汽車與發(fā)動機構(gòu)造與維修7

1、廣東省南方技師學院廣東省南方高級技工學校實 習 課（一 體 化）教 案編號：NGQD-0707-23 版本號：A/1 頁 碼：1 編制/時間： 審核/時間： 批準/時間：課 程名 稱汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修課 題項目二 曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修授 課班 級汽修高技1601授 課日 期2017/3/27-2017/3/31授 課時 數(shù)6學時教 學類 型一體化授新教 學方 法老師講解、示范，分組實操教材及參考資料教材、課件，維修手冊教 學目 標知識目標：1、掌握曲軸飛輪組的工作原理及作用； 2、掌握曲軸飛輪組主要零件的構(gòu)造和裝配連接關系；能力目標：1、掌握曲軸飛輪組主要零件的檢測和維修方法； 2、掌握曲軸

2、飛輪組的拆檢規(guī)程及技術要求。教學重難點及其突出方法、化解方法重點：掌握曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除；難點：曲軸飛輪組的檢修及校正?；夥椒ǎ?、使用多媒體教學，利用圖片和動畫的展示加深學生對曲軸飛輪組知識的理解。2、實物展示，加強學生對機體組的組成的零件的掌握，在實訓室拆裝和檢測，將檢測結(jié)果加以討論與分析。教 學對 象分 析此班對上周所學的內(nèi)容掌握的較好，遵守課堂紀律，聽從老師的安排有條理的進行實訓內(nèi)容。本次課的內(nèi)容對此班學生在今后的學習和實踐動手操作中起著重要的作用，掌握了發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、作用和工作過程，希望學生能更加深刻理解發(fā)動機的工作原理和工作過程。教學資 源和材料多媒體教室

3、，發(fā)動機6臺、百分表和磁力表座各4個、千分尺4個、塞尺4個、工具車6臺、常用工具2套工 作任 務情 景描 述1、教師利用多媒體講解曲軸飛輪組的工作原理、各零部件的名稱及裝配技術要求；2、教師示范曲軸飛輪組的拆裝與檢測和講述在整個實訓過程中需要注意的問題，加強學生對曲軸飛輪組的組成的掌握及常見故障檢修方法，鼓勵學生動手操作，要求學生能在發(fā)動機實訓臺架上對活塞連桿組拆裝和檢測及校正。教 學內(nèi) 容概 要（一）曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)組成及工作原理；（二）曲軸飛輪組的拆檢規(guī)程及技術要求；（三）曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除；（四）曲軸飛輪組典型故障案例分析教 學反 思廣東省南方技師學院廣東省南方高級技工學校實

4、習 課（一 體 化）教 案編制/時間： 頁 碼：16 任 務 圖 紙曲軸飛輪組構(gòu)造與檢修一、曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)組成及工作原理曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、帶輪、正時齒輪（或鏈輪）等組成。 1.曲軸（1）曲軸的功用及工作條件功用：是把活塞、連桿傳來的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構(gòu)以及其他輔助裝置。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。（2）曲軸的材料：曲軸一般由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，最后進行精加工。現(xiàn)代汽車發(fā)動機廣泛采用球墨鑄鐵曲軸（3）曲軸的構(gòu)造、組成及分

5、類 1）曲軸的組成主要包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等 曲拐。由一個曲柄銷（也稱連桿軸頸），左右兩個曲柄臂和左右兩個主軸頸所構(gòu)成的一個單元稱為曲拐。曲軸基本上由若干個單元曲拐構(gòu)成。 主軸頸和連桿軸頸：主軸頸是曲軸的支承部分。每個連桿軸頸兩邊都有一個主軸頸的，稱為全支承曲軸。其特點主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱為非全支承曲軸。其特點（如圖2-68）。曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤滑主軸頸和連桿軸頸。 曲柄和平衡重：曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。其斷面主要有方形、圓形 圖2-67 曲軸的組成與橢圓形三種。平

6、衡重塊用來平衡發(fā)動機不平衡的離心力矩，有時還用來平衡一部分往復慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 前端軸與后端軸 a.作用：前端軸用來安裝正時齒輪、帶輪及起動爪等；后端軸有凸緣盤，用來安裝飛輪。有的電噴發(fā)動機還裝有曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的信號發(fā)生器。前端軸的結(jié)構(gòu)，如圖2-70所示。b.前后端的密封：曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都設有防漏裝置。常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。 曲軸的軸向限位通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推軸承來實現(xiàn)的（翻邊軸瓦）。如圖2-71所示。2）曲軸的分類：按結(jié)構(gòu)組成不同可分為整體式曲軸（汽油機多采用此結(jié)構(gòu)）

