汽车发动机构造与维修一体化教程项目二ppt课件.pptx

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1、2018,汽车发动机构造与维修一体化教程,02,项目二 发动机曲柄连杆机构的检修,学习目标,机体组主要由机体、曲轴箱、汽缸盖和汽缸垫等零件组成。,引导问题一 机体组由哪些部分组成？,1.机体,（1）机体的工作条件及要求,(2)机体的类型,直列式机体,V形机体,W型机体,机体根据汽缸的排列方式可分为直列式、V 形、W 形和水平对置式等,汽缸体根据制造材料的不同，常见的有铸铁汽缸体和铝合金汽缸体。,汽缸体根据冷却方式的不同分为风冷式和水冷式，汽车发动机一般采用水冷式。,汽缸体根据是否有汽缸套可将汽缸体分为整体式和缸套式。,汽缸套有干式汽缸套和湿式汽缸套。,湿式气缸套,干式气缸套,（3）机体的结构,

2、一般情况下，水冷式机体的结构主要由水套、油道、曲轴支撑座等组成。,水冷式机体,轴承支架,2.曲轴箱,汽缸体下部用来安装和封闭曲轴的部分为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。,上曲轴箱与汽缸体铸成一体，曲轴轴线与机体下表面在同一平面上的为一般式曲轴箱，便于加工、工艺性好,下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，又称为油底壳。,3.气缸盖,1.功用和工作条件,2.材料和结构特点,3.燃烧室,4.进、排气道,汽缸盖是配气机构的安装基体，也是汽缸的密封盖，与汽缸及活塞顶部组成燃烧室为了保证汽缸的密封性，汽缸盖应具有足够的强度、刚度和散热特性，确保不会产生损坏和较大变形。,现 有车用汽油机汽缸盖基本上都

3、采用铝合金材料。部分柴油机上也有采用铝合金材料。汽缸盖是结构复杂的箱形零件。,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。对燃烧室基本要求为结构尽可能紧凑，散热面积小，使混合气在压缩终了时形成一定的气流运动，提高混合气燃烧速度。,进、排气道是进、排气管与燃烧室相连的通道，通过进、排气门控制打开或关闭。,气缸盖,常见燃烧室形状,进、排气道,引导问题二 气缸垫的作用和结构是怎样的?,汽缸垫装于汽缸盖和汽缸体之间，保证汽缸盖与汽缸体间的密封，防止发动机漏气、漏水或漏油，汽缸垫上有冷却水和润滑油流通孔等,引导问题三 活塞连杆组由哪些部分组成?,活塞是作为一个整体通过锻造或铸造成型后加工而成的，通常把活塞分为三

4、个部分，即活塞顶部、活塞头部和活塞裙部,图2-18活塞,1.工作条件及要求,活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞要有足够的刚度和强度；良好的导热性，耐高压、耐高温、耐磨损；重量轻，尽可能减小往复惯性力。铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金。,2.活塞顶部,活塞顶部是燃烧室的底部，承受气体压力，其形状、位置和大小与燃烧室的具体形式有关。,3.活塞头部和活塞环槽,活塞头部是活塞环的安装部位，常指第一道活塞环槽到活塞销孔以上的部分，又称防漏部。活塞头部具有密封和传热的作用，与活塞环一起密封汽缸，防止可燃混合气泄漏到曲轴箱内，同时将部分热量通过活塞环传递到汽缸

5、壁。为减少活塞头部向裙部的传热，常采用一定的结构措施，如把油环槽内的回油孔设计成相对较长的环槽，具有隔热的作用。,4.活塞裙部,活塞裙部指从油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，如图2-18所示。,图2-18活塞,活塞裙部对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。活塞裙部的长短取决于侧压力和活塞直径。为减小裙部摩擦，有些活塞在裙部涂有石墨层，如图2-20所示。,图2-20活塞裙部石墨层,为减小活塞质量，应当尽量缩短活塞裙部的长度，但活塞在往复运动过程中，如果受力不均匀会造成活塞以活塞销为中心的摆动。为了最大限度地防止这种现象，现代活塞常把与活塞销孔平行的侧面(两侧的推

