项目三 曲柄连杆机构的检修.docx
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项目三曲柄连杆机构的检修
项目三曲柄连杆机构的检修
【学习目标】
完成本任务学习后，你应当能够：
1、理解曲柄连杆机构的作用和组成
2、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造与装配连接关系
3、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检修和维修方法
4、学会曲柄连杆机构的装配与调整
【学习内容】
1、曲柄连杆机构的作用和结构
2、机体组的结构认识、检修和装配
3、活塞连杆组的结构认识、检修和装配
4、曲轴飞轮组结构认识、检修和装配
【学习任务描述】
一部一汽丰田威驰轿车进厂修理，客户反映该车发动机运转不稳，经维修业务接待员检查，可能是在机体与曲柄连杆机构零件故障，需对机体与曲柄连杆机构进行检修。
一、资讯部分
（一）、基本知识
（二）、概述
曲柄连杆机构的有什么用呢？
1、功用：
。
曲柄连杆机构是由哪些零部件组成的呢？
2、组成：
、、
3、工作条件：
、、、
（三）、机体组
Ø机体组是由哪几部分组成的，在发动机上有什么功用呢？
1、组成
机体组主要由、、、气缸垫、、和发动机之承等组成。
2、功用
3、要求
气缸体与曲轴箱
1、气缸体是指
气缸：
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。
2、气缸的工作条件：
、，并且有活塞在其中做高速往复运动。
Ø你见过的气缸体都是什么样的呢，你知道是怎么进行分类的吗？
3、气缸体分类
1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为：
、、
2）按冷却方式不同分为、
3）根据气缸的排列方式分、、
4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体
Ø整体式气缸体：
气缸直接镗在气缸体上。
Ø镶嵌式气缸体：
气缸套镶嵌到气缸体内的气缸
5）按气缸套的冷却方式分：
、
Ø想想气缸体上面部分的组成和作用？
气缸套
1）功用
2）结构：
气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水套，应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道，有燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机），有些还有用以安装凸轮轴的轴承孔。
3）材料：
灰铸铁、合金铸铁、铝合金。
4）类型：
单体气缸盖、整体气缸盖。
燃烧室
1）汽油机的燃烧室是由组成。
2）对汽油机燃烧室的要求
3）汽油机常用燃烧室形状有、、
气缸垫：
1）作用：
保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油
2）材料：
有弹性、耐热性、耐压性
3）安装时注意方向（光滑一面向下）
油底壳
作用：
（四）、活塞连杆组
Ø活塞连杆组是由哪几部组成的？
1、概述
1）、组成
活塞连杆组是由、、和组成。
2）、功用
3）、要求
Ø活塞有什么作用呢？
2、活塞
（1）作用
（2）要求
（3）活塞可以分为三部分、、
1）活塞顶部
作用：
其顶部形状可分为四大类、、、
活塞头部
活塞头部是指。
活塞头部作用
汽油机一般有三道环槽其中有气环槽和油环槽，但柴油机压缩比比较高一般有四道环槽，上部安装三道气环，下部安装油环。
其中油环槽底面上有许多径向小孔。
其起到
作用
活塞裙部
活塞裙部是指，
其起到作用
通过下图活塞裙部的受力情况分析，为了防止敲缸、抱死，保证正常工作，常采用的措施有：
Ø你知道活塞环的分类吗，它们各有什么作用？
3、活塞环
活塞与气缸有两类密封问题：
和
（1）活塞环的构造
活塞环有和
1）气环
作用：
2）活塞环的间隙如下图所示
①端隙Δ1：
又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。
一般为0.25mm～0.50mm；
②侧隙Δ2：
又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。
第一道环因温度高，一般为0.04mm～0.10mm；其它气环一般为0.03mm～0.07mm。
油环一般侧隙较小，一般为0.025mm～0.07mm；
③背隙Δ3：
是活塞环装入气缸后，活塞环背面与环槽底部的间隙。
一般为0.5mm～1mm。
3）气环的密封原理
因此在安装活塞环时应相互按一定的位置错开，形成迷宫式封气路线从而减少进气量，一般仅为进气量的。
4）活塞的泵油作用如下图所示
活塞的泵油作用
5）气环的开口形状
6）气环的断面形状
7）气环的组合
第一道环为桶面环或反扭曲环
第二道环为扭曲环
8）气环的安装：
有标记的表面向上
按规定次序安装
开口互相错开
9）油环
油环作用；其分为和
4、活塞销
（1）作用：
（2）工作条件
（3）要求
（4）特点
（5）活塞销的联接方式和
1）全浮式
定义：
装配：
销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组选配法。
