1、第8章 汽车发动机的装配调试 8.1 发动机的特性发动机的特性 8.2 发动机的装配调整与磨合发动机的装配调整与磨合 8.3 发动机试验发动机试验 8.1 发发动动机机特特性性 8.1.1 发动机工况发动机工况发动机的实际工作状况，简称为发动机工况，通常用发动机功率与转速或发动机负荷与转速来表示。发动机在运行中，经常处于变负荷、变转速下工作，其变化的规律取决于发动机的用途。发动机在正常工作时，将在一定的转速范围即在最低稳定转速nmin与最高允许转速nmax之间运行。在某一转速下，有效功率或转矩可以由零变到可能发出的最大值。因此发动机的工况范围是四条边界线包围的阴影部分，如图8-1所示。图8-1
2、 发动机的各种工况 根据发动机用途的不同，发动机工况一般可分为三类。第一类工况：发动机的曲轴转速近似保持不变，发出的功率可能在很大的范围内变化，称为固定式发动机工况。例如发动机带动发电机、空压机和水泵等工作时，由于它们的负荷可以由零变化到最大许用值，因此发动机发出的功率也随负荷由零变化到最大许用值。通常采用调速器来保持发动机转速恒定，使其转速波动限制在允许范围内。这类工况如图8-1中的铅垂线1所示，也称线工况，其特例是点工况，即转速和功率均保持恒定。第二类工况：发动机在运行中，它所发出的功率和转速之间成不确定的函数关系。如发动机用于驱动船舶螺旋桨时，因螺旋桨所吸收的功率Pe=kn3(k为比例常
3、数)，所以发动机发出的功率和转速的关系应当和螺旋桨的一致，故称之为螺旋桨工况，如图8-1中的曲线2所示。从图中还可看出，这条曲线受到发动机最大许用功率的限制，如点a所示，还受到最低稳定转速nmin的限制。第三类工况：发动机的功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。车用发动机即属此类工况。发动机的曲轴转速取决于车速，可以从最低稳定转速一直变到最高许用转速；发动机发出的功率取决于运行中所遇到的阻力，在同一转速下，可由零变到最大许用功率。当迪鲁滦璨捎梅动机制动时，发动机由汽车传动装置倒拖而作负功，这类工况如图8-1中曲线3下面的阴影面积表示，称为面工况。阴影面的上限是发动机在各种
4、转速下所能发出的最大功率（曲线3），左边对应于最低稳定转速nmin，右边对应于最高许用转速nmax，下边是制动时倒拖发动机所需功率的曲线。8.1.2 发动机负荷特性发动机负荷特性1.汽油机的负荷特性曲线分析汽油机的负荷特性曲线分析测定汽油机的负荷特性曲线时，除保持发动机转速不变外，发动机需调整到最佳状态。图8-2所示为6100Q汽油机负荷特性曲线图。由图分析可知，随节气门开度增大，有效功率Pe由小增大，发动机每小时的耗油量GT随之上升，当节气门开度达到全开的80%时，GT上升速度加快，曲线变陡。当发动机在怠速状态运转时，输出有效功率Pe=0，故有效耗油率ge曲线趋向无穷大，随着节气门开度的增大
5、，Pe由小变大，ge迅速下降，直至降到最低值。随着Pe的继续加大，当节气门开度增大到全开的80%时，ge又有所上升。图8-2 6100Q汽油机负荷特性曲线2.柴油机的负荷特性曲线分析图8-3所示为6135Q柴油机的负荷特性曲线图。由图分析可知，GT随Pe的增大而近似直线上升，直至Pe增大到等于全负荷的85%为止，当负荷继续增大到全负荷的90%以后，GT迅速加大，曲线变陡。图8-3 6135Q柴油机负荷特性曲线 有效油耗率ge在怠速时趋向无穷大，随Pe增加，ge下降，当Pe增大到等于全负荷的90%时，ge达到最小值，若再增加负荷，则ge上升至图8-3中曲线上的点2时，柴油机将排放黑烟，继续上升至
6、点3时，柴油机可发出最大功率。为了避免由排放黑烟而引起的环境污染、燃烧室积炭和发动机过热等现象，可采用由调速器来控制标定的循环供油量，使标定功率限制在曲线上的点2以内。从负荷特性曲线上可以看出，在接近全负荷时，ge最低。因此，为了提高汽车的燃油经济性，尽量使发动机经常处于ge较低、负荷较大的经济负荷区运行。3.汽油汽油/柴油机负荷特性曲线的比较柴油机负荷特性曲线的比较将标定功率及转速相接近的汽油/柴油机的负荷特性曲线进行对比，如图8-4所示。图8-4 汽油/柴油机负荷特性曲线的比较 汽油机与柴油机的负荷特性曲线主要差别如下：(1)汽油机的有效燃油消耗率ge比同负荷的柴油机高，这是由两种机型的混
