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文档简介
汽车发动机构造与维修项目一认识发动机的总体结构学习目标通过理实一体化的学习,达到熟练掌握发动机的工作原理和过程及熟悉发动机的机构组成和各部分的安装位置的专业能力要求,同时达到团队协作、环境保护、创新等社会能力和方法能力的要求。学习内容项目一认识发动机的总体结构任务一:汽车发动机总成吊卸任务二:发动机外围附件的拆装任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构【任务引入】客户报修:
2013年5月19日,一奇瑞旗云轿车在行车过程中存在冒黑烟、加速无力、怠速不稳、油耗增加等现象,进厂维修,针对维修车间确认意见,需要将发动机从车上吊卸下来进行大修。任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构【信息资讯】一、发动机总成的安装位置汽车分类示意图代表车型前置前驱
新领域前置后驱
宝马7系中置后驱
法拉利F430后置后驱
保时捷911任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构二、发动机的分类车用内燃机水冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机二冲程发动机汽油发动机柴油发动机化油器式发动机直接喷射式发动机发动机任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构二、发动机的分类车用内燃机单缸发动机多缸发动机车用内燃机单列式发动机双列式发动机任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构三、发动机组成与编号机体及曲柄连杆机构配气机构燃油供给系点火系(汽油机)冷却系润滑系起动系(一)发动机的总体构造任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构首部:为产品系列符号和换代标志符号,由制造厂根据需要自选相应字母表示,但需主管部门核准。中部:由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。后部:结构特征和用途特征符号,以字母表示。后部:结构特征和用途特征符号,见下表。尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时,由制造厂选用适当符号表示。(二)发动机的编号任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构四、发动机术语和工作原理(一)发动机术语上止点下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(Vh)发动机排量(VL)燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)工作循环压缩比(ε)VL=Vh×Iε=Va/
VcVh=πD2·S×10-6/4(L)D——气缸直径mmS——活塞行程mm任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构压缩比:定义:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用ε表示。ε=Va/Vc发动机压缩比应适中。现代汽车发动机压缩比一般为6~15(轿车有的达9~11)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。压缩比的大小会影响气缸内的燃烧,进而发动机的动力性和经济性。压缩比越大越好,还是越小越好?任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构(二)发动机工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构1、进气行程示功图:表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K,压力75~90kPa大气压力线PVra示功图上止点下止点任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构2、压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比:ε=Va/VcPVra示功图大气压力线c上止点下止点温度600~800K,压力600~1500kPa任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构3、做功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高:温度2200~2800K,压力3~5MPa作功终了:温度1500~1700K,压力300~500kPa
任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构4、排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点温度900~1200K压力105~125kPa残余废气任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构四冲程柴油机的工作过程喷油器喷油泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进气门排气门纯空气温度300~370K压力800~900kPa温度800~1000K压力3~5MPa瞬时:温度1800~2200K压力5~10MPa温度800~1000K压力105~125kPa终了:温度1200~1500K压力200~400kPa任务一:汽车发动机总成吊卸任务一认识发动机的总体结构五、吊卸发动机专用工具(一)举升机双柱举升机四柱举升机剪式举升机举升机操作注意事项!任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构(二)液压吊机(三)液压千斤顶注意:安全操作规范!任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构【计划决策】制定吊卸计划并修正1、车辆及发动机信息描述及核对;2、吊卸设备及辅助工具检查;3、汽车发动机总成吊卸作业安全注意事项提醒;4、确定吊卸作业步骤。任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构【任务实施】一、吊卸设备操作二、熟悉吊卸车辆三、吊卸作业【任务评价】填写任务评价反馈表任务二:发动机外围附件的拆装项目一认识发动机的总体结构【任务引入】客户报修:
2013年5月19日,一奇瑞旗云轿车在行车过程中存在冒黑烟、加速无力、怠速不稳、油耗增加等现象,进厂维修,针对维修车间确认意见,需要将发动机从车上吊卸下来进行大修,吊卸前需对发动机附件进行拆卸。任务二:发动机外围附件的拆装项目一认识发动机的总体结构【信息资讯】一、发动机附件的名称、安装位置及其作用在维持发动机基本运转所需之外还有一些机件,这些机件由发动机附件皮带驱动,称为发动机附件。如发电机、起动机、压缩机、转向助力泵等(一)定义:项目一认识发动机的总体结构任务二:发动机外围附件的拆装(二)发动机附件的安装位置及作用:名称安装位置作用图例压缩机压缩机安装在发动机前端,与皮带轮平行。压缩机是空调制冷回路的泵,又称“空调泵”,由发动机通过皮带和电磁离合器驱动。对制冷剂进行加压使其循环,从而达到制冷的目的。起动机起动机安装在曲轴输出端和离合器的中间位置,能与飞轮啮合一侧缸体上。起动机作用是带动静止的发动机运转。工作时起动机上的小齿轮和与发动机曲轴相连的飞轮啮合,驱动飞轮转动从而带动发动机运转发电机发电机安装在发动机前段一侧缸体上。发电机是汽车的主要电源,由发动机驱动。发电机工作时,向除起动机外的所有用电设备供电,还向蓄电池充电,以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。项目一认识发动机的总体结构任务二:发动机外围附件的拆装(二)发动机附件的安装位置及作用:名称安装位置作用图例压缩机压缩机安装在发动机前端,与皮带轮平行。压缩机是空调制冷回路的泵,又称“空调泵”,由发动机通过皮带和电磁离合器驱动。对制冷剂进行加压使其循环,从而达到制冷的目的。起动机起动机安装在曲轴输出端和离合器的中间位置,能与飞轮啮合一侧缸体上。起动机作用是带动静止的发动机运转。工作时起动机上的小齿轮和与发动机曲轴相连的飞轮啮合,驱动飞轮转动从而带动发动机运转发电机发电机安装在发动机前段一侧缸体上。发电机是汽车的主要电源,由发动机驱动。发电机工作时,向除起动机外的所有用电设备供电,还向蓄电池充电,以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。任务二:发动机外围附件的拆装项目一认识发动机的总体结构【信息资讯】二、发动机拆装工量具拆装工具的作用和使用方法:见表1-3【计划决策】1、选用工具及辅料;2、依次拆卸各附件并摆放整齐;3、安装各附件;4、检查各附件的安装质量。任务一:汽车发动机总成吊卸项目一认识发动机的总体结构【任务实施】一、拆卸发动机上各附件二、安装发动机各附件三、拆装注意事项【任务评价】填写任务评价反馈表项目一认识发动机的总体结构项目名称
