地, 用具和设备的清洁, 以免玷污零件。值得指出的是, 目前一些修理摊点设在灰尘弥漫的路旁, 零部件极易脏污。

c.有相对运动的零件表面需涂抹机油外, 对于固定配合件的配合表面也可抹些机油, 以防锈蚀且便于拆装。但象螺钉、螺母、螺空等螺纹表面, 则不宜涂抹机油, 因为这类连接件是靠螺纹表面的摩擦力实现自锁的, 如果涂上机油, 就会降低它们的摩擦作用, 这样当发动机工作时由于震动, 连接件就会自动松开。

d.应防止零部件的漏装和错装。一台发动机的零部件总数在1600件左右, 即使是小型发动机其零部件总数也有600件上下。总装时尽管有些零件已装成部件或总成, 但要装配的零件仍不下几百件。曾有一台S195柴油机, 总装后一直启动不着, 花了几天时间也没查找出原因, 无奈只好重新解体检查, 发现是连杆大端轴径的上瓦漏装, 致使压缩比大大降低, 造成发动机起动不着。漏装的原因是参与总装的人手太多, 忙乱中把连杆上瓦放在工具箱里和工具混在一起了, 所以直到装配完毕都未能发现。为了避免类似的故障发生, 参加装配的零部件应清点齐全, 并放在专门位置, 不可相互混杂。此外, 在多人同时参与装配的情况下, 要有一名技术熟练人员主装, 不能各自为政。

e.在总装过程中要边装边检查, 这样可避免装配结束后发现问题造成大的返工。

f.检查用的量具及仪表精度要可靠。由于使用过程中的变形、磨损及锈蚀等原因, 量具、仪表的精度易遭到破坏。如果用这样的量具、仪表检验零件的精度和配合间隙, 势必造成很大的误差, 而其结果还不易被发现。因此, 应定期校验所需量具和仪表的精度, 停止使用一切不合格的量具和仪表。

摘要：介绍发动机在修理过程中应注意的几个问题。如:装配用的零部件都要进行技术鉴定、检查;零部件的清洁问题;运动件的润滑油的问题;防锈问题;漏装、错装问题等。

发动机装配线质量控制 篇4

1 装配工艺

装配工艺文件是装配指导性文件, 涉及产品技术条件和装配技术条件。装配工艺文件要求技术条件完整准确, 操作步骤流畅, 各个工位操作内容分配合理, 能与装配时间节拍相协调。

发动机装配可区分内装和外装两个部分。内装部分包括曲轴、缸体、缸盖、活塞连杆组、配气机构、正时系统装配, 涉及发动机主要摩擦副零件。外装部分包括节温器、进排气系统、轮系部分等零部件。内装部分主要涉及发动机性能部件, 是发动机的关键部分。

根据发动机零件重要程度、装配工艺复杂的复杂程度, 可将装配工序划分为三个不同的层次。分别是关键工序、重要工序、一般工序三个层次, 分别采用不同方式进行控制。内部件装配工序一般都为关键工位和重点工位, 是发动机质量控制的重点。梳理出发动机关键和重要控制点, 是进行生产线质量控制的首要任务, 接下来就可以进行生产线质量策划。

2 生产线质量策划

质量策划时首先重点根据装配工艺内容, 确认发动机控制关键项目, 以汽油机为例, 一般需控制的关键项目有: (1) 曲轴轴向间隙控制; (2) 曲轴摩擦力矩控制; (3) 曲轴转动力矩控制; (4) 凸轮轴摩擦力矩控制; (5) 缸盖密封测试; (6) 整个发动机水道、油道密封测试; (7) 主轴承盖螺栓拧紧力矩控制; (8) 连杆螺栓拧紧力矩控制; (9) 缸盖螺栓拧紧力矩控制; (10) 飞轮螺栓拧紧力矩控制等工序。

通过识别上述关键点, 确立关键点控制方式, 投入必要保证质量的关键设备。采用设备一方面可避免人员操作不稳定、不可靠的情况, 保证装配的精度要求;另一方面可记录关键质量信息, 方便质量追溯。针对不同的关键控制点, 设立关键工位, 投入必要的设备, 比如多轴拧紧机、涂胶机、泄露测试仪等, 对保证产品质量起到至关重要的作用。

