汽车发动机构造与维修教案Word文档格式.docx

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多媒体课件、丰田5A发动机。

课外作业

阅读维修手册

检查方法

1.随堂提问，计平时成绩。

2.拆装完成质量评分，计平时成绩。

教学后记

授课主要内容

任务引入

以汽车需要维修的故事引入新课。

知识链接

一、发动机的分类

1.按冲程分类

2.按冷却方式分类

3.按汽缸布置方式分类

4.按汽缸数目分类

5.按使用燃料种类分类

二、发动机的基本构造

两大机构五大系统

两大机构：

1.曲柄连杆机构

2.配气机构

五大系统

1.燃料供给系统

2.润滑系统

3.冷却系统

4.点火系统

5.起动系统

三、发动机工作的基本术语

发动机性能指标用来表示发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。

发动机的性能指标主要有动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标。

四、四冲程汽油机的工作原理

发动机的作用是把燃料的化学能转变成机械能对外输出，要完成这个能量转换必须把可燃混合气体引入汽缸进行燃烧，然后利用膨胀推动活塞下行来实现对外做功，我们把这个过程称之为工作循环。

把完成一个工作循环，曲轴转两圈（720°

），活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。

四冲程汽油机每个工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。

五、实训：

五菱发动机的拆装

1.准备发动机拆装工具

套筒专用工具、扭力扳手、开口扳手、梅花扳手、活塞拆装工具等。

2.拆卸发动机步骤

（1）放出发动机机油

（2）拆卸发动机各燃油管

（3）拆卸发电机传动皮带和发电机总成

（4）拆卸起动机总成

（5）拆卸发动机排气管、进气管

（6）拆卸高压导线和火花塞

（7）拆卸气门室盖

（8）拆卸机油尺

（9）拆卸水泵

（10）拆卸曲轴皮带轮

（11）拆卸正时皮带

（12）拆卸分电器总成

（13）拆卸凸轮轴

（14）拆卸汽缸盖

（15）拆卸油底壳

（16）拆卸机油泵总成

（17）拆卸飞轮总成和曲轴后油封

（18）拆卸活塞连杆组

（19）拆卸曲轴

3.安装步骤与拆卸步骤相反

任务拓展

购买汽车需要注意的地方。

任务小结

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆，让同学真正的掌握发动机的结构。

学习评价

1.让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。

2.让同学分小组完成5A发动机拆装，并检测评分，计入平时成绩。

课后作业

1．完成课后习题。

2．预习下一项目内容。

4+18

年月日

项目2发动机两大机构

任务1曲柄连杆机构

1．掌握曲柄连杆机构的组成。

2．掌握曲柄连杆机构各部件的作用。

3．熟练汽缸体的检测。

4．熟练活塞连杆组的拆装与检修。

1．掌握检测汽缸体磨损程度的方法。

2．掌握用水压法检测汽缸体裂纹。

3．熟知桑塔纳轿车发动机活塞环的技术要求。

4．掌握拆卸活塞连杆组。

1．曲柄连杆机构的组成。

2．汽缸体的检测。

3.活塞连杆组的拆装与检修。

1．掌握曲柄连杆机构各部件的作用。

2．熟练汽缸体的检测。

3．熟练活塞连杆组的拆装与检修。

借助于多媒体课件，讲授曲柄连杆机构的组成和各部分的作用。

通过教师的示范和视频的示范讲授汽缸体的检测与活塞连杆组的拆装与检修，让学生更直接地学习曲柄连杆机构拆装与检测的技巧。

1．曲柄连杆机构的组成约30分钟。

2.曲柄连杆机构各部件的作用约30分钟。

3．汽缸体的检测示范约30分钟。

4.活塞连杆组的拆装与检修示范约50分钟。

5．汽缸体的检测训练约4小时。

6.活塞连杆组的拆装与检修训练约6小时。

多媒体课件、桑塔纳轿车发动机。

汽缸体的检测。

2.对拆装完成质量评分，计平时成绩。

以一辆捷达轿车，行驶过程中，当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴有发动机抖动现象。

而且响声随发动机转速升高而增大这个故障对新课进行引入。

一、机体组的结构认识

机体组是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。

机体组主要包括汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、汽缸套和汽缸垫等不动件。

1.汽缸体

（1）汽缸体的结构

汽缸体一般由汽缸和上曲轴箱组成，且内部铸有冷却水道、润滑油道等。

（2）汽缸体的分类

汽缸体的形状与汽缸的排列形式有关，汽缸最常见的排列形式有直列式、V形和对置式。

2.汽缸盖

（1）汽缸盖的组成及作用

汽缸盖安装在汽缸体的上面，其上装有进气门座、排气门座、进气通道、排气通道等。

它的主要作用是密封汽缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁一起构成燃烧室，同时也是配气机构的基本体。

