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文檔簡介

汽車構(gòu)造教案汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第01講題目:第一章汽車總論第01講汽車總論第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·汽車類型·汽車總體構(gòu)造能力點(diǎn):·具備識別汽車類型的能力·具備認(rèn)識汽車總體構(gòu)造的能力本講主要內(nèi)容:·汽車類型·汽車總體構(gòu)造·國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展·國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·簡介國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展、國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則·重點(diǎn)講解汽車類型、汽車總體構(gòu)造教學(xué)重點(diǎn):·汽車類型·汽車總體構(gòu)造教學(xué)難點(diǎn):·汽車總體構(gòu)造教學(xué)方法及手段:導(dǎo)入、簡要介紹、對比示例、重點(diǎn)介紹、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置回主頁下一講不同專業(yè)本章內(nèi)容比較:·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·簡介國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展、國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則·重點(diǎn)講解汽車類型、汽車總體構(gòu)造·要求學(xué)生了解全球著名汽車公司及名牌(三)著名汽車公司、名牌1.通用汽車公司·美國最大也是世界最大的汽車制造商,1908年9月威廉.杜蘭特創(chuàng)建,主要品牌有凱迪拉克、別克、雪佛蘭、旁蒂克等。2.福特汽車公司·美國第二大汽車公司,世界十大汽車公司中名列前茅。主要品牌有福特、美洲獅、林肯、雷鳥等。3.戴姆勒—克萊斯勒汽車公司·克萊斯勒美國第三大汽車公司,1998年4月合并為戴姆勒—克萊斯勒汽車公司,主要品牌有道奇、順風(fēng)、克萊斯勒、鷹.吉普等。4.豐田汽車公司·日本最大的汽車公司,僅次于通用汽車公司,和福特汽車公司爭雄的世界有名的世界十大汽車公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。5.日產(chǎn)汽車公司·日本第二大汽車公司(又稱尼桑),世界十大汽車公司之一。主要品牌有藍(lán)鳥、公爵、王子。6.大眾汽車公司·德國最大也是歐洲最大的汽車公司,是世界十大汽車公司之一。主要品牌有甲殼蟲、高爾夫、帕薩特、捷達(dá)、奧迪等。7.梅賽德斯—奔馳汽車公司·世界十大汽車公司之一,梅賽德斯是戴姆勒公司早期著名的名牌轎車。8.寶馬汽車公司·世界著名的名牌轎車公司,1994年收購英國羅孚汽車公司,“座奔馳,開寶馬”。9.標(biāo)志—雪鐵龍汽車公司·法國第一大汽車公司,是世界十大汽車公司之一。10.雷諾汽車公司·法國第二大汽車公司,是世界十大汽車公司之一,已成為法國汽車業(yè)的領(lǐng)袖。11.菲亞特汽車公司·意大利最大的汽車公司,是世界十大汽車公司之一。重點(diǎn)介紹:汽車類型·汽車是由自身動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng),通常是指具有4個(gè)或4個(gè)以上車輪的非軌道無架線的車輛?!ひ髮W(xué)生了解特種運(yùn)輸汽車(一)按用途分1.運(yùn)輸汽車·根據(jù)GB3730.1—88的規(guī)定,運(yùn)輸汽車可分為轎車、客車和貨車等,并按照汽車的主要特征參數(shù)分級:轎車按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積、客車按照車輛總長度、貨車按照汽車的總質(zhì)量。見表0-1。2.特種運(yùn)輸汽車·特種用途汽車:商業(yè)售貨車、醫(yī)療救護(hù)車、公安消防車、環(huán)衛(wèi)環(huán)保作業(yè)車、市政建設(shè)工程作業(yè)車、農(nóng)牧副漁作業(yè)車、石油地質(zhì)作業(yè)車、機(jī)場作業(yè)車等,·競賽汽車:F1方程式賽、拉力賽·娛樂汽車:旅游汽車、高爾夫球場專用車、海灘游玩汽車等對比示例:·要求學(xué)生掌握國內(nèi)運(yùn)輸汽車分級方法表0-1運(yùn)輸汽車分級(1)轎車:載送2~9個(gè)乘員,主要供私人用的汽車分級發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積/L示例微型普通級中級中高級高級≤1.0>1.0~≤1.6>1.6~≤2.5>1.5~≤4.0>4.0奧拓、夏利TJ7100、福萊爾捷達(dá)王、富康988、羚羊7130桑塔納2000、奧迪100、紅旗CA7220豐田皇冠、奔馳300、別克新世紀(jì)卡迪拉克、林肯、奔馳S600、奧迪A6(2)客車:載送9個(gè)以上乘員,供公共服務(wù)用汽車分級車輛總長度/m示例微型輕型中型大型特大型≤3.5>3.5~≤7>7~≤10>10~≤12鉸接式客車與雙層客車松花江HF6350、天津大發(fā)解放CA6440、金杯RZH114L四平SPK6900、金華BK6820LPG黃海DD6112H、上海SK6115KHP2上海SK6142鉸接式客車、金陵JLY6121雙層客車(3)貨車:載送貨物的運(yùn)輸汽車分級汽車總質(zhì)量/t示例微型輕型中型重型≤1.8>1.8~≤6>6~≤14>14福田微卡、小卡、輕卡北京BJ1041、躍進(jìn)NJ1060、江鈴JX1030DS解放1091、1092、東風(fēng)1090E黃河1171、斯太爾重型汽車·要求學(xué)生了解汽車按動(dòng)力裝置類型分類情況(二)按動(dòng)力裝置類型分類1.活塞式內(nèi)燃機(jī)汽車·通常分為汽油車、柴油車,代用燃料:合成液體石油、液化石油氣(LPG)、壓縮天然氣(CNG),醇類等。2.電動(dòng)汽車·以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)機(jī)械,以蓄電池為能源的車輛。3.復(fù)合車·有發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄能器兩套動(dòng)力源,克服了電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程短和車速低的缺點(diǎn)以及內(nèi)燃機(jī)汽車油耗大和排放污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)。4.燃?xì)廨啓C(jī)汽車·1964年燃?xì)廨啓C(jī)汽車以648.71km/h創(chuàng)造當(dāng)時(shí)陸上車輛(靠車輪驅(qū)動(dòng))速度最高世界記錄(不依靠噴氣驅(qū)動(dòng))。5.噴氣式汽車·依靠航空發(fā)動(dòng)機(jī)或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及特殊燃料,并以噴氣反作用力驅(qū)動(dòng)的輪式汽車,1997年以1227.73(超過聲速)創(chuàng)造陸上車輛速度最高世界記錄?!ひ髮W(xué)生了解汽車按行使道路條件分類情況(三)按行使道路條件分類1.公路用車·適用于公路和城市道路上行駛的汽車2.非公路用車·只能在礦山、機(jī)場、工地、專用道路等非公路地區(qū)使用;另一類是能在無路地面上行駛的高通過性的越野汽車,越野汽車可以是轎車、客車、貨車或其他用途的汽車,按總質(zhì)量分級為輕型(≤5t)、中型(>5~≤13t)、重型(>13t)·要求學(xué)生掌握輪式汽車驅(qū)動(dòng)型式表示方法(四)按行駛機(jī)構(gòu)的特征分類1.輪式汽車·分為非全輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)兩種類型。汽車驅(qū)動(dòng)型式一般用符號“n×m”(車輪總數(shù)×驅(qū)動(dòng)輪數(shù))表示:·4×2—非全輪驅(qū)動(dòng),如普通轎車及大多數(shù)汽車·4×4—全輪驅(qū)動(dòng)輕型越野汽車,如BJ2020型·6×6—中型越野汽車,如EQ2080型2.其它型式的車輛·如履帶式、雪橇式、氣墊式、步行機(jī)械式車輛等簡要介紹:·要求學(xué)生掌握國產(chǎn)汽車型號表示方法國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則·按照國標(biāo)9417-88,國產(chǎn)汽車型號應(yīng)能表明汽車的廠牌、類型和主要特征參數(shù)等。該型號由拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,包括首部、中部、尾部。·首部——企業(yè)代號,如CA代表一汽,EQ代表二汽,SH代表上海等。·中部——由4位數(shù)字組成,分為首位、中間兩位和末位數(shù)字三部分。其含義·尾部——專用汽車分類或變型車與基本型的區(qū)別,如X表示廂式汽車、G表示罐式汽車等?!な纠骸A1092表示一汽貨車,總質(zhì)量9t,末位2表示在原車型CA1091上改進(jìn)型?!A7226L表示一汽轎車,發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.2升,6表示安裝5缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車型,L重點(diǎn)介紹:汽車總體構(gòu)造·要求學(xué)生掌握汽車總體構(gòu)造的四大組成部分圖1-1:汽車總體構(gòu)造(一)汽車總體構(gòu)造的組成部分(如圖1-1)·汽車通常由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電器設(shè)備四個(gè)部分組成。1.發(fā)動(dòng)機(jī)·使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力。廣泛應(yīng)用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),一般由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、冷卻系、潤滑系、點(diǎn)火系(汽油機(jī))、起動(dòng)系等部分組成。2.底盤·接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,使汽車運(yùn)動(dòng)并按駕駛員的操縱正常行駛。包括:·傳動(dòng)系:將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪,包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器及差速器、半軸、驅(qū)動(dòng)橋等部件?!ば旭傁担菏蛊嚫骺偝杉安考惭b在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑢θ嚻鹬С凶饔?,以保證汽車正常行駛。包括車架、車身、懸架、車輪等部件·轉(zhuǎn)向系:使汽車按駕駛員選定的方向行駛,由轉(zhuǎn)向操縱裝置、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置組成,有的汽車還帶有動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置?!ぶ苿?dòng)系:使汽車減速或停車,并保證駕駛員離去后汽車能可靠地停駐。包括供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)器。3.車身·是駕駛員工作及容納乘客和貨物的場所,由本體、內(nèi)外裝飾和車身附件等組成。4.電器設(shè)備·由電源、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系和點(diǎn)火系、照明和信號裝置、空調(diào)、儀表和報(bào)警系統(tǒng)、輔助電器及現(xiàn)代汽車電子技術(shù)等組成?!ひ髮W(xué)生掌握汽車總體布置形式圖1-2:汽車的總體布置形式歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講的主要教學(xué)內(nèi)容(二)汽車的總體布置形式(如圖1-2)·按發(fā)動(dòng)機(jī)相對于各總成的位置,汽車有下列幾種布置形式:1.發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)(FR)·傳統(tǒng)布置形式,大多數(shù)貨車、部分轎車和客車采用。2.發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)(FF)·大多數(shù)轎車盛行。3.發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)(RR)·大、中型客車盛行,少數(shù)轎車也采用。4.發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)(MR)·方程式賽車和大多數(shù)跑車采用,少數(shù)大、中型客車也采用。5.