1、 汽车发动机构造与维护汽车发动机构造与维护中职中专教育部示范专业项目式规划教材汽车类项目一项目一配气机构故障配气机构故障诊断与维修诊断与维修知识目标：知识目标：u掌握气门组、液压挺柱、凸轮轴、配气正时机构的构造及其作用。u了解气门组、液压挺柱、凸轮轴、配气正时机构的工作原理。技能目标：技能目标：u掌握气门组的常见零件检测方法。u掌握液压挺柱常用的检测方法。u掌握凸轮轴常用的检测方法。u掌握配气正时机构的检测方法。重点难点：重点难点：u气门组、液压挺柱、凸轮轴、配气正时机构的工作原理。u气门组、液压挺柱、凸轮轴、配气正时机构的检测方法。配气机构是控制发动机进气和排气的装置，它应能保证发动机进气充
2、分、排气(废气)干净，对现代汽车发动机转速的提高、性能的改善有着重要的意义。现代轿车发动机多采用多气门、凸轮轴上置、齿形带传动式结构。一些高性能轿车发动机采用可变配气相位和气门升程电子控制系统，它能根据发动机的运行状况而改变发动机的配气相位和气门升程，使发动机在所有的工作转速下都能获得较佳的配气相位和气门升程，从而提高发动机的动力性和经济性。本项目主要介绍配气机构的类型、组成、工作原理、配气相位、检修、异响故障的诊断等内容。3项目一 配气机构故障诊断与维修任务分析任务分析1)以实物讲解配气机构，掌握各部件的名称、作用和结构特点。2)以气门组常见故障现象为例，分析产生故障的原因，演示各部件检查的
3、过程，掌握气门组故障诊断方法。预备知识预备知识知识一气门组的构造知识一气门组的构造气门组由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片等组成(见图)。4任务一气门组的故障诊断与维修气门组的组成1 1气门气门(1)(1)气门头部气门头部(2)(2)气门杆气门杆5任务一气门组的故障诊断与维修气门的结构气门头部形状2 2气门座气门座3 3气门导管气门导管6任务一气门组的故障诊断与维修气门座气门导管4 4气门弹簧气门弹簧5 5锁片锁片气门弹簧锁片知识二配气机构的工作原理知识二配气机构的工作原理配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进，排气门，向气缸供给可燃混合气(
4、汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。议一议议一议怎样快速识别发动机进气门和排气门？先找到进排气管以后，进气管垂直位置的就是进气门，排气管垂直位置的就是排气门。拆下气缸盖察看进、排气门，进气门直径大，排气门直径小。进气门和排气门哪个直径大，为什么？进气门直径比排气门大，这样设计使发动机进气充分，排气彻底。气门组的主要检查内容有哪些？检查气门与气门导管配合间隙、气门与气门座的密封性及气门弹簧性能是否完好。7任务一气门组的故障诊断与维修1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因1)气门积炭。2)气门偏磨。3)气门头部烧蚀。4)气门弹簧弹性减弱或折断。
5、8任务一气门组的故障诊断与维修3 3故障排除故障排除(1)气缸压力的检查(2)气门与气门座的机动研磨(3)气门的密封性检查(4)气门导管的检查(5)气门弹簧检查经验传授经验传授气门烧蚀原因及预防措施气门烧蚀原因及预防措施气门烧蚀主要是由于发动机不合理使用造成的。发动机长时间在大负荷条件下工作，超过设计限度，就会引起气门早期磨损；同时，还会引起气缸盖、气门座和气门导管变形，破坏气门密封性，影响气门散热，使气门烧蚀；此外，发动机高温易引起滑油、燃油氧化聚合和分解，在气门头和气门杆形成胶状沉积物，使气门密封面腐蚀，并使气门漏气、烧蚀。在使用中，应防止发动机长时间大负荷工作，提高保修质量。保养时，应及
6、时清除积炭，密封不良要及时研磨。9任务一气门组的故障诊断与维修知识小金库知识小金库使用气缸压力表诊断发动机故障使用气缸压力表诊断发动机故障遇到汽车发动机故障，通过观察气缸压力表的读数变化，可以迅速准确地诊断出气缸内的一些机件故障。在此介绍四种判断方法。现象一：现象一：在启动机刚转动的瞬间，气缸压力表的指针上升很少，随着启动机转动时间的延续，指针又慢慢上升，但升高值不大，最终指针不动时，压力表的读数仍很低。故障原因：故障原因：该缸的气门密封不良。可能是气门、气门座圈被烧坏；或气门间隙过小；或气门被积炭杂质卡住所致。现象二：现象二：在启动机刚转动的瞬间，气缸压力表的读数很低，随着启动机转动时间的延
