曲轴飞轮组检修步骤

项目四 曲轴飞轮组的检修
【知识要求】 掌握曲轴飞轮组的功用。 了解曲轴飞轮组的要求和分类。 掌握曲轴飞轮组的构造、工作原理。 掌握曲轴飞轮组常见故障的现象、原因。 【能力要求】 能够对曲轴飞轮组进行正确的检查。 能够对曲轴飞轮组进行正确的维护和调整。 能够对曲轴飞轮组常见故障进行诊断与排除。
排气
压缩
进气 排气 压缩
进气
作功
四冲程V型八缸发动机发火次序—缸数i=8， 所以发火间隔角应为720°/8=90°。V型 发动机左右两列中相对应的一对连杆共用一 个曲拐。所以V型八缸机只有四个曲拐，其 布置可以与四缸机一样，四个曲拐布置在同 一平面内，也可以布置在两个互相错开90° 的平面内，这样可使发动机得到更好的平衡 性。红旗8V100型发动机就采用这种布置型 式，发火次序为1-8-4-3-6-5-7-2。
第一缸 作功 排气 进气 压缩 第二缸 排气 进气 压缩 作功 第三缸 压缩 作功 排气 进气 第四缸 进气 压缩 作功 排气
曲轴转角( °) 0～180 180～360 360～540 540～720
六缸
曲轴转角（°） 0~60
第一缸
第二缸 排气
第三缸 进气 压缩
第四缸 作功 排气
第五缸 压缩
表4-1 四缸机工作循环表（发火次序：1-2-4-3）
曲轴转角( °) 0～180 180～360 360～540 540～720 第一缸 作功 排气 进气 压缩 第二缸 压缩 作功 排气 进气 第三缸 排气 进气 压缩 作功 第四缸 进气 压缩 作功 排气
表4-2
四缸机工作循环表（发火次序：1-3-4-2）
第六缸
0~180
60~120
120~180 180~240

曲轴飞轮组的检修
关键词
平衡轴
现代小型高速发动机为减少噪声，
采用平衡轴来提高曲轴的平衡度，如
图1-45所示。平衡轴通常有两根、断
面为半圆，使用胶木斜齿轮与曲轴齿
轮啮合。平衡轴与曲轴转动方向相反，
以消除曲轴旋转的惯性力。
图1-45 发动机平衡轴
曲轴飞轮组的检修
（二）曲轴弯曲的检查与修理
检测位置： 中间轴颈。
设备：V形架、检 测平台、百分表。
（1）
（2）
（5）
修理方法： 冷压校正。
检查项目： 径向圆跳动误差。
（3）
（4）
要求：一般不超过 0.04~0.06 mm。
曲轴飞轮组的检修
（三）曲轴扭曲的检查与修理
(1)将曲轴放在平台的V形架上，将第1缸和第4、6两缸的连杆轴 颈转到水平位置。
曲轴飞轮组的检修
（六）曲轴径向间隙的检查与调整
已装好的发动机可用塑料塞规检查径向间隙。 塑料塞规的范围如表1-1所示。
曲轴飞轮组的检修
二、 飞轮的维修
（1）工作面磨损修理方法为磨削或更换。注意:磨削总量不 能超过1 mm，新飞轮刻正时标记，安装后进行动平衡试验。
（2）齿圈磨损或损坏的修理方法为更换。注意:用铜冲和锤 子拆装齿圈;新齿圈先加热后安装，加热温度不应超过400 ℃;齿 圈有倒角的一面应朝向曲轴。
曲轴飞轮组的检修
任务实施目标
(1)维修曲轴。 (2)维修飞轮。
任务实施条件
(1)曲轴飞轮组的拆卸。 (2)维修工具的准备。
曲轴飞轮组的检修
一、 曲轴的维修
（一）曲轴裂纹的检查与修理
（3）
（2）
（1）
维修方法：更换。 检查方法：观察、浸油敲击、磁粉探伤。