关键工位控制一般选用带有自动装配、自动检测功能的设备来控制, 通过控制装配的关键参数, 确保关键参数数值准确可靠, 进而确保整机装配的高精度、高质量。

装配生产线非关键工位涉及大量的螺栓连接, 一般采用气动扳手拧紧螺栓, 扭力扳手检测的方式来确保大量螺栓拧紧工作, 通过关键设备和手动工具、计量器具的使用。对质量控制做到主次分明, 重点兼顾。

3 设备

生产线设备首先要保证精度要求, 同时设备具备可靠性、柔性, 可以满足生产节拍的要求, 能够准确采集数据, 稳定传输数据。以发动机内装部分为例, 需配备以下设备:

1) 打刻机及条码打印机,

打刻机用于发动机机号打刻, 满足国家标准对发动机机号的强制要求。发动机条码可用于扫描枪进行扫描, 方便后续跟踪发动机流转。

2) 清洗机

零件清洁度对发动机可靠性有非常大的影响, 为确保产品零件和总成清洁度质量得到控制, 使用清洗设备, 对缸体、缸盖、曲轴、连杆等内装零件进行清洗, 并定期进行整机清洁度检查, 确保整机清洁度达标。

3) 自动拧紧机

目前发动机关键螺栓多采用扭矩角度法对螺栓进行拧紧, 保证螺栓稳定、可靠、耐用。拧紧机扭矩传感器和角度传感器, 可将扭矩控制在3%范围, 角度控制在2%, 保证螺栓拧紧的高精度。以主轴承盖螺栓为例, 若采用手动拧紧, 10颗螺栓需进行预紧固, 再拧紧至规定扭矩, 然后拧紧到最终角度三个步骤, 每个步骤都要逐一拧紧10件螺栓, 费时费力, 且精度低。若采用自动拧紧机, 可快速一次完成拧紧, 并记录螺栓最终扭矩值, 螺栓拧紧效率高, 质量好。

目前连杆螺栓拧紧机除自动拧紧机的功能外, 还集成轴向间隙检查、回转扭矩检查功能, 通过一台设备, 达到控制多项关键工序的目标。

自动拧紧机除自动拧紧和数据记录外, 具备生成拧紧曲线、自动报警、自动进行关键工序过程能力研究功能, 其强大的数据处理功能, 为关键螺栓质量统计分析打下基础。

4) 平面机器人涂胶机

采用手动涂胶方式, 胶量控制困难, 胶线轨迹不稳定, 存在较大的泄漏风险。而采用平面机器人涂胶, 轨迹稳定, 胶线连续, 确保密封良好。采用机器人涂胶还可避免使密封胶浪费, 最大程度降低使用成本。

5) 泄漏测试仪

泄漏测试仪属于发动机关键检测类仪器, 可对发动机密封状况情况进行准确判定。目前泄漏测试仪分为压差式、质量流量类泄漏测试仪, 压差式泄漏测试仪采用较多, 通过整机水道、油道气密性检查, 预防发动机漏水、漏油现象出现, 保证发动机良好的密封性。

6) 智能料架

智能料架主要用于轴瓦选配, 人工选配轴瓦, 效率低, 易出错。采用智能料架, 可根据曲轴轴颈和缸体轴孔分组信息, 自动生成轴瓦类型, 并用指示灯进行指示。智能料架在柔性装配线, 混合装配线中质量控制中得到广泛应用, 可很好解决混合生产线的错装与漏装问题, 保证产品质量, 同时降低操作人员的劳动强度和压力。

7) 信息管理系统

信息管理系统具有对生产、质量、设备信息进行管理的功能。通过监控产品下线数量, 确保生产节拍稳定。通过对关键质量信息存储和分析, 保证质量追溯。同时可对设备故障统计, 实时监控设备运行状况。

4 现场质量管理

现场质量管理属于公司质量体系的重要部分, 现场质量管理在体制上符合TS16949标准, 并重点因关注员工质量意识和技能的提高, 人员是质量控制中的核心要素。

1) 首先要树立员工的质量意识, 要求员工理解在本岗位工作对过程、产品、信誉的影响, 为本岗位相关的质量目标作贡献。精益生产中要求不制造、不接受、不传递缺陷, 就是质量问题处理的基本原则。