6、力面)下端的长度加长，即拖板式活塞(图2-21)。,图2-21拖板式活塞,1）活塞裙部采用椭圆结构,图2-22 活塞裙部变形,图2-23 活塞裙部椭圆结构,2）活塞采用锥形结构,图2-24活塞受压变形,图2-25锥形活塞结构,3）活塞采用双金属组合,图2-26双金属活塞,4）裙部开绝热膨胀槽,图2-27开槽活塞,5）活塞销偏置,图2-28 活塞销是否偏置对工作过程的影响,6）活塞的冷却,图2-29活塞的冷却,活塞环是具有弹性的开口环，分为气环和油环,活塞环,(1)工作条件及要求,活塞环在高温、高压、高速和润滑困难的条件下工作，特别是第一道环。活塞环弹性好、强度高、耐磨损。活塞环采用的材料有耐热

7、不锈钢、优质碳素钢、球墨铸铁、合金铸铁等。,(2)气环,气环密封原理,各活塞环断面,2.扭曲环,1.矩形环,3.锥面环,4.梯形环,5.桶面环,扭曲环工作示意图,(3)油环,槽孔式油环,槽孔撑簧式油环,钢带组合油环,油环的作用是储存一部分机油对活塞与缸壁之间进行润滑并刮除缸壁上多余的机油，防止机油进入燃烧室。,槽孔式油环断面形状,槽孔撑簧式油环断面形状,钢带组合油环示意图,活塞销连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。,工作条件及要求,活塞销的结构,活塞销形状,活塞销的安装,活塞销全浮式安装,连杆组连接活塞与曲轴，功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运

8、动。连杆组主要受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷。最大压缩载荷出现在做功行程上止点附近，最大拉伸载荷出现在进气行程上止点附近。在压缩载荷和连杆组作平面运动时产生的横向惯性力的共同作用下，连杆体可能发生弯曲变形。,连杆功用及工作条件,连杆的结构,连杆小头,小头的结构形状取决于活塞销的尺寸及其与连杆小头的连接方式。,活塞与连杆小头压力分配,连杆小头与活塞销的连接,连杆小头结构,连杆杆身,连杆大头,连杆杆身结构,连杆大头切分形式,连杆大头定位,V型发动机连杆,V型发动机连杆,连杆螺栓,连杆螺栓是使剖分的连杆大头的轴承与杆身固接的螺栓。,连杆螺栓,连杆轴瓦,连杆轴瓦,引导问题四 曲轴飞轮组的结构是怎样的？,

9、曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件等组成,曲轴飞轮组,曲轴把活塞连杆组传来的气体作用力转变为旋转的动力，用以驱动汽车传动系统、发动机的配气机构和其他辅助装置，如水泵、机油泵、发电机、风扇等。,1.工作条件及要求,1.曲轴,曲轴把活塞连杆组传来的气体作用力转变为旋转的动力，用以驱动汽车传动系统、发动机的配气机构和其他辅助装置，如水泵、机油泵、发电机、风扇等。,（1）工作条件及要求,曲轴高速旋转时，承受周期性变化的气体作用力，惯性力及其力矩的共同作用，受力大且复杂，承受弯曲、扭转等交变载荷的冲击。因此，曲轴需要保证足够的刚度和强度，具有良好的抗冲击载荷能力和抗弯曲、抗扭转疲劳强度，且轴颈应有足够