7、和組合式曲軸（柴油機多采用此結(jié)構(gòu)）兩種，分別如圖2-73、2-74所示。按支承方式不同可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。其結(jié)構(gòu)形式及特點分別如圖2-75、2-76所示4）曲拐布置與多缸發(fā)動機的工作順序1）一般規(guī)律各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠些，最好是在發(fā)動機的前半部和后半部交替進行。避免進氣重疊。V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平衡性好。2）常見曲軸曲拐的布置四行程直列四缸發(fā)動機的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-77所示。四行程直列四缸發(fā)動機的發(fā)火間隔角為720°/4=180°；4個曲拐在同一平面內(nèi)；

8、發(fā)動機工作順序為1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見表2-5、2-6。四行程V型六缸發(fā)動機的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-79所示。V型六缸發(fā)動機的發(fā)火間隔角仍為120°；3個曲拐互成120°；工作順序多為R1-L3-R3-L2-R2-L1。四行程V型六缸發(fā)動機的發(fā)火順序和曲拐布置，如圖2-79所示。V型六缸發(fā)動機的發(fā)火間隔角仍為120°；3個曲拐互成120°；工作順序多為R1-L3-R3-L2-R2-L1。提示：對四行程多缸發(fā)動機（4缸以上發(fā)動機）而言，其作功重疊角為：活塞走一個行程曲軸所轉(zhuǎn)過的角度（180°）作功間隔角（720

9、6;/缸數(shù)）。如四缸機，作功重疊角為：180°720°/4=0°；六缸機，作功重疊角為：180°720°/6=60°；八缸機，作功重疊角為：180°720°/8=90°；十二缸機，作功重疊角為：180°720°/12=120°。由此可知，發(fā)動機缸數(shù)越多，作功重疊角越大，發(fā)動機運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)，功率也越大。對V型氣缸發(fā)動機而言，面對發(fā)動機的冷卻風扇，右列氣缸用R表示，由前向后氣缸號分別為R1、R2、R3；左列氣缸用L表示，氣缸號分別為L1、L2和L3。一般情況下，V型六缸發(fā)動機只有3

10、個連桿軸頸，且每個軸頸上安裝2個連桿。如圖2-79所示。2.曲軸扭轉(zhuǎn)減震器為使發(fā)動機工作平穩(wěn)，提高共振的臨界轉(zhuǎn)速，降低振幅，避免曲軸因疲勞斷裂，在曲軸前端的帶輪上裝有扭轉(zhuǎn)減振器。其工作原理是使曲軸扭轉(zhuǎn)振動能量消耗于減振器內(nèi)的摩擦，從而使振幅逐漸減小。常用的扭轉(zhuǎn)減振器有橡膠式、摩擦式和粘液（硅油）式等數(shù)種。如圖2-80橡膠式結(jié)構(gòu)示意圖3.飛輪1）飛輪的功用：主要是用來貯存作功行程的能量，以便克服其他行程的阻力，使曲軸能均勻地旋轉(zhuǎn)。圖2-81所示。2）飛輪的材料、工藝、結(jié)構(gòu)特點。4.汽車發(fā)動機滑動軸承汽車發(fā)動機滑動軸承有連桿小頭襯套、連桿大頭軸承、主軸承和曲軸止推軸承等。 （1）連桿軸承和主軸承：

11、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度，而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕。連桿軸承和主軸承均由上、下兩片軸瓦對合而成。 （2）曲軸推力軸承：曲軸止推軸承有翻邊軸瓦、半圓環(huán)止推片和止推軸承環(huán)3種形式。如圖2-83止推墊片位置圖。 翻邊軸瓦(是將軸瓦兩側(cè)翻邊作為止推面，在止推面上澆鑄減摩合金。軸瓦的止推面與曲軸止推面之間留有0.060.25mm的間隙，從而限制了曲軸軸向竄動量。二、曲軸飛輪組的拆檢規(guī)程及技術要求（一）曲軸飛輪組的拆卸步驟：如圖2-84所示。1）旋松飛輪緊固螺釘，拆卸飛輪（飛輪較重，拆卸時注意安全）。2）拆卸曲軸前端及后端密封凸緣及油封。3）按圖2

