汽车机动车发动机结构与检修教案第二单元曲柄连杆机构

汽车发动机结构与检修教案第二单元曲柄连杆机构

曲柄连杆机构由以下组成：1.气缸体与曲釉箱组：主要包括气缸体、曲轴

箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。

2.活塞连杆组：主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。

3.曲轴飞轮组：主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。

四、工作条件及受力分析在发动机作功时，气缸内最高温度可达2500K

以上；最高压力可达3~5MPa,现代汽车发动机最高转速可达

3000~6000r/min；活塞在气缸内每秒钟要完成约100~200个行程，活塞往复运

动的线速度相当大；此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件还将受到化学

腐蚀。

曲柄连杆机构工作时所受的力主要有气体作用力、运动质量惯性力与离心

力、相对运动件接触表面的摩擦力等。六、曲柄连杆机构受力分析L气体作用力

2.往复惯性力与离心力作往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复

惯性力。物体绕某一中心作旋转运动时，就会产刍离心力。这两种力在曲柄连杆

机构的运动中都存在。

五、巩固练习六、总结教学过程结构设计知识性练习1.曲柄连杆机构的

作用是什么？2.曲柄连杆机构的由哪些零部件组成？3.分析曲柄连杆机构的受

力情况。

形成性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后，

必给出相应的练习验证、巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但最后

的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础°

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，称为气缸。

下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

作为发动机各个机构和系统的装配基体，还要承受高温高压气体作用力，

要求气缸体应具有足够刚度和强度。按结构型式，分三种：一般式气缸体、龙门

式气缸体和隧道式气缸体。

四、气缸盖与气缸衬垫气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部

和气缸壁一起形成燃烧室。

五、油底壳油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。一般采用薄钢板

冲压而成。油底壳的形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。在有些发动机

上，为了加强油底壳内机油的散热，采用了铝合金铸造的油底壳，在壳的底部还

铸有相应的散热肋片。

六、发动机的支承发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支撑支承在

车架上

七、发动机的支承方式八、巩固练习九、总结教学过程结构设计知识性练

习1.气缸体与曲轴箱组的作用是什么？2.气缸体与曲轴箱组由哪些零部件组

成？3.气缸体结构形式对曲轴安装的影响？形成性评价以上练习贯穿于整节

课，旦每总结出一个知识点学习目标后，必给出相应的练习验证、巩固。学生基

本上全能达到这节课的各项目标。但最后的总结性、综合性的习题练习，学生的

反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础,

活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与选用的燃烧室型式有关。分：平

顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。

四、活塞销活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传

给连杆。

五、连杆连杆的功用：将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使

活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

V型发动机左右两侧对应两气缸的连杆是同支于一个连杆轴颈上的，有三

种布置型式：1.并列连杆式2,主副连杆式3.叉形连杆式现代发动机用连杆轴承

是由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。钢背由厚广3mm的低碳钢制成，是

轴承的基体，减摩层是由浇铸在钢背内圆上厚为0.3~0.7mm的薄层减磨合金制

成。减摩合金能保持油膜，减少摩擦、易于磨合。

六、巩固练习七、总结教学过程结构设计知识性练习1.活塞连杆组由哪

些零部件组成？2.活塞销的安装特点？3.气环的密封原理？形成性评价以上

练习贯穿于整节课,且每总结出一个知识点学习目标后，必给出相应的练习验证、

巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但最后的总结性、综合性的习题

练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础°

三、曲轴曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线旋转

的力矩，然后通过飞轮输出，另外，还用来驱动发动机的配气机构及其它辅助装

置。

四、曲拐的布置加轴的形状和各曲拐的相对位置取决于缸数、气缸排列方

式和发火次序。多缸发动机的发火次序时，应使连续作功的两缸相距尽可能远，

以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象（即相邻两缸进气门同

时开启）以免影响充气；作功间隔应力求均匀。

五、曲轴扭转减振器和飞轮六、巩固练习七、总结教学过程结构设计知识

性练习1.曲轴飞轮组由哪些零部件组成？2.六缸发动机曲拐的布置.？3.匕轮

的作用与结构？4.四缸、六缸、八缸发动机的曲拐的布置的做功重叠角计算。

形成性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后,

必给出相应的练习验证、巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但最后

的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础,

三、清除积炭发动机的气缸盖、气缸上沿、活塞顶、活塞环、气门头部及

火花塞（或喷油嘴的喷口处）等零件表面，在发动机工作中会粘着一层积炭。应

定期清除。清除积炭通常用机械和化学方法，或两者并用。

四、曲柄连杆机构的检查与调整1.曲轴轴承径向间隙的检查与调整2.曲轴

轴向间隙的检查与调整曲轴的轴向间隙是指轴承承推端面与轴颈定位肩之间

的间隙。用百分表触针顶在曲轴的平衡铁上，再月撬棒将曲轴前后撬动，观察表

针摆动数值。

五、巩固练习六、总结教学过程结构设计知识性练习1.曲轴飞轮组由

哪些零部件组成？2.曲柄连杆机构如何进行检查与调整？3.如何进行活塞积炭

清除？4.清除积炭有矶、无机溶剂配方优点和缺点。

形成性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后,

必给出相应的练习验证、巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但最后

的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础°

三、气缸体与气缸盖的修理气缸体与气缸盖的主要耗损有：气缸体上下平

面的翘曲变形，气缸体和气缸盖裂纹，气缸的磨损，气缸体上螺纹孔的损坏以及

水道孔边缘处的腐蚀等。

四、气缸的锋削汽车维修行业常用的链缸设备有T716型单柱金刚锋床和

T8011型移动式镂磨缸机。T716单柱金刚镶床具有刚度好、加工精度和生产率高

等特点，T80U型移动式像磨缸机虽然加工精度较为逊色，但投资少，一机多用，

常用于小型维修单位。

1.气缸修理尺寸的选择气缸磨损后，通常采用机械加工方法修复，即修理

尺寸法和镶套修复法。

实际中，气缸修理尺寸的级数可用下式确定：式中：n—键后气缸修理尺

寸的级数；Dma某一续削前气缸的最大直径，mm；DO-原厂规定气缸的标准

直径，mm；某一气缸的锋磨余量；AD—修理尺寸级差，mm。

五、活塞销、连杆的选配，活塞连杆组的组装六、巩固练习七、总结教学

过程结构设计知识性练习1.如何计算气缸修理尺寸？2.如何进行活塞销、连

杆的选配？3.活塞连杆组的组装步骤？4.气缸体与气缸盖的主要耗损形式形成

性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后，必给出相

应的练习验证、巩固,学生基木卜全能达到这节课的各项目标.但最后的总结性、

综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础，

L曲轴的耗损（1）轴颈的磨损曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的，

且磨损部位有一定的规律性。通常，各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧；而

连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。另外，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损。

