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汽车制造与装配专业毕业设计论文模板

时间:2015-7-24栏目:机械论文

  汽车制造与装配专业毕业设计论文模板

  标    题:   富康汽车发动机装配工艺设计

  摘  要

  汽车发动机由成百上千个零部件组成。发动机作为汽车的"心脏",其制造技术是整车制造技术的集中体现。能否保证发动机具有良好的性能,实现可靠地运转,很大程度上取决于发动机制造过程的最后工序——装配。装配过程对产品质量起着决定性的影响。因此,为了提高装配质量和生产效率,我们必须对发动机装配工艺的构成进行分析研究,如装配生产线的研究、装配工艺规程的制定等。

  关键词:发动机;装配;分析;装配单元;富康汽车

  1  前 言

  再生产过程中,按照规定的技术要求,让若干零件组合成组件或若干个零件和部件结合成机器的过程称为装配,前者称为部件装配,后者称为总装配。机械产品都是由许多零件和部件装配而成的,零件是机械制造中的一个小单元,如一根轴,一颗螺丝钉,部件是两个或两个以上的零件组合成机器的一部分,如车窗的主轴箱,进给箱等,装配通常是产品生产过程中的最后一项,处于机械生产链的末端,其目的是根据产品设计要求和标准,使产品达到其说明书的规格和性能要求。

  装配是对机器设计和零件加工质量的一次总检验,能够发现设计和加工中出现的问题,从而不断的加以改进,因此机械的质量不仅仅取决于实际质量和零件加工质量,还与机器的装配工艺有关,装配不良的机器,其性能将会大为降低,增加功率消耗,现实中的大部分的装配工作都是由手工完成的,高质量的装配需要丰富的经验。

  1.1 装配工艺的发展

  在早期,零件的制造及其选配和组装是通过手艺工人完成的,每个加工零件都要加工处理,以使与某个零件进行装配,如果零件不能与其他零件配合,那就必须在加工的零件中去寻找合适的零件或者对其进行在加工,所以声场效率低下。

  在19世纪初,人们开始要求同一零件之间具有互换能力。为此,必须首先制作样件。通过这个样件,再制造各种专业工具和量具,并利用这些工具和量具来检验加工产品的精度。20世纪初时期,人们又提出了公差的概念,利用尺寸,形状即为位置的公差,零件的互换性就得到了充分的保障,这样,零件的装配和生产就可以分开来的,这两项工作也就可以在不同的地点和不同的工厂进行。产品的一个重大进步是由Henry Ford 提出的装配的工艺,他是第一个应用这个概念,就是将在不同的地方参禅的零件以物流供给的方式在一个地方,在生产线上进行最终的产品的装配,对推动工业的发展起了很重要的作用。

  二战后,随着机械制造工业的飞速发展,装配工作量在产品制造中占的比重越来越大,装配技术日趋复杂和多样,装配技术的自动化技术得到了迅速发展,国外从20世纪50年代开始发展自动化装配技术,60年代发展了数控装配机,自动装配线,70年代机器人已经应用在装配过程中,近年来有研究肉香装配系统等,继后的趋势是把装配自动化作业和自动化技术连接起来,进一步提高机器制造的质量和劳动效率。

  1.2 富康汽车中国发展

  神龙汽车有限公司于1992年5月18日在武汉成立。由东风汽车公司、法国雪铁龙汽车公司、巴黎国民银行、法国兴业银行合资组成。第一款产品就是富康轿车,该车原型车是雪铁龙投资10亿美元开发的ZX系列,有出色的底盘操控性和安全与经济性。

  1992年9月,第一辆组装的富康轿车在 襄樊东风试装厂下线。

  1995年10月起,装配化油器的RG车型在武汉工厂下线。富康车虽然技术含量是当时"老三样"中最高的(如晶体管点火化油器、四轮独立悬架等),但由于外观属十分前卫时尚的二厢车,甫一出现尚不能被当时普通消费者所接受。不过从现在来看未尝不是好事,即便经过10多年,富康车的整体造型仍然不能说已过时了。

  1996年底至1997年初,1.4L 排量的R系列配四档原装手动变速器的富康车型推出,从车辆行驶证上可看到有RX和RS两种,其中RS不带空调器。该批车辆数量不大,总共只进口了3000套四档变速器。

  1997年4月,中国第一次正式的场地运动赛车选用了富康,通过四川卫视三天直播和中央电视台的转播,使该车的操控性能被认识了。该车在国际上曾获巴黎达喀尔拉力赛的冠军,最近在国内赛车运动中也屡获大奖。

  1997年6月,配有 1.6L电喷发动机的A系列电喷车型在上海市场首批投放,车型编号为DC7160AL. 1998年6月18日,清华大学选择了富康轿车对国产轿车进行首次碰撞试验,富康通过安全性检测碰撞试验,被称为"中华第一撞".

