《汽车发动机构造与维修（第二版）》中职全套教学课件

模块一发动机总体构造及工作原理模块二曲柄连杆机构模块三配气机构模块四冷却系模块五润滑系模块六汽油机燃料供给系模块七柴油机燃料供给系模块八发动机有害排放物的控制模块九发动机总装与调试全套可编辑PPT课件

课题一发动机总体构造课题二发动机工作原理课题一发动机总体构造◆掌握发动机各组成部分的名称。◆掌握汽油发动机的两大机构、五大系统。◆掌握柴油发动机的两大机构、四大系统。一、汽车发动机的基本组成宝马轿车发动机外形图1.曲柄连杆机构(1)作用曲柄连杆机构的作用是提供燃料燃烧的场所，燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构2.配气机构配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气(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；在压缩与做功行程中，关闭气门以保证燃烧室的密封。3.燃料供给系汽油机燃料供给系的作用是根据发动机不同工况的要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，并在燃烧做功后，将燃烧产生的废气排至大气中。汽油机燃料供给系柴油机燃料供给系的作用是将柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，将燃烧后的废气排出。柴油机燃料供给系4.点火系点火系的作用是按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的可燃混合气。点火系5.冷却系冷却系的作用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系6.润滑系润滑系的作用是将润滑油供给到做相对运动的零件表面，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并冷却摩擦零件，清洗零件表面。润滑系7.起动系起动系的作用是当发动机静止时，提供使发动机曲轴转动的外力，使活塞做往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞运动，继而发动机才能自行运转开始工作。起动系二、发动机的分类汽车发动机(汽车用活塞式内燃机)可以根据不同的特征进行分类，见表。发动机的分类课题二发动机工作原理◆掌握发动机的基本术语。◆掌握四冲程汽油机的工作原理。◆掌握四冲程柴油机的工作原理。◆掌握国产内燃机产品名称和型号。一、发动机的基本术语在学习发动机工作原理之前，必须掌握发动机的一些参数，也就是基本术语。发动机基本术语1.活塞行程与止点活塞顶轴线距离曲轴旋转面最远的位置称为上止点，通常指活塞的最高位置；活塞顶轴线距离曲轴旋转面最近的位置称为下止点，通常指活塞的最低位置。上、下止点之间的距离称为活塞行程，用S表示。曲轴每转动半周(即180°)相当于一个活塞行程。曲轴旋转一周，活塞完成两个行程。2.气缸容积(1)气缸工作容积(Vh)：活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积。(2)燃烧室容积(Vc)：活塞在气缸内做往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶上面的空间称为燃烧室容积。(3)气缸总容积(Va)：当活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积。(4)发动机工作容积(VL)：多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机工作容积或发动机排量。3.压缩比(ε)气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。ε表示活塞从下止点移到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。二、汽油机的工作原理1.进气行程在进气行程中，进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，气缸内容积增大，压力降低而形成真空，将混合气吸入气缸。汽油发动机的工作原理a)进气行程b)压缩行程c)做功行程d)排气行程2.压缩行程在此行程中，进、排气门均关闭，曲轴推动活塞定时由下止点向上止点移动一个行程。3.做功行程在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进、排气门仍然关闭。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞下移通过连杆带动曲轴旋转，产生转矩而对外输出功率。4.排气行程当做功行程接近终了时，排气门打开，进气门仍然关闭。活塞到达上止点时，排气行程结束。三、柴油机的工作原理由于柴油机使用的燃料是柴油，其黏度比汽油大，不易蒸发，自燃温度却比汽油低，故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同，其工作原理如图所示。四冲程柴油机的工作原理a)进气行程b)压缩行程c)做功行程d)排气行程1—喷油器2—排气门3—进气门4—气缸5—喷油泵6—活塞7—连杆8—曲轴柴油机与汽油机的不同之处在于：(1)汽油机的混合气是在气缸外部的进气道形成的，而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。汽油机在进气行程时，吸入气缸内的是混合气；柴油机在进气行程时，吸入气缸内的是纯空气。(2)汽油机在压缩终了时，靠火花塞点燃混合气，而柴油机靠高温使柴油自燃。四、内燃机产品名称和型号1.内燃机的名称内燃机的名称均按所采用的燃料命名，例如汽油机、柴油机、天然气机等。2.内燃机的型号内燃机的型号由阿拉伯数字(以下简称数字)、汉语拼音字母或国际通用的英文缩略字母(以下简称字母)组成，分为四部分。内燃机型号表示方法气缸布置形式符号结构特征符号用途特征符号3.发动机型号示例汽油机型号：(1)IE65E/P单缸、二冲程、缸径为65mm、风冷、通用型。(2)492Q/P—A四缸、直列、四冲程、缸径为92mm、冷却液冷却、汽车用(A为区分符号)。柴油机型号：(1)R175A单缸、四冲程、缸径为75mm、冷却液冷却(R为系列代号、A为区分符号)。(2)YZ6102Q六缸直列、四冲程、缸径为102mm、冷却液冷却、汽车用(YZ为扬州柴油机厂代号)。谢谢课题一机体组的结构与检修课题二活塞连杆组的结构与检修课题三曲轴飞轮组的结构与检修课题一机体组的结构与检修◆掌握机体组的功用和组成。◆掌握气缸体、气缸盖、气缸垫及油底壳的组成。◆掌握气缸体与气缸盖的检修方法。◆掌握气缸套的检修方法。机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配基体。各运动件的润滑和受热部件的冷却也都要通过机体组来实现。因此，可以说机体组将发动机的各种机构和系统组成了一个整体，保持了它们之间必要的相互关系。一、气缸体水冷式发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体—曲轴箱。气缸体一般由灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间，如图所示。气缸体1.气缸体的形式(1)一般式气缸体其特点是油底壳安装平面与曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小、质量小、结构紧凑、便于加工、曲轴拆装方便；其缺点是刚度和强度较差，曲轴前后端的密封性较差，多用于中小型发动机。(2)龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴旋转中心。这种气缸体的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。(3)隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承座孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承座孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好；其缺点是加工精度要求高、工艺性较差、曲轴拆装不方便。