《汽车发动机构造与维修》汽车发动造与维修机构教案

汽车发动造与维修机构绪论教学目标1理解并掌握发动机的零件的耗损形式；2理解并熟记发动机维护与维修的概念、原则、内容、目的及其分类；3了解零件的拆卸原则及清洗方法4了解发动机零件的机械加工修复方法5了解发动机的故障诊断与检测技术的发展方向。情感目标通过对发动机维修的基本理论学习，培养学生对发动机维修产生情感和兴趣。教学内容1发动机的零件的耗损形式；2发动机维护与维修的概念、原则、内容、目的及其分类；3零件的拆卸原则及清洗方法4发动机零件的机械加工修复方法5发动机的故障诊断与检测技术的发展方向。教学方法讲授法教学课时4个课时教学过程导入发动机是汽车的动力源。她使燃料燃烧后产生动力，驱动汽车的各部分运转工作或行驶。发动机是汽车的四大基本组成部分（发动机、底盘、车身和电气设备）之一。一、发动机零件的耗损形式磨损、腐蚀、疲劳和变形。1、磨损分三个阶段第一阶段是零件的磨合期；第二阶段是零件的正常工作期；第三阶段是零件的加速磨损期。2、腐蚀它包括化学腐蚀和电化学腐蚀。3、疲劳它是材料在交变载荷作用下产生的疲劳裂纹或其发展而导致的断裂现象。4、变形变形形式主要有弯曲、扭曲、翘曲等。二、发动机维护和修理1、维护概念维持其完好技术状况和工作能力而进行的作业。原则预防为主，定期检测，强制维护。目的保持整洁，及时发现并清除故障隐患，延长零件使用寿命，防止早期损坏和运行中出现故障，保证安全行车。内容清洁、检查、补给、润滑、紧固、调整。类别发动机维护可分为预防性维护和非预防性维护。预防性维护可分为定期维护、磨合维护和换季维护。定期维护；日常，一级，二级。磨合维护磨合前，磨合中，磨合后。换季维护换入夏季，换入冬季。2、修理级别分为小修和大修。发动机大修工艺过程一般包括进厂检验。总成和零件的拆卸、零件清洗、零件检验分类、零件修理、总成装配、总成试验、发动机总装及调试、出厂检验等。（1）零件的拆卸原则拆装顺序先装的后拆，后装的先拆，能同时拆的就同时拆。拆卸范围能不拆的就不拆，尽量避免大拆大卸。拆卸目的拆是为了装。（2）零件清洗方法清洗油污有机溶剂，碱溶液和化学合成水基金属清洗剂。清洗积炭机械和化学清除法。清洗水垢酸洗和碱洗法。（3）机械加工修复方法有两种修理尺寸法和镶套修复法。三、发动机的故障诊断与检测技术发动机部分或完全丧失工作能力的现象称为发动机故障。课后作业1、发动机零件耗损的主要形式是什么2、发动机维护作业的主要内容是什么3、发动机维护作用的种类有哪些4、零件的拆卸原则是什么5、什么叫修理尺寸法第一章汽车发动机总论知识目标1能正确描述发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义；2能简单叙述发动机基本工作原理；3能够正确描述发动机的总体构造。能力目标1会组织恰当的语言描述汽油机的工作原理；2通过理解常用术语，会进行简单的计算。情感目标通过学习汽车发动机的基础理论知识，培养学生对解开汽车之谜更感兴趣。第一节汽车发动机的类型及工作原理教学目标1能正确描述并熟记发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义；2能简单叙述发动机基本工作原理；3能够了解发动机的分类。教学内容1发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义；2发动机基本工作原理；3发动机的分类。教学方法讲授法、演示法、实习法、谈话法。教学课时理论课6个课时；实习课1个课时。教学过程导入上节课我们学习了耗损及维修，现在进行回顾。提问1、耗损有哪些2维护与维修的区别本节课我们学习发动机总论，要养成预习的习惯，现在开始预习。一、汽车发动机类型往复活塞式发动机和转子式发动机；二冲程发动机和四冲程发动机；单缸发动机和多缸发动机；水冷式发动机和风冷式发动机；直列式发动机、V形发动机和对置式发动机；汽油机和柴油机。现代汽车采用四冲程、多缸、水冷式二、发动机工作原理发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能转变为机械能的过程。经过进气、压缩、作功、排气，每进行一次称为一个工作循环。曲轴旋转两周，活塞往复运动四次完成一个工作循环，称为四冲程发动机。曲轴旋转一周，活塞往复运动二次完成一个工作循环，称为二冲程发动机。发动机基本术语1上止点活塞离曲轴回转中心最远处，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文缩写词TDC表示。2下止点活塞离曲轴回转中心最近处，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文缩写词BDC表示。3活塞行程（S）上、下止点间的距离。4曲柄半径（R）与连杆下端（即连杆大头）相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离（MM）。显然，S2R。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。5气缸工作容积VH活塞从上止点到下止点所让出的空间容积L。VHD2S/4106式中D气缸直径,MM6燃烧室容积VC活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积L。7发动机排量VL发动机所有气缸工作容积之和（L）。设气缸数为I，则VLVHI。8气缸总容积VA活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积（L）。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即VAVHVC9压缩比（）气缸总容积与燃烧室容积的比值，即VA/VC1VH/VC它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为710，柴油机的压缩比为1522。四冲程汽油机工作原理1进气行程活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，排气门关闭。