(一)故障概念发动机零件的技术状况,在工作一定时间后会发生变化,当这种变化超出了允许的技术范围,而影响其工作性能时,即称为故障。第二节、零件故障及其原因组成发动机的各零件、合件、组件、总成之间都有着一定的相互关系,在其工作过程中,这种关系会发生变化,使其技术状况变坏,使用性能下降。人为使用、调整不当和零件的自然恶化是产生此种现象的原因。(二)故障形成的原因1、零件配合关系的破坏零件配合关系的破坏:主要是指间隙或过盈配合关系的破坏。2、零件间相互位置关系的破坏零件间相互位置关系的破坏,主要是指结构复杂的零件或基础件,如机体变形,轴承孔沿受力方向偏磨等、都会造成有关零件间的同轴度、平行度、垂直度等超过允许值,从而产生故障。3、零件、机构间相互协调性关系的破坏点火时间的过早或过晚,各缸供油量不均匀,气门开、闭时间过早或过晚等。4、零件间连接松动和脱开零件间连接松动和脱开,主要是指螺纹连接及焊、铆连接松动和脱开。都会造成故障。5、零件的缺陷零件的缺陷,主要是指零件磨损、腐蚀、破裂、变形引起的尺寸、形状及外表质量的变化。6、使用、调整不当发动机由于结构、材质等特点,对其使用、调整、维修应按规定进行。否则,将造成零件的早期磨损,破坏正常的配合关系,导致损坏。综上所述,不难得出产生故障的原因:一是使用、调整、维修不当造成的故障。这是经过努力可以完全避免的人为故障。二是在正常使用中零件缺陷产生的故障。这种故障到目前为止,人们尚不能从根本上消除它,是零件的一种自然恶化过程。此类故障虽属不可避免.但掌握其规律,是能设法减少其危害的。第三节零件的磨损及其特性在正常使用过程中,随着工作时间的增加,它的技术状况会逐渐变坏,主要表现:功率下降,燃料消耗增加,发出不正常响声,甚至操纵装置失灵等。产生这些现象的原因很多。主要是由于发动机各部运动配合的零件,在相对运动中表面相互摩擦,造成接触面的磨损,破坏了正常的配合间隙,导致发动机技术性能的变坏。离合器摩擦片与压盘和飞轮表面、制动蹄片与制动鼓表面等(三)汽车零件摩擦与磨损1、汽车零件的摩擦与润滑根据润滑状况干摩擦流体摩擦边界摩擦混合摩擦(1)干摩擦两摩擦表面直接接触举例:(2)流体摩擦两零件表面被一层润滑油完全隔开的一种摩擦。一种最理想的摩擦状态。举例:轴与轴承(3)边界摩擦两摩擦表面被一层极薄的边界膜(几个或十几个分子厚度)隔开的一种摩擦。举例:曲轴与轴瓦长时间停车后重新起动的最初时刻,发动机气缸壁与活塞环摩擦副表面之间,气缸壁的上部极有可能发生半干摩擦。运转正常,两摩擦表面间可能发生流体摩擦。(4)混合摩擦三种或其中两种摩擦混合存在的。举例:2、汽车零件的磨损特性(1)在使用过程中,工作条件不同,引起零件磨损的原因也就有所不同,但各种零件的磨损量与工作时间之间都具有一定的规律性,这种规律称为零件的磨损特性。2、汽车零件的磨损特性正常磨损磨合期正常工作期极限磨损期(1)在使用过程中,工作条件不同,引起零件磨损的原因也就有所不同,但各种零件的磨损量与工作时间之间都具有一定的规律性,这种规律称为零件的磨损特性。2、汽车零件的磨损特性零件的磨损可分为如下三个阶段。1.零件的磨合期(OA段)由于零件表面粗糙度的存在,在配合初期,其实际接触面积较小,比压力极高,因此初期磨损量较大。但随着行驶里程的增加,配合质量不断提高,磨损量的增长速度开始减慢。零件在磨合期的磨损量主要与零件的表面加工质量及对磨合期的使用有关。2.正常工作期(AB段)在正常工作期(AB),由于零件已经过了初期磨合阶段,零件的表面质量、配合特性均达到最佳状态,润滑条件也得到相应改善,因而磨损量较小,磨损量的增长也比较缓慢,就整个阶段的平均情况来看,其单位行驶里程的磨损量变化不大。零件在正常工作期的磨损属于自然磨损,磨损程度取决于零件的结构、使用条件和使用情况,合理使用将会使正常工作期相应延长。3.加速磨损期(B点以后)加速磨损期又称极限磨损期。