《汽车发动机构造与维修》教案

1、xx 职业教育中心汽车发动机构造与维修教案43第一章 发动机工作原理和总体构造教学重点1. 了解发动机作用、基本术语；2. 了解发动机主要性能指标和工作特性；3. 掌握发动机总体构造和内燃机型号编制规则。教学难点1. 四行程汽油发动机工作原理；2. 四行程柴油发动机工作原理。学时分配序号内容学时11.1 发动机基本工作原理421.2 发动机总体构造331.3 发动机主要性能指标和特性24实训 发动机总体构造与拆装35小结16本章总学时131.1 发动机基本工作原理 发动机是将热能转化为机械能的机器。 现代汽车采用四行程、多缸、水冷、顶置气门发动机为主1.1.1 发动机基本术语1. 上止点2.

2、下止点3. 活塞行程 S4. 曲柄半径 R5. 气缸工作容积 Vh6. 发动机工作容积 VL7. 燃烧室容积 Vc8. 气缸总容积 Va9. 压缩比计算：已知某发动机为 4 缸，缸径是 88mm，活塞行程是 84mm，压缩 比是 9.5，试计算发动机的工作总容积，气缸工作容积，燃烧室容积。 解： Vh=（D2/4×106 ）×S=（×812/4×106 ）× 84=0.43（L）VL=Vh ×i=0.43× 4=1.72 L =Va/Vc=（Vc+Vh）/Vc=1+Vh/Vc Vc=Vh/（-1）=0.43/（9.5-1）=

3、0.05 L1.1.2 四行程汽油机工作原理四行程发动机曲轴转两圈， 活塞在气缸内依次往复运动经历进气、 压缩、 作功和排气四个行程，完成一个工作循环。进气行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭，空气 和汽油的混合气被吸入气缸。压缩行程 进气行程结束，进排气门关闭，活塞从下止点向上移动，进气门，排气 门都关闭，空气和汽油的混合气在气缸内被压缩。作功行程 当压缩行程接近上止点时，进排气门都关闭，火花塞发出电火花点燃可 燃混合气。气体温度和压力迅速升高，推动活塞向下止点运动，通过连 杆和曲轴对外输出功。排气行程 曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，进气门关闭，排气门开启，在活

4、 塞和废气自身的压力作用下，废气从排气门排出气缸。1.1.3四行程柴油发动机工作原理 柴油机和汽油机工作差异主要表现在混合气形成和点火方式上。1. 进气行程 汽油机在进气行程中吸入的是可燃混合气，而柴油机吸入的是空气。2. 压缩行程 汽油机压缩行程中压缩的是可燃混合气，柴油机压缩的是纯空气3. 作功行程 压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸高温，高压的 气体中，迅速形成混合气，混合气自行燃烧，保持边喷射边燃烧，并推 动活塞下行。4. 排气行程 曲轴带动活塞从下止点向上止点运动，废气经排气门排出气缸。1.2 发动机总体构造 汽油机由两大机构五大系统组成，柴油机无点火系，是两大机构四

5、大系 统。1.2.1 发动机组成1. 曲柄连杆机构1）组成：机体组、活塞连杆、曲轴飞轮组2）作用：a. 活塞往复运动转变为曲轴旋转运动。b. 把气压力转变为曲轴输出的功。2. 配气机构1）组成：气门组和气门传动组。2）作用：根据发动机工作顺序和气缸工作循环，依次控制发动机进、 排气门开启和关闭。3. 燃料供给系1）组成：汽油机由化油器或喷油器，燃油箱，燃油泵，燃油滤清器， 燃油压力调节器等组成。柴油机由燃油箱，燃油滤清器，输油泵，喷油 泵，喷油器等组成。2）作用：汽油机的作用为向气缸提供浓度合适混合气。柴油机的作用 为向柴油发动机气缸定时定量提供雾化柴油。4. 冷却系1）组成：散热器，风扇，水

6、泵和节温器等。2）作用：维持发动机正常工作温度。5. 润滑系1）组成：油底壳，机油泵，机油滤清器，安全阀，旁通阀等。2）作用：润滑，冷却。清洗和密封等。6. 起动系1）组成：起动机，起动继电器及附属装置。2）作用：使发动机从静止状态转变为运转状态。1.2.2 国产内燃机型号编制规则1. 内燃机型号组成：2. 发动机型号编制例子：CA6102：CA 表示一汽生产、六缸、单列、四冲程、缸径 102mm，通用 型。12V135Z：表示 12缸，V 形排列，缸径 135mm，水冷，增压。1.3 发动机主要性能指标和特性1.3.1 主要性能指标 发动机有效转矩 Me1. 动力性指标 发动机有效功率 Pe

7、 两者关系： Pe=Me×=Me×（2n/60）×10-3=Me×n/9550 . 经济性指标：发动机燃油消耗率 gege=（G Pe）× 101.3.2 发动机特性1. 定义：发动机性能指标随调整情况和运转工况而变化关系，其变化规 律曲线称为发动机特性曲线。2. 速度特性1）定义：当调整特性为最佳状态时，节气门开度（或喷油泵油量调节 机构）位置固定不变，发动机有效功率 Pe，有效转矩 Me，燃油消耗率 ge 随发动机转速变化的关系线。当节气门开度最大 （或喷油泵油量调节机构达到标定功率的循环供油量 位置）时，所得速度特性为发动机外特性。2）发

