第二单元 曲柄连杆机构Word文件下载.docx

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1

动画

曲柄连杆机构作用

了解曲柄连杆机构位置，作用

15m

投影

曲柄连杆机构的组成

掌握曲柄连杆机构的组成

20m

3

工作条件

了解工作条件

35m

4

受力分析

掌握受力情况

板

书

设

计

每节主题

一、复习

二、引入三、功用与组成

曲柄连杆机构的功用是：

把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。

曲柄连杆机构由以下组成：

1.气缸体与曲轴箱组：

主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。

2.活塞连杆组：

主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。

3.曲轴飞轮组：

主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。

四、工作条件及受力分析

在发动机作功时，气缸内最高温度可达2500K以上；

最高压力可达3~5MPa，现代汽车发动机最高转速可达3000~6000r/min；

活塞在气缸内每秒钟要完成约100~200个行程，活塞往复运动的线速度相当大；

此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件还将受到化学腐蚀。

曲柄连杆机构工作时所受的力主要有气体作用力、运动质量惯性力与离心力、相对运动件接触表面的摩擦力等。

六、曲柄连杆机构受力分析

1.气体作用力

2.往复惯性力与离心力

作往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复惯性力。

物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。

这两种力在曲柄连杆机构的运动中都存在。

五、巩固练习

六、总结

教

学

过

程

结

构

知识性练习

1．曲柄连杆机构的作用是什么？

2．曲柄连杆机构的由哪些零部件组成？

3．分析曲柄连杆机构的受力情况。

形成性评价

以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后，必给出相应的练习验证、巩固。

学生基本上全能达到这节课的各项目标。

但最后的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础。

第二讲气缸体与曲轴箱组

气缸体与曲轴箱组

1、了解气缸体与曲轴箱组的作用、气缸体结构形式

2、掌握气缸体与曲轴箱组的各组成部分、发动机气缸排列型式

3、熟悉气缸盖与气缸衬垫、油底壳等零部件的特点

气缸体与曲轴箱组的作用及零部件特点

气缸盖与气缸衬垫、油底壳等零部件特点

详细讲解其意义

气缸体与曲轴箱组组成

了解气缸体与曲轴箱组作用

气缸体结构形式

掌握气缸体结构形式

发动机气缸排列型式

了解排列型式

气缸盖与气缸衬垫、油底壳等零部件的特点

零部件的特点

二、引入

三、气缸体

发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体—曲轴箱，简称为气缸体。

气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。

下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

作为发动机各个机构和系统的装配基体，还要承受高温高压气体作用力，要求气缸体应具有足够刚度和强度。

按结构型式，分三种：

一般式气缸体、龙门式气缸体和隧道式气缸体。

四、气缸盖与气缸衬垫

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一起形成燃烧室。

五、油底壳

油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。

一般采用薄钢板冲压而成。

油底壳的形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。

在有些发动机上，为了加强油底壳内机油的散热，采用了铝合金铸造的油底壳，在壳的底部还铸有相应的散热肋片。

六、发动机的支承

发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支撑支承在车架上。

七、发动机的支承方式

八、巩固练习

九、总结

1．气缸体与曲轴箱组的作用是什么？

2．气缸体与曲轴箱组由哪些零部件组成？

3．气缸体结构形式对曲轴安装的影响？

第三讲活塞连杆组

活塞连杆组

1、了解活塞连杆组的组成

2、掌握活塞、活塞环、活塞销、连杆等零部件的结构特点和工作原理

3、熟悉活塞连杆组的作用

活塞、活塞环、活塞销、连杆等零部件的结构特点和工作原理

活塞的结构特点以及活塞环密封原理

详细讲解其原理及对应措施

活塞连杆组的组成

了解活塞连杆组的组成

活塞连杆组的作用

熟悉活塞连杆组的作用

活塞、活塞环

掌握活塞、活塞环的工作原理

活塞销、连杆

掌握活塞销、连杆的特点

二、引入：

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成

三、活塞

活塞的功用是与气缸盖共同构成燃烧室，承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。

活塞是在高温、高压、高速、润滑不良和散热困难的条件下工作的。

活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与选用的燃烧室型式有关。

分：

平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。

四、活塞销

活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。

五、连杆

连杆的功用：

将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

V型发动机左右两侧对应两气缸的连杆是同支于一个连杆轴颈上的，有三种布置型式：

1.并列连杆式

2.主副连杆式

3.叉形连杆式

现代发动机用连杆轴承是由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。

钢背由厚1~3mm的低碳钢制成，是轴承的基体，减摩层是由浇铸在钢背内圆上厚为0.3~0.7mm的薄层减磨合金制成。

减摩合金能保持油膜，减少摩擦、易于磨合。

六、巩固练习

七、总结

1．活塞连杆组由哪些零部件组成？

2．活塞销的安装特点？

3．气环的密封原理？

第四讲曲轴飞轮组

曲轴飞轮组

1、了解曲轴飞轮组的组成

2、掌握曲轴的结构特点和曲拐的布置

3、熟悉活曲轴扭转减振器和飞轮的作用

曲轴飞轮组的组成，曲拐的布置

采用动画演示

曲拐的布置

详细讲解4、6、8缸发动机的曲拐布置

曲轴飞轮组的组成

了解曲轴飞轮组的组成

熟悉并掌握曲拐布置的原理

曲轴扭转减振器

了解曲轴扭转减振器的作用

飞轮

掌握飞轮的特点、作用

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮（或链条）等组成。

三、曲轴

曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线旋转的力矩，然后通过飞轮输出，另外，还用来驱动发动机的配气机构及其它辅助装置。

四、曲拐的布置

曲轴的形状和各曲拐的相对位置取决于缸数、气缸排列方式和发火次序。

多缸发动机的发火次序时，应使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象（即相邻两缸进气门同时开启）以免影响充气；

