发动机教案4.docx
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发动机教案4.docx
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发动机教案4
山西省农业机械化学校教案
授课日期
2013、9、18
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2气缸体、油底壳的构造与检修
教 学 目 的:
1、熟悉汽缸体、油底壳的构造
2、掌握汽缸的检测方法
教 学 重 点:
汽缸的检测方法
教 学 难 点:
量缸表的正确使用
教学方法及教改手段:
理实一体教学
教 学 用 具:
丰田-5A发动机的气缸;农用车柴油发动机气缸
教材分析及教学内容:
任务2气缸体、油底壳的构造与检修
回忆上次课的内容,导入这次课的学习任务。
相关知识:
一、汽缸体
1、气缸体的结构
气缸体是安装发动机各机构和系统的基础件。
通常将气缸体与曲轴箱铸为一体,笼统地称为气缸体。
气缸体内引导活塞做往复运动的圆筒就是气缸,气缸外面制有水套以散热。
曲轴箱上有主轴承座孔,还有主油道和分油道。
气缸体材料分别采用灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和铝合金制造。
汽缸体
曲轴箱
2、气缸的排列形式
(1)直列式:
多用于六缸以下的发动机。
(2)V型式:
它缩短了发动机的长度,多用于八缸以上的发动机。
(3)对置式:
是V型的特殊形式。
3、曲轴箱的型式
(1)平分式
定义:
主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上。
特点:
刚度小,前后端呈半圆形,与油底壳接合面的密封较困难。
应用:
中小型发动机。
(2)龙门式
定义:
主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面。
特点:
刚度较大,油底壳前后端为一平面,密封简单可靠。
应用:
大中型发动机。
(3)隧道式
定义:
主轴承座孔不分开。
特点:
刚度最大,主轴承同轴度易保证,主轴承用滚动轴承。
应用:
负荷较大的柴油机。
二、气缸套
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸,整体式气缸强度和刚度都好能承受较大的载荷,这种气缸对材料要求高,成本高。
广泛采用在气缸体内镶入耐磨性较好的气缸套,而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成,这样,既延长了使用寿命,又节省了好材料。
根据是否与冷却水接触,汽缸套有干式和湿式两种。
(1)干式缸套
定义:
其外表面不直接与冷却水接触。
特点:
1)壁厚较薄(1mm~3mm);
2)与刚体承孔过盈配合;
3)不易漏水漏气。
(2)湿式缸套
定义:
其外表面直接与冷却水接触。
特点:
1)壁厚较厚(5mm~9mm);
2)散热效果好;
3)易漏水漏气;
4)易穴蚀。
定位:
1)径向:
靠上下两个凸出的、与气缸体间为动配合的圆环带A和B。
2)轴向:
利用缸套上部凸缘与缸体相应的台阶。
密封:
1)下部:
靠1~3个耐热耐油的橡胶密封圈。
2)上部:
缸套顶面高出缸体0.05mm~0.15mm,当气缸盖螺栓拧紧后,缸套与缸体凸台接合处、缸套与缸垫接合处,承受较大的压紧力,具有防止水套漏水、气缸漏气和保证缸套定位的作用。
三、油底壳
1、功用:
贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。
2、构造:
(1)用薄钢板冲压而成。
(2)内部设有稳油挡板,以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。
(3)最低处有放油塞。
(4)曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。
油底壳故障案例
故障案例一:
广州本田雅阁轿车发动机冷车时工作正常,热车后转速只能达到4500r/min
故障现象:
一辆广州本田雅阁2/3L轿车,该车冷车时发动机工作正常,而热车后最高车速只能达到130km/h。
无负荷时加油,发动机转速只能达到4500r/min。
行驶中只要发动机转速低于4500r/min或车速低于130km/h,动力均正常。
故障排除:
用故障诊断仪检查发动机电控系统,无故障码存在。
根据经验,发动机加不上油的故障原因有:
①燃油系统有故障;燃油压力低,喷油器堵塞,燃油滤清器脏,燃油泵损坏等。
②点火系统有故障;火花塞、高压线等元件有故障。
③发动机控制单元有故障。
④发动机机械部分有故障。
按此思路,对各部件做如下检查:
(1)、检查燃油系统压力。
将燃油压力表连接燃油管路中,检测燃油系统压力在260~310kPa之间,拔下真空管,故障也存在。
后来又将喷油器拆下检查,发现喷油器有点脏,于是进行了清洗,但故障症状一点也没有改善。
(2)、检查点火系统。
观察各缸的火花塞跳情况,发现火花都很强。
后来又用替换法更换火花塞和高压线实验,故障也没有排除。
(3)、检查发动机控制单元。
发动机控制单元故障较难检测。
经测量发动机控制单元的电源线和搭铁线都正常,于是更换控制单元试验,但故障仍然存在。
(4)、检查机械方面。
测量气缸压力,正常。
检查各缸的工作情况,没有发现缺缸现象。
诊断工作由此陷入了僵局,该检查的都检查了,还能有什么地方漏掉呢?
仔细思考了一下,还有一些系统没检查,但润滑系和冷却系不会影响发动机转速升高吧。
这时,忽然想起该车有可变气门正时及气门升程电子控制机构(即VIEC),该机构由发动机控制单元控制,在发动机高速运转时,可以同时改变进气门的正时与升程,可以充分发挥发动机强劲的动力。
于是决定检查VIEC。
按电路图对其线路及电磁阀进行了检查,没发现故障。
于是连接机油压力表,测量机油压力。
起动发动机,使发动机达到正常工作温度,怠速时机油压力为70kPa。
标准值为3000r/min,机油压力约为300kPa。
标准值为:
怠速时≥70kPa,转速为3000r/min时≥300kPa。
显然,机油压力过低。
这样一来须拆下油底壳检查。
将车辆用汽车升举架举起,这时发现油底壳变形了。
可能是行驶过程中被障碍物撞的。
将油底壳拆下,校正后装复,再试车,故障排除。
但是,机油压力过低,机油压力报警灯为何不报警呢?
