发动机构造教案.pdf
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1、时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 2 日?发动机的概述?理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 21课时教课时教1、掌握发动机的分类;学目标学目标2、掌握发动机的编号认识教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具发动机的分类教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计发动机是发出动力的机器。是一种能量转变为机械能的装置。一、发动机分类1.1.发动机的开展汽车发动机热力机内燃机1860 法国雷诺第一台无压缩比内燃机t4%1876 德国奥托四行程内燃机t12%1883 德国戴姆勒和奔驰高速内燃机1886 德国戴姆勒和奔驰将内燃机用在汽车。2.2.分类1按燃料分:汽油
2、机、柴油机、天然气机2按活塞运动方式:活塞往复直线运动;旋转运动3按冲程:四行程;二行程4按缸数及排列:单缸;多缸;直立;直卧;V 形5按冷却方式:水冷;风冷6按气门布置;侧置;顶置7按凸轮轴布置:顶置;上置;下置8按着火方式:点燃;压燃9按进气方式:自然吸气;增压进气10按混合气形成方式:化油器;层状进气;汽油喷射二、发动机编号1.首部:缸数符号,用数字表示。2.中部:机型系列,用字母表示行程数,用表示二行程,不用此符号时表示四行程;用数字表示气缸直径,毫米表示,但不列出小数点后的数字。3.尾部:变型符号,用数字表示顺序,与前面符号短横隔开;用字母表示以下特征:举例:TJ376Q:表示三缸,
3、直列四行程,缸径 76mm,水冷车用,TJ表示系列符号CA488:表示四缸,直列四行程,缸径 88mm,水冷通用型,CA 表示系列符号作业:请解释 492Q、6100Q1、6135C1 发动机编号的含义时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日发动机的常用术语理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 22课时教课时教1、发动机的根本术语;学目标学目标2、发动机排量计算教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具发动机排量计算教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计发动机的根本术语工作循环定义:在气缸中进行的每一次将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的一系列连续过程。活塞式
4、内燃机的工作循环是由进气、压缩、做功、排气四个工作过程组成1.上止点:活塞顶部距离曲轴中心线最远的位置。2.下止点:活塞顶部距离曲轴中心线最近的位置。3.活塞行程S:上下止点间的距离。S=2R4.曲柄半径R曲轴的回转半径,对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机有:S2R5.气缸工作容积Vh:活塞由上止点移动到下止点所扫过的容积。6.发动机工作容积发动机排量 Vl:发动机全部气缸工作容积的总和。Vh=D2S 10-6/4LD气缸直径 mmS活塞行程 mm7.燃烧室容积Vc:活塞在上止点时,活塞顶上方的容积。8.气缸总容积Va:活塞在下止点时,活塞顶上方的全部容积。Va=Vc+Vh。9.压缩比:气
5、缸总容积与燃烧室容积之比。=Va/Vc表示气缸内气体被压缩的倍数或燃气燃烧后膨胀的倍数,是发动机的重要性能参数。柴油机:1522汽油机:610轿车有的到达 911时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日汽油机的工作原理理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 23课时教课时教1、工作原理的四局部;学目标学目标2、各工作行程气门的工作状态教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具工作原理的四局部教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计四行程工作原理包进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程1.进气行程:作用是将汽油和空气混合成的可燃气体吸入气缸。Pa=7590 kpa
6、,Ta=80130。2.压缩行程:作用是提高可燃混合气的压力和温度,为其迅速燃烧创造条件。Pc=8001400 kpa,Tc=3504503.作功行程:作用是使压缩终了的可燃混合气燃烧后膨胀作功。Pz=29403920kpa,Tz=18002000。Pb=300500 kpa,Tb=1200。4.排气行程:作用是排除气缸内膨胀作功后的废气。Pr=105120 kpa,Tr=600900。综上所述:发动机每完成一个工作循环时,曲轴转动二周720,进、排气门各开启一次,活塞完成四个行程,其中进气、压缩和排气行程是消耗动力,只有作功行程产生动力。发动机一个工作循环每完成一次进气、压缩、作功、排气的过