10、的承压面，耐磨损和润滑良好。,（2）曲轴的材料及加工,曲轴一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进行精加工。现代汽车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴。为提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，圆角处要经滚压处理。,（3）曲轴的结构,曲轴的结构,2.主轴颈,1.曲拐,3.连杆轴颈,4.曲柄臂和平衡重,曲轴的支撑形式,曲轴离心力和平衡重,曲轴的平衡重,(4)曲轴的润滑,曲轴中的油道,(5)曲轴偏置,曲轴偏置,（6）曲柄布置,四冲程四缸发动机的点火顺序和曲拐布置,四缸四冲程发动机曲拐布置,点火顺序为1-2-2-4-2工作循环表,点

11、火顺序为1-2-4-3工作循环表,四冲程直列六缸发动机的点火顺序和曲拐布置,点火顺序为1-5-2-6-2-4工作循环表,六缸四冲程发动机曲拐布置,四冲程V形八缸发动机的点火顺序,V型8缸发动机曲拐布置,点火顺序为1-8-2-4-2-6-5-7-2V型8缸四冲程发动机工作循环表,2.扭转减震器,在发动机工作过程中，经连杆传给连杆轴颈的作用力大小和方向都是周期性变化的，曲轴各个曲拐的旋转速度也呈周期性变化。安装在曲轴后端的飞轮转动惯量大，可以认为是匀速旋转，由此造成曲轴各曲拐的转动与飞轮不同步，这种现象称为曲轴的扭转振动。,汽车发动机常采用的减振器型式有橡胶扭转减振器、硅油扭转减振器和硅油一橡胶扭

12、转减振器等。,扭转减震器,曲轴皮带轮安装在曲轴的前端，用于驱动各种辅助装置。有些发动机的曲轴皮带轮在皮带轮金属盘之间的夹缝中镶人橡胶，利用橡胶的弹性来吸收、抑制振动。,曲轴皮带轮,3.主轴承,主轴承与连杆轴承一样，由上、下两片轴瓦对合而成，承受交变载荷和高速摩擦，应具有足够的抗疲劳强度，且摩擦小、耐磨损和腐蚀。多采用薄壁钢背轴瓦，内表面浇铸有耐磨合金层。,止推轴承结构,4.飞轮,飞轮是一个较重的铸铁或精冲钢板圆盘，用螺栓固定在曲轴后端的接盘上，转动惯量大，用来贮存做功行程的能量，克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴尽量均匀地旋转,飞轮的结构,引导问题五 平衡轴的作用和结构是怎样的？

13、,现代汽车发动机特别重视乘坐的舒适性和振动噪声，须将引起发动机振动和噪声的不平衡力和不平衡力矩降低到最小。曲轴的平衡重只能平衡旋转惯性力和力矩，而往复惯性力及其力矩的平衡需采用专门的平衡机构。,直列四缸一、二阶往复惯性力示意图,双平衡轴机构,直列三缸机的一阶和二阶往复惯性力矩都不平衡，部分发动机采用单轴平衡机构将一阶往复惯性力矩平衡，平衡轴与曲轴转速相同、方向相反。,单平衡轴机构,引导问题六 如何进行气缸压力的检查？,拆卸节气门体,拆卸火花塞,拆下节气门体、火花塞和继电器座盖。,拆下燃油泵继电器,起动发动机（约4秒），发动机以最低300转/分的转速运转，检查所有气缸的压缩压力，对每个汽缸重复测

14、量23次,逐次测量所有的汽缸,然后取平均值并记录于表2-1,检测气缸压力,比较压缩压力值，最大压力差不得超过100Kp。,安装燃油泵继电器。,安装继电器支架盖、火花塞和节气门体。,引导问题七 如何进行活塞的检查？,1.活塞环间隙测量,活塞环间隙,(2).活塞环间隙测量,用塞尺在气缸内张紧活塞环并用塞尺测量活塞环端隙.,用塞尺检查活塞环在活塞环槽中的垂直间隙，即侧隙.,2.活塞直径测量,活塞的待测位置,测量活塞的外径,3.活塞环选配,引导问题八 如何进行曲轴的检查？,将千分表安装在发动机气缸体前面的固定装置中，并将千分表吸盘紧靠曲轴放置并进行调整。,测量曲轴的纵向间隙。,拆下千分表,曲轴轴向间隙

