1、发动机机械系统故障发动机机械系统故障检测诊断与修复检测诊断与修复 2022-7-22目目 录录学习单元一学习单元一 发动机总体结构认知发动机总体结构认知学习单元二学习单元二 曲柄连杆机构的故障诊断与检修曲柄连杆机构的故障诊断与检修学习单元三学习单元三 配气机构的故障诊断与检修配气机构的故障诊断与检修学习单元四学习单元四 润滑系统的故障诊断与检修润滑系统的故障诊断与检修学习单元五学习单元五 冷却系统的故障诊断与检修冷却系统的故障诊断与检修学习学习任务任务一一 发动机发动机的整体的整体认知认知任务描述任务描述 某某4S4S店向客户组织了一次专题讲座及体验活动，店向客户组织了一次专题讲座及体验活动，
2、需要你向客户讲解发动机的整体结构及工作过程，还需要你向客户讲解发动机的整体结构及工作过程，还要求布置实物或模型，并结合实物、模型讲解基本工要求布置实物或模型，并结合实物、模型讲解基本工作过程和运行原理。作过程和运行原理。学习目标学习目标能正确识别发动机类型能正确识别发动机类型能结合实物准确阐述四冲程发动机的基本术语能结合实物准确阐述四冲程发动机的基本术语能结合实物准确阐述四冲程发动机的基本工作过程能结合实物准确阐述四冲程发动机的基本工作过程能正确识别发动机的工作顺序能正确识别发动机的工作顺序能准确阐述发动机的作用、分类和基本组成能准确阐述发动机的作用、分类和基本组成评价与反馈评价与反馈1.发动
3、机是汽车的发动机是汽车的，它是将燃料燃烧的，它是将燃料燃烧的能转变成能转变成能的机器。能的机器。2.按照所使用燃料的不同，内燃机可以分为按照所使用燃料的不同，内燃机可以分为机和机和机，他们的差异机，他们的差异是：是：。3.按照冷却方式的不同，内燃机可以分为按照冷却方式的不同，内燃机可以分为发动机和发动机和发动机。水冷发发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的作为冷却介质进行作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的作为冷却介质进
4、行冷却的。作为冷却介质进行冷却的。4.请在横线上标注发动机对应的冷却形式。请在横线上标注发动机对应的冷却形式。5.请在横线上标注发动机气缸的排列形式请在横线上标注发动机气缸的排列形式。6.请你解释下列术语。请你解释下列术语。（1）气缸工作容积：）气缸工作容积：。（2）燃烧室容积：）燃烧室容积：。（3）气缸总容积：）气缸总容积：。（4）压缩比：）压缩比：。7.结合你所观察到的实物，填写下表。结合你所观察到的实物，填写下表。内燃机类型：内燃机类型：冲程数：冲程数：冷却类型：冷却类型：气缸数：气缸数：排列形式：排列形式：汽油机汽油机柴油机柴油机水冷水冷风冷风冷对置对置V型型直列直列8.请你结合实物讲
5、解上下止点位置、活塞行程、曲柄半径、气缸容积、燃烧室容请你结合实物讲解上下止点位置、活塞行程、曲柄半径、气缸容积、燃烧室容积，并进行自评：能熟练描述描述不连贯尚不清楚，还需讲解积，并进行自评：能熟练描述描述不连贯尚不清楚，还需讲解9.转动曲轴，观察活塞、凸轮轴、进排气门的状态，请你将表格填写完整。转动曲轴，观察活塞、凸轮轴、进排气门的状态，请你将表格填写完整。工作工作过程过程进气门进气门状态状态排气门排气门状态状态活塞运动活塞运动方向方向1.发动机的作用和基本组成发动机的作用和基本组成发动机是汽车的动力源泉，为整个汽车提供动力。发动机一般安装在车头箱中。汽车发动机位置及外形汽车发动机位置及外形
6、相关知识相关知识发动机是一种动力装置，是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。发动机是一种动力装置，是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。（1 1）热机：将热能转化成机械能的发动机称为热力发动机，又热机。）热机：将热能转化成机械能的发动机称为热力发动机，又热机。（3）内燃机特点：结构紧凑、体积小、质量轻、容易启动）内燃机特点：结构紧凑、体积小、质量轻、容易启动（2 2）热机类型）热机类型内燃机：直接以燃料燃烧所生成的燃烧物为工质的热机内燃机：直接以燃料燃烧所生成的燃烧物为工质的热机外燃机：是指燃料在机器外部燃烧，通过介质将热能转化外燃机：是指燃料在机器外部燃烧，通过介质将热能转化成机械能。成
7、机械能。往复式活塞内燃机基本结构示意图往复式活塞内燃机基本结构示意图2.内燃机的类型内燃机的类型（1）按所用燃料分类）按所用燃料分类汽油机汽油机：转速高、质量小、噪声小、启动容：转速高、质量小、噪声小、启动容 易、制造成本低易、制造成本低柴油机：压缩比大、热效率高，经济性能和排放性能都柴油机：压缩比大、热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好比汽油机好汽油机和柴油机汽油机和柴油机（2）按行程分类）按行程分类四行程内燃机四行程内燃机：曲轴转两圈（：曲轴转两圈（720），活塞在气缸内上），活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机。下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机。二行