12、-85螺釘序號從兩端到中間旋松曲軸主軸承蓋緊固螺釘，取下主軸承蓋。注意：各缸主軸承蓋有裝配標記，不同缸的主軸承蓋及軸瓦不能互相調(diào)換。4）抬下曲軸，再將主軸承蓋及墊片按原位裝回，并將固定螺釘擰入少許。注意曲軸推力軸承的定位及開口的安裝方向。發(fā)動機安裝時，應注意如下事項：安裝前應全面清洗發(fā)動機零部件，尤其是相互配合的運動件表面應保持清潔，并涂抹潤滑油。安裝順序一般與拆卸順序相反，由內(nèi)向外進行。 各配對的零部件不能互相調(diào)換,安裝方向也應該正確。各零部件相對裝配關系應保持。各緊固螺釘應按規(guī)定力矩和方法擰緊。 （二）曲軸的檢修規(guī)程及技術要求 1.曲軸的損傷的檢測方法如圖2-86所示曲軸彎曲曲軸主軸頸同軸

13、度誤差大于0.05mm。曲軸扭曲連桿軸頸分配角誤差大于0°30。2）軸頸的磨損：曲軸主軸頸和連桿軸頸的磨損是不均勻的，且磨損有一定的規(guī)律性。主軸頸和連桿軸頸的最大磨損部位相互對應，即各主軸頸的最大磨損靠近連桿軸頸一側(cè)；而連桿軸頸的最大磨損部位在主軸頸一側(cè)（見圈中部分）。曲軸軸頸沿軸向還有錐形磨損。3）曲軸的斷裂2.曲軸的檢測曲軸的檢測項目主要包括：變形、磨損以及的裂紋檢測。1）用磁力探傷法或浸油敲擊法進行裂紋的檢驗。2）檢驗彎曲時，以兩端主軸頸的公共軸線為基準，檢查中間主軸頸的徑向圓跳動誤差.3）將第一缸和最后一缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到水平位置，用高度尺分別測量第一缸連桿軸頸和最后一缸連桿軸頸

14、至平板的距離。4）曲軸軸頸磨損檢驗，如圖2-875）曲軸軸承間隙檢查：曲軸軸承間隙是指曲軸的徑向和軸向間隙。軸承與軸頸之間的間隙，稱為曲軸的徑向間隙,其檢查方法，如圖2-88所示。表2-7 國內(nèi)普遍車型主軸承與連桿軸承軸向間隙 圖2-87 冷壓校驗法（三）曲軸軸承的選配1. 軸承的常見損傷磨損、刮傷、燒傷、疲勞剝落。2. 軸承的選配1）根據(jù)曲軸軸頸的修理尺寸，選用與曲軸軸頸同一級修理尺寸的軸承。2）軸承厚度應符合規(guī)定，新軸承裝入座孔內(nèi)，上下兩片的每端均應高出接合平面 0.030.05mm，以保證軸承與座孔緊密貼合，提高散熱效果。 3）定位凸點完整，軸承背面光滑無斑點。4）彈性合適無啞聲。把新選

15、用的軸承放入。 軸承座后，要求軸承的曲率半徑R1大于座孔的曲率半徑R2，以保證軸承裝人座后，可供軸承自身彈力與軸承座貼合緊密。如圖2-90所示。選擇軸承概括為：根據(jù)軸頸選軸承，軸承長寬符合標準，背面光滑凸點好，彈性合適，并無啞聲。3. 修配方法曲軸軸承的修配方法有刮削、鏜削和直接裝配法。巴氏合金的軸承用刮削或鏜削法修配。錫鋁和銅鉛合金的軸承用直接裝配法修配。1）軸承的手工刮配；2）軸承的鏜削：曲軸軸承的勝削在鏜瓦機上進行；3）軸承的直接選配法：裝配時軸承蓋接合面內(nèi)不加墊片，但必須按規(guī)定的扭力上緊軸承螺栓。直接裝配的軸承與軸頸的接觸面積不小于 85，由軸承和軸頸的精加工而保證的。因錫鋁合金和銅鉛

16、合金的膨脹系數(shù)較大，要求軸承與軸頸的徑向配合間隙應稍大些。（四）飛輪組的檢修規(guī)程及技術要求1.飛輪齒圈的檢修：常見的損壞是齒圈的磨損、輪齒折斷和離合器接觸的工作面磨損。而飛輪殼主要是與變速器結(jié)合平面的不平。見圖2-92所示。發(fā)動機的飛輪和曲軸裝在一起都要進行精密的動平衡，當單獨更換曲軸和飛輪時，必須進行動平衡試驗，以防止因曲軸的不平衡而引起振動，所以發(fā)動機在修理中，不得隨便更換飛輪。參見圖2-93。1）當飛輪工作面的磨損或起槽不超過0.5mm 時，可消除毛糙，允許繼續(xù)使用。深度大于0.5mm 時，應光磨修復，但飛輪厚度不得低于新飛輪的2mm 。2）齒圈與起動機齒輪因起動發(fā)生撞擊，牙齒嚙合不良，