我们一起来学 习如何来选配 轴承
（1）检验轴承钢背质量 要求定位凸点完整，轴承钢背光整无
损。
（2）检验轴承自由弹开量 要求轴承在自由状态下的曲率半径 大于座孔的曲率半径，保证轴承压入座孔后，可借轴承自身 的弹力作用与轴承座贴合紧密。
（3）检验轴承的高出量 轴承装入座孔内，上、下 两片的每端均应高出轴承座平面0.03mm～0.05mm，
（2）曲轴轴向间隙 的检测：检查时， 按规定力矩拧紧全 部轴承盖螺栓，用 撬杆将曲轴抵到一 端，然后用百分表 测量曲轴与止推轴 承之间的间隙。 轴向正常间隙为 0.07~0.17mm ，磨损 极限为0.25mm。
我们一起来学 习飞轮的检修
三、飞轮的检修及安装
飞轮常见的损坏主要是齿圈磨损、打坏、松动和 端面打毛；飞轮与离合器摩擦片接触的工作表面磨损、 起槽、刮痕，或因铆钉露头将飞轮工作表面划磨成沟 槽。 1.飞轮的检查 • 将百分表架装在飞轮壳上，表的量头靠在飞轮的 光滑端面上，旋转表盘，使“o”位对正指针，转动飞 轮一圈，百分表的读数差，即为端面圆跳动量，一般 不大于0.15mm。飞轮跳动量超过0.50mm时，应予光磨 修整。
学习时间：2学时
学习引导：
询问故障现象 运用相关知识 询问故障现象和条件、如何发生等 直观检查，排除简单表面问题
运用相关知识
验证故障现象，判断故障原因
根据维修手册
根据维修资料，排除故障
【回顾】曲轴飞轮组的组成？
• 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减震 器、皮带轮、正时齿轮等组成。
知识准备
一、曲轴的检修
（1）磁力擦伤法：将曲轴放在专用探伤机床上磁化,然后在 容易产生裂纹的地方撒上铁粉，当看到铁粉呈条状吸附在轴 颈处时，该处即为裂纹所在。如无裂纹呈现,应做退磁处理。 （2）浸油敲击法：将曲轴侵泡于煤油中约30分钟,取出抹净 后，向容易产生裂纹的位置撒上白色粉末,然后用木锤分段敲 击曲柄臂，如有油渍出现,则该处有裂纹。

缓慢转动曲轴一周，记录百分表指针摆动的数值，即为最大 径向圆跳动值。 参考发动机维修手册，判断是否需要维修或更换。 1ZR-FE发动机曲轴最大径向跳动： 0.03 mm 如果径向跳动大于最大值，则更换曲轴。
三、检测曲轴的轴向间隙