7、合气形成、着火燃烧以及负荷调节方式的不同造成的。(2)中、低负荷处ge的差值明显比最低油耗点和标定功率处的大(图8-4中ge1ge2gemin)，这是因为汽油机ge线过于陡尖而柴油机有较宽的平坦段的缘故。8.1.3 发动机速度特性发动机速度特性 1.汽油机的速度特性曲线分析汽油机的速度特性曲线分析图8-5所示为某汽油机节气门开度在全开度、中等开度和小开度三种状况时的速度特性曲线。从速度特性曲线上可看到，发动机的有效功率Pe、有效转矩Me、有效耗油率ge等随转速n变化的规律。图8-5 汽油机不同节气门开度(负荷)时的速度特性曲线 1)外特性曲线分析图8-5中，节气门全开时得到的曲线即为外特性曲线
8、，由曲线可知：当n=nM时，发动机发出的转矩最大；当nnM或nnM时，发动机转矩都将减小。当n=nP时，发动机发出的功率最大；当nnP或nnP时，发动机功率都将减小。当n=ng时，发动机的有效耗油率最小；当nng或nng时，有效耗油率都将增大。由以上分析可知，一般汽油机的工作范围应在nP与nM之间，当nnP时，汽油机的动力性、经济性和可靠性均大大下降，因而不能使用；当nnM时，汽油机工作不稳定，也不能使用；而在nPnM的转速范围内，经济性较好，因此这个转速范围可作为汽油机常用转速范围的参数依据。2)不同节气门开度时速度特性曲线的比较在节气门全开时(外特性曲线)可得到最大功率和最大转矩，由此可确
9、定汽车的最大动力性。在节气门中等开度和中等转速时，ge最小，可获得最好经济性；而转速进一步提高后，节气门开度全开时，ge较小。由此可见，汽车中速、中等负荷行驶时的经济性最好，而节气门开度较小时，经济性最差，因此汽车不宜长时间在小负荷状态下行驶。2.柴油机速度特性曲线的分析柴油机速度特性曲线的分析图8-6所示为柴油机在全、中、小三个油量调节拉杆位置时的特性曲线，全位置曲线即为外特性曲线。图8-6 柴油机在全、中、小三个油量调节拉杆位置(负荷)时的特性曲线 1)外特性曲线分析由曲线可知，发动机转矩Me随发动机转速n的增加而缓慢增加，在中等转速范围内，Me随n的变化很小；在高速时，Me随n的增加而降
10、低，这样柴油机的外特性曲线就比较平缓，这对柴油机运转的稳定性和克服超载能力是不利的。为此，柴油机必须通过调速器中的油量校正装置来改善柴油机的外特性曲线。由于不同转速时的Me变化不大，在一定的转速范围内，有效功率Pe几乎随n的上升而成正比例增加，但n增大到一定数值时，Pe虽然有上升，然而由于循环供油量的增加，导致燃烧恶化，排放黑烟严重，因此，柴油机的标定功率会受冒烟界限限制，于是其最高转速需由调速器来限制。有效耗油率ge曲线的变化趋势与汽油机的相同，但较平坦，说明柴油机在较大的转速范围内有比较好的经济性。2)不同油量调节拉杆位置时速度特性曲线的比较由图8-6可知，在全负荷状态下，可得到最大动力性
11、，在中等负荷下可获得最好经济性，而小负荷时的动力性和经济性均较差。8.1.4 柴油机调速特性柴油机调速特性柴油机装用的调速器有两极式和全程式两种。在调速器起作用时，柴油机的性能指标随转速或负荷变化的关系，称为柴油机的调速特性。1.两极式调速器及其调速特性车用柴油机大多采用两极式调速器。调速器在怠速和标定转速附近起作用，以防止发动机怠速不稳和高速飞车；而在中间转速时调速器不起作用，由驾驶员通过加速踏板控制供油量。图8-7所示为两极式调速器的工作原理图。图8-7 两极式调速器的工作原理图 发动机怠速运转时，调速器的飞球组件离心力与怠速弹簧的推力相平衡。当偶然原因使n高于或低于怠速转速时，调速器开始
12、起作用。由于飞球的离心力增大或减小，使调节推杆带动调节杠杆以A为支点右移或左移，减少或增加循环供油量，使转速不至于增加或降低过多，从而保持了怠速运转的稳定。调速器在怠速与标定转速之间不起作用。原因是由于高速弹簧的阻止作用，使飞球的离心力不能克服弹簧的推力，调节推杆不能移动，此时需由驾驶员控制加速踏板，带动调节杠杆绕B点摆动，以控制供油量。当发动机转速达到最高转速时，若外界阻力矩下降，使n超过最高转速，飞球产生足够的离心力，克服高速弹簧的弹力，使调节杠杆右移，减少了循环供油量，因而使转矩迅速下降，避免了“飞车”。图8-8所示为两极式调速器的调速特性。可见，由于调速器的作用，使速度特性的两端得到了
13、调整。转速变化时，转矩曲线急剧变化，中间部分按速度特性变化。图8-8 两极式调速器的调速特性 2.全程式调速器及其调速特性全程式调速器及其调速特性矿区、林区及大型建筑工地的车辆和工程机械所用的柴油机一般装用全程式调速器。柴油机由最低转速到最高转速的大范围内工作时，调速器都能起作用。图8-9所示为全程式调速器的工作原理图。图8-9 全程式调速器的工作原理 调速器工作时，调速弹簧的预紧力由驾驶员通过加速踏板控制。当发动机在某一转速下工作即沿调速特性工作时，飞块的离心力与调速弹簧的预紧力相平衡。当偶然原因使外界阻力变化时，转速增加或降低，飞块的离心力增大或减少，将带动供油拉杆向减少或增加供油量的方向
