发动机缸体缸盖-资料课件.ppt

1、发动机缸体 ?概述 ?基本结构和参数 ?缸体的分类 发动机机械系统 本节学习目标 ?了解HONDA发动机缸体特点 ?了解缸体和缸套的各种类型 发动机缸体 概述 ?缸体是发动机中最大的单独式部件，它基本上是一个金属体，为了达到润滑和冷却的目的，该部件被制造成既有汽缸又有油道和水道网。另外，缸体的侧面装有机油滤清器、水泵以及其它类似的辅助部件。 ?Honda 发动机 ?均为铝合金缸体 ?缸体重量轻 ?散热性能优良 发动机缸体 缸体基本结构 ?铝合金外壳 ?动力传动系部件 活塞和曲轴的外壳 ?缸套 ?冷却水套 ?燃烧时产生大量热量，为了将该热量从汽缸中排出 ，发动机冷却液的通道，即冷却水套，绕着每个

2、汽缸的外部通过。 ?润滑油道 ?缸体也配备有润滑通道，以向缸盖提供润滑油。 发动机缸体 缸套 ?由坚硬的材料制成 ?汽缸的内部表面必须抵抗活塞活动时产生的磨损 ?内部具有网格图案 ?“珩磨”加工 ?维持缸套内表面上的润滑油膜来确保适当的润滑 发动机缸体 缸套分类（一） ?根据制造材料分类 ?铸铁型缸套 ?广本车采用 ?冷却效率高 ?纤维强化金属（FRM）缸套 ?广本车没有用 ?质量轻 发动机缸体 缸套分类（二） ?缸套还可以分为单体与连体 ?单体缸套的优点是冷却效率更高。 ?连体缸套由几个缸套组合而成，可以缩短各汽缸之间的距离，因此使用连体缸套使发动机结构更紧凑。 发动机缸体 连体缸套连体缸套

3、 缸体基本参数 发动机缸体 缸径缸径 正时皮带侧正时皮带侧 缸距缸距 缸缸体体高高度度 1号号 2号号 3号号 4号号 缸序 ?每个汽缸都有号码 直列4缸发动机，1号汽缸离变速箱最远，其它号码依次分配。 发动机缸体 4号 5号 6号 1号 2号 3号 V6发动机， 1号汽缸离变速箱最远，同一组的两个汽缸依次被指定为2号汽缸和3号汽缸。另一组的汽缸按照汽缸与正时皮带之间的距离远近依次被指定为4号、5号和6号汽缸。 正时皮带侧 动画演示 缸体分类 ?短裙式或长裙式 ?干式缸套或湿式缸套 ?开顶式或闭顶式 发动机缸体 缸体分类（一） ?“ 裙深”是指从曲轴中心至缸体底部的距离。因此，该距离相对较小的

4、缸体称为短裙式缸体；那些裙部较长、并且形成了一个完整的曲轴罩的缸体称为长裙式缸体。 发动机缸体 短裙式 长裙式 缸体分类（二） ?缸套与冷却液直接接触，称为湿式缸套缸体 ?缸套与冷却液不直接接触，称为干式缸套缸体 ?所有所有Honda发动机均是干式缸套缸体发动机均是干式缸套缸体 发动机缸体 冷却水套 缸体分类（三） ?开顶式缸体 ?冷却效率高 ?重量轻 ?闭顶式缸体 ?刚性好 发动机缸体 装配在缸体上的发动机部件 ?发动机机油滤清器（FIT安装在油底壳上） ?发动机机油压力开关 ?爆震传感器 ?机油泵 ?平衡轴（FIT没有平衡轴） ?曲轴 ?油底壳 发动机缸体 维修保养 ?缸套的检查 ?尽管采

5、用了坚硬的材料，随着使用时间的延长缸套也将会产生磨损。由于缸套各点的磨损程度不一样，所以进行磨损检查时，必须在多个位置进行测量。 ?检查包括缸径测量、缸套圆度和锥度的测量。 发动机缸体 维修保养 ?缸体的检查 ?缸体顶部的平面度同样很重要，其测量方法与缸盖平面度的测量一样 几个小问题 ?缸体如何分类 ?缸套如何分类 ?本田发动机缸体的主要特点是什么 温习时间 本节学习目标 ?理论 ?了解缸盖的结构，功能 ?了解VTEC的工作原理和工作过程 ?了解VTC的工作原理和工作过程 ?实操 ?掌握正时皮带的检查方法 ?掌握气门间隙的调整方法 缸盖 缸盖构造 ?缸盖安装在缸体的顶端，与活塞一起构成发动机的