7、续，气缸压力由低逐渐升高，但最终读数要比该气缸压力的标准值低。故障原因：故障原因：活塞与气缸壁密封性不好。可能是活塞环严重磨损、折断或气缸壁磨损、拉伤，或活塞严重磨损所致。现象三：现象三：相邻两气缸的压力相等，且都偏低。故障原因：故障原因：相邻两缸串通。可能是相邻两缸的气缸垫被烧穿或气缸盖、气缸体上下平面不平所致。现象四：现象四：各缸压力普遍都低。故障原因：故障原因：凸轮轴正时齿轮的半圆键磨损过甚或移位所致。10任务一气门组的故障诊断与维修考考你考考你1)气门组由哪些部件组成？2)气门组各部件的作用是什么？3)气门漏气导致AFE发动机启动困难、动力下降的故障原因有哪些？11任务一气门组的故障诊
8、断与维修任务评测任务评测12任务一气门组的故障诊断与维修气缸压力检查考核表13任务一气门组的故障诊断与维修气门与气门座机动研磨考核表气门弹簧检查考核表发动机的气门发动机的气门一般发动机每个气缸有两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门头部直径比排气门大15%30%，目的是增大进气门通过断面面积，减小进气阻力，增加进气量。凡是进气门和排气门数量相同时，进气门头部直径总比排气门大。每缸两气门的发动机又称两气门发动机。现代高性能汽车发动机普遍采用每缸三、四个气门(见图1)，其中尤以四气门发动机为数最多。四气门发动机每缸两个进气门、两个排气门。其突出的优点是气门通过断面积大，进、排气充分，进气量增加
9、，发动机的转矩和功率提高；其次是每缸四个气门，每个气门的头部直径较小，每个气门的质量减轻，运动惯性力减小，有利于提高发动机转速；最后，四气门发动机多采用篷形燃烧室，火花塞布置在燃烧室中央，有利于燃烧。14任务一气门组的故障诊断与维修15任务一气门组的故障诊断与维修气门的数量任务分析任务分析1)以实物讲解液压挺柱作用和结构特点。2)以液压挺柱常见故障现象，分析产生的故障原因，演示各部件检查的过程，掌握液压挺柱故障诊断方法。预备知识预备知识知识一液压挺柱的构造知识一液压挺柱的构造1.1.组成组成2 2特点特点3 3作用作用16任务二液压挺柱的检测与更换液压挺柱1高压油腔；2缸盖油道；3油量孔；4斜
10、油孔；5球阀；6低压油腔；7键形槽；8凸轮轴；9挺柱体；10挺柱体焊缝；11柱塞；12油缸；13补偿弹簧；14缸盖；15气门杆知识二液压挺柱的工作原理知识二液压挺柱的工作原理如上图所示，当挺柱体9上的环形油槽与缸盖上的斜油孔4对齐时，发动机润滑系统中的机油经斜油孔4和环形油槽流入低压油腔6。位于挺柱体背面上的键形槽7可将机油引入柱塞上方的低压油腔。当凸轮转动、挺柱体9和柱塞11向下移动时，高压油腔1中的机油被压缩，油压升高，加上补偿弹簧13的作用，使球阀紧压在柱塞的下端阀座上，这时高压油腔与低压油腔被分隔开。由于液体具有不可压缩性，整个挺柱如同一个刚体一样下移，推开气门15。此时，挺柱环形油槽
11、已与斜油孔4错开，停止进油。当挺柱达到下止点后开始上行时，在气门弹簧上顶和凸轮下压的作用下，高压油腔封闭，球阀也不会打开，液压挺柱仍可认为是一个刚性挺柱，直至上升到凸轮处于基圆，使气门关闭时为止。此时，缸盖主油道中的压力油经斜油孔4进入挺柱的低压油腔6，同时，高压油腔1内油压下降，补偿弹簧推动柱塞上行。从低压油腔来的压力油推开球阀而进入高压油腔，使两腔连通充满机油。这时挺柱顶面仍和凸轮紧贴。在气门受热膨胀时，柱塞和液压缸作轴向相对运动，高压油腔中的油液可经过液压缸与柱塞间的缝隙挤入低压油腔。因此，使用液压挺柱时，可以不预留气门间隙。17任务二液压挺柱的检测与更换议一议议一议 怎样才能看出气门是
12、液压气门？所谓的液压气门是指挺柱是机械式还是液压结构，单独观察气门的结构是无法判断的。机械式的挺柱结构非常简单，只与凸轮轴接触，所以表面看上去就是一只套筒。液压式的挺柱结构稍微复杂一些，是在套筒内部加装一个液压阀体，用来自动调节间隙的大小。配气机构采用液压挺柱的优点有哪些？1)结构简单、紧凑，合理。2)能自动补偿气门间隙，即消除了传统机械挺柱要求预留的气门间隙，大大降低了因间隙产生的机械噪声和振动，使整个配气机构工作更加平稳，改善了发动机的使用性能。3)由于消除了气门间隙，能延长气门开启延续时间。发动机机械式气门间隙调整装置与液压挺柱比较，有哪些各自的特点？1)机械式气门间隙调整装置的气门间隙
13、需要自己调节在合适的范围内，间隙过大或过小都会对发动机的性能产生影响，其优点是成本较低，其缺点是气门间隙需要调节，且调节较麻烦，而且使用一段时间后气门间隙可能会发生变化，需要重新调节。2)液压挺柱可以通过油压自动调节气门间隙，使摇臂和气门始终保持接触。其优点是无需人工调节，比较方便。其缺点是成本较高，而且使用液压挺柱的发动机要在缸盖上加工相应的孔和油道，这也增加了成本。18任务二液压挺柱的检测与更换任务实施任务实施1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因1)油底壳中润滑油过高或过低。2)润滑油粘度低或稀释了。3)润滑油压力低。4)液压挺柱中有脏物。5)液压挺柱磨损。6)压力腔内存在空气或进
