汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修7

1、廣東省南方技師學(xué)院廣東省南方高級(jí)技工學(xué)校實(shí) 習(xí) 課（一 體 化）教 案編號(hào)：NGQD-0707-23 版本號(hào)：A/1 頁(yè) 碼：1 編制/時(shí)間： 審核/時(shí)間： 批準(zhǔn)/時(shí)間：課 程名 稱汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修課 題項(xiàng)目二 曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修授 課班 級(jí)汽修高技1601授 課日 期2017/3/27-2017/3/31授 課時(shí) 數(shù)6學(xué)時(shí)教 學(xué)類 型一體化授新教 學(xué)方 法老師講解、示范，分組實(shí)操教材及參考資料教材、課件，維修手冊(cè)教 學(xué)目 標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1、掌握曲軸飛輪組的工作原理及作用； 2、掌握曲軸飛輪組主要零件的構(gòu)造和裝配連接關(guān)系；能力目標(biāo)：1、掌握曲軸飛輪組主要零件的檢測(cè)和維修方法； 2、掌握曲軸

2、飛輪組的拆檢規(guī)程及技術(shù)要求。教學(xué)重難點(diǎn)及其突出方法、化解方法重點(diǎn)：掌握曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除；難點(diǎn)：曲軸飛輪組的檢修及校正。化解方法：1、使用多媒體教學(xué)，利用圖片和動(dòng)畫的展示加深學(xué)生對(duì)曲軸飛輪組知識(shí)的理解。2、實(shí)物展示，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)體組的組成的零件的掌握，在實(shí)訓(xùn)室拆裝和檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果加以討論與分析。教 學(xué)對(duì) 象分 析此班對(duì)上周所學(xué)的內(nèi)容掌握的較好，遵守課堂紀(jì)律，聽從老師的安排有條理的進(jìn)行實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本次課的內(nèi)容對(duì)此班學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手操作中起著重要的作用，掌握了發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、作用和工作過程，希望學(xué)生能更加深刻理解發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和工作過程。教學(xué)資 源和材料多媒體教室

3、，發(fā)動(dòng)機(jī)6臺(tái)、百分表和磁力表座各4個(gè)、千分尺4個(gè)、塞尺4個(gè)、工具車6臺(tái)、常用工具2套工 作任 務(wù)情 景描 述1、教師利用多媒體講解曲軸飛輪組的工作原理、各零部件的名稱及裝配技術(shù)要求；2、教師示范曲軸飛輪組的拆裝與檢測(cè)和講述在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中需要注意的問題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)曲軸飛輪組的組成的掌握及常見故障檢修方法，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，要求學(xué)生能在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架上對(duì)活塞連桿組拆裝和檢測(cè)及校正。教 學(xué)內(nèi) 容概 要（一）曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)組成及工作原理；（二）曲軸飛輪組的拆檢規(guī)程及技術(shù)要求；（三）曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除；（四）曲軸飛輪組典型故障案例分析教 學(xué)反 思廣東省南方技師學(xué)院廣東省南方高級(jí)技工學(xué)校實(shí)

4、習(xí) 課（一 體 化）教 案編制/時(shí)間： 頁(yè) 碼：16 任 務(wù) 圖 紙曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修一、曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)組成及工作原理曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、帶輪、正時(shí)齒輪（或鏈輪）等組成。 1.曲軸（1）曲軸的功用及工作條件功用：是把活塞、連桿傳來(lái)的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)以及其他輔助裝置。工作條件：曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。（2）曲軸的材料：曲軸一般由45、40Cr、35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，最后進(jìn)行精加工。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用球墨鑄鐵曲軸（3）曲軸的構(gòu)造、組成及分