8、程内燃机：曲轴转一圈（二行程内燃机：曲轴转一圈（360），活塞在气缸），活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机四行程内燃机和二行程内燃机四行程内燃机和二行程内燃机（3）按冷却方式分类）按冷却方式分类水冷发动机水冷发动机：利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循：利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循 环的冷却液作为冷却介质进行冷却的。环的冷却液作为冷却介质进行冷却的。风冷发动机：是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热风冷发动机：是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。
9、水冷发动机和风冷发动机水冷发动机和风冷发动机（4）按气缸数目分类）按气缸数目分类单缸发动机：仅有一个气缸的发动机。单缸发动机：仅有一个气缸的发动机。多缸发动机多缸发动机：有两个以上气缸的发动机。：有两个以上气缸的发动机。单缸与多缸发动机单缸与多缸发动机直列、直列、V型、水平对置式发动机型、水平对置式发动机（5）按气缸排列方式分类）按气缸排列方式分类单列式：直列式发动机。单列式：直列式发动机。双列式双列式V型发动机型发动机水平对置式发动机水平对置式发动机（6）按是否装增压装置分类）按是否装增压装置分类自然吸气式（非增压式）发动机自然吸气式（非增压式）发动机强制进气式（增压式）发动机强制进气式（增
10、压式）发动机自然吸气式发动机和强制进气式发动机自然吸气式发动机和强制进气式发动机3.四冲程发动机的基本术语四冲程发动机的基本术语发动机基本术语示意图发动机基本术语示意图1.工作循环工作循环：活塞在气缸内活塞在气缸内往复运动完成往复运动完成进气、压缩、进气、压缩、作功和排气作功和排气四四个工作过程个工作过程称称为一个工作循为一个工作循环。环。2.上止点上止点：活：活塞离曲轴回转中心塞离曲轴回转中心最远处，通常指活最远处，通常指活塞的最高位置。塞的最高位置。3.下止点下止点：活：活塞离曲轴回转中心塞离曲轴回转中心最近处，通常指活最近处，通常指活塞的最低位置。塞的最低位置。4.活塞行程（活塞行程（S
11、 S）：是指上、下两止点间是指上、下两止点间的距离。活塞由一个的距离。活塞由一个止点移到另一个止点，止点移到另一个止点，运动一次的过程称为运动一次的过程称为一个行程。一个行程。5.曲柄半径（曲柄半径（R R）：与连杆一端相连接的与连杆一端相连接的曲柄销的中心线到曲曲柄销的中心线到曲轴回转中心线的距离。轴回转中心线的距离。曲轴每转一周，活塞曲轴每转一周，活塞移动两个行程，即移动两个行程，即 S=2RS=2R。6.气缸工作容积（气缸工作容积（V Vh h）：指活塞从上止点到下止指活塞从上止点到下止点所让出空间的容积。点所让出空间的容积。7.发动机排量（发动机排量（VL）：发动机所有气缸工作容发动机
12、所有气缸工作容积的总和，也称为发动积的总和，也称为发动机的工作容积。机的工作容积。VL=Vhi式中：i气缸数目排气量越大，功率越大，加速性能好排气量越大，功率越大，加速性能好8.燃烧室容积（燃烧室容积（Vc）：活塞在上止点时，活塞顶上面空间的容积。：活塞在上止点时，活塞顶上面空间的容积。9.气缸总容积（气缸总容积（Va）：活塞在下止点时，活塞顶上面空间的容积，：活塞在下止点时，活塞顶上面空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va=Vc+Vh。10.压缩比（压缩比（）：气缸总容积与燃烧室容积的比值。气缸总容积与燃烧室容积的比值。=Va/Vc=(
13、Vh+Vc)/Vc=1+Vh/Vc压缩比是衡量汽车发动机性能指标的重要参数。压缩比是衡量汽车发动机性能指标的重要参数。汽油发动机是点燃式，压缩比低，汽油发动机是点燃式，压缩比低，8 8 1111；柴油发动机是压燃式，压缩比高，柴油发动机是压燃式，压缩比高，1616 2222。发动机的压缩比越高，车的动力就越大，燃烧也就越充分，排污也发动机的压缩比越高，车的动力就越大，燃烧也就越充分，排污也就越少。就越少。11.工况工况：内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻：内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机对外输出的有效功率和转速来表示。内燃机对外输出的有效功率和转速来表示。12.负荷