其多用于主轴承采用滚动轴承的组合式曲轴。气缸体的形式a)一般式气缸体b)龙门式气缸体c)隧道式气缸体2.气缸体的材料和加工方法通常从气缸材料、加工精度和结构形式等方面来予以保证。例如，采用优质合金铸铁作为气缸体的材料，气缸内壁按2级精度加工，并经珩磨，其工作表面粗糙度、几何精度和尺寸精度要求都比较高。3.气缸体的冷却方式发动机采用水冷式时，气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔，称为水套，气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。利用水套中的冷却水加速气缸体散热。发动机采用风冷式时，在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，以增加散热面积，保证散热充分。一般风冷式发动机的气缸体与曲轴箱是分开铸造的。气缸体的冷却方式4.气缸的排列方式发动机气缸的排列方式有三种：直列式、V形和对置式，如图所示。直列式一般用于六缸以下发动机；V形多用于六缸以上发动机，它缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，增加了气缸体的刚度，质量也有所减轻；对置式发动机的高度比其他形式的小得多，在某些情况下，使汽车(特别是轿车和大型客车)的总布置更为方便。气缸的排列形式5.气缸套的结构形式气缸套有两种结构：干式气缸套和湿式气缸套，如图所示。干式气缸套不直接与冷却水接触，壁厚一般为1~3mm；湿式气缸套与冷却水直接接触，壁厚一般为5~9mm。气缸套装入轴承座孔后，气缸套顶面要略高出气缸体上平面0.05~0.15mm。气缸套的结构形式二、气缸盖1.气缸盖的功用与组成气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。水冷式发动机的气缸盖内部制有冷却水套，气缸盖下端面的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。气缸盖上还装有进气门座、排气门座、气门导管孔，用于安装进气门、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。大众新速腾轿车发动机气缸盖的分解图1、5、9—螺钉2—高压泵3—布线槽4—至空气滤清器6—霍尔传感器7—凸轮轴箱螺钉8—凸轮轴箱10—悬吊环11—废气涡轮增压器12—机油压力开关13—气缸盖密封件14—气缸盖15—导向螺栓16—定位销17—液压挺杆18—滚子摇臂19—过滤网20、23—密封环21—气缸盖螺栓22—滚轮挺杆2.气缸盖的类型在多缸发动机中，只覆盖一个气缸的气缸盖称为单体气缸盖；能覆盖部分(两个以上)气缸的气缸盖称为块状气缸盖；能覆盖全部气缸的气缸盖称为整体气缸盖。整体气缸盖多用于缸径小于105mm的汽油机。缸径较大的发动机常采用单体气缸盖或块状气缸盖。3.汽油机燃烧室的形状汽油机常用的燃烧室形状如图所示。汽油机的燃烧室形状(1)半球形燃烧室结构紧凑，但因进气门、排气门分别置于气缸盖两侧，故使配气机构比较复杂。但由于其散热面积小，有利于促进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气体，对排气净化有利。(2)楔形燃烧室结构较简单、紧凑，在压缩终了时能形成挤气涡流，因而燃烧速度较快，经济性和动力性较好。(3)盆形燃烧室结构较简单、紧凑。4.气缸盖的安装要求气缸盖用螺栓紧固在气缸体上，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，以免损坏气缸垫和发生漏水现象。最后一次要用扭力扳手按制造厂规定的拧紧力矩值(如EQ6100—1型发动机为170~190N·m)拧紧。如果气缸盖由铝合金制成，则必须在发动机冷态下做最后拧紧；铸铁气缸盖则应在发动机热机时做最后拧紧。三、气缸垫气缸垫置于气缸盖与气缸体之间，以保证燃烧室的密封。1.在高温、高压燃气作用下有足够的强度，不易损坏。2.耐热和耐腐蚀，即在高温、高压燃气或有压力的机油和冷却液的作用下不易烧损或变形。四、油底壳油底壳的主要功用是储存机油并密封曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，如图所示。油底壳a)薄钢板油底壳b)铝合金铸造油底壳五、发动机的支撑发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳支撑在车架上，发动机的支撑方式分为三点支撑和四点支撑两种。发动机在车架上的支撑是弹性的，这是为了消除汽车在行驶中车架的扭转变形对发动机的影响，以减少传给底盘和乘员的振动和噪声。发动机的支撑a)三点支撑b)四点支撑六、气缸体与气缸盖变形的检修气缸体与气缸盖的翘曲变形可以用平板做接触检验，或者用直尺和塞尺检测。用直尺和塞尺检测气缸盖平面翘曲变形的方法是在长、宽和对角线方向上分别进行测量，测得其平面度误差，如图所示。气缸体和气缸盖平面度的检测七、气缸体与气缸盖裂纹的检修气缸体与气缸盖裂纹通常采用水压试验检查，如图所示。方法是将气缸盖及气缸垫装在气缸体上，将水压机出水管接头与气缸前端水泵入水口连接好，堵住其他水道口，然后将水压入水套，在300~400kPa的压力下保持5min，气缸体与气缸盖应无渗漏。若气缸体与气缸盖表面由里向外有水珠渗出，即表明该处有裂纹。气与气缸盖的水压试验检测八、气缸的磨损与检修1.气缸的磨损(1)气缸磨损规律气缸的磨损特点是不均匀磨损，气缸磨损规律如图所示。气缸在轴线方向上的磨损1—纵向2—横向气缸断面上的磨损(2)气缸磨损的检测气缸的检测一般包括两项内容：一是外观检查，检查气缸的机械损伤、表面质量和化学腐蚀程度等；二是用内径量缸表检测气缸的最大磨损量、圆度误差和圆柱度误差。气缸的磨损程度一般用圆度和圆柱度表示，也有以标准尺寸与气缸磨损后的最大尺寸的差值来衡量的。圆度误差是指同一截面上磨损的不均匀性，同一横截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值的一半即为圆度误差。在进行测量时，测量部位的选择很重要，气缸的测量位置如图所示。使用内径量缸表测量气缸2.气缸的修理当发动机中磨损量最大的气缸，其圆度和圆柱度误差超过规定标准时，应进行修理。气缸的修理通常通过镗削和磨削加工完成。(1)气缸的镗削常用的镗缸设备为固定式镗缸机和移动式镗缸机。(2)气缸的珩磨气缸镗削后进行珩磨的目的是使气缸具有合理的表面粗糙度和配合特性，并具有良好的磨合性能。汽车维修行业常用的珩磨设备是立式珩磨机，一般采用网纹磨削法进行珩磨。3.气缸套的镶换气缸套磨损量超过最大修理尺寸，薄壁气缸套磨损逾限，气缸套裂纹以及气缸套与承孔配合松旷，产生漏水等故障，都必须用镶套修复法来更换气缸套。更换气缸套时应先检修承孔，然后镶装新气缸套。气缸套的拆装a)拉出气缸套b)压入气缸套1—拉模2—旧气缸套3、8—支撑4—丝杠5—扳杠6—压模7—新气缸套密封圈在槽中的位置1—气缸套2—密封圈3—承孔课题二活塞连杆组的结构与检修◆掌握活塞连杆组的组成及作用。◆掌握活塞的结构、变形规律及检测方法。◆掌握活塞环的结构及检测方法。◆掌握活塞销的结构及连接方式。◆掌握连杆的结构及检测方法。活塞连杆组的结构如图所示，由活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件组成。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的压力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车行驶。活塞连杆组的结构一、活塞1.活塞的材料汽车发动机广泛采用的活塞材料是铝合金，如桑塔纳发动机所采用的活塞是由Si-Cu-Mg过共晶铝合金铸造的。铝合金活塞具有质量小(约为同样结构铸铁活塞的50%~70%)、导热性好(约为铸铁的3倍)等优点；缺点是热膨胀系数较大，在温度升高时，强度和硬度下降较快。2.活塞的结构活塞可分为顶部、头部和裙部三部分，如图所示。