汽车发动机构造与拆装 任务5 气门组的认识与拆装教案

汽车发动机构造与拆装教案汽车发动机构造与拆装任务5气门组的认识与拆装学习内容气门组的认识与拆装教学目标知识与技能目标1.掌握气门组的组成及各部件的功能和结构；2.知道配气相位的含义和调整方式；3.能按规范要求熟练完成气门组的拆装；4.学会气门和气门座的清洁与检查方法。过程与方法目标1.能够通过小组，合作完成任务；2.能够利用，网络自主探究气门组的新技术、新工艺和新规范情感态度与价值观养成严谨细致、精益求精的工匠精神和吃苦耐劳的劳动品质教学重点能够规范完成气门组的拆装教学难点能够正确检查和判断气门组各部件的技术状态教法讲授法、任务驱动学法讨论法、小组合作教学教具整车平台、实训工量具教学内容课前准备通过网络学习平台，学习相关理论知识并完成课前任务书和虚拟操作考核，按成绩异质分组，做好知识和组织准备。根据课前测试与反馈，统计出学生课前学习的易错点和难点，调整并定位本课重难点。情境创设任务分析车主描述上海大众2015款桑塔纳3000自动舒适版型轿车，车辆行驶里程10万km，购买于2015年11月，最近车辆在行驶过程中偶发性会出现发动机故障灯闪亮，并伴随加速发耸，动力下降、油耗增加的现象。请维修站仔细帮忙检查一下，看看故障现象是什么原因导致的。任务分析根据对车主的详细问诊，维修人员通过诊断仪的检测及相关数据读取发现1缸有历史缺火记录，对1缸进行跳火试验火花强劲，将1、4缸火花塞，喷油嘴进行互换试车，故障现象依旧，1缸还是会间隙性出现失火工作不良现象。用示波器对1缸点火及喷油相关控制线路检测未发现异常，用气缸压力表测量动态气缸压力未发现明显异常，用静态气缸压力表对发动机气缸压力进行测试时发现1缸气缸压力泄漏量明显大于其他气缸，超过标准值范围。拆卸进排气歧管，通过内窥镜检查发现1缸进气门背部积炭明显，且发现1缸进气门与气门底座接触面处有明显点蚀现象，根据现有检查结果基本判断故障现象是由于1缸进气门密封不良导至发动机出现偶发性失火，动力下降及油耗增加等故障现象，需要拆卸发动机配气机构，对气门及气门座进行铰削，磨合及密封测试等工作，并同步对积炭进行除后再做进一步确认。结构原理理论必知1.气门组的功用与组成（1）功用气门组的功用是保证气门能够实现气缸的密封。（2）组成气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧（座）和气门锁片等。2.配气机构主要零部件的作用与结构（1）气门1）气门的作用气门与气门座相配合，对气缸进行密封，同时能按发动机工作循环的要求定时开启和关闭，使新鲜气体进入，使废气排出。2）气门的工作条件气门的工作条件非常恶劣。首先，气门直接与高温燃气接触，受热严重，而散热困难，因此气门温度很高。其次，气门承受气体力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。第三，气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动。此外，气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。气门的结构。气门由气门头部和气门杆两部分组成05-01-005-01-0205-05-01-02气门的结构气门头部的顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。气门顶面气门头部接受的热量一部分经气门座圈传给气缸盖；另一部分则通过气门杆和气门导管传给气缸盖，最终被气缸盖水套中的冷却液带走。气门与气门座（圈）之间是靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间的夹角称为气门锥角。进、排气门的气门锥角一般均为45°，只有少数发动机的进气门锥角为30°。气门锥角05-05-01-03气门杆有较高的加工精度和较低的粗糙度，与气门导管保持较小的配合间隙，以减小磨损，并起到良好的导向和散热作用。（2）气门弹簧1）气门弹簧的作用气门弹簧能够保证气门关闭时紧密地与气门座（圈）贴合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。2）气门弹簧的类型气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧。气门弹簧当气门弹簧的工作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共振。共振会使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击。针对共振这一现象，可以采用双气门弹簧、变螺距气门弹簧和锥形气门弹簧来避免。3.配气相位配气相位就是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。通常用环形图来表示配气相位图。05-01-005-01-04（1）进气门的配气相位1）进气提前角。从进气门开始开启到活塞运动至上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角，用ɑ表示，一般ɑ为10°~30°。进气门早开有利于减少进气阻力，提高进气量。