《汽车构造》教学课件-汽车构造-2

汽车构造汽车构造1发动机部分0102认识曲轴飞轮组和机组认识活塞连杆组项目二曲柄连杆机构发动机部分0102认识曲轴飞轮组和机组认识活塞连杆组项目二2活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等零件组成。一、活塞和活塞环一、认识活塞连杆组活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等零件组成。一、活31．活塞（1）活塞的作用活塞的主要作用是承受气缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。1．活塞（1）活塞的主要作用是承受气缸中的燃烧压力，并将此力42）活塞的材料由于活塞顶部直接与高温燃气接触，受周期性变化的气体压力和惯性力作用，且散热及润滑条件差，因此，活塞应满足以下要求。（1）具有足够的强度和刚度。（2）具有较小的质量，以保持较小的惯性力。（3）具有耐热的活塞顶及弹性的活塞裙。（4）具有良好的导热性和极小的热膨胀性，以便有较小的安装间隙。（5）活塞与气缸壁间的摩擦因数较小。要求：2）活塞的材料由于活塞顶部直接与高温燃气接触，受周期性变化的5整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。活塞基本结构1）活塞顶：它的作用是承受气体压力，防止漏气，将热量通过活塞环传给气缸壁。2）活塞头：是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有若干环槽，用来安装活塞环。3）活塞裙：是指活塞环槽以下的所有部分。它的作用是引导活塞在气缸中作往复运动，并承受侧压力。3）活塞的结构整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。活塞基6气环的主要作用是确保活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压燃气进入曲轴箱，同时它还将活塞头70%～80%的热量传导给气缸壁，再由冷却液或空气带走。气环的断面形状有多种。2．活塞环1）气环活塞环的材料一般采用合金铸铁或球墨铸铁。按作用不同，活塞环可分为气环和油环两种。气环的主要作用是确保活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压燃气7a)矩形环：它结构简单，制造方便，散热性好。b)锥面环：它可以改善环的磨合。这种环在气缸内向下滑动时刮油，向上滑动时由于斜面的油楔作用，环可在油膜上浮起，减少磨损。c)扭曲环：它可减小泵油作用，做功行程中环不扭曲，两个密封面完全接触，利于散热，广泛应用于发动机中。气环的种类：a）矩形环b）锥面环c）扭曲环a)矩形环：它结构简单，制造方便，散热性好。气环的种类：8油环的作用是刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上形成一层均匀的油膜，既可防止机油窜入燃烧室，又可减小活塞和活塞环与气缸壁的磨损。活塞上一般装有1～2道油环。油环分为普通油环和组合油环两种。2）油环普通油环组合油环1）普通油环：一般是用合金铸铁制造，其外圆面的中间切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狭缝。2）组合油环：由上、下刮片和产生径向、轴向弹力作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄，对气缸壁的比压大，刮油作用强；上下刮片各自独立，对气缸的适应性好；质量小；回油通路大。因此，组合油环在高速发动机上应用广泛。油环的作用是刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上形成一层均匀9d）梯形环e）桶面环d)梯形环主要作用是使得当活塞受侧压力作用而改变位置时，环的侧隙相应发生变化，使沉积在环槽中的结焦被挤出，避免了环被粘在环槽中而引起折断。e)桶面环是近年来兴起的一种新型结构，主要用作柴油机的第一环。d）梯形环e）桶面环d)梯形环主要作用是使得当活塞受侧压力10活塞环的三隙活塞环既要与活塞一起在气缸内作上下运动，径向胀缩，还要在环槽内作微量的圆周运动，保证气缸的密封性，并防止环卡死在缸内或胀死于环槽中。因此，安装活塞环时，应留有端隙、侧隙和背隙，如图所示。3）活塞环的三隙活塞环的三隙活塞环既要与活塞一起在气缸内作上下运动，径向胀缩11：：：端隙又称开口间隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头间隙或活塞环在标准环规内两端头间隙，一般为0.25～0.50mm。侧隙又称边隙，是指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环工作温度高，侧隙一般为0.04～0.10mm；其他环的侧隙一般为0.03～0.07mm。油环的侧隙较小，一般为0.025～0.07mm。背隙是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0.5～1mm。油环的背隙比气环大，目的是增大存油间隙，以利于减压泄油。：：：端隙又称开口间隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环12二、活塞销1．活塞销的作用2．活塞销的材料活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞所承受的气体压力传给连杆。活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发动机，一般采用渗氮钢。二、活塞销1．活塞销的作用2．活塞销的材料活塞销的作用是连接13活塞销的连接方式3．活塞销的结构和连接方式a）全浮式活塞销：能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔内作自由转动，可减少活塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。为防止活塞销轴向窜动而损坏气缸壁，在活塞销座两端装有弹性卡环来限位。b）半浮式活塞销：是用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内，这时活塞销只在活塞销孔内转动，在连杆小头孔内不能转动。小头孔不装衬套，销孔中也不装活塞销挡圈。a）全浮式b）半浮式活塞销的结构形状很简单，基本是一个厚壁空心圆柱。活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接配合方式有两种，即全浮式和半浮式，如图所示。活塞销的连接方式3．活塞销的结构和连接方式a）全浮式活塞销：14三、连杆1．连杆的作用2．连杆的材料连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。连杆一般是用45Cr，40Cr等中碳钢或中碳合金钢经模锻或辊锻制成的，也有少数是用球墨铸铁制成的。小型发动机的连杆则常采用高强度铝合金材料。三、连杆1．连杆的作用2．连杆的材料连杆的作用是将活塞承受的15连杆主要由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成，如图所示。连杆结构3．连杆的结构连杆小头：用来安装活塞销以连接活塞。连杆杆身：多采用“工”字形断面，从而在质量尽可能小的情况下提高其抗弯刚度。连杆大头：与曲轴的连杆轴颈相连。为便于安装，通常将连杆大头做成剖分式，上半部与杆身为一体，下半部即连杆盖，二者通过连杆螺栓装合。连杆螺栓常采用挠性螺栓，用优质合金钢锻制。为保证连杆螺栓工作可靠，常采用锁止装置，如开口销、双螺母、自锁螺母等。连杆主要由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成，如图所示。连杆16任务实训1—活塞连杆组的拆卸与装配1．活塞连杆组的拆卸2用活塞环拆装钳将活塞的气环和油环逐个按照顺序拆卸出来，分别放置，以便回装。3用尖嘴钳将活塞销卡环取出，加热活塞至80°C，再用专用工具拆卸活塞。1检查活塞连杆的标示记号是否齐全。如果没有标记，应予以补充，以便回装。任务实训1—活塞连杆组的拆卸与装配1．活塞连杆组的拆卸2用活172．活塞连杆组的装配（1）装配前，彻底清洗各零件。（2）将活塞加热到80°C，在已修配好的活塞销和连杆套内涂抹机油，取出活塞后，迅速将活塞插入一个座孔内，随即将连杆小头伸入活塞销座孔之间，对正活塞销，将活塞销迅速地轻轻敲入连杆套，直至伸入活塞另一座孔。（3）活塞与连杆安装时应注意安装方向，一般活塞与连杆零件上都有安装标记。（4）安装活塞销锁环。活塞销装入销座孔后，应随即将活塞销锁环装复，以免漏装，发生拉缸事故。（5）安装事先选配好的活塞环。安装时，应注意环的端面结构及安装位置，活塞环有记号一面应朝向活塞顶部。2．活塞连杆组的装配（1）装配前，彻底清洗各零件。18作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