（2）汽缸盖的分类

常用发动机的汽缸盖主要有两种类型，一种是整体式，现今大多数的发动机采用这种形式的汽缸盖。

另一种是独立式，如潍柴的斯泰尔发动机采用这种形式的汽缸盖。

（3）汽油机燃烧室

汽缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，汽油机的燃烧室常见的结构形式有半球形燃烧室、楔形燃烧室、盆形燃烧室。

3.汽缸垫和汽缸盖罩

汽缸垫装在汽缸盖和汽缸体之间，其功用是保证汽缸盖与汽缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。

发动机大修时，一般需要更换汽缸垫。

在安装汽缸垫时，应卷边背向需保护的零件，并且所有汽缸垫上的孔要和汽缸体上的孔对齐。

有些汽缸垫正反面同时标有“朝上”或“TOP”的标记，安装时须注意。

二、实训一：

汽缸体的检测

step1.检测汽缸体的磨损程度

1.准备汽缸体测量工具。

2.测量缸体的磨损程度

（1）根据缸径选取量缸表的杆件，调整杆件的总长度至比所测缸径大0.5~1.0mm即可。

（2）将百分表插入表杆上部，预先压紧0.5~1.0mm后固定。

（3）将外径千分尺调至所测缸径尺寸，并将量缸表测量杆置于其中进行调整

（4）旋转杆件调整垫片，使量缸表小指针有1~2mm的压缩，然后旋转大表盘使大指针对准零位。

（5）将量缸表测量端倾斜放入汽缸体内进行测量。

（6）摆动表杆使测杠与汽缸中心线垂直，量缸表指示最小时读数。

（7）分别测出三截面两方向共6个磨损的最大尺寸。

（注：

磨损最大尺寸=汽缸标准尺寸+表针读数）。

（8）同一截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值的1/2既为该截面的圆度误差。

（9）被测缸表面任意方向最大直径与最小直径差值的1/2既为该汽缸的圆柱度误差。

（10）当发动机中磨损量最大的汽缸，其圆度和圆柱度超过规定标准时（如汽油机，圆度超过0.05mm，或圆柱度超过0.175mm；

柴油机，圆度超过0.063mm，或圆柱度超过0.25mm），则应进行修理，常采用修理尺寸法，即加工汽缸到国家标准尺寸，然后更换相应的配合件。

（11）汽缸的修理等级=（汽缸最磨损余量+镗磨余量）/修理尺寸级差。

①镗磨余量一般取0.13~0.20mm。

②汽缸直径除标准尺寸外，通常还有六级修理尺寸。

它是在汽缸直径标准尺寸的基础上，每加大0.25mm为一级修理尺寸级差。

③计算出的修理尺寸应与修理级别相对照，如与修理级别不相符，应圆整到下一个修理级别。

同一台发动机的各汽缸应采用同一级修理尺寸。

（12）根据修理等级计算修理尺寸，填表。

①汽缸的修理尺寸=汽缸修理最大直径+镗磨余量。

②汽缸修理最大直径=修理等级×

修理尺寸级差+标准缸径。

step2.用水压法检测汽缸体裂纹

1．准备汽缸体检测工具——手动试压泵。

2．将被检验的缸体放于专用工作台架上，把汽缸盖连同汽缸衬垫装合在缸体上，并按规定力矩拧紧汽缸盖螺栓。

3．封闭汽缸盖上的出水口，封闭处应密封，不得有渗漏。

4．将试压泵上带橡胶水管的连接盘装于汽缸前部的进水口上，连接部位应密合，不得有渗漏。

三、活塞连杆组的结构认识

活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件

1.活塞

活塞的功用是承受燃烧气体压力，并通过活塞销传给连杆以驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。