作功间隔应力求均匀。

五、曲轴扭转减振器和飞轮

七、总结

1．曲轴飞轮组由哪些零部件组成？

2．六缸发动机曲拐的布置？

3．飞轮的作用与结构？

4．四缸、六缸、八缸发动机的曲拐的布置的做功重叠角计算。

第五讲曲柄连杆机构的维护

曲柄连杆机构的维护

1、了解曲柄连杆机构的维护作业种类

2、掌握曲柄连杆机构的检查与调整

3、熟悉活塞积炭清除方法

曲柄连杆机构的检查与调整

详细讲解

曲柄连杆机构的维护作业种类

了解曲柄连杆机构的维护作业种类

录像短片

曲柄连杆机构的检查

熟悉曲柄连杆机构的检查方法

曲柄连杆机构的调整

掌握曲柄连杆机构的调整方法

活塞积炭清除方法

了解活塞积炭清除方法

曲柄连杆机构的维护作业包括：

测定气缸压缩压力，清除积炭，曲柄连杆机构的检查与调整等。

三、清除积炭

发动机的气缸盖、气缸上沿、活塞顶、活塞环、气门头部及火花塞（或喷油嘴的喷口处）等零件表面，在发动机工作中会粘着一层积炭。

应定期清除。

清除积炭通常用机械和化学方法，或两者并用。

四、曲柄连杆机构的检查与调整

1.曲轴轴承径向间隙的检查与调整

2.曲轴轴向间隙的检查与调整

曲轴的轴向间隙是指轴承承推端面与轴颈定位肩之间的间隙。

用百分表触针顶在曲轴的平衡铁上，再用撬棒将曲轴前后撬动，观察表针摆动数值。

2．曲柄连杆机构如何进行检查与调整？

3．如何进行活塞积炭清除？

4．清除积炭有机、无机溶剂配方优点和缺点。

第六讲曲柄连杆机构的检修

（一）

曲柄连杆机构的检修

（一）

1、了解气缸体与气缸盖的修理

2、掌握气缸修理尺寸的选择

3、熟悉活塞连杆组的修理

活塞连杆组的修理、气缸修理尺寸的选择

气缸修理尺寸的选择

气缸体与气缸盖的修理

了解气缸体与气缸盖的修理

掌握气缸修理尺寸的选择方法

活塞连杆组的修理

熟悉活塞连杆组的修理方法

活塞销、连杆的选配，活塞连杆组的组装

了解选配和组装要点

曲柄连杆机构是发动机的重要机件，其材料、工艺、工作条件、维修质量等因素的影响，直接关系到发动机的使用性能与使用寿命。

三、气缸体与气缸盖的修理

气缸体与气缸盖的主要耗损有：

气缸体上下平面的翘曲变形，气缸体和气缸盖裂纹，气缸的磨损，气缸体上螺纹孔的损坏以及水道孔边缘处的腐蚀等。

四、气缸的镗削

汽车维修行业常用的镗缸设备有T716型单柱金刚镗床和T8011型移动式镗磨缸机。

T716单柱金刚镗床具有刚度好、加工精度和生产率高等特点，T8011型移动式镗磨缸机虽然加工精度较为逊色，但投资少，一机多用，常用于小型维修单位。

1.气缸修理尺寸的选择气缸磨损后，通常采用机械加工方法修复，即修理尺寸法和镶套修复法。

实际中，气缸修理尺寸的级数可用下式确定：

式中：

n—镗后气缸修理尺寸的级数；

Dmax—镗削前气缸的最大直径，mm；

D0—原厂规定气缸的标准直径，mm；

X—气缸的镗磨余量；

ΔD—修理尺寸级差，mm。

五、活塞销、连杆的选配，活塞连杆组的组装

