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张紧轮是正时系统中的重要部件,其作用包括为正时皮带提供所需的张紧力,避免正时皮带发生跳齿,并补偿正时皮带磨损和老化后产生的伸长量,以保证皮带处于最佳工作状态。
张紧轮的构造和性能要求
发动机型号不同,其正时系统使用的张紧轮外形和结构会有一些差别。以INA长臂张紧轮为例,张紧轮主要由底座、张紧轮臂、扭簧、皮带轮、轴承、轴套、螺栓及其他附件组成(图1)。该张紧轮可通过扭转弹簧自动调整张紧力,属于比较先进的自调整式张紧轮。
优质的张紧轮应该具有张紧力稳定、振动小、噪声低以及寿命长等特点,这就对制造工艺和材料等方面提出了更高的要求。轴承质量的好坏直接影响张紧轮的性能,INA张紧轮使用了专为皮带传动设计的ECO轴承。这种轴承的钢球比普通标准轴承更大,能承受更大载荷。轴承上还设计了装配沟槽,利于塑料皮带轮的装配。迷宫式密封圈可有效抑制油脂泄漏和杂质的侵入,特别适用于高速工况。INA使用的油脂,大多数是由润滑脂制造商特别开发、仅供给INA的高品质油脂。另外,INA张紧轮采用的PA66GB40和PA66GF25塑料,不仅耐磨性好,还能承受150℃的高温,而且质量更轻,有利于提高发动机的燃油经济性。
常见车型张紧轮安装规范
正时皮带工作时需要适当的张紧力。如果张紧力过大,容易产生哚声且会缩短皮带寿命。如果张紧力过小,皮带容易产生振动,导致起皱或破损,严重时还会跳齿。因此,更换张紧轮时应特别注意张紧力的调整,必须严格按照维修手册的要求进行操作。不同类型的张紧轮,例如偏心轴套调整式、扭转弹簧预紧式和液压自调式等,其张紧力的调整方法也不尽相同。下面以3个常见发动机系列为例,简要介绍张紧轮安装的操作步骤。
1 别克雪佛兰发动机张紧轮
适用车型:别克凯越1.6/凯越HRV1.6;雪佛兰爱唯欧1.4/爱唯欧1.6/乐风1.4/乐风1.6。发动机型号:F16D3D/L95/L91。原厂零件号:96350550。
(1)安装步骤
①拧松3个水泵固定螺栓,取下皮带。更换正时皮带和张紧轮,拧紧张紧轮螺栓(力矩28~34Nm)。
②检查皮带位置,确保无张力带轮之间的皮带绷紧,皮带与轮齿对齐。
③用42mm扳手卡住水泵泵体,再用扳手套住42mm扳手以转动水泵,调节张紧轮指针位置(图2)。第1次调整:顺时针转动水泵,使张紧轮指针超过C位置;第2次调整:逆时针转动水泵,使张紧轮指针转回B位置;第3次调整:顺时针转动水泵,使2个张紧轮指针对齐,即调节到C位置(张紧轮的名义工作位置)。需要注意,这样反复调整,最后再对齐,是为了消除皮带的应力,使整段皮带保持受力均匀。
④拧紧水泵固定螺栓(力矩8Nm),顺时针转动曲轴2圈,检查曲轴、凸轮轴及张紧轮上的标记是否仍在规定位置,以及无张力带轮之间的皮带是否绷紧。如果任何一个标记没有对齐,则整个安装过程必须重新进行。
(2)注意事项
①确保在发动机冷却状态下更换张紧轮。
②除了供应单个张紧轮,INA还供应正时套装,以方便更换整个正时系统。
2 上汽系列发动机张紧轮(图3)
适用车型:荣威750;路虎神行者:MG7L/ZS180/ZT160/ZT180/ZT190;Rover45/75/800。发动机型号:20V6、2.5V6(KV6、25K4)。原厂零件号:LHB 101630、710000162。
(1)安装步骤
①用发动机安装螺栓将张紧轮安装在发动机上(力矩49Nm),确保液压减振器接触面与减振器顶杆相接触。
②从曲轴端开始以逆时针方向安装正时皮带。在偏心轮的内六角偏心孔中插入长柄内六角扳手,使用另一根8mm内六角扳手将张紧轮固定螺栓拧松,直到张紧轮能够转动。
③缓慢逆时针转动插入内六角偏心孔中的内六角扳手,当主支架接触到液压减振器并推动它时,正时皮带就被张紧了。
④调节张紧轮直到减振器上的止动销变松,注意拧紧时不要将张紧轮转出中心区,否则可能会导致故障。
