汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修電子教案

《汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修》教案

適用專業(yè)：汽車裝配與制造課程代碼：3314

學制：三年學時：96學時

學分：6學分開設時間：大二第一學期

課程名稱汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修教案編寫時間2013年8月

授課教師杜炬輝授課對象汽車制造與裝配技術(shù)1-6班

授課方式理論課

課程教學96學分數(shù)6

總學時數(shù)

章節(jié)名稱第1章發(fā)動機總論

學時分配課堂講授4學時；實踐課學時

教知識掌握發(fā)動機的總體構(gòu)造

字目標知道內(nèi)燃機的編號規(guī)則

目理解發(fā)動機常用術(shù)語的基本概念

標掌握四沖程發(fā)動機的工作原理

能力掌握發(fā)動機的構(gòu)造

目標掌握四沖程發(fā)動機的工作原理

教學方法講授法、啟發(fā)式教學法、案例教學法

教學重點和重點、難點：發(fā)動機的總體構(gòu)造?四沖程發(fā)動機的工作原理。

難點

教學過程設1、明確教學目的：講述章節(jié)的學習目標，重點、難點。

2、播放相關視頻?進行總體介紹'引入課堂教學。

計

3、結(jié)合多媒體對個內(nèi)容進行講解，并進行拓展。

教學內(nèi)容備注

1.1發(fā)動機總體構(gòu)造

1.1.1發(fā)動機組成

1'曲柄連桿機構(gòu)

曲柄連桿機構(gòu)由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。

其作用是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑瓦\動的機械能，再

通過連桿將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動

力。

2、配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)由氣門組及氣門傳動組組成。其作用是使可燃混合氣

及時充入氣缸并及時將廢氣從氣缸中排出。

3'燃料供給系統(tǒng)

汽油機燃料供給系統(tǒng)和柴油機燃料供給系統(tǒng)由于使用的燃料和

燃燒過程不同，在結(jié)構(gòu)上有很大差別，而汽油機燃料供給系統(tǒng)根據(jù)

混合氣的形成方式不同又可分為傳統(tǒng)化油器式和電控直噴式兩種。

其作用是將一定濃度和數(shù)量的可燃混合氣（或空氣）供人氣缸以供

燃燒，并將燃燒生成的廢氣排出。

4、冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)有水冷卻系統(tǒng)和風冷卻系統(tǒng)兩種，現(xiàn)代汽車一般都采

用水冷卻系統(tǒng)。其作用是將受熱機件的熱量散到大氣中去，從而保

證發(fā)動機正常工作

5、潤滑系統(tǒng)

潤滑系統(tǒng)的作用是將潤滑油送至各個摩擦表面?以減輕機件的

磨損，并清洗、冷卻摩擦表面?延長發(fā)動機的使用壽命。

6'起動系統(tǒng)

井口:七24玄么1住甲旦、M生生々*■:人知井口二七+f?左六A白分運轉(zhuǎn)。

首部中部后部尾部

置分符

號:

系

列

產(chǎn)

一

分

劉專

統(tǒng)占

因

1改

進

-用途特征符號：品

“

原因

需

Q-汽車用；等

區(qū)分

時

—缸徑符號：要

由

T-拖拉機用；制

造

用缸徑電，

選用

M—摩托車用；廠

m碗［表示適

符號

5工程機械用;當

表

上鐵路機車用；示

一沖程符號:A發(fā)電機組用；

旗示二G-船用；

沖程，四無符號一通用

沖程不標4/=曰白＜"

號口日仃

1—結(jié)構(gòu)特征符號:

要自選相應字

母表示，但需—氣缸排列形式符號：F-風冷；

主管部或由部v一曲無符號一水冷:

主管標準化機

一平臥式；什凝氣冷卻；

構(gòu)核準P

無符號一直列或單缸臥式S-十字頭式；

也一可倒轉(zhuǎn)；

人增壓

1—缸數(shù)符號

（按使用燃料不同分.［汽油機

,柴油機

四沖程發(fā)動機

按工作循環(huán)分:二沖程發(fā)動機

發(fā)

