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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修第2版)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與檢修(第2版)項(xiàng)目一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識項(xiàng)目二發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與
檢修項(xiàng)目三發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目四汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目五發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目六發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目七發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目八發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝與維護(hù)項(xiàng)目九發(fā)動(dòng)機(jī)綜合故障診斷與排除項(xiàng)目十柴油發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的定義;2.能正確敘述發(fā)動(dòng)機(jī)的分類;3.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其作用。?技能目標(biāo)能在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上正確找出兩大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)的部件。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,樹立高尚的職業(yè)道德。2.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生愛黨報(bào)國、敬業(yè)奉獻(xiàn)、服務(wù)人民的思想意識。建議課時(shí)2~3課時(shí)。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述
發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能夠把其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,包括內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)(蒸汽機(jī)等)、電動(dòng)機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)是燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒,首先將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能,進(jìn)而將熱能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前汽車上應(yīng)用最廣泛的是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。一、理論知識準(zhǔn)備
1.發(fā)動(dòng)機(jī)分類發(fā)動(dòng)機(jī)通??砂聪铝刑卣鞣诸悾海?)按照燃料分類:汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、生物燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等。(2)按照點(diǎn)火方式分類:點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。(3)按照冷卻方式分類:水冷發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。
(4)按照缸數(shù)分類:單缸發(fā)動(dòng)機(jī)、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。(5)按照排列方式:直列式、V形、對置式。(6)按照行程分類:四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述2.發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)汽油機(jī)和柴油機(jī)總體結(jié)構(gòu)略有區(qū)別。汽油機(jī)一般由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成,即曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng),而柴油機(jī)則缺少了點(diǎn)火系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述圖1-1發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)
1)曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩,以驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。
2)配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一汽缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和點(diǎn)火順序的要求,定時(shí)開啟和關(guān)閉各汽缸的進(jìn)、排氣門,使新鮮的可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時(shí)進(jìn)入汽缸,廢氣得以及時(shí)從汽缸排出,在壓縮與做功行程中,關(guān)閉氣門保證燃燒室的密封。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu),主要包括氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分。3)燃料供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入汽缸,使之在臨近壓縮終了時(shí)點(diǎn)火燃燒而膨脹做功。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)由空氣供給系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述4)潤滑系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),各運(yùn)動(dòng)零件均以一定的力作用在另一個(gè)零件上,很多傳動(dòng)零件都是在很小的間隙下做高速相對運(yùn)動(dòng),有了相對運(yùn)動(dòng),零件表面必然要產(chǎn)生摩擦,加速磨損。因此,為了減輕磨損,減小摩擦阻力,延長使用壽命,發(fā)動(dòng)機(jī)上都必須有潤滑系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)主要包括機(jī)油泵、集濾器、限壓閥、潤滑油道、機(jī)油濾清器、油底殼等部件。5)冷卻系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中產(chǎn)生的熱量會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度越來越高,如果不及時(shí)疏散熱量,將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作。冷卻系統(tǒng)主要利用液體循環(huán)將發(fā)動(dòng)機(jī)多余的熱量帶走并散發(fā)掉,確保發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度正常。冷卻系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套、水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻風(fēng)扇、儲液罐以及水管等組成。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述6)點(diǎn)火系統(tǒng)
點(diǎn)火系統(tǒng)的功用是在不同的工作情況下產(chǎn)生足夠的高壓電火花,點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣,保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)一般由低壓電源、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(或點(diǎn)火控制模塊)、點(diǎn)火線圈、火花塞、傳感器等部件組成。7)起動(dòng)系統(tǒng)因發(fā)動(dòng)機(jī)不能自行由靜止轉(zhuǎn)入工作狀態(tài),必須用外力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,直到曲軸達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始燃燒所必需的轉(zhuǎn)速,保證混合氣的形成、壓縮和點(diǎn)火能夠順利進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程,稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)主要由蓄電池、起動(dòng)機(jī)和起動(dòng)控制電路等組成,起動(dòng)控制電路包括點(diǎn)火開關(guān)、起動(dòng)繼電器、線束連接器以及導(dǎo)線等。
二、任務(wù)實(shí)施———發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)認(rèn)知1.準(zhǔn)備工作(1)將發(fā)動(dòng)機(jī)臺架擺放在實(shí)訓(xùn)區(qū)域,確保人員和設(shè)備的安全。(2)檢查實(shí)訓(xùn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備工作是否正常。(3)準(zhǔn)備汽油發(fā)動(dòng)機(jī)臺架1臺、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺架1臺、V形發(fā)動(dòng)機(jī)臺架1臺。2.操作步驟(1)將學(xué)生分成3個(gè)實(shí)訓(xùn)小組,每組確定一名組長。(2)在實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的同意下,按照工作單的引導(dǎo),完成發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。(3)觀察實(shí)訓(xùn)發(fā)動(dòng)機(jī),本次實(shí)訓(xùn)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)型號是
(4)觀察發(fā)動(dòng)機(jī),認(rèn)識發(fā)動(dòng)機(jī)外圍各部件,說出其名稱并記錄。本次實(shí)訓(xùn)所用發(fā)動(dòng)機(jī)外圍主要的附件有
任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述(5)分組討論發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu),做好記錄并向指導(dǎo)教師匯報(bào)。兩大機(jī)構(gòu)是:五大系統(tǒng)是:(6)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)教師的技能考核。(7)整理清潔工作場所,把發(fā)動(dòng)機(jī)臺架放回原處并確保安全。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述
四、技能考核標(biāo)準(zhǔn)