全輪驅(qū)動(dòng)(nWD)·越野汽車特有的布置形式,通常發(fā)動(dòng)機(jī)前置,在變速器之后的分動(dòng)器將動(dòng)力分別輸送給全部驅(qū)動(dòng)輪。汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第02講題目:第二章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理與總體構(gòu)造第02講發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和類型第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語·發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造·發(fā)動(dòng)機(jī)的分類能力點(diǎn):·熟練掌握發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和總體構(gòu)造·理解發(fā)動(dòng)機(jī)分類本講主要內(nèi)容:·發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語·發(fā)動(dòng)機(jī)分類·發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·簡介發(fā)動(dòng)機(jī)分類·重點(diǎn)講解發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語、發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造教學(xué)重點(diǎn):·發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語·發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造教學(xué)難點(diǎn):·發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語·發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造教學(xué)方法及手段:重點(diǎn)介紹、簡要介紹、重點(diǎn)分析、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講不同專業(yè)本章內(nèi)容比較:·汽車檢測與維修專業(yè)(6課時(shí))·重點(diǎn)講解發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語和類型·重點(diǎn)講解發(fā)動(dòng)機(jī)簡單工作原理。發(fā)動(dòng)機(jī)詳細(xì)工作原理在《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程中重點(diǎn)講授·簡介發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的概念在《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程中重點(diǎn)要求·汽車維修與營銷專業(yè)(6課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(6課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(6課時(shí))本講教學(xué)內(nèi)容:重點(diǎn)介紹:·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語圖2-1:發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語一、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語(如圖2-1)1.上止點(diǎn)(TopDeadCenter)·活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置2.下止點(diǎn)(BottomDeadCenter)·活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置3.活塞行程S·上下止點(diǎn)之間的距離4.曲柄半徑R·曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離5.氣缸工作容積VS(單位L)·活塞由上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),活塞頂部所掃過的容積·VS=(π/4)D2·S×10-36.燃燒室容積(余隙容積)VC·活塞位于上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方的容積7.氣缸最大容積Va·活塞位于下止點(diǎn)時(shí),活塞頂部上方的容積Va=VS+VC8.內(nèi)燃機(jī)排量VL·所有氣缸的工作容積之和VL=i·VS9.壓縮比ε·氣缸最大容積Vt與燃燒室容積VC之比·ε=1+VS/VC·ε越大,循環(huán)熱效率越高·汽油機(jī)ε=7~9·柴油機(jī)ε=18~22簡要介紹:·要求學(xué)生理解柴油機(jī)與汽油機(jī)的區(qū)別·要求學(xué)生理解四沖程與二沖程的區(qū)別圖2-2:汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較二、內(nèi)燃機(jī)的分類·根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)的不同,可將內(nèi)燃機(jī)分為好多種類1.根據(jù)所用燃料的不同(如圖2-2)·柴油機(jī):以柴油為燃料,進(jìn)氣過程中進(jìn)入汽缸的是純空氣,壓縮終了時(shí)噴入柴油,柴油與空氣在汽缸內(nèi)混合由于空氣經(jīng)壓縮后所達(dá)到的溫度能引起柴油的自燃,這種內(nèi)燃機(jī)也稱為壓燃式內(nèi)燃機(jī)·汽油機(jī):以汽油為燃料,空氣與汽油在氣缸外混合,形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸,經(jīng)壓縮后依靠火花塞產(chǎn)生電火花引起燃燒·煤氣機(jī):汽油機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)2.按沖程數(shù)·二沖程:每兩個(gè)活塞行程(曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))完成一個(gè)工作循環(huán)。如摩托車·四沖程:每四個(gè)活塞行程(曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn))完成一個(gè)工作循環(huán)。絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)所采用3.按氣缸數(shù)·單缸:只有一個(gè)氣缸·多缸:由多個(gè)氣缸組成4.按氣缸排列方式·直列立式·直列臥式·V型5.按冷卻方式·風(fēng)冷:以空氣為冷卻介質(zhì),沒有專門的冷卻系統(tǒng)如:坦克·水冷:以液體為冷卻介質(zhì),有專門的冷卻系統(tǒng)6.按進(jìn)氣方式·增壓:在進(jìn)氣過程中,可燃混合氣或空氣是通過裝在進(jìn)氣管道上的增壓器提高壓力,然后進(jìn)入氣缸內(nèi)·非增壓:也叫自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),靠活塞的抽吸作用7.按著火方式·點(diǎn)燃:靠火花塞點(diǎn)火來產(chǎn)生燃燒,汽油機(jī)所采用·壓燃:靠燃油的自燃來產(chǎn)生燃燒,柴油機(jī)所采用8.按用途·固定式:工程機(jī)械采用·移動(dòng)式重點(diǎn)分析:·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造三、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造圖2-3:發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)1.機(jī)體與氣缸蓋·機(jī)體:骨架作用,安裝各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng),包括氣缸體、油底殼、曲軸箱·缸蓋:組成燃燒室,布置各種零部件2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)(如圖2-3)·組成:活塞、連桿、曲軸三部分·作用:將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)—曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對外輸出動(dòng)力圖2-4:電控汽油噴射系統(tǒng)的供給系統(tǒng)3.供給系統(tǒng)·組成:燃油供給系統(tǒng)和進(jìn)、排氣系統(tǒng)組成·作用:將燃油系統(tǒng)和空氣及時(shí)地供給氣缸,并將燃燒后的廢氣及時(shí)排除·主要部件:化油器(汽)、噴油泵和噴油器(柴)、空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、消聲器等·示例:電控汽油噴射系統(tǒng)的供給系統(tǒng)(如圖2-4)圖2-5:發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)4.配氣機(jī)構(gòu)(如圖2-5)·功用:定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)排氣門·主要部件:氣門組、傳動(dòng)組圖2-6:汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)5.點(diǎn)火系統(tǒng)(如圖2-6)·汽油機(jī)和煤氣機(jī)所采用,點(diǎn)燃混合氣·主要部件:火花塞、點(diǎn)火線圈、斷電器、分電器圖2-7:發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)6.冷卻系(如圖2-7)·功用:防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,及時(shí)散發(fā)熱量·分類:風(fēng)冷、水冷·主要部件:水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器圖2-8:發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)7.潤滑系(如圖2-8)·功用:潤滑、冷卻、清潔、密封、防腐·潤滑方式:·飛濺潤滑:靠曲軸等旋轉(zhuǎn)部件飛濺起的油滴潤滑·壓力潤滑:靠潤滑系統(tǒng)建立起的油壓經(jīng)過各個(gè)油道潤滑各零部件油霧·主要部件:集濾器、機(jī)油泵、濾清器、各種閥體等圖2-9:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講的主要教學(xué)內(nèi)容8.起動(dòng)系(如圖2-9)·功用:內(nèi)燃機(jī)不能自行起動(dòng),借助外力使之運(yùn)轉(zhuǎn)·主要部件:起動(dòng)機(jī)、蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)等汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第03講題目:第二章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理與總體構(gòu)造第03講:發(fā)動(dòng)機(jī)簡單工作原理第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理·二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理·發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖能力點(diǎn):·熟練掌握發(fā)動(dòng)機(jī)(四沖程和二沖程,汽油機(jī)和柴油機(jī))工作原理·熟練掌握各沖程的工作特點(diǎn)本講主要內(nèi)容:·四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理:·汽油機(jī)的工作原理·柴油機(jī)的工作原理·二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理·發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理、汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理及其示功圖·簡介二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理教學(xué)重點(diǎn):·四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理·發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖教學(xué)難點(diǎn):·柴油機(jī)的工作原理教學(xué)方法及手段:重點(diǎn)介紹、重點(diǎn)分析、簡要介紹、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講本講教學(xué)內(nèi)容:重點(diǎn)介紹:·要求學(xué)生理解掌握四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)一、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理1.