  1999年5月,配有4档自动变速箱的富康轿车系列产品投放市场,编号为后缀增加"1",如DC7160AL1为二厢1.6L自动档车、DC7161EL1为三厢1.6L自动档车。投放时二厢车价格为16.4万、三厢车价格为18.8万。

  2000年2月推出了RDC两厢双燃料车(汽油或LPG液化石油气)。2000年4月,富康三厢E系列新车ETC投放,投放时价格为15.165万,配置上主要是在EL基础上取消了助力转向器。

  2000年7月,推出了加长型富康EMC/EMC1,取名"领导者".该车在富康988车型基础上轴距增加了160毫米,使后座一下宽敞起来,其配置包括了当时的最高水平,如加装ABS、真皮座椅等。

  2000年8月,1.6L二厢电喷车AXC/AXC1投放市场,取名"新浪潮".该车是最早投放的二厢AL车型的升级版,升级内容包括加装了ABS、真皮座椅等14项豪华装备,这在当时同类车中是首先使用的。投放时价格是AX 为14.365万、AX1为 15.765万。同月推出EDC三厢型双燃料轿车(汽油或LPG液化石油气)。

  2000年9月,配1.4L电喷发动机的富康三厢车投放,后缀为ES+/ESC+,称为"风景线".

  2000年是富康车生产品种最多的一年,除了上述新车型外,还有A系列的车型AT,该车在AL基础上减少了助力转向。A系列的AG车型,该车配置同AT,但装配四档进口手动变速器。E系列配1.4发动机的ESC,称为"时代潮".

  2001年11月,富康系列最著名的车型之一"新自由人"推出,编号DC7161RPC+.该车投放定价在9.8万,进入10万以下的经济型轿车领域。

  2002年1月12日,神龙公司提出打造"中国家轿第一品牌"的战略目标,推出了13.68万元的2002版富康"新浪潮",该车在2001版基础上增加美国原装安全气囊、CD、浅内饰、四幅方向盘。

  2002年4月,富康988"新自由人"(ESC_)投放。该车是在"ESC时代潮"和"ESC+风景线"基础上的变型版。

  2003年起,"富康"品牌又称为"东风雪铁龙",当年,公司东风雪铁龙年整车销售达突破十万辆大关,创历史新高。

  2005年 2月起推出新富康,这是富康自1992年上市以来最重大的提升改型。主要有两个方面的变化。一是富康新增16V发动机系列。使富康可配8V和16V两种1.6L的发动机,16V发动机功率从8V的65千瓦提高到78千瓦,最大扭矩由原来的135牛顿米提高到142牛顿米。二是在配置上进一步提升,如增加了后排中间安全带、在ABS系统中除原有的电子制动力分配系统EBD外又增加了紧急制动辅助系统BA.

  富康轿车在中国第一代合资汽车企业引进的产品中,产品技术相对超前,故至今还保持较高的市场生命力,在车型技术、环保、节能、操控和平顺性等方面仍有相当的优势,神龙公司曾获全国汽车行业唯一"中国环境标志杰出贡献奖".

  1.3 装配工艺的基本要求

  装配工作是把各个零件组成一个整体的过程,各个零部件按照一定的要求,程序固定在一定的位置上的操作称为安装,零部件在安装的过程中必须达到以下的要求:

  1. 以正确的顺序进行安装。

  2. 按照图样规定的方法进行安装。

  3. 按图样规定的位置进行安装。

  4. 按规定尺寸精度进行安装。

  安装完毕后,产品必须达到预定的要求或标准。同时,每一个装配的产品必须能够拆装,以便进行表扬和维修。

  1.4装配工艺规程的制定

  装配工艺规程是知道装配生产的主要生产文件,制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。

  装配工艺的主要内容是;

  1. 分析产品图样,划分装配单元。

  2. 拟定装配顺序,划分装配工序。

  3. 计算装配时间定额。

  4. 确定各工序各装配技术,质量检测方法和检查工具。

  5. 确定零部件的输送方式及所需要的设备和工具。

  6. 选择和设计装配工程中所需要的工具,夹具和装用设备。

  制定工艺规程的基本原则及原始资料:

  ⑴制定工艺规程的原则

  ① 保证产品装配质量,力求提高质量,以延长的使用寿命。

  ② 合理安排装配顺序和工序,尽量减少钳工手工劳动力,缩短装配周期,提高装配效率。

  ③ 尽量减少装配占用面积,提高单位面积的生产率。

  ④ 要尽量减少装配工作所占的成本。

  ⑵制定装配工艺规程的原始资料。

  ① 产品的装配图及验收技术标准,产品的装配图应包括装配图和部件装配图,并能清楚的表达出所用零件相互连接的结构视图和必要的剖视图,零件的编号,装配时应保证的尺寸,配合建的配合性质及精度等级,装配的技术要求,零件的明细表等,为了在装配时对某些零件进行补充机械加工和核算装配尺寸链,有时还需要某些零件图,产品的技术检验要求,检验内容和方法。