任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)概述任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語;2.能正確敘述發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理。?技能目標(biāo)1.能正確測量發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的行程;2.能正確計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的工作容積和壓縮比。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生合作意識、溝通能力、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和邏輯思維能力。2.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、分析和處理信息的能力,堅(jiān)持問題導(dǎo)向,不斷提出真正解決問題的新理念、新思路、新辦法。建議課時(shí)1~2課時(shí)。一、理論知識準(zhǔn)備1.發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語1)上止點(diǎn)、下止點(diǎn)活塞頂部離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處為上止點(diǎn),活塞頂部離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點(diǎn),如圖1-2所示。圖1-2發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語示意圖任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理2)活塞行程活塞行程是指活塞上、下止點(diǎn)間的距離,如圖1-2所示。曲軸每旋轉(zhuǎn)一周,活塞移動(dòng)兩個(gè)行程。3)汽缸工作容積汽缸工作容積是指活塞在運(yùn)動(dòng)過程中從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)間所掃過的容積,如圖1-2所示。4)燃燒室容積燃燒室容積是指活塞位于上止點(diǎn)時(shí),其頂部與汽缸蓋之間的容積如圖1-2所示。5)汽缸總?cè)莘e汽缸總?cè)莘e是指活塞位于下止點(diǎn)時(shí),其頂部上方整個(gè)空間的容積,如圖1-2所示。它等于汽缸工作容積與燃燒室容積之和。任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理6)發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積是指發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作容積的總和,即汽缸工作容積乘以缸數(shù),也稱發(fā)動(dòng)機(jī)排量。7)工作循環(huán)在汽缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒所釋放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一系列過程(包括進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣),稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中,每完成一個(gè)行程,曲軸旋轉(zhuǎn)180°,每完成一個(gè)工作循環(huán),曲軸旋轉(zhuǎn)720°。任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理
8)壓縮比汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。壓縮比的大小表示汽缸內(nèi)氣體被壓縮的程度,壓縮比越大,壓縮終了時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度越高。9)空燃比可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比稱為空燃比,用A/F(A:air———空氣,F(xiàn):fuel———燃料)表示。從理論上說,每克燃料完全燃燒所需的最少的空氣克數(shù),稱為理論空燃比。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)理論空燃比為14.7。任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理2.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程依次為進(jìn)氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程,如圖1-3所示。1)進(jìn)氣行程進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng),活塞上方的汽缸容積增大,產(chǎn)生一定真空度,在真空吸力作用下,通過汽油噴射裝置霧化的汽油,與空氣混合形成可燃混合氣,由進(jìn)氣道和進(jìn)氣門吸入汽缸內(nèi)。進(jìn)氣過程一直延續(xù)到活塞過了下止點(diǎn)進(jìn)氣門關(guān)閉為止。(a)進(jìn)氣行程任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理2)壓縮行程進(jìn)排氣門全部關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)開始向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),壓縮缸內(nèi)可燃混合氣,混合氣溫度升高,壓力上升?;钊R近上止點(diǎn)前,可燃混合氣壓力上升到0.6~1.2MPa,溫度可達(dá)330~430℃。(b)壓縮行程任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理3)做功行程在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí),裝在汽缸蓋上方的火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃所壓縮的可燃混合氣??扇蓟旌蠚馊紵蠓懦龃罅康臒崃?,缸內(nèi)燃?xì)鈮毫蜏囟妊杆偕仙?,最高燃燒壓力可達(dá)3~6MPa,最高燃燒溫度可達(dá)2200~2500℃。高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞快速向下止點(diǎn)移動(dòng),通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對外做功。
(c)作功行程任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理4)排氣行程排氣門開啟,進(jìn)氣門依然關(guān)閉,活塞在曲軸的帶動(dòng)下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)行。廢氣在汽缸內(nèi)部壓力和活塞的驅(qū)趕作用下從排氣門被強(qiáng)制排出汽缸。至活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)時(shí),排氣門關(guān)閉,排氣行程結(jié)束。排氣行程結(jié)束后,進(jìn)氣門再次開啟,發(fā)動(dòng)機(jī)又開始下一個(gè)工作循環(huán)。如此周而復(fù)始,發(fā)動(dòng)機(jī)就自行運(yùn)轉(zhuǎn)起來。(d)排氣行程任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理二、任務(wù)實(shí)施———發(fā)動(dòng)機(jī)活塞行程的測量1.準(zhǔn)備工作(1)將發(fā)動(dòng)機(jī)擺放在實(shí)訓(xùn)區(qū)域,確保人員和設(shè)備的安全。(2)檢查實(shí)訓(xùn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備是否正常工作。
(3)準(zhǔn)備汽油發(fā)動(dòng)機(jī)臺架1臺、發(fā)動(dòng)機(jī)檢修工作臺1臺、游標(biāo)卡尺1個(gè)、扭力扳手1把、常用工具1套。(4)與實(shí)訓(xùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)配套的維修手冊1本(紙質(zhì)或電子版及計(jì)算機(jī)終端)。2.操作步驟(1)將工具分類擺放,觀察并認(rèn)識工具,記錄本次實(shí)訓(xùn)所領(lǐng)用的主要工具。(2)查閱維修手冊,按照維修手冊的指導(dǎo)拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)附件。(3)查閱維修手冊,按照維修手冊的指導(dǎo)拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋罩和汽缸蓋。(4)通過轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,把活塞搖轉(zhuǎn)到上止點(diǎn),記錄上止點(diǎn)的位置。(5)通過轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,把活塞搖轉(zhuǎn)到下止點(diǎn),用游標(biāo)卡尺測量上止點(diǎn)和下止點(diǎn)間的距離。(6)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)教師的技能考核。(7)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理四、技能考核表任務(wù)2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和工作原理任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo);2.能簡單敘述發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性。?技能目標(biāo)1.能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性和負(fù)荷特性曲線圖對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行正確分析;2.能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線圖對發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行正確分析。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生從個(gè)案中找到共性、總結(jié)規(guī)律、積累經(jīng)驗(yàn)的能力,以科學(xué)的態(tài)度對待科學(xué)。2.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中敢擔(dān)當(dāng)、能吃苦的好品質(zhì)。建議課時(shí)1課時(shí)。一、理論知識準(zhǔn)備1.發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)用來表征發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn),并作為評價(jià)各類發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)劣的依據(jù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)主要有動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)。1)動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力大小的指標(biāo),一般用發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩作為評價(jià)指標(biāo)。(1)有效功率。發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率,用Pe表示,單位為kW。它等于發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。有效功率可以利用測功機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺架上測出。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性(2)有效轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī)對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩,用Me表示,單位一般是N·m。