5、類 1）曲軸的組成主要包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等 曲拐。由一個(gè)曲柄銷（也稱連桿軸頸），左右兩個(gè)曲柄臂和左右兩個(gè)主軸頸所構(gòu)成的一個(gè)單元稱為曲拐。曲軸基本上由若干個(gè)單元曲拐構(gòu)成。 主軸頸和連桿軸頸：主軸頸是曲軸的支承部分。每個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸的，稱為全支承曲軸。其特點(diǎn)主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱為非全支承曲軸。其特點(diǎn)（如圖2-68）。曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤(rùn)滑主軸頸和連桿軸頸。 曲柄和平衡重：曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。其斷面主要有方形、圓形 圖2-67 曲軸的組成與橢圓形三種。平

6、衡重塊用來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 前端軸與后端軸 a.作用：前端軸用來(lái)安裝正時(shí)齒輪、帶輪及起動(dòng)爪等；后端軸有凸緣盤，用來(lái)安裝飛輪。有的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)還裝有曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)發(fā)生器。前端軸的結(jié)構(gòu)，如圖2-70所示。b.前后端的密封：曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。 曲軸的軸向限位通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)的（翻邊軸瓦）。如圖2-71所示。2）曲軸的分類：按結(jié)構(gòu)組成不同可分為整體式曲軸（汽油機(jī)多采用此結(jié)構(gòu)）

7、和組合式曲軸（柴油機(jī)多采用此結(jié)構(gòu)）兩種，分別如圖2-73、2-74所示。按支承方式不同可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。其結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)分別如圖2-75、2-76所示4）曲拐布置與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序1）一般規(guī)律各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)些，最好是在發(fā)動(dòng)機(jī)的前半部和后半部交替進(jìn)行。避免進(jìn)氣重疊。V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右氣缸盡量交替作功。曲拐布置盡可能對(duì)稱、均勻以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平衡性好。2）常見曲軸曲拐的布置四行程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-77所示。四行程直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角為720°/4=180°；4個(gè)曲拐在同一平面內(nèi)；

8、發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序?yàn)?-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見表2-5、2-6。四行程V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-79所示。V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角仍為120°；3個(gè)曲拐互成120°；工作順序多為R1-L3-R3-L2-R2-L1。四行程V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-79所示。V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火間隔角仍為120°；3個(gè)曲拐互成120°；工作順序多為R1-L3-R3-L2-R2-L1。提示：對(duì)四行程多缸發(fā)動(dòng)機(jī)（4缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)）而言，其作功重疊角為：活塞走一個(gè)行程曲軸所轉(zhuǎn)過的角度（180°）作功間隔角（720

9、6;/缸數(shù)）。如四缸機(jī)，作功重疊角為：180°720°/4=0°；六缸機(jī)，作功重疊角為：180°720°/6=60°；八缸機(jī)，作功重疊角為：180°720°/8=90°；十二缸機(jī)，作功重疊角為：180°720°/12=120°。由此可知，發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，作功重疊角越大，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)，功率也越大。對(duì)V型氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)而言，面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇，右列氣缸用R表示，由前向后氣缸號(hào)分別為R1、R2、R3；左列氣缸用L表示，氣缸號(hào)分別為L(zhǎng)1、L2和L3。一般情況下，V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)只有3

10、個(gè)連桿軸頸，且每個(gè)軸頸上安裝2個(gè)連桿。如圖2-79所示。2.曲軸扭轉(zhuǎn)減震器為使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)，提高共振的臨界轉(zhuǎn)速，降低振幅，避免曲軸因疲勞斷裂，在曲軸前端的帶輪上裝有扭轉(zhuǎn)減振器。其工作原理是使曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能量消耗于減振器內(nèi)的摩擦，從而使振幅逐漸減小。常用的扭轉(zhuǎn)減振器有橡膠式、摩擦式和粘液（硅油）式等數(shù)種。如圖2-80橡膠式結(jié)構(gòu)示意圖3.飛輪1）飛輪的功用：主要是用來(lái)貯存作功行程的能量，以便克服其他行程的阻力，使曲軸能均勻地旋轉(zhuǎn)。圖2-81所示。2）飛輪的材料、工藝、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。4.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承有連桿小頭襯套、連桿大頭軸承、主軸承和曲軸止推軸承等。 （1）連桿軸承和主軸承：