1）安装上主轴承。

2）安装下主轴承。

3）安装曲轴上止推垫片

直列四缸四冲程发动机：

发火间隔角应为720°/4 = 180°，四个曲拐布置在同一平面内 。发火顺序有两种可能的排列法，即1-2-4-3或1-3-4-2。

四冲程直列六缸发动机：

发火间隔角为720°/6 =120°，六个曲拐分别布置在三个平面 内，各平面夹角为120°。发火次序是：1-5-3-6-2-4、1-4-2-63-5。


如果主轴承盖不易拆卸，在 螺栓孔上插入两只已拆下的 螺栓，前后移动螺栓，拆下 主轴承盖 注意：将下轴承和主轴承盖 作为一个组件保存；按正确 的顺序摆放主轴承盖。

5）向上取出曲轴

6）拆卸曲轴上止推垫圈 7）从气缸体上拆下 5 个主轴承。
二、检测曲轴的磨损量与弯曲度

1）曲轴轴颈磨损检验的工作 过程


将曲轴放在检验平台上的V型 铁上，V型铁支撑曲轴的两端 的主轴颈。 清洁曲轴轴颈。 选择合适的千分尺，清洁并校 正。



分别测量每一个主轴颈和连杆 轴颈的直径，每个轴颈分别检 测两个截面，每个截面检测两 个直径（垂直与水平），即每 个轴颈要测量4个直径。 记录每个轴颈的检测数据，并 计算每个轴颈的圆度和圆柱度 参考发动机维修手册，判断是 否需要维修或更换。
结构齿环轮缘宽厚材料灰铸铁球墨铸铁或铸钢轮缘速度50ms飞轮正时记号正时记号也可能在皮带轮上1zrfe发动机皮带轮正时标记飞轮与曲轴之间定位1zrfe发动机飞轮与曲轴没有特殊定位曲轴飞轮组拆装与检测一曲轴飞轮组拆卸的工作过程二检测曲轴的磨损量与弯曲度三检测曲轴的轴向间隙四检测曲轴的油膜间隙五曲轴飞轮组的安装操作以丰田1zrfe发动机为例一曲轴飞轮组拆卸的工作过程1拆卸油底壳与集滤器拆卸油底壳放油螺塞拆下10个螺栓和2个螺母使用sst油底壳密封切刀拆卸2号油底壳分总成拆卸机油泵总成详细操作步骤在单元五中介绍拆卸发动机后油封a用刀子切掉油封唇口

汽车发动机构造与维修 第二章曲柄连杆机构构造与维修 8
一、曲轴的检修
3）曲轴弯曲的检验 ⑤再把曲轴转动 180 °，这时百分表读数即为 曲轴弯曲的摆差，摆差的一半即为曲轴的弯曲 度 (如曲轴主轴颈为双数， 应测中间两道主轴颈 的摆差，以最大值为准，摆差度不得超过 0. 15 mm，否则应校正 )。
汽车发动机构造与维修
第二章曲柄连杆机构构造与维修
15
一、曲轴的检修
（2）冷压校直法 ④在曲轴弯曲最大的凸面加压，压力应缓缓增 加。压弯量为曲轴弯曲量的10～15倍，并保持 压力1.5～2min。 ⑤时效热处理，以消除冷压时产生的内应力 （加热到300～500℃，保温0.5～1h）。
汽车发动机构造与维修
汽车发动机构造与维修
第二章曲柄连杆机构构造与维修
10
汽车发动机构造与维修
第二章曲柄连杆机构构造与维修
11
曲轴弯曲的检验
汽车发动机构造与维修 第二章曲柄连杆机构构造与维修 12
一、曲轴的检修
3.曲轴损伤的修复 1）曲轴裂纹的修复 裂纹发生在非受力部位或裂纹不会延伸时，可 予以修复。曲轴裂纹在曲柄臂与轴颈等受力部 位时，应更换新件。 2）曲轴弯曲的校正 （1）表面敲击法：对于弯曲量不大于0.300.50mm的曲轴适用此法。可用球形手锤和风动 锤进行。
汽车发动机构造与维修
第二章曲柄连杆机构构造与维修
30
三、曲轴轴承的选配
2.曲轴轴承的选配 ②按需要在轴承盖两端各垫垫片（钢片或铜片） 数片，以使轴承座孔正圆（对不采用垫片的发 动机，不宜采用）。装上轴承盖，拧紧螺栓， 用内径量表测量轴承座孔，如圆柱度偏差超过0. 025 mm时，则应按规定的修理尺寸键孔修正。 ③根据曲轴轴颈的修理尺寸，选配分级相同的 轴承。轴承可用特制的千分尺测量其厚度，轴 承外径与轴承座孔的尺寸应相适应，其厚度偏 差不应超过0. 20mm。用金属物轻敲轴承，如有 清脆响声，表示轴承合金与底板接合良好。