活塞销卡环的拆卸3

装配前零件的清洗4连杆的安装5活塞销锁环的安装6活塞环的安装作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

活塞销卡环的19任务实训2—活塞环“三隙”的测量1．活塞环的拆卸拆卸活塞环塞尺测量端隙2．端隙的测量用专用工具拆卸活塞环，如图所示。（1）将活塞环置于待配的气缸内，用活塞将其推至气缸下部（下止点位置），并保证环平行于气缸体平面。（2）取出活塞，将塞尺插入开口处进行测量，如图所示，技术标准为～0.50mm。任务实训2—活塞环“三隙”的测量1．活塞环的拆卸拆卸活塞环20塞尺测量侧隙3．侧隙的测量（1）将活塞环放入环槽内，围绕环槽滚动一周，环应能自由地滚动，既不松动又无阻滞现象。（2）用塞尺测量其间隙，如图所示，第一环一般为～0.10mm，其他环一般为～0.07mm。塞尺测量侧隙3．侧隙的测量（1）将活塞环放入环槽内，围绕环槽214．背隙的测量5．活塞环的安装（1）用游标卡尺测量活塞环槽深。（2）用游标卡尺测量活塞环径向宽度。（3）计算两者之间的差值，即为背隙值，一般为～1mm。（1）安装前应彻底清洁活塞环和环槽。（2）装配前应先测量气缸内径，确保活塞环与气缸相适应，并符合规定。（3）用专用工具将活塞环装回。4．背隙的测量5．活塞环的安装（1）用游标卡尺测量活塞环槽深22步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

