汽车维修技术与设备.ppt

沈阳大学 凌永成,汽车维修技术与设备,第1章 汽车维修概论,教学提示：正确掌握汽车使用过程中技术状况的变化规律，及时实施维修，对减缓汽车零件的失效，延长汽车使用寿命，提高运输效率，实现安全行车具有重要意义。,教学要求：本章主要介绍汽车技术状况的评价指标、我国汽车维护制度和汽车修理制度。,重点内容是我国汽车维护制度和汽车修理制度。,要求学生了解汽车维修工艺的组织方法，熟悉汽车技术状况的评价指标，掌握我国汽车维护制度和汽车修理制度的具体要求。,1.1 汽车技术状况的评价指标,评价汽车技术状况的主要指标,汽车的任一总成、合件、零件的失效，都会引起汽车使用性能的下降。,但工程上是不可能通过对汽车的每一总成、合件、零件逐一检查其在使用过程中的失效情况，最后来确定汽车的技术状况的，而通常最简便又准确的办法则是用汽车的使用性能来予以评价。,汽车使用性能的主要评价指标有以下几方面。,1.动力性,汽车动力性是指发动机的有效功率和有效扭矩在发挥汽车运行能力时的表现，主要包括汽车的最高行驶速度、最大爬坡能力和加速性能等。,汽车动力性变坏后会使汽车最高行驶速度下降、最大爬坡能力变差、加速时间变长。,汽车动力性除与发动机输出功率有关外，还与汽车传动系有关。,2.经济性,汽车经济性是指汽车完成一定的工作量（如每百吨千米）所耗费的成本，耗费成本越少，汽车经济性越好。耗费的主要成本应包括燃料及润滑材料的成本。,3.可靠性,汽车可靠性是指汽车在规定的条件下和规定的时间内能稳定、安全行驶的性能。,汽车在运行中故障现象增多（如机件损坏而停车、制动不灵、方向跑偏、起动困难、漏水、漏气、漏油、异响等现象增多），使汽车行驶无安全保证，说明汽车可靠性变差。,对汽车实施维修的目的，就是要恢复和维持汽车的动力性、经济性和可靠性，使汽车保持良好的技术状况。,影响汽车技术状况的因素,汽车在行驶过程中，其技术状况会逐渐变坏。只有正确掌握影响汽车技术状况的因素，才能采取相应措施来延缓汽车技术状况的变化。,影响汽车技术状况的主要因素包括以下诸方面。,1.汽车零件的质量,汽车零件结构设计的合理性、零件材料的性质、零件表面的性质、零件制造的工艺水平和加工质量等，都直接影响汽车的技术状况。,2.汽车运行条件,汽车运行时的气候条件、道路状况、燃料及润,滑材料质量、货物装载情况、驾驶人操作水平等都会影响汽车的技术状况。,3.汽车的维修质量,汽车修理质量包括零件加工质量，总成、合件的装配质量，检测质量，调整质量，润滑质量，汽车总装配质量等。,良好的修理质量应该使修后的汽车保持足够的行驶里程而无故障。,在汽车修理过程中，必须严格操作工艺，严格修理技术标准，严格质量检测制度，才能使修竣的汽车具有良好的技术状况。,1.2 我国汽车维护制度,我国汽车维护制度的原则,在国家标准GB/T 183442001汽车维护、检测、诊断技术规范中明确提出将“预防为主、定期检测、强制维护、视情修理”作为制定汽车维护制度的原则。,1.定期检测,定期检测是利用现代化的技术手段，应用现代化的汽车检测诊断设备，定期对汽车进行检查测试，以正确判断汽车的技术状况。,定期检测的贯彻与实施是由道路运政管理机构和汽车维修企业两个方面共同完成的。,2.强制维护,强制维护是在计划预防维护(定期维护)的基础上进行状态检测的维护制度。,之所以将过去的定期维护改为现在的强制维护，就是为了进一步强调了维护的重要性，以防止忽视及时维护，造成汽车技术状况急剧变化的现象出现。,强制维护要求车辆行驶一定里程和时间后，到维修企业进行二级维护作业，以保障车辆安全运行。,3.视情修理,视情修理是随着汽车检测与诊断技术的发展和维修市场的变化而提出的。过去的“计划修理”经常会出现修理不及时或提前修理的情况，其结果不是造成车辆技术状况恶化，就是造成浪费。,视情修理的实质是：由原来的以行驶里程为基础确定汽车修理方式改变为以汽车实际技术状况为基础的修理方式，汽车的修理内容、作业范围是通过检测诊断后确定的。,因此，检测诊断是实现视情修理的技术保证，视情修理体现了技术与经济相结合的原则。,我国汽车维护等级划分及基本要求,我国现行的汽车维护制度主要分为定期维护和非定期维护两大类。,其中，定期维护又分为日常维护、一级维护和二级维护3类；非定期维护非为换季维护和走合期维护2类。,此外，还有车辆的封存和启用维护等。,1.汽车日常维护及其基本要求,1)汽车一级维护,汽车一级维护是指除完成日常维护作业外，以清洁、润滑、紧固为作业中心内容，并检查有关制动、操作等安全部件，由汽车维修企业负责执行的车辆维护作业。