  ② 产品的生产纲领,产品的生产纲领就是年生产量,它解决了产品的生产方类型。生产类型的不同,致使装配的生产组织形式,工艺方法,工艺工程的划分,工艺装备的多少,手工劳动的比例均有很大的不同。

  大批量的生产的产品尽量选择专用的装配工具和设备。采用流水线装配方法,现代装配生产中,则大量采用机器人,组成自动装配出线。对于成批生产,单件小批生产,则多采用固定装配方法,手工操作比重在现代柔性装配系统中,一开始使用机器人装配单件小批产品。

  ③ 生产条件,如果是先用条件下制定工艺规程,则应了解先用工厂的装配工艺设备,工艺及水平装配车间面积等,如果是新建厂,则应适当选择先进的设备和工艺方法。

  制定工艺规程的方法:

  根据上述原则和资料,可以按下列步骤制定装配工艺规程。

  1. 划分装配单元工序

  装配顺序确定后,就可将装配工艺划分为若干工序,其主要工作如下,

  ① 确定工序集中与分散的程度

  ② 划分装配工序,确定工序内容

  ③ 确定各工序所需的设备条件,如需专用夹具及设备,则应设定设计任务书。

  制定各工序所需的操作规范,如过盈配合的压入力,便变温装配的装配以及紧固件的力矩等。

  ⑵编制装配工序文件

  单件小批生产时,通常只绘制装系统图。装配时,按产品装配图和装配系统图工作。

  成批生产时,通常还制定部件,总装的装配工艺卡,写明工序次序,简要工作内容,设备名称,工夹具名称和编号,工人技术等级和时间按等额等。在大批量生产中,不仅要制定装配工艺卡,以直接指导工人进行产品装配,此外,还应按照产品图样要求,制定产品检验及实验卡片。

  2  发动机的装配

  发动机装配包括各组件装配和总成装配两部分,总装的步骤,随车型,结构的不同而异,但其原则是以汽缸体为装配基础,由内向外。

  2.1发动机装配的准备工作

  1.基本要求

  ⑴发动机的装配要求精度很高,在装配前,应对已经选配的零件盒组合件,认真清洗,吹干,擦净,保持清洁,检查各零件,不得有毛刺,擦伤,保持完整无损,做好工具设备,工作场地的清洁,工作台,机工具应摆放整齐,特别应仔细检查,清洗汽缸体和曲轴上的润滑油道,并用压缩空气吹净。否者,会因清洁工作的疏忽,造成返工甚至带来严重的后果。

  ⑵按规定配齐全部衬垫,螺栓,螺母,垫圈和开销口,并准备适量的机油,润滑脂等常用油,材料等。

  2.装配时的注意事项

  ⑴装配中应对零件进行复检,应使其符合技术要求的规定。

  ⑵各相对运动零件的工作表面,装配时应涂机油。

  ⑶各部螺柱和螺帽的装配,应注意扭紧的扭矩和顺序,扭矩过大,会使螺柱断裂,扭矩过小,打不到装配时的要求,因此,重要部位的螺栓,都有规定的扭矩数据,多螺钉连接的零件,应注意按照一定的顺序拧紧,避免受力不均,造成零件翘度变形,甚至破裂,合理的拧紧顺序是:从中央开始,然后左右对称拧紧,对于四,六,八个螺钉连接的零件,一般是依次对角拧紧。

  2.2 划分装配单元装配

  发动机是汽车的动力源,它将进入其中的燃料燃烧发出的热能转换成机械能,并将获得的机械能输送给汽车底盘。

  发动机是一台由许多机构和系统组成的复杂机器。现在汽车发动机的结构形式有很多,即使是同一类型的发动机,其具体构造也是一模一样的。但就其总体功能而言,简单来说,发动机由一机组,两机构,五系统组成。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备一机组,两机构,五系统的组成。

  将产品换份为套件,组件及部件等装配单元时,制定装配工艺单元最重要的是步骤,这对大批量生产结构复杂的产品尤为重要,无论是哪一级装配单元,都是选定某一零件或比它低级的装配单元座位装配基准件,装配基准件通常应是产品基准或主干零部件,应有较大的体积和重量,有足够的支撑面以满足陆续装入零部件的作业要求和稳定要求。

  在划分装配单元时,确定基准零件以后,即可装配基准零件以后,就可以安排安装顺序,并以装配系统图的形式表现出来,具体来说一般是先难后易,先内后外,先下后上,与处理工序在前。

  曲柄连杆主要有三部分:机体组,活塞组和曲轴飞轮组,曲轴连杆机构使发动机产生动力和输出动力的主要部件,功用是吧燃气作用赛顶上的压力转变为曲轴的转矩,输出能量。

  1. 机体组

  机体组是发动机的支架,是由曲柄连杆机构,配气机构和发动机各系统主要零部件的装基准。气缸盖过来封闭气缸顶部,并与活塞缸和气缸壁一起形成燃烧室。

  机体是发动机中最大的零件,他支撑这发动机的运动件,并且承受着高温高压气体作用力,因而机体必须要有足够的强度和刚度以及良好的耐腐蚀性,并对气缸进行适当的冷却,以免机体损坏和变形。