水冷式發(fā)動機

動按冷卻方式分

風冷式發(fā)動機

機

［頂置氣門式發(fā)動機

分按氣門裝置位置分：側(cè)置氣門式發(fā)動機

類

單行直線排列發(fā)動機

按氣缸數(shù)排列分

雙行V形排列發(fā)動機

單缸發(fā)動機

按氣缸數(shù)分

i,多缸發(fā)動機

內(nèi)卷友切機

按燃燒位置分

發(fā)外燃發(fā)動機

動

間歇燃燒發(fā)動機

機按燃燒類型分

持續(xù)燃燒發(fā)動機

分

往復式發(fā)動機

類

按內(nèi)部運動類型分，

轉(zhuǎn)子發(fā)動機

1.1.3內(nèi)燃機編號規(guī)則

1.2發(fā)動機工作原理

1.2.1發(fā)動機基本術(shù)語

1、上止點TDC

上止點是指活塞頂位于其運動的頂部時的位置?即活塞的最高

位置。

2、下止點BDC

下止點是指活塞頂位于其運動的底部時的位置?即活塞的最低

位置。

3、活塞行程S

活塞行程是指上、下止點間的距離，用S表示，單位：mm（毫

米）。活塞由一個止點運動到另一個止點一次的過程，稱為一個沖

程。

4、曲柄半徑R

曲柄半徑是指與連桿大頭相連接的曲柄銷的中心線到曲軸回

轉(zhuǎn)中心線的距離，用R表示，單位：mm（毫米）。顯然，曲軸每

轉(zhuǎn)一周，活塞移動兩個沖程，即：5、氣缸工作容積Vh

氣缸工作容積是指活塞從一個止點移動到另一個止點所掃過

的容積，用Vh表示，單位：L（升）。顯然有：

式中：Vh——氣缸工作容積-L;

D----氣缸直徑?mm;

S----活塞行程（mm。

6、燃燒室容積Vc

燃燒室容積是指活塞位于上止點時，活塞頂上方的氣缸空間容

積，用Vc表示?單位：L（升）。

7、氣缸總?cè)莘eVa

氣缸總?cè)莘e是指活塞位于下止點時，活塞頂上方的氣缸空間容

積，用Va表示，單位：L（升）。

8、發(fā)動機排量VL

發(fā)動機排量是指發(fā)動機所有氣缸工作容積之和，用VL表示，

單位：L（升）。對于多缸發(fā)動機，顯然有：

式中：i——發(fā)動機氣缸數(shù)。

發(fā)動機排量是一個非常重要的特征參數(shù)，轎車就是以發(fā)動機排

量大小來進行分級。微型：VLW1.0;普通級：VL>1.0~1.6;中

級:VL>1.6-2.5;中高級:VL>2.5-4.0;高級:VL>4.0。

9、壓縮比E

壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，用￡表示。

壓縮比用來衡量空氣或混合氣被壓縮的程度，影響發(fā)動機的熱

效率。一般汽油發(fā)動機壓縮比為6?10?柴油發(fā)動機壓縮比較高，

為16~22。

10、工作循環(huán)

發(fā)動機完成進氣、壓縮、作功、排氣四個過程?稱為一個工作

循環(huán)。

1.2.2四沖程發(fā)動機工作原理

1、四沖程汽油機工作原理

（I）進氣行程

移動的過程中，氣缸內(nèi)容積逐漸增大?形成一定真空度，于是空氣

和燃油的可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞到達下止點

時?進氣門關閉，停止進氣。

由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力，進氣終了時氣缸內(nèi)氣體的壓力低

于大氣壓力，約為0.075MPa?0.09MPa。由于氣缸壁、活塞等高

溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱，氣體溫度升高到

370K-400K。

⑵壓縮行程

為使可燃混合氣迅速燃燒，達到改善發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性的

目的，必須在燃燒前對可燃混合氣進行壓縮，以提高可燃混合氣的

溫度和壓力。因此，在進氣行程結(jié)束時立即進入壓縮行程，活塞在

曲軸的帶動下-從下止點向上止點運動?由于進、排氣門均關閉■

氣缸內(nèi)容積逐漸減小，可燃混合氣壓力、溫度逐漸升高。

在壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花點燃混合氣并迅速燃燒，使

氣體的溫度、壓力迅速升高而膨脹，從而推動活塞從上止點向下止

點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功，至活塞到達下止點時作功結(jié)束。

在作功行程中，開始階段氣缸內(nèi)氣體壓力、溫度急劇上升，瞬

間壓力可達3MPa~5MPa?瞬時溫度可達2200K~2800K。著

活塞下行，氣缸容積增大?氣缸內(nèi)壓力、溫度逐漸下降，作功終了

時?壓力約為0.3~0.5MPa?溫度約為1300K~1600K°

為使循環(huán)能夠連續(xù)進行，須將燃燒產(chǎn)生的廢氣排出。在作功行

程終了時，排氣門打開-進氣門關閉，曲軸通過連桿推動活塞從下

止點向上止點運動，廢氣在自身剩余壓力和活塞推動下，被排出氣

缸，至活塞到達上止點時，排氣門關閉，排氣結(jié)束。

排氣行程終了時，由于燃燒室容積的存在，氣缸內(nèi)還存有少量廢氣?