活塞上腔容积增大，在真空吸力的作用下，经过滤清的空气与汽油形成混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。2压缩行程活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。此时，气缸内压力为6001500KPA,温度600800K,远高于汽油的点燃温度,很容易点燃。3作功行程压缩行程末，火花塞产生电火花,点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出作功。4排气行程在作功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。四冲程柴油机与汽油机工作原理的不同进气行程曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。作功行程压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内的高压空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。课后作业1名词解释工作循环、上止点、下止点、活塞冲程、曲柄半径、燃烧室容积、气缸工作容积、气缸总容积、发动机排量、压缩比。2简述汽油机的工作原理。3比较汽油机和柴油机工作原理的不同。第二节发动机的总体构造教学目标1能正确描述发动机的基本结构、作用2能够正确描述发动机的总体构造。教学内容机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统的名称、结构和作用。教学方法参观法、演示法、实习法、讲授法。教学课时实习课2个课时。教学过程机体组；曲柄连杆机构、配气机构；供油系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统。课后作业熟记一组、两大机构，五大系统的名称，结构。第三节发动机的主要性能指标及编号规则教学目标1能掌握发动机主要性能指标种类2能够正确描述有效转矩、有效功率和有效燃油消耗率的概念；3能够正确描述发动机型号。教学内容1发动机主要性能指标种类2有效转矩、有效功率和有效燃油消耗率的概念；3发动机型号。教学方法讲授法、讨论法。教学课时理论课1个课时教学过程一、主要性能指标包括动力性指标有效转矩、有效功率及发动机转速和经济性指标有效燃油消耗率。1有效转矩发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩，用ME表示，单位为NM。2有效功率发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用PE表示，单位为KW。它等于有效转矩与角速度的乘积。3有效燃油消耗率发动机在LH内持续发出LKW有效功率所消耗的燃油量，称为有效燃油消耗率，也称有效比油耗或有效耗油率，用GE表示，单位是GKWH发动机型号编制举例1EQ61001型汽油机表示二汽生产、六缸、四冲程、缸径100MM、水冷、通用型、第一种变型产品。26120Q柴油机表示6缸、四冲程、缸径120MM、水冷、车用。312V135Z柴油机表示12缸、V形、四冲程、缸径135MM、水冷、增压。课后作业1、发动机主要性能指标有哪些2、名词解释有效转矩、有效功率、升功率、有效燃油消耗率、EQ6100第二章曲柄连杆机构的构造与维修知识目标1能够正确描述曲柄连杆机构的组成、构造和装配关系；2能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件的受力情况和工作条件；3能够正确描述曲柄连杆机构的装配要求。能力目标1会进行易损零件检测、修理或更换；2会进行曲柄连杆机构的装配与调整；3能对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断，并能排除故障。情感目标通过曲柄连杆机构的学习，培养学生对运动转换所带来的机械变化的情感和兴趣。第一节曲柄连杆机构的构造和工作原理教学目标1、能够正确描述曲柄连杆机构的组成及其构造和装配关系；2能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件的受力情况和工作条件。教学内容1、曲柄连杆机构的组成及其构造和装配关系2、曲柄连杆机构主要机件的受力情况和工作条件。教学方法讲授法、演示法教学课时理论课11个课时；实践课11个课时。教学过程一、概述1曲柄连杆机构的组成机体组、活塞连杆、曲轴飞轮组。机体组包括气缸盖、气缸垫、气缸体、油底壳。活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆。曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮、扭转减振器。2工作条件和受力分析工作条件高温、高压、高速、有化学腐蚀。受力分析气体作用力、往复惯性力、离心力、摩擦力、外界阻力。（1）气体作用力作功行程气体压力压缩行程气体压力（2）往复惯性力与离心力（3）摩擦力任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间必定存在摩擦力。二、机体组气缸体与气缸套气缸体的上半部有引导活塞作往复运动的圆筒，称为气缸。下半部分有供安装曲轴用的上曲轴箱，有承孔、油道、水道。气缸体的上、下表面是气缸体维修的基准。前后两个平面加工，安装正时齿轮盖和飞轮壳。气缸冷却方式水冷式和风冷式气缸的排列形式直列式、V形式、对置式气缸有整体式和镶套式气缸套的形式干式缸套定义其外表面不直接与冷却水接触。特点1壁较薄（13MM）；2与刚体承孔过盈配合；3不易漏水漏气湿式缸套定义其外表面直接与冷却水接触。特点1壁较厚（59MM）2散热效果好3易漏水漏气4易穴蚀。定位1径向靠上下两个凸出与气缸体间为动配合的圆环带2轴向利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。密封1下部靠13个耐热耐油的橡胶密封圈。