  (1)汽缸体

  汽缸体是发动机的机体和骨架,材料为铸铁和铝合金,常和曲轴箱铸为一体,图为汽油发动机缸体

  (2)气缸与气缸套

  活塞在气缸内运动,气缸表面必须耐磨,目前广泛采用的方法是在气缸体内镶入耐磨性较好的气缸套结构。

  湿式气缸套的特点是气缸套装入汽缸体后,其外壁直接与冷却水接触,厚度一般为5m-9m,这种气缸套优点是容易铸造,传热好,温度分布均匀,修理时不必将发动机从汽车上拆下来,就可以更换气缸套,但是机体刚度差,容易漏水。

  (3)气缸盖

  功用:密封气缸的上部,与活塞,气缸等共同构成燃烧室。

  装配前,应检查气缸盖是否损伤,如裂纹,磨损和变形,安装时应严格按照要求紧固气缸盖螺栓,拧紧时,发动机应处于冷却。

  将气缸体擦净正方,放上汽缸垫。汽缸垫在修理时一般需要更新,放好汽缸垫后,将专用定位导向螺栓旋人体结合面一侧两端的螺栓孔中,再放上装好配气机构凸轮轴的气缸盖,这是曲轴不可至于上止点,否则气门和活塞顶部会损坏,一般先在上止点对准后,在倒转4分之一圈,接着在气缸盖上其余8个孔中放入螺栓并用手拧紧,然后再将事先拧入的定位导向螺栓用销子扳手旋出并拧入气缸盖螺栓,顺序分4次拧紧气缸盖螺栓。第一次冷发动机紧固的扭矩为40N-m,第二次为60N-m,第三次为75N-m,第4次为连续用扳手拧1/4圈。

  (4)油底壳

  油底壳的作用是储存油并封闭曲轴箱,一般为薄钢板冲压或用铝铸造而成。油底壳内没有挡板,由于减轻汽车颠簸是油面的震荡,为了保证汽车倾斜时机油泵能正常吸油,通常将油底壳局部做的较深。

  为了保证油底壳与既有或曲轴箱之间的密封,油底壳的密封凸缘应具一定的刚度。

  2. 两机构

  (1)曲轴连杆机构

  1)活塞连杆组

  如图所示,活塞连杆组主要包括活塞,活塞环,活塞销和连杆机构等机件组成。

  2)活塞

  功用:承受气体压力,并通过活塞销和连杆趋势曲轴旋转,此外,活塞还与气缸盖,气缸壁组成共同的燃烧室,目前汽车发动机的活塞主要是铝合金。

  活塞顶部直接与高温燃气接触,而且活塞受周期性变化的气体压力和惯性作用,因此对活塞的要求很高,活塞必须有以下特点:

  ①足够的刚度和强度,特别是活塞环槽区域要求有较大的强度,以免活塞环被击碎。

  ②较小的质量,以确保较小的惯性力。

  ③耐热的活塞环顶及弹性的活塞裙。

  ④良好的导热性和合理的热膨胀性,以便有合理的安装间隙。

  ⑤活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数,活塞是由顶部,裙部,活塞销座等四部分构成基本结构如图。

  3)活塞环

  活塞环:是具有弹性的开口环,分为气环和油环。

  气环:密封,导热,兼起刮油和布油的作用。

  油环:刮油,布油,兼起密封作用。

  在高温,高压,高速以及润滑困难的条件下工作的活塞环,是发动机所有零件中工作寿命最短的。

  当活塞环磨损到失效时,将出现发动机启动困难,功率不足,曲轴箱压力升高,机油消耗过大,排气冒蓝烟等一系列不良状况。

  4)连杆的组成

  连杆小头,杆身和大头。

  5)活塞连杆组的安装

  在活塞环,活塞裙部及连杆轴承上涂上适当润滑油,根据活塞及连杆上的记号将活塞连杆组分别装入各气缸,扣上轴承盖,传入螺栓,连杆螺母接触面先涂油,用30N-m力矩扭紧,接着再转动180°。连杆螺栓如果是应力螺栓,修理时必须更换。

  应力螺栓a段螺纹为M8xl,长度25mm,刚性螺栓螺纹为M9xl,长度为15mm,应力螺栓中间b段光滑,刚性螺栓有滚花,应力螺栓的头c处为锥形,刚性螺栓为半圆。

  复查连杆轴承的轴向间隙,径向间隙时,应符合要求。

  6)曲轴飞轮组

  功用:将做工冲程从连杆传来的力转变为转矩经飞轮传到传动机构,在其他冲程,靠惯性反过来经过连杆推动各缸活塞进行进气,压缩,排气,并驱动配气机构和其他附属装置。

  7)曲轴

  在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内,每个汽缸都应发火做工一次,而且各缸发火的间隔要尽量均衡,以使发动机运转平稳。

