发动机机械系统检测诊断与修复工作页要点.docx

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发动机机械系统检测诊断与修复工作页要点

目录

项目一机体组与活塞连杆组的结构与检修【教学做一体】1

项目二连杆的检验与校正【分组】11

项目三气缸磨损的检验【教学做一体】15

项目四曲轴飞轮组的结构及检修【教学做一体】19

项目五配气机构结构与检修【教学做一体】25

项目六气门间隙的调整和缸压的测量【分组】29

项目七冷却系统【教学做一体】31

项目八润滑系统【教学做一体】35

项目九喷油器、柱塞泵、调速器构造与检验【教学做一体】37

项目十VE泵、废气涡轮增压器构造与检验【教学做一体】47

项目十一喷油器、喷油泵及调速器的调试【分组】59

项目十二柴油机供油正时调整及故障诊断与排除【分组】65

项目一机体组与活塞连杆组的结构与检修【教学做一体】

一、实训目的

1．掌握机体组零件的类型、结构。

2．了解零件的定位、密封等措施。

3．了解不同零件的各种标记。

4．掌握缸盖和缸体平面度误差检验方法及要求。

5．了解气缸体的水压试验。

6．掌握活塞连杆组零件的形状、结构、材料。

7．掌握零件的连接关系、配合要求、安装标记等。

二、实训设备

1．气缸体

2．干式缸套和湿式缸套

3．不同的活塞连杆组组件

4．活塞销拆装工具

5．游标卡尺

6．内径百分表

7．外径千分尺

8．表面粗糙度样板

9．刀形平尺1000MM、0级

10．厚薄规

11．水平尺300MM、600MM

12．扭力扳手

13．活塞环扩张器

三、学习与实施

1.机体组与活塞连杆组结构分析。

结合实物看图2-1，认识各零部件及相互安装位置。

图2-1机体组与活塞连杆组结构

2．缸体和缸盖有哪些常见损伤？

产生损伤的原因有哪些？

（1）气缸体产生裂纹的原因主要有：

曲轴在高速转动时产生的振动使气缸体的薄弱部位产生裂纹；发动机高温状态时突然加入大量冷水、水垢积聚过多而散热不良或由于穴蚀使水道壁产生裂纹；镶换气缸套时，过盈量选择过大或压装工艺不当造成气缸局部裂纹；装配螺栓时拧紧力矩过大产生螺纹孔裂纹等。

（2）气缸体和气缸盖接合平面的翘曲变形

此类变形通常是由于拆装气缸盖时操作不当，未按气缸盖螺栓规定的拆装顺序和力矩进行操作所造成的。

（3）气缸体上、下平面螺纹口周围凸起

此类变形通常是由于装配时拧紧力矩过大，或螺纹孔未清理干净所造成的。

3．缸体和缸盖损伤的检测与修复

（1）裂纹的检验

l）采用水压试漏是简单有效的水套裂纹检测方法（图2-2）

以343-441kPa的压力向发动机水套内压水，保持5min，认真检查气缸体和气缸盖是否有渗漏。

如有渗漏确定渗漏位置。

图2-2缸体缸盖水压试漏

2）染色渗透剂法检测气缸盖和气缸体裂纹

气缸盖和气缸体经清理并洗净后，用染色渗透剂喷射至被检测部位，如燃烧室、进气口、排气口等，若渗透剂渗入气缸盖和气缸体内部，在表面会显现纹迹，则表示有裂纹存在。

若存在裂纹，记录裂纹所在位置，查阅维修手册，制订修复计划。

缸体和缸盖裂纹检测与修复计划表2-1

裂纹出现的部位

（填写）

在以下合适的选项中打“√”

