任务3 气门与气门座铰研

《汽车发动机系统检修》教 案（学年第学期）适用专业院系（部）班级教师教案首页本次课标题：气门与气门座铰研授课日期授课班级上课地点多媒体教室课时分配2课时，90分钟教学目标能力目标知识目标1.能够对气门进行铰研。2.能够对气门座进行铰研。1.掌握气门组的作用。2.掌握气门组的组成。教学任务通过本次教学，使学生掌握气门组的作用与组成，能够进行气门和气门座的铰削和研磨。重点难点重点：气门座的铰削。难点：气门和气门座的研磨。作业或考核如何完成气门和气门座的研磨？参考资料课堂教学设计序号步骤教学内容教师活动（方法与手段）学生活动时间分配评价标准与方法1集中答疑根据在线测试及学生讨论发现的主要问题进行集中答疑。发现问题，解决学生的疑问。思考、记录5分钟2讲解原理讲解气门座铰削的原理和技巧。讲解并演示气门座铰削的原理和技巧。思考、记录10分钟3任务一：气门座的铰削分组发放铰刀，由学生铰削气门座，注意铰削后要保证气门座宽度合适。对学生的操作方法及气门座宽度准确性进行检查和点评。操作、记录35分钟操作分25分，数据分25分，满分50分。4任务二：气门座的研磨分组发放研磨机，由学生进行气门和气门座的研磨，注意气门在研磨前需彻底清理。对学生的操作方法进行点评。操作、记录35分钟操作分25分，数据分25分，满分50分。5总结讲评及课后作业点评学生的操作，提出作业：如何进行气门座的铰削？点评思考、记录5分钟——课后：反思总结及拓展提升教与学环节1视频教学视频的展示形式是否能够引起学生的兴趣？反思，根据学生意见改进。提出改进意见2知识点与实操的结合知识点是否能够保证学生完成任务？根据学生实操中出现的问题进行改进。提出改进意见

教学内容一、气门组的作用气门组的作用是根据气门传动组的控制，保证对进、排气道的密封和及时开启与关闭进、排气道。二、气门组的组成气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等。（一)气门1.气门的作用气门的作用是控制进、排气管的开闭2.气门的材料由于气门在工作过程中要承受高温、高压、冲击且润滑困难，因此要求气门有足够的强度、刚度，耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。进气门常采用合金钢（铬钢或镍铬钢等）来制造，排气门常采用耐热合金钢（硅铬钢等）来制造。3.气门的结构气门由头部、杆身和尾部组成。（1）气门头部气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45°，也有的为30°，如图1-2-16所示。气门头部边缘应保持一定的厚度，一般为1~3mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。图1-2-16气门锥角气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭形顶等，如图1-2-17所示。图1-2-17气门头部的形状①平顶结构简单，制造方便，吸热面积小，质量小，进、排气门均可采用。②球面顶适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。③喇叭形顶适用于进气门，质量小，惯性小，头部与杆部有较大的过渡圆弧，使进气阻力小，具有较大的弹性，对气门座的适应性好，容易获得较好的磨合，但受热面积大，易存废气，容易过热及受热易变形，所以仅用于进气门。有的发动机进气门头部直径比排气门大。当进、排气门一样大时，排气门有记号。（2）气门杆身气门杆身与头部制成一体，装在气门导管内起导向作用，杆身与头部采用圆滑过渡连接。气门杆身表面经过热处理及磨光，一般是实心的，但也有的是空心的，空心杆的质量及运动惯性力小。（3）气门尾部气门尾部制有凹槽（锥形槽或环形槽），用来安装锁紧件。（二）气门导管1.气门导管的作用①导向作用，保证气门作直线往复运动。②导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传出去。2.气门导管的材料为了保证导向，气门导管应有一定的长度，气门导管的工作温度较高，约500K。气门导管和气门是靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑的，因此易磨损。为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。3.气门导管的结构气门导管的结构如图1-2-18所示。气门导管内、外圆面加工后压入气缸盖的气门导管孔内，然后再精铰内孔。为了防止气门导管在使用过程中松脱，有的发动机对气门导管用卡环定位。图1-2-18气门导管的结构（三）气门座气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门头部的热量也经过气门座向外传播。