氣體壓力也因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力而略高于大氣壓力。此時，壓

力約為0?105MPa~0-115MPa-溫度約為900K~1200K。

2.四沖程柴油機工作原理

四沖程柴油機和四沖程汽油機一樣?每個工作循環(huán)也是由進

氣、壓縮、作功和排氣四個行程組成。由于所使用燃料的性質(zhì)不同-

在可燃混合氣的形成和著火方式上與汽油機有很大區(qū)別。

(I)進氣行程

進氣行程不同于汽油機的是進入氣缸的不是可燃混合氣，而是

純空氣。由于進氣阻力比汽油機小，上一行程殘留的廢氣溫度也比

汽油機低，進氣行程終了的壓力約為0.075MPa-0.095MPa，溫

度約為320K-350K。

(2)壓縮行程

壓縮行程不同于汽油機的是壓縮純空氣，由于柴油的壓縮比

大?壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機高?壓力可達3Mpa~

5MPa?溫度可達800K~1000K。

(3)作功行程

此行程與汽油機有很大差異?壓縮行程末?噴油泵將高壓柴油

經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫高壓空氣中，被迅速汽化并與空

氣形成混合氣-由于此時氣缸內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃溫度(約

500K左右)，柴油混合氣便立即自行著火燃燒，且此后一段時間內(nèi)

邊噴油邊燃燒-氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高，推動活塞下行作功。

作功行程中?瞬時壓力可達5MPa~10MPa?瞬時溫度可達

1800K?2200K，作功行程終了時壓力約為0.2MPa~0.4MPa，溫

度約為1200K-1500K?

(4)排氣行程

此行程與汽油機基本相同。排氣行程終了時的氣缸壓力約為

0.105MPa~0.125MPa?溫度約為800K-1000K。

3、四沖程汽油機與柴油機工作原理的比較

由上述四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)可知，兩種發(fā)動機的

工作循環(huán)既有共同點，又有差別?歸納如下：

(1)兩種發(fā)動機中，每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩周(9600)，

每完成一個行程曲軸轉(zhuǎn)半周(1800)-進氣行程是進氣門開啟，排

氣行程是排氣門開啟■其余兩個行程進、排氣門均關閉。

(2)無論是汽油機還是柴油機，在四個行程中?只有作功行程產(chǎn)

生動力?其余三個行程是為作功行程作準備的輔助行程?都要消耗

一部分能量。

(3)兩種發(fā)動機運轉(zhuǎn)的第一循環(huán)?都必須靠外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成

進氣和壓縮行程，作功行程開始后?作功能量儲存在飛輪內(nèi)■以維

持循環(huán)繼續(xù)進行。

(4)汽油機的混合氣是在氣缸外部形成的，進氣行程中吸入氣缸

的是可燃混合氣；柴油機的混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的，進氣行程

中吸入氣缸的是純空氣。

(5)汽油機在壓縮終了時，靠火花塞強制點火燃燒，而柴油機則

靠混合氣自燃著火燃燒。

1.2.3二沖程發(fā)動機工作原理簡介

二沖程汽油機在結(jié)構(gòu)上與四沖程汽油機的不同之處在于沒有

了進、排氣門?取而代之的是進氣孔、排氣孔和換氣孔。圖1-9為

單缸二沖程汽油機的工作循環(huán)示意圖，其工作原理如下：

(1)第一行程

活塞由曲軸帶動從下止點向上止點移動，當活塞上行至關閉換

氣孔和排氣孔時，已進入氣缸的新鮮混合氣被壓縮，直至上止點時?

壓縮結(jié)束；與此同時-隨著活塞上行?其下方曲軸箱內(nèi)形成一定真

空度，當活塞上行到進氣孔開啟時，新鮮混合氣被吸入曲軸箱。

(2)第二行程

活塞接近上止點時，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃被壓縮的可燃混

合氣，燃燒形成的高溫、高壓氣體推動活塞下行作功，當活塞下行

到關閉進氣孔后，曲軸箱內(nèi)的混合氣被預壓縮，活塞繼續(xù)下行至排

氣孔開啟時-燃燒后的廢氣靠自身壓力經(jīng)排氣孔排出；緊接著-換

氣孔開啟?曲軸箱內(nèi)經(jīng)預壓的混合氣進入氣缸，并排除氣缸內(nèi)殘余

廢氣，這一過程稱為換氣過程，它將一直延續(xù)到下一行程活塞再上

行關閉換氣孔和排氣孔時為止。

由上述工作原理可知，第一行程時，活塞上方進行換氣、壓縮?

活塞下方進行進氣；第二行程時，活塞上方進行作功'換氣，活塞

下方預壓混合氣。換氣過程跨越二個行程。

2、二沖程發(fā)動機的特點

(I)由于進排氣過程幾乎是完全重疊進行的，所以在換氣過程中

有混合氣損失和廢氣難以排凈的缺點?經(jīng)濟性較差。

(2)完成一個工作循環(huán)，曲軸只轉(zhuǎn)一圈?當與四沖程發(fā)動機轉(zhuǎn)速

相等時.其作功次數(shù)比四沖程多一倍。因此，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，與同排量