端隙的测量3

侧隙的测量4

背隙的测量5

活塞环的安装测量内容端隙侧隙背隙第一道气环

第二道气环

油环

作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

端隙的测量3

侧隙的23曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮等组成，如图所示。一、曲轴飞轮组二、认识曲轴飞轮组和机组曲轴飞轮组结构示意图曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮等组成，如24：：曲轴结构示意图1．曲轴1）曲轴的作用：曲轴的主要作用是将活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。2）曲轴的材料：目前，曲轴一般是用优质中碳钢或铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢（34CrAl16）模锻而成的。轴颈还需经表面淬火或氮化处理，然后精加工，以提高耐磨性。3）曲轴的结构：曲轴一般由前端轴（自由端）、主轴颈、曲柄、连杆轴颈（曲柄销）、平衡重、后端轴（动力输出）等组成，如图所示。其中，一个连杆轴颈和它两端的曲柄以及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。：曲轴结构示意图1．曲轴1）曲轴的作用：曲轴的主要作用是将活25曲轴的结构：前端轴：安装正时齿轮、带轮等。主轴颈：曲轴的支撑部分。曲柄：用来连接主轴颈和连杆轴颈。连杆轴颈：安装连杆大头，部分中空兼作油道。平衡重：平衡离心力偶，减小或消除弯曲变形。后端轴：安装飞轮。曲轴的结构：前端轴：安装正时齿轮、带轮等。26飞轮实物图2．飞轮飞轮是一个具有大转动惯量的圆盘，如图所示，它的主要作用是将在做功行程中输入曲轴的一部分能量储存起来，用来克服其他行程中的阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点。飞轮还能提高发动机运转的均匀性，改善发动机克服短时超载的能力，同时将发动机的动力传递给离合器。飞轮实物图2．飞轮飞轮是一个具有大转动惯量的圆盘，如图所示，27机体组结构二、机体组机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。机体组主要由气缸盖罩、气缸盖、气缸垫、气缸体、油底壳等组成，如图所示。机体组结构二、机体组机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配281．气缸盖罩2．气缸盖气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲压而成，上设注油孔等。气缸盖罩的作用是遮盖并密封气缸盖，将机油保持在内部，同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。此外，气缸盖罩还能隔离机油和空气。发动机运行过程中形成的油雾，会聚集在气缸盖罩较冷的内表面，机油冷凝并向下流回机油壳。气缸盖的作用是封闭气缸上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。气缸盖内有与气缸体相通的冷却水套、燃烧室、火花塞座孔（汽油机）和喷油器座孔、进排气道等。气缸盖的下平面用来密封气缸和构成燃烧室，气缸盖的上部空间用来安装配气机构的凸轮轴。1．气缸盖罩2．气缸盖气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲293．气缸垫气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，应具有耐热、耐腐蚀、弹性、拆装方便等特点。按所用材料不同，气缸垫可分为金属—石棉气缸垫和金属气缸垫。金属—石棉气缸垫：通常由夹有金属丝或金属屑的石棉外覆铜皮组成。它具有良好的弹性和耐热性，能重复使用，但强度较差。金属气缸垫：由单层或多层金属片（低碳钢或铜）制成。它需要在密封的气缸孔、水孔和油孔周围冲压出弹性凸纹来实现密封。金属气缸垫常用在轿车和赛车的强化发动机上。3．气缸垫气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，应具有30常见发动机气缸排列形式4．气缸体直列式V形水平对置式气缸体又称机体，绝大多数水冷发动机的气缸体与曲轴箱连铸在一起，多缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体。气缸体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。与铸铁气缸体相比，铝合金气缸体质量轻、散热性好、成本高。轿车发动机采用铝合金气缸体越来越普遍，如奥迪A8发动机。气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔称为气缸。气缸常见的排列形式有直列式、V形和水平对置式（对称式）三种。常见发动机气缸排列形式4．气缸体直列式V形水平对置式气缸体又315．油底壳油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳一般是由薄钢板冲压或铝合金铸造而成的。油底壳中部或后部一般做得较深，可保证发动机纵向倾斜时机油泵仍能吸到机油。油底壳底部装有磁性放油螺栓，以吸附润滑油中的铁屑，减少发动机磨损。有的油底壳中还设有挡油板，以减轻油面波动。5．油底壳油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳一般是由32三、曲拐的布置与多缸发动机的工作顺序注意：（1）应使各缸的做功间隔尽量均衡，即发动机每完成一个工作循环，各缸都应发火做功一次。对于缸数为i的四行程发动机，其发火间隔角为720°/i。2）连续做功的两缸相距尽可能远些，以减轻主轴承载荷和避免进气行程中发生抢气现象。（3）V形发动机左右两列应交替发火。曲轴的形状及各曲拐的相对位置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机的工作顺序。在选择各缸的工作顺序时，应注意以下事项。三、曲拐的布置与多缸发动机的工作顺序注意：（1）应使各缸的做33直列4缸发动机曲拐布置1．四冲程直列4缸发动机的曲拐布置与工作循环四冲程直列4缸发动机的发火间隔角为720°/4=180°。四个曲拐在同一个平面内，如图所示。发动机的工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循环如表2-1和表2-2所示。直列4缸发动机曲拐布置1．四冲程直列4缸发动机的曲拐布置与工34表2-1四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－3－4－2）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功排气压缩进气180～360排气进气做功压缩360～540进气压缩排气做功540～720压缩做功进气排气表2-2四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－2－4－3）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功压缩排气进气180～360排气做功进气压缩360～540进气排气压缩做功540～720压缩进气做功排气表2-1四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－3－4－2）曲35直列6缸发动机曲拐布置2．四冲程直列6缸发动机的曲拐布置与工作循环四冲程直列6缸发动机的发火间隔角为720°/6=120°。六个曲拐互成120°，如图所示。发动机的工作顺序为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，其工作循环如表2-3所示直列6缸发动机曲拐布置2．四冲程直列6缸发动机的曲拐布置与工36表2-3四冲程直列6缸发动机（工作顺序1－5－3－6－2－4）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～1800～60做功排气进气做功压缩进气60～120压缩排气120～180进气做功180～360180～240排气压缩240～300做功进气300～360压缩排气360～540360～420进气做功420～480排气压缩480～540做功进气540～720540～600压缩排气600～660进气做功660～720排气压缩表2-3四冲程直列6缸发动机（工作顺序1－5－3－6－237四冲程V形8缸发动机曲拐布置3．四冲程V形8缸发动机的曲拐布置四冲程V形8缸发动机的发火间隔角为720°/8=90°。四个曲拐互成90°，如图所示。发动机的工作顺序为1-8-4-3-6-5-7-2。四冲程V形8缸发动机曲拐布置3．四冲程V形8缸发动机的曲拐布38任务实训1—曲轴的检测1．测量曲轴的轴向间隙2．测量曲轴轴颈的磨损量、圆度值和圆柱度值曲轴的轴向间隙测量测量曲轴的主轴颈与连杆轴颈如图所示，将百分表触及曲轴一端，轴向推动曲轴，观察百分表摆动情况。曲轴轴向间隙的标准值为～0.23mm，使用极限为0.3mm。当超过极限值时，应更换曲轴止推垫片。如图所示，采用千分尺分别测量每道曲轴的主轴颈与连杆轴颈的最大、最小尺寸，即可计算出曲轴磨损量、圆度和圆柱度值。曲轴圆度与圆柱度应不大于0.025mm，磨损量不大于0.15mm。若超过要求，应进行磨修或更换。磨修后的曲轴应配加大的主轴承。任务实训1—曲轴的检测1．测量曲轴的轴向间隙2．测量曲轴轴颈393．测量曲轴的径向跳动量测量曲轴的径向跳动量4．测量曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙5．测量曲轴主轴颈与主轴瓦配合间隙如图所示，将曲轴放在支架上，用百分表接触待测量的曲轴轴颈，转动曲轴，观察百分表跳动情况和径向跳动量，标准值为0.05mm，使用极限值为0.1mm。曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙，可通过内径千分尺和外径千分尺分别测量连杆大端（已经装配轴瓦）内径和曲轴连杆轴颈外径求得，也可通过塑料间隙规塞入曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦之间测得。曲轴主轴颈与主轴瓦配合间隙的测量方法，跟曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙相同。它的标准值为～0.06mm，使用极限值为0.15mm。若超过极限值，应磨修曲轴，并配加厚的主轴瓦。3．测量曲轴的径向跳动量测量曲轴的径向跳动量4．测量曲轴连杆40作业工单步骤作业记录作业内容1