活塞的结构(1)活塞顶部平顶活塞的优点是吸热面积小，制造工艺简单；二冲程汽油发动机通常采用凸顶活塞；有些汽油机为了改善混合气形成和燃烧而采用凹顶活塞，用来调节发动机的压缩比，如柴油机的活塞顶部为与柴油机混合气的形成或与燃烧要求相适应，常常设有各种各样的凹坑；个别汽油机采用成型顶活塞。活塞顶部形状(2)活塞头部活塞头部是指活塞下环槽以上的部分。其主要作用为承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现气缸的密封；将活塞顶部所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。活塞头部一般做得较厚，以便散热，防止活塞顶部的温度过高。为了加强和保护活塞环槽，可在铝合金活塞环槽部位铸入由耐热材料制造的环槽护圈。(3)活塞裙部活塞裙部是指由环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括装活塞销的销座孔，其作用是对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。活塞裙部分为全裙式、半拖板式和拖板式三种。活塞环槽护圈a)一道护圈b)两道护圈活塞裙部形式a)半拖板式b)拖板式3.活塞的变形及采取的相应措施活塞工作时受热膨胀且受到侧压力和气体压力的作用会产生变形，如图所示。为了防止或者减小活塞变形,要对活塞采取一些结构措施,具体如下:活塞裙部横截面的变形原因a)销座热膨胀b)挤压变形c)弯曲变形d)裙部变形)半拖板式b)拖板式(1)活塞纵断面制成上小下大的形状。为了使铝合金活塞在工作状态(热态)下接近一个圆柱形，有的活塞将其头部的直径制成上小下大的阶梯形或截锥形，如图所示。活塞头部形状(2)在活塞裙部开绝热—膨胀槽(“T”形或“∏”形槽)。如图所示，其中横槽(绝热槽)的作用是切断从活塞头部向裙部传输热流的部分通道，以减少从头部到裙部的传热，从而使裙部的热膨胀量减少，横槽还可兼作油道孔。活塞裙部开绝热—膨胀槽(3)采用双金属活塞。即在活塞裙部或销座内嵌铸钢片，以减少裙部的膨胀量。根据结构和作用原理不同，双金属活塞可分为恒范钢片式、自动调节式和筒形钢片式等几种，如图所示。双金属活塞的形式a)恒范钢片式b)自动调节式双金属活塞的形式c)筒形钢片式4.销座活塞销座是活塞通过活塞销与连杆的连接部分，位于活塞裙部的上部，为厚壁圆筒结构，用于安装活塞销。活塞销座的作用是将活塞顶部气体的作用力经活塞销传给连杆。为了减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声，常使活塞销孔中心线向承受做功侧压力的一面偏移1~2mm，如图b所示，称为销座偏移布置。销座的布置方式a)销座对中布置b)销座偏移布置二、活塞环1.活塞环的类型活塞环按其功用可分为气环和油环两类，如图所示。气环又称压缩环，其作用是保证活塞与气缸壁之间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的热量传导到气缸壁，再由冷却液或空气带走。油环也起到封气的辅助作用，通常发动机每个活塞上装有1~2道油环。活塞环的类型2.活塞环的间隙发动机工作时，活塞、活塞环等机件都会发生热膨胀。为保证气缸的密封性，防止活塞环卡死在气缸内或胀死在环槽中，安装时，活塞环应留有端隙、侧隙和背隙，如图所示。活塞环的间隙1—气缸2—活塞环3—活塞

Δ1—端隙Δ2—侧隙Δ3—背隙3.活塞环的材料及工作条件活塞环的材料多采用优质灰铸铁、球墨铸铁和合金铸铁。活塞环是在高温、高压、高速以及润滑困难的条件下工作的，因此，活塞环是发动机中使用寿命最短的零件之一。4.气环(1)气环的密封面气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径，装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，使气体进入环与环槽的空隙，一方面把环压到环槽端面形成第二密封面，同时，作用在环背的气体压力又大大加强了第一密封面的密封作用。气环的密封面(2)气环的断面形状气环的断面形状有多种，如图所示。气环的断面形状a)矩形环b)锥面环c)d)扭曲环e)梯形环f)桶面环矩形环：结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但矩形断面的气环随活塞做往复运动时，会把气缸壁上的机油不断地送入气缸中，这种现象称为“气环的泵油作用”，其泵油原理如图所示。气环的泵油作用5.油环油环分为普通油环和组合油环两种，如图所示。(1)普通油环：其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。(2)组合油环：由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。油环三、活塞销1.活塞销的功用、工作条件和材料活塞销的功用是连接活塞和连杆，将活塞承受的气体作用力传给连杆。活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件差，因而要求活塞销有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽可能小。因此，活塞销通常做成空心圆柱体。活塞销的材料一般为低合金渗碳钢(15Cr或l6MnCr5)。对高负荷发动机则采用渗氮钢(34CrA16或32AlCrMo4)。2.活塞销的内孔形状活塞销的内孔有如下几种形状：圆柱形内孔、截锥形内孔及组合形内孔，如图所示。活塞销的内孔形状3.活塞销的连接方式活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套的连接配合，一般采用全浮式和半浮式两种，如图所示。活塞销的连接方式四、连杆1.连杆的功用、工作条件和材料连杆的功用是连接活塞与曲轴，连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。连杆将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆在工作时承受活塞销传来的气体作用力、活塞连杆组往复运动时的惯性力和连杆大头绕曲轴旋转产生的旋转惯性力的作用。要求连杆在质量尽可能小的条件下有足够的刚度和强度。连杆一般用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻后，再经机加工和热处理而制成。2.连杆的结构如图所示，连杆由连杆小头、杆身和连杆大头(包括连杆盖、连杆轴瓦和连杆螺栓)三部分组成。连杆组件3.连杆大头的接口形式连杆大头的接口形式有平接口和斜接口两种。平接口连杆的剖分面垂直于连杆轴线。一般汽油机的连杆大头尺寸都小于气缸直径，可以采用平接口。为使连杆大头能通过气缸，便于拆卸，一般采用斜接口连杆。4.连杆大头的定位方式连杆大头的定位方式5.连杆轴承连杆轴承也称连杆轴瓦(俗称小瓦)，装在连杆大头内，作用是保护连杆轴颈及连杆大头孔。现代发动机所用的连杆轴承是由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴瓦，如图所示。连杆轴承1—钢背2—油槽3—定位凸键4—减摩合金五、活塞的选配及测量1.活塞的损伤形式活塞的损伤主要是磨损，包括活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损以及活塞销座孔的磨损。活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶等也属于非正常的损伤形式。活塞环槽的磨损主要是下平面，尤其以第一道环槽最为严重，各环槽由上而下逐渐减轻。活塞裙部的磨损较小，通常是在承受侧向力的一侧发生磨损和擦伤。活塞刮伤主要是由于活塞与气缸壁的配合间隙过小，使润滑条件变差，以及气缸内壁不清洁，有较多或较大的机械杂质进入摩擦表面而引起的。2.活塞的选配选配活塞时要注意以下几点：(1)根据气缸的修理尺寸选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。(2)同一发动机必须选用同一厂牌的活塞，以保证其材料和性能的一致性。(3)在选配的一组活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。