四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡單工作原理·四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞行程內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過程,即在一個(gè)活塞行程內(nèi)只進(jìn)行一個(gè)過程,因此,活塞行程可分別用四個(gè)過程命名,分別稱為進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、作功沖程、排氣沖程。2.四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)·第一沖程:活塞由上止點(diǎn)移到下止點(diǎn),即曲軸由0o轉(zhuǎn)到180o(活塞位于上止點(diǎn)為0oCA),進(jìn)氣門打開,新鮮空氣被吸入氣缸?!さ诙_程:下止點(diǎn)—上止點(diǎn),180o~360o,氣體被壓縮,進(jìn)排氣門均關(guān)閉·第三沖程:上止點(diǎn)—下止點(diǎn),360o~540o,氣體膨脹,進(jìn)排氣門均關(guān)閉;·第四沖程:下止點(diǎn)—上止點(diǎn),540o~720o,廢氣被排出,排氣門打開。重點(diǎn)分析:·要求學(xué)生理解掌握四沖程汽油機(jī)各個(gè)沖程的工作特點(diǎn)圖2-10:四沖程汽油機(jī)示功圖進(jìn)氣行程二、汽油機(jī)的工作原理1.進(jìn)氣行程(如圖2-10示功圖ra段曲線)·由進(jìn)氣門開啟到進(jìn)氣門關(guān)閉·進(jìn)氣提前角:進(jìn)氣門打開時(shí)刻與活塞位于上止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角(為了獲得較多的充氣量,活塞到達(dá)上止點(diǎn)前就開始開啟)·進(jìn)氣晚關(guān)角:活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)刻與進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻之間的曲軸轉(zhuǎn)角。(利用空氣流動(dòng)的慣性及氣體的動(dòng)量,使更多的空氣充入氣缸。)·進(jìn)氣終了時(shí)刻:氣缸壓縮壓力p=0.07~0.09MPa<大氣壓;氣缸溫度T=370~400K。圖2-11:四沖程汽油機(jī)示功圖壓縮行程2.壓縮行程(如圖2-11示功圖ac段曲線)·由進(jìn)氣門關(guān)閉到活塞移到上止點(diǎn)(成為壓縮上止點(diǎn))為止。·進(jìn)排氣門都關(guān)閉。·活塞上行,氣缸內(nèi)氣體被壓縮,缸內(nèi)壓力溫度都升高:p=0.8~11.4MPa;T=600~700K。圖2-12:四沖程汽油機(jī)示功圖作功行程3.作功行程(燃燒及膨脹行程)(如圖2-12示功圖czb段曲線)·在壓縮上止點(diǎn)前10~15oCA,火花塞跳火,點(diǎn)燃可燃混合氣,形成火焰中心?!じ邷馗邏喝?xì)馔苿?dòng)活塞下行,對外作功:p=3~5MPa;T=2200~2700K。右圖2-13:四沖程汽油機(jī)示功圖排氣行程4.排氣行程(如圖2-13示功圖br段曲線)·從排氣門開啟到排氣門關(guān)閉的時(shí)刻·排氣提前角:在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前與下止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角?!づ艢馔黻P(guān)角:在上止點(diǎn)與排氣門關(guān)閉這一時(shí)期曲軸所轉(zhuǎn)過的角度?!ぴ诨钊竭_(dá)下止點(diǎn)之前30~80oCA,膨脹行程還沒有結(jié)束的時(shí)刻就將排氣門打開。(原因:氣門有一定的開啟時(shí)間,利用壓差,使排氣徹底,利用氣流的慣性多排出一部分廢氣,減少殘余廢氣)·氣門重疊角:在排氣門關(guān)閉之前,進(jìn)氣門就已打開,進(jìn)排氣門同時(shí)開啟時(shí)期所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角·要求學(xué)生理解繪制四沖程汽油機(jī)示功圖圖2-14:四沖程汽油機(jī)示功圖·ra段:進(jìn)氣行程·ac段:壓縮行程·czb段:作功行程·br段:排氣行程5.汽油機(jī)示功圖(如圖2-14)重點(diǎn)分析:·要求學(xué)生理解掌握四沖程柴油機(jī)各個(gè)沖程的工作特點(diǎn)三、柴油機(jī)的工作原理1.進(jìn)氣行程·在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中,被吸入氣缸的只是純凈空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小,殘余廢氣的溫度較低,因此進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓力較高,約為0.085~0.095Mpa。2.壓縮行程·因?yàn)椴裼蜋C(jī)的壓縮比大,所以壓縮行程終了時(shí)氣體壓力可高達(dá)3~5Mpa,溫度可高達(dá)750~1000K。3.作功行程·在壓縮行程結(jié)束時(shí),噴油泵將柴油泵入噴油器,并通過噴油器噴入燃燒室。因?yàn)閲娪蛪毫芨?,噴孔直徑很小,所以噴出的柴油呈?xì)霧狀。細(xì)微的油滴在熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化并借助于空氣的運(yùn)動(dòng),迅速與空氣混合形成可燃混合起。由于氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃點(diǎn),因此柴油隨即自行著火燃燒。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高,體積急劇膨脹。在氣體壓力的作用下,活塞推動(dòng)連桿,連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。·在做功行程中,燃燒氣體的最大壓力可達(dá)6~9Mpa,最高溫度可達(dá)1800~2200K。做功結(jié)束時(shí)壓力約為0.2~0.5Mpa,溫度約為1000~1200K。4.排氣行程·排氣行程與汽油機(jī)類似,排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)殘余廢氣壓力約為0.105~0.12Mpa,溫度為700~900K。·要求學(xué)生理解繪制四沖程柴油機(jī)示功圖圖2-15:四沖程汽油機(jī)示功圖·ra段:進(jìn)氣行程·ac段:壓縮行程·czb段:作功行程·br段:排氣行程5.柴油機(jī)示功圖(如圖2-15)簡要介紹:·要求學(xué)生理解二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及工作過程圖2-16:二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)喚起機(jī)構(gòu)四、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理1.特點(diǎn)·二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在兩個(gè)活塞行程即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)完成的。經(jīng)過兩個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán),包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過程;沒有專門的配氣機(jī)構(gòu)。2.換氣機(jī)構(gòu)(如圖2-16)·沒有進(jìn)排氣門,換氣是通過三個(gè)孔(進(jìn)氣孔、排氣孔、掃氣孔)來實(shí)現(xiàn)3.工作過程·以采用曲軸箱掃氣的單缸二沖程汽油機(jī)為例:·上行沖程:活塞上移,三個(gè)孔均關(guān),開始壓縮氣體,同時(shí),活塞上移使曲軸箱出現(xiàn)真空,上行到進(jìn)氣孔打開時(shí),新鮮混合氣進(jìn)入曲軸箱?!は滦袥_程:活塞接近下止點(diǎn)時(shí),電火花產(chǎn)生點(diǎn)燃可燃混合氣,使其溫度、壓力上升,推動(dòng)活塞下行作功,行致排氣口打開,廢氣排出。另外,進(jìn)氣口關(guān)閉,下行活塞使其壓縮,受壓氣體經(jīng)掃氣口進(jìn)入氣缸,完成換氣過程?!ひ髮W(xué)生了解二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖圖2-17:二沖程汽油機(jī)示功圖·a:排氣孔關(guān)閉·ac:壓縮過程·czb:作功過程·b:排氣孔打開·bf:先期排氣階段·f:掃氣孔開啟·fdh:掃氣過程·h:掃氣孔關(guān)閉·ha:額外排氣階段4.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖(如圖2-17)·要求學(xué)生理解二沖程與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理上的區(qū)別歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講的主要教學(xué)內(nèi)容5.二沖程與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的比較(1)曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán),做功一次。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速相同時(shí),二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間的做功次數(shù)是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一周做功一次,因此曲軸旋轉(zhuǎn)角速度比較均勻。(2)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程時(shí)間短,僅為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的1/3左右。另外,進(jìn)排氣過程幾乎同時(shí)進(jìn)行,利用新氣掃除廢氣,新氣可能流失,廢氣也不易清除干凈。(3)曲軸箱換氣方式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)闆]有進(jìn)排氣門,結(jié)構(gòu)大大簡化。(4)綜上所述,二沖程優(yōu)缺點(diǎn)可概括如下:·優(yōu)點(diǎn):功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、配氣機(jī)構(gòu)簡單·缺點(diǎn):作功沖程多、機(jī)件受熱程度增加、經(jīng)濟(jì)性差、燃油消耗率高、潤滑條件差汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第04講題目:第二章發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理與總體構(gòu)造第04講發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)·速度特性和負(fù)荷·內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱能力點(diǎn):·熟練掌握發(fā)動(dòng)機(jī)各性能指標(biāo)·了解發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性和負(fù)荷·了解內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)定本講主要內(nèi)容:·發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性和負(fù)荷·發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)·內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)定本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、速度特性和負(fù)荷·簡介內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱教學(xué)重點(diǎn):·主要性能指標(biāo)·速度特性和負(fù)荷教學(xué)難點(diǎn):·速度特性和負(fù)荷教學(xué)方法及手段:重點(diǎn)介紹、簡要介紹、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講本講教學(xué)內(nèi)容:重點(diǎn)介紹:一、主要性能指標(biāo)·發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)是用來衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo)的概念1.