,2)汽车一级维护的基本要求,随着汽车行驶里程的增加，有些零部件可能会出现松脱，润滑部位出现缺油、漏油等不良现象，对汽车的操作安全性会造成一定的隐患。,汽车的一级维护就是为了及时消除这些隐患而实施的一项运行性维护作业。,3.汽车二级维护及其基本要求,1)汽车二级维护,汽车二级维护是指除完成一级维护作业外，以检查、调整转向节、转向摇臂和悬架等经过一定时间使用后容易磨损或变形的安全部件为主，并拆检轮胎，进行轮胎换位；检查调整发动机工况和排气污染控制装置等，由维修企业负责执行的车辆维护作业。,2)汽车二级维护的基本要求,汽车二级维护是一次以消除隐患为目的的性能恢复性作业，尤其是恢复达标的排放性能和恢复安全性能。,因此，保证汽车二级维护作业的全面性和彻底性非常重要。故应抓好以下三个环节：,全面完成二级维护检测诊断项目。,加强对汽车二级维护作业过程的检验。,认真执行汽车维护竣工出厂检验制度。,4.汽车维护周期,汽车日常维护的周期。汽车日常维护的周期为出车前、行车中和收车后。,汽车一、二级维护周期。汽车一、二级维护周期的确定，应以汽车行驶里程为基本依据，对于不便于用行驶里程统计、考核的汽车，可用时间间隔确,定一、二级维护的周期。采用时间间隔时，可依据汽车使用强度和条件的不同，参照汽车一、二级维护行驶里程周期确定。,汽车定期维护的技术规范,按照GB/T 183442001汽车维护、检测、诊断技术规范的规定，汽车定期维护的内容主要包括：汽车日常维护作业。汽车一级维护的项目、作业内容和技术要求。汽车二级维护的作业过程。汽车二级维护检测、诊断及其附加项目的确定。汽车二级维护过程检验。汽车二级维护的基本维护项目、作业内容和技术要求。汽车二级维护竣工检验项目和技术要求。,1.3 汽车修理制度及送修标准,汽车修理制度,汽车修理应贯彻视情修理的原则。,汽车修理按作业内容分为车辆大修、总成大修、车辆小修和零件修理四类。,1.车辆大修,车辆大修是指新车或经过大修后的汽车在行驶一定里程（或时间）后，经检测诊断和技术鉴定，用修理或更换任何零部件的方法恢复其完好技术状况，使之完全或接近完全恢复汽车技术性能的恢复性修理。,2.总成大修,总成大修是汽车的主要总成经过一定使用里程（或时间）后，用修理或更换总成中任何零部件（包括基础件）的方法，使之恢复其完好技术状况的恢复性修理。,3.车辆小修,车辆小修是用修理或更换个别零件的方法，保证或恢复汽车工作能力的运行性修理。,其目的主要是消除汽车在运行中或维护作业中发生的临时故障或局部隐患。,4.零件修理,零件修理是指对因磨损、腐蚀、变形等而不能继续使用的零件，采用各种加工工艺以恢复其使用性能的有关修理作业。,汽车及总成大修的送修标志,1.汽车大修的送修标志,载货汽车大修标志是，以发动机总成为主，结合车架总成或其他两个总成符合大修条件时（即总成全部解体、修理和装复），货车应大修。,客车大修标志是，以客车车厢总成为主，结合发动机总成符合大修条件时，客车应大修。,2.挂车大修的送修标志,挂车车架（包括转盘）和货厢符合大修条件，挂车应大修。,定车牵引的半挂车和铰接式大客车，按照汽车的大修标志与牵引车同时进厂大修。,3.总成大修的送修标志,1）发动机（带离合器）总成,当汽缸破裂或汽缸壁磨损（圆柱度或圆度）超过极限，汽缸压力下降、动力性能降低、燃料及润滑油料消耗量显著增加，以及发动机工作时轴承发响和产生活塞敲缸等杂音时，发动机应大修。,2）车架总成,当车架断裂、锈蚀、弯曲、扭曲变形逾限，大部分铆钉松动或铆钉孔磨损，必须拆卸其他总成后才能进行校正、修理或重铆时，车架总成应大修。,3）变速器（包括分动器）附传动轴总成,壳体变形、破裂，轴承孔磨损逾限，变速齿轮及轴恶性磨损、损坏，轴线位移，座孔、万向节严重磨损或破裂，传动轴扭曲、凹陷等，变速器总成应大修。,4）驱动桥（包括前、中、后桥）总成,桥壳、主减速器壳、差速器壳、导向杆、平衡轴及附件变形、破裂，半轴套管、齿轮、制动鼓、轮毂磨损、破裂，驱动桥总成应大修。,5）前桥附转向器总成,前轴裂纹、变形，主销孔磨损逾眠，转向器损坏，转向节臂破裂、磨损、松旷，前桥附转向器总成应大修。,6）货车车身总成,驾驶室锈蚀、变形严重、破裂，或货厢纵、横梁腐蚀，底板、栏板破损面积较大，货车车身应大修。,7）客车车身总成,车厢骨架断裂，锈蚀、变形严重，蒙皮破损面积较大、凹陷、渗漏，门框、窗框变形，客车车身需大修。,8）制动系,气压制动系统的空气压缩机（气泵）、气控机构，液压制动系统的制动主缸和轮缸，车轮制动器等工作效能低或部件磨损严重，制动系统应大修。