6、燃烧室 ?缸盖主要包括配气机构 ?配气机构控制进气和排气 缸盖构造 1 进气口 2 火花塞孔 3 燃烧室 4 排气口 燃烧室 ?由活塞顶部和缸盖组成 ?Honda 发动机所采用的燃烧室都是屋脊形的，火花塞一般装配在中间（FIT每个燃烧室有2个火花塞） ?每个气缸系统采用四个气门，屋脊形的左右两侧分别设置两个进气门和两个排气门 缸盖构造 FIT火花塞的布置 气门研磨 ?只有气门挺杆安装高度在维修极限内，才能实施修整表面工作。 ?应当以气门导管为气门座铣刀的轴心。因此在使用气门铣刀前，测量气门挺杆与导管之间的间隙很重要。 ?开始工作前清洁各部件，并确保缸盖固定良好。 ?使用气门铣刀时要均匀用力，不

7、断变换铣刀停止转动的位置。 ?铣完气门座后，在气门表面和气门座上涂抹研磨剂，然后研磨表面。利用普鲁士蓝检查接触面是否适当。 ?完成修整表面工作后，除去所有金属屑、研磨剂、普鲁士蓝和其他污物。然后在气门表面和气门座表面涂抹发动机机油并再次研磨该表面。 动画解析 配气机构 ?类型 ?SOHC ?DOHC ?本田有些早期发动机也采用侧置凸轮 ?主要组成部件 ?凸轮轴 ?正时皮带/链和皮带/链轮 ?进气门 ?排气门 ?气门摇臂总成 配气机构 98ACCORD缸盖（SOHC） 1 气门摇臂总成 2 进气门弹簧 3 凸轮轴皮带轮 4 缸盖 5 排气门 6 进气门 7 排气门弹簧 8 凸轮轴 配气机构 03

8、ACCORD缸盖（DOHC） 1 凸轮轴保持器 2 进气凸轮轴 3 凸轮轴皮带轮 4 排气凸轮轴 配气机构 飞度缸盖 ?1 气门锁片 ?3 弹簧定位座 ?2 排气门弹簧 ?4 摇臂总成 ?5 O形圈 ?6 推力端盖 ?7 上止点传感器 ?8 O形圈 ?9 节气门弹簧 ?10 排气门 ?11 进气门 ?13 凸轮轴 ?12 气门导管 ?14 气门弹簧座 ?15 气门密封 凸轮轴 ?作用：准时打开和关闭气门 ?构成：不同的凸轮组成，并由锻压碳钢制成，凸轮表面经过高频淬火。凸轮的内部掏空以减轻重量和惯性。 配气机构 98ACCORD凸轮轴 ?特点 ?每个气缸的两个气门由3个单独的凸轮控制 ?在低转速

9、和中转速时，两个气门分别由主凸轮和辅助凸轮操纵。 ?两个凸轮的高度略有不同，可以实现最佳的燃烧。 ?在高转速时，两个气门均由中间凸轮操纵。 排气门凸轮的凸起部 用于1号气缸 A：主凸轮 B：中间凸轮 C：辅助凸轮 配气机构 凸轮轴正时皮带和皮带轮 1. 正时皮带 2. 调整螺母 3. 正时皮带主动皮带轮 4. 正时皮带调整螺栓 5. 凸轮轴皮带轮 配气机构 凸轮轴正时皮带和皮带轮 ?将曲轴旋转传递到凸轮轴。 ?凸轮轴转速为曲轴转速的一半。 ?所有的正时皮带每隔一段适当的时间应当进行调整或更换。 配气机构 正时链 ?03雅阁和FIT采用正时链 ?特点 ?免维护 ?噪音小 ?使用注意点 ?拆装时参