新型发动机的活塞与气缸的配合都采用选配法，在气缸技术要求确定的情况下，选配相应的活塞。3.活塞裙部尺寸的测量镗缸时，要根据选配活塞的裙部直径确定镗削量，活塞裙部直径的测量方法如图所示。在活塞下部离裙部底边约15mm且与活塞销座轴线垂直方向处，用千分尺测量活塞裙部直径。活塞裙部直径的测量4.配缸间隙的测量可用量缸表测量气缸的直径，用外径千分尺测量活塞的直径，两者之差即为配缸间隙。也可用如图所示的方法，将活塞(不装活塞环)放入气缸中，用塞尺测量其间隙值。配缸间隙的测量六、活塞环的选配1.活塞环的损伤形式活塞环的损伤主要是磨损，随着磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，端隙、侧隙、背隙增大。此外，活塞环还可能折断。2.活塞环“三隙”的检测活塞环的“三隙”指端隙、侧隙和背隙。一般来说，活塞环的三隙是上环大于下环，柴油机环大于汽油机环，气缸直径大的环大于直径小的环，发动机压缩比大的环大于压缩比小的环。(1)端隙的检测检测端隙时，将活塞环置入气缸套内，使活塞倒置将环推入气缸内相应的下止点位置，然后用塞尺测量活塞环，如图所示。活塞环端隙的检测(2)侧隙的检测侧隙的检测如图所示。将活塞环放入相应的环槽内，用塞尺沿周向测量一周，应能自由滑动，既不能过松，又不能有阻滞现象。活塞环侧隙的检测(3)背隙的检测为测量方便，通常是将活塞环沉入活塞内，以环槽深度与活塞环径向厚度的差值来衡量。在实际操作中，通常是以经验法来判断活塞环的侧隙和背隙。将环置入环槽内，环应低于环岸，且能在槽中滑动自如，无明显松旷感觉即可。七、连杆的检查1.连杆大头侧隙的检查将磁力表表杆及百分表安装到气缸体的合适位置上，使百分表触头垂直顶在连杆大头轴承盖侧面并调零，用手来回晃动轴承盖，观察并记录百分表摆差，该数值即为连杆大头的侧隙，如图所示。连杆大头侧隙的检查1—百分表2—连杆3—曲轴2.连杆大头径向间隙的检查(1)截取与连杆轴颈等长的塑料间隙规，平行于连杆轴向放置在连杆轴径上。(2)安装连杆轴承盖，并按照规定力矩拧紧。(3)拆卸连杆轴承盖。(4)利用标准对比卡读取被压扁的塑料间隙规的数值即为连杆大头径向间隙，如图所示。连杆大头径向间隙的检查1—塑料间隙规2—对比卡3—曲轴八、活塞连杆组的组装目前，通常采用热装合方法进行活塞与连杆的装配，因为活塞销与销座在常温下有微量的过盈，装合时一定要将活塞加热。方法是：将活塞置入水中加热至353~373K，取出后迅速擦净，将活塞销涂以机油，插入活塞销座和连杆衬套，直至另一端销座的外边缘，然后装入卡环，两锁环的内端应与活塞销有0.10~0.25mm的间隙，否则卡环将被顶出造成拉缸。卡环嵌入环槽中的深度应不少于丝径的2/3，如图所示。检验活塞销与连杆衬套的配合活塞环安装专用工具活塞与连杆的装配标记为了提高气缸的密封性，避免高压气体的泄漏，要求活塞环的开口应交错布置，如图所示。活塞环的开口方向课题三曲轴飞轮组的结构与检修◆掌握曲轴飞轮组的结构、功用和工作原理。◆掌握曲轴的检修方法。◆掌握曲轴轴承的选配方法。一、曲轴飞轮组的组成曲轴飞轮组的结构二、曲轴1.曲轴的功用和材料曲轴的功用是将活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩通过飞轮对外输出，另外，还用来驱动发动机的配气机构及其他辅助装置(如发电机、风扇、水泵和转向油泵等)。曲轴的材料大多采用优质中碳钢(如45钢)或中合金钢(如45Mn2、40Cr等)，有的还采用球墨铸铁。2.曲轴的构造曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、前端轴和后端凸缘等组成，如图所示，有的发动机还包括平衡重。一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。曲轴(整体式)的结构(1)主轴颈和连杆轴颈主轴颈是曲轴的支撑部分。如图所示，每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈的，称为全支撑曲轴；主轴颈数等于或少于连杆轴颈数的，称为非全支撑曲轴。曲轴的支撑形式(2)曲柄和平衡重曲柄是主轴颈与连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固有)平衡重。(3)其他部分曲轴前端装有正时齿轮、驱动风扇和水泵带轮，以及起动爪等。3.曲拐布置和点火次序(1)四缸四冲程发动机的曲拐布置和发火次序发火间隔角应为720°/4=180°。直列四缸发动机的曲拐布置(2)六缸四冲程发动机的曲拐布置和点火次序其曲拐布置如图所示，六个曲拐对称布置在三个平面内，各平面夹角为120°。直列六缸发动机的曲拐布置(3)八缸四冲程发动机的曲拐布置和点火次序发火间隔角应为720°/8=90°。四冲程八缸发动机的曲拐布置4.曲轴前端轴和后端轴曲轴前端轴用来安装正时齿轮、带轮及起动爪等；后端轴有凸缘盘，用来安装飞轮。曲轴前端是指第一道主轴颈之前的部分，其上装有驱动配气凸轮轴的正时齿轮，驱动风扇和水泵带轮。曲轴前端的结构三、飞轮1.飞轮的功用飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，如图所示。飞轮2.飞轮的构造飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘。为了在保证有足够的转动惯量的前提下，尽可能减小飞轮的质量，应使飞轮的大部分质量都集中在轮缘上，因而轮缘通常做得又宽又厚。飞轮上通常刻有第一缸发火正时记号，以便校准点火时间。汽车发动机点火正时记号a)CA6102型发动机的点火正时记号b)东风EQ6100—1型发动机的点火正时记号四、曲轴扭转减振器由于固装在曲轴上的飞轮转动惯量大，其瞬时角速度基本上可看作是均匀的。这样，曲拐便会忽而比飞轮转得快，忽而又比飞轮转得慢，形成相对于飞轮的扭转摆动，这就是曲轴的扭转振动。为了减小扭转振动，有的发动机在曲轴前端装有扭转减振器。最常用的曲轴扭转减振器是摩擦式扭转减振器，可分为橡胶式和硅油式两类。橡胶摩擦式扭转减振器1—曲轴前端2—带轮毂3—减振器圆盘4—橡胶垫5—惯性盘6—带轮一汽奥迪1.8L发动机的曲轴扭转减振器1—螺母2—波形垫片3—带轮固定盘4、6—带轮5—调节垫片7—双头螺柱8—大螺栓9—螺栓10—带轮总成五、曲轴的检修1.曲轴的损伤形式曲轴的损伤形式主要有磨损、变形、裂纹甚至断裂。磨损主要发生在曲轴主轴颈和连杆轴颈的部位，且磨损是不均匀的，有一定的规律性。曲轴的变形主要是弯曲和扭曲，是由于使用和修理不当造成的。裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处，多由应力集中引起。2.曲轴磨损的检修(1)轴颈磨损的检验曲轴轴颈磨损情况的检验，主要是用外径千分尺测量轴颈的直径、圆度误差和圆柱度误差。一般根据圆柱度误差确定轴颈是否需要修磨，同时也可确定修理尺寸。(2)轴颈的修磨在发动机小修时，轴颈某些较轻的表面损伤，可用油石、细锉刀或砂纸修磨。在发动机大修时，对轴颈磨损已超过规定的曲轴，可用修理尺寸法对曲轴主轴颈、连杆轴颈进行光磨修理。3.曲轴弯曲变形的检修(1)弯曲变形的检验检验弯曲变形应以两端主轴颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差，如图所示。(2)弯曲变形的校正曲轴的径向圆跳动误差不得大于0.15mm，否则应进行校正。曲轴弯曲变形的校正一般采用冷压校正或敲击校正法。冷压校正是用V形架架住曲轴两端主轴颈，用压力机沿与曲轴弯曲相反的方向加压，如图所示。曲轴弯曲变形的检验曲轴弯曲的校正4.曲轴扭曲变形的检修(1)扭曲变形的检验曲轴扭曲变形检验的支撑方法与弯曲变形检验一样。(2)扭曲变形的校正曲轴扭曲变形量一般很小，可直接在曲轴磨床上对连杆轴颈进行磨削予以校正。5.曲轴裂纹的检修裂纹的检验方法有磁力探伤法和浸油敲击法。磁力探伤的原理是：当磁力线通过被检验的零件时，零件被磁化。浸油敲击法是将曲轴置于煤油中浸一会儿，取出后擦净表面上的煤油并撒上白粉，然后分段用小锤轻轻敲击，如有明显的油迹出现，即该处有裂纹。6.曲轴轴向和径向间隙的检查与调整(1)轴向间隙的检查与调整曲轴轴向间隙的检查可采用百分表或塞尺进行。将百分表触头顶在曲轴平衡块上，用撬棒前后撬动曲轴，观察表针摆动数值，即为曲轴轴向间隙，如图所示。或者用撬棒将曲轴撬向一端，再用塞尺检查推力轴承和曲轴止推面之间的间隙，即为曲轴轴向间隙，如图所示。