8、动机外特性分析：3. 负荷特性1）定义：发动机转速不变，发动机每小时燃油消耗量G、燃油消耗率 ge 随负荷变化关系。2）6100Q汽油机负荷特性曲线分析：实训 发动机总体构造与拆装第 2 章 曲柄连杆机构构造与维修教学重点1. 了解曲柄连杆机构作用与组成；2. 了解曲柄连杆机构工作条件和受力分析；3. 掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要部件构造和装配连接关系 教学难点1. 曲柄连杆机构主要零部件检测和维修方法；2. 曲柄连杆机构常见异响诊断与排除。 学时分配序号内容学时12.1 概述222.2 机体组构造与维修42.3 活塞连杆组构造与检修642.4 发动机曲柄连杆机构拆装实训42.5 曲

9、轴飞轮组构造和检修462.6 曲柄连杆机构常见异响诊断与排除4实验一发动机曲柄连杆机构拆装实训28实验二气缸磨损检测 气缸盖平面度检测29实验三曲轴检测210小结111本章总学时312.1 概述2.1.1 曲柄连杆机构作用、组成1. 作用：将燃气作用在活塞顶上的压力转化为曲轴旋转运动而对外输出 动力。2. 组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。2.1.2 工作条件与受力分析1. 工作条件：温度最高 2500以上，压力最高达 5 9MPa，化学腐蚀2. 受力分析：1）气体作用力2）惯性力3）离心力4）摩擦力2.2 机体组构造和维修2.2.1 气缸体和曲轴箱1. 气缸定义：气缸体上部有一个或数个为

10、活塞在其中运动做导向的圆柱 形空腔。2. 气缸体型式：水冷式和风冷式整体式气缸有上下两个平面，安装气缸盖和下曲轴箱。是气缸修理的加 工基准。.气缸材料：一般采用优质灰铸铁，也有在铸铁中加入少量合金元素， 为提高耐磨性，采用表面淬火和镀铑等处理工艺。4. 气缸套形式：干式和湿式5. 气缸套材料：合金铸铁或合金钢6. 气缸排列形式：单列式、 V 形式、对置式7. 曲轴箱结构形式：平分式、龙门式、隧道式2.2.2 气缸盖与气缸垫1. 气缸盖1）气缸盖作用：封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室2）气缸盖结构：水套、火花塞孔、进排气口等3）气缸盖材料：灰铸铁或合金铸铁，也有是铝合金铸造 .2.

11、气缸垫1）气缸垫作用：密封，防止漏水，漏气2）气缸垫材料：金属 -石棉垫3）气缸垫安装：卷边朝向易修整的接触面或硬平面2.2.3 气缸体与气缸盖的检修1. 常见损伤形式：1）裂纹2）变形3）磨损2. 气缸磨损：1）特点：不均匀磨损。气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下 小的不规则锥形磨损， 磨损最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞 环相对应的气缸壁。（图 2-3 所示）2）气缸磨损原因：高温、高压、交变载荷作用，且活塞，活塞环在气 缸内高速往复运动。3. 气缸体与气缸盖检修：1）气缸盖平面度检查：采用水压样板尺放在气缸盖下表面，用塞尺检 查气缸盖的平面度。2）气缸体与气缸盖裂纹检修：采用

12、水压试验法。用专用盖板封住气缸 体水道口，用水压机将水压入缸体水道中， 在 0.30.4MPa压力下 5min 左右无任何渗漏现象。3）气缸磨损测量：（1）圆度误差：同一横截面上磨损不均匀性，在同一横截面上不同方 向测得最大与最小直径差值之半。（2）圆柱度误差：沿气缸轴线的轴向截面上磨损不均匀性，被测气缸 表面任意方向所侧得的最大与最小直径差值之半。（3）使用测量范围在 50200mm 的量缸表，在气缸内三个位置上，进 行横向（ A 向）和纵向（ B 向）垂直测量4）气缸修理：（1）定义：按修理尺寸法或镶套修复法，通过镗削或磨削加工，使气 缸达到原来技术要求。（2）方式：气缸镗削，气缸磨削，气

13、缸激光淬火，气缸镶套。2.3 活塞连杆组构造与检修 活塞连杆组的组成：活塞，活塞环，活塞销，连杆。2.3.1 活塞1.作用：与气缸盖，气缸壁共同构成燃烧室，承受气压力并通过活塞销 和连杆把动力传给曲轴。2. 材料：铝合金或高级铸铁耐热钢制成。3. 结构：1）顶部：承受气压力，有多种形状。2）头部：最下一道活塞环槽以上部位。一般有 34 道环槽。其承受气 压力并传给连杆，与活塞环一起实现对气缸密封，传热给气缸壁。3）裙部：自油环槽下端面起至活塞底面，其作用是承受侧压力和活塞 往复运动导向。4. 活塞敲缸1）定义：活塞销座孔中心线位于活塞中心线平面内，当活塞在上止点 改变运动方向时，由于瞬时侧压力

14、换向，活塞与缸壁接触面突然由一侧 平移至另一侧，产生活塞对缸壁敲击。2）措施：活塞销偏置，将活塞销轴线向作功行程中受侧压力较大一侧 偏移 1 2mm。2.3.2 活塞环1. 分类：气环和油环2.作用：气环主要是密封和传热油环是刮油和布油3. 材料：优质灰铸铁，合金铸铁，第一道环往往镀铬，提高其耐磨性。4. 活塞环三隙：1）开口间隙2）侧隙3）背隙5. 气环密封原理：1）第一密封面：活塞环在自由状态下，其外圆直径略大于气缸内径装 入气缸后，产生一定弹力 F，与缸壁压紧，形成密封面 .2）第二封面：活塞环与环槽侧面密封的压紧力是气体压力，惯性力和 摩擦力代数和，在作功与压缩行程时，气体压力使活塞环

15、被压紧在环槽 下侧面形成第二封面6. 活塞环的泵油作用：由于侧隙和背隙存在，活塞下行时，环靠在环槽 的上方，环从缸壁上刮下机油充入环槽下方，而当活塞上行时，环靠在 环槽下方，机油挤压到环槽上方，如此反复，实现泵油7. 气环断面形状1）锥形环2）桶形环3）扭曲环4）梯形环8. 扭曲环工作原理及安装1）工作原理：活塞扭曲环装入气缸后，外侧拉伸应力合力F1 与内侧压缩应力合力 F2 之间有一力臂 e，产生扭转力偶矩 M ，使环外圆周扭曲 成上小下大锥形，使环边缘与环槽上、下端面接触，防止活塞环窜动和 泵油。2）安装：外切口向下，内切口向上。9. 油环：1）形式：整体式和组合式2）作用：刮油及步油2.