10、考维修手册 配气机构 FIT的正时链结构 正时链张紧器（03ACCORD) 进气门和排气门 配气机构 进气门和排气门 ?进气和排气门由特种合成钢制成，具抗磨损特性。 ?气门弹簧系统用于密封气门，并防止车辆高速行驶时气门的异常震动。 配气机构 摇臂 ?凸轮轴的旋转运动通过摇臂转换为气门的垂直运动。 ?摇臂由摇臂轴来固定，且每个摇臂的一端连接有间隙调整装置。此装置用来调整摇臂和气门之间的间隙。 ?气门间隙的大小对发动机能否正常工作至关重要。 配气机构 间隙规 缸盖罩 ?安装在缸盖顶部， ?设置机油口，以便补充发动机机油 缸盖构造 看实物吧 缸盖润滑油路和冷却水套 ?缸盖内还制造了许多不同的管道供冷

11、却液和润滑油循环流动。 冷却水套 润滑油孔 缸盖构造 缸盖的润滑油路和冷却水路 ?更详细的情况，参考润滑系统和冷却系统，拆解发动机时确认。 缸盖构造 几个小问题 ?98ACCORD缸盖包括哪几个主要部分？ ?98ACCORD凸轮轴共有几个凸轮 ?凸轮轴转一圈，曲轴转几圈？ ?为什么要定时调整正时皮带？ 温习时间 什么是配气正时 配气正时 配气机构控制配气正时，那配气正时是什么东西呢？ 配气正时 ?配气正时表示曲轴旋转配气正时表示曲轴旋转 (活塞的位置活塞的位置) 与工作状态及进气门和排气与工作状态及进气门和排气门开启和关闭之间的关系。门开启和关闭之间的关系。 ?进气门和排气门在什么时刻打开和关

12、闭，对于发动机的性能影响很大。 配气正时 一般来说: 1.进气门在活塞到达上止点前打开。 2.排气门在下止点后关闭。 气门升程 ?凸轮本身的形状为椭圆形。长轴长度称为凸轮突起部高度，长轴和短轴长度之差称为凸轮升程。 ?凸轮通过摇臂来控制气门，气门的开启程度叫气门升程 ?气门升程由凸轮升程决定，凸轮升程越大，气门升程越大，燃烧室进气量将越大。 配气正时 动画解析 也就是说，气也就是说，气门升程的改变门升程的改变将影响发动机将影响发动机的输出功率和的输出功率和输出扭矩输出扭矩 配气正时和气门升程 ?每一种发动机工况，都有固定的配气正时和气门升程与之对应，该配气正时和气门升程可以使发动机处于最优的工

13、作状态。 ?如怠速与加速工况就要求有不同的配气正时和气门升程与之对应。 ?任何发动机的工况都是变化的，因此，配气正时和气门升程应该是变化的才能达到最佳效果。 ?针对这个要求，HONDA公司开发了VTEC技术 配气正时 动画演示 可变气门正时及升程电子控制系统 ?VTEC是Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的缩写。 ?该技术通过改变气门升程和气门正时来实现：在所有的速度范围内实现低油耗和高性能。 VTEC技术 98ACCORD VTEC构造 VTEC技术 1 同步活塞A 2 空动总成 3 同步活塞B 4 中间气门摇臂

14、5 辅助气门摇臂 6 主气门摇臂 ?凸轮轴 ?VTEC电磁阀 ?VTEC控制系统 98ACCORD VTEC工作过程 ?VTEC发动机上的两个进气门配备三个气门摇臂,分别被称为主气门摇臂、中间摇臂和辅助气门摇臂。主气门摇臂和辅助气门摇臂与气门实际接触。气门摇臂总成将同步活塞、一个止动活塞和一根弹簧组合在一起，所以在发动机运转期间气门摇臂可以被连接和被分开。 VTEC技术 4 5 6 1 2 3 1 同步活塞 A 2 同步活塞 B 3 止动器活塞 4 辅助摇臂 5 中间摇臂 6 主摇臂 参考实物模型 98ACCORD VTEC工作过程 ?中低转速 ?无液压施加在同步活塞上，三个气门摇臂单独操作。

15、主和辅助气门摇臂将主和辅助凸轮的运动分别传递给主和辅助气门。中间气门摇臂由中间凸轮操纵，但是该凸轮自由运动，不影响气门。另外，空动总成抑制摇臂的振动。 ?高转速 ?液压施加在同步活塞上，将三个气门摇臂作为一个装置组合在一起。主摇臂和辅助摇臂通过中间气门摇臂将中间凸轮的运动传递至两个气门。 VTEC技术 动画解析 VTEC气门升程示意图 VTEC技术 VTEC空动总成 ?低转速和中转速时，空动总成抑制中间气门摇臂的振动。高转速时，空动总成起到辅助弹簧的作用，确保气门的平稳操作 VTEC技术 1 空动总成 2 中间气门摇臂 3 空动总成弹簧A 4 空动总成导向器 5 空动总成活塞 6 空动总成弹簧