2上部缸套顶面高出缸体005015MM，当气缸盖螺栓拧紧后，缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处，承受较大的压紧力，具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。气缸盖结构为气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、火花塞孔（汽油机）或喷油器座孔。燃烧室类型楔形燃烧室、盆形燃烧室、半球形燃烧室。气缸垫作用保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。构造1金属石棉垫2金属骨架石棉垫3纯金属垫安装注意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平面。因卷边一面会对与其接触的平面造成压痕变形。油底壳主要作用贮存机油并密封曲轴箱。结构内有稳油挡板、放油螺塞，有的还有磁铁。三、活塞连杆组活塞连杆组由活塞、连杆、活塞环、活塞销和连杆等组成活塞功用与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室；承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。材料汽车发动机活塞广泛采用铝合金。优点是质量小（为铸铁活塞的5070）；导热性好（约为铸铁的3倍）；热膨胀系数大。组成可分为顶部、环槽部、裙部。1、活塞顶部作用是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。汽油机活塞的顶部形状有平顶、凸顶、凹顶、组合顶。2、活塞环槽部结构环槽部部分切有若干道用以安装活塞环的槽。3、活塞裙部为活塞运动导向和承受侧压力。其型式有（1）全裙式裙部为一薄壁圆筒。（2）拖板式将非承压面的裙部全部去掉。4、活塞的变形及采取的相应措施变形原因热膨胀、侧压力和气体压力。变形规律（1）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的膨胀系数大于铸铁。（2）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低，壁上厚下薄。（3）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。结构措施（1）活塞纵断面制成上小下大的截锥形。（2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。（3）销座处凹陷0510MM。（4）裙部开绝热膨胀槽（“T”形或“”形槽），其中横槽叫绝槽，竖槽叫膨胀槽。（5）采用双金属活塞即在活塞裙部或销座内嵌入铸钢片，以减少裙部的膨胀量。5、偏置销座定义活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移12MM。作用减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。原理因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换向。偏置销座使活塞换向分成了两步第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用；第二步虽气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。活塞环（一）气环作用（1）密封防止气缸内的气体窜入油底壳；（2）传热将活塞头部的热量传给气缸壁；（3）辅助刮油、布油。活塞环的间隙（1）端隙1又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为025050MM。（2）侧隙2又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道环因温度高，一般为004010MM；其他气环一般为003007MM。油环一般侧隙较小，一般为0025007MM。（3）背隙3是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。一般为051MM。活塞环的泵油作用及危害原因（1）存在侧隙和背隙；2）环运动时在环槽中靠上靠下。危害（1）增加了润滑油的消耗；（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏；（4）环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性；（5）加剧了气缸的磨损。措施（1）采用扭曲环；（2）采用组合式油环；（3）油环下设减压腔。气环的断面形状（1）矩形环结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。（2）锥形环1）特点与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。2）安装注意锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）。（3）扭曲环将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成（二）油环作用刮油，即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。类型（1）整体式其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。（2）组合式由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。活塞销作用连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆。结构用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。