随着磨损量的不断积累,零件间的配合间隙不断增大,当配合间隙达到极限值时,润滑条件恶化,磨损量急剧增加,若继续使用,将会由自然磨损发展为事故性磨损,造成零件恶性损坏。由上述分析可知,要延长零件的使用寿命,应降低磨合期的磨损,减缓正常工作期的磨损,推迟加速磨损期的到来。新车或汽车大修后,必须按照一定的工艺程序和技术要求进行磨合,而且在大修(或新车)出厂后,应进行减载、限速走合,并及时进行走合维护。注意:三、零件磨损极限值与允许值1、零件磨损极限值零件在工作中的磨损程度,达到其不能再继续使用,如继续使用将引起急剧磨损,甚至造成损坏。从而严重影响机器工作性能时,称为磨损极限值。2、零件磨损允许值零件在工作中虽已磨损,但若继续使用一个修理间隔期,也不会超过磨损极限值。则此零件已具有的磨损值称为磨损允许值。一、清除油污第四节零件的清洗1、金属零件的油污冷洗法:有机溶剂(不可皂化油污)用汽油或洗油作清洗剂,清洗后用压缩空气吹干。此种方法成本较高,但简便,适用于保养、小修和野战修理。热洗法:碱性溶液加热70~90℃(可皂化油污)用碱溶液作清洗剂,效果与洗油相同,但费用低,溶液配方如表2-1-1。清洗时溶液温度应保持在70℃-90℃,把零件放人、浸煮10-15min,拿出后用水冲洗干净,再用压缩空气吹干。2、非金属零件的清洗①橡胶零件(如制动皮碗、皮圈等),可用酒精或制动液清洗,不能用汽油、洗油或碱溶液清洗,以防膨胀变质。②皮质零件(如皮质油封等),一般用干布擦净。③离合器和制动摩擦片,可用汽油清洗。3、洗涤方法人工清洗机械清洗超声波清洗二、清除积炭积炭:是燃油与润滑油未燃烧部分在氧和高温作用形成树脂状胶质积附在零件表面上又经高温作用进一步聚成沥青质、油焦质和炭青质的复杂混合物。清除方法:机械清除:利器刮擦化学溶液清除:化学溶剂渗透、组织疏松、易于清除将化学溶液加热到80℃-90℃,将零件浸泡使积炭软化后,用毛刷或棉纱擦拭干净。对铝合金件还应用热水将化学溶液冲洗干净。溶液配方见表2-1-2。三、清除水垢水垢:水蒸发、盐类浓缩逐渐增加,达到饱和状态时,他们就从水中析出并沉积在水套、散热器内表面,即形成水垢。清除方法:1、清除碳酸盐水垢用碱性钠或盐酸溶液2、清除硫酸盐水垢先用碳酸钠溶液处理,使其先转化碳酸盐后,再用8~10%盐酸处理3、清除硅酸盐水垢在盐酸中加入氟化钠,使硅酸盐变成溶解于盐酸的硅胶,不断循环酸洗即可清除。四、除锈锈:金属表面被腐蚀形成氧化物锈按程度分为:初锈、浮锈、迹锈、层锈淡棕色棕黄色棕褐色褐黑锈的金属氧化物呈碱性,所以酸洗除锈效果良好用盐酸(浓度10%)或硫酸(浓度5%)或磷酸(2~7%)零件清洗注意事项(1)对于橡胶零件,如制动皮碗、皮圈等,清洗时可用酒精或制动液清洗,不得用汽油、碱深液清洗,以防发胀变质。(2)当离合器和制动器的摩擦片有轻微油污时,应用汽油刷洗干净。(3)对皮质零件,如皮质油封等,一般用干净布擦净即可。(4)避免零件的磕碰和划伤。在手工清除活塞、喷油嘴、气缸、燃烧室等零件的积炭时,要用专门工具,要避免零件表面损伤。(5)防止零件腐蚀。像轴承、轮齿、散热器等,若受到潮气或在清洗过程中受腐蚀性溶剂的作用,会产生斑痕或被腐蚀。清洗时要合理选择清洗剂,对清洗过的零件应用压缩空气吹干,并采取防腐和防氧化措施。(6)确保操作安全,防止火灾或毒害、腐蚀人体的事故发生,避免环境污染。(8)合理选择清洗方法和清洗材料。在保证清洗质量和效率的前提下,要兼顾设备造价和材料成本,讲究适用性和经济性。5.1零件的检验与分类5.1.1检验的主要内容和基本方法(1)零件的几何形状精度检验项目有:圆度、圆柱度、平面度、直线度、线轮廓度和面轮廓度。(2)零件表面相互位置精度检验项目有:同轴度、对称度、位置度、平行度、垂直度、斜度以及跳动。第五节典型零件的检验1.圆度圆柱度检验(1)圆度检验:两点法或直径法。(2)圆柱度检验:两点法或直径法。举例:气缸的测量,要测量出气缸的圆度和圆柱度以及最大磨损尺寸。2.