掌曲轴轴颈的检验及修理方法
掌握飞轮的检修方法
板书
设计
1、曲轴的检修
2、曲轴轴颈的检验及修理
3、飞轮的检修
课后
反思
本课程内容较多，要求学生要参考课本的图例，在理解的基础上把握概念以及原理，并加以融会贯通。
授课时间：教案序号：12
教学课题
曲轴飞轮组的修理
教学地点
教室
教学目标
掌握曲轴的检修方法，曲轴磨损的检验方法及飞轮的检修
教学重难点
曲轴的检修
课
型
新授课
教
法
讲练结合
教
具
无
教学过程及内容
师生活动
活动目的
（组织教学）
（引入新课）
前面我们已经学习了发动机曲柄连杆机构的作用及基本组成，今天继续学习曲轴的检修。
（教学过程设计）
4、曲轴飞轮组的动平衡：
曲轴经修磨或飞轮修理，组装成一体后应进一步给予动平衡校验，不平衡量不得超过10g·cm。否则会使发动机工作时产生很大振动，使曲轴飞轮
（小结）曲轴的修理方法
（布置作业）习题册P78 1.（1）（5）
师：请同学们看课本思考并回答：怎样检查曲轴的弯曲变形？
生：分组讨论：润滑系的作用
三、飞轮的检修
1、飞轮齿圈的修理：
齿圈与起动机齿轮在发动机起动时有冲击，产生碰撞，或因啮合不良，容易造成牙齿的磨损和损坏。
2、飞轮工作面的修理：
由于离合器片铆钉头部露出，飞轮工作平面可能磨损成波浪形沟槽，其深度超过0.5mm时应光磨或在车床上精车后磨光。
3、飞轮平面偏摆的检验与调整：
飞轮装到曲轴上，在飞轮半径150mm处，飞轮平面的摆差不得大于0.15mm，以保证曲轴与飞轮的动平衡，减少离合器有关机件的损伤。4.曲轴飞轮组的动平衡

图5-14
用塑料条检查轴轴向间隙 图5-15
用百分表检查曲轴轴向间隙
飞轮是转动惯量很大的盘形零件，如图2-37（a）所示。
4、曲轴与连杆轴承座孔 的修理
当轴承座孔的圆柱度误差超过规定时，可堆焊修复； 如果座孔是沿连杆身方向尺寸较小时，允许用垫片 进行调整，但加入的垫片应与轴承盖的端面形状一 致，不允许锉修轴承。
三、飞轮的损伤与检修
• 飞轮常见的损坏是齿圈的磨损、打坏及离合器 摩擦片接触的工作面磨损和起槽。 1、飞轮齿圈的更换 • 齿圈与起动机齿圈在起动发动机时产生碰撞， 或两齿轮啮合不良，容易造成牙齿磨损和损伤。 • 齿轮牙齿如单面磨损，可将齿圈翻过来使用。 齿圈两面均严重磨损超过齿长的1/3，应更换 齿圈。飞轮与齿圈是过盈装配，拆装齿圈时， 应进行加温。加热至623~673K，进行垫压配 合。齿圈与飞轮配合过盈为0.30~0.60mm。
中间的主轴承颈
图2-68曲轴弯曲的检验
图2-69曲轴弯曲的校正 曲轴弯曲的校正，通常在压床上进行。将曲轴置于压 床上，同“V”型铁块支撑两端主轴颈，在曲轴弯曲的反 方向对主轴颈加压，如图2-69所示。必须指出，当曲轴弯 曲变形较大时，校正必须反复进行多次，直到符合要求为 止，以防校正量过大，使曲轴折断。冷压校直后的曲轴， 应进行入工时效处理，即将冷压后的曲轴加热至300500℃，保温0.5-1小时，可消除冷压时产生的内应力。
• 飞轮的检修主要包括更换齿圈和修整飞轮工作面。
• 选配轴承前，应检查和修正轴承座孔的圆柱度，要求轴 承座孔的圆
b)曲轴弯曲的检修
曲轴弯曲的检验， 如图2-68所示。将 曲轴两端的主轴颈 用“V”型铁块支撑 在平台上，把微分 表的触针垂直的抵 在中间的主轴承颈 上。转动曲轴，先 记下微分表的最小 读数，再旋转曲轴 180°，记下百分 表的最大读数。百 分表的最大读数与 最小读数之差即为 曲轴的径向圆跳动 误差。（标准值为 0.15mm)