2.活塞环

（1）活塞环的组成及作用

活塞环一般是由合金铸铁材料制造的，分为气环和油环两大类。

气环的主要作用是保证汽缸与活塞间的密封性，防止漏气，同时将活塞顶部吸收的大部分热量传给汽缸壁。

油环的作用是布油和刮油，即下行刮油，上行涂油。

这样既可防止机油窜入汽缸燃烧掉，又可减少活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦阻力。

柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。

汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽。

（2）活塞环间隙

端隙：

指活塞环装入汽缸后，在开口处左右两端之间的间隙。

背隙：

活塞与活塞环装入汽缸后，在活塞环背部与活塞环槽之间的间隙。

边隙：

指活塞环侧面与槽平面间的间隙。

3.活塞销

活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。

活塞销与活塞销座孔及连杆小头连接配合方式一般有全浮式和半浮式两种。

4.连杆

（1）连杆的作用

连杆的作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。

并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。

（2）连杆轴瓦

为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。

四、实训2活塞连杆组的拆装与检修

1.首先转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转动至下止点，拆卸连杆螺母，取下连杆轴承盖，并按顺序放好。

2.用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组。

3.用活塞环装卸钳拆下活塞环，观察活塞环上的标记，“TOP”朝向活塞顶。

4.将活塞连杆组浸入60℃热水中，并在热状态下拆下活塞销和活塞。

5.活塞外径检查

（1）用游标卡尺量出活塞头部直径，

（2）用千分尺量出活塞群部直径。

6.安装活塞环

安装活塞环时，第1道环是矩形环，第2道环是锥形环，第3道是油环（组合环），要用活塞环装卸钳依次装好。

注意“TOP”朝向活塞顶。

7.转动曲轴，将第1缸曲柄转到下止点位置，在轴颈处加注少许机油。

8.用夹具收紧各环，按活塞顶箭头方向将活塞连杆总成从汽缸顶部放入缸筒，用手引导连杆使其对准曲轴轴颈，用木锤柄将活塞推入。

取第1缸的连杆轴承盖（带有轴瓦），使标记朝前装在连杆上，并按规定力矩交替拧紧连杆螺母，拧紧力矩为45N•m。

依同样方法，将其余各缸活塞连杆组件装入相应汽缸。

五、曲轴飞轮组的结构特点

曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮、正时齿轮和曲轴带轮等机件组成。

1.曲轴

曲轴的作用是与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。

同时，驱动配气机构和其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。

2．曲拐布置与多缸发动机的工作顺序

各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于汽缸数、汽缸排列形式和发动机的工作顺序。

当汽缸数和汽缸排列形式确定后，曲拐布置就只取决于发动机工作顺序。

以曲轴转角表示的汽缸发火间隔时间，称为发火间隔角，如多缸发动机的汽缸数位i，则发动机发火间隔角为720°

/i。

常见直列四缸发动机发火间隔角为180°

，点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。

3.飞轮

飞轮的主要功用是用来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。

任务实施

1．观察故障原因

2．制定检测顺序

3．制定维修方法

4．检测评分

5．质量分析

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆，让同学真正的掌握曲柄连杆机构的结构与检修。

2.让同学独立完成活塞连杆组的拆装，并检测评分，计入平时成绩。

1．制定故障排除的任务。

2．思考检测的方法。

3.完成检测内容。

4+20

任务2配气机构

1．掌握配气机构的作用与分类。

2．掌握配气机构的组成。

3．正确掌握气门间隙的检查和调整。

4.了解配气相位及影响因素

5.正确掌握配气机构的拆卸和检修。

1．正确掌握气门间隙的检查和调整。

2．正确掌握配气机构的拆卸和检修。

1．配气机构的作用与分类。

4．配气机构的拆卸和检修。

2．配气机构的拆卸和检修。

借助于多媒体课件，讲授配气机构的作用、分类和组成。

通过多媒体视频与老师的操作给学生作出气门间隙检查合和调整、配气机构的拆卸和检修的示范，通过气门间隙检查合和调整、配气机构的拆卸和检修的训练，让学生进一步掌握本任务的技能的技巧，能够独立完成配气机构的检测。