16、3.3 活塞销1. 作用：连接活塞与连杆小头，将活塞承受气体作用力传给连杆2. 形状：空心圆柱体3. 材料：低碳钢或低碳合金钢制造。表面渗碳处理后，精磨和抛光。4. 连接方式：1）全浮式（活塞销在连杆衬套和活塞销座孔中都能转动）2）半浮式（活塞销与座孔和衬套只有一处浮动）2.3.4 连杆1.组成：杆身、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承2. 作用：将活塞承受力传给曲轴， 使活塞往复运动转变为曲轴旋转运动。3. 结构：小端、杆身和大端三部分组成。 小端孔中有减磨的青铜衬套，杆身内钻有纵向的压力油通道。 大端一般制成分开式， 连杆盖用螺栓紧固在大端上 .连杆螺栓必须按原厂 规定力矩，分 23 次拧紧。2.

17、3.5 活塞连杆组检修1.活塞选配1）活塞磨损：活塞环槽磨损，活塞裙部磨损，活塞销座孔磨损。 2）活塞异常损坏：活塞刮伤，活塞顶部烧蚀。3）活塞选配：根据气缸修理尺寸选配活塞，选用同一修理尺寸和同一 分组尺寸活塞。2.活塞环选配1）活塞环常见损伤：磨损，弹性减弱，折断 2）活塞环漏光度检验：活塞环置于气缸内，用倒置的活塞将其推平， 用一直径略小于活塞环外径的圆形板盖在环的上侧， 在气缸下部放置灯 光，从气缸上部观察活塞与气缸壁缝隙，确定其漏光情况。3）检查活塞环开口间隙：将活塞环从气缸体上端压入气缸，距气缸上 边缘 15mm，用塞尺测量活塞环开口间隙。4）检查活塞环侧隙：先清洁环槽，用塞尺检查

18、活塞环侧隙。3. 连杆检修 检修项目：连杆变形检验，连杆小端衬套压装与铰削，连杆大端与下盖 结合平面损伤修理。2.4 发动机曲柄连杆机构拆装实训2.5 曲轴飞轮组构造与维修 组成：曲轴，飞轮，扭转减震器，正时齿轮和曲轴带轮等。2.5.1 曲轴1. 作用： 把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩并对外输出 .并驱动其 它辅助装置。2.结构：前端轴，主轴颈，连杆轴颈，曲柄，平衡重和后端凸缘等。3. 支撑形式：全支撑和非全支撑。4. 曲轴平衡重作用图：F1 和 F2 形成力矩 M1-2 和 F3 和 F4 形成力矩 M3-4 使曲轴弯曲变形， 引起主轴颈和轴承的偏磨，为此，在曲柄相反方向设置平衡重。5

19、. 曲拐布置 曲轴形状和各曲拐相对位置（曲拐布置） ，取决于缸数，气缸排列形式 和各缸工作顺序。直列四缸四冲程发动机曲拐布置工作顺序有 1342和 1243 工作循环表（假定一缸为压缩行程上止点，绘制工作循环）直列六缸四冲程发动机曲轴曲拐布置 工作顺序： 153624 或 142635 绘制工作循环表（假定一缸为压缩行程上止点）2.5.2 飞轮1. 作用：通过储存和释放能量来提高发动机运转的均匀性和改善发动机 克服短暂的超负荷能力。2. 结构：外缘上压有齿圈，便于起动发动机，刻有点火正时记号，校准 点火时间。2.5.3 曲轴飞轮的检修1. 曲轴常见损伤形式：轴颈磨损，弯扭变形，裂纹。2. 曲轴

20、检修：裂纹检验，变形检验，磨损检验。3. 曲轴弯曲检验： 以曲轴两端主轴颈的公共轴线为基准， 检查中间主轴颈径向圆跳动误差 检验后，将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板 V 型块上，将百分表触 头垂直地抵在中间主轴颈上，慢慢转动曲轴一圈，百分表指针所指示的 最大摆差。2.6 曲柄连杆机构常见异响诊断与排除1. 异响产生原因：配合件之间磨损使配合间隙增大或装配不当，产生金 属敲击声。2. 异响主要种类：（1）曲轴主承响2）连杆轴承响3）活塞销响4）活塞敲缸响实 训一 发动机曲柄连杆机构拆装实训实 训二 气缸磨损检测 气缸盖平面度检测 实 训三 曲轴检测第 3 章 配气机构构造与维修教学重点1. 了

21、解配气机构作用；2. 熟悉配气机构结构；3. 掌握配气机构的检修方法；4. 掌握配气机构拆装方法。教学难点1. 配气相位图；2. 发动机密封性检测。学时分配序号内容学时13.1 概述223.2 配气相位233.3 气门组243.4 气门传动组253.5 配气机构拆装实训363.6 气门间隙及调整实训273.7 发动机密封性检测实训283.8 配气机构异响诊断293.9 配气机构维修210小结111本章总学时203.1 概述3.1.1 配气机构作用 按照发动机各缸的作功次序和每一气缸工作循环的要求， 定时开启和关 闭各气缸的进、排气门，配合发动机各缸实现进气、压缩、作功和排气 的工作过程。3.1

