◆文/福建 莊嘉霜
焊接是汽車工業(yè)的重要工藝與手段,汽車零部件中有相當數量的組件是通過焊接方式連接的,其中以構件與蒙皮最具代表,即無處不焊接(點焊由焊接機械手完成)。自動變速器內制動帶(F2、F3)的金屬帶與擋塊也是點焊連接的。
我曾承修一輛標致406轎車,配置AL4變速器,累計行駛300000km,前進擋不走車。解體變速器后發(fā)現F3制動帶擋塊脫落,這是沒有前進擋的主因,見圖1。更換新件是修理的唯一選項,但是這種罕見脫焊的原因引人深思:①制動帶是變速器鎖止、放開齒轂的重要部件,它的損壞原因屬制造工藝品質問題,與駕駛、修理和道路無關,該部件由專業(yè)生產線完成,先金屬后敷料(摩擦材料);②點焊脫落的原因可能是擋塊厚度3.5m m、鋼帶厚1.6m m,二者厚薄熔接時間尚需優(yōu)調或金屬零件表面清潔不佳,造成“虛焊”,而埋下隱患;③焊點少、強度低使其不足以支撐活塞頂出的壓力,在零件的受力方向可多布置2~3個焊點,做到萬無一失。重新焊接應采用氬弧焊,施焊處要用含水濕布控制過熱,以防傷害摩擦敷料,每個焊點的施焊時間不超過2s。
世間萬物皆有規(guī)律,汽車零件也有由新到舊再到報廢的周期。
一輛正常使用的家庭轎車,發(fā)動機型號是風神EQ486,在累計行駛180000km后產生冒藍煙、機油消耗增加的故障,于是進廠檢修。由于使用年限長、行駛里程多,我們決定抬下發(fā)動機。解體后發(fā)現四個缸的油環(huán)因積炭咬死,失去彈性刮油功能,這是機油上竄的主因。需要更換活塞環(huán)、大小瓦、氣門油封和汽缸床(大修包)。
通過檢測,我們記錄了一些頗具意義的數據:①該發(fā)動機缸徑86m m(公稱尺寸),實測汽缸底段Ф86.03 m m(原廠),中、上段Ф86.04 m m,三個缸一致,唯第一缸Ф86.05 m m,為何多出0.01m m呢?究其原因,第一缸處于水泵進水口處,存在冷磨損的因素,汽缸精度在運行180000km的磨損量是0.01mm,品質不錯,原廠汽缸珩磨交叉痕跡還肉眼可見(見圖2);②活塞直徑是85.98mm,實際磨損量是0.02mm,仍屬上品;③標準活塞環(huán)實測平環(huán)為86×1.17×1.17(mm),油環(huán)為86×2.08×0.44(mm),舊環(huán)的實測磨損量在0.01mm內,雖然尚可使用,但考慮到下一個100000km的品質,決定更換新環(huán)。
以上的測量數據(收集與記錄)有利于我們認知零件在運行中的實際磨損量,方便制定符合實際需要的預防維修措施。
汽車內燃機(四沖程)的正時十分重要,就像人體的心臟早搏晚搏都不行,正時要絕對準確。正時一錯,輕則無法啟動,重則打彎氣門、頂破活塞。那么如何掌控正時呢?這里介紹兩種實用的方法。
四沖程內燃機的工作原理,即曲軸與凸輪軸的傳動關系(2∶1)和進、排氣凸輪軸的配氣相位。作為一名汽車維修人員要完全搞懂設計原理并非易事,可以先看書后修車,修車后再看書,循序漸進,熟知發(fā)動機的基本原理后就不難解決正時問題了。推薦大家閱讀尹力會、欒琪文所著的《汽車正時校對手冊》這本書。
同樣遵循先易后難的基本過程,從直列四缸、六缸到V型六缸、八缸、十二缸逐一認知。遇到不熟悉的發(fā)動機,在分解時首先確認正時標記后再用不掉色的紅色記號筆將正時標注,可以確保裝配時萬無一失。
正時可以用逆向反證來理解,即直列六缸第一缸活塞壓縮上止點時,進排氣門全閉,就是第六缸的排氣終了,進氣門提前開啟(約0.3mm)。也可以逆向思維,將曲軸順時針旋轉360°,就是第六缸活塞壓縮上止點,反過來檢查第一缸進氣門開啟提前角,與上述同,則該發(fā)動機正時絕對正確。
