2.1 检修气门组（教案）《汽车发动机构造与维修》同步精品课堂（机工版）

《汽车发动机构造与维修》教案 课 题 2.1 检修气门组 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《汽车发动机构造与维修》项目二配气机构构造与维修的任务一检修气门组内容，要求学生掌握气门组的组成和各部件的作用，能熟练地拆装气门组，掌握气门组零部件的检修方法。选用的教材是由机械工业出版社出版的《汽车发动机构造与维修》。 学情分析 学生对汽车发动机的作用、分类、构造和工作原理已有基础了解。 学习目标 知识目标：理解配气机构在汽车发动机中的作用、基本组成及类型分类。 能力目标：掌握气门组的部件功能及拆卸、清洁、检修与安装流程。 情感目标：培养学生对汽车发动机配气机构的兴趣和了解气门布置方式及特殊气门特点的好奇心。 学习重难点 学习重点：配气机构的作用、组成；气门组的部件及功能；气门组的拆卸、清洁、检修与安装。 学习难点：气门与气门座密封性的检查方法；气门的手工研磨与气动研磨机研磨技巧；充钠气门的工作原理及优势。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 一、配气机构的作用 介绍配气机构在发动机中的核心作用，即控制进排气过程。 1. 配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用是按照发动机的工作循环和点火次序的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃混合气进入气缸;在排气行程将废气快速地排出气缸。 2. 配气机构是发动机的两大核心机构之一，其结构和性能的优劣直接影响发动机的总体性能。 听讲并记录，理解配气机构的重要性。 建立对配气机构的基本认识。 二、配气机构的组成 配气机构由气门传动组和气门组组成。 发动机工作时，曲轴通过气门传动组驱动气门组中气门的打开和关闭，使发动机完成进气、压缩、做功和排气过程。 观察实物或图片，加深理解。 熟悉配气机构的构成。 三、配气机构的类型 分类讲解，包括按每个气缸的气门个数和按气门的布置位置分类。 1.按每个气缸的气门个数分类，可分为二气门式、四气门式和五气门式。现代轿车发动机一般采用四气门式或五气门式。 2.按气门的布置位置分类，可分为气门侧置式和气门顶置式。现代轿车发动机基本上采用气门顶置式。 记录并对比不同类型的特点。 理解配气机构的多样性。 四、气门组 详细介绍气门组的各个部件，如气门、气门座、气门导管、气门弹簧等。 气门组的作用：气门组的主要作用是在发动机工作时，受气门传动组的控制，定时地开启或关闭进、排气门，让新鲜的可燃混合气进入气缸，废气及时地从气缸中排出。 原理：通过气门传动组中凸轮轴的转动压缩弹簧来打开气门，再通过气门弹簧的弹力回位来关闭气门。 组成：气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片和气门油封等零部件组成。 1. 气门 （1）气门的作用是用来密封进、排气道。 （2）气门分为进气门和排气门，构造基本相同，其主要由气门头部、气门杆和气门尾部三部分组成，其中气门头部包含密封锥面，气门尾部包含锁片环槽。 （3）平顶结构的气门具有结构简单、制造方便、受热面积小的优点，多数发动机的进气门和排气门均采用此形状的气门。 （4）进气门与排气门的头部直径一般不等，进气门头部直径较大，目的是为了多进气。 2.气门座 （1）气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接收气门传来的热量。 （2）为了保证气门与气门座可靠密封，气门座上加工有与气门相适应的锥面，气门座的锥面包括三部分:45°(或30°)锥面是与气门密封锥面配合的工作面，宽度为1~3mm，15°锥面和 75°锥面是用来修正工作面上、下位置和宽度的。 3. 气门导管 （1）气门导管的作用是起导向作用，保证气门做直线往复运动，使气门与气门座正确贴合。气门导管还起导热作用，将气门杆的热量传给气缸盖。 （2）为了防止气门导管在使用过程中松脱，将内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。