豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)

1、第八周教案項(xiàng) 目項(xiàng)目一、豐田5A發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝任務(wù)任務(wù)4.豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)拆檢課時(shí)安排8課時(shí)第12課時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)體組的結(jié)構(gòu)理實(shí)一體化第34課時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞連桿組與曲軸飛輪組的結(jié)構(gòu)理實(shí)一體化第56課時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的拆裝理實(shí)一體化第7-10課時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的檢修理實(shí)一體化授課日期授課班級(jí)15級(jí)汽修（3）班教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要部件的結(jié)構(gòu)和作用。能力目標(biāo)：能夠正確說出豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的部件。情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)新事物接受新事物的能力。教學(xué)重點(diǎn)豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要部件的結(jié)構(gòu)和作用教學(xué)難點(diǎn)豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要部件

2、的結(jié)構(gòu)和作用教 具豐田5A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)4臺(tái)、常用工具和專用工具4套、多媒體教學(xué)方法講授、討論教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配組織教學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)新課導(dǎo)入新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授課堂小結(jié)作業(yè)布置一、組織教學(xué)，清點(diǎn)人數(shù)1.檢查學(xué)生出勤情況。應(yīng)到 人，實(shí)到 人。2.準(zhǔn)備上課物品。3.強(qiáng)調(diào)課堂紀(jì)律。二、知識(shí)復(fù)習(xí)1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用是什么？2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組由哪些部件組成？三、新課導(dǎo)入曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)之一，它在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中執(zhí)行著極其特殊的功能，是發(fā)動(dòng)機(jī)完成能量轉(zhuǎn)換必不可少的機(jī)構(gòu)，教師設(shè)計(jì)幾個(gè)教學(xué)情景，讓學(xué)生對(duì)每一個(gè)教學(xué)情景產(chǎn)生懸念，然后進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。四

3、、講授新課（一）活塞連桿組活塞連桿組的功用是承受氣體作用在活塞上的壓力，在氣缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，傳給并轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成。1.活塞活塞的功用是與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室，承受氣缸中氣體壓力并通過活塞銷傳給連桿?；钊幕窘Y(jié)構(gòu)可分為活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部三個(gè)部分。（1）活塞頂部活塞頂部承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分?；钊敳啃螤睢⑽恢?、大小都和燃燒室的具體形式有關(guān)。汽油機(jī)活塞頂部形狀可分為平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞和成型頂活塞。（2）活塞頭部活塞頭部是活塞環(huán)槽以上的部分。其主要作用是承受氣體壓力，并傳給連

4、桿；與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸的密封；將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁?；钊^部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機(jī)活塞一般有34道環(huán)槽，上面23道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安裝油環(huán)。在油環(huán)槽底面上鉆有徑向小孔，使得被油環(huán)從缸壁刮下來的流回油底殼。（3）活塞裙部 油環(huán)槽以下部分稱為活塞裙部。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。側(cè)壓力是指作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。活塞裙部受側(cè)壓力小的一面開有“T”形槽。其中橫槽叫絕熱槽，開在頭部最下一道油環(huán)槽中或裙部上邊沿，其作用是減少頭部熱量向裙部的傳導(dǎo)，從而減小裙部的熱膨脹。豎槽叫膨脹槽，其作用是使裙部具有一定的

5、彈性，使冷狀態(tài)下的裝配間隙盡可能小，而在熱狀態(tài)下又因切槽的補(bǔ)償作用，可避免活塞在氣缸中卡死。2.活塞環(huán)活塞環(huán)按功用可分為氣環(huán)和油環(huán)。氣環(huán)功用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的氣體竄入曲軸箱；同時(shí)還將活塞頭部的熱量傳給氣缸；同時(shí)還起刮油、布油的輔助作用。油環(huán)的功用是用來將氣缸壁上多余的機(jī)油刮回油底殼，并在氣缸壁上均勻地布油；此外，油環(huán)也兼起密封作用。（1）氣環(huán)氣環(huán)在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，裝入氣缸后，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，被封閉的氣體不能通過環(huán)周與氣缸之間，便進(jìn)入了環(huán)與環(huán)槽的空隙，一方面把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第二密封面，同時(shí)，作用在環(huán)背的氣體壓力又大大加強(qiáng)了第一密封面的密

6、封作用，密封效果與氣環(huán)數(shù)量有關(guān)，一般采用23道氣環(huán)。（2）油環(huán)油環(huán)有整體式和組合式油環(huán)兩種。整體式油環(huán)沒有背壓，其外圓上切有環(huán)形槽，槽底開有若干回油用的小孔或窄槽。組合式油環(huán)一般由刮油鋼片和彈性襯簧組成，具有徑向和軸向襯簧夾在上、下刮油鋼片之間。這種油環(huán)的刮油作用強(qiáng)；刮油片各自獨(dú)立，故對(duì)氣缸的適應(yīng)性好。3.活塞銷活塞銷功用是連接活塞與連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。活塞銷是用低碳合金鋼制成的空心圓柱體?；钊N與活塞銷座孔和連桿小頭的連接方式，一般有以下兩種形式：全浮式在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度時(shí)，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在活塞銷座兩端用卡環(huán)加以軸向定位。半浮式連接就是銷與

7、座孔或連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。其中大多數(shù)采用活塞銷與連桿小頭的固定方式。4.連桿與連桿軸承（1）連桿連桿功用是將活塞承受的力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由小頭、桿身和大頭（包括連桿蓋）三部分組成。連桿小頭與活塞銷相連，小頭孔中一般有減磨的青銅襯套。連桿桿身通常制成“工”字形斷面，為在強(qiáng)度和剛度足夠的前提下減小質(zhì)量。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，連桿大頭一般都制成分開式，被分開的部分稱為連桿蓋，用特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上。為防止裝配錯(cuò)誤，同側(cè)刻有記號(hào)。連桿大頭在安裝時(shí)，必須采用鎖止裝置緊固可靠。（2）連桿軸承為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)