2) 其次提高员工的质量技能, 通过加强基础技术训练, 熟悉产品特性及工艺, 不断提高操作水平, 提高质量控制的方法和水平。

3) 推进现场质量改善活动, 激发员工参与热情, 在活动过程中提高质量意识和增强员工分析和解决质量问题的能力。比如生产部门定期举行QC质量活动, 提交专项质量改善提案, 员工合理化建议等。

5 结语

发动机装配质量控制具备系统性, 从人、机、料、环、法、测六个方面认真控制, 从而保证质量控制体系受控, 生产的发动机质量稳定可靠, 给用户带来舒适的使用体验。

摘要：装配质量关系到产品的最终性能, 是用户使用中能直接体会到的。装配质量控制就是针对从零件到整机这一过程进行控制。

关键词：发动机,装配线,质量

参考文献

[1]朱正德.推进先进标准提升动力总成装配质量水平.汽车与配件, 2011 (28)

[2]高德录.装配线的质量控制.制造技术与材料, 2009 (45)

发动机活塞连杆组的装配 篇5

1. 活塞环安装

活塞环的装配质量好坏对发动机工作影响很大。如果活塞环装配不当, 会引起发动机压缩无力, 启动困难, 功率不足。同时, 也会引起曲轴箱中的机油窜烧到燃烧室被烧掉, 使燃烧恶化, 排气冒蓝烟, 机油消耗量增加。因此, 正确安装活塞环意义很大。

(1) 活塞环装配前的检查

活塞环端隙的检验:将活塞环平放于磨好的气缸内, 用活塞顶部将活塞环推平, 然后用厚薄规插入开口处进行测量。若端隙大于规定, 则应另选一组活塞环;小于规定时, 可对环口的一端加以锉削。

活塞环边隙的检验:边隙即活塞环在环槽内的上下间隙。检查时, 将环放在环槽内滚动一周, 环应能自由地滚动, 既不松动又无阻滞现象, 用厚薄规测量应符合标准规定。边隙过大, 需重新更换;边隙过小, 可将活塞环放在平板的砂布上研磨。

活塞环的漏光度 (也称漏光间隙) 检查:是指活塞环必须与气缸壁配合良好, 以保证密封。选配活塞环 (特别对不搪缸只换环的发动机) 都应进行漏光检查, 漏光周长的多少, 将直接影响发动机的技术性能 (特别是初期的) 和缸壁的非正常磨损。

(2) 使用专用工具

活塞环材料的主要成分是铸铁, 其缺点是易折断, 装配不当易变形, 所以安装活塞环最好使用专用工具—活塞环涨钳。使用活塞环涨钳还可防止装配时拉伤活塞表面。使用时, 涨钳张口略大于活塞即可, 不可过度扩大, 超过活塞过多, 否则, 活塞环即使不断裂, 也会因操作不当出现变形。若不使用活塞环涨钳, 而用手将环一道一道地装入, 力度不易掌握, 很容易造成活塞环翘曲变形。

(3) 活塞环的安装顺序

活塞环的安装顺序是由下到上, 即先装油环, 再装气环。气环也是由下到上装。有方向要求的活塞环不要装错, 有“TOP”字样或其他记号的一面朝上, 不要装反, 否则将会烧机油, 使柴油机烟度增大。扭转环安装时, 内倒角向上, 外倒角向下。没有记号的活塞环和油环装配时不分上下。

(4) 活塞环的开口方向

活塞环安装时, 应注意使各环开口相互错开120°, 第1环的开口朝向排气管侧, 油环撑簧的对口处放在油环开口的对面。

(5) 活塞环装配后的检查

装配后的活塞环应用汽油或清洗剂清洗, 将活塞及环的表面涂上少量机油, 起到预润滑的作用, 用手转动各环应灵活无阻滞感。

2. 活塞销装配

装配活塞销时, 若感觉较紧切忌敲打, 应将活塞加热至100~120℃, 使活塞销孔受热膨胀, 将活塞销依次穿入活塞销孔—连杆小头铜套—活塞销孔, 用活塞销卡簧钳将卡簧放入槽内。将连杆小头在机油中加热, 在新衬套外表面涂上机油, 压入连杆小头, 衬套油孔和连杆小头油孔要对准。

常温下, 活塞销在连杆小头衬套孔中能轻松转动和移动, 而与销座孔之间紧密配合, 工作时才能相对运动。在活塞销一侧座孔内用尖嘴钳装上卡簧。锁环嵌入环槽的深度应为锁环直径的2/3, 且贴合牢靠, 锁环与活塞销两端应有间隙。