焊接修复

黏接修复

更换气缸体或气缸盖

（2）变形的检验

图2-3气缸体平面变形图2-4清洁缸体缸盖平面

l）平面变形检测前的准备

检测前必须清洁气缸体和气缸盖的平面（图2-4），否则会影响检测质量。

2）平面变形的检测

①检测量具的认识

刀形尺（图2-5）分别由刀刃口、刀体和刀背所组成。

厚薄规（图2-6）由数片不等厚度的钢片所组成。

每片钢片上都标有厚度尺寸（单位为mm）。

图2-5刀形尺图2-6厚薄规图2-7刀形尺和厚薄规的使用

②刀形尺和厚薄规的使用，如图2-7所示。

检测时刀形尺的刀刃口朝下，刀背朝上，并且把刀形尺垂直地放在被检测的平面上。

选择合适的厚薄规钢片插入刀形尺与被测平面接触之间有空隙（漏光）的位置中。

③气缸体和气缸盖平面度的检测，如图2-8所示。

注意观察刀形尺与被检测平面之间是否有空隙，根据空隙的大小放入合适厚度的厚薄规，要求厚薄规与平面之间存在轻微的摩擦，从而确定该处的变形量。

气缸盖、气缸体的平面度（翘曲变形量）一般≯0．05mm。

气缸盖下平面和气缸体上平面检测时刀形尺放置的位置，如图2-9所示。

对于部分发动机气缸盖进排气歧管接合平面的平面度也有要求，测量时只测量对角线两个位置。

图2-8气缸体和气缸盖平面度的检测图2-9气缸体平面变形检测顺序

记录气缸体和气缸盖平面6个方向的最大变形量，按检测顺序（图2-9）填写表2-2

气缸体和气缸盖平面变形检测记录表表2-2

位置1

（mm）

位置2

（mm）

位置3

（mm）

位置4

（mm）

位置5

（mm）

位置6

（mm）

气缸体上平面

气缸盖下平面

进气歧管侧

对角线1

对角线2

排气歧管侧

对角线1

对角线2

（3）．气缸体和气缸盖接合平面的修整

当检测气缸体或气缸盖的平面度超过技术要求，但又小于允许的修整量时，可对平面进行修磨，部分发动机气缸体或气缸盖的平面度超过技术要求时需要更换，所以确定能否修复要符合维修手册的规定。