  安装曲轴:

  安装顺序与拆卸顺序相反,但在安装前应注意检查零件部件尺寸及配合尺寸,顺序,进行规范化操作。

  将气缸套洗净倒置在工作台上,安装曲轴前先将正时齿轮装上,发动机正时齿轮多用键练接,正时齿轮与轴颈的配合为过度配合,以保证它们的对中性。安装曲轴时,擦净各曲轴。

  承和曲轴轴颈,并涂上一层薄薄的机油,然后,将已装好正时齿轮及飞轮的曲轴组合件安放。

  在轴承内,把个轴承盖按记号装到个轴颈上。

  桑塔纳,捷达发动机因其上轴承都有油槽,所以将5道曲轴主轴承的上轴承涂少许润滑油放在轴承座上,把擦净的曲轴平方在轴承上,扣上相对应的涂好油的下轴承及轴承盖,1、2、3、4、5号下轴承无油槽,4号下轴承有油槽,要与有油槽的4号轴承盖配用。3号的上下轴承为止推轴承,桑塔纳车新的止推轴承为翻遍轴承,两边没有半圆止推环,老式的止推轴承两侧另有半圆止推环。捷达车为半圆止推环。安装时开口必须朝轴承,用过的轴承都不能互换,按规定扭矩依次将主轴承盖螺栓拧紧,最后达到65N-m.轴承全部装好后,用手搬动曲轴臂,曲轴应能转动。

  为了适应发动机机件正常工作的需要,曲轴必须留有合适的轴向间隙,间隙过小,会使机件因受热膨胀而卡死,间隙过大,则会给活塞连杆组机件带来不正常的磨损,用百分表触杆顶在曲轴平衡铁上前后撬动曲轴,观察表针摆动数值。也可用厚薄规在3号止推轴承处直接检查。

  曲轴间隙过大或过小时,应更换直推垫圈进行调整。

  曲轴的颈向间隙必须符合规定,过小会使阻力增大,家中磨损;过大会使润滑油压力过低。曲轴的径向间隙可用塑料塞规检查,用专用测量间隙规和间隙条宽度相对照。

  8)飞轮

  功用:将在做功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来,用以在其他行程中客服阻力,带动曲柄连杆机构越过上,下止点,保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀。

  飞轮的安装:

  在曲轴后端装上飞轮,桑塔纳,捷达车型飞轮上有点火正时记号"0",换用新飞轮时要检查有无此记号,若没有必须打上,以便校正点火正时。飞轮螺栓涂抹专用粘合剂后紧固,力矩为75N-m.飞轮装好后要检查飞轮偏摆度,一般在飞轮150mm处检查,其摆差不得大于0.15mm.最后在飞轮内孔安装滚针轴承,轴承必须将打印朝外的一面装在外面,安装深度应是轴承外端面低于飞轮端面1.5mm.

  安装飞轮时,紧固螺栓应更换,并以规定的力矩交叉拧紧。

  (2)配气机构

  1)配气机构的作用

  按照发动机每个汽缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭汽缸的进,排气门,是新鲜可燃混合气或空气得以及时进入汽缸,废气得以及时从气缸排出。

  2)气门的安装

  将气门油封压装于气门导管上,安装时,油封一定要压倒位,防止油封变形或损坏,装上气门弹簧和弹簧座,将气门杆上涂少许润滑油,按原次序插入气门导管,气门锁片内有相应的凹槽,气门弹簧座表面镀铜或者烙有约1.5mm斜边a和外边b,修理时一个凹槽和三个凹槽气门可以混装,但每种气门只能装用规定的气门锁片和气门弹簧座。

  3)凸轮轴的安装

  安装凸轮轴前,先装上轴承盖并检查其安装位置是否正确,注意中心位置不要错位。

  检查凸轮轴轴向间距,先不要装挺杆,把凸轮轴装入轴承中,用百分表或厚薄规检查凸轮轴轴向间隙,使用极限为0.15mm.轴向间隙适合再拆下凸轮轴。

  安装气门挺杆,液压挺杆不可互换,需要更换时,则应更换一组,装配时,挺杆表面应涂油,插入相应各导孔内。

  装入凸轮轴,将轴承和轴颈涂上润滑油,把凸轮轴放在轴承孔上,第一气缸的凸轮必须朝上,转动凸轮轴时,曲轴不可至于上止点,按照顺序拧紧轴承盖,先按对角线方向交替拧紧第二和第五到轴承盖,拧紧力矩为20N-m.然后交叉对角拧紧第1,3轴承盖,拧紧力矩,20N-m.