Me和Pe之間有如下關(guān)系:式中:n———發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性2)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一般用有效燃油消耗率表示。發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量(以g為單位)稱為有效燃油消耗率,用ge表示。ge可用下式計(jì)算:式中:GT———發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)每小時(shí)耗油量,kg/h(可由試驗(yàn)確定)。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性3)環(huán)境指標(biāo)環(huán)境指標(biāo)主要指發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能和噪聲水平。(1)發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能。排放指標(biāo)主要是指從發(fā)動(dòng)機(jī)油箱、曲軸箱排出的氣體和從汽缸排出的廢氣中所含的有害排放物的量。汽車排放的主要污染物有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔铮℉C)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳(CO2)和微粒物(PM),如圖1-4所示。圖1-4發(fā)動(dòng)機(jī)的污染源及其污染物任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性這些有害氣體產(chǎn)生的原因各異,CO是燃油氧化不完全的中間產(chǎn)物,當(dāng)氧氣不充足時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO,混合氣濃度大及混合氣不均勻都會(huì)使排氣中的CO增加。HC是燃料中未燃燒的物質(zhì),由于混合氣不均勻、燃燒室壁冷等原因造成部分燃油未來得及燃燒就被排放出去。NOx是燃料(汽油)在燃燒過程中高溫產(chǎn)生的一種物質(zhì)。PM也是燃油燃燒時(shí)缺氧產(chǎn)生的一種物質(zhì)。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的聲強(qiáng)很大的聲音,直接從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體及其主要附件向空間傳出的聲音,都屬于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲隨機(jī)型、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及運(yùn)行情況等的不同而有差異。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲主要來源于燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲。燃燒噪聲是由于汽缸內(nèi)周期變化的氣體壓力的作用而產(chǎn)生的;機(jī)械噪聲是由于運(yùn)動(dòng)件之間以及運(yùn)動(dòng)件與固定件之間周期性變化的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,主要有活塞敲擊噪聲和氣門機(jī)械噪聲;空氣動(dòng)力噪聲是由于氣體擾動(dòng)以及氣體和其他物體相互作用而產(chǎn)生的噪聲,包括進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲和風(fēng)扇噪聲。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性4)可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)可靠性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的使用條件下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),正常持續(xù)工作能力的指標(biāo)。可靠性有多種評價(jià)方法,如首次故障行駛里程、平均故障間隔里程等。耐久性指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性2.發(fā)動(dòng)機(jī)特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)(動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能等)隨工況變化而變化的關(guān)系稱發(fā)動(dòng)機(jī)特性。其中與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的性能特性主要有發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、負(fù)荷特性及萬有特性等。將發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系以曲線表示,此曲線稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。1)速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度、功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系,包括外特性和部分速度特性,目的是研究發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。速度特性是用實(shí)驗(yàn)方法在內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)臺上測定的。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性(1)外特性。發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度為100%時(shí)測得的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率(轉(zhuǎn)矩)隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。功率曲線和轉(zhuǎn)矩曲線都呈現(xiàn)凸形曲線,但兩者表現(xiàn)是不一樣的。功率曲線在較低轉(zhuǎn)速下數(shù)值很小,但隨轉(zhuǎn)速增加而迅速增長,轉(zhuǎn)速增加到一定區(qū)間后,功率增長速度變緩,直至最大值后就會(huì)下降,盡管此時(shí)轉(zhuǎn)速仍會(huì)繼續(xù)增長,大眾EA2111.6L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線如圖1-5所示。圖1-5EA211發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性(2)部分速度特性。當(dāng)汽油機(jī)節(jié)氣門部分開啟時(shí)所測得的速度特性稱為部分速度特性。汽油機(jī)在全、中、小三種負(fù)荷時(shí)速度特性曲線如圖1-6所示,其中be表示燃油消耗率,bi表示每小時(shí)消耗油量。圖1-6汽油機(jī)部分速度特性曲線任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性2)負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變時(shí),其性能指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性曲線是指發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下,其動(dòng)力性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)的變化規(guī)律,即發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)燃油消耗量及燃油消耗率等指標(biāo)隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而變化的關(guān)系曲線,汽油機(jī)部分負(fù)荷特性曲線如圖1-7所示。汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線的特征,開始起動(dòng)時(shí)ge最大,但隨節(jié)氣門逐漸開啟負(fù)荷增大而ge減少直至最低點(diǎn),此時(shí)節(jié)氣門接近全開。繼續(xù)開大節(jié)氣門,ge又會(huì)開始上升,曲線呈現(xiàn)一條內(nèi)凹拋物線。曲線的最小ge值越低越好,同時(shí)ge隨負(fù)荷的變化越平緩,發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷下工作的經(jīng)濟(jì)性越好。從曲線的形狀,可以分析出哪一個(gè)負(fù)荷區(qū)域是最經(jīng)濟(jì)的。圖1-7汽油機(jī)部分負(fù)荷特性曲線任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性3)萬有特性內(nèi)燃機(jī)的速度特性和負(fù)荷特性都只能表達(dá)兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系,為了表示三個(gè)或者三個(gè)以上參數(shù)之間的關(guān)系,可以采用多參數(shù)特性,即萬有特性。萬有特性曲線是以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo),以轉(zhuǎn)矩或平均有效壓力為縱坐標(biāo),在圖上畫出許多等耗油率曲線和等功率曲線,如圖1-8所示。萬有特性曲線實(shí)質(zhì)上是所有負(fù)荷特性和速度特性曲線的合成。它可以表示發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)工作范圍內(nèi)主要參數(shù)的變化關(guān)系,用它可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的工作區(qū)域,當(dāng)然也可以確定某一排放污染物的最小值區(qū)域等。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性圖1-8發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性二、任務(wù)實(shí)施———發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線的認(rèn)知1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備某一款發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性和負(fù)荷特性曲線圖。
(2)準(zhǔn)備某一款發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線圖。
2.操作步驟(1)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖。外特性曲線圖是(2)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖的功率曲線,最大功率對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是(3)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖的轉(zhuǎn)矩曲線,最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是(4)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線圖,負(fù)荷特性曲線圖是(5)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性曲線圖,萬有特性曲線圖是(6)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性曲線圖,找出發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)工作區(qū)域。