22、.2 配气机构的组成1.气门组：密封气缸进排气道2. 气门传动组：使进排气门按配气相位规定的时刻开闭，并保证有足够 的开度。3.1.3 配气机构的工作过程： 凸轮轴转动时，凸轮圆柱面（基圆）部分与挺柱接触时，挺柱不升高， 气门关闭。当凸轮凸起部分与挺柱接触时， 将使挺柱顶起， 气门被打开。 当凸轮最大凸起处与挺柱接触时，气门达到最大开度。随后，凸轮与挺 柱接触表面凸起开始逐渐变小，气门在气门弹簧作用下开始上升关闭。3.1.4 配气机构布置形式及驱动方式1.配气机构按气门的布置位置不同可分为：顶置式气门、侧置式气门。2.按凸轮轴的位置可分为：凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置 式。3. 按曲

23、轴和凸轮轴的传动方式可分为：齿轮传动式、链条传动式、同步 齿形带传动式等。3.2 配气相位3.2.1 定义：发动机进排气门实际开启与关闭时刻和开启持续时间。 通常 用气门开启与关闭时相对于上、 下止点曲拐位置的曲轴转角来表示配气 相位。3.2.2 进气门配气相位1.进气提前角 ：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点之前，即曲 拐转到离上止点位置还差一个角度 时，进气门便开始开启。2.进气迟后角 ：在进气行程曲拐转到活塞到达下止点位置时，进气门 并未关闭，而是曲拐转过下止点后一个角度 ，活塞上行进入压缩行程 时，进气门才关闭。3.2.3 排气门配气相位1.排气提前角 ：作功行程接近终了，活塞到达

24、下止点之前，即曲拐转 到距下止点位置还差一个角度 时，排气门便开始开启。2.排气迟后角 ：排气行程曲拐转到活塞到达上止点位置时，排气门并 未关闭，而是在曲拐转过上止点后一个角度 ，活塞下行进入进气行程 时，排气门关闭。3.2.4 气门重叠及气门重叠角1.气门重叠：进气门曲拐转到距上止点位置 角时打开，排气门在曲拐 转过上止点位置 角时关闭，在一段时间内进、排气门同时开启现象。 2.气门重叠角 +：进、排气门同时开启过程对应的曲轴转角。3.2.5 配气相位与发动机转速和负荷关系 发动机转速不同，配气相位也应不同。转速越高，每一次进、排气时间 越短，要求提前角和迟后角越大。发动机负荷不同，配气相位

25、也应不同，汽油机小负荷运转时，进气压力 较低，气门重叠角应减小，否则易出现废气倒流现象。目前大多数发动机配气相位是不能改变的， 少数电脑控制发动机配气相 位可以随发动机转速、负荷变化而自动调整。3.3 气门组 气门组主要包括气门、气门座、气门导管、气门锁片、气门油封及气门 弹簧。3.3.1 气门1.种类：进气门和排气门。2.作用：密封进、排气道。3. 组成：1）头部：（1）气门顶部形状有平顶、球面顶、喇叭形顶（2）气门密封锥面与顶平角之间夹角称为气门锥角2）杆身：气门杆与气门导管配合，气门杆端形状取决于气门弹簧座固 定方式，分别是锁片固定和锁销固定。4. 材料：进气门采用中碳合金钢3.3.2

26、气门导管1.作用：导向作用，导热作用。2.材料：灰铸铁、球墨铸铁或粉末冶金制成。3.3.4 气门座1.定义：进、排气道口与气门密封锥面直接贴和部位。2.作用：密封作用、散热作用。3. 形式：镶嵌式和缸盖加工式。4. 密封干涉角：气门锥角比气门座锥角小 0.51°，有利于磨合期加速 磨合。3.3.3 气门弹簧1.功用：关闭气门，使气门压紧在气门座上，防止发动机振动时发生跳 动。2.安装：一端支承在气缸盖上，另一端压在气门杆的弹簧座上，弹簧座 用锁片固定在气门末端。3. 形式：等距螺旋弹簧、变螺距圆柱弹簧、内外弹簧。3.4 气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴和正时齿轮、挺柱及其导管、推

27、杆、摇臂总 成和摇臂轴等。气门传动组的主要作用是使进、排气门按配气相位规定的时刻开闭，并 保证有足够的开度。3.4.1 凸轮轴 1.构造：凸轮轴上制有各缸进、排气凸轮，下制式凸轮轴 上还有螺旋齿轮和偏心轮。 2.材料：优质钢模锻而成，或合金铸铁、球 墨铸铁铸造。3. 凸轮轴轴承和润滑：轴承采用压入气缸体承孔中的衬套，顶置凸轮轴 发动机轴颈直接与气缸盖上镗出承孔配合。润滑方式为压力润滑。4. 凸轮轴安装：凸轮轴齿轮和曲轴正时齿轮上的正时记号对准，保证正 确配气相位。3.4.2 挺柱1.作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。2.形式：筒式或滚轮式。3. 液压挺柱结构：杯形油缸、挺柱体、柱塞、球阀、补偿

28、弹簧等。4. 液压挺柱工作原理：3.4.3 摇臂组和摇臂1. 摇臂组：由摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座、摇臂轴紧固螺钉、支座弹簧 组成。2.摇臂：是一个以中间轴孔为支点的不等臂杠杆，长臂一端推动气门，在摇臂短臂端螺孔中旋入用于调整气门间隙的调整螺栓。3.5 配气机构拆装实训3.5.1 配气机构拆卸通常顺序 配气机构拆卸通常顺序：首先从气缸盖上拆下摇臂轴总成；其次拆下凸 轮轴及其正时齿轮总成；最后从缸盖上拆下气门组零件。配气机构安装顺序：安装顺序与拆卸顺序正好相反，增加一道在零件的 摩擦表面涂抹机油程序。3.5.2 配气机构拆卸1. 操作步骤及工作要点：1）齿形皮带拆卸2）气缸盖拆卸（按照从两边到中间