11、連桿軸承和主軸承均承受交變載荷和高速摩擦，因此軸承材料必須具有足夠的抗疲勞強(qiáng)度，而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕。連桿軸承和主軸承均由上、下兩片軸瓦對(duì)合而成。 （2）曲軸推力軸承：曲軸止推軸承有翻邊軸瓦、半圓環(huán)止推片和止推軸承環(huán)3種形式。如圖2-83止推墊片位置圖。 翻邊軸瓦(是將軸瓦兩側(cè)翻邊作為止推面，在止推面上澆鑄減摩合金。軸瓦的止推面與曲軸止推面之間留有0.060.25mm的間隙，從而限制了曲軸軸向竄動(dòng)量。二、曲軸飛輪組的拆檢規(guī)程及技術(shù)要求（一）曲軸飛輪組的拆卸步驟：如圖2-84所示。1）旋松飛輪緊固螺釘，拆卸飛輪（飛輪較重，拆卸時(shí)注意安全）。2）拆卸曲軸前端及后端密封凸緣及油封。3）按圖2

12、-85螺釘序號(hào)從兩端到中間旋松曲軸主軸承蓋緊固螺釘，取下主軸承蓋。注意：各缸主軸承蓋有裝配標(biāo)記，不同缸的主軸承蓋及軸瓦不能互相調(diào)換。4）抬下曲軸，再將主軸承蓋及墊片按原位裝回，并將固定螺釘擰入少許。注意曲軸推力軸承的定位及開口的安裝方向。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)注意如下事項(xiàng)：安裝前應(yīng)全面清洗發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，尤其是相互配合的運(yùn)動(dòng)件表面應(yīng)保持清潔，并涂抹潤(rùn)滑油。安裝順序一般與拆卸順序相反，由內(nèi)向外進(jìn)行。 各配對(duì)的零部件不能互相調(diào)換,安裝方向也應(yīng)該正確。各零部件相對(duì)裝配關(guān)系應(yīng)保持。各緊固螺釘應(yīng)按規(guī)定力矩和方法擰緊。 （二）曲軸的檢修規(guī)程及技術(shù)要求 1.曲軸的損傷的檢測(cè)方法如圖2-86所示曲軸彎曲曲軸主軸頸同軸

13、度誤差大于0.05mm。曲軸扭曲連桿軸頸分配角誤差大于0°30。2）軸頸的磨損：曲軸主軸頸和連桿軸頸的磨損是不均勻的，且磨損有一定的規(guī)律性。主軸頸和連桿軸頸的最大磨損部位相互對(duì)應(yīng)，即各主軸頸的最大磨損靠近連桿軸頸一側(cè)；而連桿軸頸的最大磨損部位在主軸頸一側(cè)（見圈中部分）。曲軸軸頸沿軸向還有錐形磨損。3）曲軸的斷裂2.曲軸的檢測(cè)曲軸的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括：變形、磨損以及的裂紋檢測(cè)。1）用磁力探傷法或浸油敲擊法進(jìn)行裂紋的檢驗(yàn)。2）檢驗(yàn)彎曲時(shí)，以兩端主軸頸的公共軸線為基準(zhǔn)，檢查中間主軸頸的徑向圓跳動(dòng)誤差.3）將第一缸和最后一缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到水平位置，用高度尺分別測(cè)量第一缸連桿軸頸和最后一缸連桿軸頸