表2-3是几种发动机气缸盖和气缸体平面修整量的技术要求。

发动机气缸盖和气缸体平面修整量的技术要求表2-3

车型

发动机型号

气缸盖和气缸体平面修整量（mm）

丰田佳美

2AZ一FE

≯0．10

别克君威

LBS／LW9

≯0．25

广州本田雅阁

F23A3

≯0．10

宝马7E32

M30

≯0．25

如果修整气缸体平面后引起活塞头部凸出，需要加厚发动机气缸垫来解决。

如果修整气缸盖后引起燃烧室容积变化较大，也可通过加厚气缸垫来解决或在燃烧室非重要的位置去除部分的材料来解决。

4．缸体和缸盖的拆装

（1）．气缸盖的拆卸

l）按照正确顺序拆卸气缸盖螺栓（图2-10）用套筒扳手按照图2-10所示的顺序拆卸螺栓。

注意拆卸时不能一次性把螺栓完全拆出，要按照顺序分次进行拆卸，以免造成缸盖的变形。

图2-10拆卸气缸盖螺栓顺序图2-11气缸盖拆卸

2）拆卸气缸盖（图2-11）

使用一把塑料锤轻敲气缸盖的肋部，使气缸盖与气缸体的结合面分离后取出气缸盖。

（2）．气缸盖的安装（图2-12）

l）用铲刀清洁气缸盖和气缸体结合平面，之后用干净抹布擦净气缸盖和气缸体的结合平面。

2）更换气缸垫。

查阅维修手册，明确气缸盖螺栓的紧固方法。

3）用套筒和扭力扳手按由里到外的正确顺序分几次紧固气缸盖螺栓，如图2-12所示。

图2-12紧固气缸盖螺栓顺序

5．活塞连杆组的检验与装配

活塞连杆组的组成如图2-13所示。

在发动机大修时，活塞与活塞环是根据气缸的修理等级重新选配的。

连杆经检测证实无耗损和变形后可继续使用。

活塞销、卡环、连杆小头衬套必须重新更换。

图2-13活塞连杆组图2-14活塞环的泵油效应

（1）活塞环泵油效应

活塞环的泵油效应，如图2-14所示。

发动机工作时，活塞环在环槽中的位置发生改变，这就形成了活塞环的泵油效应，保证了活塞与缸壁之间的润滑。

但如果环槽间隙过大，泵油效应也随之加大，机油消耗量就会增加。

（2）活塞环间隙的检测

l）活塞环端口间隙的检测（图2-15）

图2-15活塞环端口间隙的检测

选配活塞环后，将活塞环略压缩放进气缸中，用倒置的活塞把活塞环推进气缸，使活塞环处于水平位置，用厚薄规进行端口间隙的检查。

每道活塞环都要进行检测。

记录所检测的活塞环端口间隙（见表2-4）

活塞环端口间隙的检测表2-4

间隙

气缸

第一道环端口间隙（mm）

第二道环端口间隙（mm）

油环刮油片端口间隙（mm）

一缸

二缸

三缸

四缸

如果端口间隙过大，则要重新选配活塞环。

如端口间隙过小，可进行加工修复。

用锉刀加工环口（图2-16）：

加工环口时，只能用锉刀锉削活塞环端口的一侧。

锉刀用力应均匀，加工后重新检测活塞环的端口间隙。

2）活塞环侧隙的检测（图2-17）

图2-16加工活塞环端口图2-17活塞环侧隙的检测

检测时把活塞环放进对应环槽内，如图2-17所示。

此时应感到有上下方向的间隙，把相应厚度的厚薄规插进活塞环与环槽之间进行检测。

若环槽间隙过大容易造成窜油，若环槽间隙过小容易被卡在环槽中，使密封效能下降。

如活塞环侧隙不符合要求，则要重新选配活塞环。

在表2-5中记录所检测的活塞环侧隙。

活塞环侧隙检测表2-5

间隙

气缸

第一道气环环槽侧隙（mm）

第二道气环环槽侧隙（mm）

一缸

二缸

三缸

四缸

3）查阅维修手册，制订修复计划（见表2-6）

活塞环修复计划表2-6

技术参数

各道活塞环

活塞环端隙的技术要求（mm）

活塞环侧隙的技术要求（mm）

在以下合适的地方打“√”

