05 曲轴飞轮组构造与维修-发动机构造与维修教案

日期： 年 月 日 No 课题： §2－7，8，9 曲轴飞轮组的构造与维修 目的要求： 1、了解曲轴飞轮组基本构造。 2、掌握曲轴飞轮组零部件的构造与工作原理。 3、掌握曲轴飞轮组的基本维修方法 重点、难点： 重点：曲轴飞轮组零部件的构造与工作原理。 难点：曲轴飞轮组的基本维修方法。 复习提问要点： 1、活塞连杆组的作用及组成？ 2、活塞、连杆、活塞环的组成及作用？ 3、活塞、活塞环的基本维修方法？ 教具、实验及教学手段： 教具：教材、教案、备课笔记、课件。 教学手段：讲解为主，提问为辅。 作业布置： 教学反映： 课后分析： 教学过程： 复习 1、活塞连杆组的作用及组成 2、活塞及活塞环的作用 3、活塞的基本维修方法 新课导入： 曲柄连杆机构是发动机实现热能与机械能相互转换的主要机构，其主要功用:1.将气体 力转换成扭矩；2.将活塞的往复直线运动转换为曲轴旋转运动。曲柄连杆机构的组成:缸体曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分。有些发动机上，在平衡曲柄连杆机构的惯性力，还装有平衡轴装置。主要介绍曲轴飞轮组。 讲解新课： §2－7，8，9 曲轴飞轮组的构造与维修 一、曲轴飞轮组件 1.曲轴 材料：一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。轴颈表面经高频淬火或氮化处理，并经精磨加工。 结构：主轴颈、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄臂、平衡重块等组成。 支承方式： 全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。 非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等，主轴承载荷较大，但缩短了曲图2-31 曲轴飞轮组件 轴的总长度，使发动机的总体长度1-曲轴皮带轮 2-曲轴正时齿轮皮带轮 3-曲轴链轮 4-曲有所减小。 轴前端 5-曲轴主轴颈 6-曲柄臂 7-曲柄销（连杆轴颈） 4缸机的平衡：在一些高档发动8-平衡重块 9-转速传感器脉冲轮 10-飞轮 11-主轴瓦 机上，还采用加装平衡轴的方法进12-主轴承盖 13-螺母 14-止推垫片 15-主轴瓦 16-止推行惯性力的平衡，使发动机运转更垫片 加平稳。 曲轴前端：装有定时齿轮、驱动风扇和水泵的带轮以及起动爪、甩油盘等。甩油盘外斜面向后，安装时应注意，否则会产生相反效果。在齿轮室盖上装有油封，防止机油外漏。 教学过程： 曲轴轴向定位： 一般采用滑动止推轴承，安装在曲轴前端或中后部主轴承上。止推轴承有两种形式：翻边主轴瓦的翻边部分或具有减磨合金层的止推片2、3，磨损后可更换。 曲轴的后端：安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。 曲轴油道：在轴颈上还钻有油孔，并有斜油道相通，再与机体的主油道联通。 图2-35 4缸四行程发动机曲柄布置 曲轴的形状取决于气缸数、气缸排列和发动机的点火顺序。多缸发动机的点火顺序应均匀分布在720°曲轴转角内，并且使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，避免可能发生的进气重叠现象。 4缸四行程发动机曲柄布置及工作顺序：点火间隔角为720°/4＝180°，4个曲柄布置在同一平面内（图2-35）。1、4缸与2、3缸互相错开180°，其发火顺序的排列有两种可能，即1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循环分别见表2-1和表2-2。 表2－1 4缸机工作循环（点火顺序1-3-4-2） 曲柄转角/（） 0～180 180～360 360～540 540～720 0第一缸 作功 排气 进气 压缩 第二缸 排气 进气 压缩 作功 第三缸 压缩 作功 排气 进气 第四缸 进气 压缩 作功 排气 表2－2 4缸机工作循环（点火顺序1-2-4-3） 曲柄转角/（） 0～180 180～360 360～540 540～720 0第一缸 作功 排气 进气 压缩 第二缸 压缩 作功 排气 进气 第三缸 排气 进气 压缩 作功 第四缸 进气 压缩 作功 排气 6缸四行程发动机曲柄布置及工作顺序：点火间隔角为720°/6=120°，6个曲柄分别布置在三个平面内（图2-36），有两种点火顺序， 1-5-3-6-2-4和1-4-2-6-3-5，国产汽车都采用前一种，其工作循环见表2-3。 