任务名称
学生基本信息姓名
学号
班级
组别
时间
成绩
考核能力考核项目评分标准满分值学生自评小组互评教师评价平均分小计专业能力相关知识是否正确35
技能训练是否正确35
社会能力团队合作是否和谐5
劳动纪律是否严格遵守5
沟通讨论是否积极5
方法能力制订计划是否合理5
学习新技术能力是否具备5
总结能力能否正确总结5
【任务评价反馈表】汽车发动机构造与维修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修学习目标通过理实一体化的学习,达到熟练掌握发动机机体组维修;能熟练进行发动机曲柄连杆机构的维修;能正确使用专用维修工具;的专业能力要求,同时达到团队协作、环境保护、创新等社会能力和方法能力的要求。学习内容任务一:机体组件与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务一:机体组件与维修【任务引入】客户报修:
2011年10月19日,售后服务经理接到客户刘先生反映,他的汽车行驶了6万公里,最近发现加速无力,动力性差,排气管冒水雾状白烟现象。作为汽车维修人员,接到机体组间的检修任务,要求检查并判断机体组件是否有故障,制定维修计划,得到经理确认后,完成此任务,提交一份分析报告并归档。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务一:机体组件与维修【信息资讯】一、气缸体和气缸
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修气缸体:发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体,称为气缸体--曲轴箱,简称气缸体。气缸:气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔。气缸的工作条件:高温、高压,并且有活塞在其中做高速往复运动。任务一:机体组件与维修一、气缸体和气缸气缸体的分类名称性能应用
一般式(平分式)机体高度小、重量轻、结构紧凑,便于加工拆卸。刚度和强度差。492Q汽油机,90系列柴油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴油机上。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务一:机体组件与维修一、气缸体和气缸气缸体的分类
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式。任务一:机体组件与维修一、气缸体和气缸气缸体的分类
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修根据冷却方式不同分:风冷、水冷任务一:机体组件与维修一、气缸体和气缸气缸体的分类
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修根据气缸的排列方式分:直列式:结构简单、加工容易,但发动机长度和高度较大。V型:缩短了机体的长度和高度,增加了刚度,减轻了发动机的重量;形状复杂,加工困难。对置式:高度小,总体布置方便。(a)直列式(b)V型(c)水平对置式任务一:机体组件与维修二、气缸盖
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修气缸盖功用:密封气缸上部,并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。结构:气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套,应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道,有燃烧室、火花塞座孔(汽油机)或喷油器座孔(柴油机),有些还有用以安装凸轮轴的轴承孔。材料:灰铸铁、合金铸铁、铝合金。类型:单体气缸盖、整体气缸盖。任务一:机体组件与维修二、气缸盖
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修气缸盖功用:密封气缸上部,并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。结构:气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套,应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道,有燃烧室、火花塞座孔(汽油机)或喷油器座孔(柴油机),有些还有用以安装凸轮轴的轴承孔。材料:灰铸铁、合金铸铁、铝合金。类型:单体气缸盖、整体气缸盖。任务一:机体组件与维修三、燃烧室
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修名称特点示意图应用半球形结构紧凑、火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、热效率高桑塔纳、夏利、富康楔形结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少;火花塞置于燃烧室最高处,火焰传播距离长切诺基盆形工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室捷达、奥迪任务一:机体组件与维修四、气缸垫
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修功用:保证燃烧室的密封。类型:①金属-石棉气缸垫;②实心金属片气缸垫;③加强型无石棉气缸垫。气缸盖的拧紧:拧紧螺栓时,必须按由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行,最后一次要用扭力扳手按厂家规定的拧紧力矩值拧紧。铝合金气缸盖:最后必须在发动机冷态下拧紧;铸铁气缸盖:最后必须在发动机热态下拧紧。任务一:机体组件与维修五、油底壳
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修功用:储存机油并封闭曲轴箱。结构、材料:薄钢板冲压而成;底部装有放油螺塞,有的螺栓带有磁性。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(一)气缸体气缸盖裂纹的检修气缸体和气缸盖一般是由灰铸铁HT20-40铸成的多孔薄壁零件,在工作中承受高温、高压和交变载荷,以及铸件内部残余内应力的作用,使用一段时间后或使用不当,经常发生裂纹的故障。目前,由于发动机的设计进步,气缸体和气缸盖产生裂纹的故障多数是由于使用中的人为因素造成的。1、气缸体和气缸盖裂纹的部位气缸体的裂纹多产生在冷却水套周围,轴瓦座孔之间、两缸之间的鼻梁处或螺栓固定孔周围。气缸盖裂纹多发生在进、排气门座之间、气门座内腔、涡流镶块周围等处。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(一)气缸体气缸盖裂纹的检修2、气缸体和气缸盖裂纹的原因冬季停车后不排放冷却水,冻结后胀裂机体。水垢过多,散热困难,引起局部高温,造成裂纹。这是气门座和涡流室镶块周围裂纹的主要原因。因为这两处水道狭窄,水流不畅,容易积聚水垢。在发动机过热的情况下,急剧冷却所致。如:发动机开锅后急速加冷水,先起动机车后加冷水或冬季在热车情况下迅速放出冷却水或突进冷空气而“炸裂”都会使机体产生裂纹,即使当时没有裂纹,也会产生内应力,留下暗伤。经常供油时间过晚和供油量过大,使发动机过热,引起缸体两缸之间和缸盖进、排气门之间的鼻梁处裂纹。
