汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修緒論

汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修緒論授課教師：王杰本課程學習內(nèi)容、目的、要求的介紹一、目的和要求1、本課程教學目的汽車構(gòu)造與維修緒論討論汽車的總體構(gòu)造和一般維修工具及設備、生產(chǎn)安全和簡單的維修理論知識。汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修，討論汽車用發(fā)動機（主要是內(nèi)燃機）的工作原理、構(gòu)造與維修方法（不包括故障診斷與排除）。2、對本課程的學習要求1、掌握汽車發(fā)動機的基本工作原理、構(gòu)造及維修方法。2、掌握車用發(fā)動機的主要參數(shù)的檢查、調(diào)整方法和維護使用技能。3、為后繼專業(yè)課程和在今后從事汽車維修工作打下基礎。二、學習方法認真聽課，認真做好實驗和實習，積極參與有關汽車新技術(shù)新車型的學習活動,將書本上的理論知識與實物結(jié)合起來學習。學會看參考書，學會查詢資料，學會利用網(wǎng)絡。學會預習和復習。汽車構(gòu)造與維修

緒論第一節(jié)汽車總體構(gòu)造概論汽車的總體構(gòu)造大致可以分成四個部分：發(fā)動機底盤車身電氣與電子設備這四個部分相互交叉相互依存又相互獨立，在學習中要充分注意。11-發(fā)動機2-懸架3-空調(diào)4-轉(zhuǎn)向盤5-車身6-后梁7-驅(qū)動輪8-制動器9-半軸10-副車架這里較直觀的介紹汽車的總體結(jié)構(gòu)在目前的汽車維修企業(yè)中通常把汽車發(fā)動機與底盤的維修放在一起稱為機修,把汽車電子與電氣設備稱為車電,把車身維修稱為扳噴(即扳金與噴漆)扳噴有時也包括汽車美容。在本課程中僅討論汽車發(fā)動機和底盤的構(gòu)造與維修，車電在汽車電氣中討論，而扳噴還有扳噴專業(yè)學習，一、汽車維修的幾個概念汽車是由數(shù)以萬計的零部件組成的，非等壽命的系統(tǒng)。其零部件的壽命差是很巨大的。所以汽車是一個可維修系統(tǒng)。而汽車的使用性能和安全性能的保證在很大程度上取決于汽車的正確使用與維修。1、維修是指：在系統(tǒng)投入運行后，為保持或在系統(tǒng)發(fā)生故障后恢復產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)與管理措施第二節(jié)汽車維修的理念2、可靠性的概念1)可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品的可靠性可分為固有可靠性和使用可靠性★固有可靠性是指產(chǎn)品從設計到制造整個過程中確定了的內(nèi)在可靠性★維修可靠性是指一個可維修系統(tǒng)，在使用中通過恰當?shù)暮侠淼木S修作業(yè)，該系統(tǒng)保持其完成規(guī)定功能的能力。2)對汽車可靠性的評價★可靠度：汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，稱為可靠度▲規(guī)定的使用條件，包括使用時的環(huán)境條件，如溫度、濕度、振動、沖擊、輻射，使用時的應力條件、維修條件，儲存時的儲存條件以及使用時對操作人員技術(shù)等級的要求等?！?guī)定的時間，是根據(jù)用戶要求或設計目標決定的期限，此處是指廣義的時間，可以是次數(shù)、周期、行駛里程、運行時間(秒、小時或年)等?！?guī)定的功能，指達到設計制造要求或規(guī)定的工作性能目標，達不到的叫做故障?！怕适怯脕砜虅澥录l(fā)生可能性大小的數(shù)量指標，事件A的概率以P(A)表示，★失效度產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)喪失規(guī)定功能(即發(fā)生故障)的概率稱為累積故障概率或失效度。累積故障概率與可靠度的關系：由于出現(xiàn)故障與不出現(xiàn)故障是兩個對立的事件，故可靠度+失效度=13、平均壽命：某產(chǎn)品平均能工作多長時間。對可維修系統(tǒng)是它的無故障工作時間，不可維修系統(tǒng)是它的平均壽命。★故障的定義：所謂故障或失效是指產(chǎn)品喪失了保持原有功能的能力汽車上常見的故障模式如下：(1)損壞型故障模式。如：斷裂、碎裂、開裂、裂紋、點蝕、燒蝕、擊穿、變形、拉傷、龜壓痕等。(2)退化型故障模式。如：老化、變質(zhì)、剝落、磨損等。(3)松脫型故障模式。如：螺栓松動、脫落等。(4)失調(diào)型故障模式。如：壓力過高或過低、行程失調(diào)、間隙過大或過小、干涉、卡滯：(5)堵塞與滲漏型故障模式。如：堵塞、氣阻、漏油、漏水、漏氣、滲油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式。如；功能失效、性能衰退、公害超標、異響、過熱等。汽車可能由于各種原因而產(chǎn)生故障，按照故障率函數(shù)特點可把故障分為三種類型早期故障型、偶然故障型和耗損故障型。事實上這是系統(tǒng)故障率的一般規(guī)律，新車或新電器早期出現(xiàn)故障的概率是很高的，在使用一段時間后故障率下降。系統(tǒng)（設備）進入正常使用期，在此期間故障很少出現(xiàn)。在使用到接近該系統(tǒng)（設備）的壽命時，故障率又會大幅度上升。系統(tǒng)需要維護或更新了。通常我們的免費保修期要大于早期故障期，但長的免費保修對生產(chǎn)者的負擔并不太重。二、汽車零件的失效1、失效的基本類型汽車零部件按失效模式分類可分為磨損、疲勞斷裂、變形、腐蝕及老化等五類一個零件可能同時存在幾種失效模式或失效機理。研究失效原因，找出主要失效模式提出改進和預防措施，從而提高汽車零部件的可靠性和使用壽命失效類型