  装上凸轮轴油封,在油封的唇边和外圈涂上薄油,将油封放入专用导管平整压入。

  装上凸轮轴正时齿轮。

  4)调整配气相位正时

  ⑴到缸上止点。

  ⑵整使凸轮轴正时齿轮的标记必须和气缸盖罩盖平齐。

  ⑶整使曲轴前端V形皮带轮标记和中间轴惰轮上的标记必须对齐

  ⑷装并张紧齿形带:旋紧张紧轮,用拇指和食指捏住凸轮轴和惰轮间的齿形带,将其扭转90°。

  ⑸整分电器轴,使分火头指向分电器壳的1缸标记。

  ⑹动曲轴两圈,检查凸轮轴和曲轴的标记是否与它们的基准点对齐。

  ⑺查并调整点火正时。

  5)检查调整气门间隙

  富康发动机配气机构采用机械式气门传动。这种传动装置必须留有正常的气门间隙。间隙过大,会使气门升起高度减小,引起充气不足,排气不畅,并带来不正常的响声。间隙过小,会使气门关闭不严,造成漏气,易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此,应按标准正确调整气门间隙,以保证发动机正常工作。

  气门间隙的调整是在气门完全关闭,摇臂与凸轮接触端落至最低位置时进行。可采用逐缸调整法,即转动曲轴至一缸压缩行程终了,调整一缸的进、排气门,然后摇转曲轴,按点火顺序调整下一缸的进、排气门,依次类推,逐缸调整完毕。

  桑塔纳、捷达发动机配气机构采用液压挺杆,可自动补偿气门间隙,因而也就不存在气门间隙的调整问题。液压挺杆磨损后就换新的。注意在安装新的液压挺杆时,发动机在30min内不要转动。在起动发动机时产生挺杆响声是正常的。

  3. 润滑系

  (1)润滑系统作用

  润滑系统的功用是润滑发动机各零件部的摩擦表面,以减少各零部件摩擦表面的摩擦与磨损,带走表面热量,也带走零件磨损留下的磨屑,提高气缸的密封性。此外,润滑油粘附在零件表面上,还可以吸收冲击减少振动,避免零部件直接与空气,水和燃气等的直接接触,从而可防止零部件被腐蚀,在有些发动机配气系统上还能起到液压的作用。

  因此说润滑系统同时具有润滑,散热,清洗,防腐,密封,减振和液压等作用。

  (2)润滑系统主要机件的构造与工作原理

  ⑴油底壳

  ⑵机油泵

  用于将油底壳中的机油吸出,并以一定的压力压向各润滑部位,机油泵一般安装在曲轴箱内,有曲轴,凸轮轴或中间轴驱动,汽车发动机装用的机油泵主要有两种,齿轮式和转子式。

  齿轮式机油泵

  齿轮式机油泵的工作原理

  (3)机油泵及油底壳的安装

  将第一缸活塞置于压缩行程的上止点,然后装人机油泵,使轴端上分电器的横销槽与曲轴平行。把机油泵及出油管装在气缸体上,最后将油底壳结合面上涂抹密封胶,均匀拧紧油底壳固定螺栓。

  4. 冷却系

  水冷系的主要部件。

  (1)散热器

  散热器又称为水箱,由上水室,散热器芯和下水室等组成,安装在发动机前的车架横梁上,其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气,使水温下降。

  (2)机油散热器

  (3)水泵

  作用:对冷却水加压,使之在冷却系中循环流动。

  压水:当叶轮旋转时,由于离心力的作用,当水甩向叶轮边缘,在蜗形壳体内将动能转变为压能,经外壳上与叶轮成切线方向的出水管被压送到发动机水套内。

  吸水:与压水同时,叶轮中心处。

  5. 汽油机燃料供给系

  (1)汽油机燃料供给系作用

  ①将空气与汽油充分混合后,形成可燃混合气提供给发动机;

  ②并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制,使发动机在各种工况下都能连续,稳定的运转。

  (2)化油器式汽油机燃料供给系的组成

  ①燃油供给装置;汽油油箱,汽油泵,汽油滤清器,油管

  ②空气供给装置;空气滤清器,进气管道

  ③可燃混合气形成装置;化油器

  ④废气排出装置;排气管道,排气消音器,三元催化转换器

  如何根据发动机工作的要求配制出不同的浓度,不同数量,具有较高雾化质量的可燃混合气,是汽油供给系所解决的主要问题,因此化油器式是其中关键的部件。

  6. 电子控制汽油喷射系统

  概念:汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到一支管中,与进入的空气混合而成可燃混合气。

  (1)电喷系统的组成

  燃油供给系统:

  1)有从燃油箱经过电动汽油泵以约0.25MPa的压力流经燃油滤清器,滤去杂质后,进入燃油分配管,再分配管的后端有一个压力调节器,它使喷油压力保持恒定,过量的压力油将通过此压力调节器无损失的返回油箱。