类型1全浮式（1）定义在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔活塞销座孔中都能转动。（2）装配销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法；将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入（热装合）。2半浮式（1）定义销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动（一般固定连杆小头）。（2）装配加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合连杆功用将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。组成连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成构造小头用来安装活塞销，以连接活塞。杆身常做成“工”字形断面。大头与曲轴的连杆轴颈连。大头一般做成分开式，即连杆大头和连杆盖。连杆大头（1）切口形式有平切口和斜切口两种。（2）定位方式连杆螺栓定位、锯齿形定位、套或销定位、止口定位。连杆轴承作用保护连杆轴颈及连杆大头孔。组成由钢背和减摩层组成。钢背由13MM的低碳钢制成。减摩层为0307MM的减摩合金，层质较软能保护轴颈。减摩层材料（1）白合金（巴氏合金）减摩性能好，但机械强度低，且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。（2）铜铅合金机械强度高，承载能力大，耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减摩性能差。3）铝基合金有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。四、曲轴飞轮组曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、带轮、正时齿轮（或链轮）等组成。曲轴功用1把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。2驱动配气机构及其他附属装置。材料大多采用优质中碳钢或中合金碳钢。有的采用球墨铸铁。构造曲轴包括前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴等，一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。1主轴颈和连杆轴颈主轴颈是曲轴的支承部分。每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者称为全支承曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈和连杆轴颈。2曲柄和平衡重曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈的。平衡重的作用是平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。3、常用曲拐布置（1）直列四冲程四缸发动机曲拐对称布置于同一平面内。相邻作功气缸的曲拐夹角为720/4180。发动机工作顺序有1342和1243两种。（2）直列四冲程六缸发动机曲拐对称布置于三个平面内。相邻作功气缸的曲拐夹角为720/6120。发动机工作顺序有153624和142635两种。4、前端轴与后端轴（1）作用前端轴用来安装正时齿轮、带轮及起动爪等；后端轴有凸缘盘，用来安装飞轮。有的电喷发动机还装有曲轴位置传感器和转速传感器的信号发生器。（2）前后端的密封曲轴前后端都伸出曲轴箱，为了防止润滑油沿轴颈流出，在曲轴前后都设有防漏装置。常用的防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封、回油螺纹等。飞轮功用1在作功行程贮存能量，用以完成其他三个行程，使发动机运转平稳。2利用飞轮上的齿圈起动时传力。3将动力传给离合器。4克服短暂的超负荷。课后作业1、曲柄连杆机构的组成与功用是什么2、为什么活塞连杆在发动机上要有安装方向3、气缸垫的安装方向有什么规律4、扭曲环安装时应使那一面朝上第二节曲柄连杆机构的维修教学目标1能够正确描述曲柄连杆机构的装配关系和装配要求；2会进行易损零件检测、修理或更换；3会进行曲柄连杆机构的装配与调整。教学内容1曲柄连杆机构的装配关系和装配要求；2易损零件检测、修理或更换；3曲柄连杆机构的装配与调整。教学方法讲授法、演示法、讨论法教学课时理论课8个课时；实践课8个课时教学过程一、气缸体的修理磨损规律气缸磨损的测量气缸磨损的测量在活塞的全行程的上、中、下三个断面。每个断面必须测量发动机纵向和横向两条直径。气缸圆度误差。气缸圆柱度误差。曲轴主轴承孔磨损测量曲轴主轴承的圆度误差大于0025MM或穴蚀面积大于250MM2时，必须进行修理。气缸盖平面变形测量二、活塞的测量三、活塞环的检测四、曲轴弯曲的检验五、飞轮的检验课后作业怎样检查曲轴的轴向间隙第三节常见故障诊断与排除教学目标1、能对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断，并能排除故障。教学内容1、对曲柄连杆机构常见故障进行分析、判断，并能排除故障。教学方法讲授法、演示法、讨论法教学课时理论课2个课时；实践课2个课时教学过程一、主轴瓦响1故障现象1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；2发动机的转速升高，响声增大；3发动机负荷变化时，响声明显。2故障诊断与排除方法1拆下机油加注口盖，耳朵贴近机油加注口倾听，同时反复改变发动机的转速试验突然加速或减速时，发动机出现明显钝哑沉重的“嘡嘡”响声，当用听诊器或简易听诊杆在气缸体曲轴位置察听时，响声明显。2利用单缸断火法试验，响声没有变化，然后将相邻两缸断火试验，如在某两缸断火后，响声明显减弱，说明这两缸之间的主轴瓦发响。