14、至平板的距離。4）曲軸軸頸磨損檢驗(yàn)，如圖2-875）曲軸軸承間隙檢查：曲軸軸承間隙是指曲軸的徑向和軸向間隙。軸承與軸頸之間的間隙，稱為曲軸的徑向間隙,其檢查方法，如圖2-88所示。表2-7 國(guó)內(nèi)普遍車型主軸承與連桿軸承軸向間隙 圖2-87 冷壓校驗(yàn)法（三）曲軸軸承的選配1. 軸承的常見損傷磨損、刮傷、燒傷、疲勞剝落。2. 軸承的選配1）根據(jù)曲軸軸頸的修理尺寸，選用與曲軸軸頸同一級(jí)修理尺寸的軸承。2）軸承厚度應(yīng)符合規(guī)定，新軸承裝入座孔內(nèi)，上下兩片的每端均應(yīng)高出接合平面 0.030.05mm，以保證軸承與座孔緊密貼合，提高散熱效果。 3）定位凸點(diǎn)完整，軸承背面光滑無(wú)斑點(diǎn)。4）彈性合適無(wú)啞聲。把新選

15、用的軸承放入。 軸承座后，要求軸承的曲率半徑R1大于座孔的曲率半徑R2，以保證軸承裝人座后，可供軸承自身彈力與軸承座貼合緊密。如圖2-90所示。選擇軸承概括為：根據(jù)軸頸選軸承，軸承長(zhǎng)寬符合標(biāo)準(zhǔn)，背面光滑凸點(diǎn)好，彈性合適，并無(wú)啞聲。3. 修配方法曲軸軸承的修配方法有刮削、鏜削和直接裝配法。巴氏合金的軸承用刮削或鏜削法修配。錫鋁和銅鉛合金的軸承用直接裝配法修配。1）軸承的手工刮配；2）軸承的鏜削：曲軸軸承的勝削在鏜瓦機(jī)上進(jìn)行；3）軸承的直接選配法：裝配時(shí)軸承蓋接合面內(nèi)不加墊片，但必須按規(guī)定的扭力上緊軸承螺栓。直接裝配的軸承與軸頸的接觸面積不小于 85，由軸承和軸頸的精加工而保證的。因錫鋁合金和銅鉛

16、合金的膨脹系數(shù)較大，要求軸承與軸頸的徑向配合間隙應(yīng)稍大些。（四）飛輪組的檢修規(guī)程及技術(shù)要求1.飛輪齒圈的檢修：常見的損壞是齒圈的磨損、輪齒折斷和離合器接觸的工作面磨損。而飛輪殼主要是與變速器結(jié)合平面的不平。見圖2-92所示。發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和曲軸裝在一起都要進(jìn)行精密的動(dòng)平衡，當(dāng)單獨(dú)更換曲軸和飛輪時(shí)，必須進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，以防止因曲軸的不平衡而引起振動(dòng)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)在修理中，不得隨便更換飛輪。參見圖2-93。1）當(dāng)飛輪工作面的磨損或起槽不超過0.5mm 時(shí)，可消除毛糙，允許繼續(xù)使用。深度大于0.5mm 時(shí)，應(yīng)光磨修復(fù)，但飛輪厚度不得低于新飛輪的2mm 。2）齒圈與起動(dòng)機(jī)齒輪因起動(dòng)發(fā)生撞擊，牙齒嚙合不良，

17、造成輪齒的磨損和損壞。若是單面磨損可翻面繼續(xù)使用，如果齒圈兩面均勻磨損超過30以上應(yīng)更換。齒圈與飛輪的配合有0.25 -0.64mm的過盈。裝配時(shí)，可將齒圈加熱到300-350 ，熱套在飛輪外周的凸緣上。2.安裝飛輪殼安裝飛輪殼，應(yīng)按下列順序進(jìn)行：1）檢查缸體后端面和飛輪殼連接面，并擦干凈。2）檢查缸體和飛輪殼定位孔。3）安裝飛輪殼，用兩只定位銷定位并擰上螺母或螺栓。4）檢查飛輪殼安裝變速器的突緣孔的軸線應(yīng)與曲軸軸線的同軸度偏差不得大于0.40mm 。把千分表架固定在曲軸法蘭上，表頭放在殼體內(nèi)表面上，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸來(lái)檢查殼體內(nèi)表面與曲軸同軸度公差。參見圖2-94。5）檢查安裝變速器殼的平面是否垂直于

