汽車維修理論

專題1汽車可靠性理論

一、可靠性定義二、可靠性的衡量指標(biāo)一、可靠性定義產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力〔四要素：產(chǎn)品、條件、時間、功能〕。規(guī)定條件是指：汽車產(chǎn)品的工作條件，包括氣候、道路等的環(huán)境條件；載荷性質(zhì)、種類、行駛速度等的運行條件；維修方式、水平、制度等的維修條件。規(guī)定的時間是指：汽車行駛的保用期、第一期大修里程、報廢期等，可以用時間單位來表示，也可用行駛里程數(shù)表示。規(guī)定的功能是指：設(shè)計任務(wù)書、使用說明書、定貨合同以及國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種功能和要求，不能完成規(guī)定功能的就是不可靠，稱之為發(fā)生了故障或失效。二、可靠性的衡量指標(biāo)1．可靠度：是指產(chǎn)品〔此處指汽車，以下同〕在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。2．失效度〔又稱累積故障概率〕：產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時間內(nèi)喪失規(guī)定的功能的概率。3．故障概率密度函數(shù)：是指失效率對時間的分布函數(shù)。4．故障率函數(shù)〔失效率函數(shù)〕：是指產(chǎn)品到t時刻為止未發(fā)生故障，在該時刻后發(fā)生故障的概率，用λ〔t〕表示，可以表述產(chǎn)品在整個壽命期內(nèi)出現(xiàn)故障的可能性。故障率函數(shù)曲線〔壽命曲線或浴盆曲線〕早期失效期〔DFR：DecreasingFailureRate〕根本特征：開始失效率較高，隨時間推移，失效率逐漸降低。原因：產(chǎn)品本身存在著某種缺陷，如各摩擦副間的配合間隙是否得當(dāng)；加工精度是否符合要求；材料是否存在內(nèi)部缺陷等等。偶然失效期〔CFR：ConstantFailureRate〕根本特征：失效率λ〔t〕近似等于常數(shù)，失效率低且性能穩(wěn)定，在這期間失效是偶然發(fā)生的，何時發(fā)生無法預(yù)測。原因：由于各種失效因素或承受應(yīng)力的隨機(jī)性，致使故障的發(fā)生完全是偶然的，但用戶通過對汽車維護(hù)和修養(yǎng)，可以使這一時期延長?！踩粘＞S護(hù)，一級維護(hù)二級維護(hù)〕耗損失效期〔IFR：IncreasingFailureRate〕根本特征：隨著時間的增長，失效率急劇加大。專題2汽車零件失效理論一、失效規(guī)律二、失效類型及分析一、失效規(guī)律1、汽車技術(shù)狀況變化的外觀表現(xiàn):汽車動力性變差.汽車燃料消耗量和潤滑油耗量顯著增加汽車制動性能變差。汽車操縱穩(wěn)定性能變差。汽車排放和噪聲超限。汽車在行駛中出現(xiàn)異響和異常振動。汽車的可靠性變差。2、失效規(guī)律漸進(jìn)性：變化過程具有確定的形式。突發(fā)性：變化過程沒有確定的形式。二、失效類型及分析1、汽車失效類型汽車失效可分為磨損、疲勞斷裂、變形、腐蝕及老化等五類。磨損：包括磨料磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損。疲勞斷裂：含高應(yīng)變低周期疲勞、低應(yīng)力高周期疲勞、腐蝕疲勞、熱疲勞等。腐蝕：含化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、穴蝕，如濕式汽缸套外壁麻點、孔穴等。變形：彈性變形、塑性變形，如曲軸的彎曲、扭曲，根底件變形〔汽缸體、變速器殼體、驅(qū)動橋殼〕等。老化：龜裂、變硬。如橡膠輪胎、塑料器件的老化?！?〕磨損1〕摩擦根本概念摩擦：兩物體相對運動使其接觸外表間產(chǎn)生運動阻力的現(xiàn)象。種類：按零件外表潤滑狀態(tài)的不同，摩擦可分：干摩擦：摩擦外表間無任何潤滑介質(zhì)隔開時的摩擦。液體摩擦：兩摩擦外表被潤滑油完全隔開時的摩擦。邊界摩擦：兩摩擦外表被一層極薄潤滑油膜隔開時的摩擦?；旌夏Σ粒簝赡Σ镣獗黹g干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦混合存在時的摩擦。2)磨損概念：零件摩擦外表的金屬在相對運動過程中不斷損失的現(xiàn)象稱為零件的磨損。分類：依摩擦原理的不同，磨損可分為：磨料磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。磨料磨損：摩擦外表間存在硬質(zhì)顆粒引起的磨損。這種硬質(zhì)顆粒稱為磨料，它主要來自空氣中的塵土，潤滑油中的雜質(zhì)及運動過程中從零件外表脫落下來的金屬顆粒。磨料磨損的形式：a疲勞剝落或塑性擠壓：磨料夾在兩摩擦外表之間，將對金屬外表產(chǎn)生集中的高應(yīng)力，使零件外表產(chǎn)生疲勞和剝落。b擦痕：混合在氣體和液體中的磨料，隨流體以一定的速度沖刷零件的工作外表，并產(chǎn)生擦痕〔如柴油機(jī)噴油嘴的針閥偶件〕。磨料摩擦的影響因素：磨料在摩擦外表間所經(jīng)歷的距離。磨料與金屬外表間的相互作用力。零件硬度。磨料硬度。磨料顆粒的大小。減輕磨料磨損的措施：汽車發(fā)動機(jī)的磨料磨損主要是空氣中的磨料造成的，空氣中的磨料主要是塵土和沙粒，因此要有濾清效果好的空氣濾清器；燃油濾清器，對于柴油的濾清作用要求更嚴(yán)；潤滑油濾清，經(jīng)常清洗機(jī)油濾清器。增加零件的抗磨性能，提高零件外表的硬度，使外表硬度盡可能高于磨料的硬度，以提高零件的耐磨性。