1．如何计算气缸修理尺寸？

2．如何进行活塞销、连杆的选配？

3．活塞连杆组的组装步骤？

4．气缸体与气缸盖的主要耗损形式

第七讲曲柄连杆机构的检修

（二）

曲柄连杆机构的检修

（二）

1、了解曲轴的耗损、检验与校正

2、掌握曲轴飞轮组的修理

3、熟悉曲轴轴承的选配

曲轴飞轮组的修理、曲轴轴承的选配

曲轴轴承的选配

曲轴的耗损、检验与校正

了解曲轴的耗损、检验与校正方法

曲轴轴颈修理尺寸的确定

熟悉修理尺寸的确定方法

曲轴连杆轴颈的磨削

掌握曲轴连杆轴颈的磨削步骤

了解曲轴轴承的选配原则

三、曲轴飞轮组的修理

发动机在修理中必须对曲轴进行检验，查明曲轴的损伤和磨损，分析其原因，并进行正确的修理。

1.曲轴的耗损

（1）轴颈的磨损

曲轴主轴颈和连杆轴颈的磨损是不均匀的，且磨损部位有一定的规律性。

通常，各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧；

而连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。

另外，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损。

2.曲轴的检验与校正

（1）曲轴的检验曲轴的检验主要包括裂纹的检验、变形的检验和磨损的检验。

3.曲轴飞轮组的修理

4.飞轮的修理

四、曲轴轴承的选配

现代汽车发动机的主轴承和连杆轴承普遍采用薄型多层合金（3~5层）的滑动轴承。

1.轴承的耗损

2.轴承的选配

3.轴承的修理

现代发动机的曲轴轴承已按直接选配的要求设计制造，不需要再进行刮削。

但由于我国汽车配件市场尚未完善，考虑到野外作业等特殊情况，仍供应一定数量的有刮削余量的轴承。

1．如何进行曲轴飞轮组的修理？

2．曲轴轴承的选配原则有哪些？

3．曲柄连杆机构的检修主要内容有哪些？

第八讲曲柄连杆机构的故障诊断

曲柄连杆机构的故障诊断

1、了解曲柄连杆机构常见的异响故障种类

2、掌握曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、活塞敲缸响和活塞环响的人工诊断方法

3、熟悉发动机异响诊断仪的使用

曲柄连杆机构常见的异响故障方法

举例讲解

曲轴主轴承响诊断

了解曲轴主轴承响诊断

连杆轴承响

熟悉连杆轴承响

活塞销响与活塞环响

了解活塞销响与活塞环响的特征

活塞敲缸响

掌握活塞敲缸响诊断方法

发动机在运转过程中产生的超过技术文件规定的不正常响声，称之为发动机的异响。

曲柄连杆机构的故障多表现为异响。

异响是现象，其本质是反映着发动机不同性质和不同程度的故障。

所以发动机如在运行中出现异响，应注意诊断、检查、分析原因直至排除。

曲柄连杆机构常见的异响故障有曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、活塞敲缸响、活塞环响等。

