曲柄连杆机构构造维修.docx

资源描述

曲柄连杆机构构造维修.docx

《曲柄连杆机构构造维修.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《曲柄连杆机构构造维修.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

曲柄连杆机构构造维修.docx

曲柄连杆机构构造维修

第2章曲柄连杆机构的构造与维修（10学时）

第一讲概述、气缸体、汽缸盖的构造与检修

教学内容

概述、气缸体、汽缸盖的构造与检修

计划

学时

教学目标

1、了解曲柄连杆机构的作用、组成、工作条件和受力分析

2、掌握汽缸体的结构、汽缸的排列方式及汽缸体的检修

3、熟悉汽缸盖、汽缸垫的结构，掌握缸盖的检修。

项目

内容

解决措施

教学重点

汽缸体的结构、缸体、缸盖的检修

彩图、视频演示

教学难点

修理尺寸的确定

举实例详细讲解修理尺寸的确定

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间

动画

曲柄连杆机构

了解曲柄连杆机构功用、组成及动力传递

5min

投影

曲柄连杆机构

掌握曲柄连杆机构的组成、各主要部件的结构及检修

25min

视频短片

汽缸体

掌握汽缸体的结构

5min

汽缸套

掌握缸套的形式及构造

5min

汽缸排列

熟悉汽缸的排列形式

5min

汽缸盖

熟悉汽缸盖结构

5min

板

书

设

计

每节主题

第2章曲柄连杆机构的构造与维修

2.1概述

2.1.1功用与组成

功用是：

把燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。

组成：

1．机体组

2．活塞连杆组

3．曲轴飞轮组

2.1.2工作条件及受力情况

1．工作条件

2．受力情况

（1）气体作用力

（2）往复惯性力与离心力

（3）摩擦力

2.2气缸体、气缸盖构造与检修

2.2.1气缸体和曲轴箱

1．基本结构

2．气缸与气缸套

3．气缸体的结构型式

4．气缸排列方式

气缸排列方式基本上有三种：

单列式、双列式（V型）和对置式

5．油底壳

2.2.2气缸盖和气缸垫

1．气缸盖

2．气缸垫

2.2.3发动机的支承

2.2.4气缸体、气缸盖的检修

1．气缸体与气缸盖的损伤

（1）裂纹

（2）变形

（3）磨损

1）气缸磨损规律

气缸正常的磨损特点是不均匀磨损：

在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形磨损，最大磨损部位在第一道活塞环上止点稍下的部位；在端面上的磨损呈不规则的椭圆形，一般是前后或左右方向磨损最大；磨损量不大于0.01mm／10000km。

气缸的锥形磨损特点

2）气缸磨损的原因

2．气缸体与气缸盖的检修

（1）气缸体与气缸盖变形的检修

气缸体与气缸盖接合平面的平面度

主轴承承孔直径、圆度和圆柱度的检测

气缸轴心线与主轴承承孔轴心线垂直度的检测

（2）气缸体与气缸盖裂纹的检修

（3）气缸磨损的测量

通过测量，主要是确定气缸磨损后的圆度、圆柱度，根据气缸的磨损程度，确定发动机是否需要进行大修，以及确定修理尺寸。

圆度误差是指同一横截面上磨损的不均匀性。

用同一横截面上不同方向测得的最大与最小直径差值之半作为圆度误差。

圆柱度误差是指沿气缸轴线的轴向截面上磨损的不均匀性。

其数值是被测气缸表面任意方向所测得的最大与最小直径差值之半。

气缸圆度公差：

汽油机为0．05mm，柴油机为0．065mm。

气缸圆柱度公差：

汽油机为0．20mm，柴油机为0.25mm。

如超出此范围，则应进行镗缸修理。

（4）气缸的修理

1）气缸的镗削

2）气缸的磨削。

3．气缸的镶套。

4．气缸盖的拆装

（1）气缸盖螺栓的拧紧力矩

（2）气缸盖螺栓的拆装顺序。

（3）气缸盖应在冷态时拆卸

教

学

过

程

结

构

设

计

知识性练习

1.发动机镶入气缸套有何优点?