根據直列六缸活塞走向,即1-6同向、2-5同向、3-4同向,曲軸夾角各120°,曲軸轉動時都有兩個缸同方向上下,以此推理,做功的鄰缸絕對是進氣沖程,反之亦然。
正時是很容易掌控的。在任何發(fā)動機大修的分解過程中,切記首先確認原廠正時標記,加上自己謹慎的紅色標記,這臺發(fā)動機大修起來一定成功。
一輛2008款寶馬X3,發(fā)動機型號為M54,總裝配時,首先插入正時定位銷使飛輪正時孔與缸體正時孔定位,見圖3。保證1-6缸上止點(活塞少量下沉是為了給氣門安全空間),分別將凸輪軸的兩塊正時模塊,扦入凸輪軸的前端與后端,見圖4。
正確的進行正時,車輛的啟動性能會非常良好。
汽車內燃機的重要零件曲軸與凸輪軸是兩種完全不同的形態(tài),它們是由不同材質、不同工藝制造的精密長軸,各司其職,見圖5。在此介紹上述兩軸的本相及損壞的修復方法。
曲軸是往復式四沖程內燃機的“脊椎骨”,含單缸(摩托)或12缸大馬力(500匹以上)的關鍵零件,由45號鋼鍛造,其熱加工工序為胚料、粗鍛、模鍛、切邊、精整;冷加工工序為表面噴丸、切總長、打中心孔、粗精車(曲軸車床)、鉆油孔、動平衡、稱總重;熱處理工序為正?;幚砗驼{質處理、金相分析。
曲軸在運行中,大小瓦承受巨大沖擊,是不能脫皮和燒瓦的。燒瓦多因潤滑油不良、油壓下降、超負荷使用引發(fā)大小瓦異響,進而燒瓦(一旦燒瓦按規(guī)定應立即停車,避免大禍)、巴氏合金脫落、軸頸與瓦片底板“鐵磨鐵”,最后導致整軸報廢。
一旦曲軸燒壞,汽修廠理所當然更換新配件,其技術含量屬正確裝配而已。如果配件短缺,就需要進行修復,方法如下:①電鍍,首先必須在曲軸磨床磨削掉全部燒蝕的表面(硬化層),直到見光為止,然后交由電鍍廠鍍軟鉻(鍍層控制在0.8~1.0mm),再上磨床磨至規(guī)定尺寸,采用鍍鉻全程冷加工,曲軸是不變形的;②噴涂,用專用堆焊設備噴涂軸頸,然后磨削,由于存在熱變形,噴涂后須火焰校正曲軸才能上磨床。由于當今市場上配件充沛,以上兩種曲軸修復工藝已淡出維修市場,但掌握和了解這兩種手藝也是一種智慧與技能。
凸輪軸是驅動氣門開閉的,它與曲軸的傳動比是2∶1,材質是球墨鑄鐵(#40-10)。二沖程內燃機沒有凸輪軸,如摩托、前蘇聯瑪斯(北極熊)。凸輪軸的熱處理工藝為凸輪頂部高頻激冷硬化和金相分析,特點是運轉瓦座是鋁缸蓋,而非瓦片,與曲軸一樣,同是“軟硬共存”。
凸輪與氣門挺杯的配合關系是“硬碰硬”,與曲軸同理,損壞一道會使整軸報廢。從價值與成本考慮,不能報廢整軸,只能“壞杯保軸”,所以在工藝上,氣門頂杯熱處理硬度要略低于凸輪頂部2~4度。
以上介紹的是制造工藝,修理則是修理工藝。一旦凸輪軸損壞(磨蝕或崩裂),除了更換配件外,還可以修復,方法是誠邀優(yōu)秀焊工進行堆焊,焊層硬度可達洛氏62度(不經熱處理),然后用風動小砂輪精磨,使仿形高度準確,最后進行火焰校正,即可滿足使用要求。
我們從事汽車修理的人,要用到很多工具與設備??芍^工欲求其善,必先利其器。沒有套筒、扳手、扭力桿,任何一位維修人員都無法徒手拆下缸蓋?!笆肋_”“史丹尼”為汽修人員配齊了一套套專用與通用工具,來之不易,彌足珍貴。
筆者曾承修一輛沃爾沃富豪XC90越野四驅轎車,供油系統(tǒng)故障,需要更換電動泵。這項作業(yè)雖不復雜,但有學問,難就難在油箱上面有兩個黑色塑料蓋(圖6),規(guī)格為直徑Ф130mm,螺距6mm。小小塑料蓋,看似簡單,拆起來不簡單,沒有專用工具,只能“望蓋興嘆”。我們找來直徑Ф100m m,長度45mm的鋼管一段,剪切3mm厚的鍍鋅板9塊,規(guī)格為17mm×14mm,均布焊固在鋼管端部,一件自制的專用工具就在眼前(圖7)。有了工具維修工作一氣呵成,十分順利。