任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(一)气缸体气缸盖裂纹的检修3、气缸体和气缸盖裂纹检测的方法(1)水压法通过提高机体内水压来发现裂纹的部位,条件好的修理厂,可以在专用水压试验器上检查,如图2-9所示:将气缸盖和缸垫装合在气缸体上,用一盖板装在气缸体装水泵的位置上,用水管与水压机相连,其它水道口一律封闭,将水压入水套内。水压机的压力在340-440kPa时,保持5分钟,应无任何渗水现象。若有水珠出现,即为该处有裂纹。修补过的气缸体,以及新镶气缸套的气缸体,均应作水压试验。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(一)气缸体气缸盖裂纹的检修4、裂纹的修理
(1)焊补
这是一种比较简单的修理方法,主要是对裂纹发生在零件内部或强度要求较高的部位,一般用气焊冷焊或电焊冷焊进行焊修。
(2)胶粘剂粘补
对于温度不高部位的裂纹,可用环氧树脂胶粘剂粘补;温度较高,受力较大部位的裂纹,可用粘结和下双球金属键配合修复。
(3)补板法
这种方法用于气缸体和气缸盖外部的非配合表面各处裂纹或漏洞的修理。
(4)栽丝法
此法多用于修复较长的单条裂纹和形状复杂不易补板的部位。
任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(二)气缸体和气缸盖变形的检修1.气缸盖下平面的检验与修理气缸盖下平面的平面度,可以采用平板接触法检验,也可以用平尺和厚薄规(塞尺)试。气缸盖下平面的平面度公差,在任意50毫米×50毫米内不得大于0.05毫米,在整个平面上不得大于0.15毫米,在相邻两燃烧室之间的平面上,不允许有明显的划痕或击伤。否则,应予以修理。修理的一般方法有下面几种。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(二)气缸体和气缸盖变形的检修(1)敲压法气缸盖翘曲变形,可用敲压法校正。先将厚度约变形量4倍的钢片垫在气缸盖与平台之间,把压板放在气缸盖的中部,扭紧螺帽,使气缸盖中部的平面与平台贴合,用小锤沿气缸盖筋敲击2-3遍,停留10分钟后取下气缸盖。若压校过量,可把气缸盖放在锻炉旁烘热片刻即可消除。
图2-11汽缸盖的校正1-工作台2-汽缸盖3-压板4-压紧螺钉5-垫片任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(二)气缸体和气缸盖变形的检修(1)敲压法气缸盖翘曲变形,可用敲压法校正。先将厚度约变形量4倍的钢片垫在气缸盖与平台之间,把压板放在气缸盖的中部,扭紧螺帽,使气缸盖中部的平面与平台贴合,用小锤沿气缸盖筋敲击2-3遍,停留10分钟后取下气缸盖。若压校过量,可把气缸盖放在锻炉旁烘热片刻即可消除。
图2-11汽缸盖的校正1-工作台2-汽缸盖3-压板4-压紧螺钉5-垫片任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(二)气缸体和气缸盖变形的检修(2)铣、磨机加工法对气缸盖的不平、划伤、可采用铣、磨等机加工法使之修复。但机加工的加工量不应过大,否则燃烧室容积变小,从而增大了压缩比,将引起爆燃。当气缸盖厚度比原标准厚度少1.5毫米时,应更换新品。当燃烧室容积小于原厂规定的95%时,也应更换新品。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修
1、气缸磨损的特点:在正常磨损情况下,气缸磨损的特点是不均匀磨损。气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下小的不规则锥形磨损。磨损的最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁,而活塞环接触不到的上口几乎没有磨损而形成了明显的“缸肩”。气缸沿圆周方向的磨损也是不均匀的,形成不规则的椭圆形。其最大磨损部位往往随气缸结构、使用条件不同而异,一般是前后或左右方向磨损最大。
2、气缸磨损的原因(1)正常磨损(2)异常磨损任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修3.气缸磨损的检验气缸磨损情况采用量缸表测量。量缸表实际上是在一个百分表上接上一个测量表头(见图1),其使用方法如下:(1)选择接杆:测量前先根据所测量气缸的大小,选择相应量程的接杆3插入量缸表的下端,并将百分表装入量缸表杆上端的安装孔中(安装后,用手压缩量缸表的下端测量头,表针应转动灵活)。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修(2)校对量缸表尺寸:将外径千分尺调到所量气缸的标准尺寸,然后将量缸表校对到外径千分尺的尺寸(保证量缸表的活动量杆有2mm左右的压缩量),并转动表盘使表针对正零位。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修
(3)测量气缸直径:在气缸中取上(活塞位于上止点时第一道活塞环所对对应的位置)、中(气缸中部)、下(距气缸下边缘10mm左右)三个截面,在每个截面上沿发动机的前后方向和左右方向分别测出气缸的直径,如图2。为保证测量的准确性,测量时量缸表的接杆与气缸的轴线应保持垂直。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修(4)计算气缸的圆度和圆柱度误差:最大磨损量——最大测量直径与标准直径之差。圆度误差——同一高度、不同方向测量的两个直径之差的一半。圆柱度误差——不同高度、同一方向测量的两个直径之差的一半。要求:不允许超过使用极限,否则应镗磨或镶套。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修
(5)气缸的检验分类技术条件如下:
①气缸的圆度误差达到0.050~0.063mm;圆柱度误差达到0.175~0.250mm;最大磨损量有修理尺寸的气缸达到0.2mm;无修理尺寸的气缸(薄型缸套)达到0.4mm;其中一项达到限值时必须修理或更换气缸(套)。②气缸的圆度误差和圆柱度误差均小于限值,而磨损量小于0.15mm时,可更换活塞及活塞环。任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修4.气缸的镗削(1)选择修理尺寸气缸的磨损超过允许限度后,应按修理尺寸进行镗削加工,同时选配与气缸修理尺寸相同的活塞,以恢复正确的几何形状和正常的配合间隙。(2)确定镗削量和镗削次数因为活塞与气缸配合的要求比较高,所以,在修理任务不多时,应采用修配法镗削气缸,即按活塞的实际尺寸镗缸。镗缸前,根据活塞和气缸的尺寸,按下式计算镗削量:镗削量=活塞最大直径-气缸最小直径+配缸间隙-磨缸余量任务一:机体组件与维修六、机体组检修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修(三)气缸磨损的检修
(3)气缸镗削后的质量要求各缸镗成同一级修理尺寸;气缸壁粗糙度不超过1.60微米;留有一定的磨缸余量;气缸上口倒角(2×75°);气缸轴线对主轴承孔轴线的垂直度误差应不大于0.05毫米。
②活塞与气缸的配合间隙应符合大修标准(0-0.05毫米);
(2)检查活塞与气缸的配合间隙
①用量缸表测出珩磨后缸径的最小尺寸;
②用外径测微器测出活塞裙部的最大直径;
③缸径的最小尺寸与活塞裙部的最大直径的差值,即为其配合间隙。任务二:曲柄连杆机构的结构与维修【任务引入】客户报修:
2012年10月19日,售后服务经理接到客户先张生反映,他的汽车已行驶10万公里,最近刚做过保养,但是却出现动力不足,加速不良,排气管严重冒蓝烟的情况。作为汽车维修人员,初步怀疑活塞或活塞环磨损严重,接到曲柄连杆机构的检修任务,要求检查曲柄连杆机构是否有故障,制定维修计划,得到经理确认后,完成此任务,提交一份分析报告并归档。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修【信息资讯】一、概述