什么是干式气缸套?

什么是湿式气缸套?

2.试述气缸体与气缸盖裂纹和变形损伤的原因。

3.试述气缸的磨损特点及原因分析。

4．如何检验气缸的磨损?

如何确定气缸的修理尺寸?

5．气缸盖拆装时应注意那些？

形成性评价

每一个知识点，必给出相应的练习、操作、巩固。

练习贯穿于整节课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，学生的理解深入程度不同。

本节课的内容大部分为结构、基础概念，主要零部件的检修方法及技术标准。

要掌握为以后的学习奠定基础。

第二讲活塞连杆组的构造与检修

教学内容

活塞连杆组的构造

计划

学时

教学目标

1、熟悉活塞连杆组的作用

2、了解活塞连杆组的组成

3、掌握活塞、活塞环、活塞销、连杆等零部件的结构特点

项目

内容

解决措施

教学重点

活塞、活塞环的结构特点

彩图、视频、教具演示

教学难点

活塞的结构特点以及活塞环密封原理

详细讲解其原理及相应措施

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间

投影

活塞连杆组的组成

了解活塞连杆组的组成

25min

投影

活塞连杆组的作用

熟悉活塞连杆组的作用

20min

视频短片

活塞

掌握活塞的结构特点

5min

活塞环

活塞环的结构及密封原理

5min

连杆

连杆的结构特点

5min

轴承

轴承的结构及定位

5min

板

书

设

计

每节主题

2.3活塞连杆组的构造与检修

2.3.1活塞连杆组的构造

功用：

组成：

活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成。

1．活塞

（1）活塞的功用：

①是与气缸盖共同构成燃烧室，②是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。

（2）活塞的工作条件：

在高温、高压、高速、润滑不良和散热困难的条件下工作的。

（3）活塞的结构：

①活塞顶部分：

平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。

②活塞头部

③活塞裙部

作用是为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。

2．活塞环

（1）气环

①功用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的气体窜入曲轴箱；同时还将活塞头部的热量传给气缸，再由冷却水或空气带走；另外，还起到刮油、布油的辅助作用。

一般发动机上每个活塞装有2～3道气环。

②气环的结构

端隙△1：

一般为0.25mm～0.50mm之间。

侧隙△2：

第一道环因工作温度高，一般为0.04mm～0.10mm；其他环一般为0．03mm～0.07mm。

油环的侧隙较小，一般为0.025mm～0.07mm。

背隙△3：

一般为0.5mm～1mm，油环的背隙较气环大，目的是增大存油间隙，以利于减压泄油。

③气环的密封原理

（2）油环

①整体式油环

②组合式油环

3.活塞销

①活塞销的功用：

连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。

②活塞销结构

4.连杆

（1）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。

（2）V型连杆的三种布置型式：

并列连杆式

主副连杆式

叉形连杆式

5.连杆轴承

（1）连杆轴承的结构

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。

6.巩固练习

7.总结

教

学

过

程

结

构

设

计

知识性练习

1．活塞的主要作用和组成如何?

试述活塞工作时变形的原因及其规律。

2．活塞、活塞环、活塞销选配时应分别注意什么问题?

3．连杆的功用是什么?

它有几种结构型式?

有何安装标记?