测量曲轴的轴向间隙2

测量轴颈的磨损量、圆度值和圆柱度3

测量曲轴的径向跳动量4

测量连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙5

测量主轴颈与主轴瓦配合间隙作业工单步骤作业记录作业内容1

测量曲轴的轴向间隙2

测量轴41任务实训2—缸盖的拆装与测量1．缸盖的拆卸缸盖安装顺序（1）如图所示，由两边向中间，对角线，分多次拧松。这样可使气缸盖保持整体上移，避免出现翘曲现象。（2）用吸棒将各个螺栓吸出，并按顺序排放好。（3）将拆卸下的缸盖侧放在工作台上，不要让气缸盖上下表面发生刮擦，影响其精度。任务实训2—缸盖的拆装与测量1．缸盖的拆卸缸盖安装顺序（1）42

缸盖拆卸顺序3．缸盖的安装2．缸体的上平面与气缸盖下平面检测缸体上平面与气缸盖下平面翘曲，将导致发动机压缩行程气缸密封不良、漏气。可采用标准直尺沿缸体上平面或气缸盖下平面边缘和过中心交叉放置，用塞尺测量标准直尺与缸体上平面之间的间隙。轿车发动机平面度标准值为0.07mm，使用极限值为0.1mm。若超过极限值，应研磨修复或更换。如图所示，由中间向两边，对角线，分多次按规定力矩拧紧。这样可使气缸盖能保持整体下移，避免出现翘曲现象。