其诊断的方法有两种：

人工直观试探法；

异响诊断仪诊断法。

三、常见异响的人工诊断法

人工直观诊断法是常用的诊断方法，应先搞清故障的症状，有何特征及伴随情况，最后由简到繁，由表及里，逐步深入，进行推理分析，最后作判断。

1.曲轴主轴承响

2.连杆轴承响

3.活塞销响

4.活塞敲缸响

5.活塞环响

四、发动机异响诊断仪的使用

1．曲柄连杆机构常见的异响故障种类？

2．曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、活塞敲缸响和活塞环响的诊断方法？

3．如何使用发动机异响诊断仪？

实训一、曲柄连杆机构拆装

1.熟悉曲柄连杆机构的组成及其各主要机件构造、作用与装配关系；

2.熟悉发动机的工作顺序和连杆轴颈排列方式，掌握曲轴轴向定位和防漏方法；

3.掌握曲柄连杆机构正确的分解顺序、要求、方法。

曲柄连杆机构正确的分解顺序、要求、方法。

以桑塔纳发动机或CA6102型发动机为例

现场实物

拆卸发动机外部零件

了解发动机外部零件装配位置

拆卸气缸盖

熟悉气缸盖装配关系

拆卸油底壳、机油滤网、浮子和机油泵

了解油底壳、机油滤网、浮子和机油泵装配位置

拆卸正时齿带轮和活塞连杆组

掌握正时齿带轮和活塞连杆组件拆卸方法

实训教学过程设计

一、实训准备

1、桑塔纳发动机3台

2、EQ6100－1型或CA6102型发动机2台

3、用工具和专用工具5套

4、发动机拆装、翻转架或拆装工作台5套

5、其它（如清洗用料，油盆、搁架等）若干

二、实训组织分成4组，每组8人，采用分组讲解，分组拆装。

三、讲解

1、曲柄连杆机构的拆卸（以桑塔纳轿车为例）

拆卸曲柄连杆机构机件时，应先将发动机外部机件拆卸，如分电器，发电机及V带、水泵、化油器、汽油泵、起动机和机油滤清器等。

对于AFE电控汽油喷射发动机应拆卸节气门体、怠速稳定阀及燃油分配器等。

然后分解正时齿形带机构。

先拆下齿形带护罩，转动曲轴使第一缸活塞处于压缩行程上止点，检查正时记号，凸轮轴正时齿形皮带轮上标记须与气门罩盖平面对齐，最后拆下张紧装置，拆下齿形带。

（1）拆下气缸盖

（2）拆下并分解曲轴连杆机构

2、曲柄连杆机构的装配

曲柄连杆机构的装配质量直接关系到发动机的工作性能，因此，装合时须注意下列事项。

安装顺序一般和拆卸顺序相反。

四、演示

教师在进行曲柄连杆机构拆装前将拆装顺序和注意事项作以讲解，并对重点实训项目进行演示。

五、学生操作

所有学生均动手操作，将发动机拆装部分分成几大部分，分别是附件拆装，曲轴飞轮组拆装，气缸盖拆装等。

六、结束

1.学生整理实训报告。

2.教师整理实训现场，设备。

练习

1.总结曲柄连杆机构拆卸的步骤。

2.解释拆卸正时齿带轮的注意事项。

3.阐述拆卸活塞连杆组时注意事项。

4.总结曲柄连杆机构装配的步骤。

5.解释装配正时齿带轮的注意事项。

6.阐述装配活塞连杆组时注意事项。

实训效果评价

本次实训能有效锻炼学生的动手能力。

通过该项目的实训，学生能掌握曲柄连杆机构拆装步骤以及注意事项。

实训二、曲柄连杆机构的检查调整

1.理解曲柄连杆机构检查调整的重要性；