发动机教案3.docx

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发动机教案3

山西省农业机械化学校教案

授课日期

2013、9、16

时间分配

复习提问5　　分钟

所需学时

4

内容讲授　　　分钟

累计学时

课堂小结　5　　分钟

课　　　　　题：

项目二曲柄连杆机构的构造与检修

任务1气缸盖与气缸垫的构造与检修

教　学　目　的：

1、掌握发动机气缸盖、气缸垫的构造

2、掌握发动机气缸盖、气缸垫的正确拆装和检修

教　学　重　点：

发动机气缸盖、气缸垫的正确拆装和检修

教　学　难　点：

汽油发动机的燃烧室

教学方法及教改手段：

理实一体教学

教　学　用　具：

丰田-5A解剖发动机；EQ6100发动机

教材分析及教学内容：

项目二曲柄连杆机构的构造与检修

一、功用：

将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

二、组成

 1、机体组：

由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫等不动件组成。

2、活塞连杆组：

由活塞、活塞环、活塞销和连杆运动件组成。

3、曲轴飞轮组：

由曲轴、飞轮、曲轴正时齿轮、皮带轮等组成。

任务1气缸盖、气缸垫的构造与检修

相关知识：

一、气缸盖

1、气缸盖的功用

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共同构成燃烧室。

2、气缸盖的结构

气缸盖内部有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道、缸盖螺栓孔、润滑油道，有燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机）。

水冷式发动机气缸盖内有与气缸体相通的冷却水套。

气缸盖的下平面用于密封气缸和构成燃烧室，气缸盖的上空间用于安装配气机构的凸轮轴。

由于形状复杂，气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁制造。

小型汽油机采用铝合金气缸盖，如桑塔纳、捷达、富康等轿车发动机均采用铝合金气缸盖。

3、汽油机燃烧室

汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。

燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。

汽油机常用燃烧形状有如图所示的三种。

（1）盆形燃烧室：

其特点为：

1）气门平行于气缸轴线；

2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；

3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和HC排放较高而NO的排放较低。

（2）楔形燃烧室：

其特点为：

1）气门斜置，气流导流较好，充气效率高；

2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流；

3）燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO的排放稍高。

（3）半球形燃烧室：

其特点为：

1）气门成横向V型排列，因此气门头部直径可以做得较大，换气好；

2）火花塞位于燃烧室的中部火焰行程短，燃烧速度最高，动力性、经济性最好。

是高速发动机常用的燃烧室；

3）CO和HC排放最少，而NO的排放较高。

二、气缸垫

1、作用：

保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气、漏油。

2、构造

（1）金属—石棉垫：

（见a、b）外包铜皮和钢片，且在缸口、水孔、油道口周围卷边加强，内填石棉（常掺入铜屑或钢丝，以加强导热）。

（2）金属骨架—石棉垫：

以编织的钢丝网（图c）或有孔钢板（图e）为骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口处用金属片包边。