29、交叉进行顺序，旋下气缸盖螺栓， 拆下气缸盖总成）3）凸轮轴拆卸（先拆下第 1， 3 道轴承盖，再拆下第 2， 5 道轴承盖， 最后拆下第 4 道轴承盖）4）凸轮轴装配（安装凸轮轴时， 1 缸凸轮必须朝上，先旋进 2，5 道轴 承盖，然后是 1， 3 道，最后是第 4 道）5）气缸盖装配（气缸垫上有“ top”一面朝向气缸盖，分四步从中间到 两边交叉拧紧顺序拧紧缸盖螺栓）6）正时齿形皮带安装（凸轮轴正时齿轮上标记对准气缸盖上边沿）7）正时齿形皮带检查和调整2. 注意事项1）拆卸正时齿形皮带时必须使第一缸处于压缩行程上止点2）拆卸气缸盖时必须按照顺序旋松螺栓3）拆卸凸轮轴轴承盖时按顺序进行4）装配

30、时按规定顺序和力矩来进行装配5）检查皮带松紧度，进行调整使之符合技术要求3.6 气门间隙及调整实训3.6.1 气门间隙1.气门间隙：发动机冷态时在凸轮基圆面到气门杆端面之间留有供机件 热膨胀用的间隙。2. 气门间隙过小：气门关闭不严，漏气。3. 气门间隙过大：气门脚声响，气门开启不足。3.6.2 气门间隙调整1. 调整原则：当挺柱（摇臂）与凸轮基圆接触时，气门处于关闭状态时， 该气门间隙可调。2.调整方法：两次调整法和逐缸调整法。1）两次调整法：找到一缸活塞压缩上止点，调整一半数量的气门间隙；然后将曲轴转动一周，再调整其余所有气门间隙。调整方法：以 6 缸发动机工作顺序 153624为例。（1

31、）找到点火正时标记（ 2）旋转曲轴使一缸活塞处于压缩行程上止点，按照“双 -排 -不 -进” 原则判断可调气门。可调气门排列表气缸顺序153624142635第一遍（一缸压缩上止点）双排不进第二遍（六缸压缩上止点）不进双排（3）用塞天测量可调气门间隙（4）调整不符合要求气门间隙，使之符合技术要求（ 5）转动曲轴 360°，检查并调整剩余气门间隙（6）调整时，厚薄规来回拉动时感到有轻微阻力为合适（7）调整时，应先旋松锁紧螺母，然后旋转调整螺钉，间隙合适为止， 最后旋紧调整螺母。（8）复检2）逐缸调整法：找到一缸活塞行程上止点，调整其气门间隙，然后根 据发动机工作顺序转动曲轴依次调整其余

32、气缸的气门间隙。（1）找到点火正时标记（2）确定一缸压缩行程上止点位置，分别调整进、排气门间隙（3）转动曲轴，按发动机工作顺序调整其余气缸气门间隙（4）调整时，厚薄规拉动时有轻微阻力为合适（5）调整时，应先松锁紧螺母，然后旋转调整螺钉，直到间隙合适， 最后锁紧螺母3.7 发动机密封性检测3.7.1 发动机密封性检测目的 通过检测、综合分析及检修发动机，改善发动机动力性能。3.7.2 发动机密封性检测项目1. 气缸压缩压力（反映气缸活塞、气门与气门座、气缸垫密封性）2. 进气岐管真空度（反映气缸活塞磨损状况，配气机构技术状况，点火 系、供油系调整状况3. 曲轴箱窜气量（仅反映气缸活塞磨损状况）4

33、.气缸漏气量3.7.3 气缸压力不足分析配气机构传动件磨损变形 配气相位失准 配气正时记号不准 气门间隙过大活塞气缸密封不良（进气吸力小） 气缸充气不足空滤器滤芯堵塞（进气阻力大） 排气系统堵塞（废气排不净，影响充气量）气门弹簧压力不足压力不足气门间隙过小气门关闭不严 气门与气门座座合不严气门座圈松动气门杆弯曲活塞与缸壁间隙过大气缸密封不良 活塞气缸密封不良 活塞环“三隙”过大，卡滞气缸壁拉缸缸盖、缸体密封面翘曲气缸盖螺栓不紧气缸垫漏气气缸套高出量小气缸垫损坏或弹性差3.7.4 气缸压缩压力检测1. 检测方法：用气缸压力表测量并记录下压缩行程上止点时气缸的压 缩压力。1）起动发动机， 预热，发

34、动机到正常工作温度 （冷却液温度 80±5） 熄火。2）拆下全部火花塞或喷油嘴。3）将阻风门和节气门完全打开，把气缸压力表螺旋接头或锥形橡皮 头旋入或嵌入火花塞孔内。4）用起动机带动发动机旋转 3 5s（桑坦纳轿车 200r/m，柴油机 500r/m）。5）记录气缸压力表读数，每缸应测 23 次，取其平均值。2. 检测结果分析： 如检测结果低于原厂规定值，可在该缸火花塞（喷油嘴）孔内注入 2030ml 机油，然后重新测量气缸压力，如果：1）第二次测出的压力高于第一次，接近标准压力，表明活塞与气缸 密封不良。2）第二次测出的压力与第一次接近，表现气门或气缸垫密封不良。3）如相邻气缸检测