14、油孔被堵塞。3 3故障排除故障排除(1)液压挺柱工作情况的检测(2)液压挺柱与凸轮接触工作面磨损的检查(3)挺柱体圆柱工作面的检查(4)挺柱与导孔配合间隙的检测19任务二液压挺柱的检测与更换经验传授经验传授液压挺柱检修时的注意事项液压挺柱检修时的注意事项液压挺柱检修时应注意以下事项：1)挺柱不可互换，应按原位装回。2)挺柱装复前应排尽空气，否则会引起液压挺柱异响。3)发动机在使用中，应加注规定牌号的优质润滑油，并及时清洁或更换机油滤清器滤芯，保持润滑系正常的油压，以使液压挺柱正常工作和减少磨损，延长其使用寿命。20任务二液压挺柱的检测与更换知识小金库知识小金库桑塔纳乘用车液压挺柱异响的检修案例
15、桑塔纳乘用车液压挺柱异响的检修案例一辆桑塔纳乘用车工作时，常发生发动机液压挺柱异响故障，但要确切地判断产生异响的挺柱却比较困难，就是把全部液压挺柱进行分解检查也难以判断；若更换全部液压挺柱，则费用较高，会造成不必要的浪费。常见产生液压挺柱异响的主要原因，是因单向阀密封不良造成的挺柱高压油腔内油压不足或因油缸外部油垢过多，造成的油缸发卡。通常，只要对液压挺柱进行一次认真细致的清洁维护就可以排除故障。具体操作方法是：在硬木板上用力向下敲打液压挺柱，使柱塞与油缸等零件从液压挺柱中脱出；用细砂布将油缸外部的油垢清除干净；将单向阀钢球与单向阀座孔清洁干净，必要时，可先将托架拆下来，然后再清洁单向阀钢球与
16、单向阀座孔。在柱塞上涂少许机油，最后将柱塞和单向阀钢球等零件装入油缸中进行单向阀的密封性试验。试验时，将柱塞向油缸内压入，然后松开柱塞，并观察柱塞是否能往外弹出。若柱塞能往外弹出，则表明单向阀密封性能良好；反之，则要重新清洁单向阀钢球和单向阀座孔，装复油缸内的所有零件，将油缸轻轻敲入挺柱体中，异响故障即可消失。21任务二液压挺柱的检测与更换考考你考考你1)液压挺柱的工作原理是什么？2)配气机构采用液压挺柱的优点有哪些？3)发动机机械式气门间隙调整装置与液压挺柱比较，各自有哪些特点？4)发动机液压挺柱响的故障原因是什么？5)发动机液压挺柱响的故障排除方法有哪些？22任务二液压挺柱的检测与更换任务
17、评测任务评测23任务二液压挺柱的检测与更换液压挺柱检测考核表任务分析任务分析1)以实物讲解凸轮轴，掌握部件的名称、作用和结构特点。2)以凸轮轴常见故障现象，分析产生的故障原因，演示各部件检查的过程，掌握凸轮轴故障诊断方法。预备知识凸轮轴的构造凸轮轴的构造1)作用：主要配置有各缸进、排气凸轮，可以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。2)结构特点：凸轮的形状(见图111)影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。3)工作条件：承受气门间歇性开启的冲击载荷。4)材料要求：凸轮表面要求耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。凸轮轴是发动机配气机构的一部分
18、，专门负责驱动气门按时开启和关闭，保证发动机在工作中定时为气缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出气缸。由于发动机转速较高，为保证进/排气和传动效率、简化传动机构、降低高转速的振动和噪声，多采用顶置式凸轮轴。24任务三凸轮轴的故障诊断与检测25任务三凸轮轴的故障诊断与检测凸轮轴议一议议一议 如何确定凸轮轴的旋转方向？采用同步带传动的顶置式凸轮轴顺时针转动，采用一对正式齿轮传动的下置式凸轮轴逆时针转动。如何判别凸轮轴上的凸轮是进气凸轮还是排气凸轮？凸轮轴逆时针转动，按照先排气后进气的规律，即可分辨出进/排气凸轮；若凸轮轴顺时针转动，则进/排气凸轮的位置与前者正好相反。26任务三凸轮轴的
19、故障诊断与检测凸轮位置凸轮轴为什么要轴向定位？为了限制凸轮轴在工作中产生的轴向移动承受螺旋齿轮在传动时产生的轴向力，凸轮轴需要轴向定位。如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序？凸轮轴上各同名凸轮(各进气凸轮或各排气凸轮)的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及气缸数或作功间隔角有关(见图112)。如果从发动机风扇端看凸轮轴逆时针方向旋转，则工作顺序为1342。27任务三凸轮轴的故障诊断与检测1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因1)凸轮轴弯曲变形。2)凸轮过度磨损。3 3故障排除故障排除(1)凸轮磨损的检测(2)凸轮轴弯曲变形的检修(3)凸轮轴轴颈的检测28任务三凸轮轴的故障诊断与检测经