,9）电气系统,点火、启动、照明、信号系统和仪表等腐蚀、烧蚀、损坏、松动或失调，电气系统应大修。,汽车和总成送修的规定,汽车和总成送修时，承修单位与送修单位应签订合同，商定送修要求、修理车日和质量保证等。合同签定后须严格执行。,汽车送修时，应具备行驶功能，装备齐全，不得拆换。,总成送修时，应在装合状态，附件、零件均不得拆换和短缺。,因肇事或因特殊原因而不能行驶或短缺零部件的汽车，签订合同时应作出相应的规定和说明。,汽车和总成送修时，应将其有关的技术档案一并送承修单位。,1.4 汽车维修工艺的组织,汽车修理工艺组织内容包括修理基本方法、作业方式、劳动组织形式等三方面。,汽车修理的基本方法,汽车修理的基本方法分为就车修理法和总成互换修理法两种。,1.就车修理法,就车修理法是指从车上拆下的零件、合件、总成凡能修复的，经修复后仍装回原车，不进行互换的修理方法。,这种修理方法，由于各总成、合件、零件的修复所需时间不等，影响汽车总装的连续进行。,因此，汽车停车修理的时间长，生产效率低，适用于承修车型种类多、生产量不大的小型汽车修理企业。,就车修理法的汽车大修工艺过程如图1.1所示。,图1.1 就车修理法的汽车大修工艺过程,2.总成互换修理法,总成互换修理法是指除车架和车身经修复仍装回原车外，其余需修的总成、合件、零件均换用储备件，而替换下来的总成、合件、零件修复后送入备品库作为储备件的修理方法。,这种修理方法减少了因修理总成、合件、零件所耽搁的时间，保证了总装的连续性，大大缩短了停车修理时间，提高了生产效率，有利于组织流水作业，适用于车型少、生产量大、配件储备充足的大、中型汽车修理企业。,总成互换修理法的汽车大修工艺过程如图1.2所示。,图1.2 总成互换修理法的汽车大修工艺过程,国内汽车修理企业一般多采用两种修理法相结合的混装修理法（综合修理法）。,军用车辆在野战状态下的车辆修理均采用总成互换修理法，直接更换损坏的总成或者零件，以求缩短车辆维修时间，确保战斗力。,图1.3 军用维修方舱,汽车修理的作业方式,汽车修理的作业方式，一般分为定位作业法和流水作业法两种。,1.定位作业法,定位作业法是将汽车拆散和装配的作业固定在一定的工作位置（即车架不变动位置）来完成，而拆散后的修理作业仍分散到各专业工组进行修理的作业方式。,2.流水作业法,流水作业法是将汽车的拆散和装配的作业沿着流水顺序，分别在各个专业工组或工位上逐步完成全部拆装的修理作业方式。,汽车修理作业的劳动组织形式,汽车修理作业的劳动组织形式一般分为综合作业法和专业分工法两种。,1.综合作业法,综合作业法是指，除车身、轮胎、机械加工和锻焊等作业由专业工种配合完成外，其余全部拆装修理工作由一个修理工组完成的组织形式。,2.专业分工法,专业分工法是指按工种、工位、总成、合件或工序划分为若干作业单元，每个单元由一个或一组工人来专门负担修理工作，而各单元之间则互相紧密关联，以适应流水作业节奏需要的组织形式。作业单元划分愈细，专业化程度愈高。,1.5 汽车4S店,汽车4S店简介,在整个汽车产业链的利润组成中，整车制造、销售、配件、维修的比例结构为3：2：1：4。,汽车4S店（图1.4）是指将4S（整车销售sale，零配件供应spare parts，维修服务service，信息反馈survey）功能集于一体的汽车服务企业，4S就是上述4项功能的英文单词的缩写。,图1.4 汽车4S店,目前，一些实力强大的汽车服务企业已经在4S的基础上增加了2个S，即二手车置换（Second-handcar exchange）和技术培训学校（School）。具备上述4S+1S或4S+2S功能的汽车服务企业称为汽车5S店或汽车6S店。,汽车4S店的主要功能,汽车4S店的主要功能包括汽车营销管理、汽车配件供应、汽车售后服务和信息反馈4项。,1.汽车营销管理,营销管理的内容主要包括整车采购、入库流程，整车销售、出库流程和整车销售报表等等。,2.汽车配件供应,汽车配件供应的内容主要包括仓库设置，备件采购、入库，维修领料以及备件盘点等等。,3.汽车售后服务,汽车售后服务的内容主要包括车辆维修流程，用户回访以及接待并解决用户投诉等等。,4.信息反馈,信息反馈的内容主要包括主数据管理、客户关系管理以及销售活动信息化管理等等。,汽车4S店维修车辆的基本流程,1.迎宾接待,用户车辆到达本店门口。服务顾问出门迎接，放置车辆护具，做进厂检验。