汽车发动机构造与维修教案

教师姓名授课形式讲授授课时数4+20授课日期年月日授课班级授课项目及任务名称项目1发动机认识教学目标知识目标1．熟悉发动机的分类2．掌握发动机的基本结构技能目标1．能正确、熟练地拆装丰田5A发动机教学重点1．发动机的概念2.发动机的各种分类方法3．发动机的基本结构组成4.丰田5A发动机的拆装教学难点1．发动机的基本结构组成2.丰田5A发动机拆装的教学与操作教学方法教学手段借助于多媒体课件，讲授发动机的认识与分类。通过动画模拟发动机的实际运行状况，使学生更形象了解发动机的工况已经各部分的组成。通过老师的示范拆装演示使学生了解丰田5A发动机的拆装步骤与技巧。学时安排1．发动机的概念约20分钟。2.发动机的各种分类方法约45分钟。3．发动机的基本结构组成约45分钟。4.工具的选用与使用约45分钟。5.丰田5A发动机的拆装约2小时。6.丰田5A发动机的拆装约6小时。7．拆装后点评约25分钟。教学条件多媒体课件、丰田5A发动机。课外作业阅读维修手册检查方法1.随堂提问，计平时成绩。2.拆装完成质量评分，计平时成绩。教学后记授课主要内容任务引入以汽车需要维修的故事引入新课。知识链接一、发动机的分类1.按冲程分类2.按冷却方式分类3.按汽缸布置方式分类4.按汽缸数目分类5.按使用燃料种类分类二、发动机的基本构造两大机构五大系统两大机构：1.曲柄连杆机构2.配气机构五大系统1.燃料供给系统2.润滑系统3.冷却系统4.点火系统5.起动系统实训：认识发动机的各零部件三、发动机工作的基本术语发动机性能指标用来表示发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。发动机的性能指标主要有动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标。四、四冲程汽油机的工作原理发动机的作用是把燃料的化学能转变成机械能对外输出，要完成这个能量转换必须把可燃混合气体引入汽缸进行燃烧，然后利用膨胀推动活塞下行来实现对外做功，我们把这个过程称之为工作循环。把完成一个工作循环，曲轴转两圈（720°），活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。四冲程汽油机每个工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。五、实训：工具的选用与使用套筒扳手活塞环卡箍等的使用六、实训：丰田5A发动机的拆装1.准备发动机拆装工具套筒专用工具、扭力扳手、开口扳手、梅花扳手、活塞拆装工具等。2.拆卸发动机步骤（1）放出发动机机油（2）拆卸发动机各燃油管（3）拆卸发电机传动皮带和发电机总成（4）拆卸起动机总成（5）拆卸发动机排气管、进气管（6）拆卸高压导线和火花塞（7）拆卸气门室盖（8）拆卸机油尺(9)拆卸水泵（10）拆卸曲轴皮带轮（11）拆卸正时皮带（12）拆卸分电器总成（13）拆卸凸轮轴（14）拆卸汽缸盖（15）拆卸油底壳（16）拆卸机油泵总成（17）拆卸飞轮总成和曲轴后油封（18）拆卸活塞连杆组（19）拆卸曲轴3.安装步骤与拆卸步骤相反任务拓展购买汽车需要注意的地方。任务小结回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深理解与记忆，让同学真正的掌握发动机的结构。学习评价1.让同学独立完成学后测评试题，检验同学掌握情况，并计入平时成绩。2.让同学分小组完成5A发动机拆装，并检测评分，计入平时成绩。课后作业1．完成课后习题。2．预习下一项目内容。教师姓名授课形式讲授授课时数4+18授课日期年月日授课班级授课项目及任务名称项目2发动机两大机构任务1曲柄连杆机构教学目标知识目标1．掌握曲柄连杆机构的组成。2．掌握曲柄连杆机构各部件的作用。3．熟练汽缸体的检测。4．熟练活塞连杆组的拆装与检修。技能目标1．掌握检测汽缸体磨损程度的方法。2．掌握用水压法检测汽缸体裂纹。3．熟知桑塔纳轿车发动机活塞环的技术要求。4．掌握拆卸活塞连杆组。教学重点1．曲柄连杆机构的组成。2．汽缸体的检测。3.活塞连杆组的拆装与检修。教学难点1．掌握曲柄连杆机构各部件的作用。2．熟练汽缸体的检测。3．熟练活塞连杆组的拆装与检修。教学方法教学手段借助于多媒体课件，讲授曲柄连杆机构的组成和各部分的作用。