打开点火开关起动发动机后,机油压力报警灯均不亮,看来机油压力报警灯线路有故障。
经检查发现机油压力开关插接器的导线在根部折断了,因有胶皮包着,所以没发现。
对本故障进行分析如下:
由于油底壳变形,引起机油压力下降,导致VIEC工作异常。
因为VIEC只在大负荷时才工作,所以,发动机转速较低或车速较低时,车辆正常工作,而当发动机大负荷工作后,VIEC工作异常,必然影响发动机正常工作。
通过排除此故障,得到了很多启示:
排除故障时,一定要多考虑,特别是对于一些有新结构的车型,更要细致地研究,不能拿老观念、老思路来排除故障。
四、气缸体的损伤形式
气缸体的主要损伤形式有裂纹、变形和磨损等。
裂纹、变形的检修和气缸盖的相同。
气缸的磨损程度是决定发动机是否需要大修的重要依据之一。
只有掌握了气缸磨损规律,了解气缸的磨损原因,才能在使用中减轻气缸磨损,并延长发动机使用寿命。
气缸正常的磨损有一定的规律性
轴向截面的磨损:
正常情况下,在活塞环的有效行程范围内呈上大下小的不规则锥形磨损,在第一道活塞环上止点稍下的部位磨损最大,形成一明显台阶,通常称为“缸肩”。
而在活塞环接触不到的部位几乎没有磨损,即在油环下止点部位,气缸几乎没有磨损。
气缸的锥形磨损如图2-17所示。
径向截面的磨损:
气缸沿圆周方向的磨损呈不规则的椭圆形,磨损最大部在气缸沿高度磨损最大的截面上。
不同气缸磨损随气缸结构、使用条件的不同而异,一般是前后或左右方向磨损最大。
图2-17气缸的锥形磨损
1-金属屑磨料磨损;2-正常磨损;3-灰尘磨料磨损;4-酸性腐蚀磨损
实践操作
以丰田-5A发动机为例,检测气缸的磨损程度,即气缸圆度和圆柱度的测量。
1、认识量缸表
量缸表又称内径百分表,主要用来测量孔的内径,如气缸直径、轴承孔直径等。
量缸表主要由百分表、表杆和一套不同长度的接杆等组成,如图2-18所示
图2-18量缸表
表杆的测量头端部有可换接杆,根据测量不同的直径,选用不同的接杆。
百分表刻度为100,指针在圆表盘上转动1格为0.01mm,小指针移动1格为1mm。
使用量缸表时,右手拿住表杆上的绝热套,左手握住表杆的下部的测量体。
测量时,要保持量缸表的活动测量杆同气缸轴线垂直(当摆动量缸表时,其指针指示到顺时针最小值时,即表示测量杆已垂直气缸轴线),如图2-19所示
图2-19量缸表的正确使用
2、组装和校对量缸表
(1)清洁气缸套,用游标卡尺测量缸套内径。
(2)检查百分表的灵敏性和准确性,确认完好。
按测得的缸套直径选择合适的可换测量杆。
(3)将百分表装在表杆上,使百分表有1—2mm的预压量。
(4)将测量杆装在量缸表杆上,放入气缸内确定长度,旋动可换量杆使两量头间的间距比缸套名义内径大1mm左右,然后紧固可换量杆。
(5)调整好外径千分尺,擦净外径千分尺的两测量面,并用随尺提供的标准棒校准外径千分尺。
(6)将距离调至缸径理论直径值并锁紧。
(7)用外径千分尺两测量面卡住量缸表两测量头,转动百分表盘,使大指针对“0”,注意在以后的测量中均不能转动表盘,记下百分表小指针的读数,再复查一下可换量头是否紧固。
3、测量
(1)确定测量位置,沿气缸套轴线方向的3个位置确定测量部位:
测量位置上活塞在上止点时第一道气环对应的缸壁位置。
距离气缸顶10mm
测量位置中当活塞位于行程中点时,第一道活塞环对应的缸壁位置。
测量位置下活塞在下止点时活塞裙部对应的缸壁位置。
距离气缸底10mm
每个位置上测量两个方向:
平行于曲轴中心线方向A-A和垂直于曲轴中心线方向B-B。
如图2-20所示
(2)用右手握住内径量表表杆,将活动量杆放置到要测量位置。
(3)右手握住表架左右稍做摆动,这样,可换量杆沿缸套母线稍做上下移动,观察表杆摆动时百分表大指针的偏转,最小值时就是该处内径的相应尺寸,记录百分表的读数。
将内径量表分别移到其它要测量的部位,按以上方法可测得其它各处内径的相应尺寸。
记录测量的数据
4、确定气缸最大磨损量
计算气缸套的圆度、圆柱度误差:
同一方向不同截面上的两个直径差值的一半为圆柱度值,其最大值为气缸的圆柱度误差;
同一截面不同方向的两个直径差值的一半为圆度值,其最大值为气缸的圆度误差;计算最大磨损量:
缸套实测缸径与基本直径的差值的一半的最大值为最大磨损量。
以气缸最大磨损量为依据,来确定发动机气缸的修理尺寸。
当汽缸磨损后,可以用修理尺寸法修复。
可以对汽缸进行镗削或磨削修理。
课堂小结:
这次课我们学习了汽缸体、油底壳的构造与检修。
要求同学们知道汽缸体、油底壳的结构特点;掌握气缸的检测;能正确拆装油底壳。
课后作业:
1、气缸什么位置磨损最大?
2、什么是干式气缸套?
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- 发动机 教案