1．配气机构的作用、分类和组成约90分钟。

2.气门间隙的检查和调整约3小时。

3.配气机构的拆卸和检修约5小时。

多媒体课件、发动机台架

配气机构的检测

2.对检修的合理性评分，计平时成绩。

以一辆捷达轿车，在怠速时，发动机发出连续不断、有节奏的“嗒嗒”声。

当正常行驶时，响声随着发动机转速升高而升高，而且变得杂乱。

而该车在高速公路匀速行驶时，发动机温度产生变化，而响声没有明显变化这一故障引入新课。

一、配气机构的作用与分类

配气机构是按照发动机的点火次序和工作循环，适时地开启和关闭各缸的进气门和排气门，使可燃混合气（汽油机）或纯净空气（柴油机）及时地进入汽缸，并使废气从汽缸内排出，实现换气过程

配气机构按照凸轮轴布置位置的不同可分为凸轮轴上置式、凸轮轴中置式、凸轮轴下置式。

二、配气机构的组成

配气机构一般由气门组和气门传动组组成。

气门组的作用是封闭进、排气道；

由气门、气门座与气门座圈、气门导管、气门弹簧等组成。

气门传动组的作用是使进、排气门按配气相位规定的时刻开启和关闭，由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等组成。

1.气门

汽车发动机的进、排气门均为蘑菇形气门，由气门头部和气门杆两部分构成。

2.气门座与气门座圈

汽缸盖上与气门锥面相贴合的部位称为气门座。

气门座的承受工作温度很高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。

气门座圈镶嵌在汽缸盖上。

也有一些铸铁汽缸盖不镶气门座圈，直接在汽缸盖上加工出气门座。

3.气门导管

气门导管的功用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。

4.气门弹簧

气门弹簧的功用是保证气门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产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。

