汽车发动机构造与拆装 任务8 曲轴飞轮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八曲轴飞轮组的认识与拆装学习内容曲轴飞轮组的认识与拆装教学目标知识与技能目标1.掌握曲轴飞轮组的功用和组成；2.掌握曲轴飞轮组主要零部件的功用和结构；3.能按规范要求完成曲轴飞轮组的拆装；4.能准确测量曲轴径向间隙和主轴颈磨损。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，自主探究曲轴飞轮组的新技术、新工艺和新规范。情感态度与价值观07-01-011.具有规范操作和安全作业的职业素养；07-01-012.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。教学重点能按规范要求完成曲轴飞轮组的拆装教学难点能够正确检查和判断曲轴飞轮组各部件的技术状况教法讲授法、任务驱动学法讨论法、小组合作教学教具AJR发动机台架、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2011款朗逸1.6L手动品雅版轿车，车辆行驶里程18万公里，现在发现发动机出现异响，红色低压警报灯亮，不敢再开了。请你们4S店仔细帮我检查一下，恢复车辆正常运行。任务分析根据车主提供的信息及初步听诊，初步怀疑导致问题产生的原因是零部件磨损后零部件间隙过大导致润滑系统压力过低，很大可能是曲轴飞轮组各部件之间磨损导致的间隙过大。通过拆卸发动机曲轴飞轮组后检查发现曲轴主轴承存在严重磨损，初步判断为曲轴轴承磨损导致曲轴主轴颈与轴承配合间隙过大，需要更换和检修后再做进一步确认。结构原理理论必知1.曲轴飞轮组的功用曲轴飞轮组的功用是把活塞、连杆传来的气体压力变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。2.曲轴飞轮组的组成曲轴飞轮组主要由曲轴、扭转减振器、飞轮、曲轴带轮、正时齿轮、链轮和曲轴位置传感器转子等组成。（1）曲轴曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴和后端凸缘组成。1）主轴颈主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座上。主轴颈的数目不仅与发动机的气缸数有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。全支承曲轴的主轴颈数目比连杆轴颈数多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。采用这种支承方式，曲轴的强度和刚度都比较好，减轻了主轴承载荷，可减少磨损。柴油机和大部分汽油机多采用这种形式。非全支承曲轴的主轴颈数目比连杆轴颈数少或相等，即每一个连杆轴颈两边不都有一个主轴颈。有些汽油机承受载荷较小，采用这种曲轴支承形式。2）连杆轴颈连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等，V形发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。3）曲柄和平衡重曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄的反方向铸有平衡重。平衡重用来平衡活塞连杆等产生的离心力和一部分的往复惯性力，从而使发动机运转平稳。4）前端轴和后端凸缘曲轴的前端轴装有曲轴正时齿轮，驱动凸轮轴、风扇和水泵的带轮等。曲轴的后端采用凸缘结构，用来安装飞轮。5）曲拐和曲拐布置一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列方式。直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数，V形发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。曲拐的布置与相邻做功气缸的曲拐夹角、发动机工作顺序和气缸的排列形式有关。曲轴的布置有三个特点：①相邻做功气缸的曲拐夹角应相等；②连续做功的两缸相距尽可能远些；③V形发动机左右两排气缸尽量交替做功。直列四冲程四缸发动机的工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3两种，相邻做功气缸的曲拐夹角为720º/4=180º，因此四个曲拐的布置在同一个平面内。V形四冲程六缸发动机的工作顺序为1-5-3-6-2-4和1-4-2-6-3-5两种，相邻做功气缸的曲拐夹角为720º/6=120º，V形四冲程六缸发动机左右两列活塞连杆共用一个曲拐，所以V形四冲程六缸发动机只有三个曲拐，并且三个曲拐的布置在三个平面内。