14、率负荷率：内燃机在某一转速下的有效功率与相同转速下的：内燃机在某一转速下的有效功率与相同转速下的最大有效功率的比值称为负荷率，简称负荷。最大有效功率的比值称为负荷率，简称负荷。4.四冲程汽油发动机的工作原理四冲程汽油发动机的工作原理 四冲程汽油发动机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气四冲程汽油发动机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气4 4 个行程组成的。个行程组成的。单缸四冲程汽油机工作循环示意图单缸四冲程汽油机工作循环示意图如图所示：活塞在不同位置时气缸内如图所示：活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。活塞下行进气门开启进气门开启排气门关闭排气门关闭一、进气行程一
15、、进气行程气缸内气体压力：气缸内气体压力：0.0750.09MPa 气体温度：气体温度：370440K大气压力线大气压力线Pvra上止点上止点下止点下止点O进气进气如图所示：活塞在不同位置时气缸内如图所示：活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。二、压缩行程二、压缩行程活塞上行进气门关闭排气门关闭气缸内气体压力：气缸内气体压力：0.61.2MPa 气体温度：气体温度：600800K。Pvra大气压力线大气压力线c上止点上止点下止点下止点O压缩压缩如图所示：活塞在不同位置时气缸内如图所示：活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。三、做功行程三、做功行程
16、气缸内气体瞬间压力可达：气缸内气体瞬间压力可达：35 MPa，气体瞬时温度可达：气体瞬时温度可达：22002800 K。活塞下行进气门关闭排气门关闭Pvra大气压力线大气压力线c上止点上止点下止点下止点O做功做功b如图所示：活塞在不同位置时气缸内如图所示：活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。四、排气行程四、排气行程气缸内气体压力：气缸内气体压力：0.1050.115 MPa 气体温度：气体温度：9001200 K。进气门关闭排气门打开Pvr大气压力线大气压力线czb上止点上止点下止点下止点aO排气排气5.四冲程柴油发动机的工作原理四冲程柴油发动机的工作原理 四冲程柴油
17、发动机的每个工作循环也由进气（四冲程柴油发动机的每个工作循环也由进气（a a）、压缩）、压缩(b)(b)、做功做功(c)(c)和排气和排气(d)4(d)4 个行程完成。由于使用燃料性质不同，其可个行程完成。由于使用燃料性质不同，其可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。单缸四冲程柴油发动机工作循环示意图单缸四冲程柴油发动机工作循环示意图进气行程进气行程进气终了压力：进气终了压力：0.0750.095MPa进气终了气温度：进气终了气温度：320350K。工作过程工作过程压缩行程压缩行程压缩终了压力：压缩终了压力：35MPa压缩终了温度：压缩终了温
18、度：8001000K。做功行程做功行程做功瞬时压力：做功瞬时压力：510MPa做功瞬时温度：做功瞬时温度：18002200K做功终了压力：做功终了压力：0.20.4MPa做功终了温度：做功终了温度：12001500K进气行程进气行程气体压力为：气体压力为：0.0750.095MPa气体温度：气体温度：320350K。6.四冲程汽油机、柴油机工况的异同四冲程汽油机、柴油机工况的异同工作行程工作行程汽油机汽油机柴油机柴油机进气进气可燃混合气进入气缸可燃混合气进入气缸纯净空气进入气缸纯净空气进入气缸压缩压缩压缩气缸内的气体压缩气缸内的气体压缩末火花塞点火做压缩末火花塞点火做功功压缩末喷油器喷油自压缩
19、末喷油器喷油自行着火做功行着火做功做功做功燃烧压力做功燃烧压力做功5MPa7MPa7MPa10MPa排气排气将燃烧的废气排出气缸将燃烧的废气排出气缸汽油机汽油机 转速高（轿车高达转速高（轿车高达50006000r/min），质），质量小，工作柔和、容易启动、制造成本低和量小，工作柔和、容易启动、制造成本低和维修方便等优点。燃油消耗率高，燃油经济维修方便等优点。燃油消耗率高，燃油经济性较差，适用于摩托车、汽车、飞机等。性较差，适用于摩托车、汽车、飞机等。柴油机柴油机 燃油消耗率较汽油机低燃油消耗率较汽油机低30%左右，柴左右，柴油价格低，燃油经济性好，输出扭矩较大。油价格低，燃油经济性好，输出扭
20、矩较大。但冷启动困难，工作粗暴，转速较低但冷启动困难，工作粗暴，转速较低（4000r/min以下），制造成本高，维修困以下），制造成本高，维修困难，适用于载重汽车、工程机械、坦克等。难，适用于载重汽车、工程机械、坦克等。两大机构：两大机构：1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构2.配气机构配气机构五大系统：五大系统：1.燃料供给系燃料供给系2.润滑系润滑系3.冷却系冷却系4.启动系启动系5.点火系点火系发动机发动机总体结构总体结构拓拓 展展 知知 识识拓拓 展展 知知 识识两大机构两大机构-曲柄连杆机构曲柄连杆机构 组成组成 气缸体、气缸盖、油底壳、活气缸体、气缸盖、油底壳、活塞、连杆、曲轴和飞轮。塞、
