《汽车发动机故障诊断与修复》课件 项目一 汽车发动机认知

Contents项目一汽车发动机认知项目二

机体组故障诊断与修复项目三

活塞连杆组故障诊断与修复项目四

曲轴飞轮组故障诊断与修复项目六

冷却系统故障诊断与修复项目七

润滑系统故障诊断与修复项目八

发动机机械系统拆装项目五

配气机构故障诊断与修复Contents项目九发动机传感器故障诊断与修复项目十电节气门系统故障诊断与修复项目十一

发动机点火系统故障诊断与修复项目十二

汽油发动机燃油系统故障诊断与修复项目十四

发动机进气控制系统故障诊断与修复项目十五

发动机排放控制系统故障诊断与修复项目十六

发动机综合故障诊断与修复项目十三

发动机怠速控制系统故障诊断与修复项目一

汽车发动机认知修理工小李跟着师傅学习维修汽车已经快半年了，可是只学会了简单的汽车维护技能，而汽车修理技能提高得很慢，小李经过分析后发现，主要是自己的理论知识学习不系统、不扎实。为此他总结出一个结论，想要做好维修工作，必须要有坚实的理论基础。1.项目描述项目一

汽车发动机认知知识目标(１)了解发动机的总体结构，及各个机构和系统的组成和功用；(２)了解发动机的分类；(３)掌握发动机的基本术语；(４)掌握发动机的工作原理。2.学习目标项目一

汽车发动机认知技能目标(１)能够认知发动机在整车上的安装位置和连接关系；(２)能够认知发动机各机构和系统的基本组成。2.学习目标项目一

汽车发动机认知素质目标(１)培养学生具有爱党报国、敬业奉献和服务人民的思想；(２)培养学生具有奋斗精神、奉献精神、创造精神、勤俭节约精神、劳动精神、工匠精神；(３)培养学生良好的职业道德，严谨的工作态度和严格的质量意识、安全意识、环保意识、团队意识。▶▶学时:4学时2.学习目标项目一

汽车发动机认知1.知识准备一、汽车动力传递路线如图１-１所示，使用手动变速器的汽车，其动力从发动机经离合器、变速器、传动轴、驱动桥(主减速器、差速器、半轴)，最后传给驱动车轮。对于发动机前置前轮驱动的汽车，传动系统中无中间的传动轴项目一

汽车发动机认知图1-1汽车动力传递路线3.知识准备汽车发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧转化为热能，再把热能通过膨胀做功转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机，可以说发动机是汽车的心脏，为汽车的行驶提供动力。同时，发动机的性能又和汽车的动力性、经济性、环保性紧密相关。项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构发动机总体结构如图1-1所示。在汽车100多年的发展历程中，发动机无论是在设计、制造工艺，还是在性能、控制方面都有了很大提升，但其基本原理仍然没有改变。随着最新科技不断与发动机融为一体，发动机已经成为一个复杂的机电一体化产品，其性能也日臻完善。发动机是由多个机构和系统组成的复杂机器，其所有结构都是为能量转换服务的。现代汽车发动机的结构形式很多，即使是同一类型的发动机，其具体结构也不尽相同，但不论哪种类型的发动机，其基本结构都是相似的。汽油发动机简称汽油机，主要由“两大机构、五大系统”组成。“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构；“五大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和起动系统。图１-1发动机总体结构项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构１.曲柄连杆机构曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成,如图1-2所示。机件主要包括汽缸体、汽缸盖、油底壳、活塞、连杆、曲轴和飞轮等，如图1-3所示。曲柄连杆机构是发动机实现热能与机械能相互转换的核心机构，其功用是将燃料燃烧所放出的热能通过活塞、连杆、曲轴等零部件转换成机械能，驱动汽车行驶。图１-2曲柄连杆机构组成图１-3主要机件项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构２.配气机构配气机构是由气门组和气门传动组组成，主要包括气门、气门弹簧、凸轮轴、摇臂、凸轮轴传动机构等，如图1-4所示。其功用是根据发动机的工作需要，适时地开启进气通道或排气通道，以便使可燃混合气(燃料与空气的混合物)及时地进入汽缸，并使废气及时地从汽缸内排出，在发动机不需要进气或排气时，利用气门将进气通道或排气通道关闭，以保持汽缸密封。图１-4配气机构项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构３.燃料供给系统电控汽油机燃料供给系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成，如图1-5所示。其功用是根据发动机工况(工作状况)的需要，配制出适应数量和浓度的可燃混合气并送入汽缸。图１-5燃料供给系统1-氧传感器；2-喷嘴；3-调压器；4-热线式空气流量计；5-燃油滤清器；6-电动燃油泵；7-怠速执行器；8-节流阀位置开关；9-电子控制单元；10-冷却液温度传感器项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构４.冷却系统发动机的冷却系统可分为水冷式和风冷式两种。水冷式冷却系统通常由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。如图1-6所示。风冷式冷却系统主要由风扇、散热片组成。其功用是帮助发动机散热，以保证发动机在最合适的温度下工作。图１-6冷却系统项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构５.润滑系统润滑系统一般由机油泵、油道、机油滤清器等组成，如图1-7所示。其功用是向做相对运动的零件表面输送清洁的润滑油，以减小摩擦和磨损，并对摩擦表面进行清洗和冷却，起到润滑、冷却、洗涤、密封、防锈防腐和消除冲击负荷的作用。图１-7润滑系统项目一