粘著磨損：當(dāng)金屬外表的油膜被破壞，摩擦外表間直接接觸而發(fā)生粘著作用，使一個零件外表的金屬轉(zhuǎn)移到另一個零件外表引起的磨損稱為粘著磨損，它主要是由于金屬外表負(fù)荷大，溫度高而引起的。粘著磨損的作用機(jī)理：由于零件間的微觀不平→實際接觸面積小→接觸處承受很大的靜壓力即凸起點的切向沖擊力→接觸點的油膜、氧化膜被破壞，純金屬直接接觸→產(chǎn)生一定的彈性變形和塑性變形→零件間吸引力增強(qiáng)。同時，摩擦所產(chǎn)生的局部高溫也將導(dǎo)致接觸點處發(fā)生組織變化、軟化甚至熔化，引起粘附及熔合，在隨后的運動中，粘結(jié)點又將被從其薄弱部位撕開，使強(qiáng)度較小的零件外表被撕去局部金屬，并粘附到強(qiáng)度較大零件外表上，從而造成了零件的粘著磨損。粘著磨損的影響因素：材料特性的影響。脆性材料比塑性材料的抗粘性能好。零件外表粗糙度的影響。光滑程度越高，磨損量越小。潤滑油的影響。要保證足夠的潤滑油，并保證潤滑油的粘度和工作溫度，使配合零件外表不發(fā)生干摩擦，零件外表的氧化膜不易被破壞。運動速度和單位面積上壓力的影響。零件的運動速度越高，摩擦熱產(chǎn)生越多，負(fù)荷越大，摩擦力越大，越易產(chǎn)生粘著磨損。疲勞磨損：在交變載荷作用下，零件表層產(chǎn)生疲勞剝落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損，它主要發(fā)生在純滾動及滾動與滑動并存的摩擦狀態(tài)下，如齒輪齒面。疲勞磨損機(jī)理：交變載荷的作用，使零件表層因為彈性及塑性變形而疲勞，導(dǎo)致表層的薄弱部位首先產(chǎn)生微裂紋，當(dāng)潤滑油浸入裂紋內(nèi)部時，零件的滾動方向與裂紋的方向一致，當(dāng)滾動體封閉裂紋口時，潤滑油在滾動擠壓力的作用下使裂紋的擴(kuò)展速度加快，使零件表層剝落，在零件外表上形成點狀或片狀凹坑。分類：非擴(kuò)展性和擴(kuò)展性疲勞磨損非擴(kuò)展性疲勞磨損由于周期性的接觸壓應(yīng)力作用，摩擦外表上出現(xiàn)小麻點，但隨著接觸面積的擴(kuò)大，單位接觸面積降低小麻點停止擴(kuò)大。擴(kuò)展性疲勞磨損當(dāng)材料塑性較差時，在接觸外表作用有較大的壓應(yīng)力，使外表產(chǎn)生小裂紋，并擴(kuò)展而使金屬脫落，形成小麻點和擴(kuò)展成凹坑。使零件不能繼續(xù)工作。④腐蝕磨損：零件摩擦外表由于外部介質(zhì)的作用，產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)的反響而引起的磨損稱為腐蝕磨損。類型：化學(xué)腐蝕磨損，電化學(xué)腐蝕磨損，微動磨損，穴蝕化學(xué)腐蝕磨損：由于金屬直接與外部介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響而引起的磨損稱為化學(xué)腐蝕磨損。電化學(xué)腐蝕磨損：由于金屬在外部介質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)反響而引起的磨損稱為電化學(xué)腐蝕磨損。微動磨損：零件的過盈配合外表部位在交變載荷或震動的作用下所產(chǎn)生的磨損稱為微動磨損。穴蝕：與液體相對運動的固體外表，因氣泡破裂產(chǎn)生的局部高溫及沖擊高壓所引起的疲勞剝落現(xiàn)象稱為穴蝕?！?〕汽車零件磨損規(guī)律零件的磨損是不可防止的，工作條件不同，引起零件磨損的原因也就不同，但各種零件的磨損卻都具有一定的共同規(guī)律，這種規(guī)律稱為零件磨損特性，遵循該磨損規(guī)律的曲線稱為磨損特性曲線，零件磨損可分為三個階段：第一階段：磨合期〔oa段〕，由于新零件及修復(fù)件外表較為粗糙，工作時零件外表的凸起點會劃破油膜，在零件外表上產(chǎn)生強(qiáng)烈的刻劃、粘接等作用，同時從零件外表上脫落下來的金屬及氧化物顆粒會引起嚴(yán)重的磨料磨損。所以該階段的磨損速度較快，隨著磨合時間的增長，零件外表質(zhì)量不斷提高，磨損速度相應(yīng)降低。第二階段：正常工作期〔ab段〕，經(jīng)過磨合期的磨合，零件的外表粗糙度降低，適油性及強(qiáng)度增強(qiáng)，所以在正常工作期零件的磨損變得非常緩慢。第三階段：極限磨合期〔曲線b點以后〕，磨損的不斷積累，造成的極限磨損期零件的配合間隙過大，油壓降低，正常的潤滑條件被破壞，零件之間的相互沖擊也隨著增加，零件的磨損急劇上升，此時如不及時進(jìn)行調(diào)整或修理，會造成事故性損壞。〔3〕汽車零件的疲勞零件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過較長時間工作而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂失效的分類根據(jù)零件的特點及破壞時總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、疲勞失效可分為：高應(yīng)力低周期、低應(yīng)力高周期斷裂。疲勞斷裂失效機(jī)理金屬零件疲勞斷裂實質(zhì)上是一個累積損傷過程。大體上可劃分為滑移、裂紋成核、微裂紋擴(kuò)展、宏觀裂紋擴(kuò)展、最終斷裂幾個過程?！?〕汽車零件變形零件在使用過程中，由于承載或內(nèi)部應(yīng)力的作用，使零件的尺寸和形狀改變的現(xiàn)象稱為零件的變形。零件變形失效的類型有彈性變形失效、塑性變形失效和蠕變失效。零件在外力作用下發(fā)生彈性撓曲，其撓度超過許用值而破壞零件間相對位置精度的現(xiàn)象，稱為彈性變形失效。零件的工作應(yīng)力超過材料的屈服極限因塑性變形而導(dǎo)致的失效稱為塑性變形失效。蠕變是指材料在一定應(yīng)力〔或載荷〕作用下，隨時間延長，變形不斷增加的現(xiàn)象。專題3汽車零件修復(fù)方法