6）曲轴的润滑和密封曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道和油孔，以便润滑主轴颈和连杆轴颈。在曲轴前后端装有甩油盘和油封，防止机油沿曲轴轴颈外漏。目前常用的是自紧式橡胶油封。自紧式橡胶油封由金属保持架、氟橡胶密封环和拉紧弹簧构成。7）曲轴的轴向定位汽车行驶时，传动系传来的力对曲轴施加轴向推力，使曲轴发生轴向窜动，轴向窜动将会影响曲柄连杆机构各零件的正常工作，因此必须采取轴向定位。曲轴的轴向定位一般采用止推片或翻边轴瓦。定位装置可以装在前端第一道主轴承处或中间轴承处，但为保证曲轴在受热膨胀时能够自由伸张，定位装置只能设在一处。为了保证曲轴受热膨胀时留有一定伸张量，曲轴装配存在一定的轴向间隙。不同发动机，曲轴轴向间隙的技术要求各有差异，桑塔纳2000的轴向间隙标准0.07-0.21mm，磨损极限为0.30mm。过大的轴向间隙将会破坏正确的配气正时和柴油机的喷油正时，影响发动机正常工作。（2）扭转减振器多缸高转速发动机的曲轴，在周期性的力矩作用下，各曲拐之间会产生扭转振动。当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转的自振频率相同或成整数倍时，就会发生共振，导致发动机功率下降，甚至使曲轴扭断。为吸收曲轴的扭转振动的能量，消减扭转振动，汽车发动机多在扭转振幅最大的曲轴前端装有扭转减振器。现代汽车发动机常用橡胶扭转减振器。（3）飞轮飞轮是高速旋转件，用螺栓固定在曲轴的后端凸缘上。飞轮的主要功用是贮存做功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能均匀地旋转。飞轮外缘的齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用。汽车离合器也装在飞轮上，利用飞轮后端面作为驱动件的摩擦面，用来对外传递动力。飞轮与曲轴在制造时一起进行过动平衡实验，在拆装时为了不破坏它们之间的平衡关系，飞轮与曲轴之间应有严格不变的相对位置。通常用定位销和不对称布置的螺栓来定位。小组合作任务实施1.学生小组合作，按计划拆装和检查曲轴飞轮组。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.教师提示台架操作注意事项、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检查发动机台架应确保台架固定牢固造成工作安全隐患2调整曲轴位置曲轴曲柄处于水平位置损伤平衡重导致曲轴旋转不平稳3检查主轴承盖标记若无，做上标记轴承盖错装会导致配合间隙异常，影响发动机性能4拧松主轴承盖螺栓从两边向中间对角，分2-3次拧松曲轴变形、弯曲导致发动机不平稳5取下主轴承盖橡胶锤轻锤螺栓，晃动螺栓取出损伤轴承盖6清洁下轴瓦和曲轴用吸油布和气枪清洁曲轴轴承异响7放入塑料间隙规将塑料间隙规放至主轴颈上8安装曲轴主轴承盖按装配标记安装轴承变形9预紧主轴承盖螺栓从中间向两边对角，分2-3次旋紧曲轴变形、弯曲导致发动机不平稳10紧固主轴承盖螺栓规定扭矩65N·m影响测量精准度11拆下主轴承盖从两边向中间对角，分2-3次拧松曲轴变形、弯曲导致发动机不平稳12测量塑料间隙规宽度测量读数卡与间隙规宽度对照影响测量精准度13清洁塑料间隙规用清洁布包裹铲刀清洁残留物质影响润滑，导致磨损加剧14取出曲轴和上轴瓦按圆弧方向推出破坏定位槽导致异响和磨损加剧15取出下轴瓦和止推片按圆弧方向推出破坏定位槽导致异响和磨损加剧16清洁、检查曲轴主轴颈用气枪清洁曲轴、油孔，有无烧蚀、刮痕曲轴轴承异响17清洁、检查上、下轴瓦用吸油布清洁，有无变形、烧蚀和刮痕曲轴轴承异响18清洁、检查止推片用吸油布清洁，有无变形、烧蚀和磨损汽车前后窜动，动力不足19清洁主轴承座使用气枪清洁轴承座及油孔油孔不畅导致润滑不良，产生异响20清洁轴承盖和螺栓用吸油布和气枪清洁曲轴轴承异响21清洁、校零千分尺量具选择正确影响测量精准度22测量主轴颈截面1直径测量纵、横方向直径，应避开油孔影响测量精准度23测量主轴颈截面2直径测量纵、横方向直径，应避开油孔影响测量精准度24清洁千分尺并计算圆度、圆柱度误差计算方法正确25安装、润滑上轴瓦注意安装方向，对齐油孔安装不当导致异响和磨损加剧26安装曲轴主轴颈对准轴承座，不能磕碰信号盘发动机起动困难27安装、润滑下轴瓦按圆弧方向推入破坏定位槽导致异响和磨损加剧28安装止推片注意安装方向，油槽向外安装不当导致异响和磨损加剧29安装曲轴主轴承盖按装配标记安装配合间隙异常导致异响产生30预紧主轴承盖螺栓从中间向两边对角，分2-3次旋紧曲轴变形导致发动机不平稳31紧固主轴承盖螺栓规定扭矩65N·m，并加90°安装不当造成异响、烧轴承32检查安装情况顺时针转动曲轴两圈以上油耗增加，甚至发动机无法起动评价反馈总结提升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.融合职业技能等级证书较为全