5.凸轮轴

（1）凸轮轴的作用

凸轮轴的作用是凸轮轴通过不断地旋转，推动气门顶杆上下运动，进而控制气门的开启与关闭。

（2）凸轮轴传动机构的分类

凸轮轴由曲轴驱动，其传动机构有齿轮式、链条式及齿形带式。

6.挺柱

挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给机体或汽缸盖。

挺柱可分为机械挺柱和液力挺柱两大类。

7.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。

两端的球头或球座与推杆锻成一个整体。

8.摇臂

摇臂的功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启。

三、实训1气门间隙的检查和调整

Step1.检查气门间隙

（1）拆卸汽缸盖罩，摇转曲轴，使被检查气门处于完全关闭状态。

在气门挺柱落于凸轮基圆位置后检查。

（2）用符合气门间隙的厚薄规插入气门杆与气门摇臂之间，来回抽动厚薄规检查，以拉动厚薄规感觉稍有阻力为合适。

Step2.调整气门间隙

（1）把第一缸活塞调整到压缩上止点位置。

（2）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。

（3）用符合气门间隙的厚薄规，插入气门与气门摇臂之间。

（冷态：

进气门0.20mm，排气门0.25mm）。

（4）边旋入调整螺钉，边抽动厚薄规，至拉动厚薄规感觉稍有阻力为止。

调整好后，固定调整螺母，拧紧锁紧螺母，并复检一次。

（5）按照发动机工作顺序，依次使下一缸处于压缩行程上止点，用逐缸调整法调整该缸进、排气门间隙。

（6）调整完好，安装汽缸盖罩。

四、配气相位及影响因素

1.配气相位的作用

2.进气门的配气相位

3.排气门的配气相位

五、实训2凸轮轴上置式配气机构的拆卸和检修

Step1分解配气机构

以丰田5A发动机为例，分解配气机构。

1．卸下凸轮轴轴承盖紧固螺母，其顺序是先松第1、3、5轴承盖，之后对角交替旋松2、4轴承盖螺母，取出凸轮轴。

2.取出液力挺柱，用专用工具拆下气门锁片，取出气门弹簧，以及气门油封和气门。

step2检修凸轮轴

以丰田5A发动机为例检修凸轮轴。

1．凸轮轴弯曲度的检查：

用顶尖将凸轮轴顶起，检查弯曲（中间轴径的径向跳动）其使用限度为0.10mm。

2．凸轮轴凸轮高度的检查：

用千分尺分别测量凸轮轴高度和基圆，超过使用限度，应更换凸轮轴。

3．凸轮轴轴径直径的检查：

用千分尺测量凸轮轴各轴径直径，用内径千分表测量轴径孔径，注意均应在两处两个方向上测量。

4．凸轮轴轴向间隙的检查：

将凸轮轴装上，用厚薄规测量凸轮轴轴向间隙，其标准为0.05~0.15mm，使用限度为0.30mm。

根据测量结果计算间隙，其标准为0.05~0.091mm，使用限度为0.15mm，任何一个间隙超过使用限度，就应更换凸轮轴或汽缸盖。

1．制定故障类型。

2．制定检测方案

3．检修

回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆，让同学真正的掌握配气机构的检修内容。

2.让同学独立完成配气机构的检修内容，并检测评分，计入平时成绩。

2．预习下一项目。

2+20

项目3发动机五大系统

任务1燃料供给系统

1.掌握燃料供给系的作用和组成。

1.掌握汽油泵的分解。

2.能够熟练完成空气滤清器的更换。

3.能够熟练节气门的清洗。

4.掌握进排气歧管及消音器的检查。

1．燃料供给系的作用和组成。

2．能够熟练完成型空气滤清器的更换。

3.掌握进排气歧管及消音器的检查。

1.能够熟练完成型空气滤清器的更换。

2.能够熟练节气门的清洗。

3.掌握进排气歧管及消音器的检查。

借助于多媒体课件，讲授燃料供给系的作用和组成。

通过教师进行实训项目的示范，通过对燃油供给系的各项训练，让学生进一步掌握燃油供给系检修的技巧。

1．燃料供给系的作用和组成约60分钟。

1.汽油泵的分解约2小时。

2.空气滤清器的更换约3小时。

3.节气门的清洗约3小时。

4.进排气歧管及消音器的检查约3小时。

多媒体课件、发动机台架。

燃油供给系的检测。

2.对实训项目完成质量评分，计平时成绩。

以一辆桑塔纳轿车发动机起动困难。

经技术人员检测得知是燃油压力过低所导致。

这个事例对课程进行引入。

知识连接

一、燃料供给系统的作用和组成

1.燃料供给系统的作用

燃料供给系统的功用是将空气与雾化后的汽油充分混合，向发动机提供可燃混合气，并对可燃混合气的供给量及其浓度进行有效的控制，使发动机在各种工况下都能连续、稳定运转。

同时将燃烧后的废气经净化处理后排入大气。

2.化油器式汽油发动机燃料供给系统的组成

化油器式汽油发动机机燃料供给系统主要由汽油供给装置和进排气装置组成

二、燃料供给系统主要装置的构造

1．汽油供给装置

（1）汽油箱

（2）汽油滤清器

（3）汽油泵

（4）化油器

2.进排气装置

三、实训1汽油泵的分解

1.拧松汽油泵的紧固螺丝，取下上体。

2.拆下汽油泵膜片与压盘，取出膜片。

3.拆下汽油泵的膜片弹簧和顶杆。

四、实训2空气滤清器的更换

1.拧松进气软管的卡箍，使进气软管与空气滤清器进气口分离。

2.拧松空气滤清器外壳紧固螺丝，取下空气滤清器外壳，拿出旧的滤芯。

3.检查滤芯的损坏程度，并清洁干净，必要时可更换新的滤芯。

4.用抹布清洁空气滤清器壳体内部及上盖，装回清洗过或新的滤芯。

五、实训3节气门的清洗

1.用起子松开节气门卡箍，取下接节气门和空气滤清器的喉管。

2.拧松节气门体的固定螺丝并取下节气门体，用化清剂清洗节气门，特别是注意清洗节气门内腔的积炭。

3.将清洗干净后的节气门晾干后装回到发动机上。

六、实训4进、排气歧管及消音器的检查

1.首先检查进、排气歧管有无破裂、变形；

歧管垫片是否烧穿；

排气管接口垫片处是否漏气。

若歧管破裂、垫片烧穿应更换新件；

若接口垫漏气应紧固连接螺栓或更换接口垫。

2.检查进、排气歧管固定螺丝、螺母是否拧紧，若未拧紧，用套筒拧紧。

3.检查消音器外壳是否破裂；

安装是否牢固；

若