第一篇：整車拆卸發(fā)動機教案

第一單元 發(fā)動機

課題三：整車拆卸發(fā)動機

一． 組織教學

1．清點人數，檢查工裝，是否符合標準 2．復習舊課，講述新課。二． 教學目的

1.掌握發(fā)動機總成的拆裝方法、步驟和技術要求，熟悉發(fā)動機總成裝配，掌握拆裝工具的使用。2.拆裝時的注意事項。三． 教學過程

《一》發(fā)動機總成的拆裝方法、步驟和技術要求： 1.從車上拆下發(fā)動機總成（1）拆下蓄電池的負極線。

（2）拆下車頭上所有電線接頭，并依次做好記號。

（3）拆除車頭懸置，拆下翻轉機構左右連動桿螺栓，然后卸下車頭。（4）將散熱器及發(fā)動機內的冷卻液放出。（5）拆下散熱器的所有連接水管。

（6）拆下散熱器的固定螺栓，卸下散熱器、百葉窗、護風罩。（7）拆下發(fā)電機導線，并做好記號。

（8）拆下啟動機導線，并在與繼電器和點火線圈的連接處做好記號。（9）拆下點火系的低壓導線。

（10）拆下水溫傳感器、機油壓力傳感器、機油壓力報警傳感器等處的導線。（11）拆下空氣壓縮機與儲氣筒的連接氣管和進氣軟管。（12）拆下與汽油泵、化油器連接的油管。（13）拆下節(jié)氣門控制拉桿及回位彈簧。（14）拆下離合器操縱拉桿連接銷（15）拆下前圍擋板

（16）拆下飛輪殼與車架的接地線（17）拆下排氣管和消聲器（18）拆下傳動軸和變速器

（19）拆下發(fā)動機3個懸置點的固定螺栓，吊下發(fā)動機總成。2 ．從發(fā)動機上拆下附件

（1）拆下點火系的高壓線，并拆下分電器總成（2）拆下曲軸通風裝置，空氣濾清器及化油器

（3）拆下汽油泵油管和汽油泵固定螺栓，卸下汽油泵總成（4）拆下風扇，硅油離合器及水泵總成（5）拆下空氣壓縮總成（6）拆下發(fā)電機總成（7）拆下啟動機總成

（8）拆下機油粗濾清器和離心式機油細濾清器總成（9）拆下離合器分離叉和離合器總成 3．發(fā)動機附件裝復

（1）裝上離合器從動盤和離合器總成。做好離合器從動盤裝復標記，交叉擰緊離合器的8個固定螺栓（擰緊力矩為45—63N.m）最后拔出變速器第一軸

（2）裝上離合器分離叉

（3）裝上機油粗濾清器和離心式細濾清器總成。密封墊圈如破損應予更換，但應刮除殘余舊墊（4）裝上啟動機總成（5）裝上發(fā)電機總成（6）裝上空氣壓縮機總成

（7）裝上水泵總成，硅油離合器及風扇。4．發(fā)動機總成裝車

（1）將發(fā)動機起吊裝車，要注意安全操作

（2）裝上發(fā)動機三個支點上的固定螺栓，按規(guī)定力矩擰緊后裝好鎖止件。（3）裝上汽油泵，化油器，油管及空氣濾清器（4）裝上曲軸通風裝置，注意單向閥方向（5）裝上分電器總成及高壓線，并接好低壓線（6）裝上汽油濾清器至汽油泵的油管（7）裝上節(jié)氣門控制拉桿及回位彈簧（8）裝上空氣壓縮機的輸出氣管及進氣軟管

（9）分別裝上啟動機，發(fā)電機，點火系零部件及機油壓力傳感器，機油壓力報警開關，水溫傳感器等各處的連接導線

（10）裝上散熱器，百葉窗，護風罩，擰緊散熱器的固定螺栓，并裝好鎖止件

（11）裝上散熱器的上下水管，水管如老化應予更換

（12）裝上排氣管和消聲器，接口墊如損壞應予更換。注意：螺栓擰緊應對稱分幾次進行，以免損壞排氣歧管接口或密封不嚴（13）裝上車頭總成，并按記號裝上全部連接導線（14）裝上前圍擋板（15）裝上傳動軸和變速器（16）裝上飛輪殼與車架之間的接地線（17）裝上蓄電池負極線 5．發(fā)電機傳動帶張緊度（1）調整方法：