(7)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后。對工作過程進(jìn)行自我評價(jià)。提交實(shí)訓(xùn)工作單。接受指導(dǎo)教師的技能考核。
(8)整理并清潔工作場所,。清點(diǎn)和收拾借出的資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性三、評價(jià)與反饋1.自我評價(jià)(1)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)。你是否已經(jīng)知道以下問題的答案:①發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線表示什么意思?
②發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性曲線表示什么意思?③發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線表示什么意思?(2)通過發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線如何確定發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的工作區(qū)域?(3)實(shí)訓(xùn)過程完成情況如何?(4)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)。你認(rèn)為自己的知識和技能還有哪些欠缺任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性任務(wù)3汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)和特性中國汽車之父--饒斌饒斌(1913-1987年),原名饒鴻熹,出生于吉林省吉林市,中國汽車工業(yè)奠基人,享有“中國汽車之父”的盛譽(yù)。他在中華人民共和國成立后參與了第一汽車制造廠(簡稱“一汽”)的籌建工作,1956年7月14日,在擔(dān)任一汽廠長期間,一汽總裝線上開出由中國人自已制造的第一批解放牌載貨汽車,結(jié)束了中國不能自主制造汽車的歷史。此外,他還主導(dǎo)了第二汽車制造廠的建立,并推動(dòng)了一系列中外合資企業(yè)的創(chuàng)建,包括北京吉普車廠和上海大眾汽車廠,這些舉措結(jié)束了中國汽車產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口的歷史。饒斌還提出了發(fā)展轎車工業(yè)的想法,并且在其任期內(nèi)積極推廣個(gè)人購買汽車的政策,為實(shí)現(xiàn)普通民眾能夠乘坐轎車的愿望作出了巨大貢獻(xiàn)。饒斌因其對中國汽車工業(yè)的莫基作用和對行業(yè)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響,被尊稱為“中國汽車工業(yè)之父”。拓展閱讀“中國的福特”--支秉淵我國有這樣一位汽車工業(yè)的開拓者,曾被《大公報(bào)》稱為“中國福特”,他就是支秉淵。1939年,在支秉淵等人的努力下,我國第一部自制的高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)成功試制。三年后,我國第一輛高速柴油汽車也隨之誕生,被載入汽車工業(yè)發(fā)展史冊。上海工業(yè)史學(xué)家劉浩林評價(jià)道:“支秉淵造的這輛車,在嚴(yán)格意義上可以說中國人自己造的第一輛車,因?yàn)檫@輛車的發(fā)動(dòng)機(jī)是支秉淵自己造的,它的變速器、傳動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等幾乎所有的零部件都是支秉淵自己造的,非常了不起?!庇捎谥П鼫Y在制造內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的開創(chuàng)性成就,當(dāng)時(shí)《大公報(bào)》發(fā)表文章將支秉淵喻為“中國的福特”。拓展閱讀THANKYOU汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修(第2版)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與檢修(第2版)項(xiàng)目一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識項(xiàng)目二發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與
檢修項(xiàng)目三發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目四汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目五發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目六發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目七發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目八發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝與維護(hù)項(xiàng)目九發(fā)動(dòng)機(jī)綜合故障診斷與排除項(xiàng)目十柴油發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目二發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確敘述機(jī)體組的作用與組成;2.能正確描述機(jī)體組主要部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理;3.能正確敘述機(jī)體組主要部件的作用與分類;?技能目標(biāo)1.能規(guī)范對汽缸蓋進(jìn)行平面度檢測;2.能規(guī)范對汽缸進(jìn)行圓度與圓柱度檢測。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過對發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組的檢修?形成熱愛勞動(dòng)、敬業(yè)奉獻(xiàn)、服務(wù)人民的精神;2.通過技能實(shí)訓(xùn)、質(zhì)量檢查?培育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)扎實(shí)、精益求精的工匠精神?建議課時(shí)3~5課時(shí)。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修一、理論知識準(zhǔn)備機(jī)體組是發(fā)動(dòng)機(jī)的支架,是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)部件安裝和配合的基體。機(jī)體組主要由汽缸蓋、汽缸蓋罩、汽缸墊、汽缸體、主軸承蓋和油底殼等組成,如圖2-1所示。而機(jī)體組的部分又分別是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、汽油噴射系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的組成部分,因此,嚴(yán)格地區(qū)別發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)所歸屬零部件比較困難。圖2-1發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修1.汽缸體1)結(jié)構(gòu)汽缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的主體,是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架,其內(nèi)部引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱形空腔稱為汽缸。汽缸的作用是引導(dǎo)活塞和散發(fā)燃燒過程中產(chǎn)生的多余熱量,汽缸工作表面除承受燃燒氣體的高溫高壓外,活塞還在其中作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所以汽缸體必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨和抗腐性,同時(shí)還要具備質(zhì)量輕、散熱好的特性。發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體通常采用含鎳量高、硬度較高的鑄鐵制造,并且在汽缸體上鑄有許多加強(qiáng)筋,如圖2-2所示。隨著制造工藝的提高以及技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在越來越多的汽缸體采用鋁合金結(jié)構(gòu),以減輕質(zhì)量。汽缸體下半部為支承曲軸的曲軸箱,內(nèi)部鑄有冷卻水套和潤滑油道。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修2)分類
按材料的不同,汽缸體可分為鑄鐵汽缸體和鋁合金汽缸體。鑄鐵汽缸體強(qiáng)度、剛度及耐磨性能較好。但汽缸體比較笨重。散熱性差。如圖2-2所示。鋁合金汽缸體質(zhì)量輕、散熱好,適合于中小型發(fā)動(dòng)機(jī),但其強(qiáng)度、剛度較低,耐磨性較差,成本相對較高,如圖2-3所示。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修圖2-2鑄鐵氣缸體圖2-3鋁合金氣缸體
(3)汽缸體端面發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體有上下兩個(gè)端面,上端面安裝有用于固定汽缸墊和汽缸蓋的定位銷,同時(shí)有連通汽缸蓋和汽缸體的水道、潤滑油道及其回油道,為了保證汽缸蓋和汽缸體之間的密封性,汽缸上端面需要有較好的平面度。汽缸體下端面與油底殼相連,兩者間的接合依靠密封墊來密封,如果密封不良,將會(huì)造成汽缸體下端面與油底殼之間的接合處漏油,如圖2-4所示。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修圖2-4氣缸體端面3)汽缸體端面
發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體有上下兩個(gè)端面。上端面安裝有用于固定汽缸墊和汽缸蓋的定位銷,同時(shí)有連通汽缸蓋和汽缸體的水道、潤滑油道及其回油道。為了保證汽缸蓋和汽缸體之間的密封性,汽缸上端面需要有較好的平面度。汽缸體下端面與油底殼相連,兩者間的接合依靠密封墊來密封,如果密封不良,將會(huì)造成汽缸體下端面與油底殼之間的接合處漏油,如圖2-6所示。圖2-6汽缸體端面任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修2.汽缸套目前廣泛應(yīng)用的是在汽缸體內(nèi)鑲?cè)肫滋?,汽缸套是一個(gè)圓筒形零件,鑲嵌在汽缸體孔中,活塞在汽缸套內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),其外由冷卻液冷卻。尤其是鋁合金汽缸體耐磨性較差,通常需要在汽缸體內(nèi)鑲?cè)肫滋?,這種結(jié)構(gòu)大大提高了汽缸體的使用壽命。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修1)干式汽缸套干式汽缸套安裝在汽缸套座孔內(nèi),其外壁不與冷卻液接觸,壁厚一般為1~3mm,如圖2-5所示。干式汽缸套的外圓表面和汽缸套座孔內(nèi)表面均須精細(xì)加工,一般采用過盈配合以保證配合精度。干式汽缸套具有整體式汽缸體的特點(diǎn),其強(qiáng)度和剛度都較好,但加工比較復(fù)雜,散熱性能較差,溫度分布不均勻,容易發(fā)生局部變形,拆裝也不方便。圖2-5干式汽缸套任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修2)濕式汽缸套濕式汽缸套外壁與冷卻液直接接觸,如圖2-6所示。其壁厚達(dá)5~9mm,以微小的裝配間隙放入汽缸中。濕式汽缸套的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體上沒有密封水套,容易鑄造,傳熱好,溫度分布比較均勻,修理方便,不必將發(fā)動(dòng)機(jī)從汽車上拆下就可更換汽缸套。缺點(diǎn)是機(jī)體剛度差,易產(chǎn)生穴蝕,且易漏氣漏水。濕式汽缸套多應(yīng)用在柴油機(jī)上。圖2-6濕式汽缸套任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修3.汽缸蓋汽缸蓋位于汽缸頂部,它構(gòu)成燃燒室的頂部,結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。汽缸蓋的上部鉆有火花塞安裝孔、噴油器安裝孔、進(jìn)氣口、排氣口,側(cè)面鑄有進(jìn)排氣通道孔,內(nèi)部還加工有氣門導(dǎo)管及冷卻液通道。