21、连杆、曲轴和飞轮。功用功用 将往复直线运动转化为曲轴将往复直线运动转化为曲轴的旋转运动对外输出动力。的旋转运动对外输出动力。拓拓 展展 知知 识识两大机构两大机构-配气机构配气机构 组成组成 进气门、排气门、挺杆、摇臂、进气门、排气门、挺杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮。凸轮轴、凸轮轴正时齿轮。功用功用 根据发动机的工作顺序和工根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进排气作过程，定时开启和关闭进排气门，实现换气过程。门，实现换气过程。拓拓 展展 知知 识识五大系统五大系统-燃料供给系燃料供给系 组成组成 燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、喷油器、空气滤清器、进排气
22、管、喷油器、空气滤清器、进排气管、ECU、各种传感器和执行器等。、各种传感器和执行器等。功用功用 根据发动机的要求，配制出根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸气缸，并将燃烧后的废气从气缸排出。排出。拓拓 展展 知知 识识五大系统五大系统-润滑系润滑系 组成组成 机油泵、集滤器、润滑油道、机油泵、集滤器、润滑油道、机油滤清器、油底壳、限压阀等。机油滤清器、油底壳、限压阀等。功用功用 向作相对运动的零件表面输向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，较少摩擦送定量的清洁润滑油，较少摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零阻力，减轻机
23、件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。件表面进行清洗和冷却。拓拓 展展 知知 识识五大系统五大系统-冷却系冷却系 组成组成 冷却水套、水泵、风扇、水冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器、散热器等。箱、节温器、散热器等。功用功用 将受热零件吸收的部分热量将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作适宜的温度状态下工作拓拓 展展 知知 识识五大系统五大系统-启动系启动系 组成组成 电源、启动机及附属装置。电源、启动机及附属装置。功用功用 使静止的发动机启动，并使使静止的发动机启动，并使之转入自行运转。之转入自行运转。拓拓 展展 知知 识识五大系
24、统五大系统-点火系点火系 组成组成 电源、点火开关、点火线圈、电源、点火开关、点火线圈、火花塞、分电器（点火模块）等。火花塞、分电器（点火模块）等。功用功用 在汽油机中，气缸内的可燃在汽油机中，气缸内的可燃混合气靠电火花点燃。能够按时混合气靠电火花点燃。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系。柴油没有点部设备称为点火系。柴油没有点火系，采用压燃的方式火系，采用压燃的方式学习学习任务二任务二 发动机发动机主要性能指标的掌握及编号识别主要性能指标的掌握及编号识别任务描述任务描述 客户小王到店看车，工作人员经询问和了解，发客户小王到店看车，工作人员经询问和了
25、解，发现小王对车辆的操控和动力性能特别在意，且通过网络现小王对车辆的操控和动力性能特别在意，且通过网络做了大量的做了大量的“功课功课”，对同类车辆的发动机性能已经了，对同类车辆的发动机性能已经了然于心。而本品牌的该款车在发动机性能及动力配置方然于心。而本品牌的该款车在发动机性能及动力配置方面均优于其他品牌，但价格略高。希望经过你的细心讲面均优于其他品牌，但价格略高。希望经过你的细心讲解，让小王的解，让小王的“功课功课”做得更完美，并能进一步意识到做得更完美，并能进一步意识到该款车的性价比优势。该款车的性价比优势。学习目标学习目标能基本理解发动机的主要性能指标能基本理解发动机的主要性能指标能准确
26、阐述发动机编号的含义能准确阐述发动机编号的含义能看懂发动机的编号能看懂发动机的编号能看懂发动机说明书的性能指标部分内容能看懂发动机说明书的性能指标部分内容评价与反馈评价与反馈1.1.请你将下表填写完整。请你将下表填写完整。发动机型号发动机型号缸数缸数冲程数冲程数缸径缸径冷却形式冷却形式用途用途G12V190ZLDYZ6102Q8E150C-1JC12V260/320ZLC12VE230/300ZCAG8300/380ZDZCIE65F/P492Q/P-A评价与反馈评价与反馈2.2.发动机的主要性能指标有：发动机的主要性能指标有：、。3.3.动力性指标是表征动力性指标是表征能力大小的指标。一般用