可以使用

重新装配

第一道气环

第二道气环

油环

（3）活塞直径与活塞油膜间隙的检测（图2-18）

用外径千分尺测量活塞裙部的直径（查阅维修手册，确定测量点的位置），用量缸表测出气缸直径，它们的差值即活塞油膜间隙。

图2-18活塞直径与活塞油膜间隙的检测图2-19活塞、连杆、活塞销

若活塞油膜间隙过大会加大泵油效应和工作噪声，零件寿命减少。

应根据气缸的尺寸等级，重新选配整组活塞和活塞环，或者重新更换气缸套，或更换气缸体。

（4）活塞销的检测与选配

1）活塞销的认识（图2-19）

活塞销是一根空心的圆柱体，安装在活塞座孔中。

在发动机大修时，更换活塞的同时也需更换活塞销及连杆小头衬套。

2）活塞销及座孔直径的检测（图2-20）

活塞销选配后，在安装前要进行活塞销外径和活塞销座孔内径的检测。

使用测微计检测活塞销座孔直径。

如果过盈量不符合要求，可对活塞销座孔和连杆小头衬套进行铰削加工。

图2-20活塞销外径、座孔内径的检测图2-21给活塞加温

（5）检测活塞销与座孔的吻合程度

全浮式活塞销在常温下，销与座孔的过盈配合量一般为0．0025一0．0075mm。

所以不能直接把活塞销装进销座孔内。

首先要将活塞加温，如图2-21所示。

把活塞加温至80-90℃后取出，在活塞销的工作表面和销座孔上涂上机油，用大拇指可以将活塞销推入活塞销座孔内，如图2-22所示。

图2-22活塞销与座孔吻合程度的检测图2-23活塞、活塞销、连杆的组装

（6）活塞、活塞销、连杆的组装（图2-23）

组装前，将活塞加热到80-90℃，零件的工作表面涂上机油，连杆小头孔与活塞销座孔对好，通过专用工具，压入活塞销。

活塞与连杆组装时一定要注意安装标志，活塞销装配后其两端要装上新的卡环。

1）活塞环的装配

装配活塞环要使用活塞环扩张器，如图2-24所示。

使用时将扩张器的扩张口对正活塞环的开口位置，然后按动手把，使活塞环张开。

图2-24活塞环扩张器图2-25活塞环的安装

安装活塞环时要注意环的朝向，在环开口端面上有记号，记号的一面朝上。

各道活塞环的端口应按技术要求错开一定的角度。

首先安装油环，再安装气环，如图2-25所示。

第一道环的端口放在45°的位置上。

因为活塞未达到最大膨胀量时，活塞销轴线方向容易发生泄漏，推力方向由于侧压力的作用影响环端口的强度。

用手安装油环，如图2-26所示。

注意不要过分张开油环刮片和油环衬簧。

图2-26油环的安装

四、回答问题：

1．安装活塞连杆组时，如何确保不损伤气缸内壁？

2．如果主轴承盖螺栓是塑性域螺栓，如何检查其技术状况是否良好？

3．在拆卸、检测和安装曲柄连杆机构时，如何确保活塞、活塞梢、活塞环、连杆、轴承和轴承盖等与气缸的对应关系？

安装活塞、连杆和轴承盖时，如何确保其正确的安装方向？

第10页（共10页）

项目二连杆的检验与校正【分组】

一、实训目的

1．熟悉连杆检验与校正设备。

2．掌握连杆检验与校正方法。

3．熟悉连杆衬套铰削设备。

4．掌握连杆衬套铰削过程、方法、要求。

二、实训设备

1．不同的活塞连杆组组件。

2．连杆检验仪。

3．可调铰刀。

4．钳工工作台。

5．被测连杆。

6．铜套。

7．厚薄规。

三、学习与实施

连杆在工作中由于受到一些非正常的因素作用会发生变形，连杆的变形有弯曲与扭曲两种。

1．连杆变形的检验

连杆弯曲是指连杆小头轴线与大头轴线不平行，如图3-1所示。

连杆扭曲是指连杆小头轴线与大头轴线不在同一平面上，如图3-2所示。

若发动机气缸体发生泄漏而使冷却液或机油进入燃烧室，由于液体不可被压缩，当活塞与连杆往上运动时，可能会造成连杆的弯曲。

连杆一旦发生弯曲，轻则造成气缸的不正常磨损（偏缸或拉缸），严重时会导致连杆折断，连杆一旦发生折断，气缸体有可能被打穿。

（1）采用连杆校验仪检测连杆的变形（图3-3）

连杆校验仪能检验连杆的弯曲和扭曲的程度和方向。

检验时，将连杆大头的轴承盖按规定力矩拧紧（注意不要装轴承），将心轴装入连杆小头衬套承孔中，然后将连杆大头套装在支承轴上，通过调整定位螺钉使支承轴扩张，将连杆固定在校验仪上。

图3-1连杆弯曲图3-2连杆扭曲

测量工具是一个带有V形槽的“三点规”，三点规上三点构成的平面与心轴垂直，两下测点的距离为l00mm，上测点与下测点连线的距离也是l00mm。

图3-3连杆校验仪图3-4连杆弯扭的检验a）弯曲度；b）扭曲度

（2）检验连杆的弯曲和扭曲（图3-4）

测量时，将三点规的V形槽靠在心轴上并推向检验平板。

l）如三点规的3个测点都与检测的平板接触，说明连杆不变形；

2）若上测点与平板接触，两下测点不与平板接触且和平板的距离一致；或两下测点与平板接触，上测点不与平板接触，说明连杆弯曲，可用厚薄规测出测点与平板之间的间隙，为连杆在l00mm长度上的弯曲度，如图3-4a）所示。

3）若只有一个下测点与平板接触，另一下测点与平板的间隙是上测点与平板间隙的两倍，这时下测点与平板的间隙为连杆在l00mm长度上的扭曲度，如图3-4b）所示。

4）若一个下测点与平板接触，另一个下测点的间隙不等于上测点间隙的两倍。

下测点与平板的间隙为连杆在l00mm长度上的扭曲度，而上测点间隙与下测点间隙的一半的差值为连杆在l00mm长度上的弯曲度。

5）在表3-1中记录连杆弯扭量。

查阅维修手册，制订修复计划

连杆弯扭量及修复计划表3-1

发动机

型号

连杆扭曲量（在l00mm长度上）（mm）

连杆弯曲量（在l00mm长度上）（mm）

该发动机对连杆扭曲的技术要求（在l00mm长度上）（mm）

该发动机对连杆弯曲的技术要求（在l00mm长度上）（mm）

请在以下合适选项打“√”