⑤拧紧张紧轮固定螺栓(力矩10 N·m),期间应保证张紧轮不转动。等待2min,待液压减振器回位后,再次确认止动销处于松弛状态,否则必须重复步骤②~⑤。
⑥拧紧张紧轮固定螺栓(力矩40~50Nm),期间必须保证张紧轮不发生转动。再次检查止动销是否处于松弛状态,否则必须重复步骤②~⑥。
⑦移除减振器止动销。
(2)注意事项
①应在正时皮带处于“自由状态”时对张紧轮进行调节,所谓“自由状态”是指:凸轮轴的锁定装置已经固定;凸轮轴螺栓已经拧松;曲轴正时销已经固定;液压减振器处于压缩状态;1.5mm止动销保持原位。
②除了供应单个张紧轮,INA还供应正时套装(图4),以方便更换整个正时系统。
3 大众捷达1.9柴油发动机张紧轮
发动机型号:EA188。原厂零件号:038109243N。
(1)安装步骤
①旋转曲轴至上止点处,检查凸轮轴、曲轴和油泵的正时标记是否对正。确认无误后,拆下正时皮带、张紧轮和惰轮。
②安装新的正时皮带、张紧轮和惰轮。首先,清理发动机缸体上的张紧轮安装面。安装正时皮带时,不要使用任何工具(如改锥),否则容易损坏正时皮带。切勿在皮带上涂抹润滑油。张紧轮的固定片必须正确地安装在对应的正时盖孔上,在整个装配过程中,注意不要损坏张紧轮固定片。拧紧张紧轮固定螺栓直至张紧轮完全安装在发动机缸体上,同时还要保证张紧轮能够轻松地转动。
③调节张紧力。使用专用工具逆时针转动张紧轮,调整凸点与凹槽对齐(图5)。
④使用扭力扳手拧紧张紧轮固定螺栓(力矩23Nm),拧紧过程中要保证张紧轮的相对位置不发生变化。
⑤移除所有安装及固定的工具,顺时针转动曲轴2圈。查看张紧轮上的凸点与凹槽是否仍然对齐。如果张紧轮上凸点与凹槽的相对位置发生偏移,必须重复步骤③~⑤。
(2)注意事项
①任何情况下都必须顺时针转动发动机曲轴。例如对齐上止点时,如果已经锚过了上止点,不能往回转动曲轴,必须再旋转一圈后回到上止点。
②任何情况下都不能转动拆除了正时皮带的发动机曲轴。
③为保证正时皮带、张紧轮和惰轮的良好匹配,建议使用INA正时套装。
张紧轮的构造和性能要求
发动机型号不同,其正时系统使用的张紧轮外形和结构会有一些差别。以INA长臂张紧轮为例,张紧轮主要由底座、张紧轮臂、扭簧、皮带轮、轴承、轴套、螺栓及其他附件组成(图1)。该张紧轮可通过扭转弹簧自动调整张紧力,属于比较先进的自调整式张紧轮。
优质的张紧轮应该具有张紧力稳定、振动小、噪声低以及寿命长等特点,这就对制造工艺和材料等方面提出了更高的要求。轴承质量的好坏直接影响张紧轮的性能,INA张紧轮使用了专为皮带传动设计的ECO轴承。这种轴承的钢球比普通标准轴承更大,能承受更大载荷。轴承上还设计了装配沟槽,利于塑料皮带轮的装配。迷宫式密封圈可有效抑制油脂泄漏和杂质的侵入,特别适用于高速工况。INA使用的油脂,大多数是由润滑脂制造商特别开发、仅供给INA的高品质油脂。另外,INA张紧轮采用的PA66GB40和PA66GF25塑料,不仅耐磨性好,还能承受150℃的高温,而且质量更轻,有利于提高发动机的燃油经济性。
常见车型张紧轮安装规范
正时皮带工作时需要适当的张紧力。如果张紧力过大,容易产生哚声且会缩短皮带寿命。如果张紧力过小,皮带容易产生振动,导致起皱或破损,严重时还会跳齿。因此,更换张紧轮时应特别注意张紧力的调整,必须严格按照维修手册的要求进行操作。不同类型的张紧轮,例如偏心轴套调整式、扭转弹簧预紧式和液压自调式等,其张紧力的调整方法也不尽相同。下面以3个常见发动机系列为例,简要介绍张紧轮安装的操作步骤。
1 别克雪佛兰发动机张紧轮
适用车型:别克凯越1.6/凯越HRV1.6;雪佛兰爱唯欧1.4/爱唯欧1.6/乐风1.4/乐风1.6。发动机型号:F16D3D/L95/L91。原厂零件号:96350550。
(1)安装步骤