27、发动机的能力大小的指标。一般用发动机的 、及及等，作为评价发动机动力性能的指标。等，作为评价发动机动力性能的指标。4.4.发动机经济性指标包括发动机经济性指标包括和和等。等。5.5.如果发动机节气门全开（柴油机高压油泵在最大供油量位置），此特性曲线如果发动机节气门全开（柴油机高压油泵在最大供油量位置），此特性曲线称为发动机称为发动机特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称为发动机为发动机特性曲线。特性曲线。6.6.记录车型信息记录车型信息。7.7.请你绘制功率曲线。请你绘制功率曲线。8.8.请你绘制扭矩曲线。请你绘制扭矩曲线。9.9.对比对比
28、结论：结论：。评价与反馈评价与反馈项目项目AB品牌品牌车型车型发动机型号发动机型号排量排量峰值功率峰值功率/对应转速对应转速峰值扭矩峰值扭矩/对应转速对应转速其他说明其他说明1 1 .国产内燃机型号编制规则国产内燃机型号编制规则（1 1）编制规则）编制规则内燃机名称和型号根据内燃机名称和型号根据 国家标准国家标准GB/T 7252008GB/T 7252008编制，内燃机由四部分组成。编制，内燃机由四部分组成。相关知识相关知识（2）相关编号）相关编号表表1 气缸布置形式符号气缸布置形式符号符号符号含义含义无符号无符号多缸直列或单缸多缸直列或单缸VV型型P卧式对置卧式对置表表2 结构特征符号结构
29、特征符号符号符号含义含义无符号无符号冷却液冷却冷却液冷却F风冷风冷Z增压增压ZL增压中冷增压中冷DZ可倒转可倒转（2）相关编号）相关编号表表3 用途特征符号用途特征符号符号符号用途用途无符号无符号通用型及固定动力（或制造商自定）通用型及固定动力（或制造商自定）Q汽车汽车T拖拉机拖拉机M摩托车摩托车C工程机械工程机械J铁路机车铁路机车D发电机组发电机组（2）相关编号）相关编号表表4 燃料符号燃料符号符号符号燃料名称燃料名称无符号无符号柴油柴油P汽油汽油T天然气天然气CNG压缩天然气压缩天然气LNG液化天然气液化天然气LPG液化石油气液化石油气M煤气煤气E乙醇乙醇（3）内燃机型号示例）内燃机型号示
30、例发动机型号发动机型号缸数缸数气缸布置气缸布置形式形式冲程冲程数数缸径缸径(mm)冷却形式冷却形式用途用途柴油机柴油机G12V190ZLD12V4190冷却液冷却冷却液冷却增压中冷增压中冷发电发电YZ6102Q6直列直列4102冷却液冷却冷却液冷却汽车汽车8E150C-18直列直列2150冷却液冷却冷却液冷却船船JC12V260/320ZLC12V4260/320冷却液冷却冷却液冷却增压中冷增压中冷船船12VE230/300ZCA12V2230/300冷却液冷却冷却液冷却增压中冷增压中冷船船G8300/380ZDZC8直列直列4300/380冷却液冷却冷却液冷却增压中冷增压中冷船船汽油机汽油机
31、IE65F/P单缸单缸265风冷风冷通用型通用型492Q/P-A4直列直列492冷却液冷却冷却液冷却汽车汽车2.发动机的主要性能指标发动机的主要性能指标（1）动力性指标）动力性指标 动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标。一般用发动机的有效转矩、有效功率以动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标。一般用发动机的有效转矩、有效功率以及发动机所能输出的最大转矩与相应转速的关系等，作为评价发动机动力性好坏的指标。及发动机所能输出的最大转矩与相应转速的关系等，作为评价发动机动力性好坏的指标。（2）经济性指标）经济性指标有效热效率有效热效率 有效燃油消耗率有效燃油消耗率 燃料燃烧所产生的热燃料燃烧所产
32、生的热量转化为有效功的百分数量转化为有效功的百分数称为有效热效率。显然，称为有效热效率。显然，为获得一定数量的有效功为获得一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效所消耗的热量越少，有效热效率越高，发动机的经热效率越高，发动机的经济性越好。济性越好。发动机每输出发动机每输出 1 kWh 的有效功所消耗的燃油量的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率，有称为有效燃油消耗率，有效燃油消耗率越低，经济效燃油消耗率越低，经济性越好。性越好。（3）强化指标）强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，一般包括强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，一般包括升功率和强化系数等
33、。升功率和强化系数等。升功率升功率：发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率。功率。强化系数强化系数：平均有效压力与活塞平均速度的乘积平均有效压力与活塞平均速度的乘积。紧凑性指标紧凑性指标：用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标，通常用比容积和用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标，通常用比容积和 比质量比质量衡量。衡量。环境指标环境指标：用来评价发动机排气品质和噪声水平用来评价发动机排气品质和噪声水平。可靠性指标可靠性指标：表征发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标表征发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标。耐久性指标耐久性
