汽车构造与理论 实验指导书.doc

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1、汽车构造与理论实验指导书（1）李孝禄2012.3.5 实验地点：仰仪中楼112时 间：3月23日（周5） 第1节课：机电091 1号至21号 第2节课：机电091 22号至41号 第7节课：机电092 2号至24号 第8节课：其他同学实验一 发动机构造一 实验目的1. 通过现场讲解发动机，掌握其构造和工作原理；2. 认知主要发动机部件；3. 观察发动机工作过程。二 实验所需的仪器设备、器材1）、ARJ发动机；三 实验安排1）教师按实验项目内容集中讲解，安排主要任务；2）教师演示发动机构造图，与实物对照；3）教师启动发动机，观察发动机不同工作过程。四 实验原理和内容发动机构造见教材。发动机拆装过

2、程见附件。五 操作步骤1）了解发动机安装过程。2）讲解主要部件结构原理。3）发动机启动过程，不同状态下的声音和排放。六 思考题1. 发动机由哪些部件构成？2. 发动机主要部件拆装顺序？3. 发动机启动过程。附件第一节 拆装要点一、拆卸步骤拆卸之前，首先应观察发动机的外部构造，初步了解发动机的零件安装关系及构造特点。转动曲轴，了解各运动部件的运动规律和特点。其次，必须进行外部清洗，清除发动机外部的油污，以保证拆卸场地的清洁，避免拆卸过程中零件受玷污，杂物落入机器内部。1、由表及里：先拆卸发动机外部的所有部件如：空气滤清器，进排气支管，水箱，油箱、电器设备，供油系统，机油管道及滤清器等，然后拆卸发

3、动机内部部件如：配气机构，缸盖、正时齿轮室，曲柄连杆机构等。2、按总成部件零件的顺序进行拆卸。如柴油机供油系统，应先拆下喷油泵总成，然后再拆成分泵和调速器两大部件，最后再拆卸各种零件，3、边拆卸边熟悉构造：如拆下滤清器后，先要弄清其构造和工作原理，然后再拆卸其他部件。4、清洗、测量、鉴定：所有零件拆卸完毕，应清洗零件表面的油污，清除磨屑。然后使用专用工具、量具对主要零件进行测量、鉴定。以确定零件的正确装配关系。如：气缸与活塞环的配合间隙，气缸锥度，椭圆度；活塞环的过间隙、端间隙；曲轴轴颈的锥度、椭圆度及轴向间隙等。二、发动机总体构造认识汽车发动机由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、点火系、冷却系

4、、润滑系和起动系组成。1、曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等，这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。2、配气机构：包括气门组和气门传动组，其功用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。3、供给系：包括燃油供给装置、空气供给装置、可燃混合气形成装置、可燃混合气供给和废气排出装置，其作用是使汽油和空气混合成成份合适的可燃混合气并供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。4、点火系：分为蓄电池点火系、半导体点火系和磁电机点火系等，其功用是保证按规定的时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。5、冷却系：包括水泵、散热器、风扇、分水管、气

5、缸体放水阀、水套等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。6、润滑系：包括机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等。其功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。7、起动系：包括起动机及其附属装置，用以使静止的发动机起动并转入自行运转。第二节 拆装指导一、曲柄连杆机构拆装（一）注意事项1、正确使用工具；2、按顺序拆装，分类放置；3、不可损坏缸体、缸盖接合面；不要敲打其它接合面或主要机件；4、装配前各机件装置面应保持清洁；5、注意装配关系和装配记号；6、按技术规范和规定进行调整或紧固。（二）结构简介曲

6、柄连杆机构作用是将燃气作用在活塞顶上的力推动活塞下移，活塞通过活塞销、连杆带动曲轴旋转，从而对外输出扭矩。它由气缸体、曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。气缸体曲轴箱组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫等组成。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴承等组成。曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮等组成。装配关系：曲轴飞轮组安装于曲轴箱主轴承座孔内，活塞连杆组置于气缸体和气缸内，其连杆大端与曲轴连杆轴颈连接。（三）拆装方法及步骤1、气缸体曲轴箱组的拆卸（1）首先从发动机上拆去燃料供给系、点火系、冷却系等系统有关部件，以便于气缸体曲轴箱组的拆卸。（2）拆卸气缸盖罩，拆除摇臂机构及凸轮轴

7、，以便于拆卸气缸盖。（3）拆卸气缸盖及衬垫（拆气缸盖螺栓和螺母应从两端向中间交叉均匀拆卸，可用木锤在缸盖四周轻轻敲击，使其松动，不允许用起子撬缸盖）。拆下缸盖后，注意观察：燃烧室的结构、火花塞及气门位置、缸盖上水道、油道等。（4）放倒发动机，拆下油底壳（拆卸前如油底壳中贮有机油，应拧开放油螺塞放尽机油后再拆油底壳）。拆下油底壳后，注意观察：机油泵的安装位置、曲轴的支承形式。2、活塞连杆组的拆卸（1）将要拆下的活塞连杆组转到下止点位置。（2）拆下连杆螺母，取下连杆盖，衬垫和轴承，并按顺序放好，以免和其它气缸的杆盖混乱。（3）用手锤木柄推出活塞连杆组，取出后，应将已取下的连杆盖、衬垫、轴承和连杆螺