20、验传授经验传授普通桑塔纳普通桑塔纳(普桑普桑)轿车发动机大修后异响故障的检测维修轿车发动机大修后异响故障的检测维修发动机大修后出现上部异响是普通桑塔纳一种较为常见的故障现象，大部分原因是凸轮轴润滑不良。由于普通桑塔纳发动机凸轮轴没有轴瓦，凸轮轴间隙如果过小，会因润滑不良而加速磨损；如果凸轮轴间隙过大，又不易形成油膜，也会造成润滑不良。出现这种情况，如果单独更换凸轮轴瓦盖，在市场上又买不到，而瓦盖和缸盖又组装在起。如果整体更换缸盖，则至少要付出3000元的代价。有没有一种简单易行的方法，既能保证凸轮轴的有效润滑，避免发动机上部异响，又能降低维修成本，为用户减少负担呢？最为简单有效的方法就是沿着凸
21、轮轴瓦盖弧线方向，在中间用刮刀或锯条开道宽、深约为0.15mm的油槽，与凸轮轴油孔相对应，可以改善凸轮轴的润滑情况。数台用此种方法修理过的普通桑塔纳发动机，效果相当好，不仅对凸轮轴润滑相关系统部件没有任何副作用，而且轻松地排除了发动机上部异响的故障。普通桑塔纳发动机大修时的技术规范，在凸轮轴间隙方面少有涉及。因间隙不当而引起发动机上部异响的故障，可以开一道油槽解决问题。因为在凸轮轴瓦盖上开一道油槽，用以贮油，可保证凸轮轴的可靠润滑。如间隙偏小，可以加快形成润滑油膜的过程。如间隙偏大，油道可以起到一定程度的缓冲和释压作用。这样不仅保证了修理质量，而又为用户节省了一笔可观的费用。需要注意的是：在加
22、工油道之前，一定要确认异响确因凸轮轴间隙不当引起。要先检查气门间隙、液压挺柱及机油压力(标准情况下不得低于30kPa)。29任务三凸轮轴的故障诊断与检测知识小金库知识小金库单顶置凸轮轴发动机和双顶置凸轮轴发动机的比较单顶置凸轮轴发动机和双顶置凸轮轴发动机的比较1)单顶置凸轮轴在气缸盖上用一根凸轮轴直接驱动进、排气门，它具有结构简单的特点，适用于高速发动机(见图)。以往一般采用的侧置凸轮轴，即凸轮轴在气缸侧面，由正时齿轮直接驱动。为了把凸轮轴的转动变换为气门的往复运动，必须使用气门挺杆来传递动力。这样，往复运动的零件较多，惯性质量大，不利于发动机高速运动。而且，细长的挺杆具有一定的弹性，容易引起
23、振动，加速零件磨损，甚至使气门失去控制。30任务三凸轮轴的故障诊断与检测单顶置凸轮轴2)顶置双凸轮轴是在缸盖上装有两根凸轮轴，一根用于驱动进气门，另一根用于驱动排气门(见图114)。采用双顶置凸轮轴对凸轮轴和气门弹簧的设计要求不高，特别适用于气门V形配置的半球形燃烧室，也便于和四气门配气机构配合使用。在同等工作容积下，双顶置凸轮轴的配气更准确些，燃油的利用率也就更高。但维护相对复杂一点，不过现在来说和单顶置的相差也不大。31任务三凸轮轴的故障诊断与检测双顶置凸轮轴 考考你考考你1)如何确定凸轮轴的旋转方向？2)如何判别凸轮轴上的凸轮是进气凸轮还是排气凸轮？3)凸轮轴为什么要轴向定位？4)如何根
24、据凸轮轴判定发动机工作顺序？32任务三凸轮轴的故障诊断与检测任务评测任务评测33任务三凸轮轴的故障诊断与检测凸轮轴检测考核表知识拓展知识拓展桑塔纳轿车霍尔式凸轮轴位置传感器桑塔纳轿车霍尔式凸轮轴位置传感器1.结构特点2.工作情况34任务三凸轮轴的故障诊断与检测霍尔式凸轮轴位置传感器任务分析任务分析1)以实物讲解配气正时机构，掌握部件的名称、作用和结构特点。2)以常见配气正时机构故障现象，分析产生的故障原因，演示各部件检查的过程，掌握配气正时机构故障诊断方法。预备知识预备知识知识一配气正时机构的组成知识一配气正时机构的组成配气正时机构的组成如下。1)曲轴正时齿轮：通过正时带驱动凸轮轴。2)中间轴
25、齿轮：驱动分电器。3)张紧轮：调节正时带的松紧程度。4)凸轮轴正时齿轮：驱动凸轮轴。5)正时带：通过曲轴与凸轮轴的连接并配合一定传动比来保证进、排气时间的准确。35任务四配气正时机构的故障诊断与调整知识二配气正时机构的工作原理知识二配气正时机构的工作原理汽车发动机工作过程中，在气缸内不断发生进气、压缩、做功、排气四个过程，并且，每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合，使进气与排气及活塞升降相互协调起来，在曲轴的带动下经正时皮带传递将动力传递给相应机件，让每个气缸正好做到：活塞向上正好到上止点时，气门正好关闭，火花塞正好点火。议一议议一议什么是气门重叠？当进气门早开和排气门晚关时，出现进