四沖程發(fā)動機比較在理論上發(fā)出功率應是四沖程發(fā)動機的兩倍，但

由于換氣時的混合氣損失?實際上只有1.5~1.6倍。

(3)由于沒有氣門機構(gòu)?發(fā)動機結(jié)構(gòu)較為簡單。

作業(yè)布置：1.發(fā)動機由那些機構(gòu)和系統(tǒng)組成？他們各有什么作用？

2,敘述四沖程發(fā)動機工作原理。

3.說明發(fā)動機各常用術(shù)語的含義。

4.什么是發(fā)動機的工作循環(huán)？四沖程汽油機與四沖程柴

油機的工作循環(huán)有什么不同？

教學后記

課程名稱汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修教案編寫時間2013年8

授課教師杜炬輝授課對象

授課方式理論課（V）；實踐'實訓課（）；實習（）

課程教學96學分數(shù)6

總學時數(shù)

章節(jié)名稱第2章曲柄連桿機構(gòu)

學時分配課堂講授6學時；實踐課學時

教知識理解曲柄連桿機構(gòu)的作用和組成

學目標知道曲柄連桿機構(gòu)的受力分析

目掌握機體組'活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的構(gòu)造和裝配連接關

標系

能力掌握機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的檢測和維修方法

目標學會曲柄連桿機構(gòu)的裝配與調(diào)整

教學方法講授法、動畫直觀教學法、實物教學法

教學重點和

重點：曲柄連桿機構(gòu)的作用和組成；機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪

難點

組主要零件的構(gòu)造和裝配連接關系。

難點：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組主要零件的構(gòu)造和裝配連接

關系；機體組、活塞連桿組'曲軸飛輪組主要零件的檢測和維修方法；

曲柄連桿機構(gòu)的裝配與調(diào)整。

教學過程設1、回顧上節(jié)課內(nèi)容，進行復習。

2、明確教學目標：講述章節(jié)的學習目標?重點、難點。

計

3、播放相關視頻?進行總體介紹?引入課堂教學。

4、結(jié)合多媒體對個內(nèi)容進行講解-并進行拓展。

5、利用實物或教具進行操作講解。

6、提出問題?分小組進行討論

7、課程總結(jié)。

教學內(nèi)容備注

2.1概述

2.1.1曲柄連桿機構(gòu)的作用和組成

曲柄連桿機構(gòu)是往復活塞式發(fā)動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要機構(gòu)。

其作用是將燃氣作用在活塞頂上的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，使曲軸

產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。

曲柄連桿機構(gòu)由三部分組成。

1、機體組

主要包括氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、氣缸套、氣缸墊等不

動件。

2、活塞連桿組

主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等運動件。

3、曲軸飛輪組

主要包括曲軸、飛輪等機件。

2.1.2曲柄連桿機構(gòu)受力分析

1、氣體作用力

2、往復慣性力

3、離心力

4、摩擦力

2.2機體組的構(gòu)造與維修

2.2.1氣缸體與曲軸箱

1、氣缸體與曲軸箱的構(gòu)造

(1)氣缸體的結(jié)構(gòu)形式

氣缸體有三種結(jié)構(gòu)形式?即平分式、龍門式和隧道式。

(2)氣缸的排列方式

發(fā)動機氣缸排列方式基本上有三種：直列式、V型和對置式?

如圖2-7所示。圖2-7氣缸的排列方式。

(3)氣缸與氣缸套

氣缸套有兩種結(jié)構(gòu)，即干式和濕式。

2、氣缸體的維修

(1)氣缸體變形的檢修

1)氣缸體變形的檢驗

2)氣缸體變形的修理

(2)氣缸體裂紋的檢修

1)氣缸體裂紋的檢驗

2)氣缸體裂紋的修理

(3)氣缸磨損的檢修

1)氣缸的磨損規(guī)律

2)氣缸磨損程度的衡量指標

3)氣缸磨損的檢驗

4)氣缸的修理

2.2.2氣缸蓋

氣缸蓋的作用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起構(gòu)成

燃燒室。

1、氣缸蓋的構(gòu)造

(1)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式

(2)燃燒室

⑶氣道

(4)氣缸蓋罩

2、氣缸蓋的維修

(1)氣缸蓋變形的檢修

氣缸蓋變形主要指與氣缸體結(jié)合的下平面的平面度誤差超限。

1)氣缸蓋變形的檢驗

2)氣缸蓋變形的修理

(2)氣缸蓋裂紋的檢修

(3)氣缸蓋的拆裝

2.2.3氣缸墊

1、氣缸墊的構(gòu)造

2、氣缸墊的維修

3、氣缸墊的安裝

2.2.4發(fā)動機的安裝和支撐

2.3活塞連桿組的構(gòu)造與維修

2.3.1活塞

活塞的作用有兩個：一是活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒

室；二是承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸

旋轉(zhuǎn)。

1'活塞的構(gòu)造

(1)活塞的基本結(jié)構(gòu)

活塞由頂部'頭部'裙部三部分組成。

(2)活塞的變形規(guī)律及應對措施

2、活塞的維修

活塞的損傷主要是磨損。包括活塞環(huán)槽的磨損'活塞裙部的磨損、

活塞銷座孔的磨損。其次活塞刮傷、頂部燒蝕和脫頂屬于非正常的

損傷形式。

(1)活塞的選配

(2)活塞的檢測

1)活塞裙部尺寸的檢測

2)配缸間隙的檢測

2.3.2活塞環(huán)