缸盖拆卸顺序3．缸盖的安装2．缸体的43步骤作业记录作业内容1

发动机缸盖的拆卸2

机体上平面与气缸盖下平面的检测3

发动机缸盖的安装缸盖螺栓数量

缸盖螺栓拧紧力矩

画出缸盖螺栓的拆卸顺序

画出缸盖螺栓的拧紧顺序

作业工单步骤作业记录作业内容1

发动机缸盖的拆卸2

机体上平面与气缸44

任务实训3—气缸检测1．量缸表的设定2．量缸表的校准游标卡尺测量缸径（1）用游标卡尺测量缸径，获得标准尺寸，如图所示。（2）根据游标卡尺测得的数据，选择一根合适的固定测量杆和一个调整垫圈，量杆长度应比缸径长～1.0mm。（3）将百分表安装到量缸表规体上，百分表的测量杆有～1.0mm的移动量（指针向右旋转～1圈）。锁紧百分表，并将指针调回到“0”位。（1）将千分尺设置到游标卡尺量得的标准尺寸，锁紧测微螺杆；用夹具固定千分尺尺身。（2）将测量杆放入千分尺的两个测砧之间，调整固定测量杆，使指针向右转过～1圈，锁紧固定螺母。（3）将量缸表的指针设定到“0”位。任务实训3—气缸检测1．量缸表的设定2．量缸45。4．气缸直径的测量3．测量位置的确定测量位置量缸表放入角度在量缸表上画出气缸上、中、下三个测量点的位置，测量位置分别在距气缸套上平面10mm处、气缸套中间位置、距气缸套下端面10mm处，如图所示。每处测量位置都应测量其横向和纵向两个方向的数值。（1）将量缸表的活动测头以一定角度放进气缸中，如图所示，然后用手压住量缸表的杆身，慢慢地移动杆身，使其与气缸的轴线平行。（2）左右（或者上下）移动量缸表，寻找最短距离位置，即气缸内径的最小值。（3）读出指针所指示的最小值。4．气缸直径的测量3．测量位置的确定测量位置量缸表放入角465．读数和计算读出百分表读数，按下列公式计算实际尺寸：其中，表针在逆时针方向为“+”；表针在顺时针方向为“-”。气缸最大直径与标准直径之差为磨损量。每个横截面所测得最大与最小直径之差的一半即为该截面的圆度误差，对三个截面所测得的圆度误差进行比较，取其最大值作为该气缸的圆度误差。同一气缸中不同截面所测得的所有直径中最大与最小直径之差值的一半即为被测量气缸的圆柱度误差。轿车发动机气缸圆度和圆柱度标准值一般为0.02mm，使用极限值为0.08mm。当气缸的磨损量、圆度或圆柱度误差超过极限值时，应进行搪缸和磨缸，或更换新缸套。5．读数和计算读出百分表读数，按下列公式计算实际尺寸：其中，47步骤作业记录作业内容1

