曲柄连杆机构的构造与维修

1、 教案纸 第 1 页学科汽车电子第 3 章 配气机构的构造与维修第 节 检 查授课班级授课课时教具授课时间教学方法讲授、演示教学目的了解配气机构的作用、组成、工作过程、布置形式及驱动方式；了解配气定时；掌握配气机构主要零部件的构造、工作原理及装配关系教学重点和难点重点：掌握配气机构的作用、组成、工作过程、布置形式及驱动方式。难点：掌握配气定时和工作原理。复习提问1、 曲柄连杆机构的组成与功用是什么？教学内容、方法、过程和板书设计教学追记一、板书安排（一）复习（二）引入新课（三）讲授新课1、配气机构的功用及类型。 2、工作条件和受力分析。 3、机体组分析。 4、活塞连杆组分析。 5、曲轴飞轮组分

2、析。 6、汽缸体的修理。 7、活塞的测量。 8、连杆的检测。 9、曲轴弯曲的检验。 10、飞轮的检验。11、主轴瓦响的故障现象分析。 12、连杆轴瓦响的故障现象分析。 13、活塞敲缸响的故障现象分析。 14、活塞销响的故障现象分析。15、曲轴箱窜气量和气缸漏气率的检测。（四）小结（五）课外作业二、教学过程（一）引入新课曲柄连杆机构在发动机中起着改变力的方向，以及传递力矩的作用，是发动机正常工作的主要系统部件。（二）讲授新课1、曲柄连杆机构的组成。 机体组 气缸盖气缸垫气缸体油底壳教 案 纸 附 页 第 2 页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记活塞连杆组 活塞活塞环活塞销连杆曲轴飞轮组 曲轴

3、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教 案 纸 附 页 第 3页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记（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。物体所受摩擦力的大小与正压力和摩擦系数成正比，方向总是与物体运动的方向相反。3、 机体组分析。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

4、后两个平面加工，安装正时齿轮盖和飞轮壳。气缸的排列形式气 缸有整体式和镶套式教 案 纸 附 页 第 4页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记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 靠上下两个凸出的、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0.

5、050.15mm，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 ：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。 燃烧室楔形燃烧室 1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高；2)有挤气冷激面，可形成挤气涡流；3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。盆形燃烧室1）气门平行于气缸轴线；2）有挤气冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和HC排放较高而NO排放较低。 半球形燃烧室：1）气门成横向V形排

6、列，气门头部直径可以做得较大，换气好； 2）火花塞位于燃烧室的中部，火焰行程短，燃烧速度最高，动力性、经济性最好，是高速发动机常用的燃烧室； 3）CO和HC排放最少，而NO排放较高。 教 案 纸 附 页 第 5页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记气缸垫作用：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。油底壳油底壳的主要作用 贮存机油并密封曲轴箱。内有稳油挡板、放油螺塞，有的还有磁铁。 教 案 纸 附 页 第

7、6页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记(3)内燃机型号由四部分组成，其排列顺序及符号意义如下面框图所示例：型号编制举例 (1) 汽油机 1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品 (2) 柴油机 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型8、发动机的主要性能指标。 评价发动机工作性能的指标有指示指标和有效指标。指示指标用来评价发动机实际工作循环的好坏，以及燃料的热能转变为功的完善程度。在生产和使用中应用不多。以发动机曲轴对外输出功率为

8、基础的指标称为有效指标。在实际生产和使用中，评价发动机性能的好坏，以及评价发动机维修质量好坏，都使用有效指标。这里介绍常用的几个发动机有效指标。（1、有效转矩Me 和有效功率Pe发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩，用Me表示，有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。MeTe·(2·n60)1000Te·n9550(kW) 其中：Te有效转矩，N

9、·m n发动机转速，rmin 有效转矩的最大值称为最大转矩，有效功率的最大值称为最大功率。 （2、有效耗油率gege 是有效经济性指标。它是发动机每发出一千瓦的有效功率，在一小时内所消耗的燃油克数。9、发动机的特性。 汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基本性能指标都会随着负荷的变化而变化。这些变化遵循一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了反映发动机特性的曲线图。根据发动机的各种特性曲线，可以全面地判断发动机的动力性和经济性。反映发动机运行状况常用速度特性和负荷特性。1、速度特性发动机的速度特性曲线，表示有效功率Pe（千

10、瓦）、扭矩Me（牛顿米）、比燃料消耗量ge（克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。按照一定转速间隔依次进行上述步骤。就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。当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，它表示发动机所能得到的最大动力性能。从外特性曲线上可以

11、看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩以及它们相应的转速和燃料消耗量。发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。它表现的曲线特征是功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。在汽油发动机外特性曲线中功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。扭矩曲线则与功率曲线相反，它往往在较低转速下就能获得最大值，然后随转速上升而下降。比耗油量指千瓦小时的耗油量，它随转速的增长而呈现一个凹形教 案 纸 附 页 第 7页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记曲

12、线，在中间某一转速下达到最小值，转速增大或者减少，都会使比耗油量增大。柴油机外特性曲线，表现与汽油机有所不同。它的功率N、扭矩M和比耗油量g随转速n而变化，但功率N曲线是随转违上升而上升，差不多到了最大转速（标定转速）仍未出现曲线的最高点。扭矩M曲线变化平缓，在不同转速位置变化量不大。比耗油量ge曲线不但起点数值低，而且比较平坦（与汽油机比较）。虽然各种型号汽油或柴油发动机外特性曲线不会完全一样，但基本还是呈现上述的形态，通过发动机外特性曲线图可以了解发动机的性能和特点，了解功率、扭矩、耗油量和转速之间关系，并找出发动机最佳的工作区域。2、负荷特性负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标

13、的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来

14、调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。普通汽油机负荷特性曲线的特征，开始启动时ge最大（此时需要浓混合气），但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点，此时节气门接近全开。继续开大节气门，ge又会开始上升，曲线呈现一条内凹抛物线。曲线的最小ge值越低越好，同时ge随负荷的变化越平缓，发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。从曲线的形状，可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。柴油机负荷特性曲线的走向特征与汽油机基本一样。但两者对比，柴油机的负荷特性曲线比较平坦，这也就是为什么柴油机比汽油机省油的重要原因。（四）小结1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两个冲程，通常用人力、电动机等带动发动机曲轴和运转。2.在四个冲程中只