26、/排气门同时开启的现象。什么是气门重叠角，它的大小对发动机有什么影响？在上止点范围内，进气门和排气门同时开启，期间所对应的曲轴转角就是气门重叠角。气门重叠角是在发动机换气过程中产生的，为了吸进更多的新鲜充量，排尽废气。36任务四配气正时机构的故障诊断与调整任务实施任务实施1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因1)正时标记没有对准；2)正时齿轮损坏；3)正时带松动。3 3故障排除故障排除(1)正时齿轮的检查与更换(2)张紧轮的检查与更换(3)正时带的检查与更换(4)正时带的调整37任务四配气正时机构的故障诊断与调整经验传授经验传授定时更换正时带定时更换正时带正时带属于橡胶部件，随着发动机工
27、作时间的增加，正时带和正时带的附件，如正时带张紧轮、正时带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化。因此，凡是装有正时带的发动机，厂家都会有严格要求，在规定的周期内定期更换正时带及附件，更换周期则随着发动机的结构不同而有所不同，一般在车辆行驶到6万10万公里时应该更换，具体的更换周期应该以车辆的保养手册说明为准。38任务四配气正时机构的故障诊断与调整知识小金库知识小金库发动机配气相位发动机配气相位1.配气相位2配气相位图39任务四配气正时机构的故障诊断与调整配气相位配气相位图考考你考考你1)配气正时机构有哪些零部件组成？2)什么是气门重叠？3)什么是气门重叠角，它的大小对发动机有什么影响？4)配气正时
28、不正确，使发动机怠速运转时抖动严重，动力下降的故障原因有哪些？如何排除？40任务四配气正时机构的故障诊断与调整任务评测任务评测41任务四配气正时机构的故障诊断与调整配气正时机构检查考核表 知识拓展知识拓展可变气门正时技术可变气门正时技术VVT是发动机可变气门正时技术(Variable Valve Timing)的简称，CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。例如：宝马公司将其叫做 Vanos，丰田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，其目的都
29、是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角(气门正时)，只不过所实现的方法是不同的。发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充气量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。可变气门正时在发动机高速运转的时候，需要较大的气门叠开角来达到充气充分的目的。而在发动机怠速的时候，气门叠开角应该相应变小，达到降低排放的目的。传统的固定相位角的凸轮轴，由于相位角已经固定所以不能满足这种要求。而VVT技术可以通过螺旋槽式VVTi控制器调节凸轮轴调节气门开闭，满足不同工况需求，达到增加功率、减少油耗，改善排放的目的。42任务四配气正时机构的故障诊断与调整1)桑塔纳轿车的发动机配气机构采用顶置
30、凸轮轴、液压挺柱式气门机构，由正时皮带传动。结构极其简单紧凑、噪声低，具有很好的动力性和工作可靠性。2)配气机构的作用。3)配气机构组成。4)气门组的检修方法。5)液压挺柱作用。6)液压挺柱的检修方法。7)凸轮轴的作用。8)凸轮轴的检修方法。9)配气正时机构的组成。10)配气正时机构的检修方法。43项 目 小 结1.AJR发动机配气机构由哪些零件组成？2.AJR发动机配气机构拆卸步骤有哪些？3.AJR发动机配气机构装配时应注意哪些事项？4.气门的损伤主要有哪些？5.如何进行气门与气门座密封性检查？6.凸轮轴的常见损伤有哪些？44思 考 与 练 习谢谢观看谢谢观看 汽车发动机构造与维护汽车发动机
31、构造与维护 中职中专教育部示范专业项目式规划教材汽车类项目二项目二曲柄连杆机构曲柄连杆机构检测与维修检测与维修知识目标：知识目标：u正确识别曲柄连杆机构的各构件及其组成。u了解常用检测工具、仪表等的用途和使用方法。u了解主要零部件的检测方法。u掌握必备的文明安全操作意识。技能目标：技能目标：u能够正确使用常用的检测工具和仪表等。u掌握气缸体与气缸盖结合平面变形的检修方法。u掌握气缸测量方法。u掌握活塞磨损的检测方法。u掌握活塞环“三隙”的检测方法。u掌握轴瓦的选配方法。u掌握曲轴磨损和变形的检验方法。u完成各检修工作页。重点重点难点：难点：u量具的校准方法。u各零件的检验方法。u各检验方法的操
32、作步骤。人之所以能够呼吸新鲜空气而健康地活着，是因为我们都有一颗健康的心脏，每天都在不停地跳动，促进血液循环。汽车之所以能够在路上行驶，那是因为它也有一个类似心脏的动力源发动机。发动机是汽车的动力源，将某种形式的能量转换为机械能。曲柄连杆机构是发动机两大机构之一，对于发动机是不可缺少的一部分，在发动机工作原理中起着能量转换和传递的功用。本项目着重介绍曲柄连杆机构的功用、组成及主要零部件的检修和故障诊断；曲柄连杆机构中各主要零部件的检测步骤和方法；另外，为使学生能够正确使用一些常用测量工具和仪表等，这里提供了一个比较规范的演示。48项目二 曲柄连杆机构检测与维修任务分析任务分析采用实物教学，对机