動(dòng)力性指標(biāo)·概念:指內(nèi)燃機(jī)對外作功能力的指標(biāo)(1)有效轉(zhuǎn)矩Te·曲軸傳給汽車傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。單位:N·m(2)有效功率Pe·發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的輸出功率·Pe=Te(2πn/60)×10-3(KW)式中:Te—有效扭矩,單位為N·mn—曲軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min·標(biāo)定功率:并不是該內(nèi)燃機(jī)所能發(fā)出的最大功率,而是內(nèi)燃機(jī)出廠時(shí)根據(jù)使用目的而調(diào)整的。由于使用目的的不同,同一種內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率可以不同:·十五分鐘功率:內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率·一小時(shí)功率:內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的最大有效功率·十二小時(shí)功率:內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的最大有效功率·持續(xù)功率:內(nèi)燃機(jī)允許長期連續(xù)工作的最大有效功率(3)曲軸轉(zhuǎn)速·指曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),通常用n表示,單位為r/min?!ぴ跇?biāo)定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速為標(biāo)定轉(zhuǎn)速·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的概念經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)·概念:是指內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)成本、運(yùn)轉(zhuǎn)中的消耗以及修理費(fèi)用等各項(xiàng)指標(biāo)。通常用燃油消耗率來評價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能(1)有效燃油消耗率be·發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出一千瓦有效功率在一小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油量·be=(B/Pe)×10-3(g/KW·h)式中:B—每小時(shí)的燃油消耗量,kg/hPe—有效功率,kW·要求學(xué)生了解發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)保性指標(biāo)·要求學(xué)生了解發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)3.環(huán)保性能指標(biāo)(1)有害排放物·對汽油機(jī),主要是廢氣中的CO和HC的量·對柴油機(jī),主要是廢氣中的NOx和顆粒的排放量(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲·是汽車噪聲的主要來源,約占城市噪聲的75%4.強(qiáng)化指標(biāo)(1)平均有效壓力·是作用在活塞頂上的一個(gè)假想的、不變的壓力,在這個(gè)壓力推動(dòng)下,活塞由上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所做的功。(2)活塞平均速度·在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下,曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的兩個(gè)形成活塞速度的平均值(3)升功率·每升發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積所發(fā)出的有效功率重點(diǎn)介紹:二、發(fā)動(dòng)機(jī)的特性·發(fā)動(dòng)機(jī)特性的概念:內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)隨工況而變化的關(guān)系稱為內(nèi)燃機(jī)特性。若這種關(guān)系以曲線的形式表示,稱為內(nèi)燃機(jī)特性曲線。·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性圖2-18:奧迪1001.8L轎車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性1.速度特性·概念:指發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩Te、有效功率Pe、燃油消耗率be隨其轉(zhuǎn)速變化而變化的關(guān)系。包括發(fā)動(dòng)機(jī)外特性和發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性(1)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性(如圖2-18)·指節(jié)氣門全開時(shí)的速度特性。發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性表示了發(fā)動(dòng)機(jī)所具有最高動(dòng)力性能(2)發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性·指在節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性·要求學(xué)生理解掌握發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷圖2-19:發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷·工況a:負(fù)荷為0·工況b:負(fù)荷(20/45)×100%·工況c:負(fù)荷(32/45)×100%·工況d:負(fù)荷(45/45)×100%(發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷)·Ⅰ—外特性·Ⅱ—部分特性·Ⅲ—部分特性2.發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(如圖2-19)·概念:發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所發(fā)出的最大有效功率的比值,以百分?jǐn)?shù)表示·負(fù)荷與功率是兩個(gè)不同的概念(負(fù)荷:發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下實(shí)際發(fā)出的功率與可能的最大功率之比簡要介紹:·要求學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制國標(biāo)規(guī)定有關(guān)內(nèi)容·要求學(xué)生理解掌握內(nèi)燃機(jī)常用型號含義歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講的主要教學(xué)內(nèi)容三、內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)定1.國標(biāo)規(guī)定內(nèi)容·GB725-91對內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號編制方法頒布了國家標(biāo)準(zhǔn):·內(nèi)燃機(jī)名稱按其所采用的主要燃料命名,例如:柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)·內(nèi)燃機(jī)型號應(yīng)反映內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特征及性能,包括以下內(nèi)容:·首部:產(chǎn)品特征代號,由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示,但需經(jīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化歸口單位核準(zhǔn)、備案。·中部:由缸數(shù)符號、氣缸布置形式符號、沖程符號和缸徑符號組成?!ず蟛浚航Y(jié)構(gòu)特征和用途特征符號,分別按上表規(guī)定?!の膊浚簠^(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí),由制造廠選用適當(dāng)符號表示。2.示例(1)柴油機(jī)·12V135ZG:12缸、V型、四沖程、缸135徑mm、水冷增壓、工程機(jī)械用·6E430SDzZCz:6缸、二沖程、缸徑430mm、水冷、可倒轉(zhuǎn)、船用主機(jī)、右機(jī)基本型(2)汽油機(jī)·1E65F:單缸、二沖程、缸徑65mm、風(fēng)冷、通用型·4100Q:四缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、汽車用汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第05講題目:第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第05講曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成及功用第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析能力點(diǎn):·熟悉曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各個(gè)組成部件·了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)·能夠分析各組成部件的受力狀況本講基本內(nèi)容:·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成·啟發(fā)分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力情況教學(xué)重點(diǎn):·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成教學(xué)難點(diǎn):·曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析教學(xué)方法及手段:導(dǎo)入、啟發(fā)分析、重點(diǎn)介紹、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講不同專業(yè)本章內(nèi)容比較:·汽車檢測與維修專業(yè)(8課時(shí))·簡介曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成及功用·重點(diǎn)講解機(jī)體組·重點(diǎn)講解活塞連桿組·重點(diǎn)講解曲軸飛輪組·汽車維修與營銷專業(yè)(8課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(8課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(8課時(shí))本講教學(xué)內(nèi)容:由總體構(gòu)造導(dǎo)入:啟發(fā)分析:·啟發(fā)學(xué)生結(jié)合四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理理解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用·把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,從而向工作機(jī)械輸出機(jī)械能·在做功沖程將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對外輸出動(dòng)力·在其他三個(gè)輔助沖程中,將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng),為做功沖程做準(zhǔn)備重點(diǎn)介紹:圖3-1:曲柄連桿機(jī)構(gòu)及機(jī)體組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成·曲柄連桿機(jī)構(gòu)及機(jī)體由下列三部分組成(如圖3-1)·要求學(xué)生理解掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的三大組成部分及其主要零部件1.