2）进气迟后角活塞从下止点运动到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角，用β表示，一般β为40°~80°。活塞到达下止点时，由于进气阻力的影响，气缸内的压力低于大气压，进气门晚关，利用压力差可以继续进气。同时，活塞达到下止点时，进气气流还有相当大的惯性，目的是延长进气时间，进气充分。进气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为ɑ+180°+β。（2）排气门的配气相位1）排气提前角在做功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门提前开启。从排气门开始开启到活塞运动下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角，用γ表示，一般γ为40°~80°。可以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，使得排气更加的充分，高温废气的早排，还可以预防发动机过热，延长发动机寿命。排气迟后角在活塞越过上至点以后，排气门才关闭。活塞从上止点运动到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角，用δ表示，一般δ为10°~30°。活塞到达上止点时，气缸内的压力扔高于大气压，利用缸内外压力差可继续排气。同时，活塞到达上至点时，废气气流有一定的惯性，利用惯性可以继续排气，所以排气门适当晚关，可以使废气排的更干净。排气门开启持续时间内的曲轴转角，即排气持续角为γ+180°+δ。（3）气门重叠由配气相位图可以看出，由于进气门在上止点前开启，而排气门在上止点后关闭，这就出现了在上止点附近，同一段时05-01-005-01-054.配气相位的调整方式（1）调整进气相位进气相位的调整可以通过改变进气门的开启和关闭时机来实现。一般情况下，进气门的提前开启可以提高燃烧效率和动力性能，但过早的进气门关闭会导致进气过多，影响燃烧效果，进气门的延迟关闭可以增加进气量，提高动力输出，但过晚的进气门关闭会导致排气不畅，影响排放性能。（2）调整排气相位排气相位的调整可以通过改变排气门的开启和关闭时机来实现。一般情况下，提前关闭排气门可以增加压缩比，提高燃烧效率和动力性能，但过早的排气门关闭会导致废气残留，影响排放性能，延迟关闭排气门可以减少排气阻力，提高排气效果，但过晚的排气门关闭会影响进气效果，降低动力输出。调整气门重叠角气门重叠角是指进气门和排气门回时开启的角度范围。适当增加气门重叠角可以提高燃烧效率和动力性能，但过大的重叠角会导致进气和排气的混合，影响燃烧效果和排放性能。小组合作任务实施1.学生小组合作，按计划拆卸检查气门组。在操作过程中遇问题，可以利用学习平台查阅相关技术文件，视频等。在老师讲解操作问题时，暂停操作并认真听讲和学习。利用信息手段解决实际操作中遇到的各种问题，大大提升信息收集和处理的能力。2.教师提示实车操作注意事项、安全性、规范性；教师组间巡视各操作小组实时情况，及时帮助学生解决实操过程中的多发问题、难点问题，融入安全意识和7S理念的渗入。作业工单步骤步骤名称技术要点潜在失效模式1拆卸气缸盖螺栓预松顺序为：①⑦⑨⑤③④⑥⑩⑧②破坏气缸密封性，影响发动机性能2取下气缸盖及气缸垫放置时气缸盖工作面不能划伤破坏气缸密封性，影响发动机性能3确认需拆卸气门组必须同一气缸气门混淆，影响气门正常工作4组装专用工具5压缩进气门弹簧压缩至气门锁片完全露出气门锁片无法取出6取下进气门锁片可使用镊子或吸磁棒7取下进气门弹簧座、气门弹簧先松开专用工具8取下进气门旋转气门并轻轻取出9压缩排气门弹簧压缩至气门锁片完全露出气门锁片无法取出10取下排气门锁片11取下排气门弹簧座、气门弹簧先松开专用工具12取下排气门旋转气门并轻轻取出损坏气门油封，导致烧机油13检查气门和气门座积炭，并清洁使用化清济清洗节气门前后和气门座影响密封性，降低发动机动力，增加油耗14气门上涂抹印泥在气门工作面上均匀涂抹15按压并旋转气门将气门压在气门座上旋转1/4圈后取出16检查气门密封性检查气门被刮去的印泥是否布满气门座接触面气门密封不良会影响发动机性能17清洁气缸盖气门可使用化清济或气枪清洁密封性变差18安装进气门、气门弹簧、气门弹簧座注意气门类型不得互换影响发动机性能19压缩气门弹簧使用气门拆装专用工具20安装气门锁片气门锁片小头朝下气门锁片脱落，损伤发动机21安装排气门、气门弹簧、气门弹簧座注意气门类型不得互换影响发动机性能22压缩气门弹簧使用气门拆装专用工具23安装气门锁片气门锁片小头朝下气门锁片脱落，损伤发动机24确认锁片安装情况橡胶锤敲击气门头部，观察锁片位置气门锁片脱落，气门掉落25检查气缸垫正反面并安装气缸垫有字面朝上密封性变差26安放气缸盖到气缸体上不应发生冲击现象气缸盖损伤变形，影响气缸密封性27安装气缸盖专用螺栓拧紧缸盖螺栓至40N.m，再加180°要点：顺序为⑦⑤①③⑨⑩④②⑥⑧气缸密封性变差，发动机动力不足评价反馈总结提升1.学生小组收集作业过程中出现的问题，根据操作过程中的实际表现，提出改进及解决方法，做出各成员组内评价。2.教师综合各组作业过程的实际表现，对照评价表，完成对各个小组的教师评价。3.