汽车发动机构造与维修 教案 7.3发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系

教学教案基本信息科目汽车发动机构造与检修授课课题7.3发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系授课班级课时安排2课时任课教师授课周次13学情分析知识基础：没拆装过发动机活塞连杆总成，不清楚发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系，但有初步自主学习能力；学习风格、性格特点：喜欢新鲜事物；注意力不能长时间集中；渴望获得成就感；喜欢信息化、互动化的学习课堂。教学目标知识与技能目标能够通过自学和听课，知道发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系。过程和方法目标通过自主搜索资料，或与伙伴讨论，学会运用多种手段和方法来解决问题。情感态度和价值观目标养自主查找资料、主动探索的学习习惯；养成独立思考，逐渐形成自主学习能力；培养团队合作意识。教学重难点教学重点教学难点识别发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系认识发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系教学重难点解决办法学生课前通过视频和学习通学习，初步了解发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系，通过老师的讲解，加深印象，最后开展测试，考察学习情况，再针对检验的结果有针对性地再次讲解强调，解决教学重难点教学方法教师教法学生学法讲授查询资料、探究和答疑讨论教具学具课件、多媒体设备一套、海报教学流程课前准备→环节一导入→环节二发动机发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系→环节三总结课堂备课时间：2021年9月3日系部：签字：年月日教学过程教学环节（时间）教学内容思政内容教师活动学生活动设计意图课前布置线上课前学习任务（查看视频和学习通，预习发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系）；监督查看学生学习情况；3.答疑。自主学习、深入探讨1.发布课前学习任务；2.监督查看学生课前学习情况；3．分析反馈出来的学习情况调整教学策略、重难点，课件等。按时并主动、认真完成课前各项学习任务。1.培养学生良好的自主学习习惯；2.为实施有效课堂教学打下基础。导入怎样认识发动机常见故障与活塞连杆总成的直接关系？积极认真1.介绍本堂课学习内容及目标；2.查看学习通、视频学习任务情况。1.认真聆听；2.明确本次课学习内容。1.明确学习目标；2.引导学生进入学习状态。课中（一）活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作，会产生变形并加速磨损，同时受到燃气的化学腐蚀作用。下面和小莫一起看一下活塞的常见故障，和故障的原因和解决方法吧。1、早期烧机油窜气故障状态：新装配的发动机漏气量和机油耗都符合要求，但发动机运行一段时间后，开始烧机油、窜气；原因分析：早期烧机油、窜气属于早期磨损的现象，早期磨损造成活塞、缸套、活塞环摩擦过渡，使其密封性能下降，磨损的来源在于发动机的磨粒。磨粒来源于：A、发动机装配环境差，大量灰尘落入机器中；B、各零件清洁度差，表面有大量的细小颗粒；C、机体、缸盖等铸件清洁不彻底，有沙粒残留在其中；D、空气滤清器失效；E、零件磨损磨粒。