3使发动机高速运转，机体会产生较大的振动，机油压力偏低，说明主轴瓦间隙过大或轴承合金层脱落。4放尽机油，拆下油底壳后检查如发现机油中和油底壳壁上有轴承合金屑粒，则说明轴承合金脱落，应更换新的主轴瓦，并检查主轴颈有无损伤。检查主轴承盖螺栓是否松动，如有松动，应按规定力矩拧紧。检测主轴瓦径向和轴向间隙，若间隙过大，应更换新主轴瓦。二、连杆轴瓦响1故障现象1发动机运转中，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，响声随着增大；2发动机负荷增加时，响声随着增大；3发动机温度变化时，响声不随着变化。2故障诊断与排除方法1使发动机怠速运转，可听到短促的“当当”声，随着转速的升高，响声会更突出，拆下机油加注口盖倾听，响声为清脆的“当当”声，说明是连杆轴瓦响。2利用单缸断火法试验若某缸断火时响声减弱或消失，在复火的瞬间响声又立即出现，则可断定该缸连杆轴瓦响。3放尽机油，拆下油底壳检查发现机油中或油底壳壁上有轴承合金屑粒，说明连杆轴瓦合金层脱落，应更换新的连杆瓦，并检查连杆轴颈有无损伤；检查连杆螺栓有无松动，如有松动，应按规定力矩拧紧；若连杆螺栓不松动，用手上、下推拉连杆盖检查，如感觉旷量较大，说明连杆轴瓦磨损过甚，应更换新的连杆轴瓦。4检查机油压力是否过低，若属机油压力过低造成的响声，应调整油压；若属机油粘度过小造成的响声，应更换机油。三、活塞敲缸响1故障现象1发动机在怠速或低、中速运转时，在气缸上部发出清晰、明显、有规律的“嗒嗒”声，中速以上一般减弱或消失；2发动机温度低时响声明显，正常工作温度下，响声减弱或消失；3发动机在高温、高速运转时，发出“嘎嘎”连续不断且有节奏的响声2故障诊断与排除方法1发动机冷车起动，即发出有节奏的“嗒嗒”声，此时应将发动机转速控制在响声最明显的范围内，在气缸体上部用听诊器或简易听诊杆听诊，若响声在怠速、冷车时明显，在高速、温度升高后减弱或消失；同时伴有从机油加注口冒烟、排气管冒蓝烟现象，则说明活塞敲缸。2将发动机置于响声最明显的转速上运转，逐缸进行断火试验若某缸断火后响声减弱或消失，说明该缸活塞敲缸；若在断火后出现敲缸响声，并由间断响变成连续响，则说明活塞裙部锥度过大，使活塞头部撞击气缸壁所致。应检查并更换活塞。3发动机熄火，拆下有响声气缸的火花塞或喷油器，往气缸内注入少量机油，并用手摇柄或起动机带动曲轴转动数圈，然后装上火花塞或喷油器，起动发动机。如响声在短时间内减弱或消失，过一会儿又重新出现，说明该缸活塞裙部与气缸壁的间隙过大。应检测气缸间隙，选配活塞或镗缸。4发动机温度低时响声不明显，在温度升高后，使发动机中、高速运转时，出现有节奏的“嘎嘎”声，温度越高，响声越大，用单缸断火试验，响声没有变化，说明连杆有变形。应检查并校正连杆。5发动机温度低时响声不明显，当温度升高后，发动机处于怠速运转时，出现“嗒嗒”声，机体抖动，温度越高，响声越大，说明活塞变形或活塞环开口间隙过小，造成活塞与气缸壁的配合间隙过小，致使润滑不良。应检查、更换活塞及活塞环。四、活塞销响1故障现象1发动机在怠速或低速时，在气缸上部可听到尖锐、清脆的“嗒嗒”声；2发动机的转速升高，响声随着增大；3一般情况下，发动机温度升高，响声不减弱，低速急加速响声非常明显。2故障诊断与排除方法1发动机置于怠速下运转，然后由怠速向低速急抖节气门，响声能随着转速变化。若抖动节气门时，出现清脆而连贯的“嗒嗒”声，说明活塞销响。2将发动机稳定在响声比较明显的转速上，逐缸进行断火试验若某缸断火后响声明显减弱或消失，且在复火的瞬间能立即出现或连续出现两个响声，说明该缸活塞销响。若响声严重，并且转速越高响声越大，断火后响声不消失且变得杂乱，说明活塞销与连杆小头衬套的配合间隙过大。应检查并更换连杆小头衬套或活塞销。3发动机怠速运转时，出现有节奏而较为沉重的“吭吭”声，转速升高，响声并不消失，而又出现机体抖动。若用单缸断火试验，响声反而加重，说明活塞销窜动响。可能是活塞销卡环脱落。应立即拆检，如确系卡环脱落，活塞销已将气缸壁划伤，则应更换气缸套。五、曲轴箱窜气量和气缸漏气率的检测1曲轴箱窜气量的检测测量时，将曲轴箱密封堵住机油尺口、曲轴箱通风进出口等，由加机油口处用橡胶管将漏窜气体导入气体流量计。当气体沿图中箭头所示方向移动时，由于流量孔板的两边存在气体压力差，使压力计水柱移动，直至气体压力差与水柱落差平衡为止。压力计通常以气体流量为刻度单位，因而由压力计水柱高度所对应的刻度值，可以确定窜入曲轴箱气体的流量。新发动机曲轴箱的窜气量为1520LMIN，而磨损了的发动机可达80130LMIN。气体流量计备有不同直径小孔的量孔板，可以根据漏窜气体的流量范围来选用。2气缸漏气率的检测气缸活塞组正常的漏气率为615，不得大于2040。当超过这一数值时，如确认进、排气门和气缸垫密封可靠，则说明气缸活塞组磨损严重。测量时应听察漏气的响声，判断漏气部位。若散热器加水口或相邻两缸火花塞孔处有漏气，表明缸垫漏气；若空气滤清器有漏气，表明气门与座不密封；若机油加注口部位漏气，表明气缸活塞组密封不良。课后作业主轴瓦响连杆轴瓦响、活塞敲缸响、活塞销响各有什么现象第三章配气机构的构造与维修知识目标1能简单叙述换气过程、配气相位定义；2能正确描述配气机构的分类、工作过程；3能正确描述配气机构的组成、主要零部件的构造和装配连接关系；4能正确描述配气机构的装配要求和调整方法。能力目标1会进行配气机构主要零部件的检修；2会进行配气机构的装配和调整；3能对配气机构常见故障进行分析、判断并能排除故障。情感目标通过学习配气机构，使学生对如何进排气的浓厚兴趣，从而对想去动手维修。第一节配气机构的构造与工作原理教学目标1能简单叙述换气过程、配气相位定义；2能正确描述配气机构的分类、工作过程；3能正确描述配气机构的组成、主要零部件的构造。教学内容1换气过程、配气相位定义；2配气机构的分类、工作过程；3配气机构的组成、主要零部件的构造。教学方法讲授法、观察法、讨论法。教学课时理论课8个课时；实践课8个课时教学过程一、功用它是按照发动机各缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气汽油机或空气柴油机得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。