15、检查,2.曲轴不圆度检查,拆下曲轴轴承紧固螺栓，并取下曲轴轴承盖。,将千分表连接到发动机气缸体上的托架上，并将千分表吸盘紧靠曲轴轴颈放置并进行调整,平稳地转动曲轴，检查曲轴的旋转间隙。最大允许的旋转间隙为0.03毫米。,拆下千分表。,安装千分表,1,2,3,4,安装曲轴轴承盖。分三遍拧紧2个曲轴轴承盖螺栓。第一遍紧固至50N.m，第二遍紧固至45，第三遍紧固至15,将变平的塑料线（箭头）的宽度与量尺对比,将塑料线间隙规（挠性塑料线）围绕连杆轴颈的整个宽度方向展开,拆下2个凸轮轴轴承盖螺栓,3.检查曲轴轴承间隙,安装塑料间隙规,引导问题九 如何进行缸体的检查？,使用游标卡尺测量缸径后获得基本尺寸

16、，利用这些长度作为选择合适杆件的参考,测量缸径图,量缸表需要经过装配才能使用,装配好的量缸表,将百分表插入表杆上部,安装百分表图,将外径千分尺调至所测缸径尺寸，并将千分尺固定在专用固定夹上，对量缸表进行校零,量缸表校零,当大表针逆时针转动到最大值时，旋转百分表表盘使表盘上的零刻度线与其对齐,对齐百分表零刻度,慢慢地将导向板端（活动端）倾斜，使其先进入汽缸内，而后再使替换杆件端进入,放入量缸表,在测定位置维持导向板不动，而使替换杆件的前端做上下移动并观测指针的移动量，当量缸表的读数最小且量缸表和汽缸成真正直角时，再读取数据,读取量缸表数值,（一）工作准备,1.实训台架进入工位前，将工位清理干净；

17、2.准备好相关工具设备并摆放在工具车中；3.将实训台架摆放在在工位上；4.准备好相关的资料备查。,（二）作业安全,1.穿好工作服和工作鞋；2.去除手上佩戴的首饰、手表和挂件。,（三）参考步骤,引导问题十 如何进行缸体的检查？,1.检测气缸压力，若部分缸气缸压力低于规格则需更换相关部件。,2.活塞、连杆和轴承的拆卸,安装曲轴扭转减振器螺栓,沿发动机旋转的方向将活塞1和4设置到上止点,使用油性笔标记带连杆轴承盖的1和4缸连杆,沿发动机旋转的方向在曲轴扭转减振器上将曲轴转动180。标记带连杆轴承盖的2和3缸连杆。拆下气缸2和3的4个连杆轴承盖螺栓。拆下连杆轴承盖和连杆轴承。将活塞2和3从气缸中推出并

18、拆下活塞2和3。,拆卸2和3缸活塞,01,02,03,04,05,将活塞、连杆和轴承浸泡在零件浸泡溶剂中去除油渍，并使用压缩空气吹干净。,用活塞环钳拆下活塞环,如图,用一个被挫成楔形的开口活塞环除去凹槽中的油碳。,用塞尺在气缸内张紧活塞环并用塞尺测量活塞环端隙,如图,用塞尺检查活塞环在活塞环槽中的侧隙,如图,3.活塞、连杆和轴承的清洁和检查,拆卸活塞环,测量端隙,测量侧隙,数据记录表,4.曲轴和轴承的拆卸、清洁和检查,将千分表安装在发动机气缸体前面的固定装置中，并将千分表吸盘紧靠曲轴放置并进行调整,测量曲轴的纵向间隙。纵向移动曲轴，读数，允许的曲轴轴向间隙：0.1000.202mm。,拆下千分