放置连杆小头时, 应使活塞顶上的箭头与连杆杆身上的标记在同一方向, 且朝向柴油机的前端。再装入另一边的卡簧。检查卡簧与活塞销间隙是否在0.1~0.25 mm之间。

3. 活塞连杆组装入气缸方法与注意事项

(1) 方法

(1) 将缸套表面、活塞连杆组等清洗干净, 将1缸曲柄转到下止点位置, 取1缸的活塞连杆总成, 在轴瓦、活塞环处加注少许机油, 转动各环使润滑油进入环槽, 并检验各环开口是否处于规定方位。

(2) 将连杆轴瓦装入连杆和连杆盖内, 注意方向和配对记号, 并将轴瓦背面定位唇与连杆大头孔切槽相对。

(3) 用夹具收紧各环, 将活塞连杆组装入气缸时, 使活塞顶部燃烧室凹坑或箭头对着喷油器方向, 用手引导连杆使其对准曲轴轴颈, 用木棰柄将活塞推入。

(2) 注意事项

(1) 同一台柴油机, 应装用同一质量组别的活塞和同一质量组别的连杆。当活塞损坏需要更换时, 除了零件图号要完全正确外, 还应注意活塞的质量分组标记, 其中有A、B、C、D、E 5种。此标记也在活塞顶部, 更换时应采用同一标记质量组别的活塞。

(2) 对于装有活塞冷却喷嘴的机型, 拆装活塞连杆组时, 不要撞击活塞冷却喷嘴。装好活塞环, 使各环开口错开120°, 并使开口错开活塞销座方向。

(3) 在安装连杆大头盖时, 应注意使连杆体与盖的相同标记位于同一侧, 并在定位面上涂上干净机油。

(4) 连杆螺栓拧入前, 应在螺纹部位涂上少许机油, 两只螺栓交替拧紧, 当力矩达不到规定时应更换螺栓。

发动机主要配合件的装配与检查 篇6

发动机活塞的往复运动是通过连杆传递给曲轴的, 以带动曲轴旋转输出功率。活塞与连杆是靠活塞销连接的。活塞销与活塞销座孔或与连杆小端衬套的配合要求是很高的, 要求在常温下有微量的过盈, 一般应为0.025~0.075 mm。但当活塞处于75~85℃时, 又要求有微量的间隙, 约为0.005~0.010 mm, 使活塞销在承孔内能够活动。这样高的配合要求是一般量具难以测量的。在修配中一般凭感觉来判断 (实际上比规定的标准可能要大些) 。它们的接触面积要求在75%以上。活塞、活塞销、连杆的装配检查步骤如下:

(1) 装配前, 先将已修配完毕的连杆总成 (包括连杆衬套) 及活塞销, 在连杆校正 (检验) 器上进行一次连杆的弯曲及扭曲的检查。

(2) 彻底清洗各零件, 要特别注意清除连杆油道的污垢, 可用细铁丝捅洗, 或用煤油、汽油冲洗, 再用压缩空气吹净。

(3) 检查活塞销与活塞座孔的配合, 常温下应有微量过盈, 故用手掌力量推入销孔1/3的深度, 而在活塞加热至70~80℃时, 能以手腕力将活塞销推入孔内为合适。

(4) 将活塞在水中加热至70~80℃, 浸几分钟后取出活塞, 迅速擦净座孔 (涂以机油) , 随即在连杆小端的衬套内涂上机油, 认准连杆的安装方向, 将小端伸入活塞内, 然后用拇指力量将已配好的活塞销推入活塞销孔及连杆衬套中, 直至活塞的另一端销孔的边缘, 使销的端面与活塞销锁环槽的内端面平齐, 再装入锁环。锁环与销两端应各有0.20~0.40 mm间隙。锁环嵌入环槽中的深度应相当于锁环钢丝直径的2/3。

(5) 装配后的活塞连杆总成, 在同一台发动机内重量差不得超过40 g。

二、活塞环、活塞、缸套的装配与检查

活塞在气缸内往复运动压缩气体做功, 密封润滑很重要。活塞与气缸壁间的密封就由安装在活塞上的气环来保证。气环防止气缸中的燃气窜入曲轴箱, 同时将活塞顶部所承受的热量传到气缸壁, 多数活塞使用两道或三道气环。活塞上的油环有在气缸壁上布油的作用, 并防止机油上窜燃烧室。活塞环的装配质量好坏对发动机工作影响很大。如果活塞环装配不当, 会引起发动机压缩无力, 启动困难, 功率不足等。