8、栓等按原样装复，不能错乱。（4）用活塞环装卸钳拆下活塞环。（5）使用专用工具，从活塞上压出活塞销。在活塞连杆组分解完毕后，应注意观察：连杆轴承结构及定位方法；活塞环的结构及形式、安装方向；活塞的结构及连杆的连接和安装方向等。3、曲轴飞轮组的拆卸（1）将发动机放倒，拆下主轴承盖螺栓，取下主轴承盖及衬垫并按顺序放好。（2）抬下曲轴，并按原位将轴承盖装回，以免混乱。（3）拆下飞轮固定螺栓，拆下飞轮。（4）拆下曲轴正时齿轮等。曲轴飞轮组分解后，注意观察曲轴轴向定位装置、曲轴前端轴防漏结构、扭转减振器结构等。4、清洗各零部件，清洗时注意观察各零部件具体结构，然后按三个组拆卸时的顺序将零部件堆放整齐，准备

9、安装。安装顺序一般和拆卸顺序相反。5、曲轴飞轮组的安装（1）将飞轮安装于曲轴后端轴凸缘盘上，安装时注意原定位标记，然后紧固螺母。螺母紧固时应对角交叉进行，并按扭紧力矩拧紧。（2）在曲轴主轴承座上安装并定位好轴承（轴承上油孔应与座上油道孔对准，然后在轴瓦表面涂上一层薄机油。（3）将曲轴安装在主轴承座内，将不带油槽的主轴承装入主轴承盖，把各道主轴承盖按原位装在各道主轴颈上，并按规定拧紧力矩，依次拧紧主轴承螺栓。螺栓不得一次拧紧，须经23次完成。拧紧顺序应按从中到外交叉进行。拧紧后转动曲轴，以便安装活塞连杆组。（4）将曲轴前端正时齿轮、挡油片等装上。6、活塞连杆组的安装（1）将活塞销和连杆小头孔内（

10、已装好铜套）涂上一层薄机油，然后将活塞放入90以上热水内加热，取出活塞，迅速用专用工具将销压入销座和连杆小头孔内，使连杆活塞连接。如果有活塞销卡环，用尖嘴钳将其装上。（安装时应注意活塞与连杆的安装标记）（2）用活塞环装卸钳依次装上活塞油环和各道密封环，安装时注意扭曲环方向不可装反（环的内圆边缘开槽其槽口应向上，一般装第一道环，外圆边缘开槽其槽口庆向下，一般装二、三道环槽）。（3）将各道环端隙按一定角度钳开（三道气环按120钳开，第一道环的端隙应避开活塞销座及侧压力较大一侧）。用活塞环箍将活塞环箍紧，用木锤手柄轻敲活塞顶部，使其进入气缸，推至连杆大端与曲轴连杆轴颈连接。装上连杆盖，按规定扭矩拧紧

11、连杆螺栓螺母。7、气缸体曲轴箱组安装（1）放倒发动机，装上油底壳衬垫及油底壳。拧紧油底壳螺栓时应由中间向两端交叉进行。（2）竖直发动机，安装气缸垫和气缸盖。缸盖螺栓应由中间向两端交叉均匀分23次拧至规定力矩。（3）安装凸轮轴及摇臂机构，安装气缸盖罩等。（4）将所拆其它非曲柄连杆机构部件安装到发动机上。（5）检查有无遗漏未装部件，检查整理好工具。二、配气机构拆装（一）注意事项1、正确使用工具；2、严格操作程序，分组放置拆下的零部件；3、注意操作安全；4、拆装正时齿轮（或链轮）时，一定要注意正时记号，严格按记号装配。（二）、结构简介配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启

12、和关闭进排气门，使可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）准时进入气缸，使燃烧后的废气及时从气缸内排出。根据气门在发动机上布置型式，分顶置式配气机构和侧置式配气机构。其中顶置式配气机构应用最广泛。它由气门组和气门传动组两部分组成。气门组主要机件有气门、气门座、气门弹簧、气门导管等；气门传动组根据凸轮轴的布置型式由摇臂、摇臂轴、调整螺钉、推杆、挺杆、凸轮轴和正时齿轮（链轮）等。凸轮轴布置型式可分下置、中置、上置三种。凸轮轴下置式配气机构中的凸轮轴位于曲轴箱中部。凸轮轴中置式配气机构中的凸轮轴位于气缸体上部，省去推杆。凸轮轴上置式配气机构中的凸轮轴位于气缸盖上，这种结构中的凸轮轴可通过摇臂来驱动气