松開撐桿和發(fā)電機支架的固定螺栓，用撬棒將發(fā)電機外移，傳動帶被張緊；反之，傳動帶則變松。調整后應將撐桿和發(fā)電機支架上的螺栓擰緊。（2）技術要求

當壓力為30—50N時，傳動帶的撓度應為10—15mm，否則應予更換。6．空氣壓縮機傳動帶張緊度

松開空氣壓縮機與支架上的緊固螺栓，用撬棒使空氣壓縮機外移，則傳動帶被張緊；反之，傳動帶變松。調整后應將支架緊固螺栓緊固。《二》．拆裝安全注意事項

１． 拆裝汽車各部件時，應先用長鐵凳分別支承好車架的前后端。如不拆卸輪胎，應先用三角木塞住四個車輪，以免拆裝時車輛移動。２． 使用千斤頂時，底部應放一塊厚木板，頂升時人應在汽車外側。嚴禁用磚塊，水泥塊等易碎品支墊千斤頂或車輛；嚴禁在千斤頂頂起而無支撐的車橋，車架下拆裝。放下千斤頂時，人應在車外，并慢慢松開千斤頂的液壓開關，使車輛慢慢下降。３． 拆裝離合器時禁止搖轉發(fā)動機或使用啟動機 ４． 各大總成的拆裝必須使用吊車或吊機

５． 拆裝變速器的撥叉軸時，應使用導規(guī)，注意勿使自鎖鋼球彈出傷人

６． 不準用含鉛汽油清洗零件，嚴禁明火接近汽油

７． 機具設備的電線，插頭等應無破裂或損壞現象，以防觸電。８． 拆裝蓄電池時，應小心輕放，不傾斜，以免電解液漏出 《三》規(guī)范操作注意事項：

１． 不得將工具，零件等隨意扔在地上 ２． 不得使水，油污等污染拆裝場地 ３． 拆裝結束后應及時清理場地

４．平墊圈，彈簧墊圈，開口銷等應按規(guī)定裝配齊全 ５． 螺栓螺母緊固后，螺紋應高出螺母的2—3牙 ６． 凡有擰緊力矩要求的螺栓螺母，均應按規(guī)定力矩擰緊 ７． 一般的螺栓螺母組應用相應的扳手對稱分幾次擰緊

８． 用過的銅皮，調整墊片及各種襯墊，如完好應注意保管，仍可裝復使用

９． 所有的膠質油封在裝配前均應在摩擦部位涂些潤滑油 １０．禁止用錘子直接錘擊機件，應墊上銅棒后再錘擊 １１．保持車輛和拆裝場地的整潔

四、巡回指導 1.檢查安全隱患

2.對部分動手能力較差的學生進行指導 3.對勞動紀律進行監(jiān)督

五、結束課題

1.掌握發(fā)動機總成的拆裝方法和拆裝步驟。2.掌握拆裝工具的使用。3.掌握操作注意事項。

教學組織：

安定課堂，檢查學生到課人數 復習導入：

發(fā)動機長期運轉到一定的極限功率就會下降，曲柄連桿機構就會出觀磨損過度而產生異響。講授新課：

發(fā)動機曲柄連桿機構維護

《一》 缸蓋螺栓的校緊

１． 拆下與氣缸蓋相關聯的附件（如CA1092的PCV閥等）２． 拆下氣缸蓋罩蓋

３． 按缸蓋螺栓緊固順序依次以規(guī)定力矩校緊缸蓋螺栓 EQ1092氣缸蓋螺栓緊固順序如圖1—1所示 奧迪轎車氣缸蓋螺栓緊固順序如圖1—2所示 斯太爾（WD615）氣缸蓋螺栓緊固順序如圖1—3所示 擰緊力矩為：

EQ1092 167 ~ 196N.m CA1092 92 ~ 118N.m 桑塔那 75N.m加擰1/4圈 奧迪 60 N.m加擰1/2圈

斯太爾91 缸蓋副螺栓（90±10）N.m加擰180°，最后確認120~160N.m；缸蓋主螺栓（200±10）N.m加擰180°，最后確認260 ~ 380 N。m。