1. 活塞环与活塞的装配与检查

(1) 活塞环要更换就要一组同时更换, 安装前应仔细检查活塞、缸套、活塞环等相关部件的精度;仔细清洁活塞、活塞环、缸套。

(2) 将活塞环及环槽涂上适量的润滑油;安装活塞环最好使用专用工具, 如活塞环专用安装卡钳、锥度套等, 以避免活塞环过度张大而断裂、变形;活塞环安装前严禁任意张大、闭合、扭曲。

(3) 安装时把活塞环依次从第一道槽往下安装, 在此并将有倒角的或打有“上”字标记的环朝活塞顶部安装, 这是为了保护气缸内壁的润滑油膜。安装时注意活塞环的开口方向, 相邻的两道环开口应该错开120°。还要注意各道环 (包括油环) 不能布置在与活塞销轴线呈±45°的范围内。因为活塞销两端的这一范围是凹进去的, 储存的机油较多, 容易从环口向上窜入燃烧室。安装完毕后, 用手轻轻旋转活塞环, 应平滑无卡滞现象。

(4) 活塞环安装检查。将装有活塞环的活塞试装入气缸中, 检查活塞环的几个重要间隙是否符合要求。 (1) 活塞环端隙测量:先将活塞环平放在气缸内, 并用活塞头部将活塞环推至气缸未磨损处 (或气缸中的任何一处) , 然后用塞尺测量其开口处的间隙。如端隙过大, 则不能使用;如端隙过小, 可取出来用细锉刀锉环口一端, 直到符合要求为止。 (2) 活塞环背隙测量:是指活塞与活塞环装入气缸后, 在活塞环背部与活塞环槽之间形成的间隙。为了测量方便, 通常只测量槽深与环宽度之差加以推算。汽油机气环一般应低于岸边0~0.35 mm, 即符合背隙的规定。为防止环在气缸内卡住, 如背隙过小, 可适当车深活塞环槽。 (3) 活塞环边隙测量:是指活塞环与槽平面间形成的间隙。边隙过大, 易漏气影响密封作用;过小, 活塞环膨胀, 易在槽内卡住或失去弹性。测量边隙时, 把活塞环装在环槽内, 围绕环槽滚动时不松不涩滞为宜。然后用塞尺测量环与槽间的间隙。活塞环边隙过小, 可将活塞环平放研磨, 使之达到规定边隙。

2. 活塞连杆组与气缸的装配

(1) 同一台发动机上的连杆重量差不应大于20~30 g, 活塞的重量差不应大于7~15 g;选配后的活塞连杆组的重量差不应大于50 g。

(2) 活塞顶部的分组号应与气缸套分组号一致, 以保证准确的配合间隙。各连杆盖应按原厂的配对号装配, 不得互换。

(3) 活塞与连杆组装时, 活塞顶部燃烧室的位置应与气缸盖上的喷油器安装孔相对正。连杆位置按照习惯, 在连杆盖打有配对记号的一侧应朝向偏心轴。

(4) 使曲轴转到上止点位置, 然后用专用工具或铁皮夹圈夹紧活塞环, 并用干净的木棒将活塞连杆组轻轻推入气缸, 直至连杆大头接触曲轴轴颈。然后一边慢慢转动曲轴, 一边推动活塞, 并使曲轴位于下止点位置。

摘要：发动机主要配合件的装配质量对发动机工作性能影响很大。本文通过对活塞、活塞销、连杆及活塞环、活塞、缸套等零件的装配与检查的论述, 旨在提高发动机的修理质量, 延长发动机的使用寿命。

第35篇发动机机油泵的装配难点 篇7

机油泵是汽车发动机润滑系统的重要部件之一, 而主动轴又是机油泵的关键零件, 其运行质量好坏, 关系到发动机乃至汽车行车安全, 一旦发生主动轴折断, 轻者将造成轴瓦和曲轴烧损拉伤, 重者将造成连杆折断而损坏发动机等严重故障。