33、体组的结构和类型进行讲解。预备预备知识知识知识一机体组的组成与功用知识一机体组的组成与功用机体组主要由气缸盖、气缸体与曲轴箱、气缸垫和油底壳等零件组成。机体组的功用是安装与固定发动机各机构的基础零件。1 1气缸体的类型与结构气缸体的类型与结构49任务一机体组的检测与维修机油泵和机油滤清器的安装位置2 2气缸盖的类型与结构气缸盖的类型与结构3 3气缸垫的结构与功用气缸垫的结构与功用4 4、油底壳的、油底壳的功用功用50任务一机体组的检测与维修汽油机燃烧室类型知识二气缸的排列形式与气缸套的类型知识二气缸的排列形式与气缸套的类型气缸的排列形式(见图)一般分直列式(又称单列式，一般垂直布置，多用于六缸
34、以下的发动机)、V形式(气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角小于180，多用于六缸或八缸以上发动机)和水平对置式(左右两列气缸布置在同一平面上，中心线夹角等于180)。51任务一机体组的检测与维修多缸发动机汽缸排列方式气缸体的上半部分有为引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸，下半部分是供安装曲轴用的上曲轴箱。气缸套是气缸内嵌入的套筒。根据是否与冷却水接触，气缸套分为干式和湿式两种，如图。52任务一机体组的检测与维修气缸套形式1气缸体；2水套；3阻水圈；4气缸套议一议议一议气缸盖螺栓在拆装时有无顺序要求？有！以AFE发动机为例，气缸盖螺栓拧紧时须按如图25所示数字标号顺序进行，并且分四次拧紧。具
35、体的做法是第一次拧紧的力矩为40Nm；第二次拧紧的力矩为60Nm；第三次拧紧的力矩为75Nm；第四次用扳手连续拧转1/4圈。拆卸时应按照装配时的相反顺序进行。对气缸垫的安装方向有何要求？气缸盖与气缸体同为铸铁时，气缸垫的卷边应朝向气缸盖。铝合金缸盖与铸铁缸体时，气缸垫的卷边应朝向气缸体。若气缸盖、气缸体均为铝合金时，气缸垫的卷边应朝向湿式气缸套的凸沿。53任务一机体组的检测与维修气缸盖螺栓拧紧顺序任务实施任务实施1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因1)气缸垫装配不平整或位置不正确。2)紧固气缸盖时未按规定力矩或次序，气缸垫不密封。3)混合气不正常燃烧，损坏气缸垫或造成气缸垫翘曲。4)气
36、缸垫安装时沾有污物，使缸垫受损。3 3故障排除故障排除(1)气缸垫的检查(2)气缸盖、气缸体结合平面的检查(3)缸盖螺栓力矩的检查54任务一机体组的检测与维修经验传授经验传授气缸体与气缸盖结合面平面度误差的检测气缸体与气缸盖结合面平面度误差的检测气缸体与气缸盖结合面的平面度误差可用刀口尺、塞尺进行检验，将刀口尺放在待测的气缸体上顶面或气缸盖的下结合平面，并用塞尺变换不同的位置，测量结合平面的间隙，塞尺塞入的最大厚度为结合平面的平面度误差，气缸体上顶面的平面度误差应不大于0.15mm，气缸盖下平面的平面度误差应不大于0.10mm，平面度误差超出标准值时，应予以修复。气缸体与气缸盖变形后，气缸的密
37、封性下降，会造成发动机漏气、漏水甚至冲坏气缸垫等故障。气缸体与气缸盖变形的原因气缸体与气缸盖变形的原因气缸体与气缸盖变形的原因，通常是因为在维修过程中没有按照工艺规程合理操作。比如，气缸盖螺栓拆装的顺序混乱，气缸盖紧固螺栓拧紧的扭力出现过大、过小或不均匀等，都将造成气缸盖和气缸体结合平面的变形。变形的原因还可能是在高温环境下拆卸气缸盖，使得气缸盖发生拱曲等。55任务一机体组的检测与维修知识小金库知识小金库刀口尺的使用刀口尺的使用刀口尺(见图)主要用于以光隙法进行直线度测量和平面度测量，也可与量块一起，用于检验平面精度。它具有结构简单、重量轻、不生锈、操作方便、测量效率高等优点，是机械加工常用的
38、测量工具。刀口尺的精度一般都比较高，一般误差要求在微米量级。考考你考考你1)简述拆装气缸盖螺栓的顺序。2)燃烧室的类型有哪些？3)气缸体的类型有哪些？56任务一机体组的检测与维修刀口尺任务评测任务评测57任务一机体组的检测与维修任务分析任务分析1)采用实物教学，讲解有关曲轴飞轮组的结构。2)正确诊断与排除曲轴飞轮组的常见故障。预备预备知识知识知识一曲轴飞轮知识一曲轴飞轮组组1 1.曲轴飞轮组的组成与功用曲轴飞轮组的组成与功用58任务二曲轴飞轮组的检测与维修曲轴飞轮组2 2曲轴的功用及曲轴的功用及组成组成3 3飞轮的结构及功用飞轮的结构及功用59任务二曲轴飞轮组的检测与维修曲轴曲轴结构1曲轴颈；