气门杆与气门导管之间一般留有0.05~0.12mm 的间隙，使气门杆能在导管中自由运动。 4.气门弹簧 （1）气门弹簧的作用是关闭气门，靠弹簧张力使气门紧紧压在气门座上，克服气门和气门传动组所产生的惯性力，防止气门的跳动，保证气门的密封性。 （2）气门弹簧一般采用圆柱形螺旋弹簧，为了防止弹簧发生共振，可采用变螺距圆柱形弹簧。现代高速发动机多采用同心安装的内外两根气门弹簧，这样既提高了气门弹簧工作的可靠性，又能有效地防止共振的发生。 （3）安装时，内外弹的螺旋方向应相反，以防止折断的弹簧圈卡人另一个弹簧圈内。 5.气门弹簧座与气门锁片 （1）为了将气门和气门弹簧可靠连接，防止气门脱落掉入气缸，一般采用锁片固定。 （2）带气门锁片固定方式的气门杆上有环形槽，外圆为锥形。内孔有环形凸台的气门锁片分成两半。 （3） 气门组装配到气缸盖上后，气门锁片内孔环形凸台卡在气门杆上的环槽内，在气门弹簧的作用下，气门锁片外圆锥面与气门弹簧座锥形内孔配合，将气门弹簧座与气门固定。 6.气门油封 （1）气门杆和气门导管之间有一定的间隙，配气机构工作时飞溅的润滑油就会顺着间隙流到气门杆和气门导管之间，从而进入气缸，造成发动机机油消耗增加，因此要在气门导管上安装气门油封，以控制机油的泄漏。 （2）气门油封是一种骨架式耐高温橡胶油封。 （3）气门油封一般固定在气门导管顶端，与气门导管紧密配合，油封上方的唇口与气门杆活动配合，唇口处外圆装有一个圆形锁紧弹簧，以保证与气门杆之间的密封。 观察实物，理解各部件的功能。 掌握气门组的组成及功能。 五、气门组的拆卸与清洁 演示气门组的拆卸步骤，并讲解清洁方法。 气门组的拆卸 1)首先从气缸体上拆下气缸盖总成 2)准备两个木块放到工作台上，再将拆下的气缸盖放到工作台的木块上。 3)用标记工具在各个气门顶部做好对应气缸的标记，防止拆卸后混乱。 4)用气门弹簧拆装钳压下气门弹簧。 5)使用尖嘴钳夹出气门锁片。 6)取下气门弹簧拆装钳。 7)取出气门弹簧座。 8)取出气门弹簧。 9)从气缸盖下部取出气门，并按顺序摆放好。 10) 用尖嘴钳夹下气门油封。 2.气门组的清洁 1)使用铲刀或钢丝刷清除气门头部的积炭。 2)使用清洗剂或柴油清洁气门组零部件。 3)使用压缩空气吹净气缸盖上的润滑油油道和气门导管内孔等。 跟随教师操作，动手拆卸并清洁气门组。 学会气门组的拆卸与清洁技能。 六、气门组的检修 1. 示范目视检查零部件状况的方法。 1)目视检查气门状况，检查气门杆是否存在弯曲、气门头部磨损起槽、烧蚀和气门尾部磨损等明显故障。 2)目视检查气门座状况，检查是否存在松脱、严重损等明显故障。 3)目视检查气门弹簧状况，检查是否有断裂等明显故障。 2. 教授气门的测量、气门弹簧的测量技巧。 气门的测量 1)用抹布清洁游标卡尺并校零 2)测量气门的总长度，当低于规定值时，应更换气门。 3)用游标卡尺测量气门头部边缘厚度，如图2-22所示，当低于规定值或接近规定值时，应更换气门。 4)用抹布清洁千分尺并校零。 5)测量气门杆的直径，如图2-23所示，共需要测量上、中、下的各两处位置，如测量值不在规定范围内，应检查气门杆与气门导管的配合间隙是否过大，如间隙过大，应更换气门和气门导管。 气门弹簧的测量 1)用抹布清洁游标卡尺并校零。 2)用游标卡尺测量气门弹簧的长度，如测量值不在规定范围内，则应更换气门弹簧。 3)将气门弹簧放置在水平的工作台面上，将钢角尺放在气门弹簧的一侧，用塞尺测25 是钢名尺门弹等上部的间隙偏移量，如测量值不在规定范围内，则应更换气门弹簧。 3.演示气门与气门座密封性的检查方法。 (1)渗油法检查将气缸盖倒放在垫有木块的工作台面上并装上对应气缸的气门和火花塞。向燃烧室注人煤油或汽油，从进气口和排气口处观察5min 内气门与气门座圈接触处应无渗漏现象，否则需要研磨气门。 (2)拍击法将气门与相配气门座轻轻敲击几次并查看接触带，如有明亮的连续光环，即为合格，否则需要研磨气门。 4. 介绍气门的手工研磨与气动研磨机研磨技巧。 气动研磨机研磨 1)检查气门顶部标记与气缸是否对应。 2)在气门头部的密封锥面上涂以薄层粗研磨砂，气门杆上涂以清洁润滑油，并插入气门导管内。 3)连接好气动研磨机气管。 4)用研磨机端头的橡胶捻子吸住气门，再开动研磨机进行研磨。 5)粗研磨完毕后，清洗各部件。 6)再在气门头部的密封锥面上涂以薄层细研磨砂研磨，直至合格为止。 