2.曲轴的检验与校正（1）曲轴的检验曲轴的检验主要包括裂纹的检验、变

形的检验和磨损的检验。

3.曲轴飞轮组的修理4.飞轮的修理四、曲轴轴承的选配现代汽车发动机的

主轴承和连杆轴承普遍采用薄型多层合金（3~5层）的滑动轴承。

1.轴承的耗损2.粕承的选配3.轴承的修理现代发动机的曲轴轴承己按直接

选配的要求设计制造，不需要再进行刮削。但由于我国汽车配件市场尚未完善,

考虑到野外作业等特殊情况，仍供应一定数量的有刮削余量的轴承。

五、巩固练习六、总结教学过程结构设计知识性练习1.如何进行曲轴飞

轮组的修理？2.曲轴轴承的选配原则有哪些？3.曲柄连杆机构的检修主要内容

有哪些？形成性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标

后，必给出相应的练习验证、巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但

最后的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

曲柄连杆机构常见的异响故障有曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、

活塞敲缸响、活塞环响等。其诊断的方法有两种：人工直观试探法；异响诊断

仪诊断法。

三、常见异响的人工诊断法人工直观诊断法是常用的诊断方法，应先搞清

故障的症状，有何特征及伴随情况，最后由简到繁，由表及里，逐步深入，进行

推理分析，最后作判断。

L曲轴主轴承响2.连杆轴承响3.活塞销响4.活塞敲缸响5.活塞环响四、发

动机异响诊断仪的使用五、巩固练习六、总结教学过程结构设计知识性练习1.曲

柄连杆机构常见的异响故障种类？2.曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、

活塞敲缸响和活塞环响的诊断方法？3.如何使用发动机异响诊断仪？形成性评

价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后，必给出相应的

练习验证、巩固。学生基本上全能达到这节课的各项目标。但最后的总结性、综

合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基

础。实训一、曲柄连杆机构拆装教学内容实训一、曲柄连杆机构拆装计划学

时2教学目标1.熟悉曲柄连杆机构的组成及其各主要机件构造、作用与装配关

系；2.熟悉发动机的工作顺序和连杆轴颈排列方式，掌握曲轴轴向定位和防漏

方法；3.掌握曲柄连杆机构正确的分解顺序、要求、方法.