14、移动，直到重新达到平衡。因此，实际工作中发动机可以在选定的某种转速下以近似不变的转速稳定工作。要想改变转速，只要改变加速踏板的位置即可改变调速弹簧的预紧力，这时又可以另一种调速特性工作。图8-10为全程式调速器的调速特性。可见，由于调速器的作用，转矩可由最大到零或零到最大变化，而转速变化很小。该调速器不仅能限制超速和保持怠速稳定，而且能自动保持在选定的任何速度下稳定工作。图8-10 全程式调速器的调速特性 8.1.5 发动机的万有特性发动机的万有特性发动机的负荷特性曲线和速度特性曲线只能反映转速及负荷之一不变时的性能变化规律，若用来分析多转速、多负荷的综合性能显然不太方便和直观。为此，使用了转
15、速与负荷同时变化的万有特性图。万有特性图实质上是所有负荷特性线和速度特性线的合成，它可由多条负荷特性线或速度特性线转化得出，反过来也可由它求得各条负荷特性曲线或速度特性曲线。通常横坐标是发动机转速，纵坐标可以表示转矩Me或平均有效压力Pe。图8-11为柴油机的万有特性图，图8-12为汽油机的万有特性图。图上表示出若干条等耗油率曲线和等功率曲线。图8-11 柴油机的万有特性图 图8-12 汽油机的万有特性图 1.万有特性曲线的分析万有特性曲线的分析根据万有特性，可以看出发动机在任何转速与负荷运行时的经济性。最内层的等耗油率曲线相当于最经济的区域，曲线越向外，经济性越差。等耗油率曲线的形状及分布情
16、况对发动机的使用经济性有重要的影响。若等油耗率曲线在横坐标方向较大，则表明发动机在转速变化较大而负荷变化较小的情况下工作时，经济性好；若在纵坐标方向较长，则表明发动机在负荷变化较大而转速变化范围不大的情况下工作时，耗油率较小。对于车用发动机，希望最经济区能位于万有特性的中间位置，ge曲线沿横坐标方向长一些，以使常用转速和负荷落在最经济区域内。图8-13 汽油喷射式发动机万有特性图2.汽油机和柴油机万有特性曲线的比较汽油机和柴油机万有特性曲线的比较比较汽油机和柴油机的万有特性可知，汽油机的燃料经济性不如柴油机的好，且汽油机的最经济区域偏上，则汽油机在低负荷区工作时，耗油率增加较快，故提高发动机负
17、荷率和采用汽油喷射系统是提高汽油机燃料经济性的有效途径。图8-13所示为汽油喷射式发动机的万有特性图，由图曲线可知，其最低有效耗油率ge=232 g/(kWh)，已接近普通柴油机的水平，其燃油经济性比传统的化油器式发动机有很大提高。8.1.6 发动机的调整特性1.汽油机的点火调整特性当汽油机的节气门开度、转速及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角变化的关系称为点火调整特性。分析点火调整特性的目的是研究汽油机性能指标随点火提前角变化的规律，以确定汽油机不同工况时的最佳点火提前角。图8-14为汽油机的点火调整特性图。其中，Pe最高点与ge最低点对应同一个点火提前角，称为最佳点火提前角。
18、点火提前角过大时，由于压缩功增加，使Pe下降、ge增加，且爆燃倾向增大；点火提前角过小时，由于燃烧不及时，补燃增加，也使Pe下降、ge增加。图8-14 汽油机的点火调整特性 2.汽油机的燃料调整特性汽油机转速及节气门开度一定，且点火提前角最佳的情况下，有效功率Pe、耗油率ge随混合气成分变化的关系，称为该转速和节气门开度下的燃料调整特性。分析燃料调整特性的目的是研究汽油机的动力性和经济性随混合气成分变化的规律，确定汽油机在不同工况时的最佳混合气成分，为化油器的调整与量孔尺寸的确定及发动机选择与匹配电控汽油喷射系统提供了依据。图8-15所示为化油器式发动机的燃料调整特性图。图8-15(a)中的横
19、坐标为每小时的燃油消耗量GT。GT的改变是通过测试中更换化油器主量孔或改变主量孔通过断面的方法来实现的。当转速、节气门开度定时，流经化油器喉管处的空气流量不变，改变GT值就改变了混合气成分，使过量空气系数改变。因此，图8-15(a)中的横坐标GT可用与之相对应的过量空气系数表示，如8-15(b)所示。从图中可以看出，混合气过稀、过浓都可使燃烧恶化，从而导致发动机的动力性、经济性下降。点A为该转速下的最大功率点，相应的混合气成分(点1)为功率混合气。点C为该转速下的最低耗油点，相应的混合气成分为经济混合气(点2)。可见，既要发动机的功率最大，同时又要发动机的油耗最低是不可能的。一般=1.051.