19、表,1,2,3,4,将千分表连接到发动机气缸体上的托架上，并将千分表吸盘紧靠曲轴轴颈放置并进行调整。,拆下千分表,拆下曲轴轴承紧固螺栓，并取下曲轴轴承盖,平稳地转动曲轴，检查曲轴的圆度间隙。,(2)曲轴不圆度检查,安装塑料间隙规,将塑料线间隙规（挠性塑料线）围绕连杆轴颈的整个宽度方向展开。,安装曲轴轴承盖。分三遍拧紧2个曲轴轴承盖螺栓。第一遍紧固至50N.m，第二遍紧固至45度，第三遍紧固至15度。,拆下2个曲轴轴承盖螺栓。,将变平的塑料线（箭头）的宽度与量尺对比。,(3)检查曲轴轴承间隙,安放塑料线间隙规,对比塑料线间隙规宽度,5.汽缸体的清洁和检查,清除衬垫配合面上的密封材料，如图。在清洗

20、槽中，用适合于铝的溶剂清洁发动机缸体和下部曲轴箱。,用干净的水或蒸气冲洗发动机气缸体。,清洁油道、盲孔。,清除密封材料,给气缸和机加工表面喷上发动机机油。,检查螺纹孔。用螺旋状刷清洁螺纹孔。,检查发动机气缸体密封面的长度和宽度方向上是否有凹陷。,沿对角线检查发动机气缸体是否变形。,清除下部曲轴箱油底壳侧的衬垫配合面上的密封材料,检查曲轴主轴承孔。,如果曲轴轴承孔超出规格，则更换发动机气缸体和底板。,使用量缸表检查缸径。检查是否存在以下情况：磨损、变锥形、跳动量和起棱。如不合格则更换汽缸体。,6.活塞环的装配,(1)用活塞环扳手插入活塞中，并使“TOP”朝上,(2)设置活塞环开口位置。,使用活塞

21、环扳手安装活塞环,活塞环开口位置,7.曲轴、活塞、连杆和轴承的安装,安装曲轴轴承夹，用机油润滑轴承夹。,安装曲轴。,安装曲轴轴承盖1至4。,给后曲轴轴承盖的凹槽涂上黑色粘性密封剂，安装新的曲轴轴承盖螺栓。分3遍拧紧曲轴轴承盖的螺栓：第一遍紧固至50N.m，第二遍紧固至45度，第三遍紧固至15度。,用清洁的发动机机油润滑活塞环、活塞、气缸内表面，安装连杆轴承盖2和3并用机油润滑轴承夹。,安装4个新的连杆轴承盖螺栓，分3遍拧紧：第一遍紧固至35N.m，第二遍紧固至45度，第三遍紧固至15度。,将曲轴旋转180,安装连杆轴承盖1和4并用机油润滑轴承夹，如图。,安装4个新的连杆轴承盖螺栓，分3遍拧紧：

22、第一遍紧固至35N.m，第二遍紧固至45度，第三遍紧固至15度。,按标准力矩和角度拧紧连杆轴承,8.装复其他各部件,按照顺序和工艺要求装复气缸盖、正时皮带、附件等。,引导问题十一 如何检修冷却液进入燃烧室故障？,1,2,3,4,汽缸盖检查,安装汽缸盖,拆卸汽缸盖,更换汽缸垫,引导问题十二 如何检修发动机缺火且内部下方有异常的噪声故障？,1,2,3,4,5,6,拆卸汽缸盖,拆卸活塞连杆组,曲轴和轴承的拆卸、清洁和检查,活塞环的装配,曲轴、活塞、连杆和轴承的安装,装复其他各部件,发动机动力不足故障检修评价表,参考书上表2-7,汽车轻量化的主要指导思想：在确保稳定提升性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱。,汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度，降低耗材用量；,采用计算机进行结构设计。,采用轻质材料。,采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。,引导问题十三 汽车轻量化是指什么？,汽车轻量化的主要途径是：,ONLY BEAUTIFUL AND FRESH SPEAKING LESSON PPT,2018,感谢聆听 批评指导,