汽缸蓋一般用優(yōu)質(zhì)鑄鐵或鋁合金材料鑄造,需要承受高溫,鋁合金汽缸蓋因其具有質(zhì)量輕、易澆鑄、散熱好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在被越來越多的發(fā)動(dòng)機(jī)采用。汽缸蓋上端面與氣門蓋罩相接合,下端面通過汽缸襯墊與汽缸體上端面配合,由汽缸蓋螺栓固定。若凸輪軸安裝在汽缸蓋上,則汽缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔或凸輪軸軸承座及其潤滑油道。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修圖2-7汽缸蓋任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修4.燃燒室活塞位于上止點(diǎn)時(shí),活塞頂面以上與汽缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主要有半球形燃燒室、楔形燃燒室、浴盆形燃燒室、多球形燃燒室和篷形燃燒室等類型,如圖2-8所示。圖2-8燃燒室類型任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修二、任務(wù)實(shí)施(一)汽缸蓋平面度檢測1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備所需要的刀口尺、塞尺等量具。(2)準(zhǔn)備被測汽缸蓋,以及筆記本、筆等記錄用具。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)查詢技術(shù)資料獲取被測汽缸蓋技術(shù)參數(shù)。(2)汽缸蓋測量時(shí)的測量點(diǎn)要嚴(yán)格按照工藝文件的要求進(jìn)行,汽缸蓋的平面度≤0.05mm可用,最大允許量必須使凸輪軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。3.操作步驟(1)清除汽缸蓋表面污物。(2)把刀口尺平放于不同的檢測位置。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修
(3)輕輕翻轉(zhuǎn)刀口尺,使刀口尺的刃口與汽缸蓋被測位置表面接觸。用塞尺測量刀口尺與汽缸蓋之間的間隙,如圖2-10所示。圖2-10汽缸蓋平面度測量1~5-刀口尺所放位置任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修(4)記錄測量的數(shù)值,根據(jù)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測結(jié)果判斷。汽缸蓋下平面可根據(jù)情況采用磨削等方法予以修平。(5)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(6)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。(二)汽缸圓度和圓柱度檢測1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備所需要的游標(biāo)卡尺、量缸表、外徑千分尺、百分表等量具。(2)準(zhǔn)備被測汽缸,以及筆記本、筆等記錄用具。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)查詢技術(shù)資料獲取被測汽缸的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),或用游標(biāo)卡尺測取大概直徑。(2)量具誤差檢驗(yàn)校準(zhǔn)。3.操作步驟(1)用游標(biāo)卡尺預(yù)測量汽缸直徑,確定被測汽缸的標(biāo)準(zhǔn)缸徑。(2)根據(jù)汽缸直徑選擇適合的接桿,組裝量缸表。(3)把內(nèi)徑百分表裝入表?xiàng)U的上端,并使表盤朝向測量桿的活動(dòng)點(diǎn),以便于觀察。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修
(4)用外徑千分尺測量量缸表下端接桿處長度,調(diào)整使其大于缸徑2~3mm,鎖緊測量桿螺母,并記錄,如圖2-11所示。圖2-11量缸表測量任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修(5)將量缸表的測量桿伸入汽缸,分別對汽缸的上、中、下位置的橫縱2個(gè)方向進(jìn)行測量,共計(jì)測量6次,并記錄。在測量上、下位置時(shí),都是距汽缸上下平面10mm處測量,如圖2-12所示。圖2-12汽缸測量1-導(dǎo)板;2-探頭任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修(6)數(shù)值計(jì)算。基準(zhǔn)長度減去測量表中變化的數(shù)值即為所測的直徑。(7)計(jì)算與判斷。①汽缸圓度計(jì)算。圓度誤差=(測量最大值-測量最小值)/2,最大值、最小值分別是同一平面的測量數(shù)據(jù)。②汽缸圓柱度計(jì)算。圓柱度誤差=(測量最大值-測量最小值)/2,最大值、最小值分別是所有的測量數(shù)據(jù)。③參考標(biāo)準(zhǔn)見表2-1。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修④汽缸圓度公差:汽油機(jī)為0.05mm,柴油機(jī)為0.065mm。汽缸圓柱度公差:汽油機(jī)為0.20mm,柴油機(jī)為0.25mm。如超出此范圍,則應(yīng)進(jìn)行鏜缸修理。(8)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(9)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修三、評價(jià)與反饋1.自我評價(jià)(1)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)你是否已經(jīng)知道以下問題:①發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組的作用與組成是什么?②汽缸體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及類型有哪些?③汽缸蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用有哪些?④汽缸墊的作用與分類有哪些?⑤油底殼的作用與分類有哪些?(2)汽缸蓋平面度檢測與汽缸檢測使用的量具有哪些?(3)實(shí)訓(xùn)完成情況如何?(4)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí),你認(rèn)為自己的知識和技能還有哪些欠缺?簽名:______________年____月____日任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修四、技能考核標(biāo)準(zhǔn)(表2-3)任務(wù)1機(jī)體組構(gòu)造與檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確敘述活塞連桿組的組成與作用;2.能正確描述活塞連桿組的結(jié)構(gòu)與工作原理。?技能目標(biāo)1.能規(guī)范對活塞連桿組進(jìn)行裝配;2.能規(guī)范對活塞進(jìn)行拆裝;3.能規(guī)范對活塞及活塞環(huán)進(jìn)行檢測。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過對活塞欄桿組的檢修,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和精益求精的工匠精神;2.通過技能實(shí)訓(xùn)、質(zhì)量檢查,培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范意識、質(zhì)量意識、溝通能力、動(dòng)手能力、邏輯思維能力。建議課時(shí)3~5課時(shí)。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修一、理論知識準(zhǔn)備活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿及連桿軸瓦等組成?;钊B桿組將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)將作用于活塞頂上的燃燒氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩,以驅(qū)動(dòng)汽車行駛,如圖2-13所示。圖2-13活塞連桿組件任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修1.活塞活塞的作用是承受混合氣燃燒后產(chǎn)生的壓力,并將此壓力通過活塞銷傳給連桿,最終傳遞至曲軸,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。此外,活塞還與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室?;钊苫钊敳?、頭部、裙部三部分組成,如圖2-14所示。圖2-14活塞結(jié)構(gòu)任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修1)活塞頂部活塞頂部的形狀通常有平頂、凸頂和凹頂三種,如圖2-15所示。平頂活塞吸熱面積小,制造工藝簡單,廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī);凸頂活塞強(qiáng)度和剛度較高,可以增大壓縮比,但吸熱面積大,應(yīng)用于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)較多;凹頂活塞上加工或鑄造的凹槽主要用來配合壓縮比,同時(shí)可避免因正時(shí)皮帶斷裂而導(dǎo)致的活塞頂與氣門相互撞擊。圖2-15活塞頂結(jié)構(gòu)任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修2)活塞頭部最下一道活塞環(huán)槽以上的部分稱為活塞頭部,其主要作用是:承受氣體壓力,并傳給連桿;與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)對汽缸的密封;將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給汽缸壁?;钊^部一般有兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽。氣環(huán)槽一般具有同樣的寬度,油環(huán)槽比氣環(huán)槽寬度大,且槽底加工有回油孔,方便油環(huán)刮下的潤滑油流回油底殼。3)活塞裙部活塞環(huán)槽以下的部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在汽缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)并承受側(cè)壓力?;钊共颗c汽缸壁表面的接觸面積直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦損失。然而接觸面積小則油膜厚度也減小,當(dāng)油膜厚度過小,將導(dǎo)致摩擦力增大??s短活塞裙部可以減小接觸面而降低摩擦力,但會(huì)增大活塞的晃動(dòng)而造成裙頂和裙底的接觸應(yīng)力升高,影響活塞的工作性能。
