第一篇 项目二 曲柄连杆机构（课件）- 《汽车构造与拆装》同步教学（交通版）

汽车构造与拆装　　　　　　　　　　　 中等职业学校课程改革新教材 发动机基本工作原理与总体构造 项目一 曲柄连杆机构 项目二 配气机构 项目三 燃料供给系统 项目四 冷却与润滑系统 项目五 进、排气系统 项目六 汽车发动机 第一篇 传动系统 项目七 行驶系统 项目八 项目九 转向系统 制动系统 项目十 汽车底盘 第二篇 电源系统 项目十一 起动系统 项目十二 项目十三 点火系统 照明系统 项目十四 汽车电器设备 第三篇 第一篇 活塞连杆组故障诊断与修复 汽车发动机 5 2024/6/24 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机将热能转换为机械能的主要机构。曲柄连杆机构将燃料燃烧后产生的气体作用在活塞上的膨胀压力转变为曲轴旋转的 转矩，对外不断输出动力，曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。 项目一 活塞连杆组故障诊断与修复 曲柄连杆机构 7 学习任务一 活塞连杆组故障诊断与修复 机体组拆装及检测 8 学习目标 １. 叙述机体组的功用、组成； ２. 叙述汽缸盖、汽缸体和汽缸垫的功用； ３. 正确规范地进行汽缸盖的拆卸与安装； ４. 正确对汽缸盖、汽缸体进行检测。 任务描述 汽车行驶一定时间或里程后，发动机在使用过程中动力严重不足， 经维修人员检查，初步判定该车发动机的机体组出现了异常情况，需对机体组进行拆装与检查。 资料收集 引导问题 １:机体组由哪些零部件组成? 发动机机体组是发动机的骨架，是发动机各机构、各系统主要零部件的装配基体， 它主要由汽缸盖、汽缸体、汽缸垫、汽缸盖罩以及油底壳等组成。 资料收集 引导问题 ２:汽缸体的功用是什么? 汽缸体有哪些类型? 汽缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，汽缸体通常由铸铁或铝合金铸造而成。 资料收集 整体式汽缸体可分为平分式、龙门式和隧道式三种。 资料收集 引导问题 ３:汽缸盖的功用是什么? 燃烧室有哪些类型? 汽缸盖用来封闭汽缸的上部，并与活塞顶、汽缸壁共同构成燃烧室。 汽油机的燃烧室由活塞顶部及汽缸盖上相应凹部空间组成，汽油机燃烧室常见的形状有楔形燃烧室、盆形燃烧室和半球形燃烧室。 资料收集 引导问题 ４:汽缸垫的功用是什么? 汽缸垫有哪些类型? 汽缸垫安装在汽缸盖与汽缸体之间，保证汽缸盖与汽缸体结合面之间的密封性，防止漏气、漏水、漏油等。目前市面上通常有金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫和纯金属衬垫等多种形式的汽缸垫。 资料收集 引导问题 ５:油底壳的功用是什么? 油底壳是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳中有稳油挡板，以减轻油面波动。底部装有磁性的放油螺塞，以吸附润滑油中的铁屑，减少发动机的磨损。 资料收集 引导问题 ６:汽缸套的功用是什么? 汽缸套的类型有哪些? 汽缸套安装在汽缸体内，从而提高汽缸体的耐磨性和延长汽缸体的使用寿命。 常用的汽缸套可分为干式汽缸套和湿式汽缸套。干式汽缸套的特点是汽缸套的外表面不与冷却液直接接触。湿式汽缸套外壁直接与冷却液相接触。 计划与实施 引导问题 １:完成本学习任务ꎬ需要使用的工具、量具及检测设备有哪些? 计划与实施 引导问题 ２:如何拆卸汽缸盖? (１) 按顺序分次均匀拧松１０ 个汽缸盖螺栓，取下汽缸盖螺栓。拆卸汽缸盖螺栓时，由外到内，对角并分次拧松汽缸盖紧固螺栓，如果不按正确顺序拆卸，有可能损坏汽缸盖。 (２)用吸棒取下汽缸盖紧固螺栓垫片并按顺序摆放整齐。 (３)用橡皮锤轻轻敲击汽缸盖两侧，从汽缸体上的定位销处撬起汽缸。 (４)取下汽缸盖并将汽缸盖放置在长形木块上，拆下汽缸垫。 注意：不要损坏汽缸体和汽缸盖接触表面，以及汽缸盖与进、排气歧管接触表面。 计划与实施 引导问题 ３:如何安装汽缸盖? (１)在汽缸体上安装新汽缸垫，注意安装方向。 (２)安装前，在汽缸盖螺栓螺纹上涂上一薄层机油。 (３) 按顺序分次以规定力矩拧紧汽缸盖螺栓。 (４)有些车型还需用油漆在汽缸盖螺栓做标记，按顺序再将汽缸盖螺栓分次 拧紧 9０°、４５°。 计划与实施 引导问题 ４:如何清洁汽缸盖、汽缸体? (１)去除汽缸盖和汽缸体上的衬垫材料，使用衬垫刮刀清除接触表面上所 有衬垫材料。 注意：务必要小心，不要刮伤汽缸盖、汽缸体上的接合表面。 (２)清洗汽缸盖和汽缸体， 用软刷和溶剂彻底清洗。 注意：清洗必须在 ４５℃或更低温度下进行。 (３)用压缩空气吹去螺栓孔中的积炭和积液。 注意：在使用高压压缩空气时，注意保护眼睛。 (４)用干净抹布擦干。 计划与实施 引导问题 ５:如何检测汽缸盖、汽缸体的平面翘曲变形? (１)检测量具的认识， 刀形直尺是用于测量零件平面度误差的测量器具。厚薄规由薄钢片制成，并由若干片不同厚度的钢片组成，可用来检查两结合面之间的缝隙，也称为塞尺。 每片钢片上都标有钢片的厚度尺寸，单位为mm。 计划与实施 (２)检测时，刀形直尺的刀刃口朝下，刀背朝上，并且把刀形直尺垂直地放在 被检测的平面上，选择合适的厚薄规钢片插入刀形直尺与被测平面间有空隙 (“漏光”)的位置中。 计划与实施 (３) 将刀形直尺放在 ６ 个位置进 行检测，检测时，观察刀形直尺与被测平面空隙，根据空隙大小放入适当厚度的 厚薄规检查，要求厚薄规与被测面有轻微摩擦。 计划与实施 (４)还应检测部分发动机汽缸盖进、排气歧管接合面的平面度，检测时只测对角线两个位置。 计划与实施 (５)按检测结果，记录汽缸体和汽缸盖每个位置的最大变形量，查阅维修手册关于汽缸体和汽缸盖平面度的技术要求，判断所检测的汽缸体汽缸盖平面度是否满足技术要求。并提出维修建议。 计划与实施 引导问题 ６:如何检测汽缸磨损? (１)检测量具的认识， 量缸表由百分表和测量附件组成。 计划与实施 (２)量缸表的装配，根据汽缸直径(用游标卡尺测量 后估计)选择合适的接杆，装上后暂不拧紧固定螺母。 (３)根据被测汽缸的标准尺寸，用外径千分尺校正量缸表，并留出测杆伸长 的适当数值(即预压 １mm 左右)旋转表盘，使“０”位对正指针，记住小针指示毫米 数，将接杆螺母固定，并再次进行校对。 (４)汽缸测量，测量时手应握住绝热套，把量缸表斜向放入 汽缸被测处，轻微摆动量缸表，使指针左右摆动相等(汽缸中心线与测杆垂直) 。 计划与实施 (５)汽缸测量位置的确定，在汽缸轴向上选取三个横截面: Ａ、Ｂ、Ｃ，在同一横截面上进行纵向和横向测量。将数据填入。 计划与实施 计划与实施 (６)计算各缸的圆度值、圆柱度值和汽缸最大的磨损量。 计划与实施 (７)根据所测数据，计算各缸的圆度、圆柱度及最大磨损量，并填写表格。部分发动机要求测量与汽缸体相配合的活塞直径，进而计算汽缸与活塞配合间隙。 学习拓展 现有一台科鲁兹汽车发动机，需要对其汽缸进行检测，请你根据科鲁兹汽车 维修手册，制订汽缸检测的实施方案，注意科鲁兹汽车发动机汽缸检测与课堂内使用的发动机检测要求的不同之处。 33 学习任务二 活塞连杆组故障诊断与修复 活塞连杆组拆装及检测 34 学习目标 １. 叙述活塞连杆组的功用、组成； ２. 叙述活塞、活塞环、活塞销和连杆的功用； ３. 正确规范地进行活塞连杆组的拆卸与安装； ４. 正确使用量具检测活塞、活塞环。 任务描述 汽车行驶一定时间或里程后，发动机冷车起动时发出明显异响，热车后异响声减弱。