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机构。主要活塞连杆组和曲轴飞轮组二部分组成,其功用是将燃料燃烧时作用在活塞顶部的气体压力转变为曲轴的转矩,向外输送动力。曲柄连杆机构工作环境十分恶劣,在发动机工作时,气缸内最高温度可达2500K以上,最高压力可达5~9MPa,曲轴转速可达3000~6000r/min,活塞每秒钟要往复运行200~400次。此外,与可燃混合气和燃烧废气直接接触的机件(如气缸、气缸盖等),还受到化学腐蚀作用,并且润滑困难。可见,曲柄连杆机构的工作特点是高温、高压、高速和化学腐蚀作用。任务二:曲柄连杆机构的结构与维修
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修1、曲柄连杆机构的功用(1)把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩,从而向工作机械输出机械能。(2)在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。(3)在其他三个辅助冲程中,将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动,为做功冲程做准备。2、曲柄连杆机构的组成(1)活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。将燃气爆发压力传递给曲轴,将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动。(2)曲轴飞轮组
主要包括曲轴、飞轮等。将转矩和转速均匀输出对外作功。3、曲柄连杆机构的受力分析
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件1.活塞功用:承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。工作环境:高温、散热条件差;顶部工作温度高达600~700K,且分布不均匀;高速,线速度达到10m/s,承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3~5MPa(汽油机)的压力,使之变形,破坏配合联结。材料:铝合金:质量小导热性好;灰铸铁
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件活塞应具备的特点A刚度和强度应足够大,传力可靠。B导热性能好,耐高压、高温、磨损C质量较小,尽可能减少往复惯性力D耐热的活塞顶及弹性的活塞裙E活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件活塞顶分类:平顶、凸顶、凹顶、成形顶平顶:结构简单、受热面积小,多用在汽油机上。凸顶:凸起呈球状、顶部强度高,有利于改善换气过程。凹顶:凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧;提高压缩比,防止碰气门。活塞头部位置:第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。作用:安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、防止可燃混合气漏到曲轴箱内,将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。气环槽油环槽工作条件最恶劣,应离顶部远些。活塞销孔
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件活塞群部位置:从油环槽下端面起至活塞最下端的部分,包括销座孔。作用:对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受侧压力,防治破坏油膜。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件
2.活塞环是具有弹性的开口环,分为气环和油环。工作条件:高温、高压、高速、极难润滑。平均寿命:6万公里
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2.活塞环气环作用:保证气缸与活塞间的密封性,防止漏气,并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁,再由冷却水将其带走。气环
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2.活塞环油环
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3.活塞销作用:连接活塞和连杆小头,并把活塞承受的气体压力传递给连杆。构造:活塞销的内孔形状有圆柱形,两段截锥形,以及两段截锥与一段圆柱的组合形。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件3.活塞销全浮式:活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动,使磨损均匀。半浮式:活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接,活塞销只能在两端销座内作自由摆动。多用于小轿车
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件3.活塞销活塞销的偏置使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一边过渡到另一边,减少敲缸的声音。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件3.活塞销全浮式:活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动,使磨损均匀。半浮式:活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接,活塞销只能在两端销座内作自由摆动。多用于小轿车
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件4.连杆作用:连接活塞与曲轴,并把活塞承受的气体压力传给曲轴,使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件4.连杆连杆大头的连接形式
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件4.连杆V型发动机连杆的布置形式
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(一)活塞连杆组件4.连杆连杆轴瓦
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件1.曲轴功用:把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。工作条件:受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。
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项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件连杆轴颈部分中空兼作油道安装连杆大头曲柄——曲轴臂,用于连接主轴颈和连杆轴颈平衡块平衡离心力偶减轻或消除弯曲变形中空连杆轴径
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件前端轴和后端轴
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件后端轴:安装飞轮前后端轴都设有防漏装置:挡油盘、回油螺纹、油封等。曲轴后端回油螺纹
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件曲轴的轴向限位
通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的(翻边轴瓦)。主轴颈止推垫片止推垫片连杆轴颈主轴承盖