1、活塞環(huán)的構(gòu)造

(1)活塞環(huán)的間隙

(2)氣環(huán)的密封原理圖

(3)氣環(huán)的泵油現(xiàn)象

(4)氣環(huán)的種類

2、活塞環(huán)的維修

(1)活塞環(huán)的選配

(2)活塞環(huán)的檢驗

1)活塞環(huán)端隙的檢驗

2)活塞環(huán)側(cè)隙的檢驗

3)活塞環(huán)背隙的檢驗

4)活塞環(huán)彈力的檢驗

5)活塞環(huán)漏光度的檢驗

2.3.3活塞銷

1、活塞銷的構(gòu)造

2、活塞銷的維修

(1)活塞銷的選配

2.3.4連桿組

連桿組的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動曲軸轉(zhuǎn)動對外輸出

轉(zhuǎn)矩。

連桿組件包括連桿、連桿蓋、連桿軸承、連桿螺栓等，如圖2-42

所示。連桿和連桿蓋統(tǒng)稱為連桿。

1'連桿組的構(gòu)造

⑴連桿

(2)連桿螺栓

(3)連桿軸承

2、連桿組的維修

(1)連桿的檢修

1)連桿變形的檢驗

2)連桿變形的校正

(2)連桿襯套的檢修

1)連桿襯套的選配

2)連桿襯套的修配

3、V型發(fā)動機連桿的布置形式

2.4曲軸飛輪組的構(gòu)造與維修

2.4.1曲軸

曲軸的作用是把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩并對

外輸出，同時，還驅(qū)動發(fā)動機的配氣機構(gòu)和其他輔助裝置（如發(fā)電

機、水泵、轉(zhuǎn)向油泵等）。

1、曲軸的構(gòu)造

曲軸的基本結(jié)構(gòu)包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡

重、后端凸緣等。

（1）曲軸的軸向定位

（2）曲拐的布置

常見幾種多缸發(fā)動機曲拐的布置和工作順序如下：

1）直列四缸四沖程發(fā)動機曲拐布置

2）直列六缸四沖程發(fā)動機曲拐布置

3）V型八缸四沖程發(fā)動機曲拐布置

2、曲軸的維修

（1）曲軸磨損的檢修

1）軸頸磨損的檢驗

2）軸頸的修磨

（2）曲軸彎曲變形的檢修

1）彎曲變形的檢驗

2）彎曲變形的校正

（3）曲軸扭曲變形的檢修

1）扭曲變形的檢驗

2）扭曲變形的校正

（4）曲軸裂紋的檢修

(5)曲軸軸向間隙和徑向間隙的檢查與調(diào)整

1)軸向間隙的檢查與調(diào)整

2)徑向間隙的檢查與調(diào)整

2.4.2曲軸主軸承

1、曲軸主軸承的構(gòu)造

2'曲軸主軸承的選配

(1)選擇軸承內(nèi)徑。

(2)檢驗軸承鋼背質(zhì)量。

(3)檢驗軸承自由彈開量。

(4)檢驗軸承的高出量。

2.4.3曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

常用的扭轉(zhuǎn)減振器有橡膠式、摩擦式和粘液(硅油)式等數(shù)種。

2.4.4飛輪

飛輪的作用是通過貯存和釋放能量來提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的均勻性

和改善發(fā)動機克服短時的超載能力，與此同時，又將發(fā)動機的動力

傳遞給離合器。

1、飛輪的構(gòu)造

2、飛輪的維修

飛輪常見的損傷形式主要是齒圈磨損、打壞'松動'端面打毛；

飛輪與離合器摩擦片接觸的工作面磨損、起槽'刮痕等。

(1)更換齒圈

⑵修整飛輪工作平面

(3)曲軸、飛輪'離合器總成組裝后進行動平衡試驗

1.曲柄連桿機構(gòu)的作用是什么？由那些零件組成？

作業(yè)布置:

2.如何檢驗汽缸的磨損并確定其修理尺寸。

3.敘述氣環(huán)的密封原理。

4.什么是發(fā)動機做功間隔角？常用四缸、六缸及八缸發(fā)動機

做功間隔角是多少？

5.曲柄連桿機構(gòu)的檢修內(nèi)容有那些？

6.曲柄連桿機構(gòu)拆裝時應注意的問題有那些？

教學后記

課程名稱汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修教案編寫時間2013年8月

授課教師杜炬輝授課對象

授課方式理論課（V）；實踐'實訓課（）；實習（）

課程教學96學分數(shù)6

總學時數(shù)

章節(jié)名稱第3章配氣機構(gòu)