形成性评价

每一个知识点，必给出相应的练习、操作、巩固。

练习贯穿于整节课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，学生的理解深入程度不同。

本节课的内容大部分为结构、基础概念，主要零部件的检修方法及技术标准。

要掌握为以后的学习奠定基础。

第三讲活塞连杆组的构造与维修

教学内容

活塞连杆组的检修

计划

学时

教学目标

1、掌握活塞、活塞环、活塞销的选配。

2、掌握连杆的检修

3、熟悉活塞连杆组的组装

项目

内容

解决措施

教学重点

活塞、活塞环的选配，连杆的的检修

彩图、教具演示，详细讲解

教学难点

活塞环的选配，连杆的的检修

举例详细讲解

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间

投影

活塞的选配

掌握活塞的选配方法

25min

投影

活塞环的选配

掌握活塞环的选配及环的检查

25min

投影

活塞销的选配

掌握活塞销的选配

20min

投影

连杆的检修

连杆的检查和校正

25min

板

书

设

计

每节主题

2.3活塞连杆组的构造与检修

2.3.2活塞连杆组的检修

1．活塞的选配

（1）活塞的耗损

（2）活塞的选配

①选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。

②同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。

活塞应成套选配，以保证其材料和性能的一致性。

③在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求。

2．活塞环的选配

（1）活塞环的耗损

（2）活塞环的选配

1）活塞环的弹力检验

奥迪轿车发动机第一道气环弹力为8．5N～12．8N、第二道气环弹力为7．5N～11．3N、油环弹力为35N～52．5N。

2）活塞环的漏光度检验

活塞环漏光度的技术要求是：

在活塞环端口左右30°范围内不应有漏光点；在同一活塞环上的漏光不得多于两处，每处漏光弧长所对应的圆心角不得超过25°，同一环上漏光弧长所对应的圆心角之和不得超过45°；漏光处的缝隙应不大于0．03mm，当漏光缝隙小于0．015mm时，其弧长所对应的圆心角之和可放宽至120°。

3）活塞环“三隙”的检验

（1）端隙

（2）侧隙

（3）背隙

3．活塞销的选配

（1）活塞销的耗损

（2）活塞销的选配

（3）活塞销座孔的修配

配合要求是：

在常温下，汽油机的活塞销与销座配合间隙为0．0025mm～0．0075mm，与连杆衬套的间隙为0．005mm～0．010mm且要求活塞销与衬套的接触面积在75％以上；柴油机活塞销与销座的过盈量较大，过盈量一般为0．02mm～0．05mm．与连杆衬套的间隙也比汽油机大，一般为0．03mm～0．05mm。

4．连杆的修理

（1）连杆变形的检验与校正

1）连杆变形的检验

2）连杆变形的校正

（2）连杆衬套的修复

新衬套的外径应与小端承孔有0．10mm～0．20mm的过盈，以防止衬套在工作中发生转动。

过盈量也不可过大，否则会在压装时将衬套压裂。

5．活塞连杆组的组装

通常是采用热装合方法进行活塞与连杆的装配。

方法是：

活塞置入水中加热至353K～373K，取出后迅速擦净，将活塞销涂以机油，插入活塞销座推过连杆衬套，直至另一端销座的外边缘，然后装入锁环。

两锁环的内端应与活塞销有0.10mm～

0.25mm的间隙。

否则锁环将被顶出造成拉缸。

锁环嵌入环槽中的深度，应不少于丝径的2/3。

活塞与连杆组装时，要注意两者的缸序和安装方向，不得错乱。

活塞与连杆一般都标有装配标记

6.巩固练习

7.总结

教

学

过

程

结

构

设

计

知识性练习

1．活塞、活塞环、活塞销选配时应分别注意什么问题?

2．汽车维修中，如何检验和校正连杆的弯曲度和扭曲度?

3．怎样装配活塞连杆组件?

有何技术要求?