根据用户所述项目生成派工单，解释维修项目，估价及所需维修时间，用户签字确认，安排用户在本店休息或者离店，维修完毕后电话联系用户。,2.维修过程,服务顾问开车进车间派工，向班组长下达作业派工单。班组长根据派工单所列项目，严格按照技术规范进行作业。班组进行工位自检。,完工后班组长进行质量验收。车辆清洗，班组长开车至交车区域，并通知服务顾问接车。,3.交车结算,服务顾问联络用户到交车区，陪同用户验车，并取下车辆护具。回到前台，打印出结算单。向用户解释项目及价格，并提醒用户注意事项，用户签字确认。陪同用户结帐，开具出门证。服务顾问陪同用户到交车区，保安验收出门证，礼别。,复习思考题,1.评价汽车技术状况的主要指标有哪些？,2.影响汽车技术状况的因素有哪些？,3.简述我国汽车维护制度的原则。,4.简述我国现行的汽车维护等级划分及基本要求。,5.简述我国现行的汽车修理制度的主要内容。,6.简述汽车修理工艺组织的基本内容。,7.简述汽车4S店的主要功能。,2.1 磨损与磨损规律,零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象称为磨损。,对于一个表面的磨损，可能是由于单独的磨损机理造成的，也可能是由于综合的磨损机理造成的。,磨损的发生将造成零件形状、尺寸及表面性质的变化，使零件的工作性能逐渐降低。,磨损的分类,磨损是一个相当复杂的过程。根据零件磨损机理的不同，可分为粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。,1.粘着磨损,由于摩擦表面间接触点粘着作用，使一个零件表面的金属转移到另一个零件表面所引起的磨损，称为粘着磨损。,汽车发动机中所发生的粘着磨损，多数是由于配合间隙过小，运动零件表面加工纹理还没有磨合好，就过早地增大负荷，使发动机工作温度过高，缺乏足够的冷却条件，造成零件的粘着磨损。,2.磨料磨损,在摩擦表面间，由于硬质固体颗粒使相对运动的零件表面产生磨损，称为磨料磨损。这些硬质固体颗粒称为磨料。,磨料来自空气中的尘埃、燃油及润滑油中的杂质及粘着磨损脱落的金属颗粒。,磨料磨损的现象是在两个工作表面上存在有许多直线槽，它们可以是很轻的擦痕或是很深的沟槽。,为了减轻零件的磨料磨损，一般从两个方面采取措施：一是防止或减少空气、燃料和润滑油中的磨料进入摩擦表面；二是保证零件的表面质量，提高其耐磨性。,3.表面疲劳磨损,两接触面作滚动或同时带有滑动的滚动摩擦条件下，使材料表面疲劳而产生物质损失的现象叫做表面疲劳磨损。,其特点是由于循环接触应力的作用，首先在表层内产生疲劳裂纹，然后裂纹沿着与表面成锐角的方向发展，达到某一深度后，又越出表面，最后脱离，使零件表面形成了小坑。,4.腐蚀磨损,在摩擦过程中，由于介质的性质、介质的作用与摩擦材料性能的不同，在腐蚀和磨损共同作用下导致零件表面物质的损失，称为腐蚀磨损。,腐蚀磨损的产生是由于摩擦零件的表面在腐蚀气体或液体环境中工作时会产生化学反应，在零件表面上生成化学反应膜，化学反应膜通常与基体金属结合不牢，零件工作时，可能使表面氧化膜分离，这些氧化膜脱落后，又成为微小磨料。,腐蚀磨损可分为氧化磨损、微动磨损和化学腐蚀磨损3种。,防止或减轻磨损的方法和途径,汽车零件的磨损通常是有多种磨损形式共同作用的结果，其磨损强度与零件的材料性能、加工质量及工作条件等因素有关。,根据磨损的理论研究和生产实践经验，防止或减轻磨损的方法和途径有以下几个方面。,1.正确选择材料,应选择疲劳强度高、防腐性能好、耐磨耐高温的新钢种新材料。配合副零件应尽量采用不同的材料制造，注意配对材料的互溶性。,2.进行表面强化,通过适当的表面强化方法，如表面热处理（钢的表面淬火等）、表面化学热处理（钢的表面渗碳、渗氮等）、喷涂、喷焊、镀层、滚压、喷丸等，使配合副零件具有不同的表面性质，提高零件表面的耐磨性。,3.改善工作环境,选用合适的润滑剂和润滑方法，尽量建立液体摩擦条件；尽量避免过大的载荷、过高的运动速度和工作温度，创造良好的环境条件。,4.合理的结构设计,正确合理的结构设计是减少磨损和提高耐磨性的有效途径。,正确合理的结构设计有利于摩擦副表面保护膜的形成和恢复压力的均匀分布、磨屑的排出以及防止外界磨粒、灰尘的进入等。,5.提高零件的加工质量,零件的加工质量，是指其表面粗糙度和几何形状误差。,几何形状误差过大，将造成零件工作过程中受力不均，或产生附加载荷，使磨损加剧。表面粗糙度过大，会破坏油膜的连续性，造成零件表面凸起点的直接接触，使磨损加快。