35、出压力都低，表明两缸相邻气缸垫烧损窜气。3.7.5 进气管真空度检测1. 检测前准备：1）将发动机调整至规定怠速状态 使发动机处于正常工作温度下 真空表必须垂直悬挂，不准平放使用2. 真空度检测方法（略）3. 配气机构异响诊断3.8.1 气门响1. 定义：气门脚（气门）杆端响或气门脚座响2. 故障现象：1）发动机怠速时，发出有节奏的“嗒、嗒”声响。2）发动机转速增高，声响也随之增高，中速以上声响变得模糊嘈杂。3）发动机温度变化或作断火试验时，声响都不随之变化。3. 原因分析：4. 诊断流程：3.8.2 液力气门挺柱响1. 故障现象：类似普通机械气门脚响现象2. 原因分析：3. 排除方法：1）拆

36、卸机油底壳，检查更换机油泵、集滤器；2）调整机油液面或更换机油；3）拆检配气机构；4）更换液力挺柱或气门导管。3.9 配气机构维修 配气机构常见故障是气门与气门座密封锥面磨损、麻点、烧灼、 积碳、气门杆弯曲、磨损。3.9.1 气门检查1. 气门检查1）气门弯曲度检查2）气门杆磨损度检查3）气门长度检查4）气门头边缘厚度检查2. 气门修理1）气门杆（桑塔纳发动机）直径磨损超过 0.05mm 或有阶梯形感觉， 应更换气门或修磨。2）气门长度磨损到使用极限时，应更换气门。3）气门密封锥面母线长度超过使用极限时更换气门。4）气门工作面磨损起槽、变宽或烧灼出现斑点、凹陷时应在光莫机 上进行光磨。3. 气

37、门座检查将气门座和气门清洗干净， 在气门密封锥面上， 均匀地涂上一薄层红 丹，旋转气门，使之与气门座磨合。4. 气门座修理1）轻微磨损时，采用研磨气门与座口方法。2）严重磨损时，采用铰削或研磨气门座，光磨气门或更换气门，配 研气门和气门座。3）更换新气门后，气门头顶面低于气缸盖平面 2mm 或座圈有烧蚀、 裂纹、松动时应更换新座圈。5. 凸轮轴检修 凸轮轴常见故障：凸轮磨损、轴颈磨损与擦伤、凸轮轴弯曲、轴向间 隙增大、轴向同心度起标等。1）凸轮磨损检测： 测量凸轮最大高度 H 与基圆直径 D 的差来衡量凸 轮磨损程度，升程减小 0.40mm 以上时，应更换新凸轮轴。2）凸轮轴弯曲变形检修： 如

38、中间轴颈径向图跳动大于 0.10mm，应进 行校正。3）凸轮轴轴颈检修：凸轮轴轴颈圆度误差大于 0.015mm，各轴颈同 轴度误差超过 0.05mm 时，按修理尺寸法进行修磨。6. 凸轮轴轴向间隙 凸轮轴轴向间隙：将千分表触头顶在凸轮轴轴端，推拉凸轮轴，千分 表上摆差即为轴向间隙。第 4 章 汽油机燃料供给系构造与维修学习重点1. 掌握汽油机燃料供给系组成和功用；2. 了解可燃混和气形成和发动机各工况对可燃混和气要求；3. 掌握燃料供给系主要部件构造与工作原理；4. 掌握化油器五大装置的结构、作用及工作原理。教学难点本章内容不作为教学内容，学生自学，不做重点要求第 5 章 汽油喷射式燃料供给系

39、统教学重点：1. 了解电控汽油喷射系统控制功能，内容及喷油量控制原理；2. 掌握典型汽油喷射系统的特点；3. 掌握空气计量装置的结构和工作原理；4. 掌握燃油供给系统主要部件（燃油压力调节器）结构和工作原理。 教学难点：1. 掌握控制系统主要部件（曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器）结 构与原理；2. 掌握节气门位置传感器，氧传感器结构和原理。学时分配：序号内容学时15.1 汽油喷射式燃料供给系优点与分类225.2 典型喷射系统135.3 空气供给系统主要部件结构和工作原理445.4 燃油供给系统主要部件结构和工作原理355.5 控制系统主要部件结构和工作情况56实验一 典型传感器检测27实验二

40、 执行器检测28小结19本章总学时205.1 汽油喷射式燃料供给系统优点与分类5.1.1优点：1. 减少空气阻力 ,提高充气系数 ,提升功率。2. 控制精度高 ,实现最佳空燃比和点火正时 ,使发动机工况具备良好过 渡性能。3. 采用燃油喷射 ,提高汽油雾化质量 ,燃料燃烧充分 ,油耗降低 ,废气污 染减少。5.1.2汽油喷射系统分类：1. 按喷油器安装位置：缸内喷射和缸外喷射2. 按喷油器布置方式：单点喷射方式和多点喷射方式3. 按喷油器工作时间分：连续喷射和间歇喷射4. 按空气进气量测量方式（图 51）：直接测量方式（ L 型系统 ）和间 接测量方式（ D 型系统）5.2 电控汽油喷射系统控

41、制功能和典型汽油喷射系统5.2.1 控制功能1. 喷油量控制2. 喷油正时控制3. 燃油停供控制4. 电动泵控制5.2.2 典型电控汽油喷射系统1.D 型汽油喷射系统（图 52）是单纯控制汽油喷射 ,无点火正时电子控制 ,采用进气歧管绝对压力传 感器测量空气进给量。2. L 型汽油喷射系统（图 53）是单纯控制汽油喷射 ,无点火正时电子控制 ,采用翼片式空气流量传感 器测量空气进给量。3. M 型汽油喷射系统（图 5 4） 该系统将汽油喷射和点火正时电子控制和为一体,目前电喷车都采用。5.3 空气供给系统主要部件结构和工作原理5.3.1 空气供给系统作用：测量和控制进入发动机气缸空气量 ,与适

