汽车发动机实训手册
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项目2 曲柄连杆机构

任务1 机体组的拆装与检测

实训任务

机体组的组成拆装顺序、要求与注意事项,以及进行机体组的拆装与检测。

实训场地

理论与实践一体化汽修专业实训教室。

实训设备

(1)EQ6100-1型或CA6102型发动机2台。

(2)专用工具5套。

(3)发动机拆装、翻转架或拆装工作台5套。

(4)其他(如清洗用料、油盆、搁架等)若干。

知识链接

一、曲柄连杆机构的组成及工作条件

1.组成

机体组:气缸盖、气缸体、油底壳、气缸套、气缸垫。

活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销、连杆。

曲轴飞轮组:曲轴、飞轮。

2.工作条件

高温:2200~2800 K。

高压:3~6.5 MPa。

高速:6000~8000 r / min。

二、气缸体

1.工作环境与要求

耐高温、耐磨损、耐腐蚀。

2.气缸体材料

铸铁(合金、球磨、灰)、铝合金。

3.结构特点及作用

发动机的主体将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴,以及其他零件和附件的支承骨架。

气缸体是发动机各机构和系统的装配基础,并由它来保持发动机各运动部件相互间的准确位置关系。

4.分类

(1)气缸按结构形式不同可分为一般式、龙门式、隧道式。

(2)气缸按冷却方式不同可分为风冷式和水冷式。

5.气缸的排列形式

气缸的排列形式有单列式和双列式之分。双列式又有V型发动机和水平对置发动机之分。如图2-1所示。

图2-1 气缸的排列形式

三、气缸的构造

1.结构形式

整体式—气缸—铸铁气缸体。

镶套式—气缸套—铝合金气缸体、耐磨性好的合金铸铁(钢)。

2.气缸套

干缸套:厚1~3 mm,不直接与冷却水接触,如图2-2所示。

图2-2 气缸套

湿缸套:厚5~9 mm,直接与冷却水接触,上断面高出气缸体上平面0.05~0.15 mm,如图2-2所示。

3.湿缸套的定位

径向定位的凸出的圆环带(上支承定位带、下支承定位带)和轴向定位的凸缘。

4.湿缸套的密封

内燃机曲轴箱的气缸套支承面和带有凸缘支承的湿缸套的密封,其方法是直接通过在上部导向部分和凸缘支承之间的切槽中压紧一个密封圈。

四、气缸盖的构造

作用:封闭气缸,构成燃烧室。

材料:铸铁、铝合金。

结构:制有各种孔、水套、油道等。

气缸盖的拆装:安装时,由中央到四周,分几次逐步拧紧气缸盖螺栓,最后用扭力扳手拧到规定力矩;安装时,铸铁(合金铸铁)气缸盖分两次(冷态和热车)拧紧,铝合金气缸盖只需在冷态下一次拧紧即可。拆卸时,由四周到中央,分几次逐步拧松气缸盖螺栓。