形成性评价

每一个知识点，必给出相应的练习、操作、巩固。

练习贯穿于整节课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，学生的理解深入程度不同。

本节课的内容为活塞连杆组主要零部件的检修方法及技术标准。

要掌握为以后的学习奠定基础。

第四讲曲轴飞轮组的构造与维修

教学内容

曲轴飞轮组

计划

学时

教学目标

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

4、掌握曲轴、飞轮的检修

项目

内容

解决措施

教学重点

曲轴的结构、曲拐的布置，曲轴的检修

采用动画、视频演示

教学难点

曲拐的布置、修理尺寸确定

详细讲解4、6、8缸发动机的曲拐布置，修理尺寸的确定

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间

视频

曲轴

了解曲轴的结构

5min

动画

曲拐的布置

四、六缸曲拐的布置

20min

视频

飞轮

飞轮的结构

5min

投影

曲轴、飞轮

掌握曲轴、飞轮的检修

30min

板

书

设

计

每节主题

2.4曲轴飞轮组构造与维修

2.4.1曲轴飞轮组构造

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。

1.曲轴

（1）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。

（2）曲轴的构造

曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴和后端凸缘等组成。

一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。

曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列方式。

直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数；

V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。

2．曲轴轴承

曲轴推力轴承的型式有两种：

①翻边轴承的翻边部分；②单制的具有减摩合金层的推力片。

3．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。

（1）直列四缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置

曲轴转角/（°）

第一缸

第二缸

第三缸

第四缸

0～180

做功

压缩

排气

进气

180～360

排气

做功

进气

压缩

360～540

进气

排气

压缩

做功

540～720

压缩

进气

做功

排气

（2）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置

曲拐的具体布置有两种方案，第一种发火次序是：

l-5-3-6-2-4，这种方案应用较普遍，国产汽车的六缸发动机的点火次序都用这种，其工作循环在表2-6列出，另一种发火次序是：

l-4-2-6-3-5。

（3）V型八缸四冲程发动机曲轴曲拐的布置

3．曲轴扭转减振器

4．飞轮

2.4.2曲轴飞轮组的检修

1．曲轴的耗损

（1）轴颈的磨损

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靠近主轴颈一侧，另外，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损。

（2）曲轴弯曲与扭曲变形

（3）曲轴的断裂

（4）曲轴的其他损伤

2．曲轴的检验与修理

（1）曲轴的检验

曲轴裂纹检验：

应检查有无裂纹。

检查方法有两种：

一种是磁力探伤法；另一种是浸油敲击法，即将曲轴置于煤油中浸一会儿，取出后擦净表面并撒上白粉，然后分段用小锤轻轻敲击，如有明显的油迹出现，则该处有裂纹。

曲轴弯曲的检验：

用百分表分别测量这两个连杆轴颈的高度。

这同一方位上两个连杆轴颈的高度差即为曲轴扭转变形量。

曲轴轴颈磨损的检验：

利用外径千分尺测量曲轴各轴颈的直径，从而完成圆度和圆柱度的测量。

（2）曲轴的修理

（3）曲轴轴颈磨损的修理

1）曲轴轴颈修理尺寸的确定

2）曲轴磨削定位基准的选择

3）曲轴主轴颈的磨削

4）曲轴连杆轴颈的磨削

3．曲轴轴承的选配

教

学

过

程

结

构

设

计

知识性练习

1．已知奥迪五缸发动机的发火顺序是l一2—4—5—3，当第一缸作功时，试作出其工作循环表。

2．曲轴的常见损伤有哪些?

原因是什么?

3．怎样确定曲轴轴颈和连杆轴颈的修理尺寸?

有哪些技术要求?

4．如何选配曲轴轴承?