34、指标：发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。工艺性指标工艺性指标：评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的指标评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的指标。调整特性：调整特性：发动机性能指标发动机性能指标随调整情况而发随调整情况而发生变化的关系生变化的关系使用特性：使用特性：发动机性能指标发动机性能指标随运转状况而发随运转状况而发生变化的关系生变化的关系发动机特性发动机特性发动机性能指标随调整状况及运行工况而变化的关系发动机性能指标随调整状况及运行工况而变化的关系拓拓 展展 知知 识识拓拓 展展 知知 识识发动机特性曲线发动机特性曲线 发动机
35、功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机转发动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机转速特性曲线，或简称为发动机特性曲线。发动机特性曲线表示有效转矩、比燃料消耗量随速特性曲线，或简称为发动机特性曲线。发动机特性曲线表示有效转矩、比燃料消耗量随发动机转速而连续变化的表现。发动机转速而连续变化的表现。发动机转速特性曲线发动机转速特性曲线 发动机转速特性曲线发动机转速特性曲线 汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量）时的速度特性，称为发动机汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量）时的速度特性，称为发动机的外特性，它表
36、示发动机所能得到的最大动力性能。此特性曲线称为发动机外特性曲线。如的外特性，它表示发动机所能得到的最大动力性能。此特性曲线称为发动机外特性曲线。如果发动机节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。果发动机节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。发动机转速特性曲线发动机转速特性曲线如果发动机节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。如果发动机节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。分类分类总体构造总体构造常用术语常用术语性能指标性能指标工作原理工作原理编号规则编号规则谢谢 谢谢 大大 家！家！机体组的检修机体组的检修活塞连杆组的
37、检修活塞连杆组的检修曲轴飞轮组的检修曲轴飞轮组的检修 曲柄连杆机构的故障诊断与排除曲柄连杆机构的故障诊断与排除学习任务 学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修任任 务务 描描 述述 某轿车到店保养，技师发现冷却液不足且较浑浊，检查了散某轿车到店保养，技师发现冷却液不足且较浑浊，检查了散热器及散热器盖，还检查了冷却液管路及各接头，均未发现漏液热器及散热器盖，还检查了冷却液管路及各接头，均未发现漏液迹象。询问车主，车主从未关注过运行水温，只是觉得提速不畅。迹象。询问车主，车主从未关注过运行水温，只是觉得提速不畅。于是技师对发动机的机体组进行分解并对气缸盖、气缸体做了进于是技师对发动机的机体
38、组进行分解并对气缸盖、气缸体做了进一步的检测，发现该车使用了非正品气缸垫，导致气缸体与缸盖一步的检测，发现该车使用了非正品气缸垫，导致气缸体与缸盖密封不严，出现内部漏液、气缸窜气，导致气缸垫损坏严重，于密封不严，出现内部漏液、气缸窜气，导致气缸垫损坏严重，于是更换了正品气缸垫，并更换了冷却液。车主提车时，技师叮嘱是更换了正品气缸垫，并更换了冷却液。车主提车时，技师叮嘱车主可不定期自行检查或到店送检冷却液的消耗情况。通过追踪车主可不定期自行检查或到店送检冷却液的消耗情况。通过追踪回访，车辆情况一切正常。回访，车辆情况一切正常。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修1、可以准确阐述汽油发动