17、造成輪齒的磨損和損壞。若是單面磨損可翻面繼續(xù)使用，如果齒圈兩面均勻磨損超過30以上應更換。齒圈與飛輪的配合有0.25 -0.64mm的過盈。裝配時，可將齒圈加熱到300-350 ，熱套在飛輪外周的凸緣上。2.安裝飛輪殼安裝飛輪殼，應按下列順序進行：1）檢查缸體后端面和飛輪殼連接面，并擦干凈。2）檢查缸體和飛輪殼定位孔。3）安裝飛輪殼，用兩只定位銷定位并擰上螺母或螺栓。4）檢查飛輪殼安裝變速器的突緣孔的軸線應與曲軸軸線的同軸度偏差不得大于0.40mm 。把千分表架固定在曲軸法蘭上，表頭放在殼體內(nèi)表面上，轉(zhuǎn)動曲軸來檢查殼體內(nèi)表面與曲軸同軸度公差。參見圖2-94。5）檢查安裝變速器殼的平面是否垂直于

18、曲軸軸線，其垂直度偏差不得大于0.2mm。在測量時要使千分表頭與飛輪殼的端面垂直，旋轉(zhuǎn)曲軸來檢查其垂直度偏差。在調(diào)整過程中，只能移動飛輪殼，嚴禁移動缸體。6）重新擰緊加固螺母或螺栓。安裝飛輪應注意的幾個問題：飛輪安裝前必須將曲軸大頭直徑及法蘭盤端面、螺紋孔、定位銷孔清理干凈，使飛輪與曲軸接合面無殘存臟物，以防飛輪安裝后出現(xiàn)擺差過大。用來固定飛輪的螺栓在安裝時必須交叉分兩次擰緊牢固，最終要達到規(guī)定的扭矩，以免使用過程中螺栓松動。飛輪工作表面經(jīng)過修磨后，不可避免造成飛輪失去平衡，所以應對飛輪進行動平衡檢測和調(diào)整，以防飛輪在旋轉(zhuǎn)時振動，加速發(fā)動機各零部件的磨損。 飛輪安裝時必須使飛輪定位圓內(nèi)孔的中心

19、線與曲軸主軸軸線的中心在規(guī)定的同軸度公差范圍內(nèi)。安裝完畢必須檢查飛輪上的正時標記位置是否對正三、曲軸飛輪組常見故障的診斷與排除發(fā)動機曲軸飛輪組常見異響，主要有曲軸主軸承響、連桿軸承響、活塞銷響、活塞敲缸響、氣門腳響。發(fā)動機常見異響故障原因及分析歸納下表2-8，詳細診斷流程以曲軸主軸承響為例進行講解，見圖2-85所示。1）曲軸主軸承響故障診斷流程 表2-8 發(fā)動機常見故障原因與分析表 現(xiàn)象：發(fā)動機突然加速時會發(fā)出沉重而有力的“鐺、鐺、鐺”或“剛、剛、剛”的金屬敲擊聲，嚴重時機體發(fā)生很大振動；響聲隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高而增大，隨負荷的增加而增強，產(chǎn)生響聲的部位是在缸體下部的曲軸箱內(nèi)；單缸斷火時響聲無明

20、顯變化，相鄰兩缸同時斷火時，響聲會明顯減弱；溫度變化時響聲不變化；機油壓力明顯降低。另外，后道軸承發(fā)響一般聲音鈍重發(fā)悶，前道軸承發(fā)響聲音較輕、較脆。曲軸軸向竄動出現(xiàn)的響聲，在低速下采用微抖節(jié)氣門的方法，可聽到較沉重的“咯噔”、“咯噔”的響聲。2）原因： 主軸承蓋固定螺釘松動； 主軸承減磨合金燒毀或脫落； 主軸承和軸頸磨損過甚、軸向止推裝置磨損過甚，造成徑向和軸向間隙過大；曲軸彎曲；機油壓力太低或機油變質(zhì)。3）診斷方法：按下列方法診斷，其流程圖如圖2-95所示。四、曲軸飛輪組典型案例分析 豐田皇冠3.0并非分離軸承異響 故障現(xiàn)象：一輛豐田皇冠3.0轎車，手動變速器，駕駛員報修離合器分離軸承異響。教 學 活 動教 學流 程內(nèi)容教學手段教師活動和學生活動評價方法與評價材料時間分配組 織教 學清點人數(shù)，整頓課堂紀律。號召組織教師清點人數(shù)，整頓課堂紀律。學生舉手應答點名、考勤表0.1課時知識回顧1、 活塞連桿組的組成及工作原理？2、 活塞連桿組常見故障的診斷方法？提問由教師提問，學生進行回答學生應能