曲轴飞轮组装配必知必会技巧

I学习目标

1.了解柴油机装配前的准备工作

2.掌握柴油机曲轴飞轮组的装配要领

基础知识

柴油机的装配是将合格的零件、组合件、总成按一定的技术要求和工艺顺序组装成柴油机的过程。装配质量的好坏，直接影响柴油机的使用寿命。

一、柴油机装配前的准备工作

1）装配柴油机前必须认真清洗零件和工具，保持装配场所的清洁。

2）待装零件、组合件、总成件应经过检查、测试，确认能够继续使用；应将报废机件换为新件。

3）完成对轴瓦间隙、缸壁间隙等关键装配数据的测量，确认其在标准范围之内；不符合技术要求的，应及时处理。

4）工作台、机件应摆放有序，并按规定配齐衬垫、螺栓、螺母、垫圈、开口销，并准备适量的密封胶、机油和润滑脂等常用润滑材料。

二、油污的清除

汽车用机油主要是矿物油，其形成的油污在酸液中是不可溶的，只能形成乳浊液，因此一般采用碱溶液进行清洗。

1.钢铁零件的清洗

钢铁零件清洗对象主要是矿物油形成的油污，属非水溶性，可在碱溶液中加入少量乳化剂，将其加热后用于清洗零件。油对金属的附着力很大，油污接触碱溶液后生成乳浊液，附着能力降低。零件加热后，这种乳浊液内的分子运动加剧，容易在金属表面分解，达到清除油污的目的。溶液的循环流动也会加快除油过程。如采用压力喷射，则除油效果更佳。

为减少碱溶液对金属零件的腐蚀，还需用加热的清水喷射，以冲洗金属表面残留的碱溶液。钢铁零件常用清洗剂配方见表5-1。

表5-1 钢铁零件清洗配方

常用碱溶液的清洗设备有煮水池和喷洗机两种。

（1）煮水池 煮水池用耐腐蚀钢板焊接而成。碱液一般用蒸汽或炉火加热。清洗零件时，大零件可以吊入，小零件可置于网栅栏中，便于清洗后提取。为清洗零件表面的有害液体，从碱水池中提出的零件必须用清水冲洗一遍，然后吹干。

（2）清洗机 为提高清洗效果并缩短清洗时间，还可采用喷洗法。如单室旋转式清洗机就是一种常用的清洗机。这种清洗机的喷嘴是固定不动的，而清洗的零件盛放在旋转盘上，随旋转盘一起转动。钢铁零件还可以用有机溶剂清洗，清洗的效果比碱溶液强，它可以除去零件表面的各种油污。常用的有机溶剂有工业汽油、煤油和柴油等。其优点是使用简便，对金属无腐蚀，但清洗成本高且易燃，一般用于较精密零件的清洗，如高压油泵喷油器和液压挺柱等。

2.铝合金零件的清洗

现代柴油机为了减轻自重而广泛采用铝合金零件。油污对铝合金件的附着力比钢铁件要小，因此相对来说铝合金零件较易清洗。目前，碱溶液的主要成分是苛性钠，它对铝合金有强烈的腐蚀作用。如活塞和铝合金气缸盖等均不得在碱溶液中清洗。这些零件，一般可采用有机溶剂，如煤油、柴油、工业汽油或工业清洗剂来清洗。对于修理铝合金零件较多的企业，应专门配制铝合金清洗液。一般可采用硅酸钠或碳酸钠溶液加少量重铬酸钾来配制。清洗时，同样也应加热到60～70℃，以获得最佳效果。铝合金零件常用清洗剂配方见表5-2。

表5-2 铝合金件清洗配方

三、积炭的清除

柴油机的气缸盖、活塞顶、活塞环槽、气门头部、进排气歧管等零件表面，会牢固地附着一层积炭。积炭减少了燃烧室的容积，并在燃烧过程中形成许多炽热点，易发生早燃现象，破坏柴油机的正常工作。此外，积炭还会黏结在活塞顶形成新的磨料，加速机件磨损。

积炭是燃料和机油在高温富氧条件下形成的产物。柴油机工作时，燃油和窜入燃烧室中的机油，以及未燃烧成分在氧和高温的作用下，形成树脂状胶质黏附在零件表面，又经过高温的作用，进一步缩聚成沥青质、油焦质和炭青质的复杂混合物，即积炭。积炭的清除通常用机械方法或化学方法，二者也可并用。

（1）机械法清除积炭 根据零件的形状和部位，利用专用的金属丝刷装在手电钻上对积炭零件进行刷洗，或用刮刀直接刮除。

（2）化学法清除积炭 利用化学溶剂与积炭发生化学和物理作用，使积炭层结构逐渐松弛变软，软化的积炭容易用擦洗或刷洗方法清除掉。清洗用的化学溶液与除油所用的碱溶液作用原理基本相同。