失效模式

舉例

磨損

粘著磨損、磨料磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損

氣缸工作表面“拉缸”、曲軸“抱軸”、齒輪表面和滾動軸承表面的麻點、凹坑等

疲勞斷裂高應變低周疲勞低應力高周疲勞

腐蝕疲勞熱疲勞

曲軸斷裂、齒輪輪齒折斷等

腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕穴蝕

濕式氣缸套外壁麻點、孔穴

變形過量彈性變形

過量塑性變形曲軸的彎曲、扭曲，基礎件(氣缸體、變速器殼、驅(qū)動橋殼)變形老化龜裂、變硬橡膠輪胎、塑料器件的老化損壞2、零件失效的基本原因引起零件失效的原因很多，主要可分為1、工作條件(包括零件的受力狀況和工作環(huán)境)、2、設計制造(設計不合理、選材不當、制造工藝不當?shù)?3、使用與維修條件。1、汽車零件失效的分類討論:1）磨損:從下表中可知磨損可分成多種,其中正常磨損為氧化磨損,在暴露環(huán)境中磨料磨損也可算正常磨損.磨料磨損物體表面與硬質(zhì)顆?；蛴操|(zhì)凸出物相互摩擦引起表面材料損失的現(xiàn)象刮傷、溝槽擦傷

農(nóng)業(yè)及礦山機械零件、內(nèi)燃機的氣缸壁等粘著磨損摩擦副相對運動時，由于固相焊合作用的結(jié)果，造成接觸面金屬損耗的現(xiàn)象擦傷、錐形坑、魚鱗片狀、麻點、溝槽內(nèi)燃機的鋁活塞與缸壁、滑動軸承等表面疲勞磨損兩接觸表面在交變接觸壓應力的作用下，材料表面因疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失的現(xiàn)象稱為表面疲勞磨損裂紋、麻點、剝落

滾動軸承、齒輪副、凸輪和挺桿、滑動軸承等腐蝕磨損在磨擦過程中，金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學反應，產(chǎn)生材料損失的現(xiàn)象。有反應物生成（形成膜、顆粒）曲軸軸的氧化磨損、氣缸套的低溫腐蝕等微動磨損兩緊配合的接觸表面相對低振幅振動引起材料損失的現(xiàn)象復合形式磨損嵌合部件、鉚釘螺釘聯(lián)接、緊配合的軸等。常見磨損名稱、原理、表現(xiàn)、常見部位磨料磨損是物體表面與硬質(zhì)顆?；蛴操|(zhì)凸出物相互摩擦引起表面材料損失的現(xiàn)象磨料磨損可以類比砂輪切削。與磨料的硬度、磨料尺寸、材料硬度、磨擦速度與潤滑條件相關。磨料磨損示意模型粘著磨損是摩擦副相對運動時，由于固相焊合作用的結(jié)果，造成接觸面金屬損耗的現(xiàn)象發(fā)生在氣缸套上粘著磨損俗稱拉缸，是嚴重的不允許出現(xiàn)的磨損，通常帶來非常嚴重的后果。這是粘著磨損原理的示意圖。在干摩擦條件下金屬表面的突起在相對運動時產(chǎn)生高溫可能達到金屬的熔點，產(chǎn)生焊合，又在以后的運動中被撕裂使金屬表面更加粗糙，摩擦更加劇，焊合點更多，熱量更大，形成惡性循環(huán)。輕微粘著磨損的表面.的放大圖，在這里我們可以看到金屬表面在微觀下是不平的。中等嚴重的拉缸后的活塞與缸套的情況。表面疲勞磨損兩接觸表面在交變接觸壓應力的作用下，材料表面因疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失的現(xiàn)象稱為表面疲勞磨損。這種磨損通常在高付表面出現(xiàn)較多。如滾動軸承，鏈條傳動等處。腐蝕磨損零件表面在摩擦過程中，表面金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學反應，因而出現(xiàn)物質(zhì)損失的現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。a．氧化磨損氧化膜不斷被除去，又反復形成的過程稱為氧化磨損。氧化磨損是最常見的一種磨損形式，曲軸軸頸、氣缸、活塞銷、齒輪嚙合表面、滾珠或滾柱軸承等零件都會產(chǎn)生氧化磨損。與其它磨損類型比較，氧化磨損具有最小的磨損速度(線磨損值為0.1～0.5μm