1.气门座的作用①靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。②接受气门头部传来的热量。2.气门座的形式①直接在气缸镗出散热效果好，但不耐磨和耐高温，不便修理。②镶嵌式气门座耐磨、耐高温、耐冲击，导热性差。3.气门座锥角气门座锥角与气门锥角相适应，由三部分组成，如图1-2-20所示。4.气门座定位气门座部位可以被抬高或降低，这是通过切除或磨削气门座的上部或下部来实现的，如图1-2-21所示。（四）气门弹簧1.气门弹簧的作用气门弹簧的作用是保证气门回位，在气门关闭时保证气门与气门座之间的密封，在气门开启时保证气门不因运动产生的惯性力而脱离凸轮。2.气门弹簧的结构气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。当气门弹簧的工作频率与其自然频率相等或成某一倍数时，会发生共振。强烈的共振将破坏气门的正常工作，使弹簧折断。为避免共振的发生，气门弹簧常采用以下结构形式。（1）圆柱螺旋弹簧（普通）圆柱螺旋弹簧（普通）可提高气门弹簧的刚度及气门弹簧的自然振动频率，如加粗弹簧的直径，减小弹簧的圈径。（2）变螺距的圆柱弹簧变螺距的圆柱弹簧工作时工作圈数不是常数，振动频率经常变化，防止气门弹簧与气门产生共振，使弹簧在工作中不易折断。（3）同心安装的弹簧同心安装的弹簧的作用是可以防止共振（两根弹簧的振动频率不一样），降低气门弹簧的高度；可以提高工作的可靠性（一个弹簧坏了，另外一个可以继续工作；两个弹簧的旋向相反，可防止折断后卡死）。（4）气门旋转机构气门旋转机构中，气门锁片并不直接与弹簧座接触，而是装在一个锥形套筒中，套筒的下端支承在弹簧座平面上，套筒端部与弹簧座接触面上的摩擦力不大，而且在发动机运转振动力作用下，在某一瞬间可能为零，这就使气门有可能自由地作不规则运动。三、气门与气门座铰研(一)所需工具铰研气门与气门座所需工具有气门座铰刀，电动、气动或手动(橡皮捻子)气门研磨工具，研磨砂等。(二)清洁气门①使用垫片铲刀铲掉气门顶部的积炭。②使用铜丝刷彻底清洁气门。(三)气门光磨气门头部工作锥面若有斑点和严重烧蚀等，可用气门光磨机适量磨削气门锥面，保证其平整。注意：①气门光磨后，气门头最小边缘的厚度不得小于1.0mm，否则应更换气门。②光磨后气门工作锥面对气门杆轴线的斜向圆跳动误差应不大于0.03mm，否则应予更换。(四)气门座的检修将气门座清理干净并检查工作面，气门座工作面磨损变宽超过2mm，工作面烧蚀出现斑点和凹坑时，应进行铰削与修理。①密封带检查气门座的密封带是否在气门面的中间，若气门面上的密封带过高或过低或气门面密封带过宽，应修正气门座。②气门下沉量气门下沉量超过1.5mm或原镶的座圈有裂纹、松动及严重烧蚀时，均应重镶气门座。1.气门座铰刀的选用常用的气门座铰刀一般有15°、30°、45°、75°四种规格，且有粗、精铰刀之分，粗铰刀在刃口上有锯齿状缺口。①15°气门座铰刀用来扩大气门座孔内径，使气门座工作斜面上移。②30°或45°气门座铰刀③75°气门座铰刀用来铰削气门座上的平面角，以使气门头部的下沉量符合要求(0.5～1.0mm)，并使气门座工作斜面下移。2.气门座铰削方法①选择导杆和铰刀。②砂磨硬化层。③试配时，若接触位置偏上，应用75°气门座铰刀铰削气门座上口，使接触面下移；若接触位置偏下，可用15°气门座铰刀铰削气门座下口，使接触面上移；若接触面的宽度超过2mm，可视接触部位的具体情况，用75°或15°气门座铰刀进行修正。3.气门座的镶配当气门座有裂纹、松动、烧蚀或磨损严重，或气门座工作面低于气门座原平面1.5mm时，应更换气门座。拉出旧气门座，根据气门座和气缸盖承孔的材质确定的过盈量(一般在0.07~0.17mm)选择新气门座，将检验合格的新气门座用干冰或液氮冷却10min以上，同时将气缸盖的气门座承孔用汽油喷灯或在箱式炉中加热到100~150℃，在冷缩后的气门座圈外涂一层密封胶，将其压入承孔中。(五)气门与气门座的研磨①当气门光磨、气门座磨削精度都较高，能保证其配合的密封要求时，气门与气门座可不必研磨。②若气门与气门座经修理后其密封达不到要求，或维护时发现气门、气门座有轻微烧蚀或斑点，可进行研磨(获得良好的密封性)。③研磨气门可用手工或气动、电动的方法进行。1.气门与气门座的研磨方法①研磨前应清洗气门、气门座及气门导管。②在气门工作面上涂一层薄薄的粗研磨砂（要避免研磨砂过多而流入气门导管内，加速气门杆与导管的磨损），同时在气门杆上涂机油。③将气门杆插入气门导管内，使气门在气门座上作往复旋转运动，使工作面上各点都能相互研磨。④当在气门与气门座的工作面都研磨出整齐而无斑痕麻点的接触环带时，将粗研磨砂洗去，换用细研磨砂研磨。研磨到气门工作面上出现一条整齐的灰色无光环带时，洗去细研磨砂，涂上机油，继续研磨几分钟即可。2.气门密封性检验(1)画线法用铅笔在气门