,在一般情况下，磨损速度随零件表面粗糙度的减小而减小。,但表面粗糙度减小到一定程度后，磨损速度反而随表面粗糙度的减小而增大，如图2.1所示。,这是因为，表面粗糙度过小，使零件表面的含油性降低，不利于油膜的形成，润滑条件变差，磨损加剧。,由此可见，对于不同条件下工作的零件，都应有适当的表面粗糙度。提高修复质量，提高装配质量，以及正确地使用和维护，都是防止和减少磨损的有效措施。,图2.1 表面粗糙度对磨损的影响,2.2 腐蚀与穴蚀,腐蚀,1.腐蚀的特点及危害,金属零件的腐蚀是指表面与周围介质起化学或电化学作用而发生的表面破坏现象。,腐蚀损伤总是从金属表面开始，然后或快或慢地往里深入，并使表面的外形发生变化，出现不规则形状的凹洞、斑点等破坏区域。,腐蚀的结果使金属表面产生新物质，时间长久将导致零件被破坏。,2.减轻腐蚀的措施,1）合理选材和设计,合理选材，即根据环境介质和使用条件，选择合适的材料。如选用含有镍、铬、硅、钛等元素的合金钢；在条件许可的情况下，尽量选用尼龙、塑料、陶瓷等材料。,合理设计，在设计过程中，虽然应用了较优良的材料，但是如果在结构设计上不考虑金属的防腐蚀措施，常会引起机械应力、热应力以及流体的停滞和聚集、局部过热等现象，从而加速腐蚀过程。,不同的金属、气相空间、热量和应力不均以及体系中各部位间的其他差别，都会引起腐蚀破坏。,因此，设计时应努力使整个体系的所有条件尽可能地均匀一致，零件表面粗糙度合适，设计结构合理，外形简化。,2）覆盖保护层,它是以表面薄膜的形式在金属表面上附加一层不同的材料，改变零件的表面结构，使金属与介质隔离开来，用以防止腐蚀。,金属保护层。采用电镀喷焊、化学镀等方法，在金属表面覆盖一层如镍、铬、锡、锌等金属或合金作为保护层。,非金属保护层。常用的有油漆、涂料、玻璃钢、硬软聚氯乙烯、耐酸酚醛塑料等，临时性防腐可涂油或油脂。,化学保护层。用化学或电化学方法在金属表面覆盖一层化合物薄膜，如磷化、发蓝、钝化、氧化等。,表面合金化。如渗氮、渗铬、渗铝等。,3）改变环境条件,采用通风除湿等措施去除环境中的腐蚀介质，减轻腐蚀作用。,对金属材料来讲，把相对湿度控制在临界湿度（5070）以下，可显著减缓大气腐蚀。,在腐蚀介质中加入少量降低腐蚀速度的缓蚀剂，可减轻金属的腐蚀。,穴蚀,1.穴蚀的特点及危害,相对于液体运动的固体表面，因气泡破裂产生局部冲击高压或局部高温所引起的零件表面金属剥落现象称为穴蚀。,穴蚀常发生在柴油机缸套的外壁、水泵零件、水轮机叶片、液压泵等处。,柴油发动机湿式汽缸套的外壁经常发生穴蚀，也称气蚀，如图2.2所示。现象为在局部地方集中出现蜂窝状的孔穴。,穴蚀现象在滑动轴承、水泵零件、水轮机叶片、液压泵中时常发生。随着发动机向高速发展，穴蚀破坏愈来愈显得突出。,图2.2 缸套穴蚀,2.减轻穴蚀的措施,减轻穴蚀的措施主要有几下几种：,增加零件的刚性，改善支承，采取吸振措施，以减小液体接触表面的振动，以减少水击现象的发生。,选用耐穴蚀的材料，如球状或团状石墨的铸铁、不锈钢、尼龙。可在零件表面涂塑料、陶瓷等防穴蚀材料。,改进零件的结构，提高表面质量，减少液体流动时产生的涡流或断流现象。,在水中添加乳化油，减小气泡爆破时的冲击力。,2.3 断裂与变形,断裂,1.断裂的分类,根据对断口的不同观察方法和形状特征，断裂可以有不同的分类方法。,按零件断裂后的自然表面即断口的宏观形态特征，可分为塑性断裂和脆性断裂；按断口的微观形态特征分为晶间断裂和穿晶断裂；按零件断裂前所承受载荷的性质，可分为一次加载断裂和疲劳断裂。,2.疲劳断裂,零件在较长的时间内，在交变载荷作用下，才发生突然断裂的现象称为疲劳断裂。,汽车上零件的裂纹及断裂，绝大多数是由疲劳引起的，疲劳断裂占整个断裂的7080，它的类型很多，包括拉压疲劳、弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、振动疲劳等。疲劳又可根据循环次数的多少，分为高周疲劳和低周疲劳。,零件的疲劳断裂与静载荷下的断裂不同，其特点是破坏时的应力远低于材料的抗拉强度，甚至低于材料的屈服强度。,不论是塑性材料还是脆性材料，疲劳断裂时，不产生明显的塑性变形，均表现为脆性断裂。,3.减轻断裂的措施,减轻断裂的措施主要有以下几点。,1）减少局部应力集中,大部分疲劳断裂都是起源于应力集中严重的部位，因此减少局部应力集中是减轻或防止疲劳断裂的最有效措施之一。,在零件材料选择时，应尽量减少材料缺陷；设计中必须改善零件的结构形状，并注意减少局部应力集中。