  2)调节后的0.25MPa的压力油,将通过燃油分配管分配到各喷射器,接受电控单元的指令控制。

  3)燃油喷至进气门的上方,当进气门打开时,才将燃油与空气同时吸入气缸中。

  (2)进气系

  空气经过空气滤清器,滤去空气中的尘埃杂质后,流经空气流量传感器,经过计量后,空气流沿着节气门通道流入进气支管,再分别供给到各气缸中。

  2.3发动机的装配工艺及调整

  1.发动机缸体线

  (1)缸体底面朝下。

  (2)缸体曲轴凸轮轴投料,清洗,吹风。

  (3)发动机型号,标号打印。

  (4)缸体翻转180°后,大号确认。

  (5)缸体翻转后,缸体底面朝上。

  2.发动机内装线

  曲轴飞轮组的组装

  (1)将经过清洗,擦拭干净的曲轴,飞轮,承轴,轴承盖及垫片等零件依次摆         放整齐,准备装配。

  (2)安装组轴瓦,将主轴瓦的凸起部分与汽缸体上的凹槽对齐,将四个上主轴瓦推入。将四个主轴瓦推入主轴承上的凹槽,并对齐。

  (3)将曲轴止推片装在主轴承孔的两侧中,将曲轴安放在缸体上。

  (4)将主轴承的下半片装入主轴承盖,并将各道主轴承盖的轴承内表面涂以润滑油,装上主轴承盖。

  (5)主轴承盖上的凸点应朝前,按规定的力矩先预紧轴承盖螺栓。

  (6)按住那个曲轴前后油封。装油封前应将外壳涂一层密封胶,油封唇口涂以润滑油。

  (7)在油封凸缘与缸体接触面上涂上硅密封胶,装上前后油封凸缘。

  (8)装上飞轮壳,飞轮,按规定力矩拧紧固定螺栓并予以锁紧。

  (9)用扭力扳手,按规定的顺序分别拧紧各道主轴承盖的螺栓。主轴承盖的拧紧力矩为65N.m.达到此力矩后再转90°

  活塞连杆组的安装

  (1)  缸体要平卧,同时已经将确定好分组,活塞与连杆的分为同一组对象。

  (2)  按装配标记将活塞和连杆装复,可将活塞加热到60后安装活塞销。

  (3) 用尖嘴钳装上活塞销,卡环。

  (4) 用活塞环拆装钳装上活塞环,第一道环是矩形环,第二道环是锥形环,油环为组合环。

  (5) 安装轴瓦。将轴瓦的凸起部分将连杆或连杆盖上的凹槽对齐,并将轴瓦放入其中。

  (6) 在各缸内壁上涂以润滑油,在分别在活塞裙部,活塞销和连杆轴承表面涂以润滑油。

  (7) 转动曲轴使连杆轴颈处于下方位置,在相对应的两缸体的活塞连杆组装入气缸。

  (8) 用活塞环抱箍活塞环后,再用木棒将活塞连杆组件请求那个打入气缸中。

  (9) 装上连杆轴承盖,装上连杆螺栓,螺母,安装时先润滑螺纹与接触表面,并予以30N.m的力矩,到此力矩后再转90°拧紧。

  配气机构的安装

  1)安装气门

  (1) 将新的气门导管涂上润滑油,从凸轮轴端压入气缸盖。

  (2) 气门插上塑料套,在油封上涂油并用顶杆小心的压入导管,装上气门油封。

  (3) 装上气门,气门弹簧,气门座。

  (4) 用气门弹簧钳压紧气门弹簧,将两个锁片安装在气门在尾部的环槽侧。

  (5) 用橡胶锤轻轻敲击气门顶部,以保证锁片锁止到位。

  2)安装凸轮轴

  (1)清洗润滑液力挺杆和凸轮轴的轴承表面。

  (2)按原位置装回液力挺杆。

  (3)安装凸轮轴时,第一缸的凸轮轴必须朝上。

  (4)将凸轮轴放入各轴承座上,交替拧紧轴承盖。

  (5)安装凸轮轴前油封。

  (6)放入半圆键,安装凸轮轴正时齿轮并加以紧固。

  3)安装气缸盖

  (1)安装汽缸垫时将用OPENUP字样的一面朝向气缸盖。

  (2)安装气缸盖时,各缸活塞不可置于上止点,否则会顶坏活塞,若有活塞被确认处于上止点时,必须再旋转1/4圈。

  (3)按顺序拧紧缸盖螺栓。

  4)安装正时带

  (1)先把齿轮带装在曲轴和中间齿型带轮上。

  (2)装上曲轴带盘,注意带盘的位置。

  (3)对齐凸轮轴齿形带标记与齿形带护罩上的标记。

  (4)将齿形带套在凸轮轴齿形带上。

  (5)转动长形轮,张紧到用手指捏在传动带中间,刚好可以扭动90°。

  5)调整气门

  气门间隙时指凸轮与挺杆之间的间隙,气门间隙需要调整时,活塞不可以置于上止点,曲轴反转1/4圈,使气门在挺杆下压时,不致碰到活塞。

  检查气门间隙时,可选用与规定气门间隙相等的塞尺,插入可调气门的气门间隙中。用手轻轻拉塞尺,应能感到有适当的阻力为宜。若无阻力或阻力太大,应进行调整。

  6)安装柴油机的油喷泵并调整喷油正时。

  7)安装燃料供给系。

  8)安装冷却系(水泵,风扇,节温器,水温传感器等)