一、汽車零件修復(fù)方法的分類磨損零件的修復(fù)方法根本上可分為兩類：〔1〕對已磨損零件進(jìn)行機(jī)械加工，使其恢復(fù)正確的幾何形狀和配合特性，并獲得新的幾何尺寸；〔2〕利用堆焊、噴涂、電鍍和化學(xué)鍍等方法對零件的磨損部位進(jìn)行增補(bǔ)，或采用脹大(縮小)鐓粗等壓力加工方法增大(或縮小)磨損部位的尺寸，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，恢復(fù)其名義尺寸、幾何形狀及規(guī)定的外表粗糙度。二、汽車零件修理特點〔1〕批量小；〔2〕余量小，精度難以保證；〔3〕工件硬度高；〔4〕加工基準(zhǔn)損傷，定位困難。三、機(jī)械加工修復(fù)法〔一〕修理尺寸法定義：修理尺寸法是修復(fù)配合副零件磨損的一種方法，它是將待修配合副中的一個零件利用機(jī)械加工的方法恢復(fù)其正確幾何形狀并獲得新的尺寸(修理尺寸)，然后選配具有相應(yīng)尺寸的另一配合件與之相配，恢復(fù)配合性質(zhì)的一種修理方法?！捕掣郊恿慵蘩矸ǜ郊恿慵蘩矸?也稱鑲套修理法)是通過機(jī)械加工方法將磨損局部切去，恢復(fù)零件磨損部位的幾何形狀，然后加工一個套采用過盈配合的方法將其鑲在被切去的部位，以代替零件磨損或損傷的局部，恢復(fù)到根本尺寸的一種修復(fù)方法?！踩沉慵木植扛鼡Q修理法局部更換法就是將零件需要修理(磨損或損壞)局部切除，重制這局部零件，再用焊接或螺紋連接方法將新?lián)Q上的局部與零件基體連在一起，經(jīng)最后加工恢復(fù)零件的原有性能的方法〔四〕轉(zhuǎn)向和翻轉(zhuǎn)修理法轉(zhuǎn)向和翻轉(zhuǎn)修理法是將零件的磨損或損壞局部翻轉(zhuǎn)一定角度，利用零件未磨損部位恢復(fù)零件的工作能力的一種修復(fù)方法。圖3-2磨損孔的鑲套圖3-3軸頸端的鑲套修復(fù)圖3-4零件的轉(zhuǎn)向修理法四、焊接修復(fù)法