20、15时，耗油率有最小值；而当=0.850.95时，功率最大。可见，最佳燃料调整应选择在最大功率点与最低耗油率点之间，具体要根据发动机的使用情况而定。对经常在大负荷下工作的发动机，选在最大功率点处；对动力性要求不高的发动机，则选取在靠近最低耗油率处。图8-15 化油器式发动机的燃料调整特性 因为最大功率点与最低耗油率点对应的过量空气系数不同，化油器使用一个量孔尺寸不能满足要求。通常主量孔选择的依据是测定常用负荷和常用转速下的ge-GT曲线，曲线最低点相应的量孔尺寸为主量孔(经济量孔)。功率量孔的选择依据是测定节气门全开标定转速下Pe-GT的曲线，曲线最高点相应的量孔为功率量孔。对于电控汽油喷射系
21、统，为使发动机的综合性能达到最佳，关键是要确定最佳的喷油量，即要进行发动机混合气成分的最佳调整与匹配。可通过发动机台架试验测取燃油的调整特性，以此来确定各工况的最佳混合气成分。3.柴油机的供油提前调整特性柴油机的油量调节机构固定且维持一定转速的情况下，性能指标(Pe，ge)随供油提前角fs变化的关系，称为柴油机的供油提前调整特性，如图8-16所示。相应的最大功率点及最低耗油率点对应的提前角为最佳供油提前角佳。图8-16 某柴油机的供油提前调整特性(n=2000 r/min)若供油提前角过大，则压缩功增加，使Pe下降、ge增加；若供油提前角过小，则使燃烧在较大容积下进行，散热损失及补燃增多，也会
22、使Pe下降、ge增加。测试时，将供油量调节机构固定在标定功率的循环供油量下，可得到不同转速下Pe随fs而变化的曲线，则每种转速均有不同的最佳fs(佳)。变化趋势是随n的升高，fs增大。对于由离心式供油提前装置所控制的供油提前角，也应满足上述供油提前调整特性。8.1.7 发动机的功率标定及进气修正发动机的功率标定及进气修正1.发动机的功率标定发动机的功率标定同一型号的发功机，在不同的使用条件下，铭牌上所标定的功率及相应的转速可以不同。发动机铭牌上标出的功率均为使用中允许的最大功率。按发动机的用途和使用特性以及允许连续运转的时间，GB1105.187中规定的标定功率分为四种：15 min功率、1
23、h功率、12 h功率和持续功率。按使用特性在发动机铭牌上可标明其中的1种或2种功率。(1)15 min功率：该功率为发动机允许连续运转15 min的最大功率。它适用于需要有较大的功率储备或瞬时需要发出最大功率的汽车、摩托车、快艇所用的发动机。(2)1 h功率：该功率为发动机允许连续运转1 h的最大功率。它适用于需要以一定功率运转来克服突然增加负荷的轮式拖拉机、机车、船舶等所用的发动机。(3)12 h功率：该功率为发动机允许连续运转12 h的最大功率。它适用于需要在12 h内连续运转且负荷较大的拖拉机、机车、工程机械、农用排灌机械和电站等所用的发动机。(4)24 h持续功率：该功率为发动机允许长
24、期连续运转的最大功率。它适用于需要长期连续运转的农用排灌、电站、船舶等所用的发动机。2.进气修正进气修正进气状态是指发动机运行地点当时的进气压力、进气温度和相对湿度。当进气压力降低、进气温度升高和相对湿度增大时，吸入汽缸的干空气量减少，发动机功率会下降，这就使同一台发动机在不同的环境状态下使用时，其性能差别很大。例如290柴油机，大气温度在14时比在39.5时的功率高13%，而耗油率则低2.6%。我国发动机的运转条件相差很大，因此，在热带地区工作或在高原地区工作的发动机，其功率就会有所下降。为了使功率标定不致混乱，产品质量有统一的检验和比较的标准，需要规定一种标准的进气状态，并且应制定一种方法
25、，把实际进气状态下试验的结果，换算为标准进气状态下的数值，这就是进气修正。8.2 发动机的装配调整与磨合发动机的装配调整与磨合 8.2.1 发动机的装配与调整发动机的装配与调整1.基本要求基本要求发动机的装配与调整有以下几点要求：(1)复检零部件、辅助总成，性能试验均合格。(2)易损零件、紧固锁止件全部换新，如自锁螺母、弹簧垫片等。(3)严格保持零件、润滑油道的清洁。(4)做好预润滑，且预润滑剂必须清洁，其品质符合发动机的工作要求。(5)不允许互换配合位置的零件，严格按装配标记进行装配。零件的平衡配重位置须正确、固定可靠。(6)尽量使用专用器具进行装配，并且按规定的紧固力矩、紧固方法和顺序来紧