二、类型1）、配气机构多采用顶置式气门。根据凸轮轴的位置分为下置式、中置式和上置式。2）、配气机构的驱动方式有齿轮传动、链条驱动和同步齿形带传动。3）、配气机构按气门数分为双气门、三气门、四气门、五气门。三、凸轮轴下置式配气机构结构凸轮轴下置式配气机构组成其组成主要有气门传动组和气门组两大部分。1、气门传动组气门传动组主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。其功用是定时驱动气门使其开闭。2、气门组气门组主要由气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧、气门、气门导管、气门座等组成。其功用主要是维持气门的关闭。配气定时图四、凸轮轴下置式配气机构工作过程配气定时图1气门打开由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉，推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。2气门关闭当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱以后，气门在其弹簧张力的作用下，开度逐渐减小，直至最后关闭，进气或排气过程即告结束。压缩和作功行程中，气门在弹簧张力作用下严密关闭，使气缸密闭。曲轴与凸轮轴的传动比为21。五、气门间隙1、定义气门在完全关闭时，气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙。2、必要性发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。3、大小一般在冷态时，进气门的间隙为025035MM，排气门的间隙为030035MM。4、气门间隙过大和过小的危害过小如果气门间隙过小，发动机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧坏。过大如果气门间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，并加速磨损。同时，也会使气门开启的持续时间减少，气缸的充气以及排气情况变坏。六、配气相位定义用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。内容进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角。（一）、进气门的配气相位1进气提前角1定义在排气冲程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角或早开角。进气提前角用表示，一般为1030。2目的进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下运动时，因进气门已有一定开度，所以可较快地获得较大的进气通道截面，减少进气阻力。2进气迟后角1定义在进气冲程下止点过后，活塞重又上行一段，进气门才关闭。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角或晚关角。进气迟后角用表示，一般为4080。2目的利用压力差继续进气。利用进气惯性继续进气。由此可见，气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为180。（二）、排气门的配气相位1排气提前角1定义在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角或早开角。排气提前角用表示，一般为4080。2目的利用气缸内的废气压力提前自由排气；减少排气消耗的功率；高温废气的早排，还可以防止发动机过热。2排气迟后角1定义在活塞越过上止点后，排气门才关闭。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角或晚关角。排气迟后角用表示，一般为1030。2目的利用缸内外压力差继续排气；利用惯性继续排气。由此可见，气门开启持续时间内的曲轴转角，即排气持续角为180。七、配气机构的零件和组件1气门组气门组的主要机件有气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、气门锁片、气门油封。气门气门是由头部和杆部组成的。头部用来封闭气缸的进、排气通道，杆部则主要为气门的运动导向。气门顶部的形状凸顶、平顶、凹顶、球面顶、喇叭形顶。气门锥角定义气门锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角。常用的气门锥角为30和45。气门锥角的作用提高密封性和导热性；气门落座有自动定位作用；避免使气流拐弯过大而降低流速；有了锥角，气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。气门的杆部作用具有较高的加工精度和较低的粗糙度。气门杆的尾部采用锁片式结构或锁销式固定弹簧座。气门弹簧作用1保证气门自动回位关闭而密封。2保证气门与气门座的座合压力。3吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性力，以防止各种传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。形式等螺距弹簧、不等螺距弹簧、双弹簧。2气门传动组凸轮轴作用（1）驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。（2）有些汽油机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器。凸轮结构凸轮轮廓中，O为凸轮轴的轴心，圆弧EA为凸轮的基圆，AB和DE为凸轮的缓冲段，BCD为凸轮的工作段，C点时升程最大，它决定了气门的最大开度。