7、程,称为一个工作循环。四行程发动机发动机曲轴转二周,活塞往复四个行程完成一个工作循环时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日柴油机的工作原理理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 24课时教课时教1、柴油机的工作原理;学目标学目标2、汽油机和柴油机的区别教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具汽油机和柴油机的区别教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计一、四行程柴油机工作原理进气行程吸进纯空气,Ta=300-400K,Pa=80-95kPa压缩行程压缩终了压力、温度高于汽油机,Tc=750-950K,Pc=3000-5000kPa作功行程活塞接近上止点,喷油器
8、高压喷油,形成混合气自然。Tz=1800-2200K,Pz=6000-9000kPa;Tb=10001200K,Pb=200400 kPa。排气行程由 于 大,膨 胀 充 分,排 气 终 了 压 力 温 度 较 低。Tr=700-900K,Pr=105-120kPa。二、汽油机与柴油机比拟1.混合气形成方式不同:汽-外部混合柴-内混合2燃烧方式不同:汽-点燃式柴-压燃式性能不同:汽:转速高,重量轻,噪音小,经济性差柴:相反二行程工作原理曲轴转一周,活塞往复两个行程完成一个工作循环,称为二行程发动机。二行程汽油机工作原理二行程汽油机缸壁有:排气孔、进去孔、换气孔。活塞自下止点向上止点运动进气、压
9、缩活塞上方压缩,活塞下方进气。2、活塞自上止点向下止点运动作功、排气活塞上方作功,然后换气,活塞下方予压缩。二二行程柴油机工作原理自学1、活塞自下向上,进气、压缩;2、活塞自上向下,作功、排气。三二行程与四行程比拟1.功率提高。当Va、n、相同时,理论上其功率是四行程的二倍,实际提高1.5-1.6 倍2.作功次数多,运转平稳。3.结构简单,维修方便。4.废气不易排干净,新气损失大,经济性差。时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日柴油机的工作原理理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 25课时教课时教1、柴油机的工作原理;学目标学目标2、汽油机和柴油机的区别教学重教学重难点难
10、点实验用实验用具教具具教具汽油机和柴油机的区别教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计一、一、四行程柴油机工作原理四行程柴油机工作原理进气行程吸进纯空气,Ta=300-400K,Pa=80-95kPa压缩行程压缩终了压力、温度高于汽油机,Tc=750-950K,Pc=3000-5000kPa作功行程活塞接近上止点,喷油器高压喷油,形成混合气自然。Tz=1800-2200K,Pz=6000-9000kPa;Tb=10001200K,Pb=200400 kPa。排气行程由 于 大,膨 胀 充 分,排 气 终 了 压 力 温 度 较 低。Tr=700-900K,Pr=105-120kPa
11、。二、汽油机与柴油机比拟1.混合气形成方式不同:汽-外部混合柴-内混合2燃烧方式不同:汽-点燃式柴-压燃式性能不同:汽:转速高,重量轻,噪音小,经济性差柴:相反二行程工作原理曲轴转一周,活塞往复两个行程完成一个工作循环,称为二行程发动机。二行程汽油机工作原理二行程汽油机缸壁有:排气孔、进去孔、换气孔。活塞自下止点向上止点运动进气、压缩活塞上方压缩,活塞下方进气。2、活塞自上止点向下止点运动作功、排气活塞上方作功,然后换气,活塞下方予压缩。三、二行程柴油机工作原理自学1、活塞自下向上,进气、压缩;2、活塞自上向下,作功、排气。四、二行程与四行程比拟1.功率提高。当Va、n、相同时,理论上其功率是
12、四行程的二倍,实际提高1.5-1.6 倍2.作功次数多,运转平稳。3.结构简单,维修方便。4.废气不易排干净,新气损失大,经济性差。时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日缸体曲轴箱组理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 26课时教课时教1、缸体曲轴箱的组成;学目标学目标2、湿式和干式的区别教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具湿式和干式的区别教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计缸体曲轴箱组的作用:作用:承受发动机负荷,安装机件组成:气缸体、气缸盖、气缸衬垫和曲轴箱等。一、气缸体一作用:主体骨;支承所有运;安装所有附件要求:1足够的刚度和强度2耐磨、耐