機(jī)體組·主要包括氣缸體、曲軸箱、氣缸套、氣缸墊等不動(dòng)件·機(jī)體是內(nèi)燃機(jī)的骨架,除了作為氣缸套以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的支撐外還可安裝氣缸蓋、配氣機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)件以及各輔助系統(tǒng)的一些附件,并以其支座安裝在車輛上,同時(shí)機(jī)體內(nèi)部還設(shè)有冷卻水道和潤滑油道。因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.活塞連桿組·主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等運(yùn)動(dòng)件3.曲軸飛輪組·主要包括曲軸、飛輪等啟發(fā)分析:·要求學(xué)生正確理解氣缸內(nèi)的氣體壓力曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析1.氣缸內(nèi)的氣體壓力(1)氣體作用力情況·在工作循環(huán)中,氣體壓力是不斷變化的,其瞬時(shí)最高壓力,對汽油機(jī)和柴油機(jī)分別可達(dá)3~5MPa和5~10MPa,這意味著作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的瞬時(shí)沖擊力可達(dá)數(shù)萬牛頓。(2)受力分析(如圖3-2、圖3-3)·氣體壓力使氣缸蓋承受向上推力,活塞頂承受向下壓力,活塞側(cè)面和氣缸壁間有側(cè)壓力,活塞銷、連桿桿身、曲柄銷處及曲軸主軸頸處均承受壓力,曲軸還承受彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩。圖3-2:作功行程時(shí)氣缸內(nèi)氣體作用力分析·Fp—燃?xì)鈮毫Αp1—連桿分力·Fp2—側(cè)壓力·FR—壓緊力·FS—曲軸旋轉(zhuǎn)力圖3-3:壓縮行程時(shí)氣缸內(nèi)氣體作用力分析·F'p—?dú)怏w壓力·F'p1—連桿分力·F'p2—側(cè)壓力·F'R—壓緊力·F'S—旋轉(zhuǎn)阻力啟發(fā)分析:·要求學(xué)生正確理解運(yùn)動(dòng)慣性力2.運(yùn)動(dòng)慣性力·由于運(yùn)動(dòng)的速度和方向都時(shí)刻在改變,包括往復(fù)慣性力和旋轉(zhuǎn)慣性力(離心力)(如圖3-4、3-5)(1)往復(fù)慣性力·是指活塞組件和連桿小頭在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力,其大小與機(jī)件的質(zhì)量及加速度成正比,其方向與加速度方向相反?!せ钊麖纳现裹c(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí),速度由零開始作加速運(yùn)動(dòng),至接近中部時(shí),速度最大這一段慣性力向上;然后作減速運(yùn)動(dòng),慣性力向下至下止點(diǎn)速度為零,總之,活塞在上半個(gè)沖程時(shí)慣性力都向上,下半個(gè)沖程時(shí),慣性力都向下。在上下止點(diǎn)出,活塞運(yùn)動(dòng)方向改變,速度為零加速度最大,慣性力也最大,在沖程中部,活塞運(yùn)動(dòng)速度最大,加速度等于零,慣性力也為零。(2)旋轉(zhuǎn)慣性力·是指曲柄、連桿軸頸、連桿大頭等圍繞曲軸軸線做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心慣性力,簡稱離心力?!て浯笮∨c運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)半徑、角速度的平方成正比,其方向總是背離曲軸中心向外,離心力使連桿大頭的軸瓦和曲柄銷、曲軸主軸頸及軸承受到又一附加載荷,增加他們的變形和磨損。圖3-4:活塞在上半行程時(shí)(向下運(yùn)動(dòng))運(yùn)動(dòng)慣性力分析·Fj—慣性力(向上)·Fc—離心力·Fcy—上下振動(dòng)·Fcx—水平振動(dòng)圖3-5:活塞在下半行程時(shí)(向下運(yùn)動(dòng))運(yùn)動(dòng)慣性力分析·F'j—慣性力(向下)·F'c—離心力·F'cy—上下振動(dòng)·F'cx—水平振動(dòng)啟發(fā)分析:·要求學(xué)生正確理解各運(yùn)動(dòng)件表面的摩擦阻力歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講的主要教學(xué)內(nèi)容3.各運(yùn)動(dòng)件表面的摩擦阻力(相對運(yùn)動(dòng))·互相接觸的表面相對運(yùn)動(dòng)時(shí)都存在摩擦力,其大小與正壓力和摩擦系數(shù)成正比,其方向與相對運(yùn)動(dòng)的方向相反?!つΣ亮Φ拇嬖谑窃斐膳浜媳砻婺p的根源。汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第06講題目:第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第06講機(jī)體組第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·氣缸體的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)·氣缸套的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)·氣缸蓋的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)能力點(diǎn):·了解機(jī)體組的組成·掌握氣缸體的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)·掌握氣缸套的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)·掌握氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)本講基本內(nèi)容:·氣缸體·氣缸蓋·氣缸蓋罩與氣缸襯墊·油底殼本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解氣缸體、氣缸套、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)·簡要介紹機(jī)體組的組成與功用,氣缸蓋罩、氣缸襯墊、油底殼教學(xué)重點(diǎn):·氣缸體、氣缸套、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn):·氣缸體、氣缸套、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)教學(xué)方法及手段:導(dǎo)入、簡介、重點(diǎn)介紹、對比介紹、重點(diǎn)分析、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講本講教學(xué)內(nèi)容:由曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入機(jī)體組:·機(jī)體組主要包括氣缸體、氣缸蓋、曲軸箱、氣缸套、氣缸墊等不動(dòng)件重點(diǎn)講解:一、氣缸體簡要介紹:·要求學(xué)生了解氣缸體的工作條件和常用材料1.氣缸體的工作條件和材料(1)功用·氣缸體提供構(gòu)成活塞運(yùn)動(dòng)的空間—?dú)飧?,以及為氣缸進(jìn)行冷卻的空間(水套和散熱片),曲軸箱提供連桿擺動(dòng)和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的空間,并為曲軸提供支撐(2)工作條件·要有足夠的剛度·熱負(fù)荷高的部位要進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s·與各運(yùn)動(dòng)部件構(gòu)成摩擦副的部位,要有很好的耐磨和減磨性能(3)材料·鑄鐵材料:為提高其強(qiáng)度和耐磨性,加入少量的合金元素,如:鎳、鉻等·鋁合金:質(zhì)量輕,導(dǎo)熱性好重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生理解掌握氣缸體的三種結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)2.氣缸體的結(jié)構(gòu)型式(如圖3-6)(1)一般式·概念:曲軸中心線和曲軸箱上下結(jié)合面一致·特點(diǎn):便于機(jī)械加工但剛度較差·應(yīng)用:多用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)。如夏利、富康發(fā)動(dòng)機(jī),BJ492Q(2)龍門式·概念:上下曲軸箱結(jié)合面下沉到曲軸中心線下面·特點(diǎn):剛度強(qiáng)度較好但工藝性較差·應(yīng)用:中型及重型車用發(fā)動(dòng)機(jī)。如捷達(dá)/高爾夫發(fā)動(dòng)機(jī),CA6102(3)隧道式·概念:主軸承座、蓋為一體·特點(diǎn):結(jié)構(gòu)剛度大但最重·應(yīng)用:機(jī)械負(fù)荷大柴油機(jī)。如6135Q滾動(dòng)主軸承圖3-6:氣缸體的結(jié)構(gòu)型式·一般式·龍門式·隧道式重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生理解掌握氣缸的三種排列方式及特點(diǎn)3.氣缸的排列方式(發(fā)動(dòng)機(jī)形式)(如圖3-7)(1)氣缸直列式·結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、長度較大、高度較大,一般多用于6缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)(2)氣缸V型式·縮短長度、縮短高度、剛度增加、重量減輕,形狀復(fù)雜、寬度加大、加工困難,一般多用于8缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)(3)氣缸對置式·高度較小、布置方便,對風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)有利圖3-7:氣缸的排列方式·氣缸直列式·氣缸V型式·氣缸對置式重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生比較理解濕式缸套和干式缸套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及區(qū)別4.氣缸套(如圖3-8)(1)無氣缸套·氣缸套與氣缸體為一體,廣泛應(yīng)用于強(qiáng)化程度不高的轎車用汽油機(jī)中?!ず辖痂T鐵缸體(2)濕式缸套·缸體鑄造方便容易拆卸更換冷卻效果較好剛度較差,易漏氣和漏水?!び煤辖痂T鐵制造的濕式缸套壁厚一遍5~9mm,利用缸套的上、下定位環(huán)A、B實(shí)現(xiàn)其徑向定位,軸向定位靠缸套上方凸緣與氣缸體頂部的支撐面C實(shí)現(xiàn)?!て胀ㄨT鐵或鋁合金缸體(3)干式缸套·氣缸套不與冷卻液接觸,通常壓入氣缸套座孔內(nèi)??煞譃槠胀ǜ墒礁滋缀涂尚陡墒礁滋??!て胀ㄨT鐵或鋁合金缸體1)普通干式缸套·與缸體緊配合、剛度較好、制造工藝復(fù)雜、拆卸困難2)可卸干式缸套·與缸體不是緊配合、可拆卸更換、上端有凸緣(4)干式缸套和濕式缸套的比較·濕式缸套:和冷卻水直接接觸、與缸體配合較松、壁厚5~9mm·干式缸套:不直接和冷卻水接觸、與缸體緊配合、壁厚1~3mm圖3-8:氣缸套的結(jié)構(gòu)方式·無氣缸套·濕式缸套·普通干式缸套·可卸干式缸套簡單對比介紹:·要求學(xué)生了解濕水冷與風(fēng)冷式氣缸體5.水冷與風(fēng)冷式氣缸體(1)水冷式氣缸體·利用水套中的冷卻水流過高溫零件的周圍帶走多余熱量(2)風(fēng)冷式氣缸體·缸體與曲軸箱分開鑄造,缸體和缸蓋鑄有散熱片。如有風(fēng)扇可加強(qiáng)散熱重點(diǎn)講解:氣缸蓋簡要介紹:·要求學(xué)生了解氣缸蓋的工作條件和常用材料1.工作條件和材料(1)氣缸蓋的功用·氣缸蓋密封燃燒室,和其他各部分共同形成燃燒空間,其上安裝配氣機(jī)構(gòu)的大部分零件和噴油器或火花塞,內(nèi)設(shè)冷卻水路和潤滑油道,進(jìn)、排氣道。(2)氣缸蓋的工作條件與要求·氣缸蓋承受氣體力和緊固氣缸蓋螺栓所造成的機(jī)械負(fù)荷,同時(shí),還由于與高溫燃?xì)饨佑|而承受很高的熱負(fù)荷。為保證良好密封,氣缸蓋既不能損壞,也不能變形。為此,氣缸蓋要有足夠的強(qiáng)度和剛度。為使溫度分布均勻,冷卻要良好。(3)氣缸蓋的材料·導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度高、鑄造性能好?!ひ话悴捎娩X合金、灰鑄鐵、合金鑄鐵等。重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生比較理解氣缸蓋的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)2.氣缸蓋的結(jié)構(gòu)型式·氣缸蓋是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱形零件,其構(gòu)造受許多結(jié)構(gòu)因素的影響,如每缸氣門數(shù)、凸輪軸的位置、冷卻方式以及進(jìn)排氣道及燃燒室形狀。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋有整體式、分塊式和單體式三種。