39、机曲柄连杆机构的功用与组成，可以准确阐述汽油发动机曲柄连杆机构的功用与组成，机体组主要零部件的功用与结构特点。机体组主要零部件的功用与结构特点。学学 习习 目目 标标2、能正确使用工具仪器完成气缸盖、气缸垫、油底壳拆能正确使用工具仪器完成气缸盖、气缸垫、油底壳拆装及检测。装及检测。3、能正确使用工具仪器完成机体与缸套的拆装及检测。能正确使用工具仪器完成机体与缸套的拆装及检测。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修评价与反馈评价与反馈1.曲柄连杆机构的功用是将燃料燃烧时产生的曲柄连杆机构的功用是将燃料燃烧时产生的能转变为活塞往复运动的能转变为活塞往复运动的能，再通过能，再通过的往复运动变
40、为的往复运动变为的旋转运动而对外输出转矩。的旋转运动而对外输出转矩。2.请你将机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三个关键词填入图片中。请你将机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三个关键词填入图片中。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修3.请你将气缸盖、汽缸垫、气缸体、曲轴箱四个关键词填入图片中。请你将气缸盖、汽缸垫、气缸体、曲轴箱四个关键词填入图片中。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修4.4.发动机气缸体与上曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，它是发动机各机发动机气缸体与上曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，它是发动机各机 构安构安装的基础（如下图所示）。装的基础（如下图所示）。气缸体上半部有
41、若干个气缸体上半部有若干个，上下有两个平面用以安装，上下有两个平面用以安装 和和，中，中部有水套。部有水套。上曲轴箱的下部制有用于安装曲轴上曲轴箱的下部制有用于安装曲轴 ，侧壁和前后壁上钻有将润滑油流，侧壁和前后壁上钻有将润滑油流向各轴承的向各轴承的 和和 。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修5.气缸盖安装在气缸体的气缸盖安装在气缸体的表面，与活塞一起形成表面，与活塞一起形成。气缸盖内。气缸盖内部有用于冷却燃烧室及周围区域的部有用于冷却燃烧室及周围区域的，其下端面上的冷却水孔与气缸体上，其下端面上的冷却水孔与气缸体上的冷却的冷却水孔相通，以保证冷却水的循环。气缸盖上有进、排气门座，
42、气门导管孔水孔相通，以保证冷却水的循环。气缸盖上有进、排气门座，气门导管孔及进、排气通道等。气缸盖两侧安装及进、排气通道等。气缸盖两侧安装，上部安装，上部安装。气缸盖。气缸盖上还加工有安装或喷油器（柴油机）的座孔（如下图所示）。上还加工有安装或喷油器（柴油机）的座孔（如下图所示）。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修6.6.气缸垫安装在气缸垫安装在和和之间，它是发动机最重要的一种垫片，是之间，它是发动机最重要的一种垫片，是保证气缸盖和气缸体间的保证气缸盖和气缸体间的，防止，防止、与窜油，如下图所与窜油，如下图所示。示。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修7.请你按照学习参考
43、中的实践项目编制机体组拆装工作计划。请你按照学习参考中的实践项目编制机体组拆装工作计划。8.不按照规范顺序拆装气缸盖螺栓会对发动机产生什么影响？不按照规范顺序拆装气缸盖螺栓会对发动机产生什么影响？9.为什么紧固气缸盖螺栓后还要再旋紧为什么紧固气缸盖螺栓后还要再旋紧 180？10.如果在拆装过程中机体组的各密封面未清洁，会产生什么影响？如果在拆装过程中机体组的各密封面未清洁，会产生什么影响？11.请你按照学习参考中的实践项目编制气缸盖检测工作计划，并将气缸盖检请你按照学习参考中的实践项目编制气缸盖检测工作计划，并将气缸盖检 测的数据及结论绘制成表。测的数据及结论绘制成表。12.请你按照学习参考中
44、的实践项目编制气缸检测的工作计划，并将气缸检测请你按照学习参考中的实践项目编制气缸检测的工作计划，并将气缸检测的数据及结论绘制成表。的数据及结论绘制成表。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修相关知识相关知识一、汽油发动机曲柄连杆机构的功用与组成一、汽油发动机曲柄连杆机构的功用与组成 组成组成机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组 功用功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出转矩。输出转矩。学习任