13、热、耐腐蚀3结构紧凑、轻巧材料;1多为优质灰铸铁,如 CA6102Q、EQ6100Q-2铝合金,BJ492Q3合金铸铁 BJ2021 发动机采用。二结构形式1、一般式曲轴轴线与曲轴箱下外表在同一平面,BJ492Q简单紧凑、高度小、重量轻、刚度差2、龙门式曲轴轴线高于曲轴箱下外表,EQ6100Q、CA6102Q刚度好、密封简单3、隧道式为便于安装滚柱轴承支承曲轴的,JN6135Q。长度短、重量大、结构复杂按气缸排列形式:直列式;双列式V 形;卧式。二、气缸套一作用:活塞运动的支承和导轨。二结构形式1、干式缸套不直接与冷却水接触的缸套。6102Q、6100Q刚度好,不易漏水漏气冷却效果差,拆装困难
14、2、湿式缸套直接与冷却水接触的缸套。492Q、柴油机冷却效果好,拆装方便刚度差,密封困难。时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日缸体曲轴箱组理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 27课时教课时教1、气缸垫的作用;学目标学目标2、燃烧室的分类教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具燃烧室的分类教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计一、气缸盖和气缸垫一汽缸盖1、功用封闭气缸上部,并与活塞顶、气缸等构成燃烧室。2、结构形式整体式、分开式 6100Q 三缸一块3、气缸盖与缸体的结合螺栓拧紧顺序:从中间向两边分几次拧紧。2铸铁缸盖,冷态下拧紧一次,热态下再拧紧一次
15、。3铝合金缸盖,冷态下拧紧一次既可。二气缸垫作用:保证密封结构形式1金属石棉板492Q2复合式6102Q3低碳钢BJ2021 采用了单片光整冷轧二、燃烧室一盆形BJ492Q、EQ6100Q1结构简单、紧凑;火焰传播时间短,速度较快,不易爆震;充气性能受影响。二楔形CA6102Q、BJ2021、红旗、上海结构简单、紧凑;进气涡流好;气门较大,充气性好;个别部位燃烧不好。三半球形42G4结构更紧凑、火焰行程短,散热少,不易爆震;有利于燃烧,排放好;便于使用大气门、多气门;低速大负荷时燃烧受影响,结构复杂时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日活塞理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16
16、汽修 28课时教课时教1、活塞的作用;学目标学目标2、活塞头部的分类教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具活塞的作用教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计活塞连杆组作用:将气体力传给曲轴组成:活塞、连杆、活塞环、活塞销等活塞一、作用构成燃烧室,承压、传力、密封与传热。二、工作条件与要求:高温刚度好、导热好高压刚度好高速往复运动重量轻润滑条件差耐磨三、材料1、铝合金:重量轻、导热性好、热胀大、强度差2、铸铁四、构造1、顶部承压并构成燃烧室。1平顶结构简单、制造方便。2凹顶CA6102Q、BJ2021有利于混合气的形成;防止气门与活塞相碰;调整压缩比。3凸顶 用于半球形燃烧室有
17、利于二行程汽油机排气。2、头部安装活塞环。改善散热结构措施:1热流形变截面使散热均匀2第一道环槽镶耐热护圈防止环槽受热断裂、磨损、变形,由铸铁铸成3头部上岸开绝热槽防止热量向裙部传播。4头部加工多道环形沟槽防止受热膨胀后卡住。3、裙部导向,并承受侧压力筒形CA6102Q、EQ6100Q-1鞍形492Q、BJ2021。四、铝合金活塞防止“冷敲热拉的措施1侧外表形状呈上小下大顶部金属数量多,温度高。2裙部呈椭圆长轴销座1销座部位金属多,膨胀量大。2侧向力作用。3顶部气体力作用。3、裙部开横向隔热槽和纵向膨胀槽CA6102Q、EQ6100Q1、BJ2021 双面横槽;492Q 双面 T 形槽。4、销
18、座附近铸入恒范钢片五、换向敲击活塞自上向下运动,侧向力向左;活塞自下向上运动,侧向力向右;措施:活塞销座孔偏左 1-2mm从前面看六、安装方向由于活塞销偏位,安装时有方向:CA6102Q-销座处箭头朝前EQ6100Q1-顶部缺口朝前BJ492Q-销座部位有“前或“后BJ2021-顶部箭头朝前时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日活塞环和活塞销理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 29课时教课时教1、活塞环的作用;学目标学目标2、活塞销的安装方法教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具活塞销的安装方法教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计活塞环一、功用:密