项目内容解决措施教学重点曲柄连杆机构正确的分解顺序、要求、方法。

以桑塔纳发动机或CA6102型发动机为例教学难点曲柄连杆机构正确的分

解顺序、要求、方法。

三、讲解1、曲柄连杆机构的拆卸（以桑塔纳轿车为例）拆卸曲柄连杆机

构机件时，应先将发动机外部机件拆卸，如分电器，发电机及V带、水泵、化油

器、汽油泵、起动机和机油滤清器等。对于AFE电控汽油喷射发动机应拆卸节气

门体、怠速稳定阀及燃油分配器等。

然后分解正时齿形带机构。先拆下齿形带护罩，转动曲轴使第一缸活塞处

于压缩行程上止点，检查正时记号，凸轮轴正时齿形皮带轮上标记须与气门罩盖

平面对齐，最后拆下张紧装置，拆下齿形带。

（1）拆下气缸盖（2）拆下并分解曲轴连杆机构2、曲柄连杆机构的装配曲

柄连杆机构的装配质量直接关系到发动机的工作性能，因此，装合时须注意下列

事项。安装顺序一般和拆卸顺序相反。

四、演示教师在进行曲柄连杆机构拆装前将拆装顺序利注意事项作以讲解,

并对重点实训项目进行演示。

五、学生操作所有学生均动手操作，将发动机拆装部分分成几大部分，分

别是附件拆装，曲轴飞轮组拆装，气缸盖拆装等。

六、结束1.学生整理实训。

2.教师整理实训现场，设备。

练习1.总结曲柄连杆机构拆卸的步骤。

2.解释拆卸正时齿带轮的注意事项。

3.阐述拆卸活塞连杆组时注意事项。

4.总结曲柄连杆机构装配的步骤。

5.解释装配正时齿带轮的注意事项。

6.阐述装配活塞连杆组时注意事项。

实训效果评价本次实训能有效锻炼学生的动手能力。通过该项目的实训，

学生能掌握曲柄连杆机构拆装步骤以及注意事项。

实训二、曲柄连杆机构的检查调整教学内容实训二、曲柄连杆机构的检查

调整计划学时2教学目标1.理解曲柄连杆机构检查调整的重要性；2.掌握曲柄

连杆机构检查调整的内容、方法、步骤和要求。

三、讲解工、曲轴轴承径向间隙的检查与调整（1）检查方法：①专用塑

料线规检验法（如桑塔纳）拆下曲轴主轴承盖，清洁轴承及曲轴轴颈，将塑料

间隙测量片放在轴颈上或主轴承中，将轴承盖装好，并用65N・m力矩拧紧轴承

盖螺栓，但注意不要使曲轴转动。然后拆卸轴承盖，取出已压展的塑料间隙测量

片，与附带有的不同宽度色标的量规相比对，测出轴承间隙值。

测量范围色别0.025~0.076mm绿0.050~0.150mm红0.100~0.230mm蓝②通

用量具检验法：用内径千分尺和外径千分尺分别测量轴颈的外径和轴承的内径,

测得的这两个尺寸的差，就是它们之间的间隙。

连杆轴承径向间隙的检查与曲轴轴承方法相似。

（2）调整方法：当检查中，如间隙值逾限时，则应重新选配轴承。轴承

选配的基本原则为：根据色标选轴承；根据间隙选轴承。

2、曲轴轴向间隙的检查与调整（1）检查方法：①把带磁力底座的百分表

固定在发动机前面或者后面的缸体上；②把百分表杆部平行于曲轴中心线放置,

调整表针；③前后撬动曲轴，观察百分表读数。其最大值与最小值之差即为此

曲轴的。

（2）调整方法：曲轴轴向间隙一般为0.05~0.20mm。部分车型曲轴釉向

间隙值见表2-8,如轴向间隙过小，会使机件膨胀而卡着；轴向间隙过大，易