39、2曲轴；3连杆轴颈；4圆角；5积污腔；6吸油管；7开口销；8螺塞；9油道；10挡油盘；11回油螺纹；12后端凸飞轮知识二轴颈磨损的分析知识二轴颈磨损的分析曲轴轴颈的磨损是不均匀的。其主要表现是轴颈的圆度与圆柱度偏差加大。曲轴的连杆轴颈的内侧通常磨损严重，即靠近主轴颈的一侧处，这是由于连杆大头离心惯性力的作用。主轴颈通常靠近连杆轴颈一侧磨损严重，这是由于连杆大头与连杆轴颈等离心力的作用。轴颈长期使用后可能出现圆柱度误差超过公差范围，这是因油道口与轴颈表面斜交，会使润滑油中杂质在曲轴旋转时，沉积在油道的上侧壁上，这些杂质在到达轴颈表面时会流向轴颈的一侧，造成该处磨损加快。60任务二曲轴飞轮组的检测
40、与维修议一议议一议什么是点火间隔角？点火间隔角是多缸发动机各缸点火间隔时间内的曲轴转角。曲轴轴颈的磨损特点？曲轴轴颈的磨损特点是，主轴颈和连杆轴颈在径向的最大磨损部位发生在它们相互靠近的一侧。61任务二曲轴飞轮组的检测与维修任务实施一任务实施一1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因3 3故障排除故障排除(1)主轴承合金层脱落的检查(2)曲轴弯曲变形的检测(3)主轴承盖螺栓松动的检查任务实施二任务实施二1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因3 3故障排除故障排除62任务二曲轴飞轮组的检测与维修经验传授经验传授曲轴弯曲的原因及检查曲轴弯曲的原因及检查造成曲轴变形的原因是曲轴颈与气缸体上
41、主轴承磨损的不均匀，各缸磨损的方位不同，使曲轴在工作过程中沿着曲线运动，受到额外的弯曲力。有时因主轴承间隙过大，工作中受到冲击，发动机爆燃或突然加大负荷使曲轴过分受振动，少数气缸不工作或轴承松紧度不一致使曲轴受力不均匀等原因，都会造成曲轴的弯曲变形。曲轴弯曲变形后继续使用，将加速曲轴、活塞连杆组的磨损，严重时曲轴有折断的危险。曲轴弯曲的检查，曲轴应在平板上进行检查。将曲轴两端主轴颈支撑在平板上的V形架上。用百分表测量曲轴中间一道主轴颈在旋转一周时的径向圆跳动，其值的一半即为曲轴的弯曲度。主轴颈为偶数，应测中间两主轴颈的跳动量，以最大值为准。曲轴弯曲度不超过0.05mm时可不加修整。弯曲度在0.
42、050.10mm之间时，可以结合轴颈磨削给予修正。如超过0.1mm时，应予校正。主轴瓦和连杆轴瓦响的故障现象主轴瓦和连杆轴瓦响的故障现象出现主轴瓦异响时，通常当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴随气缸体产生抖动；响声伴随着发动机的转速升高而变大。出现连杆轴瓦异响时，往往在发动机运转过程中，产生一种连续而短促的“当当”声，中速运转时，响声比较明显，当突然加速时，响声增大。63任务二曲轴飞轮组的检测与维修知识小金库知识小金库曲轴圆度误差的检测曲轴圆度误差的检测用外径千分尺测量曲轴外径尺寸。如果在轴颈的同一横断面内的最大直径与最小直径差的一半(即圆度偏差)，超过0.01mm，那
43、么就应进行修理。并且如果在同一纵断面上最大直径与最小直径差的一半超过0.01mm也要进行修理。标准要求修复后曲轴主轴颈与连杆轴颈的圆度、圆柱度误差应在0.005mm以下，表面粗糙度Ra不大于0.6m。曲轴扭曲误差的检测曲轴扭曲误差的检测曲轴扭曲变形的检验可将曲轴置于V形块上，把两端同平面内的连杆轴颈转到水平位置，用百分表分别测量这两个连杆轴颈到平板的距离，求的同一方位上两个连杆轴颈的高度差A，扭转变形的扭转角若大于030，可进行表面加热校正或敲击校正。它们的关系如下：57A/R式中：扭转角；A两个连杆轴颈的高度差；R连杆轴颈直径。百分表的使用百分表的读数方法为：先读小指针转过的刻度线(即毫米整
44、数)，再读大指针转过的刻度线(即小数部分)，并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。64任务二曲轴飞轮组的检测与维修 考考你考考你1)简述曲轴的功用和构造。2)主轴瓦响有什么现象？3)连杆瓦响有什么现象？65任务二曲轴飞轮组的检测与维修任务评测任务评测66任务二曲轴飞轮组的检测与维修曲轴飞轮组的检测操作考核表任务分析任务分析1)采用实物教学，讲解有关活塞连杆组的结构。2)正确诊断与排除活塞连杆组的常见故障。预备预备知识知识知识一活塞连杆组的组成及功用活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成，如图所示。67任务三活塞连杆组的检测与维修活塞1顶部；2环槽部；3裙部；4环岸；5环槽