凸轮的工作过程如下当凸轮按图中方向转过EA时，挺柱处于最低位置不动，气门处于关闭状态。凸轮转至A点时，挺柱开始移动。继续转动，在缓冲段AB内的某点M处消除气门间隙，气门开始开启，至C点时气门开度最大，而后逐渐关小，至缓冲段DE内某点N时，气门完全关闭。此后，挺柱继续下落，出现气门间隙，至E点时挺柱又处于最低位置。挺柱功用将凸轮的推力传给推杆或气门。型式常见挺柱主要有筒式和滚轮式两种。液力挺柱作用采用液力挺柱，消除了配气机构中的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声，同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些，气门开启和关闭更快，以减小进排气阻力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速性能。摇臂和摇臂组结构摇臂装在摇臂轴上，摇臂轴通过摇臂轴支座装在气缸盖上。摇臂是一个不等臂杠杆，其长臂一端驱动气门。课后作业1、什么是配气定时画进、排气配气定时图。2、什么是气门间隙气门间隙过大过小的影响是什么3、什么是气门重叠角一般为多大4、简述液力挺柱的工作过程。第二节配气机构的维修教学目标1、能正确描述配气机构主要零部件的装配连接关系；2、能正确描述配气机构的装配要求和调整方法；3、会进行配气机构主要零部件的检修；4、会进行配气机构的装配和调整。教学内容1、配气机构主要零部件的装配连接关系；2、配气机构的装配要求和调整方法；3、配气机构主要零部件的检修；4、配气机构的装配和调整。教学方法讲授法、观察法、实践法、讨论法。教学课时理论课4个课时；实践课4个课时教学过程一、配气机构的拆装要点首先从气缸盖上拆下摇臂轴总成；其次拆下凸轮轴及其正时齿轮总成；最后从缸盖上拆下气门组的零件。配气机构的安装顺序与拆卸顺序正好相反，只是增加了一道在零件的摩擦表面涂抹机油的程序。气门与气门座是成对配研的，安装时不得错乱。另外，挺柱与挺柱导向孔经过磨合，彼此已经相适，安装时最好也不要错乱。1摇臂轴总成的拆装要点在拆卸摇臂轴总成时，要把全部摇臂轴支座的固定螺栓分几次逐渐拧松，使摇臂轴平行地远离气缸盖。安装时亦然，以防拆装不当造成摇臂轴弯曲。2凸轮轴总成的拆装要点1确认配气正时记号拆卸凸轮轴总成前应仔细观察曲轴和凸轮轴正时齿轮的配气正时记号。安装时，只要使曲轴和凸轮轴的正时记号分别和其后侧壳体上的记号或曲轴正时记号对准，然后再安装即可保证配气正时。2中、下置式凸轮轴的拆装无论中、下置式还是上置式凸轮轴，在拆卸时都要首先解除其轴向定位。3上置式凸轮轴的拆装同前述摇臂轴总成的拆装要点一样。3气门组的拆装二、进、排气门和一缸压缩行程上止点确认1、进、排气门的确认1根据气门与所对应的气道确定。进气歧管所对的是气缸盖上的进气道和进气门；排气歧管所对的是排气道和排气门。2用转动曲轴观察确定。方法是转动曲轴，观察各缸的两个气门，先动为排气门，随后动的为进气门，并在气门上作记号。2一缸压缩上止点的确定1分火头判断法记下一缸分高压线的位置，打开分电器盖，转动曲轴，当分火头与一缸分高压线位置相对时，表示一缸在压缩上止点。2逆推法转动曲轴，观察与一缸曲轴连杆轴颈同在一个方位的最后缸如直列六缸机的第六缸或四缸机的第四缸的排气门打开又逐渐关闭到进气门动作瞬间，为六四缸在排气上止点，即一缸在压缩上止点。3按发动机上的第一缸上止点记号确定一缸压缩上止点。很多发动机在曲轴的后端或前端制有确定第一缸上止点的记号。当两记号对齐时，第一缸活塞正好处于压缩或排气上止点位置。第一缸压缩行程上止点的确定方法是先找到压缩行程，然后再确定压缩上止点。找压缩行程常用的两种方法一种是把一缸火花塞或喷油器座孔用棉球堵住，摇转曲轴，当棉球被气缸内的压缩气体弹出时，表明该缸已进入压缩行程。另一种是摇转曲轴，看一缸气门的动作，当进气门关闭时，表明该缸已进入压缩行程。按上述方法找到一缸压缩行程后，慢慢摇转曲轴，使一缸上止点记号对齐，此时一缸活塞所处的上止点位置便是压缩行程上止点。三、气门组零件的检修1气门与气门座的配合要求气门与气门座密封锥面角度应一致。密封带位置在中部靠里。密封带宽度一般为125MM。气门密封锥面与杆部的同轴度误差和气门座与导管的同轴度误差应不大于005MM。气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。2气门的检修下列情况需要进行检修载货汽车气门杆的磨损量大于010MM，轿车气门杆的磨损大于005MM，或出现明显的台阶形磨损。气门头圆柱面的厚度小于10MM。气门尾端的磨损大于05MM。气门杆的直线度按图示方法检查。当气门杆的直线度误差大于005MM时，应予更换或校直，校直后的直线度误差不得大于002MM。四、气门传动组零件的检修1凸轮轴及轴承的检修凸轮轴的主要耗损是凸轮、支承轴颈表面、正时齿轮轴颈键槽的磨损和凸轮轴的弯曲变形。凸轮磨损的检测测量凸轮的最大高度H与基圆直径D的差来衡量凸轮的磨损程度。凸轮磨损后，其升程减小040MM以上时，应更换新凸轮轴。凸轮轴弯曲变形的检修凸轮轴的弯曲变形，多因气门挺柱卡滞，凸轮轴受到过大的弯矩作用而发生的。通常用下图的方法检测凸轮轴的弯曲变形。若中间轴颈的径向圆跳动大于010MM，则应进行校正钢质凸轮轴。凸轮轴校直后，中间各轴颈的径向圆跳动应不大于004MM。凸轮轴轴颈的检修正时齿轮轴颈键槽的检修汽油泵驱动偏心轮的直径极限磨损量为1MM。磨损逾限时，应更换新凸轮轴。2正时链轮和链条的检查3同步带的定期更换同步带应定期更换，以防发动机工作中突然断裂时，气门撞坏活塞、缸盖等零件，造成严重损失。微型车发动机在正常使用情况下一般每行驶100000KM更换一次同步带。4正时齿轮的检查正时齿轮啮合间隙逾限或轮齿磨出台阶、出现裂纹或断齿时，均应更换齿轮。相互啮合的钢制齿轮应成对更换。正时齿轮的啮合间隙钢制齿轮003030，使用极限040MM；胶木齿轮0050MM。课后作业1、简述气门间隙调整步骤。2、简述配气机构的拆装要点。第三节配气机构常见故障诊断与排除教学目标1、能对配气机构常见故障进行分析、判断并能排除故障。教学内容1、配气机构常见故障进行分析、判断并能排除故障。教学方法讲授法、讨论法。