學時分配課堂講授6學時；實踐課學時

教知識理解配氣機構(gòu)的工作過程

學目標掌握配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點

目能力學會配氣機構(gòu)的修理方法

標目標掌握配氣機構(gòu)的基本檢測方法

教學方法講授法、動畫直觀教學法、啟發(fā)式教學法

教學重點和重點：配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點；配氣機構(gòu)的工作過程

難點難點：配氣機構(gòu)的工作過程；配氣機構(gòu)的基本檢測方法；配氣機

構(gòu)的修理方法

教學過程設1、回顧上節(jié)課內(nèi)容，進行復習。

2、明確教學目標：講述章節(jié)的學習目標?重點、難點。

計

3、播放相關視頻?進行總體介紹?引入課堂教學。

4、結(jié)合多媒體對個內(nèi)容進行講解-并進行拓展。

5、利用實物或教具進行操作講解。

6、提出問題?分小組進行討論

7、課程總結(jié)。

教學內(nèi)容備注

3.1概述3.1.1配氣機構(gòu)的作用和組成

1、配氣機構(gòu)的作用

2、配氣機構(gòu)的組成

3.1.2配氣機構(gòu)的分類和工作原理

1、配氣機構(gòu)的分類

發(fā)動機配氣機構(gòu)形式多種多樣，其主要區(qū)別是氣門布置形式和數(shù)

量、凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式。

(1)按氣門布置形式分類

(2)按凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式分類

①凸輪軸下置式：

②凸輪軸上置式：

③凸輪軸中置式：

3.1.3配氣相位

用曲軸轉(zhuǎn)角表示氣門開啟與關閉時刻和開啟的持續(xù)時間，稱為

配氣相位。

1、進氣提前角

2、進氣遲閉角

3、排氣提前角

4、排氣遲閉角

5、氣門疊開與氣門疊開角

3.2氣門組的構(gòu)造與維修

3.2.1氣門

氣門的作用是封閉進、排氣通道。

1、氣門的結(jié)構(gòu)

(1)氣門頭部

氣門頭部由頂部和密封錐面組成。

1)氣門頂部

2)氣門密封錐面

(2)氣門桿身

(3)氣門彈簧座的固定

(4)氣門油封

2、氣門的檢修

氣門的耗損主要有：氣門工作面起槽、變寬?甚至燒蝕后出現(xiàn)斑

點和凹陷?氣門桿及尾端的磨損，氣門桿的彎曲變形等。

(1)氣門的檢測

(2)氣門的修理

3.2.2氣門座

進、排氣道口與氣門密封錐面直接貼合的部位稱為氣門座。其

功用是與氣門頭部一起對氣缸起密封作用，同時接受氣門頭部傳來

的熱量?起到對氣門散熱的作用。

1、氣門座的結(jié)構(gòu)

2、氣門座的檢修

(1)氣門座的鑲換

(2)氣門座的座削

(3)氣門與氣門座的研磨

(4)氣門密封性檢驗

3.2.3氣門導管

氣門導管的作用是給氣門的運動導向，保證氣門和氣門座錐面的

精確配合，并為氣門桿散熱。

1、氣門導管的構(gòu)造

2、氣門導管的檢修

(1)檢查氣門導管與氣門桿之間的配合間隙。

(2)更換氣門導管

3.2.4氣門彈簧

氣門彈簧的作用是克服氣門關閉過程中氣門及傳動件因慣性

力而產(chǎn)生的間隙，保證氣門及時落座并緊密貼合，同時防止氣門在

發(fā)動機振動時因跳動而破壞密封。

1、氣門彈簧的構(gòu)造

2、氣門彈簧的檢修

3、氣門間隙

3.3氣門傳動組的構(gòu)造與維修

3.3.1凸輪軸

1、凸輪軸的構(gòu)造

(1)凸輪的輪廓

(2)凸輪的相對角位置

2、凸輪軸的驅(qū)動

凸輪軸由曲軸驅(qū)動，其驅(qū)動方式有正時齒輪式'鏈條式和齒形

皮帶式。

(1)正時齒輪驅(qū)動式

(2)鏈條驅(qū)動式

(3)齒形皮帶驅(qū)動式

3、凸輪軸的檢修

(1)凸輪表面的檢修

(2)凸輪軸彎曲變形的檢修

(3)凸輪軸軸頸的檢修

(4)凸輪軸軸向間隙的檢查與調(diào)整

4'正時鏈輪和鏈條的檢查

(1)正時鏈條長度的檢查

(2)正時鏈輪最小直徑的檢查

5、正時皮帶的檢查安裝

3.3.2挺柱

挺柱的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門。它安裝在氣缸體或

氣缸蓋上相應處鍵出的導向孔中，常用銀絡合金鑄鐵或冷激合金鑄

鐵制造。

1'挺柱的構(gòu)造

挺柱常用的型式有：普通挺柱和液壓挺柱。

(1)普通挺柱

(2)液力挺柱

2、挺柱的檢修

（1）普通挺柱的檢修

（2）液壓挺柱的檢修

3.3.3推桿

3.3.4搖臂和搖臂軸

1、搖臂和搖臂軸的構(gòu)造

2、搖臂和搖臂軸的檢修

3.4可變配氣相位及其控制技術(shù)