汽车发动机认知3.知识准备一、发动机总体结构６.点火系统点火系统主要由点火线圈、点火控制模块、高压线、火花塞等组成，如图1-8所示。其功用是根据发动机的工作需要，及时地点燃汽缸内的混合气。图１-8点火系统图１-9起动系统７.起动系统起动系统由起动机及其附属装置组成，如图

1-9所示。其功用是使发动机由静止状态进入到正常工作状态。项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类１.按照所用燃料分类按照所使用燃料的不同主要可以分为汽油机和柴油机，分别如图1-10和图1-11所示，以汽油为燃料的发动机称为汽油机；以柴油为燃料的发动机称为柴油机。汽油机与柴油机相比较各有特点：汽油机转速高、质量小、噪声小、起动容易、制造成本低；柴油机压缩比大、热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。图１-10汽油发动机图１-11柴油发动机项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类３.按照冷却方式分类发动机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机，分别如图1-14和图1-15所示。水冷发动机是利用在汽缸体和汽缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于汽缸体与汽缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代汽车。图１-14水冷式发动机图１-15风冷式发动机项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类２.按照行程分类发动机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四冲程发动机和二冲程发动机，分别如图1-12和图1-13所示。曲轴转两圈，活塞在汽缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机；而曲轴转一圈，活塞在汽缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机。汽车发动机广泛使用四冲程发动机。图１-12四冲程发动机图１-13二冲程发动机项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类４.按照汽缸数目分类发动机按照汽缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。

仅有一个汽缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上汽缸的发动机称为多缸发动机，如双缸、三缸(图1-16)、四缸(图1-17)、五缸、六缸、八缸、十二缸等。现代轿车多采用四缸、六缸发动机。图１-16三缸发动机图１-17四缸发动机项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类５.按照汽缸排列方式分类根据汽缸的排列形式，汽缸体有直列式、对置式和

Ｖ

型、Ｗ

型等多种形式。直列式汽缸体的各个汽缸排成一列，一般是垂直布置，如图1-18ａ)所示，对置式汽缸体的汽缸通常排成两列，两列之间的夹角为180°，如图1-18ｃ)所示；Ｖ

型汽缸体的汽缸也排成两列，但两列之间的夹角γ<180°(一般为60°或90°)ꎬ如图1-18ｂ)所示,。对置式和V型汽缸体与汽缸数相同的直列汽缸体相比，高度降低，长度缩短，但宽度增大。W型与V型发动机相比可以将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时质量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满，如图1-18ｄ)所示。图１-18汽缸排列方式项目一

汽车发动机认知3.知识准备二、发动机的分类６.按照进气系统是否采用增压方式分类发动机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压)式发动机，如图1-19、图1-20所示。图１-19增压式发动机图１-20自然吸气发动机项目一

汽车发动机认知3.知识准备三、发动机基本术语发动机基本术语如图1-21所示。图１-21发动机基本术语项目一

汽车发动机认知3.知识准备三、发动机基本术语１.上止点活塞顶部距离曲轴回转中心最远的位置称为上止点。２.下止点活塞顶部距离曲轴回转中心最近的位置称为下止点。３.活塞行程活塞在上下两个止点间(即上止点和下止点)运行一次的距离S称为活塞行程。曲轴每转一周，活塞移动两个行程。４.曲柄半径曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离R

称为曲柄半径。

曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的发动机，S＝2R。项目一

汽车发动机认知3.知识准备三、发动机基本术语５.燃烧室容积燃烧室容积指活塞在上止点时，活塞顶部上方的容积，用Ve表示。６.汽缸工作容积汽缸工作容积指上、下止点间所包容的汽缸容积，用Vh表示，其单位是升(Ｌ)。７.汽缸总容积汽缸总容积指活塞在下止点时，活塞顶部上方的整个空间，用Va表示。汽缸总容积等于汽缸工作容积与燃烧室容积之和，即Va＝Vh

＋

Ve式中:Vh———汽缸工作容积，Ｌ；Ve———燃烧室容积，Ｌ。项目一

汽车发动机认知3.知识准备三、发动机基本术语８.发动机工作容积(发动机排量)多缸发动机各汽缸工作容积的总和，称为发动机工作容积(俗称发动机排量)，用VL表示。发动机的汽缸数为