我公司是汽车发动机机油泵的专业生产厂家, 由于大部份型号机油泵传动系统的结构基本相同, 主动轴传动结构的连接形式也都基本相似。由于这种连接形式存在着一定的缺陷, 所以主动轴折断事故时有发生, 造成用户的损失和抱怨, 主机企业退库和索赔, 最后使本企业遭受巨大的经济损失和不良信誉的社会影响。为此, 必须对断轴事件进行技术攻关。

病历

挂号科目:机油泵的装配

就诊难点:改进机油泵主动轴的传动结构及装配方式

推荐医生:湖南机油泵股份有限公司李新桥刘光明李富兴

故障原因及分析

1. 设计原因

各主机企业以及与国外联合设计的机油泵主体结构式样大部份基本相似, 如图1所示。其主动轴1为台形圆柱体, 分别装入泵体4和泵盖5两轴孔内, 中间装有内转子3 (或齿轮) , 外端轴颈部位装有传动齿轮6, 同时还装有横销7和键8, 最外端螺杆上配有平垫圈9、弹簧垫圈10和螺母11。由于主动轴体上分别有横销孔、键槽, 以及轴颈与台肩交接处有越程槽, 螺杆与轴颈交接处有退刀槽等不同的加工部位, 它们不同程度地削弱和降低了泵轴的强度和刚度。再加上传动齿轮安装在主动轴的端头, 形成一种单边支承和悬臂受力的结构。机油泵在运转时, 因齿轮产生的微量振动以及横向传动产生的弯曲剪切力等因素, 造成槽底部位应力集中, 是发生断轴的重要原因。

2. 材质原因

主动轴是机油泵的重要零件之一, 它要承受传动齿轮运转时的弯曲应力和扭应力。因此, 主动轴通常采用45钢、40Cr、18CrMoTi等具有较高强度和抗冲击的材料, 并经调质处理而使组织细化, 以增加韧性和获得好的力学性能, 同时其支承部位还要经高频加热表面淬火, 提高表面硬度, 增加泵轴的耐磨性。如果使用的材料不达标, 或热处理过程未达到规定的工艺要求, 就会给主动轴折断埋下事故隐患。

3. 加工制造原因

依据主动轴图样的设计和技术要求, 其台肩支承面相对轴颈部位有垂直度要求, 螺纹对轴颈有同轴度要求, 台肩支承面与轴颈交接处越程槽圆角过渡部位有深度和表面质量要求, 螺纹与轴颈交接处圆角过渡槽有工艺要求, 以及各部位有较高的表面质量要求等。

分析认为, 依据故障现象, 台肩支承面与轴颈越程槽过渡区最为关键, 因传动齿轮安装后, 该台肩支承面与轴颈越程槽部位长期处在拉压应力的作用下, 由于越程槽底部断面是轴颈直径最小的部位, 如果该处内圆角表面质量差, 是产生应力集中的一个薄弱环节, 再加上传动齿轮运转时的微量振动, 以及单边支承所产生的弯曲剪切力的反复交替, 很容易从此薄弱部位开裂而发展到轴头的折断。

另一分析认为, 螺纹表面加工粗糙, 或者螺纹中径与轴颈不同轴又不垂直, 在螺母压紧时造成单边干涉增大摩擦力而产生一种“假紧”现象。在工作载荷力的作用下, 会使传动齿轮与台肩和压紧面形成单边缝隙, 使主动轴螺杆部位增加附加冲击拉力, 极易造成螺杆头部的折断。

4. 发动机使用不当原因

发动机长期超负荷、过载使用或出现长时间飞车, 使机油泵主动轴总是处在极限交变载荷下工作;或长时间不按规定更换润滑油, 油内杂质较多, 造成机油泵运转阻力增大, 加大了主动轴轴颈的转动力矩, 增加了主动轴折断的频率。

治疗方案

根据机油泵产品工作特性和长期加工制作机油泵的经验, 决定将机油泵主动轴的传动结构进行技术改进, 对与主动轴配套的不同传动零件, 采用不同过盈配合方式的设计方案, 但过盈配合后的结合摩擦力必须保证能够承载最大的转动力矩。其结构如图2所示, 将主动轴外形结构改进成圆柱体形状, 取消轴上的台阶、轴颈、横销孔、键槽、螺纹以及与之交接处的越程槽、圆角退刀槽等处的加工部位, 省去横销、键块、平垫圈、弹簧垫圈和六角螺母等配套的标准件以及与这部份零件的装配工序。装配时, 分别将传动齿轮、内转子 (或齿轮) , 采用过盈配合连接, 以保证可靠的摩擦力矩。