26、固螺栓。(7)装配间隙必须符合技术条件，但应根据具体情况适当凋整。如活塞的配缸间隙，若选择购买数个厂家的活塞，则应根据其产品的质量规律，总结调整出适合各厂家活塞的配缸间隙值。(8)电控系统各接头、线柱要清洁且接触可靠。燃油系统中的O形密封圈必须更换，而且不得使用含硅密封胶。2.装配顺序与调整方法装配顺序与调整方法发动机的装配顺序与调整方法随结构的不同有所变化，但其顺序基本相同。以桑塔纳轿车为例加以说明。1)安装曲轴与轴承(1)将汽缸清洗干净后倒置于安装支架上，正确安放好各道主轴承(一、二、四、五道轴承只是装在缸体上的一片有油槽，装在瓦盖上的一片无油槽，第三道轴承两片均有油槽)及推力垫圈。(2)
27、将曲轴置于缸体主轴承座孔中，按规定扭矩依次拧紧各轴承盖螺栓(拧紧力矩65 Nm)，安装推力垫圈后应轴向撬动曲轴检查其轴向间隙；每紧固一道主轴承盖后应转动曲轴数周，最后再检查其径向间隙。轴承过紧或曲轴轴向间隙不符合要求时，应查明原因并及时予以排除。(3)安装曲轴前/后端油封凸缘、凸缘衬垫及油封等。(4)安装飞轮及曲轮齿带轮。2)安装活塞连杆组(1)组装活塞连轩组：使活塞顶部的箭头标记与同缸号连杆的凸点指向同一侧，在配合面上涂抹机油，然后用拇指将活塞销推入活塞销座孔及连杆小头的孔中(阻力较大时，可先用热水将活塞加热至60；若加热后仍不能将活塞销推入，则应重新选配零件)，并装好锁环。(2)检查活塞是
28、否偏缸：使发动机侧置，将未装活塞环的活塞连杆组装入各缸，并按规定扭矩分次拧紧连杆螺栓(1.8 L发动机应当拧紧至30 Nm，再继续拧紧180；1.6 L发动机应以45 Nm的力矩拧紧)。用厚薄规检查活塞在上、下止点及汽缸中部时，活塞顶部在汽缸前、后方向的间隙是否相同，即是否存在偏缸。存在偏缸时，应查明原因并予以消除。检查偏缸的同时，还应注意检查连杆轴承与轴颈的轴向间隙及径向间隙。(3)安装活塞环：在活塞环端隙、侧隙及背隙符合要求的情况下，用活塞环钳将活塞环装入相应的环槽中。安装第二道气环(锥形环)时，应使标有“TOP”标记的一面朝向活塞顶部。各道活塞环的开口相互错开120，并使第一道活塞环的开
29、口位于侧压力小的一侧，且与活塞销轴线成45角。(4)将活塞连杆组装入汽缸：使活塞顶面的箭头指向发动机前方，并按缸号标记将组装好的活塞连杆组自缸体上方放入汽缸中，用活塞环箍压缩活塞环后，用手锤木柄将活塞推入缸内，使连杆大头落于连杆轴颈上，按标记扣合连杆轴承盖，并按规定力矩拧紧连杆螺栓。3)安装中间轴将中间轴装入机体承孔中，在其前端装入O形密封圈、油封凸缘及油封。油封凸缘紧固螺栓应以25 Nm的力矩拧紧。最后安装中间轴齿带轮。4)安装汽缸盖及配气机构(1)将各气门插入相应的气门导管中，检查气门与气门座的密封性(可用汽油进行渗漏检验)，不符合要求时，应进行手工研磨。(2)取出各气门，装好气门弹簧下座
30、，用专用工具将气门油封压装到气门导管上，再重新插入各气门，装好气门弹簧、上弹簧座及锁片(使用过的旧锁片不允许再用)，并用塑料锤轻轻敲击数次，以确保锁片安装的可靠性。(3)按顺序将各气门挺杆装入挺杆承孔中，在缸盖后端装好凸轮轴半圆塞(新件)，将凸轮轴置于汽缸盖上的承孔中，按解体的相反顺序以20 N m的力矩拧紧各道凸轮轴轴承盖(先对称紧固2、4道轴承盖，后紧固1、3、5道轴承盖)，并复查凸轮轴的轴向和径向间隙。(4)将定位导向螺栓拧入缸体上的1、3螺栓孔中，使有“OPENTOP”标记的一面朝上，再将汽缸垫安放于汽缸体上。(5)转动曲轴使活塞离开上止点位置，将汽缸盖置于汽缸体上，用手拧入其他8个缸
31、盖螺栓，再拧出1、3螺栓孔中的定位螺栓，拧入2只缸盖螺栓。(6)按拆卸时的相反顺序分四次拧紧各缸盖螺栓。第一次扭至40 Nm；第二次扭至60 Nm；第三次扭至75 Nm；第四次再旋紧缸盖螺栓1/4圈(90)。(7)装上凸轮轴油封及齿带轮，并以80 Nm的力矩拧紧齿带轮紧固螺栓。(8)安装气门罩盖密封衬垫、密封条、气门罩盖、压条及储油器等，并以10 Nm的力矩拧紧其紧固螺母。5)安装齿形皮带、分电器和机油泵(1)将齿形皮带套到曲轴及中间轴齿带轮上。(2)转动凸轮轴，使其齿形皮带轮上的标记与气门罩盖平面平齐(转动凸轮轴时，曲轴不可位于上止点位置，以防气门碰撞活塞，造成零件损伤)。(3)装好齿形皮带