16、B 7 凸轮轴 98ACCORD气门正时更改条件 ?发动机转速 ：28003200rpm 以上 ?车速 ?手动变速箱 20 km/h 以上 ?自动变速箱 5 km/h 以上 ?冷却液温度：60摄氏度以上 ?发动机负荷：由进气歧管真空决定 VTEC技术 98/03/FIT的配气机构 ?98ACCORD，1.5L FIT：VTEC ?03ACCORD： i-VTEC ?1.3L FIT： 没有 那什么是 i-VTEC 03雅阁I-VTEC ?I-VTEC=VTEC+VTC ?采用DOHC ?什么是VTC？ ?连续改变气门正时 03雅阁I-VTEC 排气 进气 排气 进气 VTEC+VTC VTC

17、驱动轮 VTEC 摇臂 VTC设置进气凸轮轴 ( Variable Timing Control ) i-VTEC 采用按高低转速切换进气凸轮的结构 低速转 封闭一个进气门(涡流产生状态) 高速转 高速凸轮运作二个气门 旋转方向 油压控制驱动. 连续位相调控 最大 延迟点 最大 提前点 连续变位 低转区域 高转区域 气门升程 For L4 Engine 气门升程 进气 排气 排气 进气 03雅阁I-VTEC 行车速度、 发动机转速等 VTC 滑动式柱销 VTC 凸轮角度传感器 VTC 驱动器 VTEC 摇臂 VTEC 组件 VTC 组件 VTEC 滑动式柱销 ECU 传感器信息 进气凸轮轴 0

18、3雅阁I-VTEC VTC作动器结构/油路 ?参考2.4L发动机教材P29 ?注意锁销的动作 ?VTC油路分析 ?VTC系统控制 VTC动画解析 03雅阁I-VTEC ?VTEC改变气门正时和气门升程 ?VTC改变气门正时 ?两者的区别？ ?两者结合达到的效果如何呢？ 03雅阁I-VTEC I-VTEC动画解析 03雅阁I-VTEC 03雅阁I-VTEC VTEC VTC 高功率 低排放 提高进气效率 降低进气阻力 气门正时控制 双气门运转 单进气门封闭 高涡流比 可变气门升程 双重控制进气门开启 高效率进气 EGR效果 扭矩 油耗 排气 VTEC检查 ?VTEC系统的检查包括电磁阀部分和机械

19、作动部分 ?检查前确认各摇臂独立工作 ?检查前确认气门间隙正确 VTC检查 ?检查正常状态VTC作动器是否锁定 ?检查在利用压缩空气解开锁定后，VTC作动器是否运动平稳 几个小问题 ?VTEC和VTC的全称是什么？ ?98ACCORD2.3L发动机每个气缸有多少个控制进气门的摇臂，名称是什么。 ?03雅阁控制进气门的摇臂有几个 ?VTEC通过什么来改变气门正时 ?VTC通过什么来改变气门正时 温习时间 正时皮带的检查 ?定期检查正时皮带 ?检查是否有裂缝、表面层是否脱落以及是否被油损坏 ?拆下皮带之前，注意皮带向哪个方向转动。重新安装时，皮带必须向相同的方向转动。 定期保养项目 损坏、磨损 表

20、面层脱落 有裂缝 弯折 扭曲 反向 弯曲 有油 褶皱 正时皮带的调整 ?必须在冷机状态下才能调整皮带张紧力 ?注意各车型曲轴旋向不同 ?注意不要过度放松调节螺母 调节螺母 正时链的拆装注意点 ?拆除正时链前确保1缸处于压缩上止点 ?注意张紧器的拆装 ?严格按维修手册的要求对准各个标记 ?更换正时链壳体密封圈 ?保持正时链壳体与油底壳位置固定并在结合面涂抹适量密封胶 气门间隙调整 ?气门摇臂和气门挺杆之间的间隙 ?为什么要调整 ?过大的气门间隙会使挺杆噪音增大，导致气门和凸轮过早磨损 ?过小的气门间隙使气缸无法达到正确的压缩压力 ?进气门：0.260.02mm ?排气门：维修保养信息 锁紧螺母