42、量 的燃油形成所需的可燃混合气 .5.3.2 空气供给系统组成：空气滤清器 ,进气总管 ,节气门体 ,进气歧管 , 空气计量装置和怠速控制阀 .5.3.3 工作流程5.3.4 空气计量装置1. 绝对压力传感器1）作用：通过测量进气歧管的真空度来间接测得发动机空气进气量。2）组成：由压电效应的半导体硅膜片、 IC 电路组成。3）原理：进气歧管压力变化时，硅膜片变形，引起硅膜片上压敏电 阻的阻值变化，导致惠斯顿电桥输出电压变化， IC 电路放大电压值 送给 ECU。2.空气流量计 空气流量计分为：翼片式，卡门涡流式，热线式和热膜式。1）翼片式空气流量计（1）组成：测量翼片，缓冲翼片和阻尼室，电位计

43、，卷簧，怠速旁 通空气道组成。（2）原理：发动机工作时，空气流量增加，测量翼片转动角度增大， 当进气推动力与卷簧弹力平衡时， 测量翼片停顿于某一稳定位置， 与 测量翼片同轴转动的电位计将测量翼片转动角度， 转换成反映进气量 的电信号送给电子控制单元。热线式空气流量计 （1）组成：铂丝热线，温度补偿电阻，控制电路板，金属护网等组 成。（2）原理：用金属制成线状电阻（热线）或薄膜状电阻（热膜） ，在 上面通过一定电流， 使其达到某一温度， 当空气流过其表面时会带走 一部分热量而使温度下降，空气流流速越快，温度下降越大，可加大 热线或热膜上通过电流， 使其重新恢复到某一温度， 所增加电流大小， 可计

44、算出空气流速，从而算出空气流量。3. 热膜式空气流量计 特点：将发热体的热膜电阻， 精密电阻和补偿电阻等镀在一块陶瓷片 上成本下降，工作原理与热线式相同。5.3.5 节气门1. 安装位置：空气流量计和发动机进气总管之间（ L 型系统）空气滤 清器和发动机进气总管之间（ D 型系统）。2. 组成：节气门， 节气门位置传感器， 怠速旁通气道， 怠速调整螺钉， 辅助空气阀等组成。3. 各构件作用1）节气门作用：调整发动机输出功率 .2）怠速旁通道作用：怠速时节气门完全关闭，空气经旁通道进入总 管，可调整怠速螺钉，调整发动机怠速。3）辅助空气阀作用：发动机低温起动后，辅助空气阀开启，提高发 动机转速，

45、加快暖机过程，额外补充空气量。5.3.6 怠速控制装置的执行器1. 怠速控制方式：1）旁通空气式：控制节气门旁通空气道中进气量来调节怠速2）节气门直动式：直接通过控制节气门开度来调节怠速2. 旁通空气式怠速控制装置执行器形式：1）步进电机式怠速控制阀 （1）组成：步进电机，螺旋进给机构、阀芯和阀座等组成。（2）工作特点：螺旋进给机构螺母与电机转子做成一体，螺母转动 时螺杆只能作直线移动，螺杆移动时带动阀芯开大或关小旁通空气 道。2）脉冲线性电磁阀式怠速控制阀 （1）占空比：脉冲信号在一个周期内通电时间与通电周期比值。 （2）工作特点：利用改变电脉冲占空比大小来控制旁通空气道进气 量。通电时，阀

46、门打开，通电时间越长，占空比越大，从旁通空气道 进入空气越多，反之，越少。 ECU 利用改变电脉冲每个周期的占空 比大小来控制旁通空气道进气量。5.4 燃油供给系统主要部件结构和工作原理 5.4.1燃油供给系统作用：由电动汽油泵向喷油器提供足够压力汽油， 喷油器根据 ECU 的控制信号，向进气歧管或进气管内喷射适量汽油。5.4.2 燃油供油系统的工作流程5.4.3 燃油供给系统的主要部件结构和工作原理1. 电动汽油泵1）作用：将汽油从油箱中吸出，加压后送到喷油器。通常电动汽油 泵将直流电动机和油泵做成一体，密封在一个壳体内。2）分类：内装泵和外装泵3）内装式涡轮型电动燃油泵（图 55）： （1

47、）结构：直流电动机、涡轮泵、单向阀、限压阀和滤网等组成。 （2）工作：涡轮泵在电机带动下转动，叶片中间燃油和转子一道高 速运转， 在离心力作用下在进油处形成一定真空吸入燃油， 在出油处 使油压升高，为系统提供压力油。（3）汽油泵的拆装工艺1 汽油泵的拆卸2 汽油泵的装配2. 油压缓冲器作用：减少或消除喷油器和油压调节器在开启和关闭 时，油压变动而产生的脉动和噪声。1）安装位置：安装在供油总管上或燃油分配管上，也可安装在回油 管上。2）结构：膜片将油压缓冲器内腔一隔为二，膜片上方装有弹簧，下 方接燃油管路，当管路油压升高时，膜片上抬，油压降低；反之，油 压回升。3. 燃油压力调节器1）作用：根据

48、进气歧管压力变化来调节进入喷油器的燃油压力，使 燃油压力与进气歧管压力之差保持恒定。 喷油压力燃油压力进气歧管压力2）结构：真空室（与进气歧管相连） 燃油室（与燃油分配管相连）3）工作特点：当燃油压力和真空室负压形成合力升高超过定值时， 推动膜片压缩弹簧使回油阀打开，使超压的燃油经回油管回到油箱， 当合力低于定值时，回油阀关闭，燃油压力上升。4. 喷油器（图 5 6）1）作用：依照 ECU 指令，定时定量将调整加压后的汽油喷入进气歧 管或进油管内。2）分类：（1）按形式分为：轴针式和孔式（2）按电磁线圈驱动形式分为：电压驱动型和电流驱动型。3）工作特点：（以电压驱动轴针式喷油器为例）（ 1）组