曲轴轴向间隙的检查用塞尺检查曲轴轴向间隙(2)径向间隙的检查与调整曲轴的径向间隙可用塑料间隙尺检查，如图所示。曲轴径向间隙的检查与调整六、曲轴轴承的选配1.选择轴承内径根据曲轴轴颈的直径和规定的径向间隙选择合适内径的轴承。现代发动机曲轴轴承在制造时，根据选配的需要，其内径已制成一个尺寸系列。2.检验定位凸点和轴承钢背质量定位凸点应完整；轴承钢背应光滑、完整无损。3.检验轴承自由弹开量要求轴承在自由状态下的曲率半径大于座孔的曲率半径，保证轴承压入座孔后，可借轴承自身的弹力作用与轴承座贴合紧密。4.检验轴承的高出量轴承装入座孔内，上、下两片的每端均应高出轴承座平面0.03~0.05mm，称为高出量。七、飞轮的检修1.更换齿圈飞轮齿圈有断齿或齿端冲击耗损，与起动机齿轮啮合状况发生变化时，应更换齿圈或飞轮组件。2.修整飞轮工作平面飞轮工作平面有严重烧灼或磨损沟槽深度超过0.50mm时，或飞轮端面圆跳动误差超过0.50mm时，应进行光磨修整。3.将曲轴、飞轮、离合器总成组装后进行动平衡试验组件动不平衡量应不大于原厂规定。轿车不大于30g·cm，货车不大于100g·cm。谢谢课题一配气机构的功用与组成课题二气门组的结构与检修课题三气门传动组的结构与检修课题四配气机构的拆装课题一配气机构的功用与组成◆掌握配气机构的组成、各主要零部件的结构和装配关系。◆了解配气相位的定义。◆掌握配气机构的工作原理。一、配气机构的功用和组成气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机多采用顶置式气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。气门组的作用是开闭进、排气道，主要由进气门、排气门、气门导管、气门弹簧及弹簧座、气门锁片等组成。气门传动组按发动机的要求准时驱动进、排气门开闭。气门传动组的基本组成根据配气机构的形式不同而不同，包括从正时齿轮直至气门动作的所有零件，主要有凸轮轴正时齿轮、凸轮轴、传动带(或传动链)及传动轮、摇臂及摇臂轴、推杆、挺柱等。二、配气机构的分类1.凸轮轴下置式凸轮轴下置式配气机构的凸轮轴置于曲轴箱内，如图所示。其结构特点是凸轮轴平行布置在曲轴一侧，位于气门组下方。凸轮轴下置式配气机构1—气缸盖2—气门导管3—气门4—气门主弹簧5—气门副弹簧6—气门弹簧座7—锁片8—气门室罩9—摇臂轴10—摇臂11—锁紧螺母12—调整螺钉13—推杆14—挺柱15—凸轮轴2.凸轮轴中置式如图a所示，一些速度较高的发动机将凸轮轴位置抬高到气缸体上部，这样可缩短推杆长度，减小往复运动惯性力，结构也较凸轮轴上置式简单。3.凸轮轴上置式如图b所示为凸轮轴上置式配气机构。凸轮轴仍与曲轴平行布置，但位于气门组上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门开启和关闭，省去了推杆，使往复运动质量大大减小。凸轮中置式和凸轮上置式配气机构a)凸轮轴中置式b)凸轮轴上置式三、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。若用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这种图形称为配气相位图，如图所示。配气相位图1.进气曲轴转角进气门在进气行程上止点之前开启称为早开。从进气门打开到上止点，曲轴所转过的角度称为进气提前角，记作α。进气门在进气行程下止点之后关闭称为晚关。从进气行程下止点到进气门关闭，曲轴转过的角度称为进气迟后角，记作β。整个进气过程的持续时间或进气持续角为180°+α+β。一般α=0°~30°、β=30°~80°(α、β见上图)。2.排气曲轴转角排气门在做功行程结束之前，即在做功下止点之前开启称为排气门早开。从排气门开启到下止点，曲轴转过的角度称为排气提前角，记作γ。排气门在排气行程上止点之后关闭称为排气门晚关。从上止点到排气门关闭，曲轴转过的角度称为排气迟后角，记作δ。整个排气过程的持续时间或排气持续角为180°+γ+δ。一般γ=40°~80°、δ=0°~30°(γ、δ见上图)。由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称为气门重叠。气门重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即α+δ。部分发动机的配气定时见表。部分发动机的配气定时四、气门间隙的检查1.摇转曲轴，使被检查气门处于完全关闭状态，即气门挺柱落于凸轮基圆位置时进行检查。2.用符合气门间隙的塞尺插入气门杆与气门摇臂之间，来回抽动塞尺尺片检查，以拉动尺片感觉稍有阻力为合适，如图所示。气门间隙的检查五、气门间隙的调整1.逐缸调整法(1)拆卸气门室罩。(2)找第一缸活塞压缩终了上止点。飞轮上的正时记号a)CA6102型发动机的点火正时记号b)东风EQ6100-1型发动机的点火正时记号(3)旋松第一缸进、排气门调整螺栓的锁紧螺母，并旋松调整螺钉。(4)用符合气门间隙的塞尺尺片插入气门杆与气门摇臂之间，边旋入调整螺钉，边抽动塞尺尺片，至拉动尺片感觉稍有阻力为止，如图所示。气门间隙的调整(5)固定调整螺钉，拧紧锁紧螺母，并复检一次。(6)按发动机的工作顺序(1—5—3—6—2—4)摇转曲轴120°，依次使下一缸处于压缩行程上止点，调整该缸进、排气门间隙。(7)安装气门室罩。2.两次调整(双排不进)法其中“双”指该缸的两个气门间隙均可调，“排”指该缸仅排气门可调，“不”指两个气门间隙均不可调，“进”指该缸的进气门间隙可调。课题二气门组的结构与检修◆掌握气门组的组成及结构。◆掌握气门的检修方法。◆掌握气门座的修理方法。◆掌握气门导管的修配方法。◆掌握气门的研磨方法。气门组组件如图所示，气门组由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座圈、锁片等零件组成。气门组组件一、对气门组的要求1.气门头部与气门座贴合严密。2.气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向。3.气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜。4.气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速关闭，并保证气门紧压在气门座上。二、气门1.气门的构造气门由头部和杆部两部分组成，其结构如图所示，头部用来封闭气缸的进、排气通道，杆部则主要为气门的运动导向。其主要功能是控制进、排气门的开闭。进气门材料多采用合金钢(铬钢或镍铬钢等)，排气门多采用耐热合金钢(硅铬钢等)。气门结构及各部分的名称1—气门顶面2—气门锥面3—气门锥角4—气门锁夹槽5—气门尾端面2.气门顶面的形状气门顶面有球面顶、平顶、喇叭形顶和凹面顶等形状，如图所示。气门顶面的形状a)球面顶b)平顶c)喇叭形顶d)凹面顶3.气门锥角(α)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为45°，只有少数发动机的进气门锥角为30°。在气门升程H和气门头部直径相同的情况下，气门通过断面的大小取决于h(见图)。气门锥角4.气门杆与气门弹簧座的固定气门尾端的形状由气门弹簧座的固定方式决定。如采用剖分成两半且外表面为锥面的气门锁夹来固定上气门弹簧座(见图a)，其结构简单、工作可靠、拆装方便，得到了广泛的应用。气门弹簧座的固定方式a)用气门锁夹固定(GM2.5L)b)用圆柱销固定(CA6102)1—气缸盖2—气门杆3—气门弹簧4—气门弹簧振动阻尼器5—气门油封6—上气门弹簧座7—气门锁片8—圆柱销9—气门导管5.新型气门为了降低排气门的温度，增强排气门的散热能力，在许多发动机上采用钠冷却排气门(见图)。这种气门是在中空的气门杆中填入一半金属钠。因为钠的熔点为97.8℃，沸点为880℃，在气门工作时钠变成液体，在气门杆内上下激烈地晃动，不断地从气门头部吸收热量并传给气门杆，再经气门导管传给气缸盖，使气门头部得到冷却。钠冷却排气门三、气门座与气门座圈1.气门座的作用气门座与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到散热作用。2.