45、；6销座；7加强肋；8卡环槽；9泄油孔及泄油槽1 1活塞的功用、类型与结构活塞的功用、类型与结构68任务三活塞连杆组的检测与维修活塞裙部的绝热槽盒膨胀槽1绝热槽；2膨胀槽活塞环2 2活塞环的类型与活塞环的类型与结构结构3 3活塞销及其作用活塞销及其作用4 4连杆的作用及结构连杆的作用及结构69任务三活塞连杆组的检测与维修气环的断面形状活塞销知识二活塞磨损的分析知识二活塞磨损的分析活塞的磨损主要是活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损、活塞销座孔的磨损、活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶。活塞在工作中的最大磨损部位是活塞环槽，主要原因是气缸压力的作用，使活塞环对活塞环槽的单位面积压力很高，同时活塞在高速往复运动中
46、，活塞环对活塞环槽的冲击很大。活塞环槽的磨损主要是下平面，尤其是第一道环槽最为严重，所承受的压力最大，周围的温度最高，且润滑条件差，因此磨损最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。环槽的磨损将引起活塞环与环槽侧隙的增大，活塞环的泵油作用增大，使气缸漏气和窜机油，密封性变差，润滑油进入燃烧室，燃烧产生大量积炭，结胶，使活塞环过热，失去弹性或卡死，造成发动机工作时冒黑烟，经济性能下降。活塞在工作时，由于气体压力和惯性力的作用，使活塞销座孔产生上下方向较大而水平方向较小的椭圆形磨损。由于磨损使活塞销与座孔的配合松旷，在工作中会产生异响。70任务三活塞连杆组的检测与维修议一议议一议活塞环安装时应注意什么？1
47、)一般活塞环侧面有记号，有记号的一面在安装时应朝向活塞顶部，装反了容易引起窜油；2)各活塞环开口应互相错开120，均不准对着活塞销孔；3)锥形断面活塞环，安装时锥面应向上；4)扭转环安装时，倒角或切槽应向上；5)安装组合环时，应先装轴向衬环，再装扁平环和波形环。波形环上边装两片扁平环，下边装一片扁平环，开口应相互错开。连杆大头的切口形式分哪两种？切口的定位方式又有哪些？1)连杆大头的切口形式分平切口和斜切口两种；2)切口的定位方式分锯齿形定位、套筒形定位、定位销定位和止口定位。71任务三活塞连杆组的检测与维修任务实施任务实施1 1故障现象故障现象2 2故障原因故障原因3 3故障排除故障排除(1
48、)活塞敲气缸的判断(2)活塞与气缸壁间隙的检查(3)活塞环端隙的测量(4)连杆弯曲变形的检查72任务三活塞连杆组的检测与维修活塞环端隙的测量经验传授经验传授活塞的选配活塞的选配活塞的选配必须视情况而定，在选配时注意以下几点。1)根据气缸的修理尺寸选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据，只有在活塞选配后，才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。2)活塞是成套选配的，同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞，以保证其材料和性能的一致性。在成套选配的活塞中，其尺寸差一般为0.010.05mm，质量差为45g。活塞环的选配活塞环的选配活塞环与活塞一样，分标准尺寸和加大尺寸两种。在
49、选用时，环的尺寸级别应与活塞的尺寸级别一致。73任务三活塞连杆组的检测与维修知识小金库知识小金库活塞环的活塞环的“三隙三隙”活塞环的“三隙”是指气环的端隙、侧隙和背隙(见图)。74任务三活塞连杆组的检测与维修活塞环的三隙1汽缸；2活塞环；3活塞；1端隙；2侧隙；3背隙活塞的修理活塞的修理活塞与气缸的配合都采用选配法，在气缸的技术要求确定的情况下，选配相应的活塞。活塞的修理尺寸级别一般分为0.25mm、0.50mm、0.75mm、1.00mm等四级，有的只有1或2个级别。选配时，要注意活塞的分组标记和涂色标记。有的发动机为薄型气缸套，活塞不设置修理尺寸，只区分标准系列活塞和维修系列活塞，每一系列
50、活塞中也有若干组供选配。活塞的修理尺寸级别通常打在活塞顶部。表211所示为桑塔纳发动机(1.8L)活塞的分组与气缸直径。75任务三活塞连杆组的检测与维修活塞的分组与气缸的直径,0.03,测量活塞时，距离活塞裙部边缘15mm处测量 考考你考考你1)简述活塞环的安装注意事项有哪些？2)活塞环有哪些作用？3)画图示意活塞环的“三隙”。76任务三活塞连杆组的检测与维修 任务任务评测评测77任务三活塞连杆组的检测与维修活塞连杆组的检测与维修考核表1)机体组主要由气缸盖、气缸体与曲轴箱、气缸垫和油底壳等零件组成。2)气缸盖的作用是用来密闭气缸的上部，并与活塞顶部和气缸壁共同构成燃烧室。3)气缸垫的作用是用