焊接根據(jù)使用的熱源不同分為氣焊和電焊。電焊根據(jù)熔劑層的不同又可分為手工電弧焊、振動堆焊。堆焊又可分為二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、埋弧堆焊、電脈沖堆焊、等離子堆焊。五、校正

汽車的某些零件在使用過程中往往發(fā)生變形，修理中需要校正。常需校正的汽車零件有：前軸梁、車架零件、曲軸、凸輪軸、傳動軸、連桿等等。

1．靜壓校正絕大多數(shù)零件是在冷狀態(tài)下靜壓校正的。軸類零件彎曲的靜壓校正方法。軸的靜壓校正示意圖圖3-11軸的靜壓校正示意圖

1-V形塊2-軸3-百分表2．敲擊校正敲擊校正法系利用有圓形敲擊頭的汽錘對零件非工作外表進(jìn)行連續(xù)敲擊，如校正曲軸時就敲擊曲柄臂。3．火焰校正火焰校正是氧一乙炔熱點校正的簡稱，是一種比較先進(jìn)的校正方法。圖3-14火焰校正的應(yīng)力及變形圖3-13曲軸的敲擊校正示意圖專題4汽車修理工藝

一、汽車修理的經(jīng)濟(jì)效益

汽車運輸綜合經(jīng)濟(jì)效益隨時間變化的曲線二、汽車修理方法㈠就車修理法特點：所有的總成都是由原車拆下的總成和零件裝成的，由于各總成的修理周期不同，采用就車修理法時，必須等修理周期最長的總成修竣前方能裝配汽車，大修周期較長。㈡總成互換修理法汽車大修時將驗收并經(jīng)外部清洗的汽車拆成總成修理汽車車架〔或轎車車身〕。然后用備用總成庫的周轉(zhuǎn)總成、組合件和零件來裝配汽車。而拆下的總成經(jīng)拆散檢驗分類和修復(fù)后，交備用總成庫，以備其它車輛修理時使用。三、汽車修理工藝過程的統(tǒng)籌與優(yōu)化統(tǒng)籌法又稱網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，是利用統(tǒng)籌圖來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析。分析前應(yīng)先將大修工藝過程分成假設(shè)干個工序，分析和確定各工序間的工藝性和組織性的相互聯(lián)系和制約關(guān)系，確定工序間的先后順序，并按先后順序的聯(lián)系匯編成表，按表繪制統(tǒng)籌圖。四、汽車修理的作業(yè)組織汽車修理生產(chǎn)中采用兩種作業(yè)組織方式：固定工位作業(yè)法和流水作業(yè)法。固定工位作業(yè)法是在一個工作位置完成全部修理工作。它要求工人技術(shù)全面，且難于使用專用設(shè)備，因而會影響修理生產(chǎn)率和質(zhì)量。流水作業(yè)法的全部修理作業(yè)是在由