  9)安装发动机附件(机油组,油滤清器,曲轴箱通风装置,发电机,风扇带,起动机,空压机等)并调整风扇带的张紧度。

  3  发动机装复后的磨合

  3.1 发动机的磨合与试验

  发动机在装配后,应进行磨合及试验,其目的是提高配合零件的表面质量,使其能承受应有的载荷;减少初始阶段的磨损量,延长发动机的使用寿命;检查和消除装配中的缺陷;调整各机构,使它们互相协调,以求获得良好的动力性和经济性。

  (1)发动机的冷磨。发动机冷磨时,一般不安装火花塞。将发动机置于磨合架上,与可改变转速的动力装置相连接。冷磨时,应加足润滑油,为了有利于散热并冲洗摩擦表面的磨层,应加注粘度较小的润滑油。

  冷磨的时间和转速应根据发动机的状况及所用润滑油的粘度来选择,采用低粘度机油时,在400-700r/min的转速下不少于1.5小时,在800-900r/min的转速下不少于0.5小时。

  冷磨后的发动机,应放出全部润滑油加入清洗油(80%的柴油和20%的机油),转动约5min,然后放出,以清洗各油道,或将各主要零件拆下,进行清洗和检查。

  (2)发动机的无负荷热磨合。发动机冷磨后,装上全部附件进行无负荷热磨合。它是在冷磨的基础上,使零件表面再增加一些压力,在比较低的转速下进一步磨合。在这一阶段中还要进行发动机油、电路的必要调整、检查和排除故障。

  无负荷热试验时,先使发动机以较低转速运转约1小时。运转中调整水温由70℃渐升至95℃观察发动机有无异常现象。如果在此段运转中发现发动机本身阻力大,应及时停车检查。然后再以正常温度用不同转速(600-900r/min、1000-1400r/min)试验。

  热试后检查发动机气缸压力。检查气缸压力应在发动机水温正常时进行,拆除全部火花塞,以起动机带动发动机转动,用气缸压力表逐缸检查,气缸压力应符合规定。

  4  发动机修峻后的验收标准

  发动机经磨合、试验和调整以后,要进行发动机的验收。必须保证动力性能良好,怠速运转稳定,燃料消耗经济,附件工作正常。

  1.在发动机冷却液温度正常时,发动机的气缸压力、机油压力真空度应符合要求;

  2.发动机在正常温度下,5秒内应能起动,低、中、高速运转均匀、稳定,水温不应超过限度;加速性能良好,应无断火、化油器回火及消声器放炮等现象。发动机的排放限值应符合有关规定。3.发动机运转稳定后,不允许有活塞敲缸声和活塞销、连杆轴承、曲轴轴承等异响。

  4.发动机不应有漏油、漏水、漏气、漏电现象。

  5  绘制发动机装配工艺流程图

  结 论

  汽车发动机由成百上千个零部件组成。发动机作为汽车的"心脏",其制造技术是整车制造技术的集中体现。能否保证发动机具有良好的性能,实现可靠地运转,很大程度上取决于发动机制造过程的最后工序——装配。装配过程对产品质量起着决定性的影响。本论文通过汽车装配工艺的发展过程表现出了装配工艺在现代汽车生产中所占有的重要比重。而发动机也是整个汽车的核心,所以发动机的装配尤为重要,本文通过分析一机组,两机构,五系统的作用,组成等分析了发动机的安装方式和发动机的各系统部件的装配方式。

  参考文献

  1、王XX主编。械加工工艺学【M】(第二版),北京:机械工业出版社,2006.

  2、陈XX主编。机械制造工艺学【M】。 北京:北京大学出版社,2010.

  3、曾XX主编。汽车制造工艺学【M】。 北京:机械工业出版社,2003.

  4、王XX主编。汽车拖拉机制造工艺学【M】。 北京:机械工业出版社,2008.

  后 记

  在论文即将结束之际,我不禁万分激动。我所做的论文是理论与实践的研究,它得益于四年来在湖南汽车工程职业技术学院的学习。在此之际,我想对很多曾经给予过我帮助,关心和爱护的人表示真心的感谢。

  感谢我的指导老师,熊XX老师,同时也要感谢每一个在学习期间无私教育我的老师们,在我的写作之中给我了我莫大的关爱和悉心教导,使我有了今天的论文成果。同时熊XX老师严谨的治学精神,认真的工作态度,谦和的待人态度都给予了我莫大的影响,从他们的言传身教中,使我不但学到了知识,还得到了很多做人的道理。

  感谢湖南汽车工程职业技术学院曾经教导过我的每一位老师,是你们给予了我知识的力量。谨以此文献给曾经给予我帮助,支持和启迪的组织和个人,以此表示我最真挚的感谢!我也会不断的努力在学业和事业上更上一层楼,更好的回报给我们的国家和社会。

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