五、气缸垫

气缸垫如图2-3所示。

图2-3 气缸垫

作用:密封气缸,防止漏气、漏水和漏油。

材料:金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫、全金属衬垫等。

安装注意事项:带有记号的按记号安装,应将光滑的一面朝向气缸体;安装时,注意对齐所有的螺纹孔、水孔和油道孔;将带有卷边的一面朝向易修整的或较硬的平面。

六、油底壳

油底壳如图2-4所示。

图2-4 油底壳

作用:用来封闭机体的下部和储存润滑油。

材料:一般用薄钢板冲压而成(有的采用铝合金制成,如通用汽车公司3.1 L V6汽油机)。

结构:内部有隔板,防止大量泡沫的产生,下部有放油螺塞。

实训流程

一、实训前准备

1.安全教育

(1)注意机件、器具、设备和人身安全。

(2)未经许可,不得随意乱动实训室内与本实训无关的任何设备、陈列器具等,不得乱动电器开关。

(3)实训室严禁烟火。

(4)严禁在实训室内嬉戏。

2.工位清理

保持车间整洁干净,及时清扫地面,将工位整理干净,物品摆放整齐。

3.小组分工

每班分成4个组,分2个内容进行:2个组进行实训内容的动手操作,2个组制订实训操作计划。依次进行轮换,分2次完成。

4.确定设备及工具

准备好实训器具,将工具零件整齐摆放在工具车上,以备使用。

二、操作过程

操作一:拆卸机体组

(1)发动机从汽车上拆下来后,将其安装在发动机拆装架上。

(2)拆除发动机上所有附件,如起动机、发电机、机油滤清器等。

(3)拆卸同步带的分解顺序如图2-5(a)所示。

图2-5 拆卸同步带

(4)拆卸进气歧管。

(5)拆下同步带后上防护罩,拧下气门罩盖螺母,依次取下支架、压条、气缸罩盖、气缸罩盖衬垫和机油反射罩。

(6)拆下同步带后下防护罩。

(7)用扭力扳手按图2-5(b)1~10的顺序松开气缸盖螺栓,将气缸盖和气缸垫取下。

(8)拆除凸轮轴、液压挺柱及气门。

(9)拆除油底壳。

(10)拆除活塞连杆组和曲轴飞轮组。

操作二:检测气缸体、气缸盖的平面度

(1)将被测气缸体或气缸盖放在检测平台上。

(2)用直尺或刀形尺沿对角线、纵轴线和横轴线贴靠在被测平面上。

(3)在直尺或刀形尺与被测平面间的缝隙处插入厚薄规,厚薄规所测数值最大者即为气缸体上平面或气缸盖下平面的平面度误差。

(4)记录测量结果。

操作三:气缸磨损的检测

1.气缸圆度的测量

根据气缸直径的尺寸,选择合适的接杆,装入量缸表的下端,并使伸缩杆有1~2 mm的压缩量。将量缸表的测杆伸入气缸中的相应部位,微微摆动测杆,使测杆与气缸中心线垂直,量缸表指示的最小读数即为正确的气缸直径。用量缸表在上部A向测量,如图2-6所示,旋转表盘使“0”刻度对准大指针,然后将测杆在此截面上旋转90°,此时大指针所指刻度与“0”刻度之差的1/2即为该截面的圆度误差。

图2-6 气缸直径的测量方法

2.气缸圆柱度的测量

用量缸表在上部A向测量并找出正确的直径位置,旋转表盘使“0”刻度对准大指针,然后依次测出其他5个数值的气缸磨损尺寸,取6个数值中最大差值的1/2作为该气缸的圆柱度误差。一般发动机最大磨损尺寸在前后两缸的上部。测量时,用量缸表在上部A向测量并找出正确的气缸直径位置,旋转表盘使“0”刻度对准大指针,并记住小指针所指位置。取出量缸表,将测杆放置于外径千分尺的两测头之间,旋转外径千分尺的活动测头,使量缸表的大指针指向“0”刻度,且小指针指向原来的位置(在气缸中所指示的位置)。此时,外径千分尺的尺寸即为气缸的磨损尺寸。

3.气缸体的清洗清洁

用刮油刀从气缸体上下表面上刮除密封垫残留物,并观察气缸体是否有纹印、裂纹、伤痕等现象。如有水珠渗出,则表明该处有裂纹。

4.对气缸进行常规检查

目测气缸垂直方向上是否有刮痕,若发现有明显的刮痕,则应更换气缸套。轿车发动机气缸套属一次性零件,不可修复再用。

操作四:检测磨损量

用内径千分尺分别测量气缸的上、中、下3个部位,每个部位需测量纵、横(指发动机机体的纵向、横向)两个相互垂直的方向,若任一气缸的磨损量超过0.20 mm,则应更换4个气缸套。

(1)按被测气缸的标准尺寸选择合适的接杆,装上后,暂不拧紧固定螺母。

(2)把内径千分尺调到被测气缸的标准尺寸,将装好的量缸表放入内径千分尺。

(3)稍微旋动接杆,使量缸表大指针转动约2 mm,当大指针对准刻度“0”处时,扭紧接杆的固定螺母。为使测量正确,应重复校零1次。

操作五:读数方法

(1)百分表:表盘刻度为100,大指针在圆表盘上移动一格为0.01 mm,转动一圈为1 mm;小表盘里的小指针移动一格为1 mm。

(2)测量时,当大指针顺时针方向离开“0”位时,表示缸径小于标准尺寸的缸径,它是标准缸径与大指针离开“0”位格数的差;当大指针逆时针方向离开“0”位时,表示缸径大于标准尺寸的缸径,它是标准缸径与大指针离开“0”位格数之和。

(3)测量时,如果小指针移动超过1 mm,则应在实际测量值中加上或减去1 mm。

操作六:测量方法

(1)使用量缸表,一手拿住隔热套,另一只手托住管子下部靠近本体的地方。

(2)将校对后的量缸表活动测杆在平行于曲轴轴线方向和垂直于曲轴轴线方向的两个方位,沿气缸轴线方向上、中、下取3个位置,共测6个数值。上面的位置一般定在活塞在上止点时,位于第一道活塞环气缸壁处,约距气缸上端15 mm。中间的位置一般定在距气缸上平面50 mm处。下面的位置一般定在距气缸下端10 mm处,该部位磨损最小。

(3)测量时,使量缸表的活动测杆同气缸轴线保持垂直,才能测量准确。当前后摆动量缸表,大指针指示到最小数字时,即表示测杆已垂直于气缸轴线。

操作七:量缸表的使用注意事项

测量时,必须使量缸表与气缸的轴线保持垂直,应前后摆动量缸表,当大指针指示到最小数字时,即表示测杆与气缸轴线垂直,此读数为标准读数。当大指针顺时针方向离开“0”位时,表示缸径小于标准尺寸的缸径;当大指针逆时针方向离开“0”位时,表示缸径大于标准尺寸的缸径。

三、任务检测

1.应知

(1)曲柄连杆机构的组成及工作条件。

(2)机体组构成内容的作用、分类、材料、构造与装配关系。

2.应会

(1)在规定时间内完成操作。

(2)机体组的组成拆装顺序、要求与注意事项。

(3)应及时纠正操作过程中出现的违规操作。

(4)符合安全文明生产的要求。

四、展示成果

各小组派代表展示完成的任务成果,并对成果进行讲解汇报。

五、综合评价

对学生进行综合评价,将评价结果填入实训课堂评价表(表2-1)。

表2-1 实训课堂评价表