表2－3 6缸机工作循环（点火顺序1-5-3-6-2-4） 曲柄转角/（） 60 0～180 120 180 作功 0第一缸 第二缸 排气 进气 第三缸 进气 压缩 第四缸 作功 排气 第五缸 压缩 第六缸 进气 作功 教学过程： 240 180～360 300 360 420 360～540 480 540 600 540～720 660 720 压缩 排气 作功 进气 作功 进气 排气 作功 进气 排气 作功 排气 压缩 进气 排气 压缩 压缩 压缩 8缸四行程V型发动机曲柄布置及工作顺序：点火间隔角为720°/8=90°，发动机左右两列对应的一对连杆共用一个曲柄，所以V型八缸发动机只有四个曲柄（图2-37）。曲柄布置可以与4缸发动机相同，4个曲柄布置在同一平面内，也可以布置在两个互相错开90°的平面内，使发动机得到更好地平衡。点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2。其工作循环见表2-4。 表2－4 8缸机工作循环（点火顺序1-8-4-3-6-5-7-2） 曲柄转角/（） 90 0～180 180 27180～360 0 360 45360～540 0 540 63540～720 0 720 压缩 作功 进气 进气 排气 作功 排气 压缩 0第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 第五缸 第六缸 第七缸 第八缸 作功 进气 压缩 进气 排气 进气 排气 作功 压缩 作功 压缩 进气 进气 作功 压缩 排气 排气 作功 压缩 压缩 排气 作功 进气 进气 排气 排气 作功 压缩 2.曲轴扭转减振器 作用：吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果。（曲轴是一种扭转弹性系统，各曲柄的旋转速度忽快忽慢呈周期性变化。安装在曲轴后端的飞轮转动惯量最大，可以认为是匀速旋转，由此造成曲轴各曲柄的转动比飞轮时快时慢，这种现象称之为曲轴的扭转振动。当振动强烈时甚至会扭断曲轴。） 教学过程： 结构原理：目前用的较多的是橡胶式曲轴扭转减振器（图2-38），皮带轮毂5固定在曲轴前端，通过橡胶垫1和橡胶体4分别与皮带轮（前惯性盘）2和后惯性盘3连接。当曲轴转动发生扭转时，因后惯性盘及皮带轮惯性盘转动惯量大，角速度均匀，从而使橡胶体和橡胶垫产生很大的交变剪切变形，消耗了曲轴扭转能量，减轻了共振。 3.飞轮 大而重，具有很大的转动惯量。其主要功用是用来贮存作功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。 飞轮外缘压有齿圈，与起动电机的驱动齿轮啮合，供图2-38 曲轴扭转减振器 起动发动机用； 1-橡胶垫 2-皮带轮（前惯性汽车离合器也装在飞轮上，利用飞轮后端面作为驱动盘） 3-后惯性盘 4-橡胶体 件的摩擦面，用来对外传递动力。 5-皮带轮毂 在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔)供找压缩上止点用。当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上止点。有的还有进排气相位记号、供油（柴油机）或点火（汽油机）记号供安装和修理用。 飞轮与曲轴在制造时一起进行过动平衡实验，在拆装时应严格按相对位置安装。飞轮紧固螺钉承受作用力大，应按规定力矩和正确方法拧紧。 二、曲轴飞轮组的检修 1、曲轴的主要耗损：磨损(轴颈规律)、弯扭变形、裂纹、折断等。 2、曲轴的检验与校正。(1)检验。裂纹(浸油敲击、磁力探伤)；弯曲(中间主轴颈对公共轴线的圆跳动)；扭曲(一、六缸主轴颈置于水平位置，测量两连杆轴颈到平板的距离)；磨损(圆度、圆柱度)。(2)校正(冷压校正、表面敲击校正、火焰校正) 3、曲轴的磨削及轴承的修理(自学) 4、飞轮的修理(更换齿圈、检修工作面、动平衡试验) 5、扭转减振器的检查 6、曲轴轴承的选配(内径、钢背及定位、弹开量(汽0.81.5mm,柴1.5-2.5mm) 曲轴飞轮组的装配要求(记号、方向，力矩大小) 三、本章小结 1、曲轴的基本组成及其作用？ 2、常用的几种发动机连杆轴颈布置和做功顺序？ 3、飞轮的主要组成部分及其作用？ 4、曲轴、曲轴轴承的维修？