观察并模仿教师操作，动手测量、检查并研磨气门。 掌握气门组的检修技能。 七、气门组的安装 演示气门油封的安装及气门组其他零部件的安装步骤。 1.气门油封的安装 1)检查新的气门油封是否一致。 2)在气门油封上涂一层新的润滑油。 3)将气门油封放在气门导管上，用气门油封专用工具将气门油封压套在气门导管顶端，并确保安装到位。 2.气门组其他零部件的安装 1)在气门的尾部和气门杆上涂少量的润滑油，再装人对应气缸的气门导管内。 2)按以上步骤将所有气缸的进气门和排气门安装到位。 3)安装气门弹簧下座。 4)安装气门弹簧(注意安装方向)。 5)安装气门弹簧上座。 使用气门弹簧拆装钳压下气门弹簧。将两片气门锁片放到气门尾部的锁7)片环槽上，并慢慢放松拆装钳。 8) 待气门锁片完全落到气门尾部的锁片环槽内后，取下气门弹簧拆装钳。 9) 使用橡胶槌敲击气门杆尾部，确保气门锁片安装牢固。 10)清洁气门组及气缸盖表面。 跟随教师操作，动手安装气门组。 学会气门组的安装技能。 八、气门的布置方式 介绍不同气门布置方式（两气门式、三气门式、四气门式、五气门式）的特点及优势。 1.两气门式 两气门式，一个进气门，一个排气门，进气门大，排气门小。 2.三气门式 三气门式，两个进气门，一个排气门。 3.四气门式 四气门式，两个进气门，两个排气门，进气门大，排气门小。由于火花塞可以装在燃烧室的中间，因此在轿车发动机上应用最广泛。 4.五气门式 五气门式，三个进气门，两个排气门。 观察图片或模型，理解气门布置方式对发动机性能的影响。 了解气门布置方式的多样性及其对发动机性能的影响。 九、充钠气门 介绍充钠气门的工作原理、结构特点及优势。 气门作为发动机非常重要的部件，伴随发动机运行而应具备的条件有以下几点: 1)良好的耐磨性。 2)良好的耐热性，良好的导热性。 高温高压下仍能保持其硬度与强度，且能耐冲击。3)高温下不会发生氧化腐蚀。 4) 由于气门工作环境特别恶劣，高温(2200℃左右)高压(6~10MPa)高磨损(发动机3000r/min时气门开闭1500次/min)。普通气门在环境温度超过900℃时，使用性能就会明显下降，这时中空充钠气门技术就顺应而生了。 5) 中空充钠气门常见于中型车(柴油机)，气门中间空心用金属钠填充满，气门开闭时钠在气门杆内上下振动，因其比热非常高，熔点为132℃，沸点880℃，吸收气门头部热量，流到气门杆下端经冷却液散热，所以能吸收大量的热能，达到冷却气门的效果。 听讲并记录，理解充钠气门在发动机中的应用。 掌握充钠气门的基本知识。 课堂小结（5分钟） 本节课我们深入学习了配气机构的构造与维修，特别是气门组的检修。通过理论学习与实践操作相结合的方式，大家掌握了气门组的拆卸、清洁、检修与安装流程，以及气门布置方式和充钠气门的基本知识。这些知识对于我们理解发动机的工作原理、提高维修技能具有重要意义。 1. 回顾本节课所学内容，总结学习收获。 2. 思考问题，并尝试回答。 3. 提出问题和建议，与教师和同学交流想法。 帮助学生巩固本节课所学内容，了解学生的学习情况和反馈，为后续教学提供调整和改进的依据。 作业布置 1. 复习本节课所学内容，完成课后习题。 2. 查阅资料，了解不同车型配气机构的特点及差异。 3. 思考并撰写一篇短文，探讨气门密封性对发动机性能的影响。 板书设计 一、配气机构的作用 二、配气机构的组成 三、配气机构的类型 - 按气门个数分类 - 按气门布置位置分类 四、气门组 - 气门 - 气门座 - 气门导管 - 气门弹簧 - 气门弹簧座与气门锁片 - 气门油封 五、气门组的拆卸与清洁 六、气门组的检修 - 目视检查 - 气门测量 - 气门弹簧测量 - 密封性检查 - 研磨技巧 七、气门组的安装 八、气门的布置方式 九、充钠气门 教学反思 本节课内容较为丰富，涵盖了配气机构及气门组的多个方面。在教学过程中，大部分学生能够积极参与，动手操作能力得到了锻炼。但在气门研磨环节，部分学生表现出一定的困难，特别是气动研磨机的使用技巧需要进一步加强练习与指导。此外，充钠气门的工作原理部分学生理解不够深入，可以在后续教学中增加案例分析或动画演示，帮助学生更好地掌握这一难点知识。同时，鼓励学生多查阅资料，拓宽知识面，提高自主学习能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$