形成性评价

每一个知识点，必给出相应的练习、操作、巩固。

练习贯穿于整节课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，学生的理解深入程度不同。

本节课的内容为曲轴飞轮组主要零部件的基本结构、检修方法及技术标准。

要掌握为以后的学习奠定基础。

第六讲现场教学二曲柄连杆机构的构造与维修

教学内容

曲柄连杆机构的构造与检修

计划

学时

教学目标

1．掌握曲柄连杆机构的组成及构造。

2．研究曲柄连杆机构的装配关系和运动情况。

3．熟悉活塞连杆组的装配关系和技术要求。

4．掌握曲柄连杆机构主要零件的检验分类和维修技术标准。

项目

内容

解决措施

教学重点

曲柄连杆机构的组成、构造，活塞、活塞环、

曲轴等主要部件的检修

详细讲解、实物操作

教学难点

气缸修理尺寸的选择

对照实物详细讲解

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间

实物

气缸体与气缸盖

掌握气缸体与气缸盖的结构及修理

30min

实物

活塞、连杆

掌握活塞连杆的结构及检修

20min

实物

曲轴飞轮组

熟悉曲轴飞轮组的结构及检修

30min

挂图若干

曲柄连杆机构

了解曲柄连杆机构主要部件的结构及相互位置关系

20min

板

书

设

计

每节主题

现场教学二曲柄连杆机构的构造与维修

一、主要内容及目的

1．熟悉曲柄连杆机构的组成及构造，装配关系和运动情况。

2．掌握活塞连杆组的拆装要领，熟悉活塞连杆组的检修和技术要求。

3．掌握汽缸体、汽缸盖的结构及检修和技术要求。

4.掌握的曲轴的检修

二、实训设备及工、量具

1．三种以上车型曲柄连杆机构各一套。

2．透明发动机教具模型1台。

3．相关挂图或图册若干。

4．常用工具1套，专用工具1套，机油少许。

5．气缸体4个，气缸盖4个，曲轴4个。

6．游标卡尺、百分表、外径千分表、厚薄规、水平尺等辅助测量工具。

四、实训步骤及操作方法

（一）活塞连杆组的拆装

1．活塞连杆组的拆卸

2．活塞连杆组的分解

3．活塞连杆组的装合

4．将活塞连杆组件装入气缸。

注意事项：

1．拆卸、安装活塞时一定要注意各缸记号，若无记号必须做标记。

2．安装活塞销时要用专用工具或加热到规定温度进行。

3．活塞销挡圈开口要与活塞销孔上的缺口错开。

4．三道环的开口要错开。

（二）气缸体的检验

l.气缸磨损的检验

（1）测量气缸的内径尺寸。

（2）计算圆度和圆柱度值

（3）气缸的检验分类

若被测量的气缸体有一个气缸的圆柱度超过0.165mm（汽油机）～0．25mm（柴油机）或圆柱度未超过上述极限，而圆度误差超过0.05mm（汽油机）～0.063mm（柴油机）时，发动机需要大修。

2．气缸体的水压试验

S—SYl0型手动试压泵用于缸体的水压试验，主要由压力表、带橡胶水管的连接盘和一个盛水的水桶等组成。

试验时，将具有0.3MPa～0．4MPa的压力水，压入发动机缸体的水套内，在该压力下保持一般时间，检查气缸体不应有渗漏。

（4）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；X—气缸的镗磨余量；ΔD—修理尺寸级差。

（三）气缸盖的检验

1．气缸盖平面度的检验

（1）刀形平尺法

（2）平板磁性表座法

使磁性百分表分别沿o、b、c、d、e和，六个方向每隔50mm依次记录一次气缸盖下平面与百分表零位的高度差。

计算平面度误差时，同一方向上相邻两点高度差绝对值的最大值为50mm×50mm范围内的平面度误差；同一方向上最高点与最低点高度差的绝对值为全长上的平面度误差。

（3）平面度检验仪法

（四）曲轴轴颈磨损的检验

1．将被检验的曲轴进行清洗。

2．在圆周方向测量各轴颈的最大和最小直径，并将测量数据填人实验报告册。

3．圆度和圆柱度的计算

分别计算同一轴颈的两个横截面上的最大与最小直径差的一半，为该截面的圆柱度误差，取其大的表示该轴颈的圆度误差。

用同一轴颈两横截面中最大与最小直径差的一半表示该轴颈的圆柱度误差。

（五）连杆的检修

1．连杆变形的检验

连杆变形的检验在连杆检验仪上进行。

2．连杆变形的校正

连杆的弯曲度和扭曲度超过公差值时，应对连杆进行校正。

连杆如有弯扭共存的情况，应先校正扭曲，再校正弯曲。

五、巩固练习

六、总结

教

学

过

程

结

构

设

计

知识性练习

1．如何对连杆进行检查及校正？

2．如何进行活塞销、连杆的选配？

3．活塞连杆组的组装步骤？

有哪些注意事项？

4.汽缸、曲轴磨损的原因及形状？

5．气缸体与气缸盖的主要耗损形式

形成性评价

每一个知识点，必给出相应的练习、操作、巩固。

练习贯穿于整节课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，学生的理解深入程度不同。

本节课的内容为曲柄连杆机构主要零部件的基本结构、检修方法及技术标准。

要掌握为以后的学习奠定基础。

展开阅读全文