气门座的形式与材料气门座的形式有两种，一是直接在气缸盖上加工出气门座，二是单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上。直接在气缸盖上加工的气门座散热效果好，使用中不存在脱落造成事故的可能性。3.气门座圈气门座圈用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成，它耐高温、耐磨损、耐冲击，而且使用寿命长，易于更换。缺点是导热性差，加工精度高，若与气缸盖上的座孔公差配合选择不当，还可能发生脱落而造成事故。气门座圈以一定的过盈量压入气缸盖的座孔中，其结构如图所示。气门座圈a)圆柱面b)圆锥面c)镶嵌式气门座或气门座圈的锥角要与气门锥角相适应。一般来说，气门锥角比气门座或气门座圈锥角小0.5°~1°(见图a)，其作用是使两者不以锥面的全宽接触。若在气门锥面上镀敷铬钴耐磨合金，经过电感应法硬化处理后，气门与气门座(或气门座圈)则采用相同的锥角(见图b)。气门锥角和气门座锥角a)锥角不同b)锥角相同四、气门导管1.气门导管的作用主要是对气门的运动导向，保证气门做直线往复运动，使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。2.气门导管的工作条件气门导管的工作温度较高，约为500K，而且润滑条件较差，仅靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑。3.气门导管的材料气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。4.气门导管的构造有些发动机为阻止气门导管松脱，采用卡环对导管进行固定与定位，在气门导管外圆面上加工有卡环槽，嵌入卡环(见图a)，还有的导管将伸入端内口做成锐边，或在气门杆上制有带锐边的刮口(见图b)。气门导管a)带卡环槽的气门导管b)底部带锐边5.气门导管的润滑为了控制和减少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油封。气门油封的结构如图所示。气门油封的结构1—卡环2—卡箍3—氟橡胶油封五、气门弹簧1.气门弹簧的作用气门弹簧能保证气门在关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服在气门开启时配气机构所产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。2.气门弹簧的材料气门弹簧承受交变载荷，为保证其工作可靠，气门弹簧多采用优质合金钢丝卷绕成螺旋状，并经热处理，两端磨平，以防止在工作中弹簧产生歪斜。3.气门弹簧的结构形式气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧(见图a)。当气门弹簧的工作频率与其固有振动频率相等或为其整数倍时，将发生共振。气门弹簧a)等螺距圆柱形螺旋弹簧b)变螺距弹簧c)锥形弹簧为避免发生共振，常采用以下措施：(1)提高弹簧刚度，即提高气门弹簧的固有振动频率。(2)采用双气门弹簧。每个气门安装两根直径不同、旋向相反的内外弹簧。(3)采用变螺距弹簧(见图b)。其各圈之间的螺距不等。(4)采用锥形气门弹簧(见图c)。锥形气门弹簧的刚度和固有振动频率沿弹簧轴线方向是变化的，可以消除发生共振的可能性。(5)采用气门弹簧振动阻尼器。六、气门的检修1.气门杆磨损的检修气门杆磨损用外径千分尺测量，如图所示。一般情况下，载货汽车的气门杆磨损量大于0.10mm时，轿车的气门杆磨损量大于0.05mm时，或出现明显的台阶形磨损时，应更换气门。气门杆磨损的测量2.气门杆弯曲的检修气门杆弯曲(直线度)的检查方法如图所示。将气门支撑在两个V形架上，用支撑钉顶住气门两端面。气门杆的直线度误差大于0.05mm时应更换或校直。气门杆弯曲的检查3.气门杆端面磨损的检修用V形架支撑气门杆，用百分表检查气门杆端面，百分表的摆差应不大于0.03mm。否则，可用气门光磨机修磨，如图所示，将气门杆端面磨平。磨平气门杆端面4.气门工作面磨损或烧蚀的检修检查气门工作面的磨损：检查气门工作面是否有疲劳层引起的点蚀、擦伤引起的刻痕和较大的斑痕，以及烧伤和偏磨引起的凹陷。气门工作面的修理工作主要在气门光磨机上进行，如图所示。修磨气门工作面七、气门座的检修1.气门座的铰削气门座的铰削应在气门导管修配后进行。气门座铰刀如图所示。气门座铰刀1—铰杠2—刀杆3—30°铰刀4—导向杆5—15°铰刀6—45°铰刀7—75°铰刀1)粗铰气门座的方法如图所示。粗铰气门座2)以铰削EQ6100—1气门座为例，按图所示的气门座铰削顺序进行粗铰。气门座的铰削顺序(4)试配和修整气门座工作面。用光磨后的同一组气门进行涂色试配，气门工作面的位置如图所示。气门工作面的位置2.气门座的磨削国产气门座磨光机如图所示，主要由手提式电动机、磨头及导杆三部分组成，其磨头及导杆如图所示。磨头及导杆气门座磨光机3.气门座的研磨(1)机动研磨法将气缸盖或气缸体清洗干净，置于气门座研磨机(见图)工作台上，在已配好的气门工作面上涂一层研磨膏，将气门杆部涂上润滑油装入导管内，调整各转轴，对正气门座孔，连接好研磨装置，调整气门升程，进行研磨。气门座研磨机(2)手工研磨法1)研磨前，将气门、气门座及气门导管清洗干净，按顺序给气门做标记。2)在气门工作面上涂上一层薄薄的研磨砂，在气门杆上涂上少许机油，套上一只细软螺旋弹簧，将气门杆插入导管内，如图a所示。3)利用十字旋具或橡皮捻子(见图b)往复旋转气门，转角一般以10°~30°为宜，并适时地提起和转动气门，以改变接触位置。4)当气门和气门座工作面出现一条整齐、无斑痕和麻点的接触带时，取出气门，洗掉粗研磨砂，换涂细研磨砂继续研磨，再洗掉细研磨沙，涂上机油，继续研磨几分钟，然后进行密封性实验。手工研磨气门座a)用十字旋具旋转气门研磨b)用橡皮捻子旋转气门研磨4.气门密封性试验(1)渗油法。将汽油放入相配的气门座中，用汽油或煤油浇在气门顶面上，观察其有无渗漏现象，如无渗漏表明密封良好。(2)划线法。如图所示，用软铅笔在工作面上画若干条分布均匀的素线。然后，将气门插入气门座内，轻敲或转动。取出气门并观察所画素线是否均匀切断，如果有的线条未被切断，则表明密封不严，需重新研磨。用划线法检查气门密封性(3)拍打法。将气门在相配的气门座上轻拍数次，然后观察气门与气门座的工作面，如有明亮又完整的光环，表明已达到密封要求。(4)用检验仪检查。如图所示，采用带有气压表的气门密封性检验仪进行检验。用检验仪检查气门密封性5.气门座圈的镶配当气门工作面下陷低于气缸盖平面2mm，或原气门座圈有裂纹、严重烧蚀或松动时，应重新镶配气门座圈。一般采用深度游标卡尺检查气门工作面的下陷量，如图所示，即以气缸平面为基准，用深度游标卡尺来测量气缸盖平面至气门顶平面的距离(深度)。气门下限量的检查取出原气门座圈八、气门导管的检修1.气门杆与气门导管配合间隙的检查将气门提离气缸盖平面15mm左右，用百分表触头抵在气门头部的边缘处，如图所示。然后左右摆动气门，百分表指针摆动读数的一半即为被测气门杆与气门导管的配合间隙。气门杆与气门导管配合间隙的检查当该值超过使用极限时，应更换气门导管。对于没有气门导管的发动机，一般留有镶配气门导管的余量，当气门杆与气门导管配合间隙超过极限(如6BTA5.9发动机为0.149mm)时，可通过镶配气门导管的方法修复，否则应更换气缸盖。2.气门导管的镶配(1)选择新导管，要求导管的内径应与气门杆的尺寸相适应，其外径与导管承孔的配合应有一定的过盈。(2)按图a所示，用直径小于导管外径1.0~1.5mm的铜冲，压出或冲出旧气门导管，并清洁导管孔。(3)在选择好的新导管外面涂一薄层机油，然后按图b所示，用铜冲压入或冲入新导管。(4)镶入后，如图所示，气门导管的压入深度(L)必须符合有关规定，如EQ6100—1气门导管的压入深度L为mm。气门导管的拆装a)冲出旧导管b)压入新导管气门导管的压入深度3.气门导管的铰削气门导管镶好后，应检查气门杆与气门导管的配合间隙是否符合要求，如果间隙小，可用气门导管铰刀进行铰削，以达到与气门杆的配合要求。九、气门弹簧的检查与选配1.检视法观察洗净后的气门弹簧外表面有无变形、裂纹等缺陷，如有则应更换。2.气门弹簧自由长度的检查(1)新旧对比法：将一标准弹簧与被测弹簧置于同一平板上，比较其长度是否一致；如不一致，则应更换。(2)用游标卡尺测量弹簧的自由长度，如图所示。当自由长度减小值超过2mm时，应予以更换。气门弹簧自由长度的测量3.