平行度检验(1)相交不平行检验(2)交叉不平行度//相交=(h4-h3)—(h2-h1)3.垂直度检验线与线垂直:气缸孔轴线与曲轴轴承孔轴线。公差带为一个圆柱体圆柱体的直径就是垂直度误差气缸垂直度检验仪线与面垂直:变速器一二轴轴承孔轴线与前后端面。面与面垂直:在汽车上不多用。4.跳动度检测(1)径向圆跳动度检测(2)端面圆跳动度检测(3)全面圆跳动检测5.直线度检测(1)径向圆跳动法轴线的直线度误差=径向园跳动(2)最大实体尺寸发(实效边界法)实效尺寸=最大实体尺寸±形位公差(“+”为轴;“-”为孔)6.同轴度检测(1)径向圆跳动法轴线的直线度误差=径向园跳动(2)最大实体尺寸发(实效边界法)四、零件平衡检测1.平衡的概念平衡既是旋转零件质量分布的一种表征,也是这种分布的检验和必要时的校正。零件质量分布不均匀,旋转时就会产生离心力,会产生冲击载荷,增加了支撑的载荷,引起冲击振动,甚至引起零件断裂。不平衡量的大小用偏心重量与偏心半径的乘积表示,单位为:g·cm。2.静不平衡由于零件的质心偏离其旋转轴线引起的不平衡。一般直径比较大而短的零件进行静平衡,如飞轮、离合器压盘等。3.动不平衡由于零件的质心或零件的惯性主轴偏离其旋转轴线引起的不平衡。动不平衡旋转时即产生离心力,又产生离心力偶。一般细长零件进行动平衡检验和校正,如曲轴、传动轴。车轮也是进行动平衡5.1.1检验的主要内容和基本方法(3)零件表面质量主要检查疲劳剥落、腐蚀麻点、裂纹及刮痕等。(4)零件内部缺陷内部缺陷有裂纹、气孔、疏松、夹杂等。(5)零件的机械物理性能硬度、硬化层深度、磁导率等,可用电磁感应法进行无损检验。(6)零件的重量与平衡5.1零件的检验与分类5.1.2检验零件的基本方法(1)感觉鉴定法即不用仪器、量具、而仅凭鉴定人的经验、感觉来鉴别零件的技术状态。①目视法②声音判断法③触觉检查法(2)通用量具鉴定法①对尺寸、几何形状的检验②弹力、扭矩的检验③平衡惯量的测定④密封性试验5.1零件的检验与分类5(2)敲击法汽车上部分壳体或用铆钉连接的零件,均可用敲击听音的方法检验,声音清脆,说明技术状态良好,若声音沙哑,可以判定此零件有裂纹、松动或结合不紧密。(3)比较法用标准件与被检验的零件相对比来鉴别被检零件的技术状态。如弹簧自由长度及负荷下的长度,滚动轴承质量等。上一页下一页返回2.测量法通过仪器或量具检验零件的尺寸,根据零件使用的技术标准来确定零件的技术状态。通常使用的量具和仪器有:百分表、千分尺、游标卡尺、厚薄规、测齿卡尺、样板及弹簧检验仪等。使用这些量具和仪器检验零件准确、精度高。3.探测法(隐伤)用于对零件隐蔽缺陷的检验,如对曲轴、转向节等细微裂纹的检验。常用的有以下两种方法。上一页下一页返回一、磁力探伤原理:磁力线通过被检零件,若有裂纹,在裂纹处的磁力线将偏散形成磁极,当撒以磁性铁粉,铁粉就会被磁化,并吸附在裂纹处。分类:纵向磁化:发现横向裂纹横向磁化:发现纵向裂纹联合磁化:发现不同方向裂纹(一)磁力探伤磁力探伤是利用电磁原理来检验金属零件的隐蔽缺陷,当磁通量通过被检零件时,若零件内部有裂纹,则在裂纹部位会由于磁力线的外泄形成局部磁极,产生一对有s、N极的局部磁场。若在零件表面上撤以磁性铁粉,或将铁粉与油的混合液通过零件表面,铁粉就披磁化并吸附在裂纹处,从而显现出裂纹的位置和大小。磁力探伤时,必须使磁力线垂直地通过裂纹,因为裂纹平行于磁场时,磁力线偏散很小。就难以发现裂纹。1.零件探伤方法(1)纵向磁化将被检零件置于马蹄形电磁铁的两极之间,当线圈绕组通以电流时,电磁铁产生磁通经过零件形成封闭磁路,在零件内产生平行于零件轴线的纵向磁场。就可以发现横向裂纹1—线圈2—电枢3—电磁铁(2)周向磁化法(横向磁化)利用电流通过导线时产生的环形磁场来进行磁化。检验时使电流直接通为零件,在零件周围表面产生环形横向磁场,便可发现零件表面平行于轴线的纵向裂纹。(3)联合磁化同时对零件进行纵向和周向磁化,可以发现任意方向的裂纹。1—低压交流磁化电