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件曲轴的支承方式
在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴,称为全支承曲轴,否则称为非全支承曲轴。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件曲轴的支承方式优点缺点应用全支承曲轴提高曲轴的刚度和弯曲强度,减轻主轴承的载荷曲轴的加工表面增多,主轴承数增多,使机体加长柴油机一般多采用此种支撑方式非全支承曲轴缩短了曲轴的长度,使发动机总体长度有所减小主轴承载荷较大承受载荷较小的汽油机可以采用此种方式
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件四冲程四缸发动机曲拐布置
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件四冲程四缸发动机点火顺序
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件直列四冲程六缸发动机曲轴曲拐布置
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件四冲程六缸发动机点火顺序
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件2.曲轴扭转减振器
作用:吸收曲轴扭转振动的能量,使曲轴转动平稳,可靠工作。种类:橡胶式(车用),硅油式,摩擦片式。
橡胶式摩擦片式硅油式
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件3.飞轮功用:将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来,用以在其他行程中克服阻力,带动曲柄连杆机构越过上、下止点,保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀,并使发动机有可能克服短时间的超载荷,同时将发动机的动力传给离合器。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件3.飞轮功用:将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来,用以在其他行程中克服阻力,带动曲柄连杆机构越过上、下止点,保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀,并使发动机有可能克服短时间的超载荷,同时将发动机的动力传给离合器。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件飞轮构造飞轮边缘部分做的厚些,可以增大转动惯量齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合,带动曲轴旋转。一缸上止点记号
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修二、曲柄连杆机构(二)曲轴飞轮组件3.飞轮功用:将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来,用以在其他行程中克服阻力,带动曲柄连杆机构越过上、下止点,保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀,并使发动机有可能克服短时间的超载荷,同时将发动机的动力传给离合器。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(一)活塞连杆组的常见故障及分析1、活塞的损伤及选配(1)活塞的损伤(2)活塞的选配2、活塞环的损伤及选配(1)活塞环的损伤(2)活塞环的选配3、活塞销的损伤及选配(1)活塞销的损耗(2)活塞销的选配
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(一)活塞连杆组的常见故障及分析4.连杆的常见故障及检查连杆的常见故障是弯曲变形和扭曲变形,修理时要先校正扭曲,再校正弯曲。另外连杆还有其它损伤,主要是连杆的杆身与小端的过渡区应无裂纹、表面无碰伤,必要时采用磁力探伤检验连杆的裂纹。如有裂纹,禁止继续使用,应立即更换。另外如果连杆下盖损坏或断裂时,也要同时更换连杆组合件。连杆大端侧面与曲柄之间,一般应有0.10~0.35mm的间隙,如超过0.50mm时,可堆焊连杆大端侧面后修理平整。连杆杆身与下盖的结合平面应平整。检验时,使两平面分别与平板平面贴合,其接触面应贴合良好,如有轻微缝隙,不得超过0.026mm。连杆轴承承孔的圆柱度误差大于0.025mm,应进行修理或更换连杆。连杆螺栓应无裂纹,螺纹部分完整,无滑牙和拉长等现象。选用新的连杆螺栓时,其结构参数及材质应符合规定,禁止用直径相同的普通螺栓代用。连杆螺栓的自锁螺母不许重复使用。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(一)活塞连杆组的常见故障及分析5、活塞连杆组的组装(1)装配活塞连杆(2)装配活塞环装配活塞环时,应采用专用的活塞环钳。活塞环的安装应注意各道环的结构的安装方向。镀铬环必须装在第一道环槽内,内切口的扭曲环,切口一面朝上装,外切口的扭曲环切口一面朝下装,锥形环有标记的一面朝上装。为了提高气缸的密封性,要求活塞环的开口相互交错错开。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(二)曲轴飞轮组的常见故障及分析1、曲轴的损伤(1)轴颈的磨损曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损在轴向和径向都是不均匀的。其主要表现是轴向磨损锥形,径向磨损椭圆。曲轴各轴颈磨损的一般规律,如图所示。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(二)曲轴飞轮组的常见故障及分析1、曲轴的损伤(2)曲轴弯曲与扭曲变形曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损在轴向和径向都是不均匀的。其主要表现是轴向磨损锥形,径向磨损椭圆。曲轴各轴颈磨损的一般规律,如图所示。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(二)曲轴飞轮组的常见故障及分析1.曲轴的损伤(2)曲轴弯曲与扭曲变形曲轴弯曲——曲轴主轴颈同轴度误差大于0.05mm。曲轴扭曲——连杆轴颈分配角误差大于0°30’。(3)曲轴的断裂曲轴的裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处,严重以后往往导致曲轴的断裂曲轴弯曲的检验与修理
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(二)曲轴飞轮组的常见故障及分析2.飞轮的常见损伤及检验
图2-49飞轮的常见损伤1-飞轮齿磨损2-飞轮齿折断3-飞轮表面烧灼疤痕4-飞轮表面裂纹
图2-50飞轮端面圆跳动的测量
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务二:曲柄连杆机构的结构与维修三、曲柄连杆机构的常见故障及分析(二)曲轴飞轮组的常见故障及分析3.曲轴轴承的损伤和选配(1)轴承的常见损伤——磨损、刮伤、烧伤、疲劳剥落。(2)轴承的选配(3)轴承的修配方法任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除【任务引入】客户报修:
2012年1月19日,售后服务经理接到客户马先生反映,他的汽车行驶过程中,发动机突然加速时发出沉重而有力的“铛、铛、铛”或“刚、刚、刚”的金属敲击声,严重时机体发生很大振动;响声随发动机转速的提高而增大,随负荷的增加而增强,产生响声的部位是在发动机下部。作为汽车维修人员,要求对曲柄连杆机构的异响进行故障诊断与排除。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修【信息资讯】一、影响发动机曲柄连杆机构异响的主要因素