／h)，而且零件表層形成的一層氧化膜有時還能起到保護膜的作用。在通常條件下可視為一種正常磨損。b．特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)作用生成各種產(chǎn)物，在摩擦過程中不斷被磨去的現(xiàn)象稱為特殊介質(zhì)腐蝕磨損。其磨損機理與氧化磨損相似，但磨損速度通常較快，磨損率隨介質(zhì)的腐蝕大而變大。若材料表面能形成一層結(jié)構(gòu)致密，與基體金屬結(jié)合牢固的鈍化膜，則磨損率不隨介質(zhì)腐蝕性而變化。這是應防止出現(xiàn)的磨損。潤滑油的抗氧化能力：潤滑油氧化時將生成有機酸，對軸承材料中的鉛、鎘有很大腐蝕作用，開始時在軸承表面形成黑點，并逐漸擴展成海綿狀空洞，在摩擦過程中呈小塊剝落，因此要嚴格控制潤滑油中的酸值。氣蝕(又稱穴蝕或空蝕)氣蝕是當零件與液體接觸并有相對運動時，零件表面出現(xiàn)的一種損傷現(xiàn)象。柴油機濕式氣缸壁與冷卻液接觸的表面、滑動軸承在最小油膜間隙之后的油膜擴散部分(由于負壓存在)，都可能產(chǎn)生穴蝕，微動磨損及其失效機理兩接觸表面間沒有宏觀相對運動，但在外界變動負荷影響下，有小振幅的相對振動(一般小于100μm)，此時接觸表面間產(chǎn)生大量的微小氧化物磨損粉末，因此造成的磨損稱為微動磨損。微動磨損的機理：接觸壓力使結(jié)合面上實際承載處發(fā)生塑性變形和粘著，外界小振幅的振動將粘著點剪切。脫落的磨屑和剪切面與大氣中的氧反應，發(fā)生氧化磨損產(chǎn)生三氧化二鐵的磨屑堆積在表面之間起著磨料的作用。所以微動磨損是粘著、氧化、磨料磨損形式的組合。2)疲勞斷裂失效及機理零件在交變應力作用下，經(jīng)過較長時間工作而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂是汽車常見的失效方式之一。也是危害最大的一種失效方式。裂紋策源地是疲勞斷裂的發(fā)生地，通常是材料的應力集中區(qū)，是由材料或加工缺陷造成的。前沿線反映了交變應力的狀態(tài)。裂紋擴展區(qū)與名義應力大小相關。最后斷裂區(qū)能反映最后斷裂時應力或沖擊力的大小及材料的某些性能。對疲勞裂紋的分析通常是對車輛機械損壞原因分析的重要內(nèi)容提高汽車零件抗疲勞斷裂的途徑（原則）1)延緩疲勞裂紋萌生時間2)降低疲勞裂紋擴展的速率3)提高疲勞裂紋門檻值通常的技術(shù)手段有設計中減少應力集中現(xiàn)象，努力提高加工表面光潔度，使用滾壓、噴丸等消除微裂紋的手段，對重要的機件定期進行探傷檢查。3、腐蝕失效及機理零件受周圍介質(zhì)作用而引起的損壞稱為零件的腐蝕。按腐蝕機理可分為化學腐蝕和電化腐蝕，汽車上約20%的零件因腐蝕而失效。腐蝕分化學腐蝕與電化學腐蝕兩種，以電化學腐蝕為嚴重。4、汽車零件的老化橡膠、塑料制品和電子元件等汽車用零件，隨著時間的增長，原有的性能會逐漸衰退稱為老化現(xiàn)象。這類元件、制品不論工作與否，老化現(xiàn)象都會發(fā)生，如橡膠輪胎、塑料器件等長期貯存也會發(fā)生龜裂、變硬等老化癥狀。5、變形失效及機理零件在使用過程中，由于承載或內(nèi)部應力的作用，使零件的尺寸和形狀改變的現(xiàn)象稱為零件的變形。汽車零件的變形特別是基礎件的變形對汽車使用性能的影響是很大的也是不容易檢查的。變形的種類：零件變形失效的類型有彈性變形失效、塑性變形失效和蠕變失效。引起零件變形的因素外力作用熱應力作用關于失效分析：在維修企業(yè)是分析原因與責任的重要內(nèi)容。扭斷的曲軸第二章汽車維修工具使用在汽車維修作業(yè)中手動工具是必須熟練掌握的。在實際作業(yè)中正確使用與使用安全是最重要的。第一節(jié)汽車維修手動工具手工量具也是維修中必須掌握的重要工具。量具通常精度較高，在使用中必須輕拿輕放，嚴格按操作規(guī)范操作。第二節(jié)汽車維修常用量具不同讀數(shù)方式的千分尺用于不同測量點的千分尺厚薄規(guī)是用來測量零部件配合體間隙大小的工具。一般按標準規(guī)定有五種規(guī)格，分別是1號13片，測量范圍0.03—0.5毫米；