量缸表的设定2

量缸表的校准3

测量位置的确定4

气缸直径的测量5

读数和计算实验记录：

（

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（

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（

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（

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（

）作业工单步骤作业记录作业内容1

量缸表的设定2

量缸表的校准3

测量48ThankYou!ThankYou!49汽车构造汽车构造50发动机部分0102认识曲轴飞轮组和机组认识活塞连杆组项目二曲柄连杆机构发动机部分0102认识曲轴飞轮组和机组认识活塞连杆组项目二51活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等零件组成。一、活塞和活塞环一、认识活塞连杆组活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等零件组成。一、活521．活塞（1）活塞的作用活塞的主要作用是承受气缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。1．活塞（1）活塞的主要作用是承受气缸中的燃烧压力，并将此力532）活塞的材料由于活塞顶部直接与高温燃气接触，受周期性变化的气体压力和惯性力作用，且散热及润滑条件差，因此，活塞应满足以下要求。（1）具有足够的强度和刚度。（2）具有较小的质量，以保持较小的惯性力。（3）具有耐热的活塞顶及弹性的活塞裙。（4）具有良好的导热性和极小的热膨胀性，以便有较小的安装间隙。（5）活塞与气缸壁间的摩擦因数较小。要求：2）活塞的材料由于活塞顶部直接与高温燃气接触，受周期性变化的54整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。活塞基本结构1）活塞顶：它的作用是承受气体压力，防止漏气，将热量通过活塞环传给气缸壁。2）活塞头：是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有若干环槽，用来安装活塞环。3）活塞裙：是指活塞环槽以下的所有部分。它的作用是引导活塞在气缸中作往复运动，并承受侧压力。3）活塞的结构整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。活塞基55气环的主要作用是确保活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压燃气进入曲轴箱，同时它还将活塞头70%～80%的热量传导给气缸壁，再由冷却液或空气带走。气环的断面形状有多种。2．活塞环1）气环活塞环的材料一般采用合金铸铁或球墨铸铁。按作用不同，活塞环可分为气环和油环两种。气环的主要作用是确保活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压燃气56a)矩形环：它结构简单，制造方便，散热性好。b)锥面环：它可以改善环的磨合。这种环在气缸内向下滑动时刮油，向上滑动时由于斜面的油楔作用，环可在油膜上浮起，减少磨损。c)扭曲环：它可减小泵油作用，做功行程中环不扭曲，两个密封面完全接触，利于散热，广泛应用于发动机中。气环的种类：a）矩形环b）锥面环c）扭曲环a)矩形环：它结构简单，制造方便，散热性好。气环的种类：57油环的作用是刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上形成一层均匀的油膜，既可防止机油窜入燃烧室，又可减小活塞和活塞环与气缸壁的磨损。活塞上一般装有1～2道油环。油环分为普通油环和组合油环两种。2）油环普通油环组合油环1）普通油环：一般是用合金铸铁制造，其外圆面的中间切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狭缝。2）组合油环：由上、下刮片和产生径向、轴向弹力作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄，对气缸壁的比压大，刮油作用强；上下刮片各自独立，对气缸的适应性好；质量小；回油通路大。因此，组合油环在高速发动机上应用广泛。油环的作用是刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上形成一层均匀58d）梯形环e）桶面环d)梯形环主要作用是使得当活塞受侧压力作用而改变位置时，环的侧隙相应发生变化，使沉积在环槽中的结焦被挤出，避免了环被粘在环槽中而引起折断。e)桶面环是近年来兴起的一种新型结构，主要用作柴油机的第一环。d）梯形环e）桶面环d)梯形环主要作用是使得当活塞受侧压力59活塞环的三隙活塞环既要与活塞一起在气缸内作上下运动，径向胀缩，还要在环槽内作微量的圆周运动，保证气缸的密封性，并防止环卡死在缸内或胀死于环槽中。因此，安装活塞环时，应留有端隙、侧隙和背隙，如图所示。3）活塞环的三隙活塞环的三隙活塞环既要与活塞一起在气缸内作上下运动，径向胀缩60：：：端隙又称开口间隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头间隙或活塞环在标准环规内两端头间隙，一般为0.25～0.50mm。侧隙又称边隙，是指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环工作温度高，侧隙一般为0.04～0.10mm；其他环的侧隙一般为0.03～0.07mm。油环的侧隙较小，一般为0.025～0.07mm。背隙是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0.5～1mm。油环的背隙比气环大，目的是增大存油间隙，以利于减压泄油。：：：端隙又称开口间隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环61二、活塞销1．活塞销的作用2．活塞销的材料活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞所承受的气体压力传给连杆。活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发动机，一般采用渗氮钢。二、活塞销1．活塞销的作用2．活塞销的材料活塞销的作用是连接62活塞销的连接方式3．活塞销的结构和连接方式a）全浮式活塞销：能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔内作自由转动，可减少活塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。为防止活塞销轴向窜动而损坏气缸壁，在活塞销座两端装有弹性卡环来限位。b）半浮式活塞销：是用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内，这时活塞销只在活塞销孔内转动，在连杆小头孔内不能转动。小头孔不装衬套，销孔中也不装活塞销挡圈。a）全浮式b）半浮式活塞销的结构形状很简单，基本是一个厚壁空心圆柱。活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接配合方式有两种，即全浮式和半浮式，如图所示。活塞销的连接方式3．活塞销的结构和连接方式a）全浮式活塞销：63三、连杆1．连杆的作用2．连杆的材料连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。连杆一般是用45Cr，40Cr等中碳钢或中碳合金钢经模锻或辊锻制成的，也有少数是用球墨铸铁制成的。小型发动机的连杆则常采用高强度铝合金材料。三、连杆1．连杆的作用2．连杆的材料连杆的作用是将活塞承受的64连杆主要由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成，如图所示。连杆结构3．连杆的结构连杆小头：用来安装活塞销以连接活塞。连杆杆身：多采用“工”字形断面，从而在质量尽可能小的情况下提高其抗弯刚度。连杆大头：与曲轴的连杆轴颈相连。为便于安装，通常将连杆大头做成剖分式，上半部与杆身为一体，下半部即连杆盖，二者通过连杆螺栓装合。连杆螺栓常采用挠性螺栓，用优质合金钢锻制。为保证连杆螺栓工作可靠，常采用锁止装置，如开口销、双螺母、自锁螺母等。连杆主要由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成，如图所示。连杆65任务实训1—活塞连杆组的拆卸与装配1．活塞连杆组的拆卸2用活塞环拆装钳将活塞的气环和油环逐个按照顺序拆卸出来，分别放置，以便回装。3用尖嘴钳将活塞销卡环取出，加热活塞至80°C，再用专用工具拆卸活塞。1检查活塞连杆的标示记号是否齐全。如果没有标记，应予以补充，以便回装。任务实训1—活塞连杆组的拆卸与装配1．活塞连杆组的拆卸2用活662．活塞连杆组的装配（1）装配前，彻底清洗各零件。（2）将活塞加热到80°C，在已修配好的活塞销和连杆套内涂抹机油，取出活塞后，迅速将活塞插入一个座孔内，随即将连杆小头伸入活塞销座孔之间，对正活塞销，将活塞销迅速地轻轻敲入连杆套，直至伸入活塞另一座孔。（3）活塞与连杆安装时应注意安装方向，一般活塞与连杆零件上都有安装标记。（4）安装活塞销锁环。活塞销装入销座孔后，应随即将活塞销锁环装复，以免漏装，发生拉缸事故。（5）安装事先选配好的活塞环。安装时，应注意环的端面结构及安装位置，活塞环有记号一面应朝向活塞顶部。2．活塞连杆组的装配（1）装配前，彻底清洗各零件。67作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

活塞销卡环的拆卸3

装配前零件的清洗4连杆的安装5活塞销锁环的安装6活塞环的安装作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

活塞销卡环的68任务实训2—活塞环“三隙”的测量1．活塞环的拆卸拆卸活塞环塞尺测量端隙2．端隙的测量用专用工具拆卸活塞环，如图所示。（1）将活塞环置于待配的气缸内，用活塞将其推至气缸下部（下止点位置），并保证环平行于气缸体平面。（2）取出活塞，将塞尺插入开口处进行测量，如图所示，技术标准为～0.50mm。任务实训2—活塞环“三隙”的测量1．活塞环的拆卸拆卸活塞环69塞尺测量侧隙3．侧隙的测量（1）将活塞环放入环槽内，围绕环槽滚动一周，环应能自由地滚动，既不松动又无阻滞现象。（2）用塞尺测量其间隙，如图所示，第一环一般为～0.10mm，其他环一般为～0.07mm。塞尺测量侧隙3．侧隙的测量（1）将活塞环放入环槽内，围绕环槽704．背隙的测量5．活塞环的安装（1）用游标卡尺测量活塞环槽深。（2）用游标卡尺测量活塞环径向宽度。（3）计算两者之间的差值，即为背隙值，一般为～1mm。（1）安装前应彻底清洁活塞环和环槽。（2）装配前应先测量气缸内径，确保活塞环与气缸相适应，并符合规定。（3）用专用工具将活塞环装回。4．背隙的测量5．活塞环的安装（1）用游标卡尺测量活塞环槽深71步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