以上这些磨粒会在发动机运行一段时间后，进入到机油中，造成活塞、缸套、活塞环摩擦副磨损，如果没有及时更换机油，将导致发动机早期烧机油窜气；2、新装配的发动机窜气故障状态：新装配的发动机，漏气量超标原因分析:活塞、活塞环、气缸套组成发动机燃烧系统的防漏部，漏气主要有三个通道，活塞环开口、活塞环与缸套的工作面、活塞环与活塞环槽通道，常见原因：A、活塞环的翘曲、工作状态的圆度、侧面的直线度、平面度及工作状态的悬浮情况；活塞环槽的直线度，垂直度、环槽外口倒角、配缸间隙；气缸套的椎度、圆度、工作状态的变形情况；B、活塞与气缸套的配缸间隙、缸盖螺栓的拧紧、缸体的变形情况；C、连杆、曲轴、活塞销孔的平行情况、销孔的垂直度；D、气缸燃烧时的爆发压力；E、发动机的转速；F、活塞环气门的开口大小。3、卡簧槽外侧脱落故障状态：某车在行驶到1900公里时发生故障，事故发动机经拆解后发现，一只气缸套自支承肩向下全部碎裂成小片，掉在油底壳中(支承肩完好)；活塞销孔外侧脱落。原因分析：由于气缸套自支承肩处断裂，活塞环卡在断裂处。当活塞下行时将断裂的缸套下半部分带出缸体并被曲轴平衡块打碎。气缸套断裂并脱落后，活塞在气缸失去合理导向而倾斜，最终导致销孔外侧脱落，严重的会捣碎缸体。4、卡簧槽外侧拉伤故障状态：失效面非常光滑，像是烧熔现象，失效部位有突出也有拉缸现象；原因分析：卡簧脱落后，在活塞的带动上下运动，在上、下止点与活塞撞击，在反复撞击下造成活塞损坏。观察思考1.播放视频；2.介绍发动机活塞的常见故障，；3.与学生互动，及时询问学生理解情况，对学生提出的问题进行解答1.认真观看视频；2.思考并回答老师提出的问题。使学生养成良好的学习习惯课中（二）5、活塞拉缸活塞、活塞环或活塞销在气缸内相对运动，由于以下或某种原因引起干摩擦，而使活塞和缸套拉伤，当发展到一度程度时，气缸表面产生金属熔着，严重时，活塞及缸套表面出现沟槽发生抱死。原因分析：①配缸间隙不合理：配缸间隙过大，活塞在运行时偏摆，与缸套发生碰撞破坏油膜产生干摩擦，导致拉缸；配缸间隙过小时，润滑油同样不能形成油膜，而产生干摩擦，导致活塞裙部出现拉缸；②发动机冷却系统工作不正常，温度过高，致使润滑油过稀或失效，不能形成油膜而使活塞裙部产生拉缸；③润滑油选择不当或变质，不能形成油膜，极易导致活塞裙部拉缸；④装配不当，如将销孔偏心的活塞方向装反，装配时清洗不干净等，造活塞裙部拉缸；⑤发动机“四滤”失效，有异物进入缸内，导致活塞产生拉缸；⑥由于发动机超负荷运转，造成发动机不爆震和爆燃现象发生，使气缸内温度过高，导致活塞头部拉缸；⑦发动机的燃烧系统故障，如燃油雾化不好，空燃比调整不当等，发动机燃烧不充分而产生过多的积碳脱落，进入活塞与缸套间，严重时导致活塞环卡死，活塞头部产生拉缸；⑧活塞环折断、活塞销卡簧脱落、活塞销窜出、连杆弯曲或扭曲使活塞及活塞环倾斜运动，拉伤缸套与活塞。6、活塞顶面击穿1故障状态：汽车行驶3000多公里时，发动机窜气严重，拆检发现活塞顶面击穿。原因分析：冷却喷嘴歪，不能将冷却机油喷入到油腔内，造成活塞顶温过高，燃烧室喉口开裂，高温燃气顺裂口下窜，造成击穿。7、活塞顶面击穿2故障状态：汽车行驶3000-5000公里时发现动力下降，漏气严重，拆检发现活塞顶面穿孔原因分析：活塞配置不对，发现此活塞原配套爆压为10MPa的普通机，现直接用在爆压为16.5MPa的涡轮增压发动机，超过允许值，造成销孔内侧开裂，高温燃气顺裂纹下蹿，造成塞顶面击穿。8、撞气门原因分析：①气门与缸盖的凹陷值达不到规定要求或气门间隙发生变化，使气门下移，造成气门撞击活塞顶面；②正时齿轮调整有误，配气相位不准或气门开启过大，造成。③凸轮轴与轴套之间的间隙过大，使其相对位置被曲轴正时齿轮推高，从面增大气门下移距离，造成气门撞击活塞顶面；④轴瓦与轴颈、活塞销与销座以及活塞销也连杆小头衬套的间隙过大，在进、排气时活塞与气门或缸盖发生惯性相撞；⑤气门弹簧断裂，气门不能回位；⑥气门导管和气门杆积碳过多造成气门不能回位；9、发动机噪音大，油耗增加现象：活塞销孔旁的活塞裙部腐蚀，气缸受损。