形成轴向窜动，则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损。因此，当轴向间隙值

逾限时，则应用更换或修整止推轴瓦或止推垫圈来进行调整。

3、活塞与气缸间隙的检查四、演不教师在曲柄连杆机构的检查调整前将

检查调整步骤和注意事项作以详细讲解，并对重点实训项目进行演示。

五、学生操作所有学生均需动手操作，掌握检查调整步骤与方法。

六、结束L学生整理实训。

2.整理实训现场，设备。

练习1.总结曲柄连杆机构的检查调整步骤。

2.解释曲柄连杆机构的检查调整步骤的注意事项。

实训效果评价本次实训能有效锻炼学生的动手能力。通过该项目的实训I,

学生能掌握曲柄连杆机构的检查调整步骤以及注意事项。

三、讲解1.气缸磨损的检验（1）测量前的准备工作（2）测量部位（3）圆

度和圆柱度的计算（4）气缸的检验分类2.气缸体的水压试验3.表面粗糙度的检

验4.气缸盖平面度的检验（1）刀形平尺法（2）平板磁性表座法（3）平面度检

验仪法5.气缸盖燃烧室容积的测量6.曲轴轴颈磨损的检验7.曲轴裂纹的检验四、

演示教师在气缸体、气缸盖、曲轴的检验前将检验顺序和注意事项作以讲解，

并对重点实训项目进行演示。

五、学生操作所有学生均动手操作，熟悉气缸体、气缸盖、曲轴的检验方法。

六、结束1.学生整理实训报告。

2.教师整理实训现场，设备。

练习1.总结曲柄连杆机构的主要零件的耗损特点及规律2.解释如何进行气

缸体的检验实训效果评价本次实训能有效锻炼学生的动手能力。通过该项目的

实训，学生能掌握气缸体、气缸盖、曲轴的检验步骤以及方法。

实训四、连杆的检验与校正教学内容实训四、连杆的检验与校正计划学时

2教学目标1.掌握连杆弯扭变形的检验、校正方法和仪器的使用方法；2掌握连

杆变形的原因和检验技术要求。

三、讲解1、连杆变形的检验连杆变形的检验在连杆检验仪上进行。

（1）根据被检连杆轴承孔径，选择合适的标准芯轴及月亮销，然后将芯轴

装进校准台基准孔，用锁紧手柄固定。

（2）装上连杆下盖，按规定力矩拧紧，将活塞销穿入连杆衬套至中部。

（3）将连杆大端套在连杆检验仪的可调芯轴上，并用调整螺钉固定连杆,

使之直立，不得松动。使连杆大端轴线与芯轴轴线平行。

（4）用三点规的V型槽贴合活塞销，并将其上的三个测量基准点（游标头）

轻轻推向连杆检验仪的基准平面。检查三个测量基准点与基准平面的间隙，并作

记录。

（5）用同样方法从正反多次检验。并用粉笔在变形部位上标出变形的形式

和方向，将连杆变形的检验数据填入实验报告册中。

2、连杆变形的校正连杆的弯曲度和扭曲度超过公差值时，应对连杆进行

校正。连杆如有弯扭共存的情况，应先校正扭曲，再校正弯曲。

四、演示教师在连杆变形的检验与校正前将检验方法和校正步骤作以详细

讲解，并对具体过程进行操作演示，然后指导学生进行练习。

五、学生操作所有学生均动手操作。

六、结束1.学生整理实训报告。

2.教师整理实训现场，设备。

练习1.归纳连杆变形的检验的原理2.阐述如何进行连杆扭曲校正3.阐