·整體式:能覆蓋全部氣缸,縮短氣缸中心距,適合于缸徑小于105mm,缸數(shù)小于6的發(fā)動(dòng)機(jī)。可縮短發(fā)動(dòng)機(jī)總長度,剛性較差·分塊式:兩個(gè)氣缸或三個(gè)氣缸采用一個(gè)氣缸蓋·單體式:每個(gè)氣缸都采用一個(gè)氣缸蓋,一般缸徑大于140mm或風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)采用。重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生比較理解汽油機(jī)三種燃燒室的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)3.燃燒室(1)汽油機(jī)燃燒室(如圖3-9)1)楔形燃燒室·結(jié)構(gòu)緊湊,面容比小,爆燃的可能性小,火花塞處掃氣方便,點(diǎn)火性能好,氣門布置在斜面上,可增大進(jìn)氣面積,能形成一定的擠流,利于火焰的傳播和燃料的燃燒,但工作粗暴。2)盆形燃燒室·結(jié)構(gòu)簡單,但面容比較大,HC排放較大,能形成一定的擠氣面積,有利于火焰?zhèn)鞑ズ腿剂先紵?,工作柔和,缸蓋的工藝性好。3)半球形燃燒室·結(jié)構(gòu)緊湊,氣門位于球面上,可增大進(jìn)氣面積,火花塞位于氣門中間,火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短,沒有擠氣面積,所以氣缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)較弱,容易實(shí)現(xiàn)多氣門機(jī)構(gòu)的布置。圖3-9:汽油機(jī)燃燒室·楔形燃燒室·盆形燃燒室·半球形燃燒室重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生比較理解柴油機(jī)四種燃燒室的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)(2)柴油機(jī)燃燒室1)直噴式燃燒室(如圖3-10)·又稱統(tǒng)一式燃燒室·燃燒室容積集中于活塞頂上的燃燒室凹坑內(nèi)①ω型燃燒室·結(jié)構(gòu)簡單,燃燒室位于活塞頂,噴油器采用孔式噴油器,混合氣的形成以空間霧化為主。②球形燃燒室·燃燒室位于活塞頂部的深坑內(nèi),采用單孔或雙孔噴油器,混合氣的形成以油膜蒸發(fā)為主。采用螺旋進(jìn)氣道形成強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流。圖3-10:柴油機(jī)直噴式燃燒室·ω型燃燒室·球形燃燒室重點(diǎn)對比介紹:·要求學(xué)生比較理解柴油機(jī)四種燃燒室的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)2)分隔式燃燒室(如圖3-11)·分為兩個(gè)部分,主燃燒室位于活塞頂,而副燃燒室位于缸蓋上,主副燃燒室通過通道相同,噴油嘴位于副燃燒室內(nèi)。①渦流燃燒室·主副燃燒室之間通過狹窄的切向通道相通,空氣被擠入渦流室形成強(qiáng)烈有規(guī)則渦流運(yùn)動(dòng),大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒,形成二次渦流混合燃燒②預(yù)燃燃燒室·空氣被擠入預(yù)燃室產(chǎn)生無規(guī)則紊流,小部分柴油在預(yù)燃室內(nèi)燃燒,產(chǎn)生二次紊流混合完全燃燒。圖3-11:柴油機(jī)分隔式燃燒室·渦流燃燒室·預(yù)燃燃燒室簡要介紹:·要求學(xué)生了解氣缸蓋罩與氣缸襯墊的結(jié)構(gòu)及材料氣缸蓋罩與氣缸襯墊1.氣缸蓋罩·位置氣缸蓋上部·功用起封閉及防塵作用·材料一般為薄鋼板沖壓而成·缸蓋螺栓:用于固定缸蓋,要求用規(guī)定力矩按規(guī)定順序分2~3次擰緊2.氣缸襯墊(1)功用·保持氣缸密封不漏氣,保持由機(jī)體流向氣缸蓋的冷卻液和機(jī)油不泄漏。(2)要求·要有足夠的強(qiáng)度;要耐壓、耐熱、耐腐蝕;要有彈性,補(bǔ)償機(jī)體頂面和缸蓋底面的粗糙度和不平度。(3)種類·按所用材料不同,可分為金屬-石棉襯墊、金屬-復(fù)合材料襯墊、全金屬襯墊?!そ饘伲抟r墊:以石棉為基體,外包銅皮或鋼皮;有的以鋼絲或帶孔鋼板為骨架,外附石棉而成,氣缸孔,油孔,水孔周圍用金屬包邊?!そ饘伲瓘?fù)合材料襯墊:鋼板的兩面粘附耐熱、耐壓和耐腐蝕的新型材料?!と饘僖r墊:用優(yōu)質(zhì)的鋁板或不銹鋼疊片制成簡要介紹:·要求學(xué)生了解油底殼結(jié)構(gòu)與材料歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講主要教學(xué)內(nèi)容四、油底殼1.作用·用來封閉機(jī)體的下部和儲(chǔ)存潤滑油。2.材料·薄鋼板沖壓而成(有的采用鋁合金制成,如GM公司3.1LV6汽油機(jī))3.結(jié)構(gòu)·一般用薄鋼片沖壓而成,或者用鋁合金鑄造而成,為了加強(qiáng)散熱,通常鑄有散熱片,曲軸箱中部和后部通常做的深一些,內(nèi)部有隔板,防治大量泡沫的產(chǎn)生,下部有放油螺塞。汽車工程系教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第07講題目:第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第07講活塞連桿組第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·活塞的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)·活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)·活塞銷的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)·連桿組各零件的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)能力點(diǎn):·掌握活塞連桿組的部件組成·熟悉活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿的功用、材料、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)本講主要內(nèi)容:活塞組連桿組本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解活塞、活塞環(huán)、連桿的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)·簡要介紹活塞銷、連桿螺栓的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):·活塞、連桿的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn):·活塞、連桿的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)教學(xué)方法及手段:重點(diǎn)講解、簡介、重點(diǎn)介紹、對比分析、啟發(fā)分析、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講本講教學(xué)內(nèi)容:由曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入活塞連桿組:·活塞連桿組包括活塞組和連桿組等?!せ钊M主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷重點(diǎn)講解:活塞簡要介紹:·要求學(xué)生了解活塞的功用和工作條件1.活塞的功用和工作條件(1)活塞的功用·承受燃?xì)鈮毫Σ⒋肆鬟f給連桿、與氣缸蓋共同組成燃燒室(2)工作條件·高溫、高壓、高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)·高溫:與活塞頂部相接觸的燃?xì)鉁囟茸罡哌_(dá)2273~2773K,活塞頂部的最高溫度可達(dá)473~673K。材料的強(qiáng)度和硬度由于溫度升高而降低,溫度不均勻易產(chǎn)生熱應(yīng)力[裂紋]。·高壓:作功沖程中受到燃?xì)獾膸_擊性的高壓力的作用。柴油機(jī)瞬時(shí)最高壓力6~9MPa,汽油機(jī)3~5MPa。導(dǎo)致活塞側(cè)壓力增大,加速活塞表面磨損,引起活塞變形?!じ咚伲涸谧魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞還承受本身所產(chǎn)生的往復(fù)慣性力側(cè)壓力?;钊捎谑艿缴鲜鲋芷谛宰兓娜?xì)鈮毫蛻T性力的作用,各個(gè)部分就產(chǎn)生交變的拉伸,壓縮和彎曲應(yīng)力,使活塞容易變形。簡要介紹:·要求學(xué)生了解活塞的材料及要求2.活塞的材料及要求(1)材料及要求·要求:活塞的質(zhì)量要小,可以減小慣性力;熱膨脹系數(shù)要小,減小受熱時(shí)的變形;導(dǎo)熱性好,防止活塞過熱,發(fā)生損壞;耐磨性好,防止在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中大量磨損?!げ牧希撼S娩X合金制造,質(zhì)量小,導(dǎo)熱性好,但是熱膨脹系數(shù)大,高溫下,強(qiáng)度和硬度下降很快。有的柴油機(jī)采用高級鑄鐵或耐熱鋼制造。(2)成型方法·鑄造:高溫強(qiáng)度下降較小、成本低,易出現(xiàn)氣孔、縮松等鑄造缺陷?!ゅ懺欤簭?qiáng)度比鑄造高、導(dǎo)熱性較好,適用于強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī),制造成本高?!ひ簯B(tài)模鍛:兼顧鍛造與鑄造的特點(diǎn),消除鑄造缺陷且提高了毛坯質(zhì)量。重點(diǎn)介紹:圖3-12:活塞頂部、頭部和裙部3.活塞的結(jié)構(gòu)型式·根據(jù)所起作用的不同,可將活塞分為頂部、頭部和裙部(如圖3-12)·要求學(xué)生比較理解汽油機(jī)與柴油機(jī)活塞頂部的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)(1)活塞頂部·活塞頂部指活塞的頂面,它承受氣體壓力,并組成燃燒室。圖3-13:汽油機(jī)活塞頂部1)汽油機(jī)活塞頂部(如圖3-13)·多采用平頂、有些采用凹頂,二沖程汽油機(jī)多用凸頂?!て巾敚何鼰崦娣e小、制造工藝簡單?!ぐ柬敚焊纳苹旌蠚庑纬珊腿紵⒄{(diào)節(jié)壓縮比。圖3-14:柴油機(jī)活塞頂部2)柴油機(jī)活塞頂部(如圖3-14)·多采用各種各樣的凹坑·凹坑:形狀、位置和大小必須與柴油機(jī)混合氣形成或與燃燒室要求相適應(yīng)。·要求學(xué)生了解活塞頭部的結(jié)構(gòu)圖3-15:活塞頭部(2)活塞頭部(如圖3-15)·活塞環(huán)槽以上部位:承受氣體的壓力,與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體的密封,將熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。·環(huán)槽:用來安裝氣環(huán)和油環(huán),一般氣環(huán)槽有2~3個(gè),油環(huán)槽為一個(gè)?!じ魺岵郏夯钊斆婧腿?xì)饨佑|,使活塞頭部溫度過高,導(dǎo)致氣環(huán)損壞,造成漏氣,因此有的發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞在第一到環(huán)的上方開一條隔熱槽,改變熱流方向,降低第一道環(huán)的溫度。·護(hù)圈:保護(hù)環(huán)槽,防止高溫下?lián)p壞,一般為熱負(fù)荷較高的發(fā)動(dòng)機(jī)采用。護(hù)圈的材料一般為耐熱且膨脹系數(shù)與鋁合金接近的高錳奧氏體鑄鐵。啟發(fā)分析:·要求學(xué)生理解掌握活塞裙部的變形及形狀(3)活塞裙部·活塞環(huán)槽以下部位。在活塞運(yùn)動(dòng)的時(shí)候起導(dǎo)向作用并承受側(cè)壓力。圖3-16:活塞裙部變形1)活塞裙部變形(如圖3-16)·燃?xì)馐谷共繌澢冃?,·?cè)壓力使銷座軸線方向增大,使活塞工作時(shí)變成軸線沿活塞銷軸線方向的橢圓形·熱變形使銷座軸線方向增大圖3-17:活塞裙部形狀2)活塞裙部形狀(如圖3-17)·冷態(tài)下把活塞加工成裙部斷面為長軸垂直于活塞銷方向的橢圓形重點(diǎn)講解:活塞環(huán)簡要介紹:·要求學(xué)生了解活塞環(huán)的功用和工作條件及材料1.活塞環(huán)功用、工作條件及材料(1)活塞環(huán)功用·氣環(huán)功用:起到封氣、導(dǎo)熱,即防止高溫、高壓的燃?xì)飧Z入曲軸箱,污染機(jī)油,同時(shí)將活塞頂所吸收的大部分熱量傳給缸壁的作用?!び铜h(huán)功用:刮除缸壁上多余的燃油,形成均勻的油膜,防止竄油,減小磨損。此外,起輔助封氣作用(2)活塞環(huán)工作條件·高溫高壓高速及潤滑條件極差·磨損嚴(yán)重,發(fā)動(dòng)機(jī)零件中工作壽命最短(3)活塞環(huán)材料·一般活塞環(huán)多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造·第一道活塞環(huán)甚至所有的環(huán),其外表面進(jìn)行多孔鍍鉻來減緩磨損·其他的環(huán)多采用鍍錫、磷化或硫化處理來提高磨合性重點(diǎn)介紹:2.