水平直径（mm） 垂直直径（mm） 水平直径（mm）
第（ ）连杆轴颈
第（ ）主轴颈
第一 截面
第二 截面
计算圆度值（∮max一∮min）／2 （注：同一截面） 计算圆柱度值（∮max一∮min）／2 （注：整个轴颈）
4）曲轴轴颈油膜间隙的检测方法 将轴承对应安装到曲轴主轴颈承孔和轴承盖 上，在轴承表面涂上发动机机油，清洁曲轴 后放进气缸体主轴承上，剪下一段塑料间隙 规沿轴向放置在轴颈上，按规定要求安装轴 承盖螺栓。随后把轴承盖拆下，用规尺测量 塑料间隙规并确定曲轴主轴颈的油膜间隙。 采用同样方法测量连杆轴颈油。
2.曲轴的弯扭变形 所谓曲轴弯曲是指主轴颈的同轴度误差大于 0.05mm。若连杆轴颈分配角误差大于 0°30′，则称为曲轴扭曲。
3.曲轴的断裂 曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡 圆角处以及油孔处。前者是径向裂纹，严重 时将造成曲轴断裂；后者多为轴向裂纹，沿 斜置油孔的锐边顺轴向发展。曲轴的径向、 轴向裂纹主要是应力集中引起的，曲轴变形 和修磨不慎也会使过渡区的应力陡增，加剧 曲轴的疲劳断裂倾向。
(二) 项目实施步骤 1．认识曲轴飞轮组的各部分结构。 1) 在发动机中找到曲轴飞轮组的位置； 2) 认识主要部件，并熟悉名称。
2．曲轴飞轮组的检修
1）曲轴裂纹的检
测 可用磁力探伤法检测 曲轴裂纹，（如图418所示）
2）曲轴弯曲的检测与 修复 （1）曲轴弯曲的原因 有哪些？ （2）检测曲轴弯曲的 量具。 （3）曲轴弯曲的检测 方法。
二、项目实施
(一) 项目实施环境 项目实施前应准备好如下车辆、总成、工具、量具、 仪表、耗材等。 1. 典型车辆 2. 发动机总成 3. 常用工具箱、检测平台 4. 曲轴飞轮组零件6套 5. V形铁块支架 6. 磁力表座 7. 百分表、千分尺 8. 磁力探伤仪

步骤一
任务实施
步骤二 曲轴轴颈磨损的检测
（1）清洁曲轴，检查轴颈表面有无沟痕或烧伤。 （2）清洁校准千分尺 （3）将曲轴放在V形铁上，选用千分尺分别在径向和 轴向上测出主轴颈和连杆轴颈的直径。 发动机曲轴主轴颈和连杆轴颈直径的标准值：
任务
标准值
极限值
曲轴主轴颈直径 47.988～48.000mm 48.000mm
任务实施
2. 操作步骤
步骤六 曲轴轴承油膜间隙的测量
（1）在曲轴主轴颈、曲轴下轴承涂抹少量润滑油。 （2）按轴承宽度，切割塑料间隙规长度，将塑料 间隙规沿轴向放在曲轴主轴颈和曲轴杆下轴承之间。 （3）安装曲轴主轴承盖并按规定扭矩紧固。 （4）拆下曲轴主轴承盖。 （5）测量塑料间隙规最宽处。 （6）技术标准： 曲轴轴承的标准油膜间隙:0.016mm-0.039mm 最大油膜间隙:0.050mm （7）若油膜间隙大于最大值，则更换曲轴轴承。
2 油孔处
轴向裂纹，沿斜置油 孔锐边沿轴向发展
知识准备
三、曲轴的裂纹与断裂
曲轴的裂纹是由什么 引起的呢？
由应力集中引起，曲轴变形和修磨不慎也会使 过渡区的应力陡增，加剧曲轴的疲劳断裂。
知识准备
四、曲轴的其它损伤形式
4 曲轴的其它损伤形式
曲轴轴颈表面还可能出现擦伤和烧伤。
机油不清洁
较大的机械杂质在 轴颈表面刮成沟痕 导致
2 重点
曲轴飞轮组组件常 见损伤形式及成因
掌握曲轴飞轮组的 检修方法
知识准备
曲轴飞轮组件的主要损伤形式：
曲轴的 磨损
弯扭变形 和裂纹
飞轮平面 严重烧灼
或磨损
飞轮齿圈 有断齿
曲轴飞轮组件常见损伤
曲轴飞轮组组成3D 结构展示