21、间隙规 调整螺钉 气门间隙调整顺序 ?L4发动机（点火顺序） ?1342 ?V6发动机 ?142536 维修保养信息 直列四缸发动机 1号活塞位于压缩冲程的上止点位置，可以调整用白色表示的气门间隙。 4号活塞位于压缩冲程的上止点位置，可以调整用黑色表示的气门间隙。 运用该程序可以调整所有的气门间隙。 进气 排气 4号 3号 2号 1号 4缸气门间隙调整缸气门间隙调整 6缸气门间隙调整 1号活塞 位于上止点位置 排气 进气 1号 2号 3号 4号 5号 6号 排气 1号 2号 3号 4号 5号 6号 5号活塞 位于上止点位置 进气 摇臂、正时板的检查 ?确保每组摇臂在检查后能装配到原来与之配合的

22、凸轮上 ?确保各组摇臂组件之间不混淆 ?注意正时板的安装位置 回位弹簧 正时板 凸轮轴托架 螺栓头部形状 弹性变形螺弹性变形螺栓6边 塑性变形螺栓12边 塑性变形螺栓塑性变形螺栓 ? F23A发动机缸盖不是使用传统的缸盖螺栓。塑性变形螺栓如今取代了弹性变形螺栓。 ?为了能够容易地识别两种螺栓(如图所示)，两种螺栓在外观上存在着差异。 塑性变形螺栓 ?这种螺栓有它被松开及再扭紧的次数极限。一般来说，在需要更换之前，这种螺栓可以被松开及再扭紧最少20次。 ?为确定螺栓是否可以被重新使用，必须依据标准进行测量。 ?分别在A、B两点测量螺栓直径，若任何一点直径小于12.3mm则需要更换 B 70 mm

23、 (2.8 in) A 45 mm (1.8 in) 塑性变形螺栓 ?连杆螺栓的紧固方法是扭矩与角度的组合。在把机油涂抹在螺栓螺纹上后，按照规定扭紧螺栓。然后，在标记连杆及螺栓的位置后，再扭紧螺栓90度角。 ?如果使用新的缸盖螺栓，将螺栓多拧紧90度 缸盖 螺栓帽 缸盖拆卸注意事项 ?HONDA发动机的缸盖由铝制成，重量轻，但铝热膨胀系数比较大，且比较软，因此， 建议冷却液温度降到38C以下后，再拆下缸盖，避免发动机的变形。 ?在松开和拧紧任何用于精加工和精确配合的螺栓时，一定要遵循维修手册中规定的顺序，以确保缸盖螺栓尽可能均匀地松动，防止出现变形。 ?从发动机上卸下缸盖后，不应当将其面向下放

24、置，这样会损坏缸盖表面和仍由凸轮轴打开的气门。 维修保养信息 缸盖安装注意事项 ?缸盖的安装顺序与拆卸相反。但一定要使用新的缸盖密封垫。而且，所有工作区域都要保持清洁、无污物，因为沾上任何污物都可能导致缸盖泄漏。 ?必须小心拧紧缸盖螺栓。注意，在维修手册中说明了拧紧的顺序和步骤，以便拧紧螺栓时尽可能均匀地受力， 同样，装配发动机时也要尽可能地保持平直。紧固精密接合的螺栓时,要按照对角线的方式分几步完成。 维修保养信息 缸盖和配气机构的定期保养 ?气门间隙的检查 ?火花塞的检查与更换 ?润滑油和冷却液的泄漏检查 ?由于冷却液和润滑油围绕缸盖循环流动，所以，如果缸盖被损坏，冷却液或润滑油可能会漏进燃烧室内，或者废气可能通过冷却液和润滑油的管道漏出。若出现上述任何一种情况，发动机的性能也将会受到很大影响，因此，应当进行定期检查，以便能及早地识别和修复缸盖的损坏之处。 维修保养信息 动画演示 缸盖的翘曲检查 ?要沿边缘和围绕中心的三个方向进行测量 ?如果需要修整，必须计算出最大修整量 精密直尺规 几个小问题 ?98ACCORD进气门间隙是多少 ?缸盖拆卸是要注意那些事项 ?03雅阁气门间隙调整的顺序 温习时间