ｉ，则VL＝

ｉVh

９.压缩比压缩比指汽缸总容积与燃烧室容积之比，用ε表示。它表示活塞由下止点运动到上止点时，汽缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，则压缩终了时汽缸内气体的压力和温度就越高。汽油机的压缩比一般为8~10,柴油机的压缩比一般为16~22。10.工作循环对于往复活塞式发动机，发动机每做功一次，要经过进气、压缩、做功和排气4个行程，这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。项目一

汽车发动机认知3.知识准备四、四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机每一个工作循环都有4个行程，按其作用分别称为进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程，如图1-22所示。图１-22单缸四冲程汽油机工作原理项目一

汽车发动机认知3.知识准备四、四冲程汽油机工作原理１.进气行程在进气行程中，活塞由曲轴带动从上止点向下止点运行，此时进气门开启，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方汽缸容积增大，汽缸内压力下降。当压力降低到大气压以下时，在汽缸内形成真空度，这样，可燃混合气经进气门被吸入汽缸。由于进气系统有阻力，进气终了时汽缸内的气体压力为0.07~0.09MPa。流进汽缸内的可燃混合气，因为与汽缸壁、活塞顶等高温部件表面接触并与前一循环留下的高温残余废气混合，温度可升高到370~400Ｋ。２.压缩行程进气行程结束时，活塞由曲轴带动从下止点向上止点运动，此时排气门仍处于关闭状态，进气门开始逐渐关闭。随着活塞向上运动，汽缸内容积逐渐减小，由于进气门和排气门均处于关闭状态，进入汽缸内的混合气被压缩，其温度和压力升高，直到活塞到达上止点时压缩行程结束，此时可燃混合气压力升高到0.6~1.2MPa，温度可达600~700Ｋ。项目一

汽车发动机认知3.知识准备四、四冲程汽油机工作原理３.做功行程当活塞运动接近压缩行程上止点时，火花塞跳火点燃汽缸内的混合气，此时进气门和排气门均处于关闭状态。可燃混合气燃烧后，放出大量热能，汽缸内压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力为3~5MPa，相应温度则为2200~2800Ｋ。高温、高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。它除了用于维持发动机本身继续运转之外，其余用于对外做功。在做功行程后期，随着活塞向下移动，汽缸内容积增加，气体压力和温度都降低，在做功行程终了时压力降至0.3~0.5MPa，温度降为1300~1600Ｋ。４.排气行程做功行程结束时，汽缸内的气体将活塞推至下止点，汽缸内的混合气变为废气。此时排气门打开，进气门仍处于关闭状态，活塞在曲轴的带动下从下止点向上止点运动，汽缸内的废气经排气门排出，直到活塞到达上止点时排气行程结束。在排气行程中，汽缸内压力稍高于大气压力，为0.105~0.115MPa，排气终了时，废气温度为900~1200Ｋ。发动机工作时，需要连续不断地进行循环，在每个循环中都是依次完成进气、压缩、做功、排气

４

个行程。项目一

汽车发动机认知4.操作指引１.组织方式(１)场地设施:举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。(２)设备设施:发动机台架、整车一辆。(３)工量具:常用工具和量具等。(４)学生组织:教师指导、分组实训、过程评价。项目一

汽车发动机认知4.操作指引２.操作要求。(１)进入实训场地必须穿着干净整齐的工作服。(２)听从实训指导老师的安排，严格遵守场地安全规定，注意用电安全。(３)使用举升器时，注意随时观察举升器和举升器周围的情况。项目一

汽车发动机认知5.任务实施项目一

汽车发动机认知。(１)认知发动机在整车上的安装位置和连接关系。(２)了解各系统在发动机上位置。(３)认知发动机各系统的主要组成部件及其作用和简单工作原理。6.任务小结。(１)按照不同的分类方法可以把发动机分成不同的类型，按照所用燃料分类可分为汽油机和柴油机；按照行程分类可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照冷却方式分类可分为水冷发动机和风冷发动机；按照汽缸数目分类可分为单缸发动机和多缸发动机；按照汽缸排列方式分类可分为直列式、Ｖ

型、Ｗ

型、水平对置式等；按照进气系统是否采用增压方式分类可分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)式发动机。(２)发动机总体结构主要由“两大机构、五大系统”组成。“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构；“五大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和起动系统。(３)发动机基本术语主要包括上止点、下止点、活塞行程、曲柄半径、燃烧室容积、汽缸总容积、汽缸工作容积、发动机工作容积、压缩比、工作循环等。(４)四冲程汽油机每一个工作循环都有四个行程，分别是进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程。项目一

汽车发动机认知7.习题。１.曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。()２.发动机功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。()３.冷却系统是发