通过教师的示范和视频的示范讲授汽缸体的检测与活塞连杆组的拆装与检修，让学生更直接地学习曲柄连杆机构拆装与检测的技巧。学时安排1．曲柄连杆机构的组成约30分钟。2.曲柄连杆机构各部件的作用约30分钟。3．汽缸体的检测示范约30分钟。4.活塞连杆组的拆装与检修示范约50分钟。5．汽缸体的检测训练约4小时。6.活塞连杆组的拆装与检修训练约6小时。教学条件多媒体课件、桑塔纳轿车发动机。课外作业汽缸体的检测。检查方法1.随堂提问，计平时成绩。2.对拆装完成质量评分，计平时成绩。教学后记授课主要内容任务引入以一辆捷达轿车，行驶过程中，当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴有发动机抖动现象。而且响声随发动机转速升高而增大这个故障对新课进行引入。知识链接一、机体组的结构认识机体组是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。机体组主要包括汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、汽缸套和汽缸垫等不动件。1.汽缸体（1）汽缸体的结构汽缸体一般由汽缸和上曲轴箱组成，且内部铸有冷却水道、润滑油道等。（2）汽缸体的分类汽缸体的形状与汽缸的排列形式有关，汽缸最常见的排列形式有直列式、V形和对置式。2.汽缸盖（1）汽缸盖的组成及作用汽缸盖安装在汽缸体的上面，其上装有进气门座、排气门座、进气通道、排气通道等。它的主要作用是密封汽缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁一起构成燃烧室，同时也是配气机构的基本体。（2）汽缸盖的分类常用发动机的汽缸盖主要有两种类型，一种是整体式，现今大多数的发动机采用这种形式的汽缸盖。另一种是独立式，如潍柴的斯泰尔发动机采用这种形式的汽缸盖。（3）汽油机燃烧室汽缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，汽油机的燃烧室常见的结构形式有半球形燃烧室、楔形燃烧室、盆形燃烧室。3.汽缸垫和汽缸盖罩汽缸垫装在汽缸盖和汽缸体之间，其功用是保证汽缸盖与汽缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。发动机大修时，一般需要更换汽缸垫。在安装汽缸垫时，应卷边背向需保护的零件，并且所有汽缸垫上的孔要和汽缸体上的孔对齐。有些汽缸垫正反面同时标有“朝上”或“TOP”的标记，安装时须注意。二、实训一：汽缸体的检测step1.检测汽缸体的磨损程度1.准备汽缸体测量工具。2.测量缸体的磨损程度（1）根据缸径选取量缸表的杆件，调整杆件的总长度至比所测缸径大0.5~1.0mm即可。（2）将百分表插入表杆上部，预先压紧0.5~1.0mm后固定。（3）将外径千分尺调至所测缸径尺寸，并将量缸表测量杆置于其中进行调整（4）旋转杆件调整垫片，使量缸表小指针有1~2mm的压缩，然后旋转大表盘使大指针对准零位。（5）将量缸表测量端倾斜放入汽缸体内进行测量。（6）摆动表杆使测杠与汽缸中心线垂直，量缸表指示最小时读数。（7）分别测出三截面两方向共6个磨损的最大尺寸。（注：磨损最大尺寸=汽缸标准尺寸+表针读数）。（8）同一截面上不同方向测得的最大直径与最小直径差值的1/2既为该截面的圆度误差。（9）被测缸表面任意方向最大直径与最小直径差值的1/2既为该汽缸的圆柱度误差。（10）当发动机中磨损量最大的汽缸，其圆度和圆柱度超过规定标准时（如汽油机，圆度超过0.05mm，或圆柱度超过0.175mm；柴油机，圆度超过0.063mm，或圆柱度超过0.25mm），则应进行修理，常采用修理尺寸法，即加工汽缸到国家标准尺寸，然后更换相应的配合件。（11）汽缸的修理等级=（汽缸最磨损余量+镗磨余量）/修理尺寸级差。①镗磨余量一般取0.13~0.20mm。②汽缸直径除标准尺寸外，通常还有六级修理尺寸。它是在汽缸直径标准尺寸的基础上，每加大0.25mm为一级修理尺寸级差。③计算出的修理尺寸应与修理级别相对照，如与修理级别不相符，应圆整到下一个修理级别。同一台发动机的各汽缸应采用同一级修理尺寸。（12）根据修理等级计算修理尺寸，填表。①汽缸的修理尺寸=汽缸修理最大直径+镗磨余量。②汽缸修理最大直径=修理等级×修理尺寸级差+标准缸径。step2.