19、封、传热、刮油二、气环1、气环密封原理:环的径向弹力和气体侧压力形成径向密封面活塞上下运动和气体正压力形成轴向密封面要求:弹性好,三性好耐磨性、磨合性、密封性。材料:优质铸铁或合金铸铁,第一道多孔镀铬或喷钼;其它镀锡或磷化。2断面形状矩形结构简单,三性差,易产生泵油作用。扭曲环三性好,结构复杂。扭曲原理:内外倒角或切槽活塞环装入气缸后,外层拉应力,内层压应力,由于截面不对称,其变形不一致,产生一个力偶,使环发生扭曲。安装要求:内上、外下3.梯形环提高密封性,产生一侧向力;有自清洁作用环在槽内滑动;散热面积大4.桶面环汽缸外表适应性好三性好。5.锥面环磨合性好,易磨成矩形环。鼻形环刮油能力好,结
20、构复杂。三、油环1、普通槽孔式结构简单、刮油性较差2、弹簧胀圈式:板簧、螺旋弹簧CA6102Q、轨形簧提高汽缸失圆的适应性3、组合钢片式EQ6100Q-1、BJ2021刮油性好,适应性好,回油通畅。四、使用与安装1CA6102Q 三气1 桶面,2、3 锥面、一油弹簧胀圈,环口错开90 度2BJ2021二气扭曲、一油组合式,环口错开 180 度3492Q二气内上扭曲、一油槽孔式或组合式,环口错开120 度46100Q-1三气内上扭曲、一油组合式,环口错开 120 度活塞销一作用:连接活塞和连杆,并传力。材料:优质低碳钢或低碳合金钢,双面渗碳。二联接方式1浮式:发动机工作时,活塞销可在连杆小头衬套
21、和活塞销座孔内均能转动。2.半浮式BJ2021:活塞销只能在活塞销座孔内转动。连杆一功用:连接活塞和曲轴,传力并推动曲轴。材料:优质中碳钢或合金钢模锻制成。二构造:连杆小头、大头、杆身安装:杆身和轴承盖上制有凸点,安装时应朝向发动机的前方。时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日曲轴飞轮组理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 210课时教课时教1、曲轴的作用;学目标学目标2、四缸的工作顺序教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具四缸的工作顺序教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计轴飞轮组功用:(1)活塞的往复运动转变为旋转运动(2)使曲轴运转均匀组成:曲轴
22、、飞轮、飞轮壳,曲轴扭振减震器曲轴一功用1接受传力,并变扭矩驱动。2、驱动配气机构和其它辅助装置工作。要求:足够的刚度和强度;重量轻;耐磨。材料:优质中碳钢;中碳合金钢;球磨铸铁。二结构1.主轴颈用于支撑曲轴全支承曲轴:两个主轴颈间有一个连杆轴颈刚度好、负荷小、曲轴长、工艺复杂。2非全支承曲轴:主轴颈数少于或等于连杆轴颈数。为了磨损均匀,受力较大的主轴颈六缸全支承曲轴第四、七道主轴颈宽些。主轴承为滑动轴承,主轴承中部有油槽和油孔。2.连杆轴颈用于连接连杆。有空心和实心的,它与主轴颈之间有斜油道。直列式发动机连杆轴颈数与气缸数相同,型发动机连杆轴颈数为气缸数的一半。1连杆轴颈分布原那么:各缸工作
23、间隔角相等;连续作功两缸间隔应尽量远2连杆轴径分布依据:汽缸数目汽缸排列工作顺序四缸机:工作间隔角-720/4=180工作顺序-1-2-4-3六缸机:工作间隔角-720/6=120工作顺序-1-5-3-6-2-43.曲轴臂连接主轴颈和连杆轴颈。4.平衡重用来平衡曲轴转动时产生的离心力。492Q、BJ2021、新 EQ6100Q1 采用了平衡重。5.前端轴用来安装止推垫圈、曲轴正时齿轮、挡油圈、皮带轮、扭振减震器和起动爪等零件。6.飞轮结合盘用来安装飞轮时间时间课题课题课型课型2021 年 9 月 日曲轴飞轮组理论课课时课时授课班级授课班级2 课时16 汽修 211课时教课时教1、扭矩减震器的组
24、成;学目标学目标2、飞轮的作用教学重教学重难点难点实验用实验用具教具具教具飞轮的作用教学方法教学方法讲授法PPT教学过程设计教学过程设计一、曲轴的轴向限位一单面合金止推垫圈。第一道主轴颈两侧,两片白金面分别朝外。二组合翻边止推垫圈。第四道主轴颈,EQ6100Q二、扭转减振器一功用降低曲轴扭转振幅,防止共振。二结构形式1橡胶摩擦式(6140B、CA6102Q、BJ2021)结构:惯性盘转动均匀、振动盘、橡胶层。原理:转动盘与振动盘相对位移,橡胶层变形而吸收能量。2硅油摩擦式略安装:扭振减震器安装在曲轴前端三、飞轮一作用1储存作功行程中的能量,克服各非作功行程的阻力,使曲轴旋转均匀。铸铁,有相当大
25、转动惯性圆盘,固定在曲轴后端。2启动发动机飞轮的外缘压装有齿圈,用于起动发动机。二安装1、不对称螺栓布置492Q 用四个螺栓,其中两个 90 度,一个 92 度,一个 88 度。2、定位销 CA6102Q 六个螺栓和一个定位销。3、导颈螺栓定位 EQ6100Q 六个螺栓有两个是导颈螺栓。三点火正时记号飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号。1CA6102Q:飞轮上的正时记号与飞轮壳上检视孔旁的刻线对正时,即表示第一缸或六缸的活塞在上止点位置。2EQ6100Q-1:飞轮上的正时记号钢球与飞轮壳上检视孔旁的刻线对正,或皮带盘上缺口与正时齿轮盖上 45 度压筋对正。3492Q:皮带盘上缺口与缸体上指针对正
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- 发动机 构造 教案
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