四、水垢的清除

水垢会使冷却系统散热效率下降、导致发动机温度过高。去除水垢可采用酸洗法，也可采用碱洗法，因为酸或碱性溶液对水垢均有溶解作用。

五、柴油机装配的一般原则和要求

1）柴油机装配一般以气缸体为基础，依次装复曲轴飞轮、活塞连杆、凸轮轴与齿轮室、缸盖等部件。

2）装配过程中，应尽可能使用专用工具。

3）有装配记号和方向性要求的零件，必须按记号、正确方向装配。

4）运动零件的配合表面，在装配时必须涂抹机油。

5）过盈配合零件装配时，应使用压床或专用的压入工具。如需在零件表面施以压力或锤击时，则必须使用铜棒或橡胶锤子。

6）各部位的密封衬垫和油封，装配时，维修手册没有特殊说明的，必须换用新件。

7）拧紧螺栓、螺母时，应使用合适的扳手按一定顺序、分数次拧紧。对有规定力矩的螺栓、螺母，应用扭力扳手按规定力矩柠紧。

8）装配作业要保证各密封部位的严密性，无漏油、漏水、漏气现象。

9）柴油机总成拆散以后，应进行彻底清洗，去除油污、积炭、水垢和锈蚀等。对于不同的零件和不同的污垢要采用不同的方法清除。零件清洗后，采用检视法、测量法和探伤法等，按照维修技术标准要求，将零件分为可用零件、需修零件和报废零件三类，然后把具有修复价值的需修件修理好；报废件换新；可用件妥善存放，为柴油机总装做好准备。

实际操作

一、机体装配前的清洗

柴油机装配前，可用汽油或柴油将机体置于油槽中进行清洗，内外部分别进行，如图5-1所示。

图5-1 机体清洗

主油道应用专用长条布带，或专用细长毛刷进行清洗，清洗后应确认油道内没有污染物残留（图5-2）。

二、曲轴与轴承的安装

1）将气缸体置于工作台或翻转架上，用压缩空气将清洗后的气缸体和曲轴吹干，油道应重点吹扫，如图5-3所示。

图5-2 油道清理

2）将机体倒置，将主轴瓦装到轴承座孔中，确认定位吐舌正确入位。最后在每片瓦上涂抹机油（图5-4）。

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图5-3 清洗后吹干

图5-4 润滑轴瓦

注意：

◇瓦背不得涂抹机油。

◇如果轴瓦为旧件，则要保证原位装复，不得换位安装。检查轴瓦弹张量，用力压入为合适，如果无需用力轴瓦即可入位，则说明弹张量不足，应该换新件。

◇通常上主轴瓦有油孔，而下主轴瓦没有油孔，不得装错。

◇一些柴油机的各道轴瓦零件号可能不同，注意区分，不得装错。

3）将曲轴置于气缸体轴承座孔内，曲轴较重时应使用吊装设备。将下轴瓦装入轴承盖中，确认定位吐舌正确入位。最后在每片瓦上涂抹机油（图5-5）。轴承盖按正确位置和方向装在气缸体上。如图5-6所示，多数柴油机主轴承盖上的箭头指向发动机前端（以维修手册说明为准）。

4）由中间向两端拧紧各道轴承盖螺栓，然后用扭力扳手分三次（或以上）拧紧至规定力矩。拧紧后，用一只手扳动曲轴，曲轴应转动自如，否则应查明原因并及时处理。

图5-5 下轴瓦安装与润滑

①—定位凸舌 ②—定位凹槽

图5-6 主轴承盖上的序号和方向标识

注意：

◇每个轴承盖的两个螺栓应交替拧紧，以便轴承盖顺利入位。

◇用于曲轴轴向定位的止推片应在安装轴承盖时装入，注意装配方向：有含油槽的一侧朝向曲轴。有些柴油机采用翻边瓦（即止推片与轴瓦制成一体），应整体安装。

◇主轴承盖螺栓拧紧次序和力矩标准应按维修手册要求进行。例如康明斯ISM发动机按下列步骤拧紧主轴承螺栓。

步骤1：68N·m（50lbf·ft）。

步骤2：完全松开。

步骤3：68N·m（50lbf·ft）。

步骤4：拧紧180°。

螺栓拧紧顺序如图5-7所示。

5）检查曲轴轴向间隙（图5-8）是否符合技术要求。如不符合规定，则应进行处理。

图5-7 康明斯ISM柴油机主轴承螺栓拧紧次序

图5-8 曲轴轴向间隙检测

6）装曲轴后油封。如图5-9所示，油封与油封座间应涂抹密封胶，油封唇口涂抹机油，然后使用专用安装工具将油封装入油封座，最后将油封座装到机体上。

注意：一些柴油机的油封座装在飞轮壳体上，曲轴后油封的装复应在装完飞轮壳体后进行。

7）装飞轮壳体（图5-10）。飞轮壳与机体间一般有两个定位销定位，不得漏装。

注意：

图5-9 安装曲轴后油封座

◇一些柴油机机体后平面设有凸轮轴塞堵、主油道油堵，安装飞轮壳体时应先将这些零件装好。

◇一些较小的机型，为便于操作，飞轮壳体和飞轮可以最后安装，装配中需要盘转曲轴时，可将飞轮暂时装上。

8）安装飞轮（图5-11）。应交叉分数次拧紧飞轮螺栓至规定力矩。安装飞轮前应对齿圈进行检查，必要时进行更换。

图5-10 装飞轮壳体

图5-11 安装飞轮

9）飞轮工作表面的轴向圆跳动检测（图5-12）。在飞轮后端面最外端进行测量，其圆跳动量应不大于0.20mm（参考值）。如果圆跳动量过大则应查明原因，必要时更换飞轮。

注意：

◇飞轮上的定位销不得漏装，否则飞轮位置装错会使飞轮上的正时标记失准。

◇紧固飞轮螺栓时，应将曲轴固定。

◇对于齿轮室前置发动机，在安装飞轮前应完成飞轮壳、曲轴后油封装配；对于齿轮室后置发动机，在安装飞轮前，应先完成飞轮壳、凸轮轴（中、下置式）、齿轮室和曲轴后油封的装配。

图5-12 飞轮轴向圆跳动检测

你学会了吗？

1.发动机装配前应做到的工作有哪些？

2.曲轴飞轮组装配基本要领有哪些？