测量弹簧弹力用台秤测量弹簧弹力，如图所示，将弹簧压至规定长度，台秤上所示弹力大小即为所测弹簧弹力。用台秤测量弹簧弹力4.气门弹簧弯曲和扭曲变形的检验方法如图所示，将气门弹簧放置在平板上，用直角尺检查其弯曲量(δ)和扭曲变形。当δ≤1.5mm，弹簧轴线偏移小于等于2°时为合格，否则应更换。在平板上检验弹簧变形课题三气门传动组的结构与检修◆掌握气门传动组的组成及各部分的结构。◆掌握凸轮轴及轴承的检修方法。◆掌握气门挺柱的检修方法。气门传动组一般由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零件组成，如图所示。气门传动组的组成一、凸轮轴凸轮轴的作用是使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。凸轮轴的材料通常由碳钢或合金钢锻造，也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。凸轮轴轴颈和凸轮工作表面需经热处理后磨光。如图所示，凸轮轴主要由凸轮和轴颈等组成，凸轮分为进气凸轮和排气凸轮。凸轮轴的构造1.凸轮轴轴颈与轴承上置式凸轮轴的轴承若为剖分式结构时，各凸轮轴轴颈的直径均相等。下置式凸轮轴轴颈的直径由前端向后端依次减小，目的是便于安装。中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上下两片轴瓦对合而成，装入剖分式轴承座孔内。2.凸轮的轮廓曲线及相对位置进、排气门开启和关闭的时刻、持续时间以及开闭的速度分别由凸轮轴上的进、排气凸轮控制，凸轮的形状如图所示。转速较低的发动机的凸轮轮廓由几段圆弧组成，这种凸轮称为圆弧凸轮。高转速发动机则采用函数凸轮，其轮廓由几种函数曲线构成。气门传动组的组成3.凸轮轴传动机构凸轮轴由曲轴驱动，其传动形式有齿轮传动、链传动及齿形带传动。齿轮传动用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油机一般只用一对正时齿轮，即曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮；柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加了一个中间齿轮。为了保证正确的配气正时和喷油正时，在传动齿轮上刻有正时记号(见图中的小圆点)，装配时必须对正记号。齿轮传动机构链传动机构用于中置式和上置式凸轮轴的传动，尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机，采用链传动机构的有很多。链传动机构齿形带传动机构用于上置式凸轮轴的传动。与齿轮和链传动机构相比，其具有噪声小、质量轻、成本低、工作可靠和不需要润滑等优点。齿形带传动机构4.凸轮轴的轴向定位上置式凸轮轴通常利用凸轮轴轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位(见图a)。其间隙Δ=0.1~0.2mm，也就是凸轮轴的最大许用轴向移动量。中置式、下置式凸轮轴的轴向定位通常采用止推板(见图b)。第三种轴向定位的方法是止推螺钉定位(见图c)。凸轮轴轴向定位方式a)凸肩定位b)止推板定位c)止推螺钉定位1—凸轮轴2—凸轮轴轴承盖3—凸轮轴正时齿轮4—螺母5—调整环6—止推板7—正时传动室盖8—螺栓9—止推螺钉二、挺柱1.机械挺柱机械挺柱的结构如图所示。其中，杯形平面挺柱由于结构简单，质量轻，在中小型发动机中应用比较广泛。滚子挺柱的突出优点是磨损小，但其结构比平面挺柱复杂，质量也比较大，多用于气缸直径较大的发动机。机械挺柱a)杯形平面挺柱b)听子形平面挺柱c)菌形平面挺柱d)吊杯形平面挺柱e)滚子挺柱2.液力挺柱在配气机构中预留气门间隙将使发动机工作时配气机构产生撞击和噪声。为了消除这一弊端，有些发动机尤其是轿车发动机采用液力挺柱，借以实现零气门间隙。平面液力挺柱的构造如图所示。液力挺柱结构复杂，加工精度高，磨损后无法调整，只能更换。平面液力挺柱的构造1—挺柱体2—柱塞3—卡环4—推杆支座5—内油腔6—单向阀保持架7—单向阀弹簧8—单向阀9—柱塞弹簧10—高压腔11—进油孔三、推杆推杆处于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。它是配气机构中最容易弯曲的零件，要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量做得短些。推杆的外形如图所示。推杆四、摇臂摇臂的功用是将推杆或凸轮传来的运动和作用力，改变方向后传给气门使其开启。摇臂在摆动过程中承受很大的弯矩，因此应有足够的强度和刚度，以及较小的质量。摇臂由锻钢、可锻铸铁、球墨铸铁或铝合金制造。摇臂的结构1—摇臂2—气门间隙调整螺钉3—锁紧螺母4—摇臂轴衬套5—摇臂支点球座五、凸轮轴及轴承的修理1.凸轮轴的耗损与检修(1)凸轮磨损的检修凸轮的最大升程减小值是凸轮检验的主要依据。当凸轮最大升程减小值大于0.40mm或凸轮表面累计磨损量超过0.80mm时，应更换凸轮轴。(2)正时齿轮轴颈键槽的检修正时齿轮轴颈键槽的对称平面一般应与第一缸进、排气凸轮最大升程的对称平面重合，其磨损将改变配气正时。该键槽磨损后，可堆焊重开键槽，或在新的位置上另开键槽。(3)凸轮轴轴颈的磨损凸轮轴轴颈磨损量用千分尺检查，当凸轮轴轴颈的圆度误差大于0.015mm，各轴颈的同轴度误差大于0.05mm时，应按修理尺寸法进行校正并修磨。2.凸轮轴轴承的修理凸轮轴轴承的配合间隙超过使用限度(轿车为0.15mm，载货汽车为0.20mm)时，应更换新轴承。六、气门挺柱的检修1.机械挺柱的检修气门挺柱的主要耗损是：气门挺柱底部出现剥落、裂纹、擦伤划痕和挺柱与导孔配合松旷等。气门挺柱多为冷激铸铁材料制成的筒式挺柱，其缺点是底面的冷激层极易产生疲劳磨损。在下列情况下应检修或更换挺柱：(1)挺柱底部出现疲劳剥落时，立即更换新件。(2)挺柱底部出现环形光环，说明挺柱磨损不均匀，应尽早更换新件。(3)挺柱底部出现擦伤划痕时应更换。(4)挺柱圆柱部分与导孔的配合间隙一般为0.03~0.10mm，如超过0.12mm时应视情况更换挺柱或导孔支架；若是装有衬套的结构，可更换衬套。挺柱底部磨损形式a)接触良好穿b)剥落c)条伤痕2.液力挺柱的检修检修液力挺柱前应先进行分解清洗。分解时先拆下弹簧卡环，拆掉柱塞盖、限流阀、柱塞及柱塞回位弹簧。分解完毕后，清洗挺柱总成，清除积炭、胶质和油泥。检查液力挺柱与承孔的配合间隙，一般为0.01~0.04mm，使用限度为0.10mm。超过使用限度后应更换液力挺柱。七、气门推杆的修理气门推杆一般都是空心细长杆，工作时易发生弯曲，其直线度误差应不大于0.30mm，EQ6100—1型发动机为0.40mm。杆身不得有锈蚀和裂纹。上端凹球端面和下端凸球面半径磨损量应控制在+0.03~-0.01mm之间。气门推杆弯曲时应进行校直。八、摇臂和摇臂轴的修理摇臂的损伤主要是摇臂头的磨损。检查时，摇臂头部应光洁无损。修理后的凹陷应不大于0.50mm。摇臂上调整螺钉的螺纹孔损坏时，一般应更换。摇臂轴轴颈的磨损量大于0.02mm或摇臂轴与摇臂承孔的配合间隙超过规定时，可刷镀修复或更换。九、正时链条和链轮的检查1.正时链条的检查测量链条长度的方法是对链条施以一定的拉力拉紧后测量其长度，如图所示。测量时的拉力为50N，丰田2Y、3Y发动机的链条长度应不超过291.4mm，若长度超过此值，应更换新链条。正时链条长度的测量1—链条2—弹簧秤2.正时链轮的检查测量最小的链轮直径。将链条分别包住凸轮轴正时链轮和曲轴正时齿轮，用游标卡尺测量其直径，如图所示，其直径不得小于允许值。正时链轮直径的测量1—游标卡尺2—链条3—链轮课题四配气机构的拆装◆掌握凸轮轴的拆卸与安装方法。◆掌握气门杆密封圈的拆卸与安装方法。◆掌握气门导管的拆卸与安装方法。一、配气机构的拆卸如图所示为凸轮轴、气门及液力挺柱的分解图。凸轮轴、气门及液力挺柱的分解图1—凸轮轴正时齿轮2—气缸体3—凸轮4—挺柱5—气门推杆6—气门调整螺钉7—锁紧螺母8—摇臂轴9—摇臂10—气门弹簧座11—气门弹簧12—气门导管13—气门14—惰轮15—曲轴正时齿轮1.凸轮轴的拆卸(1)将发动机前端放在维修工作台上。(2)拆卸正时齿形带防护罩。(3)旋松凸轮轴正时齿形带轮(固定住凸轮轴)。(4)转动曲轴使凸轮轴正时齿形带轮位于第一缸上止点标记处。