经维修人员检查，初步判定该车发动机的活塞连杆组出现了异常情况，需对活塞连杆组进行拆装与检查。 资料收集 引导问题1：活塞连杆组由什么组成？ 活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等组成。 资料收集 引导问题2：活塞的功用是什么？活塞有哪些类型？ 活塞的主要功用是承受燃气压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴，推动曲轴旋转。活塞结构分为顶部、头部和裙部。活塞顶部承受气体压力，是燃烧室的组成部分。汽油机活塞顶部常见类型主要有平顶、凸顶、凹顶及成型顶四种类型。通常汽油机的活塞头部有3～4道活塞环槽，上面2～3道用于安装气环，最下面1道用于安装油环。活塞裙部对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用，同时承受侧压力。 资料收集 引导问题3：气环的功用是什么？气环有哪些类型？ 气环的功用是保证汽缸壁与活塞之间的密封，防止汽缸中的气体窜入曲轴箱，同时将活塞头部的热量传给汽缸壁，再由冷却液或空气带走，还起刮油、布油的作用。气环的断面形状可分为：矩形环、锥面环、扭曲环、梯形环、桶面环。 资料收集 引导问题4：油环的功用是什么？油环有哪些类型？ 油环的作用是刮油和布油。当活塞下行时，油环将汽缸壁上多余的机油刮回到油底壳，防止机油窜入汽缸燃烧；当活塞上行时，油环在汽缸壁布上一层均匀的油膜，从而减少活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦磨损。油环有整体式油环和组合式油环两种。 资料收集 引导问题5：活塞销的功用是什么？活塞销的连接方式有哪些类型？ 活塞销的作用是连接活塞与连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。活塞销的连接方式主要有全浮式和半浮式两种。 资料收集 引导问题6：连杆的功用是什么？ 连杆的作用是连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。连杆主要由连杆小头、连杆杆身和连杆大头组成。连杆大头包括连杆螺栓、连杆盖、连杆轴承等。 计划与实施 引导问题 １:完成本学习任务,需要使用的工具、量具及检测设备有哪些? 计划与实施 引导问题 ２:如何拆卸活塞连杆组? （1）检查活塞顶、连杆大头的装配记号，若无记号，用油性笔做上记号。 （2）当2、3缸活塞位于下止点时，拆下连杆螺栓，取下连杆盖及轴承，并依次按顺序摆放整齐。用橡胶棒或木榔头手柄轻敲推出活塞连杆组。 （3）转动曲轴，使1、4缸活塞位于下止点，按以上步骤再取下1、4缸的活塞连杆组。为了避免安装时错装，应该把拆下来的同一缸活塞连杆组用连杆螺栓原样安装在一起，再有序摆放。 （4）用活塞环拆装钳拆下气环，用手拆下油环。 （5）拆下活塞销卡环，使用专用工具，从活塞中压出活塞销，拆下连杆，拆下连杆轴承。活塞和活塞销是配对的，按正确的顺序摆放活塞、活塞销、活塞环和连杆轴承等。 计划与实施 引导问题3：如何安装活塞连杆组？ （1）清洗并擦拭干净拆装下来的活塞、气环、油环、连杆盖、连杆轴承等。 （2）将活塞销与活塞销座孔内涂上机油，再将新活塞销卡环安装在活塞销座孔一端，加热活塞至80~90℃，对正活塞和连杆的向前标记，用拇指推入活塞销，安装活塞销卡环。 （3）用手安装油环，使用活塞环拆装钳安装气环。注意：气环上的标记向上。 计划与实施 （4）各道活塞环的端口应按技术要求错开一定的角度，布置活塞环端口。 （5）将连杆轴承安装到连杆和连杆盖中。 （6）活塞连杆组装进汽缸前先在汽缸壁、活塞环、活塞、连杆轴颈等处涂上机油，使用活塞环卡箍，按正确的位置把活塞和连杆总成推入汽缸，注意活塞上的朝前标记应朝前。 （7）安装连杆盖，注意连杆盖上的朝前标记。在连杆螺栓螺纹涂上一薄层机油，分次交替按规定力矩拧紧螺母。 计划与实施 引导问题4：如何清洁活塞？ （1）使用衬垫刮刀，将活塞顶部积炭清理掉。 （2）用一把带槽的清理工具或折断的气环，清理活塞环槽。 （3）用溶剂和刷子彻底清洗活塞。 注意：禁止使用钢丝刷清洁活塞。 计划与实施 引导问题5：如何检测活塞环端隙？ （1）清洁活塞、活塞环与汽缸。 （2）将活塞环略压缩放进汽缸中，用倒置的活塞把活塞环推进汽缸中的规定位置，使活塞环处于水平，用厚薄规检测活塞环端隙。每道活塞环都要进行检测。 （3）把所测数据填入表中。 （4）查阅维修手册，如果活塞环端隙过大或过小，则要重新选配活塞环。 计划与实施 引导问题6：如何检测活塞环侧隙？ （1）清洁活塞与活塞环。 （2）检测时把活塞环放进对应环槽内，此时应感到有上下方向的间隙，把相应厚度的厚薄规插进活塞环与环槽之间进行检测。 （3）请把所测数据填入表中。 （4）查阅维修手册，若活塞环的侧隙过大容易导致窜油，若活塞环侧隙过小容易导致活塞环被卡在环槽中，使密封效能下降，均需要重新选配活塞环。 计划与实施 计划与实施 引导问题7：如何检测活塞直径？ （1）清洁活塞。 （2）查阅维修手册，确定活塞直径测量点的位置。 （3）用外径千分尺测量活塞裙部的直径。 （4）查阅维修手册，确定活塞直径，并判断是否选配活塞。 学习拓展 现有一台科鲁兹汽车发动机需要检修活塞连杆组，请你根据科鲁兹汽车维修手册，制订活塞连杆组的检修实施方案，注意科鲁兹汽车发动机活塞连杆组检修与课堂内使用的发动机检修要求的不同之处。 52 学习任务三 活塞连杆组故障诊断与修复 曲轴飞轮组拆装及检测 53 学习目标 1.叙述曲轴飞轮组的功用、组成; 2.叙述曲轴、飞轮的功用； 3.正确规范地进行曲轴、飞轮的拆卸与安装； 4.正确地进行曲轴检测。 任务描述 汽车行驶一定时间或里程后，在行驶过程中发动机曲轴箱发出噪声。经维修人员检查，初步判定该车发动机的曲轴飞轮组出现了异常情况，需对曲轴飞轮组进行拆装与检查。 资料收集 引导问题1：曲轴飞轮组由什么组成？ 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、正时齿轮、曲轴带轮等组成。 资料收集 引导问题2：曲轴的功用是什么？曲轴由哪几部分组成？ 曲轴的功用是把由活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩，并对外输出转矩；同时驱动配气机构及其他附属装置。曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重等组成。 资料收集 引导问题3：曲拐是什么？ 曲拐一般由一个连杆轴颈以及与该连杆轴颈相连接的左、右两个曲柄和左、右两个主轴颈构成。曲轴由多个曲拐组成。直列式发动机曲轴的曲拐数目等于汽缸数；V型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。 资料收集 引导问题4：曲轴扭转减振器的功用是什么？ 当发动机工作时，经连杆传给连杆轴颈的作用力的大小和方向均周期性变化，这种周期性变化的力作用在曲拐上，使曲拐旋转的瞬时速度也呈周期性变化。为了消除曲轴的扭转振动，部分发动机的曲轴前端装有曲轴扭转减振器。 资料收集 引导问题5：飞轮的功用是什么？ 飞轮的主要功用是储存做功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能均匀地旋转。飞轮是一个很重的铸铁圆盘。在飞轮的边缘镶嵌有飞轮齿圈，发动机起动时，与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。