热装合：
将活塞放入热水或热油中加热后，迅速将销装入。
2）半浮式
定义：
装配：
加热连杆小头后，将销装入，冷态时为过盈配合。
5、连杆组
（1）作用
（2）连杆组由、、和连杆轴瓦等组成。
其中连杆分为、、如图1所示
1）连杆小头：
用来安装活塞销，以连接活塞。
2）杆身：
常做成“工”字形断面
3）连杆大头：
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，大头有整体式和分开式两种。
一般都采用分开式，分开式又分为平分和斜分两种。
如图2所示
图1
图2
Ø曲轴飞轮组由哪些组成？
（五）曲轴飞轮组
曲轴飞轮组主要由、以及其他不同作用的零件和附件组成。
Ø曲轴有什么作用呢？
1、曲轴
1）功用
2）工作环境
3）要求
4）材料
5）基本组成
（1）曲轴前端：
（2）配重：
（3）连杆轴颈：
（4）主轴颈：
（5）曲柄：
（6）曲轴后端：
6）曲轴的结构特点
（1）曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列形式
（2）直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸
（3）V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半
7）曲轴的分类
（1）整体式和组合式
整体式如图3所示
整体式曲轴刚性好，现代汽车发动机多采用模锻而成的中碳钢或中碳合金钢整体式曲轴，以追求汽车发动机结构紧凑。
组合式如图4所示
组合式曲轴用于稀土球墨铸铁铸造的曲轴，特点是制造成本低，便于系列化。
图3
图4
按支承方式分分为：
全支承和非全支承
全支承：
在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴；优点：
曲轴刚性好，不易弯曲；缺点：
缸心距加大，机体加长，制造成本增加。
柴油机多用全支承曲轴。
非全支承：
主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴。
优缺点与全支承曲轴恰好相反。
多用于中小功率的汽油机。
8）曲轴的轴向定位
①轴向定位的必要性
②结构
在某一道主轴承的两侧装止推片，止推片由低碳钢背和减磨层组成。
③止推片一般有:
翻边轴瓦、半圆环止推片、止推轴承环三种
④安装注意
止推片有减磨层的一面朝向转动件。
当曲轴向前窜动时，后止推片承受轴向推力；向后窜动时，前止推片承受轴向推力。
⑤曲轴的轴向间隙的调整：
更换止推片的厚度。
2、曲拐的布置
（1）曲轴的形状和各曲拐的相对位置取决于、和交替顺序（发火顺序）。
（2）发火顺序的要求
10）扭转减振器
（1）扭转振动是指
（2）功用
（3）扭转减振器分为、、
3、飞轮
飞轮是盘形零件。
1）功用
2）要求
3）材料、工艺和结构特点
知识拓展
1、曲轴轴向定位不准确对曲轴正时齿轮传动有何影响？
2、分析曲轴轴向间隙太大的后果
3、分析冷车和热车对活塞间隙的影响
二、计划与实施
（一）机体组的结构认识、检修和装配
1、根据下图小圆圈中标出拆装气缸盖螺栓的顺序，并写出拆装和安全注意事项。
气缸盖螺栓拆装顺序
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2、汽缸盖和汽缸体的检修
1）汽缸盖和汽缸体的表面检查
（1）表面检查的内容、和等不正常现象。
（2）表面清洁主要是和的表面是否有灰尘、积炭、水垢等杂质，包括水套和油道的清洁。
（3）表面大的裂纹主要是通过肉眼能够看到的大的缝隙。
2）汽缸盖和汽缸体平面度的检
（1）气缸平面度不平会造成、、简称三漏。
（2）汽缸盖和汽缸体平面度的检修的仪器是
（3）根据气缸体上平面检查位置图，请写出在各个方向检查气缸平面度的方法和要求：
气缸体上平面检查位置图
测量点
位置
测量点1
测量点2
测量点3
测量点4
测量点5
上
下
左
右
斜对角1
斜对角2
判定结果
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
（二）汽缸磨损的检修
1、汽缸磨损的影响
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2、汽缸磨损的特点
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________3、使用的仪器和量具主要用量缸表检查汽缸的圆度和圆柱度
4、检查方法应该在图中的3个位置和2个方向进行测量
气缸圆度和圆柱度测量位置图
5、数据处理
圆度误差一般采用两点法测量，即用同一截面上不同方向最大直径与最小直径差值的一半做为圆度误差。
圆柱度误差也用两点法测量，其数值是被测汽缸任意截面、任意方向上所测得的最大直径与最小直径差值的一半。
6、常见的维修方法：
所谓修理尺寸法，就是对磨损后的汽缸孔进行镗、磨加工，使之达到标准的加大尺寸（修理尺寸），然后配用加大的活塞和活塞环。
所谓镶套修理法，就是将原有的汽缸套压出，镶入新的汽缸套，再将新的汽缸套加工到汽缸的标准尺寸。
根据气缸圆度和圆柱度测量位置图请选择两个气缸测量，把数据填入下表，计算出结果并判断气缸圆度和圆柱度有没有误差超出公差范围，若误差超出公差值范围请确定修理级别。