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修发动机曲柄连杆机构异响与发动机转速、负荷、温度、缸位、工作循环、润滑条件等多种因素有关,异响部位不同,其震动区域、声调特征、伴随现象也不相同。任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除二、发动机曲柄连杆机构常见异响的故障诊断异响具有各自的特点和规律,可由人工诊断,也可利用诊断仪诊断。维修企业一般采用人工经验诊断法进行异响的诊断分析,即由诊断人员综合异响的音调、异响部位及改变发动机的转速、负荷、温度、润滑条件或单缸断油(断火)时响声的变化情况,结合自己的经验,对故障原因和故障部位作出判断。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除1、曲轴主轴承响①故障现象。发动机稳定运转时声响不明显,急加速或负荷较大时,发出较沉重、有力、有节奏的“铛铛”声,严重时机体震抖。②故障原因。因主轴颈磨损失圆造成的主轴承配合间隙过大或配合不良。润滑不良。主轴承盖螺栓松动,轴承合金脱落、烧损、轴承破裂等。曲轴弯曲。③异响特征分析。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除1、曲轴主轴承响①故障现象。发动机稳定运转时声响不明显,急加速或负荷较大时,发出较沉重、有力、有节奏的“铛铛”声,严重时机体震抖。②故障原因。因主轴颈磨损失圆造成的主轴承配合间隙过大或配合不良。润滑不良。主轴承盖螺栓松动,轴承合金脱落、烧损、轴承破裂等。曲轴弯曲。③异响特征分析。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除2、连杆轴承响①故障现象。发动机怠速运转时无异响或响声较小,急加速时有明显的较重且短促的“铛铛”连续敲击声。②故障原因。连杆轴承或轴颈磨损,使配合间隙过大或配合不良。油压过低或机油变质,或连杆轴承油道堵塞,致使润滑不良。连杆轴承盖螺栓松动或折断。连杆轴承尺寸不符,引起转动或断裂。连杆轴承减摩合金脱落或烧毁。③异响特征分析。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除2、连杆轴承响①故障现象。发动机怠速运转时无异响或响声较小,急加速时有明显的较重且短促的“铛铛”连续敲击声。②故障原因。连杆轴承或轴颈磨损,使配合间隙过大或配合不良。油压过低或机油变质,或连杆轴承油道堵塞,致使润滑不良。连杆轴承盖螺栓松动或折断。连杆轴承尺寸不符,引起转动或断裂。连杆轴承减摩合金脱落或烧毁。③异响特征分析。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除3、活塞敲缸活塞敲缸指活塞上下运动时在气缸内摆动或窜动,其头部或裙部与气缸壁、缸盖碰撞发出的响声。通常专指活塞与气缸壁间隙较大,活塞上下运动时撞击气缸壁发出的响声。①故障现象。发动机怠速或低速运转时,在气缸的上部发出清晰而明显的、有节奏的“嗒嗒”的连续不断的金属敲击声,严重时响声沉重,即为“铛铛”的响声。②故障原因。活塞与气缸壁配合间隙过大。活塞裙部腐蚀,或气缸磨损过大。活塞装配不当。油压过低,气缸壁润滑不良。③异响特征分析。
项目二机体与曲柄连杆机构的结构与维修任务三:曲柄连杆机构异响的诊断与排除4、活塞销响①故障现象。在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时,发出响亮而有节奏的“喀喀”金属敲击声,稍微将点火时间提前,声响加剧,在同样转速下比活塞敲缸响连续而尖锐。②故障原因。活塞销与销孔、连杆衬套磨损严重,配合间隙过大。卡环松旷、脱落,活塞销断裂。润滑不良等。③异响特征分析。转速变化时,响声也随之周期性地变化,加速时声响更大,在发动机转速稍高于怠速时比较明显,比轴承响清脆。抖动节气门,从怠速向低速加速时,响声能随转速的变化而变化,且在转速升高的瞬间,发出清脆、连续而有节奏的响声。汽车发动机构造与维修项目三换气系统与维修学习目标发动机换气系统包括进气、排气系统及配气机构。通过各任务的完成,在掌握换气机构的结构和工作原理基础上,学会换气机构主要部件的检查和维修,并能够进行换气机构常见故障的诊断和分析。学习内容项目三换气系统与维修任务一:进排气系统结构与维护任务二:配气机构结构与维修任务三:废气涡轮增压系统的结构与维修任务四:配气机构的常见故障诊断与排除任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修【任务引入】客户报修:一辆桑塔纳2000轿车,行驶62000KM,车主反映排气噪声较大,因而在保养时要求检查排气系统,并检查维护进气系统。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修【信息资讯】一、进排气系统概述进、排气系统是在发动机工作循环时,不断地将新鲜空气或可燃混合气送入燃烧室,又将燃烧后的废气排到大气中,保证发动机机连续运转。其基本装置是由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器等组成。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修二、主要零部件结构及其维护(一)空气滤清器结构及其维护1、作用:过滤空气中的尘土和沙粒,减少气缸内的零件磨损,延长发动机使用寿命。2、类型:惯性式、油浴式、过滤式三类,纸质空气滤清器,广泛采用。定期更换、可用压缩空气清洁任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修3、维护:定期去滤芯表面的灰尘,并轻轻敲击端面使尘土脱落;也可以使用压缩空气从滤芯内向外吹气,注意气压不得超过0.2-0.3MPa,以防损坏滤纸。注意:维护时不能用水或油清洗滤芯,否则滤芯孔隙被堵塞,增加空气阻力。当发现滤芯破损,或滤芯上、下端面翘曲不平,或是橡胶密封圈老化变形、破损时,均应更换配件。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(二)进气管结构及其维护1、进气管结构:任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修2、进气管的维护:进气管使用中一般故障较少,因而使用中主要注意进气总管的橡胶管不得破损和漏气。拆装进气歧管时应坚持进气管垫不得皮损和漏气,进气管不得堵塞。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(三)排气管结构及其维护1、排气管结构:排气歧管排气总管2、排气管维护:排气管使用中一般故障较少,排气管在拆装时应检查排气管垫不得破损和漏气,排气管不得堵塞。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(四)消音系统1、消音器结构和作用:汽车上安装消音装置,以减小排气噪声和消除废气中的火焰或火星,使废气安全的排入大气。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(四)消音系统2、消音器的原理:前消声器:谐振消声,声波的干涉和反射原理。中消声器:谐振和吸声原理。后消声器:吸声原理3、消音器的维护:消音器使用中应检查不得破损和漏气,及时清除积碳堵塞。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修三、排气的净化装置(一)排气系统中的主要有害物质:汽车的排放有害物质主要是HC、CO、NOx。在有害物中,从发动机排气管排出的废气中有HC(约占总HC量的55%)、CO、NOx等。从曲轴箱的窜气中有HC(约占25%),从油箱蒸发的HC(约占20%)。任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(二)排放有害物的净化方法1、催化反应器:将有害成分CO、HC和NOx进行反应而转化为无害的CO2、H2O的一种净化器装置。三元催化反应器:利用催化剂(铂.铑.钯)将有害成分还原或氧化成CO2和H2ON2O2。国内以陶瓷(多孔)作骨架,用氧化铝溶胶浸泡在骨架上经烧结而成,以稀土金属作催化剂的净化装置。其净化率达80%~90%,任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修(二)排放有害物的净化方法2、废气再循环装置(EGR):废气再循环装置的原理:将5-20%废气,引入气缸,提高混合气温度,并且使燃烧最高温度下降,形成Nox的含量就减少了.