原因分析：卡环安装不当；末端压力通过活塞销传输，可能与连杆位置不正、曲轴颈变细或曲轴轴向间隙过剩有关；活塞销孔积聚外来杂质。解决办法：检查、纠正任何连杆或小头轴套的不正确位置尺寸；检查纠正过剩的曲轴轴颈尺寸及轴向间隙；更换损坏的活塞和缸套总成；确保活塞销及卡环位置正确。规范意识1.播放视频；2.介绍发动机活塞的常见故障；3.与学生互动，及时询问学生理解情况，对学生提出的问题进行解答1.认真观看视频；2.思考并回答老师提出的问题。使学生养成良好的学习习惯课中（三）10、功率下降；发动机出现噪音；发动机通风口排出烟雾现象：活塞咬死严重，损坏处集中在活塞裙部下部。原因分析：1、损坏集中在一面，润滑不足；2、两面损坏，润滑不足逐渐形成损坏；3、活塞与气缸间隙不足；4、气缸内孔变形；5、发动机经常过热，冷却液循环不畅。解决办法：检查气缸内孔和冷却液循环，加以修复；检查活塞和缸套几何尺寸及配合间隙是否符合要求；更换损坏的部件。11、发动机噪音大现象：原因分析：有杂质进入燃烧室并积聚在气缸盖和活塞之间。解决办法：确保进气系统没有杂物，检查并修理气缸盖、气门、连杆和轴承的受损部位；检查进气和空气滤清系统是否泄漏，对损坏部位加以修理；更换损坏部件。12、功率下降；发动机出现噪音；发动机通风口排出烟雾现象：活塞咬死；上环岸严重损坏。原因分析：长期超负荷工作，燃烧温度过高，造成活塞咬死或烧熔；活塞油冷却喷管发生故障(限于有这种装置的发动机)，导致活塞顶部咬合，并可能造成活塞环损坏和活塞裙部逐渐咬死；发动机冷却系统故障，如冷却液泄漏，循环不畅。解决办法：检查燃油供给系统；修补或更换损坏的气缸零部件。严格按修理手册要求调整发动机。13、发动机动作时间久，拉缸现象：活塞四周均有轴向拉伤原因分析：活塞直径及圆度不合格解决办法：确认活塞相关尺寸14、烧机油现象：活塞顶部积碳，活塞环卡死、断裂。原因分析：活塞裙部尺寸小或连杆轴瓦间隙大，活塞头部与缸壁相互接触，拉伤缸体，机油耗升高，积碳严重，导致活塞环卡死、断裂。解决办法：确保活塞裙部尺寸、连杆轴瓦间隙符合技术要求。15、功率降低、油耗增加现象：缸套外部积碳原因分析：气缸体变形；气缸垫损坏或安装不当；缸套安装不当解决办法：彻底清洁发动机气缸锥孔；检查缸体锥孔变形情况，进行可行的修补。16、耗机油现象：活塞裙部垂直划伤或磨损；活塞环和气缸孔也可能被垂直划伤。原因分析：发动机里有小颗粒解决办法：清洁并检查所有发动机部件；清洗油道，确保空气和机油滤清清洁；检查空气滤清器和发动机之间的所有接头连接是否牢固；更换所有受损部件。自我检验教师布置任务并提示要求学生以小组为单位积极讨论汇总养成检查学习习惯课中（四）17、发动机窜气大，曲轴箱通风孔往外喷油，机油消耗大。现象：第一道环侧面磨损严重，起台阶。活塞第一道槽的上梯角为6°10′，下梯角为8°10′，且与环配合的槽高过窄，不符合图纸要求。原因分析：由于活塞环槽角度和尺寸不符合设计要求，导致环异常磨损，密封性降低，发动机窜气大，机油消耗增加。解决办法：安装前应仔细检查件制造尺寸是否符合设计要求。18、耗机油，功率损失大现象：活塞环陷在活塞槽里，活塞环外表面磨损加速。原因分析：燃烧室温度过高解决办法：确保点火装置和火花塞工作正常；确保进气系统不泄漏；确保空燃比正确；更换损坏的部件。19、耗机油，功率损失大现象：活塞环表面断裂(注意断裂的角度)原因分析：燃烧室压力过高；点火提前角过大；压缩比增加。解决办法：找到原因，正确修理，更换损坏部件。20、发动机功率下降，耗机油；发动机通气口排出烟雾现象：活塞环磨损或活塞环局部咬死。原因分析：冷却不充分，气缸表面温度过高；润滑不足，尤其是在动机磨合期，进气系统滤清效果不佳；气缸孔变形解决办法：确保发动机冷却润滑系统工作正常，更换损坏部件。21、耗机油现象：活塞裙部接触不良原因分析：连杆弯曲或小端衬套没有对正，曲轴端部浮动太大解决办法：检查连杆，并对正连杆小端位置，更换新的活塞环。22、功