课13曲柄连杆机构检修(三)

课程名称 汽车发动机构造与维修

授课教师 授课对象

授课方式 理论课（ √ ）；实践、实训课（ ）；实习（ ）

章节名称 第2章 曲柄连杆机构

学时分配 课堂讲授 学时；

教学目标 知识

目标

理解曲柄连杆机构的作用和组成

知道曲柄连杆机构的受力分析

掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系

能力

目标 掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法

学会曲柄连杆机构的装配与调整

教学方法 讲授法、动画直观教学法、实物教学法

教学重点和难点 重点：

曲柄连杆机构的作用和组成；机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系。

难点：

机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的构造和装配连接关系；机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要零件的检测和维修方法；曲柄连杆机构的装配与调整。

教学过程设计 1、回顾上节课内容，进行复习。

2、明确教学目标：讲述章节的学习目标，重点、难点。

3、播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。

4、结合多媒体对个内容进行讲解，并进行拓展。

5、利用实物或教具进行操作讲解。

6、提出问题，分小组进行讨论 7、课程总结。

教学内容 备注

2.1概述

2.1.1曲柄连杆机构的作用和组成

曲柄连杆机构是往复活塞式发动机实现能量转换的主要机构。其作用是将燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩，使曲轴产生旋转运动而对外输出动力。

曲柄连杆机构由三部分组成。

1、机体组

主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动件。

2、活塞连杆组

主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。

3、曲轴飞轮组

主要包括曲轴、飞轮等机件。

2.1.2曲柄连杆机构受力分析

1、气体作用力

2、往复惯性力

3、离心力

4、摩擦力

2.2机体组的构造与维修

2.2.1气缸体与曲轴箱

1、气缸体与曲轴箱的构造

.

1 / 18 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 容 学时

1

2

３

4

５

6

７

8

9

10 2.1概述

2.2机体组构造与维修

2.3活塞连杆组构造与检修

2.4发动机曲柄连杆机构拆装实训

2.5曲轴飞轮组构造和检修

2.6曲柄连杆机构常见异响诊断与排除

实验一气缸磨损检测

实验二气缸盖平面度检测

实验三曲轴检测

小结 2

4

6

4

4

4

2

2

2

1

11 本章总学时 31

2.1概述

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。

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〔图2－1所示〕

2〕惯性力〔图2－2所示〕

3〕离心力〔图2－2所示〕

4〕摩擦力

.

2 / 18

图2－1

气体压力分析.swf

图2－2

往复惯性力和离心力作用示意图.swf

2.2机体组构造和维修

气缸体和曲轴箱

1.气缸定义：气缸体上部有一个或数个为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 .

3 / 18

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。

３.气缸材料：一般采用优质灰铸铁，也有在铸铁中参加少量合金元素，为提高耐磨性，采用外表淬火和镀铑等处理工艺。

第 1 页 教学目的：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系；熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法，掌握曲柄连杆机构装配及调整方法。

重点和难点：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。

教学方式：多媒体

教学课时：14学时

教学内容：

2.1 概述

功用及组成

功用:压力能转换为机械能

组成:机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组

工作条件及受力分析

条件:高温 高压 高速 化学腐蚀

受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。

产生：压缩 拉伸 弯曲 扭转 离心 磨擦等

2.2 机体组

气缸体

1、气缸体的功用

安装、固定气缸套及其他机构的基础。

2、气缸体的型式

整体式和分体式

水冷式和风冷式

整体式一般为水冷式，分体则为风冷式

3、整体式气缸体类型：平分式、龙门式、隧道式

4、气缸体的受力特点及材料

特点：各种受力、热负荷、润滑条件差

材料：优质合金铸铁、铸铝合金 第 2 页 5、曲轴箱的密封

气缸及气缸套

1、气缸及气缸套的功用

燃料燃烧实现能量转换的场所

活塞运动的轨迹

2、气缸的形式

结合方式：整体式、单铸式

冷却方式：风冷式、水冷式（干式和湿式）

4、气缸的排列

单列（直列）式、V形式、对置式

5、气缸套的定位

㈠干式缸套：不及冷却水接触，壁厚：1-3mm。

㈡湿式缸套：及冷却水接触，壁厚：5-9mm。

湿式缸套有：上支承定位带，下支承密封带，上及气缸套座紧配合。

优点及缺点

气缸盖

1、气缸盖的主要功用

封闭气缸上部，并及活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。

2、气缸盖的构造

进排气门座、气门导管、进排气通道

23 第2章

曲柄连杆机构的构造与维修

学习目标

1掌握曲柄连杆机构的作用与组成; 2掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要零部件的构造和装配连接关系;

3掌握主要零部件的检测方法和维修方法; 4掌握曲柄连杆机构的装配与调整方法和要求;

5掌握曲柄连杆机构常见异响的诊断与排除。

一、曲柄连杆机构的作用、组成和工作原理

曲柄连杆机构的功用是:将燃气作用在活塞顶上的压力转变为能使曲轴旋转运动而对外输

出的动力。 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机将热能转换为机械能的主要机构。在发动机工作过程

中,燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶上,推动活塞作往复直线运动,经活塞销、连

杆和曲轴,将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。发动机产生的动力,大部分经由曲轴后端的飞轮输出,一部分用于驱动本机其他机构和系统。 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。 1机体组

主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫等不动件。 2活塞连杆组

主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。 3曲轴飞轮组

主要包括曲轴和飞轮等机件。

二、工作条件与受力分析

发动机工作时,气缸内最高温度可达2500℃以上,最高压力可达5～9MPa。现代发动机

的最高转速一般可达4000～6000r/min,其线速度是很高的。此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件(如气缸、气缸盖、活塞组等)还将受到化学腐蚀和电化学腐蚀。因此,曲柄连杆

机构是在高温、高压、高速和有腐蚀的条件下工作的。 由于曲柄连轩机构是在高压下作变速运动,因此,它在工作中的受力情况很复杂,其中主

要有气体作用力、运动质量的惯性力、旋转运动件的离心力以及相对运动件的接触表面所产生24 的摩擦力等。 1气体作用力 在每个工作循环的四个行程中,气体压力始终存在。但由于进气、排气两个行程中的气体

压力较小,对机件影响不大,故这里主要分析作功和压缩两个行程中气体的作用力。 在作功行程中,气体压力推动活塞向下运动,如图2-1a所示。设活塞所受的总压力为