有实验表明,一般当α=1左右,废气循环量为20%时,NOx可下降60%~70%,但油耗增加3%。一般再循环废气量不应越过20%任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修【计划决策】1、车辆及发动机信息描述及核对;2、故障排查工具检查;3、确定进排气系统检查维护作业计划;任务一:进排气系统结构与维护项目三换气系统与维修【任务实施】一、拆装进排气管总成二、更换空气滤清器纸质滤芯三、拆装注意事项【任务评价】填写任务评价反馈表任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修【任务引入】客户报修:一辆桑塔纳2000轿车行驶过程中出现冒黑烟、回火、加速无力和气门异响等现象,进厂维修。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修【信息资讯】一、概述按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭气缸的进、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,废气得以及时从气缸排出。(一)配气机构的功用项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(二)配气机构的基本组成:1、气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。2、气门传动组凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(二)配气机构的基本组成:3、配气机构工作过程A、由曲轴驱动,曲轴与凸轮轴传动比为2:1。B、传统配气机构气门传动行程大,结构较复杂。项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(三)配气机构的分类:1、按凸轮轴的布置位置分类凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴上置项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(三)配气机构的分类:2、按曲轴到凸轮轴的传动方式分类齿轮传动链条与链轮传动齿形皮带传动项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(三)配气机构的分类:2、按每缸气门数目分类每缸2气门每缸4气门每缸5气门项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(四)气门间隙:1、概念:为保证正常工作时气门关闭严密,通常发动机在冷态装配时,在气门杆尾端与气门驱动零件(摇臂、挺柱或凸轮)之间留有适当的间隙。气门间隙进气门0.25~0.30mm排气门0.30~0.35mm为何排气门间隙大于进气门间隙?项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(四)气门间隙:2、气门间隙的调整:气门间隙气门间隙气门间隙项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(五)配气相位:1、概念:用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间,称为配气相位。10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(五)配气相位:2、气门叠开:气门叠开:当进气门早开和排气门晚关时,出现的进排气门同时开启的现象。气门叠开角:气门同时开启的角度(+)。排气过程进气过程项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修(五)配气相位:3、配气相位对发动机工作性能的影响:进气迟后角过小,会导致进气门关闭过早而影响进气量。排气提前角过大,会将仍有作功能力的高温高压气体排出气缸,造成发动机功率下降,油耗增大。气门重叠角增大时,会出现废气倒流、新鲜气体随废气排出的现象,不但影响废气的排出和进气的充气量,还会造成燃料的浪费。气门重叠角过小,又会造成排气不彻底和进气量减少。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修二、气门组组成及检修(一)气门组的结构要求:保证气缸的密封。气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修(一)气门组的结构1、气门功用:燃烧室的组成部分,是气体进、出燃烧室通道的开关,承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。
任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门头部:任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门锥角:气部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。锥角作用:A、获得较大的气门头门座合压力,提高密封性和导热性。B、气门落座时有较好的对中、定位作用。C、避免气流拐弯过大而降低流速。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门杆:任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门杆弹簧座的固定形式:凹槽(环槽):安装两半锥形锁片。锁销孔:用锁销固定。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修2、气门导管
作用:为气门的运动导向,保证气门直线运动兼起导热作用。工作条件:工作温度较高,约500K。润滑困难,易磨损。材料:用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料,能提高自润滑作用。加工方法:外表面加工精度较高,内表面精绞装配:气门杆与气门导管间隙0.05~0.12mm。
任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修3、气门座气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。
作用:靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。接受并传导气门传来的热量。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修3、气门座气门座圈(镶嵌式、整体式) 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。称为镶嵌式气门座。镶嵌式气门座特点: 优点:提高气门座的使用寿命,便于更换。 缺点:导热性差,加工精度高,脱落时易造成严重事故。 项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修4、气门弹簧功用:保证气门的回位,使气门与气门座紧密贴合。材料:高锰碳钢、铬钒钢气门关闭保证气门及时关闭、密封气门开启保证气门不脱离凸轮项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修4、气门弹簧气门弹簧要避免发生共振,主要措施有:高刚度弹簧、不等距弹簧、双弹簧项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修4、气门弹簧气门弹簧要避免发生共振,主要措施有:高刚度弹簧、不等距弹簧、双弹簧项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修5、气门选装机构通过发动机运转振动力作用,使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置,其作用是:减小气门头部受热变形,防止沉积物形成。项目三换气系统与维修任务二:配气机构的结构与维修5、气门选装机构通过发动机运转振动力作用,使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置,其作用是:减小气门头部受热变形,防止沉积物形成。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修(二)气门组检修1、气门组的拆卸拆卸气门组时,必须使用专门的气门弹簧拆卸器进行规范操作,方能保证安全拆卸气门组拆下的气门,必须作好标记并按顺序摆放,以免破坏气门与气门座及气门导管的配合。气门锁片或锁销很小,应注意不要丢失。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修2、气门与气门座圈的配合要求(1)气门与座圈的工作锥面角度应一致,磨削气门的工作锥面时,其锥面角度比座圈小0.5°~1°。(2)气门与座圈的密封带位置在中部靠内侧。(3)气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定,一般为1.2~2.5mm。(4)气门工作锥面与杆部的同轴度误差应不大于0.05mm。(5)气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。