18、曲軸軸線，其垂直度偏差不得大于0.2mm。在測(cè)量時(shí)要使千分表頭與飛輪殼的端面垂直，旋轉(zhuǎn)曲軸來(lái)檢查其垂直度偏差。在調(diào)整過程中，只能移動(dòng)飛輪殼，嚴(yán)禁移動(dòng)缸體。6）重新擰緊加固螺母或螺栓。安裝飛輪應(yīng)注意的幾個(gè)問題：飛輪安裝前必須將曲軸大頭直徑及法蘭盤端面、螺紋孔、定位銷孔清理干凈，使飛輪與曲軸接合面無(wú)殘存臟物，以防飛輪安裝后出現(xiàn)擺差過大。用來(lái)固定飛輪的螺栓在安裝時(shí)必須交叉分兩次擰緊牢固，最終要達(dá)到規(guī)定的扭矩，以免使用過程中螺栓松動(dòng)。飛輪工作表面經(jīng)過修磨后，不可避免造成飛輪失去平衡，所以應(yīng)對(duì)飛輪進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)和調(diào)整，以防飛輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)，加速發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件的磨損。 飛輪安裝時(shí)必須使飛輪定位圓內(nèi)孔的中心

19、線與曲軸主軸軸線的中心在規(guī)定的同軸度公差范圍內(nèi)。安裝完畢必須檢查飛輪上的正時(shí)標(biāo)記位置是否對(duì)正三、曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組常見異響，主要有曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞銷響、活塞敲缸響、氣門腳響。發(fā)動(dòng)機(jī)常見異響故障原因及分析歸納下表2-8，詳細(xì)診斷流程以曲軸主軸承響為例進(jìn)行講解，見圖2-85所示。1）曲軸主軸承響故障診斷流程 表2-8 發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障原因與分析表 現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)突然加速時(shí)會(huì)發(fā)出沉重而有力的“鐺、鐺、鐺”或“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲，嚴(yán)重時(shí)機(jī)體發(fā)生很大振動(dòng)；響聲隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而增大，隨負(fù)荷的增加而增強(qiáng)，產(chǎn)生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內(nèi)；單缸斷火時(shí)響聲無(wú)明

20、顯變化，相鄰兩缸同時(shí)斷火時(shí)，響聲會(huì)明顯減弱；溫度變化時(shí)響聲不變化；機(jī)油壓力明顯降低。另外，后道軸承發(fā)響一般聲音鈍重發(fā)悶，前道軸承發(fā)響聲音較輕、較脆。曲軸軸向竄動(dòng)出現(xiàn)的響聲，在低速下采用微抖節(jié)氣門的方法，可聽到較沉重的“咯噔”、“咯噔”的響聲。2）原因： 主軸承蓋固定螺釘松動(dòng)； 主軸承減磨合金燒毀或脫落； 主軸承和軸頸磨損過甚、軸向止推裝置磨損過甚，造成徑向和軸向間隙過大；曲軸彎曲；機(jī)油壓力太低或機(jī)油變質(zhì)。3）診斷方法：按下列方法診斷，其流程圖如圖2-95所示。四、曲軸飛輪組典型案例分析 豐田皇冠3.0并非分離軸承異響 故障現(xiàn)象：一輛豐田皇冠3.0轎車，手動(dòng)變速器，駕駛員報(bào)修離合器分離軸承異響。教 學(xué) 活 動(dòng)教 學(xué)流 程內(nèi)容教學(xué)手段教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)材料時(shí)間分配組 織教 學(xué)清點(diǎn)人數(shù)，整頓課堂紀(jì)律。號(hào)召組織教師清點(diǎn)人數(shù)，整頓課堂紀(jì)律。學(xué)生舉手應(yīng)答點(diǎn)名、考勤表0.1課時(shí)知識(shí)回顧1、 活塞連桿組的組成及工作原理？2、 活塞連桿組常見故障的診斷方法？提問由教師提問，學(xué)生進(jìn)行回答學(xué)生應(yīng)能