32、下护罩及曲轴前端的三角带轮，并装好发电机、水泵及空调压缩机，再套上发电机及压缩机三角带。(4)转动曲轴，使飞轮上的点火正时标记与变速器壳上的标记对齐，或使曲轴带轮外缘上的标记与齿形皮带轮下护罩上的箭头标记对正。(5)将齿形皮带套到凸轮轴齿带轮上，并通过张紧轮调整好齿形皮带的张紧程度。(6)调好发电机皮带的张紧力。(7)使分火头指向分电器壳上的第一缸标记，将分电器插入机体承孔中，并固定好分电器压板。(8)使机油泵驱动轴的扁头对正分电器驱动轴的槽口，安装好机油泵，并装上油底壳及其衬垫。6)安装其他附件将机油滤清器、汽油泵进排气歧管、化油器、起动机及齿形皮带轮上护罩等依次安装到发动机机体上。7)发动
33、机总成的装车将发动机总成装到车上，并连接好各管路及线路。具体操作可按拆卸的相反顺序进行，并注意以下问题：(1)注意不要碰伤变速器的输入轴。(2)发动机橡胶支承块的自锁螺母应更换新件。(3)将发动机装入支架座上，旋紧紧固螺栓。(4)调好离合器踏板的自由行程及节气门、阻风门拉索，安装好排气管。(5)连接起动机接线时，导线不得碰到发动机。(6)合理加注冷却液。8.2.2 发动机的磨合发动机的磨合 1.发动机磨合的意义发动机磨合的意义总成修理的发动机使用的零件有新有旧，零件的技术状况相差较大；修理工艺装备和企业生产技术水平也存在着很大的差异，有些总成修理的发功机在磨合中就出现拉缸、烧瓦等严重故障。因此
34、，总成修理的发动机进行科学的磨合就更为必要。(1)形成适应工作条件的配合性质。扩大配合表面的实际接触面积。新零件和经过修理的零件，由于表面微观粗糙和各种误差，装配后配合副的实际接触面积仅为设计面积的1/1001/1000，配合表面上单位实际接触面积的载荷就会超过设计值的百倍乃至千倍。微观接触面积在高应力、高摩擦热的作用下就容易产生塑性变形和粘着磨损，引起咬粘等破坏性故障。因此，使新零件在特定的磨合规范下运动，粗糙表面的微观凸点产生微观机械切削现象，使实际接触面积不断扩大，在短期内形成适应正常工作条件的配合表面。形成适应工作条件的表面粗糙度。每一种工作条件均有其相应的表面粗糙度，零件加工的表面粗
35、糙度与工作条件的要求差距很大，只有在磨合中才能形成适应工作条件的表面粗糙度。改善配合性质。由于磨合磨损形成了适应工作条件的实际接触面积和表面粗糙度以及配合间隙，因此，不但显著地提高了零件的综合抗磨损性能，也减少了摩擦阻力与摩擦热，降低了故障率，提高了大修发动机的可靠性与耐久性。(2)改善配合副的润滑效能。磨合使配合间隙增大到适应正常工作条件的配合间隙，改善了润滑油的泵送性能，增大了配合副间的润滑油流量，不但改善了配合副的润滑效能，也有利于保持正常的工作温度和配合表面的清洁。(3)提高发动机的可靠性与耐久性。金属在低于或近于疲劳极限下，磨合一定的时间，可以明显提高金属零件的抗磨损能力和抗疲劳破坏
36、能力，从而提高机械的可靠性和耐久性。发动机全部磨合过程由微观几何形状磨合期、宏观几何形状磨合期、适应最大载荷表面准备期三个时期组成。微观几何形状磨合期内(第一时期)，微观粗糙表面因微观机械加工作用逐渐展平，表面金属被强化，显微硬度成倍地提高，产生剧烈的磨损，增大配合间隙，形成适应摩擦状态下的工作表面质量。宏观几何形状磨合期内(第二时期)，零件表面的形位误差部分得以消除，磨损量逐渐减小，机械损失减弱。适应最大载荷表面准备期内(第三时期)，零件磨损率和发动机的动力性、经济性逐渐稳定，故障率降低，可靠件提高。第一时期磨合于出厂前在台架上完成，称为“发动机磨合”。后两个磨合时期需在发动机上安装限速片，
37、在限速限载条件下的运行过程中完成，称为“汽车走合”。2.磨合规范磨合规范发动机磨合分为冷磨合与热磨合两个阶段。冷磨合是由外部动力驱动总成或机构的磨合，而发动机自行运转的磨合则称为热磨合。其中发动机自行运转的磨合则称为无载热磨合；加载自运转磨合称为负载磨合。发动机的磨合质量在材料、结构、装配质量等条件一定的情况下，主要取决于磨合时期的转速、载荷、磨合时间、润滑油品质。因此，磨合转速、载荷和磨合时间组成了发动机的磨合规范。1)冷磨合规范(1)冷磨合转速：起始转速为400500 r/min(0.20.5ne)，终止转速为12001400 r/min(0.40.55ne)。起始转速过低，由于曲轴的溅油
38、能力不足以及机油泵的输油压力过低，难以满足配合副较大摩擦阻力和摩擦热对润滑、冷却、清洁能力的需求，极易造成配合副的破坏性损伤。由于高摩擦阻力和高摩擦热的限制，起始转速也不能过高。发动机磨合的关键是汽缸与活塞环、活塞和曲轴与轴承等配合副的磨合。配合面上的载荷主要由活塞连杆组的质量和离心力形成。据有关资料介绍，在12001400 r/min范围内，单位面积上的载荷最大；超过或低于此转速时，载荷反而减小，均会影响磨合效果。磨合转速采取了四级调速。无级调速磨合效率低，在每级转速下，随着表面质量的改善，磨损率逐渐下降至平衡状态。为了提高磨合效率，故采用有级调速，冷磨合磨损特性如图8-17所示。图8-17