8、裝有瓦片式滑動(dòng)軸承，簡(jiǎn)稱連桿軸瓦。目前多采用薄壁鋼背軸瓦，其內(nèi)表面澆鑄有耐磨合金層。耐磨合金常采用的有巴氏合金，銅鋁合金，高錫鋁合金。連桿軸瓦在自由狀態(tài)下不是半圓形，當(dāng)它們裝入連桿大頭孔內(nèi)時(shí)有過盈，故能均勻地緊貼在大頭孔壁上，具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱的能力，并可以提高工作可靠性。（二）曲軸飛輪組曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、正時(shí)齒輪和曲軸帶輪等組成。1.曲軸（1）結(jié)構(gòu)與平衡曲軸的基本組成包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重和后端凸緣等。一個(gè)連桿軸頸與它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐。曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列方式。直列發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)

9、等于氣缸數(shù)的一半。主軸頸是曲軸的支承部分。每個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸者，稱為全支承曲軸，全支承曲軸的主軸頸總比連桿軸頸數(shù)多一個(gè)；主軸頸少于連桿軸頸者，稱為非全支承曲軸。全支承曲軸的優(yōu)點(diǎn)是可以提高曲軸的剛度，且主軸承的負(fù)荷較小。平衡重用來平衡連桿大端、連桿軸頸和曲柄等產(chǎn)生的離心力及其力矩。平衡重有的與曲軸制成一體；有的單獨(dú)制成零件，再用螺栓固定于曲柄上，形成裝配式平衡重。曲軸必須經(jīng)過動(dòng)平衡校驗(yàn)，對(duì)不平衡的曲軸常在其偏重的一側(cè)鉆去一部分質(zhì)量而使其達(dá)到平衡。（2）密封與定位為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端和后端都裝有油封。有些發(fā)動(dòng)機(jī)前端還裝有甩油盤，或后端采用回油螺紋等封油裝置。利用曲軸旋

10、轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用，機(jī)油被有效地阻擋回到油底殼中。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸經(jīng)常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用及其他作用從而有軸向竄動(dòng)的可能。因曲軸的竄動(dòng)將破壞曲柄連桿機(jī)構(gòu)一些零件的正確位置，故必須用止推片加以限制。在曲軸受熱膨脹時(shí)，其應(yīng)能自由伸長(zhǎng)，所以曲軸上只能有一個(gè)地方設(shè)置軸向定位裝置。止推片的形式一般有兩種：一是翻邊軸承的翻邊部分；另一種是單面制有減磨合金層的止推片。安裝時(shí)，應(yīng)將涂有減磨合金層的一面朝向旋轉(zhuǎn)面。（3）曲拐的布置曲軸的形狀和各曲拐的相對(duì)位置（即曲拐的布置），取決于缸數(shù)、氣缸的排列形式（單列、V型）和各缸工作順序。在安排多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序時(shí)，應(yīng)使各缸作功間隔力求均勻。即發(fā)動(dòng)

11、機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)的各缸作功間隔時(shí)間（以曲軸轉(zhuǎn)角表示，稱為作功間隔角）應(yīng)均勻。對(duì)于缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，作功間隔角為720°/ i，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/ i時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)氣缸作功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。幾種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐布置和工作順序：直列四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)這種曲軸曲拐對(duì)稱布置于同一平面內(nèi)，作功間隔為720°/ 4180°，各缸的工作順序有1-3-4-2和1-2-4-3兩種。1-2-4-3工作順序發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)如表所示。直列六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)這種曲軸是應(yīng)用較廣的一種曲軸，各缸的工作順序?yàn)?-5-3-6-2-4，曲拐均勻布置在互成120°的三個(gè)

12、平面內(nèi)，作功間隔角為720°/ 6120°。這種曲軸的工作循環(huán)如表所示。（4）扭轉(zhuǎn)減振器為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器。橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器是將減振器圓盤用螺栓與曲軸帶輪及輪轂緊固在一起，橡膠層與圓盤及慣性盤硫化在一起。2.飛輪飛輪的主要功用是通過貯存和釋放能量來提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性和改善發(fā)動(dòng)機(jī)克服短暫的超負(fù)荷能力，與此同時(shí)，又將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給離合器。 飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的圓盤，為了保證在有足夠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的前提下，盡可能減小飛輪的質(zhì)量，應(yīng)而輪緣通常做得寬而厚，飛輪多采用灰鑄鐵制造。飛輪外緣上壓有一個(gè)齒環(huán)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)機(jī)齒輪與之嚙合，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。飛輪上通?？逃悬c(diǎn)火正時(shí)或供油正時(shí)記號(hào)，以便校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)間。飛輪與曲軸裝配后應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡，否則將引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)并加速主軸承的磨損。進(jìn)行動(dòng)平衡后的曲軸與飛輪的位置是固定而不能再變的，因此飛輪與曲軸之間有嚴(yán)格的相對(duì)位置要求，用定位銷或不對(duì)稱布置的螺栓予以保證。五、課堂小結(jié)教師按照板書進(jìn)行小結(jié)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，關(guān)鍵性知識(shí)教師空出由學(xué)生補(bǔ)充。六、作業(yè)布置1.活塞連桿組和曲軸飛輪組的作用分別是什么？2.圖表展示直列四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)1-3-4-2的做功順序。查看上課情況教師提問教師設(shè)計(jì)教學(xué)情境教師邊講解邊示范，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)教師邊講解邊示范，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)教師邊講解邊示范，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)