任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修2.活塞環(huán)活塞環(huán)安裝于活塞頭部的活塞環(huán)槽中,其作用是:密封燃燒室,防止高壓氣體從活塞處泄漏;刮除汽缸壁多余機(jī)油,并在汽缸壁涂抹一層均勻的油膜;將活塞的熱量傳遞到缸壁上,并通過冷卻系統(tǒng)進(jìn)行散熱?;钊h(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種類型,氣環(huán)位于活塞上部,油環(huán)位于氣環(huán)之下,如圖2-16所示。圖2-16活塞環(huán)任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修1)氣環(huán)氣環(huán)裝在活塞頭部上端的環(huán)槽內(nèi),用來防止漏氣,將活塞頭部的熱量傳遞到汽缸壁,疏散活塞的熱量。氣環(huán)一般都標(biāo)有標(biāo)記來指示安裝方向,安裝時(shí)必須將有標(biāo)記的一面朝向活塞頂部。由于活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是正圓形,其外廓尺寸比汽缸直徑大,當(dāng)活塞環(huán)裝入汽缸后,在其自身的彈力作用下環(huán)的外圓面與汽缸壁緊貼從而形成垂直密封面。當(dāng)活塞下行時(shí),活塞環(huán)緊貼活塞環(huán)槽上端面,形成水平封面,同理,活塞上行時(shí)也能形成水平封面,如圖2-17所示。由于采用多道活塞環(huán),在裝配時(shí)環(huán)的開口相互錯(cuò)開,形成迷宮式漏氣通道,所以氣體在通道內(nèi)的流動(dòng)阻力很大,最后漏入曲軸箱內(nèi)的氣體就非常少了,一般僅為進(jìn)氣量的0.2%~1.0%。圖2-17活塞環(huán)密封任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(1)活塞環(huán)間隙。為了防止活塞環(huán)受熱膨脹卡死在汽缸內(nèi),活塞環(huán)設(shè)計(jì)有三種間隙,即活塞環(huán)側(cè)隙、背隙和端隙。活塞環(huán)與環(huán)槽端面之間的間隙稱為側(cè)隙,活塞環(huán)寬度與環(huán)槽深度的差值稱為背隙,活塞環(huán)在上止點(diǎn)時(shí)環(huán)的開口間隙稱為端隙,如圖2-18所示?;钊h(huán)對間隙的要求非常高,如果間隙過大會(huì)導(dǎo)致密封性變差;如果間隙過小,活塞環(huán)受熱膨脹可能會(huì)在環(huán)槽內(nèi)形成卡滯,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障。圖2-18活塞環(huán)間隙任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(2)氣環(huán)截面。氣環(huán)的截面對于汽缸的密封和潤滑影響很大,不同的發(fā)動(dòng)機(jī)對氣環(huán)密封性的要求也不同,其氣環(huán)的截面也有差異。氣環(huán)根據(jù)其截面形狀分為矩形環(huán)、錐面環(huán)、扭曲環(huán)、梯形環(huán)和桶面環(huán),如圖2-19所示。圖2-19氣環(huán)截面任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修2)油環(huán)油環(huán)安裝在氣環(huán)之下,用來刮落附著在汽缸壁上的潤滑油,防止機(jī)油進(jìn)入燃燒室。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)通常使用組合油環(huán),組合油環(huán)由上、下兩個(gè)刮片和中間的襯環(huán)組成,如圖2-20所示。襯環(huán)具有彈性和張力,其外圍直徑比汽缸直徑略大一些,可將刮片緊緊壓向汽缸壁。這種油環(huán)質(zhì)量小,回油順暢,刮油效果明顯。圖2-20組合油環(huán)任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修3.活塞銷活塞銷是裝在活塞裙部的空心圓柱體銷子,它的中部穿過連桿小頭孔,用來連接活塞和連桿,把活塞承受的氣體作用力傳給連桿,如圖2-21所示。塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有全浮式和半浮式兩種方式,如圖2-22所示。圖2-23活塞銷任務(wù)2曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修圖2-24活塞銷類型1)全浮式全浮式活塞銷,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對運(yùn)動(dòng),活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動(dòng),使磨損均勻。為了防止全浮式活塞銷軸向竄動(dòng),在活塞銷兩端裝有擋圈或卡環(huán),進(jìn)行軸向定位。由于活塞是鋁合金材料,而活塞銷采用鋼材料,兩者膨脹系數(shù)不同,鋁合金比鋼熱膨脹量大。為了保證高溫工作時(shí)活塞銷與活塞銷孔為過盈配合,裝配時(shí)先把鋁活塞加熱到一定溫度,然后再把活塞銷裝入。2)半浮式半浮式活塞銷,安裝的特點(diǎn)是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接,活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng),而和連桿小頭沒有相對運(yùn)動(dòng)。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修4.連桿組連桿組連接著活塞組與曲軸飛輪組,其作用是將活塞承受的力傳給曲軸,將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿組由連桿大頭、連桿桿身和連桿小頭三部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖2-23所示。連桿大頭包括連桿軸承、軸承蓋、螺栓及螺母等零件;連桿小頭包括襯套及連桿銷孔。圖2-23連桿組任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修1)連桿小頭連桿小頭孔用來安裝活塞銷,以連接活塞。在全浮式連接的連桿小頭孔內(nèi)有耐磨的青銅襯套或鐵基粉末冶金襯套。為了潤滑襯套,連桿小頭和襯套上一般銑有儲存飛濺潤滑油的油槽或油孔,小頭油孔正好通在兩襯套之間的間隙中,潤滑油可以從油孔進(jìn)入襯套內(nèi)表面,潤滑襯套和活塞銷。2)連桿桿身連桿桿身通常做成“工”字形斷面,從而在質(zhì)量盡可能小的情況下提高其抗彎強(qiáng)度。連桿桿身質(zhì)量小,大圓弧過渡,且上小下大。如果連桿小頭采用壓力潤滑,桿身中部加工有連通大、小頭的油道。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修3)連桿大頭汽油機(jī)一般采用分開式連桿大頭,連桿大頭的連桿軸承是分開的,與桿身分離的一半稱為連桿軸承蓋,二者靠連桿螺栓連接為一體,如圖2-24所示。連桿大頭是配對加工的,沒有互換性,也不可翻轉(zhuǎn)180°安裝,故在其側(cè)面標(biāo)有配對和質(zhì)量分組記號。連桿軸承蓋一般用兩個(gè)螺栓緊固,連桿螺栓或螺母必須可靠鎖定,否則,會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。為防止連桿軸承轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng),一般在連桿大頭分離面加工有定位凹槽,與軸承上的定位凸鍵相配合。圖2-24連桿大頭任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修4)連桿軸承連桿軸承也稱連桿軸瓦,是連桿大頭孔內(nèi)安裝的瓦片式滑動(dòng)軸承,如圖2-25所示,用來保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔,防止其過度磨損。連桿軸承上均有定位凸鍵,安裝在連桿大頭和連桿蓋的定位凹槽中,以防止連桿軸承在工作中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向移動(dòng)。連桿軸承內(nèi)表面的耐磨層由厚度為0.3~0.7mm的薄層耐磨合金制成,耐磨合金具有保持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用。另外,其內(nèi)表面還加工有潤滑油孔和油槽,油孔用來潤滑軸承,油槽用來儲存潤滑油,以保證可靠的潤滑。圖2-25連桿軸承任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修二、任務(wù)實(shí)施
(一)活塞連桿組裝配1.準(zhǔn)備工作(1)將EA211發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿組部件放置于拆裝桌上。(2)準(zhǔn)備常用的拆裝工具、橡膠錘、臺虎鉗、活塞環(huán)拆裝鉗等。(3)準(zhǔn)備潤滑油、擦拭紙、清潔劑。(4)檢查實(shí)訓(xùn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備工作是否正常。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)所有部件嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工藝裝配。(2)螺栓嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)力矩?cái)Q緊。3.操作步驟(1)更換連桿螺栓。用機(jī)油潤滑螺紋和接觸表面,擰緊力矩為30N·m+90°。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修
(2)通過漲斷法(斷裂)加工連桿,連桿軸承蓋只有一個(gè)安裝位置且只能安裝在所屬的連桿上,在B處標(biāo)出所屬汽缸,安裝位置A指向曲軸皮帶輪側(cè),如圖2-26所示。
(3)安裝軸瓦。安裝位置如圖2-27所示,將軸瓦居中裝入連桿和連桿軸承蓋內(nèi),軸瓦距連桿軸承蓋間距a相等,更換用過的軸瓦。圖2-26活塞連桿組裝配圖圖2-29軸瓦裝配任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(4)分離新連桿。連桿只能成套更換,新連桿可能會(huì)出現(xiàn)桿身和連桿軸承蓋沒有完全分離的情況。如果無法用手拆下連桿軸承蓋,用帶鋁制保護(hù)鉗口的臺虎鉗稍稍夾緊連桿,旋松兩個(gè)螺栓約5圈,小心地用一把橡膠錘沿箭頭方向敲擊連桿軸承蓋,脫開軸承蓋。(5)更換兩個(gè)新的卡環(huán)。(6)安裝活塞銷?;钊N不易安裝時(shí),將活塞加熱到60°C左右。(7)安裝活塞。標(biāo)記活塞所屬汽缸,如圖2-30所示;活塞頂部標(biāo)記箭頭指向曲軸皮帶輪側(cè),如果之前的活塞需進(jìn)行重新安裝,在活塞頂部用彩色標(biāo)記所屬的汽缸。圖2-30活塞標(biāo)記任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(8)安裝活塞環(huán)。檢查壓縮環(huán)開口間隙;檢測活塞環(huán)與活塞凹槽間隙;用通用活塞環(huán)鉗拆卸和安裝活塞環(huán),開口錯(cuò)開120°。(9)安裝刮油環(huán)。小心地用活塞環(huán)鉗拆卸和安裝3道刮油環(huán),刮油環(huán)開口間隙開口錯(cuò)開120°。(10)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(11)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(二)活塞拆裝1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備EA211發(fā)動(dòng)機(jī)臺架。(2)準(zhǔn)備常用的拆裝工具、橡膠錘、通用活塞環(huán)張緊帶等。(3)準(zhǔn)備沖頭SVW222a或VW222A,用于推出活塞銷。(4)準(zhǔn)備潤滑油、擦拭紙、清潔劑。(5)檢查實(shí)訓(xùn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備工作是否正常。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工藝裝配。(2)工具使用過程中要注意安全。(3)連桿大頭螺栓嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)力矩?cái)Q緊。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修3.操作步驟(1)拆卸汽缸蓋。(2)拆卸油底殼,取下防油擋板。(3)標(biāo)出活塞所屬汽缸,對連桿和連桿軸承蓋所屬汽缸進(jìn)行標(biāo)記。(4)拆卸連桿軸承蓋,將連桿連同活塞一起從汽缸體中拆出。(5)從活塞銷孔中取出卡環(huán),使用沖頭SVW222a或VW22A推出活塞銷。(6)安裝。安裝以拆卸的相反順序進(jìn)行。(7)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(8)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(三)活塞檢查1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備已拆卸活塞的EA211發(fā)動(dòng)機(jī)臺架。(2)準(zhǔn)備塞尺、活塞環(huán)卡鉗、外徑千分尺(50~75mm)。(3)準(zhǔn)備潤滑油、擦拭紙、清潔劑。(4)記錄所用紙和筆。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)活塞環(huán)開口鋒利,拆裝過程要注意安全。(2)工具使用過程中要注意安全。(3)檢測前認(rèn)真清洗活塞、活塞環(huán)。任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修3.操作步驟(1)檢測活塞。從距下邊緣約7mm,且與活塞銷的軸線錯(cuò)開90°處進(jìn)行測量,如圖2-29所示。