端隙的测量3

侧隙的测量4

背隙的测量5

活塞环的安装测量内容端隙侧隙背隙第一道气环

第二道气环

油环

作业工单步骤作业记录作业内容1

活塞环的拆卸2

端隙的测量3

侧隙的72曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮等组成，如图所示。一、曲轴飞轮组二、认识曲轴飞轮组和机组曲轴飞轮组结构示意图曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮等组成，如73：：曲轴结构示意图1．曲轴1）曲轴的作用：曲轴的主要作用是将活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。2）曲轴的材料：目前，曲轴一般是用优质中碳钢或铬镍钢（18CrNi5）、铬铝钢（34CrAl16）模锻而成的。轴颈还需经表面淬火或氮化处理，然后精加工，以提高耐磨性。3）曲轴的结构：曲轴一般由前端轴（自由端）、主轴颈、曲柄、连杆轴颈（曲柄销）、平衡重、后端轴（动力输出）等组成，如图所示。其中，一个连杆轴颈和它两端的曲柄以及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。：曲轴结构示意图1．曲轴1）曲轴的作用：曲轴的主要作用是将活74曲轴的结构：前端轴：安装正时齿轮、带轮等。主轴颈：曲轴的支撑部分。曲柄：用来连接主轴颈和连杆轴颈。连杆轴颈：安装连杆大头，部分中空兼作油道。平衡重：平衡离心力偶，减小或消除弯曲变形。后端轴：安装飞轮。曲轴的结构：前端轴：安装正时齿轮、带轮等。75飞轮实物图2．飞轮飞轮是一个具有大转动惯量的圆盘，如图所示，它的主要作用是将在做功行程中输入曲轴的一部分能量储存起来，用来克服其他行程中的阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点。飞轮还能提高发动机运转的均匀性，改善发动机克服短时超载的能力，同时将发动机的动力传递给离合器。飞轮实物图2．飞轮飞轮是一个具有大转动惯量的圆盘，如图所示，76机体组结构二、机体组机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。机体组主要由气缸盖罩、气缸盖、气缸垫、气缸体、油底壳等组成，如图所示。机体组结构二、机体组机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配771．气缸盖罩2．气缸盖气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲压而成，上设注油孔等。气缸盖罩的作用是遮盖并密封气缸盖，将机油保持在内部，同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。此外，气缸盖罩还能隔离机油和空气。发动机运行过程中形成的油雾，会聚集在气缸盖罩较冷的内表面，机油冷凝并向下流回机油壳。气缸盖的作用是封闭气缸上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。气缸盖内有与气缸体相通的冷却水套、燃烧室、火花塞座孔（汽油机）和喷油器座孔、进排气道等。气缸盖的下平面用来密封气缸和构成燃烧室，气缸盖的上部空间用来安装配气机构的凸轮轴。1．气缸盖罩2．气缸盖气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲783．气缸垫气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，应具有耐热、耐腐蚀、弹性、拆装方便等特点。按所用材料不同，气缸垫可分为金属—石棉气缸垫和金属气缸垫。金属—石棉气缸垫：通常由夹有金属丝或金属屑的石棉外覆铜皮组成。它具有良好的弹性和耐热性，能重复使用，但强度较差。金属气缸垫：由单层或多层金属片（低碳钢或铜）制成。它需要在密封的气缸孔、水孔和油孔周围冲压出弹性凸纹来实现密封。金属气缸垫常用在轿车和赛车的强化发动机上。3．气缸垫气缸垫用来保证气缸体与气缸盖结合面间的密封，应具有79常见发动机气缸排列形式4．气缸体直列式V形水平对置式气缸体又称机体，绝大多数水冷发动机的气缸体与曲轴箱连铸在一起，多缸发动机的各个气缸也合铸成一个整体。气缸体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。与铸铁气缸体相比，铝合金气缸体质量轻、散热性好、成本高。轿车发动机采用铝合金气缸体越来越普遍，如奥迪A8发动机。气缸体内引导活塞作往复运动的圆柱形空腔称为气缸。气缸常见的排列形式有直列式、V形和水平对置式（对称式）三种。常见发动机气缸排列形式4．气缸体直列式V形水平对置式气缸体又805．油底壳油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳一般是由薄钢板冲压或铝合金铸造而成的。油底壳中部或后部一般做得较深，可保证发动机纵向倾斜时机油泵仍能吸到机油。油底壳底部装有磁性放油螺栓，以吸附润滑油中的铁屑，减少发动机磨损。有的油底壳中还设有挡油板，以减轻油面波动。5．油底壳油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳一般是由81三、曲拐的布置与多缸发动机的工作顺序注意：（1）应使各缸的做功间隔尽量均衡，即发动机每完成一个工作循环，各缸都应发火做功一次。对于缸数为i的四行程发动机，其发火间隔角为720°/i。