13、门，也可通过凸轮轴直接驱动气门。（三）、拆装方法及步骤1、顶置气门式配气机构气门组的拆卸（1）首先从发动机上拆去燃料供给系、点火系等有关部件。（2）拆下气缸拆下气缸盖罩，拆下摇臂机构及凸轮轴（凸轮轴上置式），取出推杆（凸轮轴下置式）。（3）拆下气缸盖（方法步骤同曲柄连杆机构）。（4）用气门弹簧钳拆卸气门弹簧，依次取出锁块、弹簧座、弹簧和气门。锁块应用尖嘴钳取出。将拆下的气门做好相应标记，按缸号顺序放置。（5）从缸盖下面向上平面方向用压床将气门导管压出（或用尺寸合适的冲头以手锤轻轻击出）。（6）将摇臂机构解体。2、气门传动组的拆卸（凸轮轴下置或中置）（1）取下气门挺杆（应保持各气门挺杆正确的存放

14、顺序，以利于将来安装）。（2）取下驱动皮带和水泵皮带轮，取下曲轴皮带轮。（3）拆下正时链盖，取下正时链张紧器。（4）再将曲轴皮带轮装到曲轴上，用专用工具取下凸轮轴固定螺栓，然后将曲轴皮带轮拆下。（5）用专用工具均速地取下带有链的曲轴和凸轮轴链轮。（6）取下凸轮轴螺栓和凸轮轴止推凸缘，边转动边缓慢地抽出凸轮轴。3、清洗各零部件，熟悉各零部件的具体结构和装配关系。4、顶置气门式配气机构的安装（1）安装凸轮轴，注意不要损坏了凸轮轴轴承。（2）用螺栓固定凸轮轴止推片周缘，并用力矩扳手拧紧。（3）安装正时链及链轮：先将一缸活塞转到上止点位置，将凸轮轴的键转到与凸轮轴止推凸缘记号对准，再使正时链和正时链轮

15、上的记号对准，缓慢地装上正时链及链轮。（4）将曲轴皮带轮装到曲轴上，并用专用工具和扭力扳手安装凸轮轴固定螺栓。（5）将正时链张紧器注油并安装上。（6）装上正时链盖，曲轴皮带轮和水泵皮带轮。（7）安装驱动皮带。（8）安装气门挺杆。注：对于凸轮轴上置的发动机，只有缸盖装复后再装凸轮轴和正时链，安装时同样要注意其正时标记。（9）气门组的装配1）在气门导管表面涂以润滑油，选择尺寸合适的冲头，按缸号顺序用手锤轻轻将导管击入导管孔中。导管装入深度应符合规定，以利散热和排气。图1 缸盖拧紧顺序(a. 4125A b.495)2）润滑气门杆，按记号将气门分别装入各气门导管内。然后翻转缸盖，装上气门弹簧、挡油罩

16、和弹簧座。用气门弹簧钳分别压紧气门弹簧，装上锁块（锁块装入后应落入弹簧座中，并使两瓣高度一致，固定可靠）。（10）安装气缸盖（方法步骤同曲柄连杆机构。拧紧方法见图1、图2。）。（11）摇臂机构的装配。1）对摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座等要清洗干净，并检查这些机件的油孔是否畅通。2）将摇臂轴涂上润滑油，按次序将摇臂轴支座、摇臂、定位弹簧等装在摇臂轴上。3）将推杆放入挺杆凹槽内，摇臂上的气门间隙调整螺钉拧松，以免固定支座螺栓时把推杆压弯。然后固定摇臂机构，自中间向两边均匀固定，达到规定的拧紧力矩。支座固定后，摇臂应能转动灵活。4）安装气缸盖罩，装复汽油泵，分电器等发动机外部有关机件。三、冷却系的拆装与

17、检验（一）注意事项1、正确使用工具及量具。2、严格拆装程序，注意操作安全。（二）结构简介冷却系的作用是维护发动机在最适宜的温度下工作。目前在汽车发动机上应用最普遍的冷却系是强制循环式水冷却系。它由散热器、风扇、水泵、缸体与缸盖水套、水温表和传感器、节温器和百叶窗等组成。图2 丰田3Y发动机缸盖拧紧顺序（三）拆装方法及步骤1、观察散热器风扇、水泵、百叶窗、水温表、水温传感器、节温器的安装位置和相互连接关系。2、观察散热器、风扇、水泵、缸体与缸盖水套、水温表传感器、节温器、百叶窗等主要机件的总体构造。3、找出冷却水进行大、小循环的流动路线。4、水泵的拆装方法与步骤及检查。（1）取下传动螺栓。（2）取下风扇和水泵皮带轮。（3）取下水泵。（4）检查水泵和正时链（轮）盒有无裂纹，结合表面有无损伤。（5）检查水泵轴承的转动是否灵活，有无噪声。（6）注意观察水泵油封是否损坏。（7）检查硅油风扇离合器是否损坏和是否有硅油漏出。（8）将水泵按与拆卸相反顺序安装。调整驱动皮带紧度。5、节温器拆装与检查（1）取下进水管。（2）取下节温器。（3）将节温器浸在水中然后逐渐将水加热。（4）检查阀门的开启温度和阀门的抬起量。节温器阀门开启温度为8084，阀门在95时抬起量应大于8mm。（5）当节温器完全关闭时，检查阀门弹簧的松紧，如需要则更换。（6）安装节温器，并用力矩扳手将进水凸缘装上。