试验一:传动齿轮安装到机油泵圆柱形主动轴上之后, 在没有其他附带阻尼零件的作用下, 能保证主动轴在运转时传动力矩的可靠性和安全性。同时, 还应根据机油泵工作压力和流量输送所需的功率, 进行静态模拟转矩试验, 试验证明该设计方案可行、可靠。

试验二:在机油泵综合试验台上作台架试验, 其油温为常温状态, 转速分别定为4000r/min和4500r/min时, 调节油泵出油压力为0.6MPa, 验证内转子 (或齿轮) 与主动轴配套部位是否有滑动现象, 试验结果正常, 无滑动迹象。

试验三:第二次将转速定在3500r/min, 机油出口压力调至0.8MPa, 继续进行1000h的耐久性试验, 试验结果也没有出现滑动现象。

治疗结果

将改进设计的机油泵送交用户, 又进行了1000h的可靠性试验, 进一步验证, 没有出现主动轴滑动现象, 完全证实该主动轴改进为圆柱轴后, 达到了可行、可靠、安全、环保和节能的目的, 同时得到各主机企业的认可。

在实施该机油泵圆柱形主动轴技术改进后, 先后己有十多种产品进行了上述技术改进, 在通过各主机企业验证认可后, 己向各有关主机企业和客户, 提供了数十万台多种型号的机油泵产品装机和装车, 使用效果正常, 断轴现象几乎为零, 收到了良好的效果, 为企业创造了很好的经济效益。

通过这次圆柱型主动轴的技术改进, 省去了多处重要的加工工序, 还减少了多种配套的标准件;而且圆柱轴加工生产流程短, 工艺容易控制, 制造加工简便, 大幅度降低了生产成本 (该机油泵改进技术己获得了国家实用新型专利权) 。

发动机气缸套的装配与检测技术 篇8

气缸是发动机中燃料燃烧和气体膨胀的地方, 活塞在其中运动压缩气体做功。相对于活塞来讲我们称其为气缸, 如果单独拿出来作为一个零部件, 一般称作气缸套。气缸上部内表面是燃烧室的组成部分, 发动机工作时受到高温高压燃气的冲刷和腐蚀;气缸中间部分是活塞组件运动的导向面, 承受着推压力和摩擦作用, 使气缸表面产生磨损、刮伤和细微裂纹。湿式气缸套外圆表面与气缸体内壁组成冷却水腔, 受到穴蚀和电化学腐蚀作用而损伤。这些缺陷使气缸的工作性能变差, 需要修理或更换。为了提高修理质量, 延长气缸套的使用寿命, 我们必须了解气缸套的结构特点, 掌握气缸套的检测技术与气缸套的正确装配方法。

1 气缸套的结构及特点

根据气缸套是否与冷却液接触, 将气缸套分为干式和湿式两种。

(1) 干式气缸套的特点:气缸套外表面不与冷却液接触。为了获得与缸体间足够的实际接触面积, 保证散热效果和缸套的定位, 干式缸套外表面和与其相配合的气缸体承孔内表面都有较高的加工精度, 而且一般都采用过盈配合。另外, 干式缸套壁薄, 有的只有1 mm厚。干式缸套外圆下端制有不大的锥角, 以便压入气缸体。其顶部 (或缸体承孔的底部) 有带凸缘和不带凸缘两种。带凸缘的过盈配合量较小, 因为凸缘可帮助其定位。干式缸套的优点是不易漏水、缸体结构刚度大、不存在穴蚀、缸心距小、机体质量小;缺点是修理更换不便、散热效果差等。在缸径小于120 mm的发动机中, 由于其热负荷较小而得到广泛应用。

(2) 湿式气缸套的特点:湿式气缸套下部有1~3个耐热、耐油橡胶密封圈密封。其密封形式有涨封式和压封式两种。随着柴油机强化程度的日益提高, 湿式缸套的穴蚀已成为一个突出的问题, 所以某些柴油机缸套有三道密封圈, 最上一道上半部分与冷却液接触, 既能防止配合面生锈, 便于拆装, 又能借其吸振, 减轻穴蚀。湿式缸套的优点是缸体铸造较容易, 便于修理更换, 且散热效果较好。缺点是缸体刚度较差, 易产生穴蚀, 且易漏水。它主要用于大负荷的发动机 (缸径在140 mm以上的柴油机几乎全部采用) 和铝合金缸体发动机。