2）连续做功的两缸相距尽可能远些，以减轻主轴承载荷和避免进气行程中发生抢气现象。（3）V形发动机左右两列应交替发火。曲轴的形状及各曲拐的相对位置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机的工作顺序。在选择各缸的工作顺序时，应注意以下事项。三、曲拐的布置与多缸发动机的工作顺序注意：（1）应使各缸的做82直列4缸发动机曲拐布置1．四冲程直列4缸发动机的曲拐布置与工作循环四冲程直列4缸发动机的发火间隔角为720°/4=180°。四个曲拐在同一个平面内，如图所示。发动机的工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循环如表2-1和表2-2所示。直列4缸发动机曲拐布置1．四冲程直列4缸发动机的曲拐布置与工83表2-1四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－3－4－2）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功排气压缩进气180～360排气进气做功压缩360～540进气压缩排气做功540～720压缩做功进气排气表2-2四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－2－4－3）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功压缩排气进气180～360排气做功进气压缩360～540进气排气压缩做功540～720压缩进气做功排气表2-1四冲程直列4缸发动机（工作顺序1－3－4－2）曲84直列6缸发动机曲拐布置2．四冲程直列6缸发动机的曲拐布置与工作循环四冲程直列6缸发动机的发火间隔角为720°/6=120°。六个曲拐互成120°，如图所示。发动机的工作顺序为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，其工作循环如表2-3所示直列6缸发动机曲拐布置2．四冲程直列6缸发动机的曲拐布置与工85表2-3四冲程直列6缸发动机（工作顺序1－5－3－6－2－4）曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～1800～60做功排气进气做功压缩进气60～120压缩排气120～180进气做功180～360180～240排气压缩240～300做功进气300～360压缩排气360～540360～420进气做功420～480排气压缩480～540做功进气540～720540～600压缩排气600～660进气做功660～720排气压缩表2-3四冲程直列6缸发动机（工作顺序1－5－3－6－286四冲程V形8缸发动机曲拐布置3．四冲程V形8缸发动机的曲拐布置四冲程V形8缸发动机的发火间隔角为720°/8=90°。四个曲拐互成90°，如图所示。发动机的工作顺序为1-8-4-3-6-5-7-2。四冲程V形8缸发动机曲拐布置3．四冲程V形8缸发动机的曲拐布87任务实训1—曲轴的检测1．测量曲轴的轴向间隙2．测量曲轴轴颈的磨损量、圆度值和圆柱度值曲轴的轴向间隙测量测量曲轴的主轴颈与连杆轴颈如图所示，将百分表触及曲轴一端，轴向推动曲轴，观察百分表摆动情况。曲轴轴向间隙的标准值为～0.23mm，使用极限为0.3mm。当超过极限值时，应更换曲轴止推垫片。如图所示，采用千分尺分别测量每道曲轴的主轴颈与连杆轴颈的最大、最小尺寸，即可计算出曲轴磨损量、圆度和圆柱度值。曲轴圆度与圆柱度应不大于0.025mm，磨损量不大于0.15mm。若超过要求，应进行磨修或更换。磨修后的曲轴应配加大的主轴承。任务实训1—曲轴的检测1．测量曲轴的轴向间隙2．测量曲轴轴颈883．测量曲轴的径向跳动量测量曲轴的径向跳动量4．测量曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙5．测量曲轴主轴颈与主轴瓦配合间隙如图所示，将曲轴放在支架上，用百分表接触待测量的曲轴轴颈，转动曲轴，观察百分表跳动情况和径向跳动量，标准值为0.05mm，使用极限值为0.1mm。曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙，可通过内径千分尺和外径千分尺分别测量连杆大端（已经装配轴瓦）内径和曲轴连杆轴颈外径求得，也可通过塑料间隙规塞入曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦之间测得。曲轴主轴颈与主轴瓦配合间隙的测量方法，跟曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙相同。它的标准值为～0.06mm，使用极限值为0.15mm。若超过极限值，应磨修曲轴，并配加厚的主轴瓦。3．测量曲轴的径向跳动量测量曲轴的径向跳动量4．测量曲轴连杆89作业工单步骤作业记录作业内容1

测量曲轴的轴向间隙2

测量轴颈的磨损量、圆度值和圆柱度3

测量曲轴的径向跳动量4

测量连杆轴颈与连杆轴瓦配合间隙5

测量主轴颈与主轴瓦配合间隙作业工单步骤作业记录作业内容1

测量曲轴的轴向间隙2

测量轴90任务实训2—缸盖的拆装与测量1．缸盖的拆卸缸盖安装顺序（1）如图所示，由两边向中间，对角线，分多次拧松。这样可使气缸盖保持整体上移，避免出现翘曲现象。（2）用吸棒将各个螺栓吸出，并按顺序排放好。（3）将拆卸下的缸盖侧放在工作台上，不要让气缸盖