圖2-29活塞測量任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(2)檢測活塞環(huán)開口間隙?;钊h(huán)垂直于汽缸壁從上推入下面的汽缸開口,離缸邊緣約15mm,推入時(shí)使用不帶環(huán)的活塞,如圖2-30所示。圖2-30活塞環(huán)開口間隙檢測任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修(3)檢測活塞環(huán)高度間隙。清潔活塞環(huán)及環(huán)槽,將活塞環(huán)放入對應(yīng)的環(huán)槽中,用塞尺測量活塞環(huán)與環(huán)槽的間隙,如圖2-31所示。(4)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(5)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。圖2-31活塞環(huán)高度間隙檢測任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修三、評價(jià)與反饋1.自我評價(jià)(1)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)你是否已經(jīng)知道以下問題:①活塞連桿組的作用有哪些?②活塞連桿組的結(jié)構(gòu)組成有哪些?③活塞連桿組的工作原理是什么?(2)實(shí)訓(xùn)過程完成情況如何?(3)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí),你認(rèn)為自己的知識和技能還有哪些欠缺?簽名:______________年____月____日任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修四、技能考核標(biāo)準(zhǔn)(表2-5)任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修任務(wù)2活塞連桿組構(gòu)造與檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確敘述曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理;2.能正確描述飛輪的結(jié)構(gòu)與工作原理。?技能目標(biāo)1.能規(guī)范對曲軸軸向間隙進(jìn)行檢測;2.能規(guī)范對曲軸徑向跳動(dòng)量進(jìn)行檢測;3.能規(guī)范對曲軸軸頸圓度、圓柱度進(jìn)行檢測。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過對曲軸飛輪組的檢修,培養(yǎng)正確的勞動(dòng)態(tài)度,弘揚(yáng)勞動(dòng)精神、奮斗精神、奉獻(xiàn)精神;2.通過小組任務(wù)分工合作,形成良好的溝通協(xié)作、解決問題的能力。建議課時(shí)2~4課時(shí)。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修一、理論知識準(zhǔn)備曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、轉(zhuǎn)速傳感器齒盤、曲軸正時(shí)齒輪和帶減振器的皮帶輪等組成,如圖2-32所示。圖2-32曲軸飛輪組件任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修1.曲軸1)作用曲軸的作用是承受活塞連桿的作用力,把活塞連桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并對外輸出動(dòng)力,用以驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)及其他附屬裝置。曲軸要求具有較強(qiáng)的剛度、沖擊韌性和耐磨性,其材料一般采用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修2)結(jié)構(gòu)曲軸的形式有整體式和組合式兩種。曲軸由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、前軸端和后軸端等部分組成。其中主軸頸和連桿軸頸上有潤滑油道,平衡重上面有平衡孔。曲軸前軸端連接曲軸皮帶輪,用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)附屬裝置(如空調(diào)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等);曲軸后軸端連接飛輪,對外輸出動(dòng)力,其結(jié)構(gòu)如圖2-35所示。圖2-35曲軸結(jié)構(gòu)任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(1)主軸頸。曲軸主軸頸用于支承曲軸,它通過滑動(dòng)軸承安裝在曲軸箱的主軸承座中,主軸承蓋用螺栓與上曲軸箱的主軸承座緊固在一起。為了使各主軸頸磨損相對均勻,對于受力較大的中部和兩端的主軸頸制造得較寬。主軸頸的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)目有關(guān),還取決于曲軸的支承方式,發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上通常會(huì)加工出若干個(gè)曲軸支承點(diǎn)。(2)連桿軸頸。連桿軸頸用來安裝連桿大頭,是曲軸與連桿的連接部分,通過曲柄與主軸頸相連,在連接處用圓弧過渡,以減少應(yīng)力集中。直列發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)目和汽缸數(shù)相等。V形發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)等于汽缸數(shù)的一半。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(3)曲柄。曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分。為了平衡離心力矩,曲柄處配置平衡重,平衡重可以平衡一部分活塞往復(fù)慣性力,使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn),如圖2-34所示。圖2-34曲軸平衡任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(4)曲拐。曲拐由主軸頸、連桿軸頸和曲柄組成。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐數(shù)量等于汽缸數(shù)量;V形發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐數(shù)量等于汽缸數(shù)量的一半。曲軸的形狀和曲拐相對位置(即曲拐的布置)取決于汽缸數(shù)、汽缸排列和發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)使連續(xù)做功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn),減輕主軸承的載荷;同時(shí)避免可能發(fā)生的進(jìn)氣重疊現(xiàn)象。直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置特點(diǎn):曲拐在曲軸軸線方向?qū)ΨQ布置于同一平面,相鄰做功汽缸的曲拐夾角為180°,發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有:1-3-4-2或1-2-4-3,如圖2-35所示。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修圖2-35四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修直列六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置特點(diǎn):曲拐在曲軸軸線方向?qū)ΨQ布置于三個(gè)平面內(nèi),相鄰做功汽缸的曲拐夾角為120°,發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有:1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5,如圖2-36所示。圖2-36六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修3)曲軸定位
曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的主傳動(dòng)件,在車輛行駛過程中,除要承受來自斜齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向作用力外,還需要承受離合器(或自動(dòng)變速器的液力變矩器)反作用力的沖擊載荷,該沖擊載荷能使曲軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。因此,曲軸上應(yīng)安裝軸向定位裝置,曲軸一般采用推力片定位,如圖2-39所示,或翻邊軸承定位,如圖2-37所示,定位裝置通常安裝在中部某道軸承座處。半圓環(huán)推力片一般為四片,上、下各兩片,分別安裝在機(jī)體和主軸承蓋上的淺槽中,用定位舌或定位銷定位,防止其轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配時(shí),需將有油槽的止推面朝向曲軸的止推面,不能裝反。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修圖2-39推力片圖2-40翻邊軸承4)曲軸主軸承曲軸主軸承又稱主軸瓦或大瓦,與連桿軸承相似,是剖分為兩半的滑動(dòng)軸承,有上下兩片。主軸上瓦裝在機(jī)體的主軸承座孔內(nèi),下瓦則裝在主軸承蓋內(nèi),機(jī)體主軸承座和主軸承蓋通過螺栓固定。連桿軸承上瓦有機(jī)油孔和油槽,為軸承輸送和儲存一定的潤滑油,保證軸承的良好潤滑質(zhì)量,而主軸承下瓦由于受到較高的載荷,通常不開油孔和油槽,如圖2-39所示。圖2-39曲軸主軸承軸瓦任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修6)曲軸振動(dòng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),曲軸在周期性變化的轉(zhuǎn)矩作用下,各曲拐之間發(fā)生周期性相對扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)振動(dòng),簡稱扭振。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多在扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸前端裝配扭轉(zhuǎn)減振器,如圖2-40所示。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用橡膠扭轉(zhuǎn)減振器、硅油扭轉(zhuǎn)減振器和硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器等。其作用就是吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量、消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。圖2-40曲軸扭轉(zhuǎn)減振器7)曲軸平衡發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平衡分為內(nèi)部平衡和外部平衡,內(nèi)部平衡裝置包括平衡重和平衡軸,外部平衡裝置包括扭轉(zhuǎn)減振器和飛輪。(1)平衡重。平衡重一般鑄造在曲柄的反方向上,用來平衡連桿大頭、連桿軸頸和曲柄等產(chǎn)生的離心慣性力和離心力矩,以及活塞連桿組的往復(fù)慣性力及其力矩,以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。平衡重有整體式和裝配式兩種類型。平衡重與曲軸制成一體的稱為整體式平衡重,平衡重用螺栓固定在曲柄上的稱為裝配式平衡重。有些剛度較大的全支承曲軸則沒有平衡重,直接在曲軸上減少一部分質(zhì)量。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(2)平衡軸。平衡軸用來平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和降低噪聲,延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命,提升乘客的舒適性。平衡軸一般分為單平衡軸和雙平衡軸兩種,圖2-41所示為大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)雙平衡軸結(jié)構(gòu)。