39、 冷磨合磨损特性(2)冷磨合载荷：仅靠活塞连杆组所产生的载荷显然不够，磨合效率低。实践证明，装好汽缸盖后堵死火花塞螺孔，借助汽缸的压缩压力来增加冷磨载荷是极为有益的。(3)冷磨合的润滑：现行的润滑方式有自润滑、油浴式润滑和机外润滑。实践证明：机外润滑方式最佳，对提高磨合效率极为有利。所谓机外润滑是指由专门的泵送系统，将专门配制的粘度较低、硫化极性添加剂含量高的专用发动机润滑油，以较大的流量送入发动机进行润滑的润滑方式。机外润滑不但使摩擦表面松软，加速磨合过程，而且润滑、散热以及清洁的能力很强，还可以提高磨合过程的可靠性。(4)磨合时间：各级转速的冷磨合时间约为15 min，共需60 min。2
40、)热磨合规范(1)无载热磨合：无载热磨合是为有载热磨合做准备，其磨合原理与冷磨合类似。因此无载热磨合的转速为0.40.55ne。(2)有载热磨合：起始转速为0.40.5ne，磨合终止时的转速一般取0.8ne，并采取四级调速。起始加载取0.2Pe(Pe为发动机额定功率)，磨合终止前载荷取0.8Pe，采取四级加强方式，与四级调速相应组合。磨合时间的确定，多以每级磨合中的转速变化或润滑油温度来判断。当每级负载不变时，随着磨合时间的延续、零件工作表面质量的改善、摩擦损失的减小，发动机转速会有明显的升高，就表明这一级磨合已达到了磨合要求，就可以转入高一级转速负载梯度的磨合。也可以用润滑油的温度变化来评价
41、每级的磨合时间，在发动机冷却液温度保持恒定的条件下，摩擦阻力进入稳定阶段后，润滑油温度也从升温转入温度稳定状态，这时就可以转入高一级磨合。实践证明，上述磨合规范的总磨合时间约1201500 min。在热磨合过程中，必须进行发动机的检查调整和发动机性能试验，排除故障使发动机符合大修竣工技术条件，并清洗润滑系，更换润滑油和滤清器滤芯，然后加装限速装置。8.2.3 发动机总成修理竣工技术条件发动机总成修理竣工技术条件1.一般技术要求一般技术要求发动机总成修理竣工的一般技术要求如下：(1)装备齐全，按规定完成了发动机磨合，无漏油、漏水、漏气、漏电等现象。(2)加注的润滑油量、牌号以及润滑脂符合原厂规定
42、。(3)工作中无异响，急加速时无爆燃声，化油器不回火，消声器无放炮声。(4)润滑油压力和冷却液温度均正常。(5)汽缸压力符合原厂规定。对于各缸压力差，汽油机应不超过各缸平均压力的8%，柴油机不超过10%。(6)四行程汽油机转速在500600 r/min时，以海平面为准，进气歧管真空度应在57.270.5 kPa范围内；其波动范围，六缸发动机不超过3.5 kPa，四缸发动机不超过5 kPa。2.主要使用性能主要使用性能发动机总成维修竣工的主要性能如下：(1)发动机在正常的工作温度下，5 s内能起动。柴油机在5、汽油机在5环境下起动顺利。(2)配气相位差不大于230。(3)加速灵敏，过渡平滑，怠速
43、稳定，各工况下均工作平稳。(4)最大功率和最大转矩不低于原厂规定的90%。(5)最低耗油率不得高于原厂规定。(6)发动机排放限值符合GB 72582004机动车运行安全技术条件的规定。二级维护竣工的发动机除装备齐全有效之外，还必须进行性能检测。要求能正常起动，低、中、高速运转均匀、稳定，水温正常，加速性能好，无断火、回火、放炮等现象，发动机运转稳定后应无异响，无负荷功率不小于额定值的80。(7)电子控制系统的设置应正确无误。自检警告灯应显示系统正常，或通过系统自诊断功能读取的故障码应为正常码。8.3 发发动动机机试试验验8.3.1 发动机试验的分类发动机试验的分类发动机试验通常可分为以下几类。
44、发动机试验通常可分为以下几类。1.定型与验证试验定型与验证试验凡是新产品、改进或变型产品，转厂生产的产品，为检验发动机的性能指标是否达到设计或改进的要求，需要对其进行试验，以评价其可靠性、耐久性。其中新产品、改进或变型产品的试验称为定型试验，转厂生产的产品的试验为验证试验。2.可靠性试验可靠性试验可靠性试验是指发动机在试验台上进行全负荷、标定转速连续运转，以考核发动机动力性、经济件的稳定程度和零部件的耐用性。3.验收试验验收试验验收试验是指验收单位为了检验发动机性能是否符合技术文件的规定而进行的试验，它可与抽查试验结合进行。4.出厂试验出厂试验出厂试验是指制造厂为了保证产品质量，每台发动机出厂