,2）减少残余应力影响,各种加工和热处理工艺过程，如机械加工、冲压、弯曲、热处理等都能引起残余应力。般残余拉应力是有害的，但残余压应力则是有益的。,渗碳、渗氮、喷丸和表面滚压加工等工艺过程均可产生残余压应力，它们将抵消一部分由外载荷引起的拉应力，因而减少了发生断裂的可能性。,3）控制载荷防止超载,载荷对断裂有直接影响。在使用过程中，要注意零件所受载荷的大小、性质，降低其超载程度。,4）其他措施,使用时应注意早期发现裂纹，定期进行无损探伤和监测。,尽量减轻零件的腐蚀损伤，尽量避免热应力。,维修时应注意操作规程，避免因拆装、存放、加工而使零件受损伤。,裂纹和断裂零件可用焊接、粘接、铆接等方法修复。对不重要零件上的裂纹，可钻止裂孔防止或延缓其扩展。,变形,大量的维修实践表明，虽然将磨损的零件进行修复，恢复了原来的尺寸、形状和配合性质，但装配后仍达不到预期的效果。,出现这种情况，通常是由于零件变形，特别是基础零件变形，使零部件之间的相互位置精度遭到破坏，影响了各组成零件之间的相互关系。,1.变形的基本概念,机械零件在工作过程中，由于受力的作用而使零件的尺寸和形状发生改变的现象称为变形。,变形分弹性变形和塑性变形两种。,1）弹性变形,弹性变形是指外力去除后能完全恢复的那部分变形。,汽车零部件中，通常经过冷校直的零件（如曲轴）经一段时间使用后又发生弯曲，这种现象是弹性后效所引起的，所以校直后的零件都应进行退火处理。,所谓弹性后效，是指金属材料在低于弹性极限应力作用下会产生应变并逐渐恢复，但总是落后于应力的现象。,2）塑性变形,塑性变形是指外力去除后不能恢复的那部分变形。在变形中，塑性变形对零件的性能和使用寿命有很大影响。,2.变形的危害,汽车零件的变形，特别是各总成基础件的变形，将导致各零件正常的配合性质被破坏，润滑条件变差，并产生一定的附加载荷，使零件的磨损加剧，使用寿命降低，甚至导致各零件不能正常运动，失去工作能力。,3.基础件变形对总成的影响,1）汽缸体变形的影响,汽缸体变形可能引起汽缸轴线与曲轴轴线的垂直度、曲轴轴线与凸轮轴轴线的平行度、曲轴主轴颈轴线的同轴度以及汽缸体上下平面的平行度、汽缸轴线与汽缸体下平面的垂直度等的改变。,汽缸轴线对曲轴轴线的垂直度偏差，将引起活塞连杆组零件在汽缸内的倾斜，使活塞环与汽缸壁之间的磨损加剧，发动机的使用寿命降低。,主轴承座孔的同轴度偏差，将引起曲轴在座孔中的挠曲，从而影响润滑油膜的形成和增加曲轴的附加负荷，加速了曲轴及轴承的磨损。,2）变速器壳体变形的影响,变速器壳体的变形主要表现为轴承座孔轴线的同轴度、平行度以及与前后端面的垂直度等超过公差要求。,变速器壳体变形后，可能引起上、下轴承座孔轴线的平行度和前后两端面的平行度的变化，影响变速器的正常工作和使用寿命。,变速器壳体上、下轴承座孔轴线平行度超过允许范围，将使变速器传递扭矩产生较大的不均匀性，同时产生动载荷，工作时产生噪声。,变速器上下轴承座孔不平行，破坏了齿轮的正常啮合，造成齿面偏磨，产生较大的轴向力，不仅加剧了齿轮的磨损，有时还造成跳挡和掉挡。,2.4 汽缸的磨损及其规律,汽缸的磨损程度是判断发动机技术状况是否良好、是否需要大修的重要依据。,汽缸磨损至一定程度，发动机动力性能显著下降，油耗急剧增加，工作性能变坏，甚至不能正常工作。,因此，了解汽缸磨损原因和规律，不仅能正确地对其进行修理，而且对于正确使用和管理汽车，减少汽缸的磨损，延长发动机的使用寿命，有重要的指导意义。,汽缸的磨损规律,汽缸是在润滑不良、高温、高压、交变载荷和腐蚀性物质作用下工作的。,汽缸磨损是不均匀的，但正常情况下有一定的规律性：,1.轴向截面的磨损规律,从汽缸的纵断面看，活塞环行程内的磨损一般是上大下小即称为“锥形”或“锥体”，如2.3所示。,磨损的最大部位在活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸壁。,图2.3 汽缸的锥形磨损,2.径向截面的磨损规律,从汽缸横断面来看，汽缸的磨损也是不均匀的，磨损成不规则的椭圆形，如图2.4所示。,各汽缸沿圆周方向的最大磨损部位随汽缸结构、车型、使用条件的不同而异。一般是进气门对面附近缸壁磨损最大。,图2.4 汽缸的椭圆形磨损,在汽缸内活塞环接触不到的上口，没有磨损而形成了明显的台阶，称为“缸阶”或“缸肩”，如图2.3所示。,汽缸下部活塞运动区域外的汽缸壁，由于润滑条件比较好，温度适中，没有活塞环摩擦作用，汽缸也几乎没有磨损。,图2.3 汽缸的锥形磨损,在特殊情况下，汽缸的磨损不在上部，而是在中部，形成中间大的“腰鼓形”磨损，如图2.5所示。