符合技

术要求

修复

更换

2．连杆的校正

（1）连杆扭曲的校正（图3-5）

连杆固定在专用夹持器上，校正器夹持着连杆的杆身，然后用力扳转校正器，持续2-4min后再拆出连杆进行检测，如果已经被校正，对连杆进行加温（400-500℃），然后保温0．5-lh，目的是消除残余应力。

（2）连杆弯曲的校正（图3-6）

进行连杆弯曲校正时，连杆弯曲拱的一面朝向压头固定好，然后转动压校仪手柄至压头对连杆杆身有较大压力时停止，持续2-4min后取出连杆再进行检测。

如果已经被校正，则对连杆进行加温（400一500℃）然后保温0．5-lh，目的是消除残余应力。

图3-5连杆扭曲的校正图3-6连杆弯曲的校正

四、回答问题

1、为什么要先校正扭曲变形，然后校正弯曲变形？

项目三气缸磨损的检验【教学做一体】

一、实训目的

1．掌握气缸圆度、圆柱度误差及直径的检验方法。

2．了解镗缸、磨缸设备。

3．熟悉镗、磨气缸的工艺过程。

4．掌握气缸修理尺寸、镗削尺寸的计算方法。

二、实训设备

1．T716单柱金刚镗床一台。

2．M4215珩磨机一台。

3．气缸体

4．量缸表、千分尺、塞尺及常用工具数套。

5．干式缸套和湿式缸套

6．游标卡尺

三、学习与实施

发动机气缸有3种构成方式：

无缸套气缸、干式缸套气缸、湿式缸套气缸。

无缸套气缸：

气缸与缸体制成一体，与活塞接触的内表面没有镶套，多数汽油发动机铸铁缸体采用这种形式，它结构简单，加工面少，气缸刚度也较好。

为了提高气缸表面的抗磨性，整体式结构缸体全部采用合金铸铁。

而有缸套的气缸只需缸套采用较好的耐磨材料，而其缸体则采用一般铸铁或铝合金。

干式缸套气缸：

干式缸套是一个耐磨性好的薄壁套筒，将缸套压入气缸套承孔，再对内表面进行精加工。

干式缸套不与冷却水直接接触，所以导热性较差，气缸套与气缸孔加工要求较高，但缸体可采用一般铸铁，气缸直径小于120mm的高速发动机多采用干式缸套。

湿式缸套气缸：

湿式气缸套是一个外表面直接与冷却液接触的厚壁套筒，壁厚应保证有足够的强度和刚度，一般为缸径的5％—10％。

湿式气缸套导热性好，便于更换，气缸体铸造简单，材料可按需选择。

缺点是气缸体刚度差，容易漏水。

1．气缸磨损的检测

（1）检测前的准备工作

l）量缸表的结构与装配，如图4-1所示。

①量缸表结构量缸表由百分表和测量附件组成，百分表的表面上有100个小格，每小格为0.01mm。

表面上的大指针偏转一圈（即表面上小指针偏转一格）相当于1mm，表盘可以转动，上面刻有“0”。

②量缸表装配将表的芯轴插入表杆内孔，使芯轴与表杆内孔推杆接触，表芯轴插入的深度一般使大表针转动0.20-0.50mm。

根据气缸的标准直径（或用游标卡尺测得的气缸缸口的最小直径——测量发动机轴向和活塞推力方向的所有气缸缸口直径，最小缸口直径定为该发动机的标准缸径），选择合适的置换杆装入量缸表的下端，如图4-1所示。

2）校正量缸表尺寸。

用台虎钳固定外径千分尺，将外径千分尺校准到被测气缸的标准尺寸，再将量缸表校准到外径千分尺的尺寸，并使伸缩杆有1一2mm的压缩行程，调整完毕应锁紧置换杆，然后旋转表盘使大指针对准“0”位。

（2）气缸测量位置的确定与测量

图4-1量缸表的结构图4-2气缸磨损的检测位置

1一推力方向；2一轴向

各截面缸径记录表表4-1

气缸

截面

第一缸

第二缸

第三缸

第四缸

第五缸

第六缸

上

截面

轴向方向直径（mm）

推力方向直径（mm）

中截面

轴向方向直径（mm）

推力方向直径（mm）

下截面

轴向方向直径（mm）

推力方向直径（mm）

每个气缸确定3个测量截面（A、B、C），如图4-2所示。

将量缸表测杆伸入气缸的上部测量第一道活塞环在上止点位置时所对应的气缸壁，摆动量缸表，当指针指示到最小读数时即表示测杆已垂直气缸轴线，这时可以读取读数，上下移动测杆，找到上部最大磨损部位。