在飞轮上还刻有正时记号，用来校准汽油机的点火正时或柴油机的喷油正时。 资料收集 引导问题6：曲轴轴承的功用是什么？ 曲轴轴承安装在汽缸体与主轴承盖内，曲轴轴承工作平稳、可靠、无噪声。曲轴轴承通常为分开的滑动轴承。该轴承具有钢背，轴承表面为巴比合金、铝或锡等软金属，轴承上有一个定位凸起，并加工有油槽和油孔。 资料收集 引导问题7：为什么需要进行曲轴轴向定位？ 发动机工作时，曲轴在运转过程中发生前后轴向移动(与曲轴轴线平行的运动)，这种轴向移动将破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置，因此必须对曲轴进行轴向定位。 曲轴的轴向定位装置有止推垫片、翻边止推轴承，而止推垫片又分为整体式止推垫片与分开式止推垫片。 计划与实施 引导问题 １:完成本学习任务,需要使用的工具、量具及检测设备有哪些? 计划与实施 引导问题2：如何进行曲轴飞轮组的拆卸？ （1）用专用工具固定飞轮齿圈，按对角交叉的顺序，拧松飞轮的螺栓，取下螺栓，然后用橡皮锤均匀地轻敲飞轮边缘，取下飞轮，最后取下发动机后油封。 （2）按顺序分次均匀拧松主轴承盖螺栓使用拆下的主，轴承盖螺栓，前后撬动并拆下主轴承盖和止推垫片。抬出曲轴，按正确的顺序摆放主轴承盖和止推垫片。 计划与实施 引导问题3：如何进行曲轴飞轮组的安装？ （1）清洗并擦拭干净拆装下来的曲轴、飞轮、轴承、轴承盖及垫片等。 （2）安装曲轴上轴承、下轴承，注意区分上、下轴承。 （3）在缸体上安装2个止推垫片，将曲轴放在缸体上，在对应的主轴承盖上安装2个止推垫片，带油槽的一面朝外。 （4）按顺序安装曲轴轴承盖，注意轴承盖有代号和向前标记。在主轴盖螺栓的螺纹涂上一薄层机油，按顺序分次以规定力矩拧紧主轴承盖螺栓，并检查曲轴转动是否灵活。 （5）安装发动机后油封，在新的飞轮螺栓上涂抹黏合剂，依次按要求拧紧飞轮螺栓。 计划与实施 引导问题4：如何检测曲轴的弯曲变形？ （1）检测曲轴弯曲的量具。 （2）支架百分表由支架和百分表组成，百分表固定在支架上，检测时，百分表的触杆作用在被检测的表面。 （3）清洁曲轴。 （4）检测时,曲轴两端用V形块支承好。百分表的触杆作用在中间主轴颈弧面的最高位置上（注意避开轴颈油孔的位置）。让百分表有约1mm的压缩量，百分表调零。 （5）缓慢转动曲轴一周，注意观察百分表指针指示的读数，读取其最大跳动值。 计划与实施 引导问题5：如何检测曲轴的轴向间隙？ （1）检测前，百分表触杆作用在曲轴的一端，并有1~2mm的压缩量。 （2）通过撬棒把曲轴往另一端撬动。 （3）将百分表调零，再把曲轴往百分表的方向撬动，此时指针所指读数便是曲轴的轴向间隙。 计划与实施 引导问题6：如何检测曲轴的油膜间隙？ （1）清洁曲轴、汽缸体、曲轴轴承、主轴承盖等。检查每个主轴颈和主轴承是否有麻点和划痕。如果主轴承损坏，更换主轴承。 （2）按正确的顺序将主轴承安装到对应的汽缸体主轴颈承孔、主轴承盖上。 （3）将清洁后的曲轴放进汽缸体上，在每个主轴颈处沿轴向方向放一段塑料间隙规。 （4）按规定要求安装主轴承盖，分几次均匀拧紧主轴承盖螺栓。注意：不要转动曲轴。 （5）拆下主轴承盖，用规尺测量塑料间隙规，从而测量曲轴主轴颈的油膜间隙。 计划与实施 引导问题7：如何检测曲轴的磨损？ （1）清洁曲轴。 （2）选用合适的外径千分尺，分别检测每一个主轴颈和连杆轴颈的直径，以确定轴颈的磨损程度。 （3）检测时，分别检测每个轴颈的两个截面，在每个截面上检测两个直径（垂直与水平），即每个轴颈要测量四个直径。 学习拓展 现有一台科鲁兹汽车发动机需要检修曲轴飞轮组,请你根据科鲁兹汽车维修手册,制订曲轴飞轮组的检修实施方案,注意科鲁兹汽车发动机曲轴飞轮组检修与课堂内使用的发动机曲轴飞轮组检修要求的不同之处。 70 谢谢观看！ $$