,图2.5 腰鼓形磨损示意图,在同一台发动机上，不同汽缸磨损情况不尽相同，一般水冷却发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。,汽缸磨损的原因,汽缸磨损主要是由机械磨损、腐蚀磨损和磨料磨损等造成的，如图2.6所示。,图2.6汽缸磨损示意图,1-金属磨料磨损；2-机械磨损；3-灰尘磨料磨损；4-酸性腐蚀磨损,1.机械磨损,发动机工作时，活塞环在自身弹力和高压气体窜入活塞环背面致使活塞环对汽缸壁的正压力大，摩擦力也大，润滑油膜被破坏，形成半干摩擦或干摩擦，造成活塞位于上止点时，第一道活塞环对应的汽缸壁磨损最为严重，形成沿汽缸轴向上大下小的锥形磨损。,2.腐蚀磨损,汽缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物CO2、SO2、NO2它们溶于水而生成矿物酸，同时在燃烧过程中还生成有机酸。,这些物质附着在汽缸表面，对汽缸表面产生腐蚀作用，使受腐蚀的汽缸表面组织结构松散，并在,活塞往复运动中逐步被活塞环刮掉，造成腐蚀磨损。由于汽缸体上部不能完全被润滑油膜覆盖，其腐蚀作用更加严重。,矿物酸的生成及对磨损的影响与工作温度有直接关系。,冷却水温低于80时，在汽缸体表面易形成水珠，酸性氧化物溶于水而生成酸，这一作用随发动机冷却水温的降低而增加。,发动机未达到工作温度时，其负荷不要过大，并且应尽量缩短低温运转时间，加快发动机的升温，以减少腐蚀磨损。,对于多缸发动机，各缸磨损也不均匀。如6缸发动机，由于1缸和6缸前后壁冷却效率较高和进气,门对面被较冷的可燃混合气冲刷，润滑油膜难以形成，致使这些部位受到严重的腐蚀磨损。这是汽缸上部磨损大并形成明显椭圆的主要原因。,3.磨料磨损,空气中的尘埃，润滑油中的机械杂质和发动机自身的磨屑等进入汽缸壁间造成磨料磨损。,空气中的灰尘被吸入汽缸上部，其棱角也锋利，因而汽缸上部磨损最大。,在风沙严重的地区，大量的灰尘进入汽缸后，由于活塞在汽缸中部运动速度最大，致使汽缸磨成“腰鼓形”。,复习思考题,1.根据汽车零件磨损机理的不同，磨损可分为哪几类？,2.防止或减轻汽车零件磨损的方法和途径有哪些？,3.减轻腐蚀的措施有哪些？,4.汽车零件穴蚀有何危害？,5.减轻汽车零件穴蚀的措施有哪些？,6.减轻汽车零件断裂的措施有哪些？,7.简述基础件变形对汽车总成性能的影晌。,8.简述汽缸的磨损规律和原因。,第3章 汽车零件的修复方法,教学提示：目前，在汽车维修中常用的零件修复方法有机械加工、压力加工、焊修、喷涂、电镀、刷镀、粘接等方法。,教学要求：本章主要介绍在汽车维修中常用的零件修复方法。,重点内容是机械加工修理法和修理尺寸法。,要求学生了解各种零件修复方法的特点，熟悉各种零件修复方法的适用范围，掌握各种零件修复方法的操作技能。,3.1 机械加工修理,机械加工修理的特点,机械零件修复后，要保证修复零件使用的可靠性和互换性，应和新零件一样满足图样所规定的尺寸、形状和位置公差、精度和表面质量要求。,但零件修复中的机械加工与制造新的零件存在很大不同。,其特点是：加工批量小，有时甚至单件生产；相对加工余量较小，有时只对零件的某一部分进行加工；一般情况下，工件表面要进行加工前的准备工作，且技术条件与新件相似。,机械加工修理方法,1.钳工加工法,1）铰孔,利用铰刀进行精密孔加工和修整，能得到较小的表面粗糙度和很高的尺寸精度。铰孔主要用来修复各种配合孔。,2）研磨,用具有良好嵌砂性能的研具，加上研磨剂，在工件表面上进行研磨，磨去一层极薄的金属，获得一定的加工精度和表面粗糙度。研磨常用于修复高精度的配合表面。,3）刮削,刮削是用刮刀从零件表面上刮去一层很薄的金属的手工操作。,4）珩磨,用若干根细磨料砂条组成可涨缩的珩磨头，对被加工的孔作既旋转又上下沿轴线往复的综合运动，磨去一层薄的金属。,珩磨后，使孔的表面粗糙度变小，精度得到很大提高，珩磨主要修复圆柱内表面。,它一般在机械加工之后进行，刮后表面的精度较高，表面粗糙度较小。常用于零件上相互配合的重要滑动表面。,2.局部更换法,当零件的某部位局部损坏严重，而其他部位仍完好时，一般不将整个零件作报废处理。,可把损坏的部分除去，重新制作一个新的部分，并以一定的方法使新换上的部分与原有零件的基本部分联接在一起成为整体，从而恢复零件的工作能力。,3.翻转修理法（换位法）,有些零件由于使用的特点，通常产生单边磨损，或磨损有明显的方向性。