(5)转动曲轴到第一缸上止点标记，如图所示。第一缸上止点位置的正时齿形带轮标记(对准凸轮轴)1—凸轮轴2—凸轮轴同步带轮正时记号第一缸上止点位置的正时齿形带轮标记(对准曲轴)1—曲轴2—曲轴正时同步带轮正时记号(6)松开半自动张紧轮，从凸轮轴正时齿形带轮上拆下正时齿形带。(7)拆下气门室罩。(8)拆下凸轮轴正时齿形带轮。(9)从凸轮轴上取下半圆键。(10)先拆下第1、3、5号轴承盖，然后对角交替松开第2、4号轴承盖。(11)取下凸轮轴。2.拆下液力挺柱按顺序拆下液力挺柱，将其顺序放置，且使工作面向下。3.气缸盖的拆卸(1)拔下冷却液温度传感器上的插头。(2)拔下机油温度传感器上的插头。(3)拔下氧传感器上的插头。(4)拔出火花塞插头并放置在一边。(5)按顺序松开气缸盖螺栓。(6)将气缸盖与气缸垫一起拆下。4.气门杆密封圈的拆卸(1)安装好装配工具2036，并将装配工具的位置调整到与气门室罩密封边缘对齐，旋紧装配工具，如图所示。(2)将装配工具的轴设定到与轴承盖螺栓平齐的位置。(3)将压力管VW653/3旋入火花塞螺孔中，并施加一定的压力(最小为0.6MPa)。(4)使用专用工具VW541/1A以及压力管VW541/5拆下气门弹簧。(5)使用专用工具3047A拆下气门杆密封圈，如图所示。安装专用工具拆卸气门杆密封圈5.拆卸气门导管(1)清洁气缸盖，并检查确定哪些气门座已不能再修复。当气缸盖已经被修复到最小尺寸时，不适于更换气缸盖上的气门座。(2)用专用工具压出磨损的气门座。不带轴肩的气门导管从燃烧室下端压出，带轴肩的气门导管从燃烧室顶部压出。二、配气机构的安装1.安装气门导管将气门导管涂上润滑油后，从凸轮轴端压入冷的气缸盖。2.安装气门杆密封圈如图所示，在气门杆上套上塑料套1，以免损坏新的气门杆密封圈。将润滑后的气门杆密封圈2套入压力工具3129，然后小心地将气门杆密封圈压入气门导管中。安装气门杆密封圈1—塑料套2—气门杆密封圈3.安装气缸盖按照与拆卸相反的顺序安装气缸盖，应注意以下事项：(1)在安装气缸盖之前，要将曲轴转到第一缸的上止点位置。(2)安装气缸垫时，有标号(配件号)的一面必须可见。(3)更换气缸盖螺栓，不能重复使用已经按照拧紧力矩拧紧过的螺栓。(4)以40N·m的力矩按图顺序拧紧气缸盖螺栓，然后再用扳手拧紧180°。(5)更换损坏的衬垫。气缸盖螺栓的拧紧顺序4.液力挺柱的安装液力挺柱必须整套更换，不能进行调整或维修。5.凸轮轴的安装安装凸轮轴前应更换凸轮轴油封。安装凸轮轴时，第一缸凸轮必须朝上，安装轴承盖时要保证孔的上下部分对准。安装好凸轮轴后，发动机在约30min之内不得启动，以便液力挺柱的补偿元件进入状态，否则气门将敲击活塞。在对配气机构进行维修后，应小心地转动曲轴至少两圈，以防止发动机启动时敲击气门。谢谢课题一冷却系的组成及大小循环课题二冷却系主要部件的检修课题一冷却系的组成及大小循环◆了解冷却系的功用及类型。◆掌握冷却系的组成、结构与工作原理。◆掌握冷却液的更换方法。一、冷却系的功用、类型及组成1.冷却系的功用发动机冷却系的功用是使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系既要防止发动机过热，又要防止冬季发动机过冷。在发动机启动之后，冷却系还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。2.冷却系的类型发动机的冷却系有两种类型：风冷系统和水冷系统。以空气为冷却介质的冷却系统称为风冷系统；以冷却液为冷却介质的称为水冷系统。汽车发动机特别是轿车发动机大多采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。汽车发动机水冷系统均为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动，冷却液工作温度一般为80~105℃。3.冷却系的组成桑塔纳2000GSi型轿车AJR型发动机冷却系统的组成如图所示。发动机冷却系统的组成1—风扇护罩2—散热器3—电动风扇4—节温器5—齿形带轮6—水泵7—气缸体水套8—气缸盖水套9—发动机水套排水管10—节气门热水管11—膨胀水箱管12—膨胀水箱13—膨胀水箱盖14—冷却液下橡胶软管15—散热器排气管16—冷却液上橡胶软管17—电动风扇双速热敏开关二、冷却水路冷却液在冷却系统中的循环路径如上图所示。冷却液分为两路，一路不经散热器，直接通过节温器流入水泵进口，称为小循环。在散热器中，冷却液通过散热器周围的空气散热而降温，最后经冷却液下橡胶软管、节温器返回水泵，称为大循环。大多数汽车装有暖风系统。暖风机是一个热交换器，也称为第二散热器。经过暖风机的空气被冷却液加热之后，一部分送到风窗玻璃除霜器，一部分送入驾驶室或车厢。冷却系的大、小循环示意图a)小循环b)大循环1—水泵齿形带轮2—散热器3—曲轴齿形带轮4—水泵5—节温器6—控制阀7—暖风装置的热交换器三、冷却液冷却液是水与添加剂的混合物，冷却液用水最好是软水。为了适应冬季行车的需要，在水中加入添加剂，添加剂通常含有防冻剂、防锈剂和泡沫抑制剂。防冻剂用以防止水结冰，同时还能提高冷却液的沸点；防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀；冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫会影响水套壁的散热，泡沫抑制剂能有效抑制泡沫的产生。冷却液混合比例以桑塔纳2000GSi型轿车AJR型发动机为例介绍冷却液的更换方法。1.排放冷却液的步骤(1)将仪表板上的暖风开关拨至右端，打开暖风控制阀。(2)在盖子上盖一块抹布，小心地旋开盖子。(3)在发动机下放置一个干净的收集盘。(4)松开夹箍，拔下散热器的下水管，如图所示，放出冷却液。散热器的下水管2.加注冷却液的步骤(1)加注冷却液至冷却液膨胀水箱最高点标记处。(2)旋紧膨胀水箱盖。(3)运转发动机5~7min。(4)检查冷却液液面高度，必要时加注冷却液至最高点标记处。课题二冷却系主要部件的检修◆了解冷却系各主要部件的作用及类型。◆掌握冷却系主要部件的组成、结构与工作原理。◆掌握散热器、节温器以及水泵的检修方法。一、冷却系主要部件1.散热器散热器又称水箱，发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室及散热器芯三部分构成，还包括散热器盖、冷却液补偿装置等附属装置，如图所示。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，因此，散热器是一个热交换器。散热器的结构1—散热器盖2—进水室3—散热器芯4—风扇5—出水室语(1)散热器的类型按照散热器中冷却液流动的方向不同可将散热器分为纵流式和横流式两种。散热器的类型a)纵流式散热器b)横流式散热器(2)散热器芯的类型1)管片式散热器芯。冷却管的断面大多为扁圆形，它连通进、出水室，是冷却水的通道。和圆形断面的冷却管相比，其散热面积大，而且一旦管内的冷却水结冰膨胀，扁管可凭借其横断面变形而避免破裂。2)管带式散热器芯。它采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式，散热带上的小孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层，使散热能力提高。散热器芯的类型a)管片式b)管带式(3)散热器盖水冷系统广泛采用具有空气—蒸气阀的散热器盖，其结构如图所示。装有蒸气阀2和空气阀3的散热器盖4，盖在加水口上。一般情况下，两阀均在弹簧力作用下处于关闭状态。在发动机热状态下开启散热器盖时，应该缓慢旋开，使冷却系内的压力逐渐降低，以免被喷出的热水烫伤。散热器盖的结构a)蒸气阀开启b)空气阀开启1—蒸气排气管2—蒸气阀3—空气阀4—散热器盖(4)冷却液补偿装置冷却液补偿装置即膨胀水箱，又称为储液罐或补偿水桶，一般装在自动补偿封闭式散热器的右侧，它用橡胶软管与散热器加水口座的出气口相连，如图所示。膨胀水箱的作用是减少冷却系中冷却液的损失。膨胀水箱2.风扇风扇通常安装在散热器后方，且与水泵同轴。风扇的外径略小于散热器的宽度与高度。当风扇工作时，对空气产生吸力，使空气沿轴向流动。空气流由前向后通过散热器冷却管表面，使冷却液加速冷却，从而使发动机得到冷却。风扇和发电机同由曲轴带轮通过V带驱动，如图所示。一般将发电