将缸表下移，测量中部、下部（通常是距离气缸下边缘10mm处，具体位置见维修手册）的读数，每个截面分别测量出发动机轴向和活塞推力方向两个直径。

在表4-1中记录各截面的缸径。

2．计算各气缸的圆度值、圆柱度值和气缸最大的磨损量。

步骤：

l）计算气缸的圆度误差

在同一气缸3个横截面上，计算出每个截面两个测量值的差值的一半，最大值则为该气缸的圆度误差。

2）计算气缸的圆柱度误差

在纵截面中，直径最大值与最小值之差的1／2即为气缸的圆柱度误差：

圆柱度值＝（∮max一∮min）／2

圆度与圆柱度的技术要求一般≯0．05mm。

3）计算气缸的最大磨损量

气缸最大磨损量＝∮max一∮0

∮max是各气缸直径中最大的直径，∮0是原气缸直径。

气缸最大的磨损量的技术要求一般是≯0．20mm。

计算出各气缸的圆度、圆柱度及最大的磨损量并填写表4-2。

气缸的圆度、圆柱度及最大磨损量计算值表4-2

缸别

一

二

三

四

五

六

圆度值

（mm）

圆柱度值

（mm）

最大磨损量

（mm）

气缸最大圆度值（mm）

气缸最大圆柱度值（mm）

气缸最大的磨损量（mm）

3．气缸的镗削修复

采用镗缸修复法对气缸进行修复，修复前必须要确定修理等级。

（l）气缸修理等级的级差

国产汽车一般为四级，每0．25mm为一级。

进口汽车有的只有两级，每0．25mm或0．50mm为一级，有的没有修理等级，一旦气缸磨损大于允许值就更换缸套、镶缸套或更换气缸体。

（2）气缸镗削修复修理等级的确定

气缸最大的磨损直径－发动机原气缸缸径十加工余量

加工余量一般选0.10-0.15mm。

例如：

气缸的原缸径是92.00mm，磨损后其最大的缸径是92.20mm，确定对气缸进行镗削修复的修理等级。

（92.20－92．00）十0.10﹦0.30（mm），由于每0.25mm为一级，所以对该发动机所有的气缸进行加大二级修理尺寸的修复，并选配同一修理尺寸的同组活塞与活塞环。

为保证最好效果，镗缸时尽可能使加工尺寸最小。

发动机气缸的圆度、圆柱度或最大磨损量中只要有一个数值大于技术要求，则所有气缸都必须按同一修理尺寸进行修复。

4．气缸的珩磨

镗缸获得合适的缸径，而珩磨获得合适的油膜间隙。

许多发动机修理商和制造商镗出的缸径恰好是加大活塞的尺寸。

当缸体经过镗缸达到标准的加大尺寸（加大的活塞直径）后，缸体需要珩磨加工。

有经验的操作人员使用珩磨设备将缸径再扩大0.03一0.08mm（参照标准油膜间隙），这一尺寸正好是活塞和气缸的标准油膜间隙。

5．更换气缸套

气缸的磨损大于技术要求时，除了进行镗削修复或更换气缸体外还可用更换气缸套的方法进行修复。

湿式气缸套的更换：

取出旧缸套后，清洁气缸体内的锈蚀与污垢，尤其是气缸体与气缸套的配合定位位置和密封圈接触的位置。

压入新气缸套前先把密封圈和垫片放置好再把气缸套压进气缸体中。

6．镶缸套

气缸进行第一次镶缸套时，应选用外径尺寸最小的气缸套，并根据选用的气缸套外径尺寸和维修手册的要求，加工发动机的气缸（加工后成为气缸套的承孔）到稍微小于气缸套的外径约0.08mm，以保证气缸套与承孔结合紧密牢固，导热性能好。

将气缸体加热到90℃，同时将气缸套置于冰水中，之后将气缸套压入气缸体中。

气缸套镶进发动机后要重新检测气缸直径，然后再对气缸进行机械加工。

通常更换干式气缸套、镶缸套、气缸镗削和珩磨一般由汽车维修企业外部协助的专项维修厂家