用水压法检测汽缸体裂纹1．准备汽缸体检测工具——手动试压泵。2．将被检验的缸体放于专用工作台架上，把汽缸盖连同汽缸衬垫装合在缸体上，并按规定力矩拧紧汽缸盖螺栓。3．封闭汽缸盖上的出水口，封闭处应密封，不得有渗漏。4．将试压泵上带橡胶水管的连接盘装于汽缸前部的进水口上，连接部位应密合，不得有渗漏。三、活塞连杆组的结构认识活塞连杆组主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件1.活塞活塞的功用是承受燃烧气体压力，并通过活塞销传给连杆以驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。2.活塞环（1）活塞环的组成及作用活塞环一般是由合金铸铁材料制造的，分为气环和油环两大类。气环的主要作用是保证汽缸与活塞间的密封性，防止漏气，同时将活塞顶部吸收的大部分热量传给汽缸壁。油环的作用是布油和刮油，即下行刮油，上行涂油。这样既可防止机油窜入汽缸燃烧掉，又可减少活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦阻力。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽。（2）活塞环间隙端隙：指活塞环装入汽缸后，在开口处左右两端之间的间隙。背隙：活塞与活塞环装入汽缸后，在活塞环背部与活塞环槽之间的间隙。边隙：指活塞环侧面与槽平面间的间隙。3.活塞销活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。活塞销与活塞销座孔及连杆小头连接配合方式一般有全浮式和半浮式两种。4.连杆（1）连杆的作用连杆的作用是连接活塞与曲轴。连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。（2）连杆轴瓦为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。四、实训2活塞连杆组的拆装与检修1.首先转动曲轴将准备拆卸的连杆对应的活塞转动至下止点，拆卸连杆螺母，取下连杆轴承盖，并按顺序放好。2.用橡胶锤或手锤木柄推出活塞连杆组。3.用活塞环装卸钳拆下活塞环，观察活塞环上的标记，“TOP”朝向活塞顶。4.将活塞连杆组浸入60℃热水中，并在热状态下拆下活塞销和活塞。5.活塞外径检查（1）用游标卡尺量出活塞头部直径，（2）用千分尺量出活塞群部直径。6.安装活塞环安装活塞环时，第1道环是矩形环，第2道环是锥形环，第3道是油环（组合环），要用活塞环装卸钳依次装好。注意“TOP”朝向活塞顶。7.转动曲轴，将第1缸曲柄转到下止点位置，在轴颈处加注少许机油。8.用夹具收紧各环，按活塞顶箭头方向将活塞连杆总成从汽缸顶部放入缸筒，用手引导连杆使其对准曲轴轴颈，用木锤柄将活塞推入。取第1缸的连杆轴承盖（带有轴瓦），使标记朝前装在连杆上，并按规定力矩交替拧紧连杆螺母，拧紧力矩为45N•m。依同样方法，将其余各缸活塞连杆组件装入相应汽缸。五、曲轴飞轮组的结构特点曲轴飞轮组主要包括曲轴、飞轮、正时齿轮和曲轴带轮等机件组成。1.曲轴曲轴的作用是与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。2．曲拐布置与多缸发动机的工作顺序各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于汽缸数、汽缸排列形式和发动机的工作顺序。当汽缸数和汽缸排列形式确定后，曲拐布置就只取决于发动机工作顺序。以曲轴转角表示的汽缸发火间隔时间，称为发火间隔角，如多缸发动机的汽缸数位i，则发动机发火间隔角为720°/i。常见直列四缸发动机发火间隔角为180°，点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。3.飞轮飞轮的主要功用是用来贮存做功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力，使曲轴能均匀地旋转。任务实施1．观察故障原因2．制定检测顺序3．制定维修方法4．检测评分5．质量分析任务小结回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，加深