任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修(二)气门组检修3、气门的检修气门的耗损与检验
①轿车气门杆的磨损大于0.05mm,载货汽车气门杆的磨损大于0.10mm或出现明显的台阶形磨损。②气门头圆柱面的厚度小于1.0mm。③气门尾端的磨损大于0.5mm。④气门杆的直线度误差大于0.5mm时,应予更换或校直,校直后的直线度误差不得大于0.2mm。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修3、气门的检修气门工作锥面的修磨①校直②试磨③光磨气门光磨机任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修4、气门座的修理气门座的磨损主要是磨料磨损和由于冲击载荷造成的硬化层疲劳脱落,以及由于高温燃气所导致的腐蚀和烧蚀。气门座的磨损,使得密封带变宽,气门关闭不严,气门密封性降低。气门座圈的镶换气门座的铰削气门的研磨气门导管的检修。气门弹簧的检查气门的密封性检验。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门座圈的镶换①取出旧气门座圈。②选择新气门座圈。③气门座圈的镶换。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门座的铰削①选择刀杆。②粗铰。③试配。④精铰。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门座的磨削①选择砂轮。根据气门工作面的角度和尺寸,选择合适的砂轮。修磨砂轮工作面达到平整并与轴孔同轴度公差在0.25mm以内。一般砂轮直径比气门直径长3~5mm。②安装定心导杆。在气门导管内安装合适的导杆,再将选择好的砂轮装在光磨机上。③光磨。开动电机并施以轻轻的压力。光磨时间不要太长,要边磨边检查。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门的研磨气门工作锥面经光磨或更换新件,气门座经过磨削后,为使它们达到密合,还需要互相研磨。气门研磨可用手工操作或使用气门研磨机。①手工研磨。②机器研磨。气门的手工研磨任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门导管的检修。①气门导管的检查②气门导管的更换任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门弹簧的检查任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修气门的密封性检验。①凭经验检验法a.划线法:b.拍击法:将气门与相配气门座轻轻敲击几下,察看接触带,如有明亮的连续接触环痕,即为合格。c.涂轴承蓝或红丹d.渗油法②检验器试验法任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修三、气门传动组组成及检修(一)气门传动组的结构组成:凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。功用:定时驱动气门开闭,并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修1、凸轮轴
(1)作用: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、配气相位和气门开度的变化规律等要求。(2)材料:优质钢、合金铸铁、球墨铸铁(3)结构:凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮;每2气缸一个轴颈;轴颈直径前后依次减小;另有空心凸轮轴,如捷达EA113任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修1、凸轮轴
(4)凸轮的外形轮廓凸轮轮廓应保证气门的运动规律符合配气相位的要求,并使气门有足够的升程任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修1、凸轮轴
(4)凸轮的外形轮廓同名凸轮的相对位置应符合点火顺序和做功顺序的要求。同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位对应的。四缸发动机凸轮投影点火顺序:1—2—4—3点火顺序:1—4—2—6—3—5在图上标出气缸序号任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修1、凸轮轴
(5)凸轮轴轴颈和轴承全支承方式直径从前向后逐道减小轴向定位任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修1、凸轮轴
(5)凸轮轴轴颈和轴承全支承方式直径从前向后逐道减小轴向定位止推片定位止推轴承定位止推螺钉定位任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修2、挺柱
(1)普通挺柱作用:将凸轮的推力传给推杆或气门。挺柱的分类:菌式气门侧置式筒式气门顶置式,减轻质量滚轮式减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。挺柱端面为何要成球面?任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修2、挺柱
(1)液力挺柱消除了配气机构中的间隙减小零件间的冲击和噪声减小进排气阻力,改善发动机换气,提高发动机的告诉性能低压油腔高压油腔任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修3、推杆
作用:将挺柱传来的推力传给摇臂。工作情况:是气门机构中最容易弯曲的零件。强度要求高,尽量短。材料:硬铝或钢任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修4、摇臂和摇臂组
功用:将推杆或凸轮传来的力改变方向,作用到气门杆端以推开气门。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修4、摇臂和摇臂组
功用:将推杆或凸轮传来的力改变方向,作用到气门杆端以推开气门。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修(二)气门传动组的检修1、凸轮轴及轴承的检修(1)凸轮轴的耗损与检修。①凸轮磨损的检修。②正时齿轮轴颈键槽的检修。③凸轮轴颈的磨削。④汽油泵驱动偏心轮的直径极限磨损量为1mm。任务二:配气机构的结构与维修项目三换气系统与维修(二)气门传动组的检修1、凸轮轴及轴承的检修(2)凸轮轴轴承的修理凸轮轴轴承的配合间隙超过使用极限(载货车为0.20mm,轿车为0.15mm)时,应换用新轴承。更换轴承时的注意事项。a.轴承与承孔的过盈量,剖分式轴承为0.07~0.19mm,整体式轴承为0.05~0.13mm,铝合金气缸体为0.03~0.07m
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