圖2-41大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)雙平衡軸任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修8)曲軸的潤滑為了潤滑的需要,曲軸上鉆有若干油道,這些油道孔使?jié)櫥蛷闹鬏S頸流動(dòng)到連桿軸頸,如圖2-42所示。曲軸軸承上的潤滑油以油膜形式存在,并不斷流動(dòng),其中一部分潤滑油從連桿上的油孔噴出,其余潤滑油從連桿和軸承的縫隙流出,對軸承和軸頸進(jìn)行潤滑。曲拐的旋轉(zhuǎn)將潤滑油從油底殼帶起并甩至汽缸壁上,對汽缸和活塞以及活塞環(huán)進(jìn)行潤滑,這種潤滑方式稱為飛濺潤滑。圖2-42曲軸潤滑油道任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修2.飛輪1)單質(zhì)量飛輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的功用是儲能、傳力。它將做功行程中曲軸輸出能量的一部分儲存起來,用以在活塞其他行程中克服阻力,帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)越過上、下止點(diǎn),保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻,并使發(fā)動(dòng)機(jī)有克服短時(shí)間的載荷的能力;此外,飛輪又用作離合器的驅(qū)動(dòng)件,將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳至離合器,如圖2-43所示。圖2-43單質(zhì)量飛輪任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修2)雙質(zhì)量飛輪雙質(zhì)量飛輪將原來的一個(gè)飛輪分成兩個(gè)部分:一部分保留在原來發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)的位置上,起到原來飛輪的作用,用于起動(dòng)和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這一部分稱為初級質(zhì)量;另一部分則放置在傳動(dòng)系統(tǒng)變速器一側(cè),用于提高變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這一部分稱為次級質(zhì)量。兩部分飛輪之間有一個(gè)環(huán)形的油腔,在腔內(nèi)裝有彈簧減振器,由彈簧減振器將兩部分飛輪連接為一個(gè)整體,如圖2-44所示。圖2-44雙質(zhì)量飛輪任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修二、任務(wù)實(shí)施(一)曲軸軸向間隙檢測1.準(zhǔn)備工作
(1)準(zhǔn)備發(fā)動(dòng)機(jī)臺架。(2)準(zhǔn)備常用的扭力扳手、磁性表座、百分表、一字螺絲刀等。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)百分表使用前需檢查確保技術(shù)狀況正常。(2)工具使用過程中要注意安全。(3)主軸承蓋螺栓嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)力矩?cái)Q緊。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修3.操作步驟
(1)清潔發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸檢測端與百分表。(2)檢查主軸承固定螺栓力矩,用螺絲刀軸向前后撬動(dòng),使止推片在同一平面。(3)將百分表與百分表支座用螺栓固定在汽缸體上與曲軸臂相對的方向進(jìn)行安裝,如圖2-45所示。圖2-45百分表安裝任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(4)用一字螺絲刀撬動(dòng)曲軸至前后極限位置,分別觀察并記錄百分表的兩個(gè)數(shù)值。(5)計(jì)算曲軸軸向間隙,百分表所對應(yīng)曲軸兩個(gè)極限位置的數(shù)值之差即為曲軸軸向間隙。(6)數(shù)據(jù)判斷。軸向間隙應(yīng)是0.066~0.233mm。(7)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(8)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(二)曲軸徑向圓跳動(dòng)量檢測1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備已拆下的曲軸。(2)準(zhǔn)備V形塊支承、檢測平板、磁性表座、百分表。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)V形塊支承邊角鋒利,使用過程要注意安全。(2)曲軸支承要確保穩(wěn)定,百分表使用前檢查校對。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修3.操作步驟(1)清潔曲軸、平板、V形塊。(2)將V形塊置于平板上,確保平穩(wěn)。(3)將曲軸兩端主軸徑置于V形塊的V形槽中。(4)安裝磁性表座和百分表,使表頭垂直對于中間一道主軸頸中央,并與曲軸軸頸接觸,如圖2-46所示。圖2-46百分表安裝任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(5)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸一周,百分表上指針的最大與最小讀數(shù)之差,即為中間主軸頸對兩端主軸頸的徑向圓跳動(dòng)誤差(通常也用指針的最大與最小讀數(shù)差值之半作為直線度誤差或彎曲度值)。(6)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(7)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(三)曲軸軸頸圓度和圓柱度檢測1.準(zhǔn)備工作(1)準(zhǔn)備已拆下的曲軸。(2)準(zhǔn)備V形塊支承、拆裝桌、外徑千分尺。2.技術(shù)要求與注意事項(xiàng)(1)V形塊支承邊角鋒利,使用過程要注意安全。(2)曲軸支承要確保穩(wěn)定。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修3.操作步驟(1)清潔曲軸、V形塊。(2)將V形塊置于平面上,確保平穩(wěn)。(3)將曲軸兩端主軸頸置于V形塊的V形槽中。(4)用外徑千分尺先在油孔兩側(cè)測量,然后旋轉(zhuǎn)90°再測量,如圖2-47所示。同一截面最大直徑與最小直徑之差的1/2為圓度誤差;軸頸各部位測得的最大直徑與最小直徑之差的1/2為圓柱度誤差。圖2-47曲軸圓度和圓柱度測量任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修(5)數(shù)據(jù)判斷,圓度、圓柱度誤差大于0.025mm時(shí),應(yīng)按修理尺寸磨修。(6)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)后,對工作過程進(jìn)行自我評價(jià),提交實(shí)訓(xùn)工作單,接受指導(dǎo)老師的技能考核。(7)整理并清潔工作場所,清點(diǎn)和收拾借出的工具、設(shè)備和資料,交回實(shí)訓(xùn)室。任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修三、評價(jià)與反饋1.自我評價(jià)(1)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)你是否已經(jīng)知道以下問題:①曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理是什么?②飛輪的結(jié)構(gòu)與工作原理是什么?(2)實(shí)訓(xùn)過程完成情況如何?(3)通過本學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí),你認(rèn)為自己的知識和技能還有哪些欠缺?簽名:______________年____月____日任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修四、技能考核標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)3曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修THANKYOU汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修(第2版)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與檢修(第2版)項(xiàng)目一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識項(xiàng)目二發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與
檢修項(xiàng)目三發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目四汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目五發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目六發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目七發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修項(xiàng)目八發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝與維護(hù)項(xiàng)目九發(fā)動(dòng)機(jī)綜合故障診斷與排除項(xiàng)目十柴油發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目三發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)概述任務(wù)2配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與檢修任務(wù)3氣門組構(gòu)造與檢修任務(wù)4氣門傳動(dòng)組構(gòu)造與檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識目標(biāo)1.能正確描述發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程;2.能正確解釋充氣效率的概念;3.能簡單分析充氣效率的影響因素;4.能正確說出改善充氣效率的措施。?技能目標(biāo)能在實(shí)車上找出進(jìn)排氣系統(tǒng)中的主要部件。?素質(zhì)目標(biāo)1.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng),樹立正確的職業(yè)道德觀。2.通過教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)汽車新知識新技術(shù)的自學(xué)能力,為適應(yīng)汽車行業(yè)崗位的要求打下基礎(chǔ),提高學(xué)生走向社會(huì)求職的競爭力。建議課時(shí)2~4課時(shí)。任務(wù)1發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)概述一、理論知識準(zhǔn)備1.換氣過程1)進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程是指新鮮空氣從外界進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的過程。當(dāng)進(jìn)氣門打開時(shí),新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器濾去塵埃等雜質(zhì)后,沿節(jié)氣門通道進(jìn)入動(dòng)力腔,再經(jīng)進(jìn)氣歧管分配到各個(gè)汽缸中;部分發(fā)動(dòng)機(jī)冷車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),一部分空氣經(jīng)附加空氣閥或怠速控制閥繞過節(jié)氣門進(jìn)入汽缸。2)排氣過程排氣過程是指汽缸內(nèi)混合氣燃燒后生成的廢氣從汽缸內(nèi)排放到外界的過程。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中,當(dāng)排氣門打開時(shí),汽缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒
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