通過此例,可體悟到事在人為,成在動手。歷史上吳運鐸就是軍工專家,八路軍的槍械廠就在他的肩上挑著、籮筐里裝著,王崇倫的“反圍盤”使鋼鐵冶煉革命性突破,倪志福的鉆頭出神入化……在工業(yè)科技先賢前輩的激勵下,筆者在汽修生涯中對自制各類工具執(zhí)著癡迷、廢寢忘食、樂在其中。倘若全國幾十萬汽車維修人員中有百分之一的有心人愛做工具、會做工具,汽修天地便會萬紫千紅,別有一番風景。
生產必須安全,安全為了生產。這一句銘言,適用于一切企業(yè),可促進社會和諧。
如今烤漆房已是汽車修理企業(yè)的重要設備、噴漆車間的必備手段。改革開放初期,烤漆房是少見的稀有設備,只有為數不多的大規(guī)模修理廠有實力進口意大利烤漆房。那時的烤漆房形同“朝廷貢品”,其天價足以令小廠望而卻步。
隨著社會的不斷發(fā)展,江蘇鹽城“中大”破繭而出,造出了我國自產的烤漆房,為我國的汽修設備填補了技術空白。如今的烤漆房星羅棋布、產能過剩,而新問題又出現了:設備利用率低。
人要維護健康,烤漆房要維護完好。筆者所在公司于1995年購置“中大”烤漆房,使用至今,已有18年,而其性能(空氣過濾、燃油加熱、房內照明)依然良好,其品質與進口設備相比毫不遜色,是國產烤漆房的佼佼者。然而,事物是一分為二的,烤漆房雖好,倘若使用中失養(yǎng)失修,則會滋生隱患,甚至導致火災的發(fā)生。因此,在使用烤漆房時,不論是電加熱或燃油加熱,都必須按使用規(guī)范定期維護檢修。
近期,我們感知到烤漆房震動頻率日增,房門有地震的感覺,必須徹底檢修。我們拆下兩臺風機,檢修中發(fā)現一臺運轉平穩(wěn),一臺震動量大。認真檢查發(fā)現,電機(南通通靈電機3kW,900r/min)的動平衡塊松動(每塊9.5g),造成位移(五塊堆聚在一起),使之失去平衡而震動,震源找到了,接下來要做的就是解決問題。由于筆者所在公司不具備電機動平衡專用機床,所以只能采取靜平衡,用心重新調整平衡塊,調整后試運轉,震動消除。
電機震動是不允許的,后患難料。因為兩臺風機箱外殼被生產廠用拉鉚釘封閉,筆者所在公司從未動過,于是推測平衡塊位移的原因應該在生產廠,應屬生產廠的動平衡工序操作人責任疏失,平衡塊的固定螺釘旋緊力矩不足所致。
在這次電機檢修中,我們還發(fā)現電機三相導線腐爛,此屬線束日久老化,及時更換,消除用電事故隱患。預防維護可使烤漆房工況正常,技術完好;反之,若對烤漆房只用不養(yǎng),待到其病入膏肓,后果不堪設想。“治未病”對人對機同理,極具意義,可防患于未然。
汽車的各運轉總成或部件,都無一例外地需要各種油品來保證其安全運行。并有各種油封來管住油類之間不滲不漏。油封是十分重要的密封件,上世紀其材質為牛皮,如今由耐油橡膠做成,并帶有回油螺紋,十分精致。
一輛悍馬H2越野吉普,累計行駛19萬千米,發(fā)動機曲軸后油封外漏油,拆下變速器(分動器)總成及曲軸后油封鋁支架蓋,發(fā)現襯墊的膠唇與鋁板(厚度1.5mm)有局部脫膠現象(圖8),造成漏油。華而不實的過度設計是造成此故障的原因,該油封蓋若選用優(yōu)質紙墊完全可以使其經久耐用且不發(fā)生滲漏,然而由于使用了“精美”的鋁片加膠唇,成本上去了,煩惱也增加了,有“畫蛇添足”之嫌。
汽車的操縱性好壞,表現為它對駕駛人體力消耗的多少,也就是說操縱性好的車輛要輕巧方便,不能像拖拉機那樣傻、大、黑、粗、笨。
一輛東風風行LZ6500旅行車,累計行駛10萬千米后,車主反映離合器重,有時等紅燈時踩離合踩到左腿發(fā)抖,深感疲勞。拆下發(fā)動機,我們發(fā)現:離合器的驅動機構是軟性拉線與分離叉軸連接,分離叉軸設回位彈簧兩個(彈簧直徑Ф3.5mm),用拉力稱測量彈力為4kg。我們分析認為彈簧多了一個,多則重。為此,我們拆下離合器分離叉軸,卸去一個彈簧,并適時調整,事后司機反映離合器明顯輕了。幫助別人,快樂自己,我們維修人員何樂而不為。