氣環(huán)結(jié)構(gòu)與工作·要求學(xué)生理解氣環(huán)密封原理3-18:氣環(huán)密封原理(1)氣環(huán)密封原理(如圖3-18)·氣環(huán)自由狀態(tài)非圓,隨活塞裝入氣缸后,靠氣彈力緊貼在氣缸壁上(F1),形成第一密封面?!ね瑫r(shí),氣環(huán)在燃?xì)庾饔孟卤粔合颦h(huán)槽下端面(F3),形成第二密封面?!ち硗猓@到環(huán)背后的燃?xì)馐箽猸h(huán)更貼緊缸壁(F2),加強(qiáng)了第一密封面的密封效果·幾道氣環(huán)切口錯(cuò)開布置,這樣形成迷宮式封氣系統(tǒng),這樣,竄入曲軸箱內(nèi)的燃?xì)饬恳押苌倭恕ひ髮W(xué)生了解氣環(huán)三種切口形狀及特點(diǎn)圖3-19:氣環(huán)切口形狀·直角型·階梯形·斜切口(2)氣環(huán)切口形狀(如圖3-19)·直角型:工藝性好,密封性差·階梯形:密封性好,工藝性差·斜切口:密封性和工藝性介于上述二者之間·要求學(xué)生理解掌握氣環(huán)六種斷面形狀及特點(diǎn)對比分析:圖3-20:氣環(huán)斷面形狀(3)氣環(huán)斷面形狀(如圖3-20)1)矩形環(huán)·工藝性和導(dǎo)熱效果較好·但產(chǎn)生泵油作用2)扭曲環(huán)·正扭曲環(huán):扭曲成碟子形。包括內(nèi)圓上邊緣切槽及外圓下邊緣切槽的氣環(huán)·反扭曲環(huán):扭曲成蓋子形。內(nèi)圓下邊緣切槽的氣環(huán)·進(jìn)氣、壓縮和排氣行程:環(huán)扭曲,消除泵油現(xiàn)象,減輕磨損·作功行程:燃?xì)鈮毫ψ饔檬弓h(huán)不再扭曲,與矩形環(huán)相同3)錐面環(huán)·環(huán)的外圓面為錐面,理論上為線接觸·活塞下行時(shí):能刮油;·活塞上行時(shí):錐面油楔作用浮起,減少磨損,不泵油·若扭曲環(huán)的外圓面為錐面則為扭曲錐面環(huán),(正反扭曲錐面環(huán))(4)梯形環(huán)·斷面為梯形,抗粘結(jié)性好,避免環(huán)被粘結(jié)而折斷·側(cè)向力換向活塞左右擺動(dòng)時(shí),梯形環(huán)的側(cè)隙發(fā)生變化,將環(huán)槽中膠質(zhì)擠出·作功行程中,燃?xì)鈴较驂毫訌?qiáng)了環(huán)的密封·缺點(diǎn):上下面精磨工藝復(fù)雜(5)桶面環(huán)·外圓面為外凸圓弧形·桶面環(huán)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)均能形成楔形油膜,將環(huán)浮起,減輕環(huán)與氣缸壁磨損·其密封性、磨合性、對氣缸表面的適應(yīng)性都比較好·缺點(diǎn):凸圓弧表面加工困難重點(diǎn)介紹:3.油環(huán)結(jié)構(gòu)與工作·要求學(xué)生理解油環(huán)刮油原理圖3-21:油環(huán)刮油原理(1)油環(huán)刮油原理(如圖3-21)·在油環(huán)徑向方向開有貫穿的油孔或油槽,在活塞的油環(huán)槽內(nèi)和環(huán)岸上開有許多排小孔和斜孔·當(dāng)活塞下行時(shí),刮下的油通過油環(huán)徑向槽內(nèi)的小孔或狹縫和環(huán)岸上的斜孔流入機(jī)體內(nèi)·當(dāng)活塞上行時(shí),活塞環(huán)都貼在環(huán)槽下側(cè)面,使氣環(huán)與油環(huán)間的機(jī)油通過活塞環(huán)槽上的排油孔流入機(jī)體內(nèi)·要求學(xué)生理解油環(huán)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)(2)油環(huán)類型與結(jié)構(gòu)圖3-22:普通油環(huán)1)普通油環(huán)(如圖3-22)·槽孔式油環(huán):刮油靠油環(huán)自身彈力、外圓面加工環(huán)形集油槽、結(jié)構(gòu)簡單加工容易成本低·槽孔撐簧式油環(huán):槽孔式油環(huán)內(nèi)圓面加裝撐簧、增大接觸壓力提高刮油能力耐久性·槽孔式油環(huán)·槽孔撐簧式油環(huán)圖3-23:鋼帶組合油環(huán)2)鋼帶組合油環(huán)(如圖3-23)·接觸壓力大、刮油能力強(qiáng)、防機(jī)油上竄、上下刮片能單獨(dú)動(dòng)作、對氣缸活塞變形適應(yīng)能力強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)鋼成本高簡單講解:活塞銷·要求學(xué)生了解活塞銷的功用、工作條件、材料1.活塞銷功用、工作條件及材料(1)活塞銷功用·連接活塞和連桿·將活塞承受的力傳給連桿(2)活塞銷工作條件·承受沖擊載荷,潤滑條件差,所以剛度,強(qiáng)度要求較高,韌性好,耐磨;質(zhì)量要小,銷和銷孔適當(dāng)?shù)呐浜喜⒁泻玫谋砻尜|(zhì)量(3)活塞銷材料·低碳鋼或低碳合金鋼,外表面滲碳淬硬,再精磨和拋光。既提高表面硬度和耐磨性又保證較高強(qiáng)度和沖擊韌性連桿·要求學(xué)生了解活塞銷的結(jié)構(gòu)圖3-24:活塞銷的結(jié)構(gòu)2.活塞銷的結(jié)構(gòu)(內(nèi)孔形狀)(如圖3-24)·圓柱形·兩段截錐形·組合形重點(diǎn)講解:圖3-25:連桿組的組成連桿組·連桿組的組成(如圖3-25)簡要介紹:·要求學(xué)生了解活塞連桿組的功用和工作條件及材料1.連桿組功用、工作條件及材料(1)連桿組功用·將活塞承受的力傳給曲軸·并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(2)連桿組工作條件·連桿小頭與活塞銷連接,同活塞一起作往復(fù)運(yùn)動(dòng);連桿大頭與曲柄銷連接,同曲軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此連桿作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)·連桿組主要受到壓縮、拉伸和彎曲交變載荷。最大壓縮載荷出現(xiàn)在做功行程上止點(diǎn)附近,最大拉伸載荷出現(xiàn)在進(jìn)氣行程上止點(diǎn)附近。在壓縮載荷和連桿組作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的橫向慣性力的共同作用下,連桿體可能發(fā)生彎曲變形·要求:剛度高,尤其是大頭要有足夠的剛度;疲勞強(qiáng)度要求,防止斷裂;輕巧,減小慣性力(3)連桿組材料·連桿體、連桿蓋:優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼,如45、42CrMo40Cr、40MnB·連桿螺栓:優(yōu)質(zhì)合金鋼,如40Cr、35CrMo重點(diǎn)介紹:圖3-26:連桿的組成2.連桿構(gòu)造·連桿由連桿大頭、連桿小頭、連桿桿身等組成(圖3-26)·有的柴油機(jī)桿身內(nèi)還設(shè)有潤滑油道·要求學(xué)生理解掌握連桿小頭構(gòu)造及特點(diǎn)(1)連桿小頭(與活塞銷連接方式)(如圖3-27)1)全浮式·青銅襯套(連桿襯套)以一定的過盈壓入小頭內(nèi)部,工作時(shí),活塞銷可以在小頭內(nèi)作一定角度的擺動(dòng),而且還可在活塞銷座孔內(nèi)擺動(dòng)·全浮式活塞銷的連接方法,使活塞銷磨損均勻,為防止活塞銷兩端刮傷氣缸壁,在活塞銷孔外側(cè)裝置活塞銷檔圈(卡環(huán))2)半浮式·活塞銷只在活塞銷孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),在小頭孔內(nèi)不轉(zhuǎn)·用螺栓將活塞銷夾緊在連桿小頭孔內(nèi)·另一種方法:首先將小頭加熱到300℃圖3-27:連桿小頭的結(jié)構(gòu)·全浮式·半浮式·要求學(xué)生了解連桿桿身構(gòu)造及特點(diǎn)圖3-28:連桿桿身的結(jié)構(gòu)(2)連桿桿身(圖3-28)·桿身斷面多為工字形,剛度大,質(zhì)量輕,適于模鍛·要求學(xué)生理解掌握連桿大頭剖分形式及特點(diǎn)圖3-29:連桿大頭的剖分形式(3)連桿大頭1)剖分形式(連桿大頭剖分,用連桿螺栓緊固)(圖3-29)①平切口·結(jié)合面與連桿軸線垂直·這種剖分形式剛度大,變形小,加工簡單,成本低,多應(yīng)用于汽油機(jī)②斜切口·柴油機(jī)的曲柄銷直徑較大,所以連桿大頭的尺寸相應(yīng)較大,要使拆卸時(shí)能從氣缸上斷取出連桿體,必須采用斜切口·結(jié)合面與連桿軸線成30°~60°夾角,而且要有一定形式的定位機(jī)構(gòu)·平切口·斜切口·要求學(xué)生理解掌握連桿大頭定位方式及特點(diǎn)圖3-30:斜切口連桿大頭的定位形式2)定位方式(防止連桿蓋橫向移動(dòng))(圖3-30)①平切口連桿·利用連桿螺栓上一段精密加工圓柱面與精密加工螺栓孔進(jìn)行定位②斜切口連桿·連桿螺栓承受較大剪切力,易產(chǎn)生疲勞破壞,應(yīng)采用能承受橫向力的定位方法·止口定位:利用連桿蓋與連桿體大端的止口進(jìn)行定位,由止口承受橫向剪切力。工藝簡單,加工方便,但容易造成大頭尺寸增大,定位不可靠?!や忼X定位:在連桿體與連桿蓋的結(jié)合面上拉處鋸齒,依靠齒面實(shí)現(xiàn)橫向定位。優(yōu)點(diǎn)是鋸齒接觸面大,貼合緊密,定位可靠,機(jī)構(gòu)緊湊,因此應(yīng)用廣泛·套筒定位:在連桿蓋上的每個(gè)連桿螺栓孔中,同心的壓入剛度大、抗剪切的定位套筒,套筒外圓與連桿體大端的定位孔為高精度配合。優(yōu)點(diǎn)是多向定位,定位可靠;缺點(diǎn)是工藝要求高,若定位孔距不準(zhǔn),則會(huì)發(fā)生過定位而使大頭失圓·止口定位·鋸齒定位·套筒定位簡要介紹:·要求學(xué)生了解V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三種結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)3.V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(圖3-31)(1)并列連桿·兩個(gè)完全相同的連桿一前一后地并列裝在同一個(gè)曲柄銷上,因此左右兩列活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全相同,前后連桿可以通用·但是增加了曲軸和發(fā)動(dòng)機(jī)長度(2)主副連桿·副連桿通過銷軸鉸接在主連桿體或主連桿蓋上。一列氣缸裝主連桿,一列氣缸裝副連桿·這種結(jié)構(gòu)主副連桿不能互換,且副連桿對主連桿作用以附加彎矩·兩列氣缸中活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和上止點(diǎn)位置均不相同·但發(fā)動(dòng)機(jī)的長度可縮短(3)叉形連桿·一列氣缸的連桿大頭為叉形,另一列氣缸的連桿則插在叉形連桿大頭的開襠中·優(yōu)點(diǎn)是兩列氣缸中活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同·但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和維修困難,且剛度差圖3-31:V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的三種結(jié)構(gòu)形式歸納小結(jié):·概括基本內(nèi)容,歸納重點(diǎn)內(nèi)容,布置下一講主要教學(xué)內(nèi)容·并列連桿·主副連桿·叉形連桿汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教案200/200學(xué)年第學(xué)期課程名稱:汽車構(gòu)造(一)授課教師:班級:第08講題目:第三章曲柄連桿機(jī)構(gòu)第08講曲軸飛輪組第周星期本講教學(xué)目標(biāo):知識點(diǎn):·曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)·飛輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)·曲軸軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能力點(diǎn):·掌握曲軸的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)·掌握曲軸軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)·了解曲軸油封及曲軸扭轉(zhuǎn)減震器·了解曲飛輪軸平衡機(jī)構(gòu)本講主要內(nèi)容:·曲軸·曲軸前后端密封·曲軸扭轉(zhuǎn)減震器·飛輪·曲軸軸承·平衡機(jī)構(gòu)本講教學(xué)要求及適合專業(yè):·汽車檢測與維修專業(yè)(2課時(shí))·汽車維修與營銷專業(yè)(2課時(shí))·汽車電子技術(shù)專業(yè)(2課時(shí))·汽車制造與維修專業(yè)(2課時(shí))·重點(diǎn)講解曲軸、曲軸軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)·簡要介紹飛輪、曲軸油封、曲軸扭轉(zhuǎn)減震器、平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):·掌握曲軸的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)·掌握曲軸軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn):·曲軸扭轉(zhuǎn)減震器·平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)教學(xué)方法及手段:導(dǎo)入、重點(diǎn)介紹、簡要介紹、啟發(fā)分析、歸納小結(jié)、多媒體作業(yè)或課外閱讀資料:·同步學(xué)習(xí)《汽車構(gòu)造課程建設(shè)》網(wǎng)頁中的《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》·具體書面作業(yè)從《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程》下載,由教師根據(jù)不同專業(yè)要求布置上一講回主頁下一講本講教學(xué)內(nèi)容:由曲柄連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)入曲軸飛輪組:·曲軸飛輪組包括曲軸、曲軸軸承、飛輪、曲軸油封、曲軸扭轉(zhuǎn)減震器、曲軸平衡機(jī)構(gòu)等。