教学课时理论课2个课时；实践课2个课时。教学过程一、气缸压缩压力不足的原因及影响二、气缸压缩压力的检测1气缸压缩压力的检测方法用气缸压力表可测量并记录压缩行程上止点时气缸的压缩压力。测量时，应使发动机运转至正常温度水温8090后熄火进行。汽油机需要拆除全部火花塞，将阻风门与节气门全开，然后把气缸压力表的锥形橡胶头用手压紧在火花塞孔上，用起动机转动曲轴35S记录压力表指示的读数。柴油机可将压力表接在喷油器安装孔上转速在500RMIN时测定。各缸测量次数不少于2次，取平均值。在用车二级维护前汽油机的气缸压力不低于原厂标准值的85；柴油机则不低于90。对各缸压力差的要求是汽油机不应超过各缸压力平均值的10，柴油机则不应超过8。2检测结果对比分析测得的结果如低于原厂规定标准，可向该缸火花塞或喷油器孔内注入2030ML机油，然后重测一次气缸压力。如果第二次测出的压力比第一次高，接近于标准压力，则表明活塞气缸组密封不良。第二次测出的压力与第一次差不多，则表明是气门或气缸垫密封不良。如相邻两缸两次检测的压力都很低，则表明是两缸相邻处的气缸垫烧损窜气。三、进气管真空度的检测通常用量程为0120KPA的汽车发动机检测专用真空表检测发动机进气管的真空度。真空表由表头和软管组成。软管的一头连接在表头上，测量时把另一头连接在进气管的接头上。检测前应将发动机预热到正常工作温度。发动机怠速运转时，真空表指针稳定地指在57427093KPA范围内表示密封性正常；当迅速开启并关闭节气门时，指针能随之摆动在6768444KPA之间，则进一步表明技术状况良好。怠速时指针低于正常值，主要是活塞环、进气管或化油器衬垫漏气造成，也可能与点火过迟或配气过迟有关。此种情况若突然开大并关闭节气门，指针回落至零，且回跳不到8444KPA。怠速时指针在50666755KPA之间摆动，表示气门粘滞或点火系有问题。怠速时指针在33787431KPA之间缓慢摆动，且随转速升高而加剧摆动，表示气门弹簧弹力不足，气门导管磨损或气缸衬垫泄漏。怠速时指针在40536080KPA之间缓慢摆动，表示化油器调整不良。怠速时指针逐渐下落至零，表示排气管系统阻塞。怠速时指针快速摆动，升速时指针反而稳定，表示进气门与气门导管磨损松旷。四、气门响的诊断方法1故障现象发动机怠速时发出连续不断的、有节奏的“嗒、嗒、嗒”在气门脚处或“啪、啪、啪”响声。在气门座处的敲击声，转速升高时响声也随之升高，温度变化或单缸断火时响声不变。若有多只气门响，则声音比较杂乱。2故障原因1气门脚响气门间隙太大；气门间隙调整螺钉松动，或气门间隙处摇臂和气门杆端的接触面不平；配气凸轮外形加工不准或磨损过甚，造成缓冲段效能下降，加重了挺杆对气门脚的冲击；气门脚处润滑不良。2气门落座响气门杆与其导管配合间隙太大；气门头部与气门座接触不良；气门间隙太大。3故障诊断与排除方法气门脚响和气门落座响很类似。（1）听诊打开加机油口盖，当发动机怠速运转时，听到有节奏的响声，可稍提节气门，如此时响声变明显，逐渐加油时响声又随转速的提高节奏加快，可初步断定为气门脚响或气门落座响。柴油机由于受着火敲击声的影响，气门响不易听珍。听诊时可采用提高转速后迅速收油门的方法，在发动机降速时，避开着火敲击声的干扰，仔细倾听。2检查气门间隙若间隙过大，应调整到标准值，然后再起动发动机，如响声消失则说明是气门脚响；如响声无变化，说明是气门落座响。气门座响如系座圈松动造成，其响声不如气门脚响坚实，且带有破碎声。课后作业1、简述气门关闭不严的原因。2、简述气门响的诊断方法。第四章发动机冷却系的构造与维修知识目标1能正确叙述水冷却系的功用、结构及工作原理；2能正确描述水冷系冷却强度调节的方式；3能正确描述水冷系主要机件的检测及维修方法。能力目标1能对水冷系主要机件进行熟练拆卸、检验、装配、调整；2能对水冷系进行一、二级维护作业；3能对水冷系的一般故障进行诊断并予以排除。情感目标通过对冷却系的学习，培养学习对发动机发热处理的兴趣，主动去解决冷却和暖风等问题。第一节发动机冷却系的构造和工作原理教学目标1能正确叙述水冷却系的功用、结构及工作原理；2能正确描述水冷系冷却强度调节的方式。教学内容1水冷却系的功用、结构及工作原理；2水冷系冷却强度调节的方式。教学方法讲授法、讨论法。教学课时理论课4个课时；实践课2个课时。教学过程一、冷却系的作用保持发动机在最适宜的温度（8090）范围内工作。发动机的冷却方式根据所用冷却介质不同，可分为风冷式和水冷式。水冷式以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠水的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的水再重新流回到受热机件处。适当调节水路和冷却强度，就能保持发动机的正常工作温度。同时，还可用热水预热发动机，便于冬季起动。风冷式高温零件的热量直接散入大气。二、水冷系的组成及水路膨胀水箱、风扇有的装风扇离合器、水泵、水套在气缸盖或气缸体上制出的夹层空间、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温表和传感器等。三、水冷系主要部件1散热器将水套出来的热水自上而下或横向地分成许多小股并将其热量散给周围的空气。散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成散热器盖上带有空气蒸汽阀。空气阀在散热器内气压下降时，与大气相通，防止散热器芯管被大气压坏。蒸汽阀一般在散热器内压力达到一定值时，阀门开启，部分水蒸气经泄气管排入大气，避免损坏散热器。水泵作用对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。原理压水当叶轮旋转时，由于离心力的作用，水被甩向叶轮边缘，在蜗形壳体内将动能转变为压能，经外壳上与叶轮成切线方向的出水管被压送到发动机水套内。吸水与压水同时，叶轮中心处压力降低，散热器中的水便经进水管3被吸进叶轮中心部分。组成水泵由壳体、叶轮、泵盖板、水泵轴、支承轴承、水封等组成。风扇作用提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力并冷却