49、成：电磁线圈 、电磁衔铁和针阀等。（2）工作：当电控单元控制信号使电磁线圈通电，电磁衔铁被吸引， 针阀开启，汽油从针阀头部的环状间隙中喷出。当电磁线圈断电，电 磁衔铁在弹簧作用下复位，针阀关闭。5.5 控制系统主要部件结构和工作情况5.5.1 控制系统组成：传感器、电子控制单元（ ECU）,执行器。1. 传感器作用：检测发动机运行工况和使用条件的各种信息，并将信 息转变成电信号输送给 ECU。2. ECU 作用：分析和处理传感器提供信息，发出指令给执行器，控制 发动机。3. 执行器作用： 执行电子控制单元 （ECU）指令，完成各种预定动作。5.5.2 主要传感器1. 曲轴位置传感器1）分类：磁

50、感应式、霍尔式和光电式（ 1）磁感应式传感器（图 5 7）1 安装位置：曲轴前端或后端2 结构：信号轮，感应头（永久磁铁和铁心构成）感应线圈3 工作特点：曲轴转动时， 信号轮上每个齿轮依次靠近和离开传感器 的感应头， 使感应线圈中的磁通量产生周期性的变化， 从而在感应线 圈中产生交变电动势， 信号轮转一周， 感应线圈将输出于信号轮齿数 相同的交流电压信号。（2）霍尔式曲轴位置传感器（图 58）1 霍尔效应：流过半导体基片（霍尔元件）的电流，在垂直于电流方 向的电磁场中受到洛仑兹力作用， 正负电荷分别向两侧偏移， 在半导 体电基片上建立一个与电流方向和磁场方向都垂直的霍尔电压。 霍尔式曲轴位置传

51、感器利用触发叶片改变通过霍尔元件的磁场强度，产生脉冲信号。2 工作特点：触发轮上叶片与气缸数相同， 当叶片转入磁铁和霍尔元 件之间的间隙时，磁力线被隔断，霍尔电压下降为零；当叶片转离磁 铁和霍尔元件之间的间隙时，磁感线通过霍尔元件，在 C 和 D 之间 产生霍尔电压。触发叶片转一周，矩形脉冲信号与气缸数相同。2）作用：测速、正时、辨缸。2. 冷却水温度传感器（图 59）1）作用：检测发动机冷却水温度，并输送信号给 ECU，由 ECU 修 正喷油量和喷油时刻。2）工作特点：冷却水温度低时，热敏电阻值大， ECU 检测到其分担 的电压值高，由此 ECU 增加喷油量，使发动机低温运转性能得以改 善。

52、反之，减少喷油量。 （图 510）3. 节气门位置传感器（图 511）1）作用：检测发动机负荷，以便 ECU 修正喷油量2）形式：线性输出型、开关量输出型等3）线性输出型节气门位置传感器 （1）结构：怠速触点，滑片式变阻器。（2）工作特点：节气门开大时，滑动触点在电阻体上滑动，从而引 起可变电阻的电阻值变化， 导致输出电压变化， 输出电压与节气门开 度呈线性关系， ECU 根据电压信号变化来判断气门开度的大小，从 而来修止喷油量。4. 氧传感器：（图 512）1）安装位置：安装在排气管内2）作用：检测废气中氧的浓度，由 ECU 控制最佳混合气浓度3）分类：氧化钛式和氧化锆式4）氧化锆式氧传感器

53、 （1）结构：锆管，铂电极，加热器锆管内表面与大气相通，外表面 与废气相通锆管内正极，锆管外为负极。（2）工作特点：内外两极的电势差即为氧传感器传感器传送信号电 压，而信号电压的高低取决于内外表面的氧浓度差， 内侧氧的浓度不 变，因此，浓度差完全取决于外表面废气中氧的浓度。当混合气浓度 稀时，废气中的氧的浓度大，输出电压低，反之则高。实训一 典型传感器检测 实训二 执行器检测第六章 柴油机燃料供给系统教学重点：1. 掌握柴油机燃料供给系的组成和作用；2. 掌握柴油机燃料供给系的主要部件的作用、类型、组成、构造和工 作原理；3. 熟悉输油泵、喷油泵、喷油器和调速器的调试方法。 教学难点：1. 掌

54、握输油泵、喷油泵、喷油器的检修方法；2. 熟悉柴油机油路常见故障的现象、原因和诊断与排除方法。 学时分配：序号内容学时16.1 概述226.2 柴油机燃料供给系统的组成136.3 喷油泵结构和工作原理346.4 喷油器256.5 调速器266.6 喷油提前角调节装置和供油正时的调整27实验一 喷油器的拆装和检修28实验二 喷油泵的拆装和检修29小结110本章总学时176.1 概述6.1.1 燃料柴油，粘度较高，蒸发性差，自燃温度低，采用高压喷射方法， 在压缩行程接近终了时由喷油器以 12100MPa 高压喷入气缸。6.1.2 供油方式1.柱塞泵供油2. 分配泵供油3. 泵喷嘴供油6.1.3 柴油机的燃烧室分类 柴油机的燃烧室通常分成两大类型： 直接喷射式燃烧室和分隔式燃烧 室。1. 直接喷射式燃烧室 常见的直喷式燃烧室有：球形（图 6 1）和 形（图 6 2） 2.分隔式燃烧室1）主燃烧室：活塞顶部与气缸盖之间2）副燃烧室：气缸盖中3）主燃烧室和副燃烧室两部分由一个或几个孔道相连4）分隔式燃烧室的常见型式有两种：涡流室式燃烧室（图6 3）和预燃室式燃烧室（图 6 4）6.2 柴油机燃料供给系统的组成组成：1.燃油