重點(diǎn)講解:一、曲軸簡要介紹:·要求學(xué)生了解曲軸的功用和工作條件1.曲軸功用和工作條件、材料及要求(1)曲軸的功用·將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)·驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置(2)工作條件·曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作,承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷?!ひ虼?,曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度和剛度;·軸徑應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性;·曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量??;·對各軸徑的潤滑應(yīng)該充分簡要介紹:·要求學(xué)生了解曲軸的材料及要求2.曲軸材料及要求·一般由45、40Cr、35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成,軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理,最后進(jìn)行精加工?!び械牟裼蜋C(jī)采用球墨鑄鐵曲軸,價(jià)格便宜,耐磨性好,軸頸不需硬化處理?!樘岣咔S的疲勞強(qiáng)度,消除應(yīng)力集中,軸頸表面應(yīng)進(jìn)行噴丸處理,圓角處要經(jīng)滾壓處理。重點(diǎn)介紹:3.曲軸構(gòu)造·曲軸由若干個(gè)單元曲拐組成。一個(gè)曲柄銷(連桿軸頸)、左右兩個(gè)曲柄臂和左右兩個(gè)主軸頸構(gòu)成一個(gè)單元曲拐·裝正時(shí)齒輪的一端稱為自由端(前端),另一端用來裝飛輪,稱為輸出端(后端)·要求學(xué)生比較理解曲軸類型及特點(diǎn)(1)曲軸分類1)按主軸頸數(shù)分類·全支撐曲軸:在相鄰的兩個(gè)曲拐間都有主軸頸的曲軸。優(yōu)點(diǎn)是抗彎能力強(qiáng),但主軸頸多,加工表面多,曲軸長?!し侨吻S:主軸頸數(shù)少于全支撐的曲軸,其優(yōu)缺點(diǎn)與全支撐曲軸相反。2)按單元曲拐連接方式分類圖3-32:整體式曲軸·整體式曲軸:各單元曲拐鍛制或鑄造成一個(gè)整體的曲軸。工作可靠,質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)簡單。(如圖3-32)圖3-33:組合式曲軸·組合式曲軸:由單元曲拐組合裝配而成的曲軸。單元曲拐便于制造,使用中損壞可以更換,不必將整根軸報(bào)廢,但拆裝不便。(如圖3-33)·要求學(xué)生重點(diǎn)掌握單元曲拐結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)圖3-34:單元曲拐結(jié)構(gòu)(2)單元曲拐結(jié)構(gòu)·主軸頸和曲柄銷一般是實(shí)心,曲柄臂一般是橢圓形·部分鍛鋼曲軸曲柄銷空心,減小曲柄銷質(zhì)量及其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力(圖3-34a)·部分鑄鐵曲軸主軸頸和曲柄銷鑄成空心??招牡倪B桿軸頸,與主軸頸之間有油孔相連?;蚩招牡倪B桿軸頸的潤滑靠來自主軸頸的潤滑油經(jīng)壓入曲軸的油管而實(shí)現(xiàn)(圖3-34b)(a)(b)啟發(fā)分析:·要求學(xué)生理解分析曲拐布置與發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序3.曲拐布置與發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序各曲拐的相對位置或曲拐布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后,曲拐布置就取決于發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序。在選擇發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):·應(yīng)該使連接做功的兩個(gè)氣缸相距盡可能遠(yuǎn),以減輕主軸承載荷和避免在進(jìn)氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象·各缸發(fā)火的間隔時(shí)間應(yīng)該相同·V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列氣缸應(yīng)交替發(fā)火圖3-35:直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(1)直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(圖3-35)·發(fā)火間隔角為:720°/4=180°·工作順序?yàn)椋?-2-4-3或1-3-4-2圖3-36:直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(2)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(圖3-36)·發(fā)火間隔角為:720°/6=120°·工作順序?yàn)椋?-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5圖3-37:直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(3)V8發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)(圖3-37)·發(fā)火間隔角為:720°/8=90°·工作順序?yàn)椋篟1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2或L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1簡要講解:·要求學(xué)生了解曲軸油封種類、結(jié)構(gòu)及原理二、曲軸前后端油封圖3-38:曲軸前端的密封1.曲軸前端的密封(圖3-38)·曲軸前端借助甩油盤和橡膠油封實(shí)現(xiàn)密封·發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),落在甩油盤上的機(jī)油,在離心力的作用下被甩到定時(shí)傳動(dòng)室蓋的內(nèi)壁上,再沿壁面流回油底殼·即使有少量機(jī)油落到甩油盤前面的曲軸上,也會(huì)被裝在定時(shí)傳動(dòng)室蓋上的自緊式橡膠油封擋住圖3-39:曲軸后端密封2.曲軸后端密封(圖3-39)·由于近年來橡膠油封的耐油、耐熱和耐老化性能的提高,再現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上曲軸后端的密封愈來愈多的采用與曲軸前端一樣的自緊式橡膠油封·自緊式油封由金屬保持架、氟橡膠密封環(huán)和拉緊彈簧構(gòu)成簡要講解:·要求學(xué)生了解曲軸扭轉(zhuǎn)減震器種類、結(jié)構(gòu)及原理三、曲軸扭轉(zhuǎn)減震器1.曲軸扭轉(zhuǎn)減震器的功用·概念:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),曲軸在周期性變化的轉(zhuǎn)矩作用下,各曲拐之間發(fā)生周期性相對扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)·危害:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化頻率與曲軸扭轉(zhuǎn)的自振頻率相同或成倍數(shù)時(shí),就會(huì)發(fā)生共振。共振時(shí)扭轉(zhuǎn)振幅加大,并導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損加劇,發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,甚至使曲軸斷裂·功用:為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)多在扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸前端裝置扭轉(zhuǎn)減震器2.橡膠扭轉(zhuǎn)減震器(圖3-40a)·震器殼體與曲軸連接,減震器殼體與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)慣性質(zhì)量粘結(jié)在硫化橡膠層上·發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),減震器殼體與曲軸一起振動(dòng),由于慣性質(zhì)量之后于減震器殼體,因而在兩者之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),使橡膠層來回揉搓,振動(dòng)能量被橡膠的內(nèi)摩擦阻尼吸收,從而使曲軸的扭振得以消減3.硅油扭轉(zhuǎn)減震器(圖3-40b)·由鋼板沖壓而成的減震器殼體與曲軸連接。側(cè)蓋與減震器殼體組成密封腔,其中滑套著扭轉(zhuǎn)振動(dòng)慣性質(zhì)量。慣性質(zhì)量與密封腔之間留有一定的間隙,里面充滿高粘度硅油·當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí),減震器殼體與曲軸一起旋轉(zhuǎn)、一起振動(dòng),慣性質(zhì)量則被硅油的粘性摩擦阻尼和襯套的摩擦力所帶動(dòng)。由于慣性質(zhì)量相當(dāng)大,因此它近似作勻轉(zhuǎn)動(dòng),于是在慣性質(zhì)量與減震器殼體間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。曲軸的振動(dòng)能量被硅油的內(nèi)摩擦阻尼吸收,使扭振消除或減輕圖3-40:曲軸扭轉(zhuǎn)減震器(a)橡膠扭轉(zhuǎn)減震器(b)硅油扭轉(zhuǎn)減震器簡要講解:·要求學(xué)生了解曲軸飛輪結(jié)構(gòu)四、飛輪1.飛輪功用·能量存儲(chǔ)器,保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)·摩擦式離合器的主動(dòng)件·輪緣上鑲嵌起動(dòng)用飛輪齒圈·刻有上止點(diǎn)記號,用于調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)、噴油正時(shí)或配氣正時(shí)2.飛輪的結(jié)構(gòu)(圖3-41)·盤形零件·輪緣較寬厚以獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量·與曲軸一起進(jìn)行動(dòng)平衡,用定位銷將飛輪緊固·多用灰鑄鐵制造,也有球墨鑄鐵或鑄鋼圖3-41:曲軸飛輪重點(diǎn)講解:五、曲軸軸承·要求學(xué)生理解掌握曲軸主軸承和連桿軸承的結(jié)構(gòu)及材料1.主軸承和連桿軸承(1)載荷及材料要求·連桿軸承和主軸承均承受交變載荷和高速摩擦,因此軸承材料必須具有足夠的抗疲勞強(qiáng)度,而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕(2)結(jié)構(gòu)和材料(圖3-42)·連桿軸承和主軸承均由上下兩片軸瓦對合而成。每一片軸瓦都是由鋼背和減磨合金層或鋼背、減磨合金層和軟鍍層構(gòu)成·軸瓦一般是等壁厚的,但也有變厚度軸瓦,多用于強(qiáng)化程度較高的發(fā)動(dòng)機(jī)·軸瓦在自由狀態(tài)時(shí),兩個(gè)結(jié)合面外端的距離比軸承孔的直徑大,其差值稱為軸瓦的擴(kuò)張量。在裝配時(shí),軸瓦的圓周過盈變成徑向過盈,對軸承孔產(chǎn)生徑向壓力,使軸瓦緊密貼合在軸承孔內(nèi)·在軸瓦的結(jié)合端沖壓出定位唇,在軸承孔中加工有定位槽。以便裝配時(shí)有正確的定位·通過連桿小頭噴油孔噴油冷卻活塞的發(fā)動(dòng)機(jī),在主軸承和連桿軸承的上下軸瓦上均加工有環(huán)形油槽和油孔,以便不間斷的向連桿小頭噴孔供油圖3-42:曲軸軸承的結(jié)構(gòu)和材料·要求學(xué)生理解掌握曲軸止推軸承的結(jié)構(gòu)及作用2.曲軸止推軸承(如圖3-43)(1)功用·保證曲軸軸向定位(2)翻邊軸承·軸瓦止推面與曲軸止推面之間隙:0.06~0.25(3)半圓環(huán)止推片·一般為四片,上下各兩片,分別安裝在機(jī)體和主軸承蓋

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