（3）纯金属垫：

（见图e）由单层或多层金属片（铜、铝或低碳钢）制成，用于某些强化发动机。

3、安装注意：

金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬平面。

因卷边一面会对与其接触的平面造成压痕变形。

三、气缸盖的检修

1、气缸盖的清洁

主要是缸盖燃烧室积炭的清除以及水套内水垢的清洗。

（1）气缸盖积炭的清洁：

积炭是燃料和润滑油在高温下和氧化作用下的产物。

手工清除积炭常用金属丝刷，为防刮伤工作表面（尤其是气门和气门座等部位），不可使用尖锐的金属工具。

清除前应先配制清洗液浸泡气门座和燃烧室内的积炭，待积炭软化后再用刷子清除。

（2）清洗水垢：

水套中的水垢可用酸性或碱性溶液清除。

铸铁缸盖水垢可用浓度8%～10%的盐酸溶液，并将等于盐酸量3%的若丁缓蚀剂加注入水套，浸透2～3h后排出，再用清水冲洗。

铝合金气缸盖水垢可在1L水加入100g磷酸、50g铬酐搅拌后加入水套中，浸泡30～60min后放出，再用清水洗净。

2、气缸盖的损伤和检修

气缸盖的主要损伤形式有裂纹和变形等。

（1）裂纹：

裂纹会导致冷却液与机油的泄漏，是缸盖报废的主要原因。

产生裂纹的原因主要有：

在冬天及寒冷地区较长时间停放时，未加注防冻液或未及时放水而冻裂；发动机处于高温状态时加入大量冷水，或因水垢积聚过多而散热不良而使水道壁产生裂纹；

汽缸体和气缸盖裂纹的检查一般采用水压试验法。

试验时，应用专用的盖板封住汽缸体水道口，用水压机将水压人缸体水道中，要求在0．3～o．4MPa的压力下保持约5min，应没有任何渗漏现象。

当镶换汽缸套（于式）时，应在镶好汽缸套后再进行一次水压试验。

汽缸体在焊接修理后，也应进行水压试验。

汽缸体和气缸盖裂纹的修理方法有黏结法、焊接法等几种。

在修理中，应根据裂纹的大小、裂纹的部位、损伤的程度以及技术能力、设备条件等情况，灵活而适当地选择。

汽缸盖出现裂纹一般应予以更换。

（2）变形

气缸盖变形主要是指与气缸体的接合平面翘曲变形。

气缸盖变形将造成气缸密封不严，漏气、漏水、漏油，烧蚀气缸垫；降低发动机动力；加剧气缸不均匀磨损；使发动机产生异响。

其主要原因是拆装时不按规定顺序和扭矩拧紧螺栓以及不清理螺纹孔，或是由于曲轴轴承座孔处厚薄不均，铸造时残余应力影响所致。

汽缸体与汽缸盖平面发生变形可测量其平面度误差。

汽缸体与汽缸盖接合平面的平面度要求如下：

铝合金气缸体一般为0.25mm，铸铁气缸体一般为0.10mm。

缸盖一般不能超过0.05mm，否则应进行修理或更换。

对铝合金缸盖的变形多用压力校正法修理，即：

将缸盖放置在平台上，用压力机在其凸起部分逐渐加压，同时用喷灯在变形处加热至300～400℃，待缸盖平面与平台贴合后保持压力直到冷却。

对铸铁气缸盖的变形一般采用磨削或铣削方法进行修理。

但切削量不能过大，一般不允许超过0.5mm，否则将改变发动机压缩比。

实践操作：

操作一气缸盖的拆卸

以丰田-5A发动机为例进行实训操作。

首先将丰田-5A发动机其它系统的零件都拆卸下来，只留曲柄连杆机构。

并将其安装在翻转架上，既便于拆装操作，也有利于学生对曲柄连杆机构的认识。

观察汽缸盖螺栓的安装位置与数目。

按从两边向中间交叉拧松的顺序确定螺栓的拆卸顺序。

如图2-6所示：

1　5　9　8　4

1、选择、组装合适的套筒扳手。

2、按顺序分2~3次拧松各螺栓，取出螺栓并顺序摆放。

注意螺栓一排长，一排短，A长B短，如图2-7所示：

3、拆下汽缸盖。

拆下时，如图所示，撬动定位销处容易拆卸，注意不要碰伤汽缸盖。

如图所示。

图2-8缸盖的取下方法

4、取下汽缸垫，最好吊放，以免汽缸垫变形。

操作二气缸盖平面翘曲度的检测

以操作一拆卸的缸盖（丰田-5A发动机气缸盖）为例进行实训操作。

1、认识量具厚薄规

厚薄规又名塞尺，如图2-9所示，主要用来测量两平面之间的问隙。

厚薄规由多片不同厚度的钢片组成，每片钢片的表面刻有表示其厚度的尺寸值。

厚薄规的规格以长度和每组片数来表示，常见的长度有100mm、150mm、200mm、300mm四种，每组片数有2～17等多种。

在汽车维修中，厚薄规常用来测量零件之间的配合间隙，如气门间隙、曲轴轴向间隙等。

测量时，插入间隙感觉稍有阻力为合适。

图2-9厚薄规

2、清洁气缸盖下平面、进气管安装面和排气管安装面

3、用等于或略大于被测平面全长的刀形样板尺或直尺，沿汽缸盖平面的纵向、横向和对角线方向多处进行测量，然后用厚薄规测量其与平面间的间隙，最大间隙即该平面的平面度误差。

如图2-10所示。

4、操作过程中记录测量数据，最后完成工作页的题目。

图2-10气缸盖平面翘曲度的检测

操作三汽缸盖、汽缸垫的安装

以操作一拆卸的气缸盖（丰田-5A发动机气缸盖）为例进行实训操作。

1、清洁汽缸盖、汽缸垫和机体的上平面。

2、安放汽缸垫。

注意汽缸垫的方向，要套在定位销钉上。

3、对准定位销钉安装汽缸盖。

4、顺序装入汽缸盖螺栓。

注意长螺栓、短螺栓不能装反。

5、按从中间向两边交叉拧紧的顺序分2-3次拧到规定力矩29N·m。

如图2-11所示。

注意正确使用扭力扳手。

图2-11汽缸盖拧紧顺序

6、使用角度表按以上顺序拧紧两次90°。

没有角度表时，可以用油漆做记号后拧紧。

7、清洁、整理发动机和工具。

课堂小结：

这次课我们学习了气缸盖、气缸垫的构造与检修，要求同学们知道曲柄连杆机构的作用与组成；气缸盖、气缸垫的正确拆装；气缸盖、气缸垫的结构特点；气缸盖平面翘曲度的检测方法。

了解汽油发动机燃烧室的形式。

实践操作中能正确使用塞尺；正确使用扭力扳手；注意气缸盖螺栓的拧紧、旋松的顺序；注意气缸垫的安装方向。

课后作业

1、机体组主要有哪些零件？

2、怎样拧紧气缸盖螺栓？