2 气缸套的技术检验

气缸套在修理前和修理后都必须进行技术检验。修理前的检验是为了确定缸套是否需修或报废, 需修时采用哪级修理尺寸。修后检查是为了鉴定其修理质量, 确认缸套与活塞配合间隙、圆度、圆柱度误差等是否符合技术要求。

气缸套修理的主要目的是消除几何形状误差, 恢复缸套与活塞裙部的配合间隙。因此, 气缸与活塞裙部的配合间隙是衡量机械技术状况和修理质量的重要技术指标。缸套与活塞配合间隙的检验按下面三个步骤进行:

(1) 用外径千分尺测量活塞裙部垂直于活塞销的位置。测后锁紧, 放在千分尺架上。

(2) 安装好内径量表, 并将内径量表插入要测的气缸内, 使测量杆处在活塞在上止点时裙部的位置, 并与曲轴轴线垂直。来回摆动内径量表, 转动表盘, 使大指针的极限摆动位置对“0”。气缸与活塞的配合间隙一般不会大于0.1 mm, 故不需要记小指针位置。

(3) 将内径量表从被测气缸中取出, 插入上述固定了的千分尺内。此时内径量表大指针的读数即为该缸与活塞裙部的配合间隙。

3 气缸套的装配

3.1 干式缸套

(1) 选择缸套。第一次镶套选用标准尺寸的气缸套, 其外径表面粗糙度不高于Ra3.2, 圆柱度不超过0.02 mm;如有倒锥形时, 其圆柱度不超过0.005 mm, 圆度不超过0.05 mm, 下口外圆方向有10×5的倒角。

(2) 干式气缸套安装的技术要求基本与湿式气缸套相同, 所不同的是干式气缸套紧装在气缸体的座孔中, 外表面不与冷却水直接接触。因此, 在安装时应注意的是, 要把气缸套和气缸体座孔表面擦拭干净, 不要涂以机油, 以防影响气缸套散热。根据气缸套的外径尺寸进行试缸, 要保证座孔表面粗糙度不高于Ra3.2, 并留有适当的压入过盈量。

(3) 压入气缸套。将气缸套放正, 用压力机徐徐压入, 或用其他器具压入, 其压力为103 N为宜。为保证气缸套正直地压入, 在压入前应用直角尺在气缸套各方向上进行测量。气缸套确实垂直于气缸体上平面时, 再缓慢施加压力压入。气缸套压入后, 应与气缸体平面平齐。

(4) 在压入气缸套后, 应对气缸体进行水压试验。

3.2 湿式缸套

(1) 拆去旧缸套, 并清除气缸体内的沉积物时, 这些物质很坚硬, 须用砂纸打磨, 将各个接合面处的铁锈、污物全部除去, 直至露出金属光泽为止, 特别是与密封圈接触部位必须光滑, 以防止不平而漏水。如在气缸套下凸肩有硬质沉积物, 由于四周不均匀, 会造成气缸套安装倾斜, 使上凸肩处出现空隙, 压紧气缸盖后出现一个回正力矩, 使气缸套发生变形, 容易发生早期磨损、活塞环折断、活塞偏磨、窜油等故障。

(2) 气缸套安装后要突出机体平面一段距离, 各类型发动机要求不同, 一般为0.07~0.18 mm, 以保证压装气缸盖后, 能更好地密封燃烧室。所以在未正式安装前, 要先将没有装阻水圈的气缸套装入气缸体内, 检查气缸套高出机体平面的距离是否符合要求。如不符合尺寸要求, 可调整气缸套台肩下的纯铜垫片。取出气缸套后, 检查支承台肩与承孔接合面是否接合良好。

(3) 装入气缸套。在装入气缸套前, 把阻水圈套在缸套凹槽上, 要注意不要让阻水圈扭曲, 并使阻水圈周围粗细均匀, 张力相等, 防止压入时破损以保证阻水圈的密封作用, 然后涂以肥皂水或薄机油装入气缸体内, 再次检查各道阻水圈与气缸体的接触是否平整。在压入气缸套时, 应稍加用力即可装入。如装不进去, 应取出查明原因, 不可强行压入。