1、VTEC的構(gòu)造

2、VTEC的工作原理

3、VTEC的檢修

（1）故障代碼為"21”的故障檢修

（2）故障代碼為"22”的故障檢修

（3）液壓控制系統(tǒng)常見故障檢查

（4）VTEC系統(tǒng)其它機件的檢修

（5）VTEC系統(tǒng)搖臂機構(gòu)的檢查

1）手動檢查法：

2）專用工具檢查法：

3.4.1豐田智能可變配氣正時系統(tǒng)（VVT-I）

豐田VVT-i系統(tǒng)用于控制進氣門凸輪軸在50°范圍內(nèi)調(diào)整凸輪

軸轉(zhuǎn)角，使配氣正時滿足有優(yōu)化控制發(fā)動機工作狀態(tài)的要求，從而

提高發(fā)動機在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的動力性'經(jīng)濟性和降低尾氣的排

放。

1、豐田VVT-i系統(tǒng)的構(gòu)造

⑴VVT-i控制器的結(jié)構(gòu)

（2）VVT-i工作原理

2、豐田WT-i系統(tǒng)的檢修

（1）凸輪軸的拆卸與檢修

1.配氣機構(gòu)的功用是什么？由什么組成？

作業(yè)布置：

2.什么叫配氣相位？

3.氣門間隙有什么作用

4.可變配氣相位系統(tǒng)有那些類型？各有那些特點？

教學后記

課程名稱汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修教案編寫時間2013年8月

授課教師杜炬輝授課對象

授課方式理論課（V”實踐'實訓課（力實習（）

課程教學96學分數(shù)6

總學時數(shù)

章節(jié)名稱第4章汽油機燃料供給系統(tǒng)

學時分配課堂講授8學時；實踐課學時

教知識

知道汽油機燃料供給系統(tǒng)的作用和組成

、、/

字目標

掌握汽油發(fā)動機各種工況對混合氣成分的要求

目

理解電控汽油噴射系統(tǒng)的分類'組成和工作原理

標

能力

掌握進氣系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理及檢測方法

目標

掌握排氣系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理及檢測方法

掌握燃油供給系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理及檢測方法

學會運用故障診斷儀檢測發(fā)動機故障的方法

教學方法講授法、研討式教學法'啟發(fā)式教學法'案例教學法'動畫直觀

教學法

教學重點和

重點：汽油發(fā)動機各種工況對混合氣成分的要求；電控汽油噴射

難點

系統(tǒng)的分類、組成和工作原理。

難點：電控汽油噴射系統(tǒng)的分類'組成和工作原理；進氣系統(tǒng)主

要零部件的構(gòu)造和工作原理及檢測方法；排氣系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造

和工作原理及檢測方法；燃油供給系統(tǒng)主要零部件的構(gòu)造和工作原理

及檢測方法。

教學過程設

1、回顧上節(jié)課內(nèi)容?進行復習。

計

2、明確教學目標：講述章節(jié)的學習目標，重點、難點。

3、播放相關視頻?進行總體介紹?引入課堂教學。

4、結(jié)合多媒體對個內(nèi)容進行講解-并進行拓展。

5、利用實物或教具進行操作講解。

6、提出問題，分小組進行討論

7、課程總結(jié)。

教學內(nèi)容備注

4.1概述

4.1.1汽油機燃料供給系統(tǒng)的作用和類型

4.1.2可燃混合氣濃度對發(fā)動機性能的影響

1、可燃混合氣濃度表示方法

（1）空燃比

含義：可燃混合氣中空氣與燃油的質(zhì)量比-一般用A/F表示

A/F=空氣質(zhì)量/燃油質(zhì)量

空燃比的大小可以直接反映混合氣的濃稀，值越大混合氣越稀，

越小混合氣越濃，但必須要與一個標準的參數(shù)14.7比較才可準確

的判斷混合氣濃稀。而這個比較的標準參數(shù)14.7理論空燃比。

理論空燃比：理論上千克汽油完全燃燒生成和需

1CO2H2O

要消耗14.7千克的空氣-那么這種混合氣的空燃比即為理論空燃

比?這種混合氣稱為理論混合氣。

也就是說只要混合氣以理論混合氣的濃度配比?它就可以完全

燃燒盡，任何一樣都沒有剩余。混合氣不濃也不稀，是理想的一種

混合氣。因此判斷混合氣濃稀的方法：

1、當A/F=14.7混合氣為理論混合氣;

2、當A/F>14.7時混合氣為稀混合氣；

3、當A/F<14.7時混合氣為濃混合氣。

例1通過解碼器檢測到發(fā)動機在工作過程中吸入到氣缸中的

28mg的空氣■此缸噴油器噴射了2mg的汽油，計算此缸的混合

氣的空燃比，并判斷混合氣的濃稀。(比較簡單，按照公式計算即

可)