,对称的另一边磨损较小的零件，可以利用零件未磨损的一边，将它换一个方向安装继续使用。,4.附加零件法（镶套法）,把内衬套或外衬套以一定的过盈量装在磨损的轴承孔或轴颈上，然后加工到最初的基本尺寸或中间的修理尺寸，从而恢复组合件的配合间隙。,5.调整法,用增减垫片或调整螺钉的方法来弥补由于零件磨损而引起的配合间隙的增大。这是维修和机械技术保养中常用的方法（如发动机气门间隙的调整）。,6.修理尺寸法,是将零件磨损表面通过机械加工恢复其正确的几何形状并与相配合零件恢复配合性质的一种加工方法。修理尺寸法足修复配合副零件磨损的常用方法。,3.2 修理尺寸法,修理尺寸法的实质是在修复尺寸链。修理时不考虑原来的设计尺寸，采用切削加工和其他加工方法恢复其形状精度、位置精度、表面粗糙度和其他技术条件，从而获得一个新尺寸。,确定修理尺寸（即去除表面层厚度）时，首先应考虑零件结构上的可能性和修理后零件的强度、刚度是否满足需要。,加工后的尺寸不同于零件的基本尺寸，而只是获得一个新的尺寸（对轴来说尺寸变小了，对孔来说尺寸变大了）。然后再选配具有相应尺寸的另一配件与之配合，以保证原有的配合性质不变。,修理尺寸的级差,为了增加修理次数，延长主要件和基础件的使用寿命，根据实际使用中磨损情况及材料强度和结构限制，可以将修理尺寸分为若干级。,对于缸套和缸筒：汽油车分为6级修理尺寸，柴油车分为8级修理尺寸；,对于曲轴主轴颈、连杆轴颈：汽油车分为8级修理尺寸，柴油车分为13级修理尺寸；活塞销分为4级修理尺寸；凸轮轴轴承孔内径分为2级修理尺寸。,每级级差也不尽相同，但以每级级差为0.25mm的最多。,修理尺寸法的特点,修理尺寸法使各级修理尺寸标准化，便于加工和供应配件及修理。,但它要求零件加工后有正确的几何形状和表面粗糙度，而且要按规定标准加工，这就造成加工余量大，使修理次数减少。,修理尺寸法能大大延长复杂零件和基础件的使用寿命，简便易行，经济性好。但为了保证零件有足够的强度，尺寸的增大（孔）或缩小（轴）应有一个限度。,当采用修理尺寸法到最后一级时，零件就采用镶套、堆焊、喷涂、电镀等方法恢复到基本尺寸。,修理尺寸法应用举例,以轴和孔修理尺寸的计算为例。轴和孔的基本尺寸，磨损后及用修理尺寸法修复的情况如图3.1所示。,图3.1 轴和孔的修理尺寸a）轴的修理尺寸 b）孔的修理尺寸,轴孔各级修理尺寸计算如下：轴（3-1）孔（3-2）而（3-3）,所以各级修理尺寸为：,（3-4）,在图3.1和公式3-13-4中：轴的基本尺寸；轴的加工余量；轴的极限磨损量；轴的修理尺寸级差；轴磨损后的尺寸；轴的第一级修理尺寸；轴的第n级修理尺寸；,轴的不均匀磨损系数；（即）轴径向总磨损量。孔的基本尺寸；孔的加工余量；孔的极限磨损量；孔的修理尺寸级差；孔磨损后的尺寸；,孔的第一级修理尺寸；孔的第n级修理尺寸；孔的不均匀磨损系数；（即）孔径向总磨损量。,例如，东风EQ1090发动机6个汽缸经测量后，某磨损量最大的汽缸缸径为100.38mm，则其修理尺寸的计算方法如下：,设汽缸机械加工总余量为C，则汽缸恢复到正确几何形状的尺寸为：100.38mmC。,C取0.1mm，则汽缸恢复到正确几何形状的尺寸为（100.380.1）mm100.48mm。,但汽缸必须加工至规定的修理尺寸。考虑到100.48mm与汽缸二级修理尺寸（加大0.5mm）比较接近，而且又大于100.48mm，所以选取第二级修理尺寸（按这个尺寸加工各缸均能恢复正确几何形状）为：,=(100+20.25)mm=100.50mm（3-5）,3.3 镶套修理,零件的镶套修理是汽车零件修复中常用的修复方法，如汽缸套、气门座圈、气门导管、飞轮齿圈及各种铜套的镶配，都可采用此法。,有些零件（如汽缸）在结构设计和制造上就已经考虑了用镶套法，有些零件（如气门导管和座圈）本身就可以镶换。,基本方法介绍,1.镶套原理,在所修复的零件允许减小轴颈（扩大孔）的情况下可采用附加内衬套（附加外村套）的方法镶套。,图3.2a、b分别表示附加内衬套和外衬套承受磨损扭矩M摩的情形。,内外衬套均用过盈配合装到被修复的零件上，其配合过盈的大小应根据所受力矩和摩擦力进行计算。,图3.2 镶套a）加内村套 b）加外衬套,有时还可用螺钉点焊或其他方法固定。如果需要提高内外衬套的硬度，则应在压入前先对其进行热处理。,2.汽缸的镶套,汽缸镗削超过最后一级修理尺寸，或汽缸壁上有特殊损伤时，可在汽缸体内镶换新的汽缸套。,第一次镶套时，应选用外径尺寸最小的汽缸套，这样可以增加发动机的修理次数。,发动机