缸体测量作业表（单位：
mm）
测量前准备
千分尺校正前读数
量缸表测量杆长度
气缸号
位置号
直径1（纵向）
直径2（横向）
圆度
圆柱度
位置1（上部）
位置2（中部）
位置3（下部）
位置1（上部）
位置2（中部）
位置3（下部）
分析
气缸圆度和圆柱度误差超出公差值范围情况：
该气缸的修理级别：
_____________
（二）活塞连杆组的构造认识、检修和装配
1、说出下列部件的名称。
（1）拆卸活塞连杆组应注意哪些事项？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（2）
活塞连杆组的检验。
用塞尺检测活塞环的侧隙。
新发动机：
___________________mm
磨损界限：
___________________mm
你的发动机活塞环侧隙为多大？
气缸
环
1
2
3
4
气环
气环
油环
用塞尺检测活塞环的端隙。
新发动机：
___________________mm
磨损界限：
___________________mm
你的发动机活塞环端隙为多大？
环
气缸
1
2
3
4
气环
气环
油环
2、装配活塞连杆组。
1）将活塞装入气缸。
（活塞顶部的箭头必须在哪个方向？
）
______________________________________________________________________________________________
2）将活塞环开口置于正确的位置。
（应该怎样安置活塞环的开口位置？
）
______________________________________________________________________________________________活塞环的开口方向
1、活塞环2、活塞3、连杆4、第一道环开口5、第三道环开口6、活塞销轴线7、第二道环开口
3）安装连杆盖应注意：
（1）安装活塞销时要用专用工具或加热到60°C进行。
（2）活塞销挡圈开口要与活塞销孔上的缺口错开。
（三）曲轴飞轮组的构造认识、检修和装配
1、说出下列部件的名称
2、曲轴飞轮组的拆卸步骤。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________注意事项：
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________3、测量曲轴轴颈连杆轴颈的最大磨损程度填入下表，计算出结果并判断曲轴轴颈圆度和圆柱度有没有误差超出公差范围。
项目
第一缸连杆轴径
第二缸连杆轴径
第三缸连杆轴径
第四缸连杆轴径
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
测量面1
测量面2
圆柱度
结论：
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
项目
第一主轴径
第二主轴径
第三主轴径
第四主轴径
第五主轴径
最
大
直
径
最
小
直
径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
最大直径
最小直径
圆度
测量面1
测量面2
圆柱度
结论：
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（3）说明曲轴飞轮组的安装步骤。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
注意事项：
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
知识拓展
曲柄连杆机构常出现的故障有哪些？
并分析其原因
四、评价反馈
（一）自我评价
1、教师提供的发动机口述四冲程发动机一个工作循环的过程，并完成下列表格的内容。
四冲程发动机一个工作循环的情况
项目
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
活塞运动情况
上→下□
下→上□
上→下□
下→上□
上→下□
下→上□
上→下□
下→上□
进气门状态
开□
闭□
开□
闭□
开□
闭□
开□
闭□
排气门状态
开□
闭□
开□
闭□
开□
闭□
开□
闭□
气缸是否封闭
是□
否□
是□
否□
是□
否□
是□
否□
气缸内的压力
上升□
下降□
上升□
下降□
上升□
下降□
上升□
下降□
气缸内的温度
上升□
下降□
上升□
下降□
上升□
下降□
上升□
下降□
2、你完成点火顺序为1-3-4-2的直列四缸发动机的工作循环表。
点火顺序为1-3-4-2的直列四缸发动机工作循环表
曲轴转角∕（°）
第1缸
第2缸
第3缸
第4缸
0～180
180～360
360～540
540～720
3、工作页的填写情况。
评价情况：
。
4、工作着装是否规范？
评价情况：
。
5、能否主动参与工作现场的清洁和整理工作？
评价情况：
。
6、成本学习任务后，会用维修手册了吗？
哪一种车型？
评价情况：
7、进行本任务学习时，是否认真阅读过有关电子控制单元电源电路的检测与维修的相关知识及注意事项？
有哪些安全措施？
评价情况：
8、在气缸体磨损程度检
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