A_空氣質(zhì)量_287A

一一燃油質(zhì)量一萬一

A=14＜14.7

F

所以此混合氣為濃混合氣。

混合氣的濃稀還可以用另外一個參數(shù)來表示，也就是過量空氣

系數(shù)。

(2)過量空氣系數(shù)

過量空氣系數(shù)含義：氣缸中每千克汽油燃燒實際消耗的空氣

量與每千克汽油消耗的理論空氣量14.7千克的比值稱為過量空

氣系數(shù),一般用人表示。

1千克汽油實際消耗的空氣量

八一14.7

過量空氣系數(shù)的大小也可直接反應混合氣的濃稀，值越大混合

氣越稀，越小混合氣越濃。但是一必須要與一個標準的混合氣進行

比較才能判斷出濃稀，這個標準的混合氣同樣是理論混合氣。計算

理論混合氣的過量空氣系數(shù)。

理論混合氣過量空氣系數(shù)入=1千克汽油實際消耗的空氣量=11Z=1

14.714.7

因此判斷混合氣濃稀的方法：

1、A=1時，混合氣為理論混合氣。

2'人＞1時，混合氣為稀混合氣。

3'入＜1時，混合氣為濃混合氣。

例2:現(xiàn)測得發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒了2mg的汽油同時消耗了

32mg空氣■計算此時可燃混合氣空燃比，過量空氣系數(shù)?并分別

用兩種方法判斷混合氣濃稀。

A一空氣質(zhì)量一32一1公

F燃油質(zhì)量2

-=16>14,7

F

所以此混合氣為稀混合氣。

32

人=1千克汽油實際消耗的空氣量_2_109

,145147--

A=1.O9>1

所以此混合氣為稀混合氣。

2、可燃混合氣濃度對發(fā)動機性能的影響

(1)標準混合氣?發(fā)動機所需要的?發(fā)動機動力足且污染物排放

量最少。

(2)稀混合氣，發(fā)動機動力不足-滿足不了符合要求。過稀直接

導致發(fā)動機熄火。

(3)濃混合氣，發(fā)動機動力足但燃油消耗率增加，燃油經(jīng)經(jīng)濟性

不好且污染物排放量增加。

4.13車用汽油機對可燃混合氣濃度的要求

(1)穩(wěn)定工況對混合氣成分的要求

①怠速工況，需要由濃變理論的混合氣

②小負荷工況，需要理論混合氣

③中等負荷工況?需要理論混合氣

④大負荷及全負荷工況，需要濃混合氣

(2)過渡工況對混合氣成分的要求

①冷起動工況，需要濃混合氣

②暖機工況，需要由濃變理論的混合氣

③加速工況，需要濃混合氣

4.2電控汽油噴射式發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)概述

4.2.1電控汽油噴射式發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)組成

電控汽油噴射式發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)由進氣系統(tǒng)、燃油供給系

統(tǒng)'排氣系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)組成。

機械控制式燃油噴射系統(tǒng)

4機電給合式燃油噴射系統(tǒng)

開環(huán)控制系統(tǒng)

按控制方式分閉環(huán)控制系統(tǒng)

發(fā)電子控制式燃油嘖射系統(tǒng)，自適應控制系統(tǒng)

動學習控制系統(tǒng)

機

i模糊控制系統(tǒng)

燃

油單點嘖射系統(tǒng)或CH)

嘖D型多點噴射系統(tǒng)

射

進氣管嘖射系統(tǒng)，L型多點噴射系統(tǒng)

系按噴射部便分多點噴射系統(tǒng)(MPO

熨多點噴射系統(tǒng)

統(tǒng)LH

分M型多點嘖射系統(tǒng)

類缸內(nèi)噴射系燒

連續(xù)嗅射

同時噴射

技噴油方式分

間默噴射，分組噴射

頤序嘖射

1、按對進入氣缸空氣量的檢測方式分

(1)直接檢測型(簡稱L型)

(2)間接檢測型(簡稱D型)

2、按噴射位置分

(1)缸內(nèi)噴射(GDI):

(2)進氣管噴射(PFI):

進氣管噴射系統(tǒng)按噴油器的數(shù)量不同，又可分為單點噴射系統(tǒng)

和多點噴射系統(tǒng)。

①單點燃油噴射系統(tǒng)(SPI)

②多點燃油噴射系統(tǒng)(MPI)

3'按噴油器的噴射方式分

(1)連續(xù)噴射系統(tǒng)

(2)間歇噴射系統(tǒng)

4、按燃油噴射系統(tǒng)的控制方式分

(1)機械控制式燃油噴射系統(tǒng)

(2)機電結(jié)合式燃油噴射系統(tǒng)

(3)電子控制式燃油噴射系統(tǒng)

4.23電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點

(1)能提供發(fā)動機在各種運行工況