①拧松3个水泵固定螺栓,取下皮带。更换正时皮带和张紧轮,拧紧张紧轮螺栓(力矩28~34Nm)。
②检查皮带位置,确保无张力带轮之间的皮带绷紧,皮带与轮齿对齐。
③用42mm扳手卡住水泵泵体,再用扳手套住42mm扳手以转动水泵,调节张紧轮指针位置(图2)。第1次调整:顺时针转动水泵,使张紧轮指针超过C位置;第2次调整:逆时针转动水泵,使张紧轮指针转回B位置;第3次调整:顺时针转动水泵,使2个张紧轮指针对齐,即调节到C位置(张紧轮的名义工作位置)。需要注意,这样反复调整,最后再对齐,是为了消除皮带的应力,使整段皮带保持受力均匀。
④拧紧水泵固定螺栓(力矩8Nm),顺时针转动曲轴2圈,检查曲轴、凸轮轴及张紧轮上的标记是否仍在规定位置,以及无张力带轮之间的皮带是否绷紧。如果任何一个标记没有对齐,则整个安装过程必须重新进行。
(2)注意事项
①确保在发动机冷却状态下更换张紧轮。
②除了供应单个张紧轮,INA还供应正时套装,以方便更换整个正时系统。
2 上汽系列发动机张紧轮(图3)
适用车型:荣威750;路虎神行者:MG7L/ZS180/ZT160/ZT180/ZT190;Rover45/75/800。发动机型号:20V6、2.5V6(KV6、25K4)。原厂零件号:LHB 101630、710000162。
(1)安装步骤
①用发动机安装螺栓将张紧轮安装在发动机上(力矩49Nm),确保液压减振器接触面与减振器顶杆相接触。
②从曲轴端开始以逆时针方向安装正时皮带。在偏心轮的内六角偏心孔中插入长柄内六角扳手,使用另一根8mm内六角扳手将张紧轮固定螺栓拧松,直到张紧轮能够转动。
③缓慢逆时针转动插入内六角偏心孔中的内六角扳手,当主支架接触到液压减振器并推动它时,正时皮带就被张紧了。
④调节张紧轮直到减振器上的止动销变松,注意拧紧时不要将张紧轮转出中心区,否则可能会导致故障。
⑤拧紧张紧轮固定螺栓(力矩10 N·m),期间应保证张紧轮不转动。等待2min,待液压减振器回位后,再次确认止动销处于松弛状态,否则必须重复步骤②~⑤。
⑥拧紧张紧轮固定螺栓(力矩40~50Nm),期间必须保证张紧轮不发生转动。再次检查止动销是否处于松弛状态,否则必须重复步骤②~⑥。
⑦移除减振器止动销。
(2)注意事项
①应在正时皮带处于“自由状态”时对张紧轮进行调节,所谓“自由状态”是指:凸轮轴的锁定装置已经固定;凸轮轴螺栓已经拧松;曲轴正时销已经固定;液压减振器处于压缩状态;1.5mm止动销保持原位。
②除了供应单个张紧轮,INA还供应正时套装(图4),以方便更换整个正时系统。
3 大众捷达1.9柴油发动机张紧轮
发动机型号:EA188。原厂零件号:038109243N。
(1)安装步骤
①旋转曲轴至上止点处,检查凸轮轴、曲轴和油泵的正时标记是否对正。确认无误后,拆下正时皮带、张紧轮和惰轮。
②安装新的正时皮带、张紧轮和惰轮。首先,清理发动机缸体上的张紧轮安装面。安装正时皮带时,不要使用任何工具(如改锥),否则容易损坏正时皮带。切勿在皮带上涂抹润滑油。张紧轮的固定片必须正确地安装在对应的正时盖孔上,在整个装配过程中,注意不要损坏张紧轮固定片。拧紧张紧轮固定螺栓直至张紧轮完全安装在发动机缸体上,同时还要保证张紧轮能够轻松地转动。
③调节张紧力。使用专用工具逆时针转动张紧轮,调整凸点与凹槽对齐(图5)。
④使用扭力扳手拧紧张紧轮固定螺栓(力矩23Nm),拧紧过程中要保证张紧轮的相对位置不发生变化。
⑤移除所有安装及固定的工具,顺时针转动曲轴2圈。查看张紧轮上的凸点与凹槽是否仍然对齐。如果张紧轮上凸点与凹槽的相对位置发生偏移,必须重复步骤③~⑤。
(2)注意事项
①任何情况下都必须顺时针转动发动机曲轴。例如对齐上止点时,如果已经锚过了上止点,不能往回转动曲轴,必须再旋转一圈后回到上止点。
②任何情况下都不能转动拆除了正时皮带的发动机曲轴。
③为保证正时皮带、张紧轮和惰轮的良好匹配,建议使用INA正时套装。