45、务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修二、机体组的组成二、机体组的组成 发动机机体组是发动机的骨架，是发动机各机构、系统和各种附件的装配基体。发动机机体组是发动机的骨架，是发动机各机构、系统和各种附件的装配基体。机体组主要由机体组主要由气缸盖气缸盖、气缸体气缸体、曲轴箱曲轴箱、气缸垫气缸垫、油底壳油底壳和和气缸套气缸套等组成。等组成。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修三、气缸体的结构三、气缸体的结构 发动机气缸体与上曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，它是发动机各机构安发动机气缸体与上曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，它是发动机各机构安装的基础。装的基础。学习任务一学习任务一 机体组的检修
46、机体组的检修三、气缸体的结构三、气缸体的结构按上曲轴箱结构分类按上曲轴箱结构分类平分式气缸体平分式气缸体重量轻，但刚度小，与重量轻，但刚度小，与油底壳接合面密封困难。油底壳接合面密封困难。龙门式气缸体龙门式气缸体长度方向强度高，广泛应长度方向强度高，广泛应用于多种发动机中。用于多种发动机中。隧道式气缸体隧道式气缸体刚度最大，主轴承同轴度易刚度最大，主轴承同轴度易保证，但拆装较困难。多用保证，但拆装较困难。多用于机械负荷大、主轴承采用于机械负荷大、主轴承采用滚动轴承的发动机。滚动轴承的发动机。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修三、气缸体的结构三、气缸体的结构按气缸排列形式分类按气缸排
47、列形式分类直列式气缸体直列式气缸体宽度较短，高度较高，宽度较短，高度较高，发动机的总长度将随着发动机的总长度将随着气缸数目增加而增加。气缸数目增加而增加。V 型气缸体型气缸体气缸体长度和高度小、宽度较气缸体长度和高度小、宽度较长、形状复杂。而且曲轴轴承长、形状复杂。而且曲轴轴承减少，摩擦损失也有所降低。减少，摩擦损失也有所降低。平面对置式气缸体平面对置式气缸体重心低、宽度长、发动机的重心低、宽度长、发动机的平衡性好。平衡性好。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修四、气缸的结构四、气缸的结构 气缸体内引导活塞做往复运动的圆柱形空腔称为气缸。它要承受着可燃混合气气缸体内引导活塞做往复运动
48、的圆柱形空腔称为气缸。它要承受着可燃混合气燃烧产生的压力和热量及活塞在气缸内往复运动中产生的侧向压力。燃烧产生的压力和热量及活塞在气缸内往复运动中产生的侧向压力。按结构分类按结构分类不直接与冷却水接触，壁较薄（不直接与冷却水接触，壁较薄（13mm），与缸体承），与缸体承 孔过盈孔过盈配合，不易漏水漏气。配合，不易漏水漏气。直接与冷却水接触，壁较厚（直接与冷却水接触，壁较厚（59mm），散热效果好，易漏水漏），散热效果好，易漏水漏气，易穴蚀。气，易穴蚀。1气缸套2水套3气缸4橡胶密封圈5凸缘平面6上支承密封带7下支承密封带干式缸套：干式缸套：湿式缸套：湿式缸套：学习任务一学习任务一 机体组的检修
49、机体组的检修五、气缸盖的结构五、气缸盖的结构1.气缸盖气缸盖 结构结构 气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门座、气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门座、气门导管孔、进排气通道、火花塞孔（汽油机）气门导管孔、进排气通道、火花塞孔（汽油机）或喷油器（柴油机）座孔。或喷油器（柴油机）座孔。功用功用 封闭气缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁共同封闭气缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁共同形成燃烧室。形成燃烧室。学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修五、气缸盖的结构五、气缸盖的结构机油反射罩机油反射罩气缸盖气缸盖汽缸垫汽缸垫汽缸垫汽缸垫安装火花塞安装火花塞 学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修五、
50、气缸盖的结构五、气缸盖的结构2.燃烧室燃烧室盆形燃烧室盆形燃烧室倾斜盆形燃烧室倾斜盆形燃烧室楔形燃烧室楔形燃烧室半球形燃烧室半球形燃烧室多球形燃烧室多球形燃烧室燃烧室类型燃烧室类型 学习任务一学习任务一 机体组的检修机体组的检修六、气缸垫的结构六、气缸垫的结构 作用作用 保证气缸盖和气缸体间的密封，保证气缸盖和气缸体间的密封，防止漏水、漏气与窜油。防止漏水、漏气与窜油。构造构造（1）金属）金属石棉垫石棉垫（2）金属骨架）金属骨架石棉垫石棉垫（3）纯金属垫）纯金属垫安装注意安装注意：金属皮的金属：金属皮的金属石棉垫，缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬石棉垫，缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面