45、前在台架上进行主要性能的试验，以检验产品质量是否符合要求。5.抽查试验抽查试验抽查试验是指成批或大量生产的发动机，根据批量大小抽取一定数量的产品进行性能试验和功能检验，必要时还需进行可靠性、耐久性试验，以考核发动机制造质量的稳定性。此外，一些工厂试验室和科研部门等经常进行研究性试验，称为科研性试验。8.3.2 发动机主要性能试验发动机主要性能试验1.发动机试验的条件发动机试验的条件发动机试验的条件如下：(1)所用燃油及润滑油符合制造厂的规定。(2)测试仪表的精度及测量部位应符合规定要求。(3)试验前，发动机按制造厂规定的磨合规范进行磨合。(4)发动机冷却液的出水温度为805，机油温度为805。
46、(5)排气背压符合制造厂规定或低于3.5 kPa。(6)所有数据要在工况稳定后测量。转速、转矩及燃料消耗量三者同时进行测量。2.发动机主要性能的试验发动机主要性能的试验发动机主要性能的试验包括以下几方面：(1)速度特性试验：用于测定发动机的外特性(总功率)和使用外特性(净功率)，评定发动机在全负荷下的动力性和经济性。试验时，节气门全开，在发动机工作转速范围内，顺序调节负荷(由小到大或由大到小加载)，改变转速进行测量。适当地选择8个以上测量点，用于绘制外特性和使用外特性曲线。试验中主要测量如下数据：进气状态、转速、转矩、燃油消耗量、排气烟度、噪声、排气温度、点火或喷油提前角及汽油机进气管真空度等
47、。(2)负荷特性试验：该试验目的是，在规定转速下，评价发动机部分负荷的经济性。试验时，发动机在50%80%的额定转速下运行，从小负荷开始逐渐增大负荷，相应增大节气门开度直到节气门全开。适当选择8个以上测量点，用于绘制负荷特性曲线。试验中主要测量如下数据：进气状态、转速、转矩、燃料消耗量、汽油机进气管真空度等。(3)万有特性试验：该试验目的是评价发动机在各种工况下的经济性，为选用汽车发动机提供依据。可选取以下方法进行试验。负荷特性法：在发动机工作转速范围内，均匀地选择8种以上速度，在每种转速下进行负荷特性试验。速度特性法：根据标定功率的百分数，适当地选择8种以上的节气开度，在每种节气门开度下，在
48、发动机工作范围内，顺序地改变转速进行测量，适当地选取8个以上测量点。8.3.3 发动机参数的测量及测试设备发动机参数的测量及测试设备1.发动机试验台简介发动机试验台简介发动机在试验台上进行的试验称为台架试验。发动机试验台要保证试验条件达到标准要求，并能迅速、准确地测量和记录发动机的各项参数。图8-18为发动机试验台架示意图。由于发动机试验时会产生较大的振动和旋转力矩，因此试验台用坚固的防振混凝土做基础，基础上固定有安装发动机用的铸铁底座和前后支架。为保证发动机能迅速拆装和对准，前后支架在底座上的位置和高度可做成可调式。图8-18 发动机试验台架示意图 发动机曲轴与测功器转子轴用联轴节连接。通过
49、测功器和转速表所测得的读数，可以计算出被测发动机的功率。为保持发动机工作时水温正常，设有专门可调水量的冷却系统。冷却液出水温度控制系统能自动保持出水温度正常，使出水温度达到规定(805)的试验要求，燃油由专用油箱通过油量测量装置供给发动机的燃油供给系统。为排出发动机中的有害排放物，减少室内噪声，应装有保证室内通风、消声的装置。试验台上安装的设备和仪器大致分为以下三类：(1)基本设备：包括测功器、转速表、油耗测量装置。(2)监测仪器：包括冷却液温度计、机油温度计、机油压力计、排气温度指示器、气压计、室内温度计、湿度计等。(3)特殊设备：包括示功器、空气流量计、冷却液流量计、废气分析仪、烟度计、声
50、级计、测振仪等。2.发动机参数的测量发动机参数的测量1)发动机有效功率的测量发动机的有效功率通过测功器来测量。试验时，模拟发动机实际工作时的各种工况，测定发动机的输出转矩，而由转速表测出输出转速，通过计算可以求出功率。常用的测功器有水力测功器、电力测功器和电涡流测功器三种类型。电涡流测功器具有结构简单、控制方便、很宽的转速范围和功率范围等特点，因此应用很广。图8-19为感应式电涡流测功器的结构图。它的制动器主要由定子(包括作为磁轭的铁芯、涡流环、励磁绕组、端盖)和转子(包括带齿状凹凸的感应子、主轴、旋转轴承)组成。定子靠摆动轴承支承在轴承架和机座上。从可以自由摆动的定子外壳伸出一力臂以测量转矩