依維柯：60N.m加擰180° 曲軸軸承間隙的檢查與調整； １． 拆洗油底殼（1）（2）拆洗油底殼并清洗干凈

檢查放油螺栓，如圖1—4所示。放油螺栓，墊片應完好無損。

２． 曲軸軸承間隙的檢查（1）（2）拆下某一道曲軸軸承蓋，將軸承和與軸頸擦干凈。根據軸頸長度剪下一段塑料間隙條，按與曲軸軸線平行方向放置在軸承蓋上，如圖1—5所示。

（3）將軸承蓋按原有規(guī)定記號（或現做的記號）裝復，并按規(guī)定力矩擰緊螺栓，如圖1—6所示。

注意:整個擰緊過程不得轉動曲軸，以防止損壞塑料間隙條。擰緊力矩為：

EQ1092 170 ~ 190N.m CA1092(前，中)140 ～ 160 N.m（中，后）100 ～120N.m 奧迪 65 N.m 桑塔納 65 N.m 斯太爾91 250 ~ 275 N.m 依維柯 160 N.m（4）拆下曲軸軸承蓋，對照塑料間隙條寬度調整測量間隙規(guī)，測量間隙規(guī)寬度對應的間隙值即為曲軸軸承間隙，如圖1—7所示。

曲軸軸承間隙為：

類別 標準 使用限度（mm）EQ1092 0.040～0.110 ≤0.20 奧迪 0.030～0.080 ≤0.170 斯太爾91 0.095～0.163 ≤0.130 說明：曲軸軸承間隙超過限度應予以調整或更換軸承。3.曲軸軸承間隙的調整

（1）若軸承蓋與座之間有調整點墊片，可適當增減墊片（增加墊片，間隙變大；減少墊片，間隙減小）至用不大的力呢個靈活轉動曲軸為宜。

說明：轉動曲軸時須拆下全部火花塞。

（2）若無調整墊片時，應成對更換新軸承，并重新進行裝配調整。4．連桿軸承間隙的檢查與調整（1）可按上述辦法進行。連桿軸承蓋擰緊力矩為： EQ1092 100～120N.m 奧迪 30 N.m 斯太爾91 120N.m加擰90°，最后確認170～250N.m

連桿軸承間隙為：

類別 標準（mm）使用限度（mm）EQ1092 0.04～0.098 ≤0.20 奧迪 0.03～0.08 ≤0.17 斯太爾91 0.059～0.127 ≤0.17（3）經驗檢查法

搖轉曲軸，將需檢查的連桿軸承轉至下方，用錘柄沿曲軸軸向（前后）輕輕敲擊連桿軸承蓋，連桿大端應能移動，兩手上下推動連桿大端應無明顯的間隙感，否則，說明連桿軸承間隙過大。

５． 曲軸軸向間隙的檢查（1）（2）拆下飛輪殼底蓋

將百分表座固定飛輪殼上，百分表觸頭抵觸飛輪的外平面，用撬棒前后撬動曲軸正時皮帶輪，百分表指針的擺動值即為曲軸軸向間隙值，如圖1—8所示。

軸向間隙為：

類別 標準（mm）使用限度（mm）EQ1092 0.06～0.207 ≤0.20 奧迪 0.07～0.17 ≤0.25 斯太爾91 0.052～0.255 ≤0.35

６． 曲軸軸向間隙的調整 通過改變止推軸承的厚度來調整。

說明：EQ1092止推軸承設置在第四道主軸徑上，奧迪100止推軸承設置在第三道主軸徑上;斯太爾91止推軸承設置在第二道主軸徑上，依維柯止推軸承設置在第五道主軸徑上。

小結：

1.了解發(fā)動機曲柄連桿機構的維護。

2.掌握發(fā)動機曲柄連桿機構的檢查與調整方法的技術要求。

教學組織：

安定課堂，檢查學生到課人數 復習導入：

發(fā)動機配氣機構是根據氣缸工作循環(huán)要求來定時打開和關閉進排氣門，使進氣充足排氣干凈發(fā)動機處于最佳工作狀態(tài)，汽車使用時間長就會出現功力下降，所以配氣機構要定時維護。

講授新課：

發(fā)動機配氣機構的維護

《一》氣門間隙的檢查與調整 １． 氣門間隙的檢查（1）（2）搖轉曲軸，使被檢查氣門處于完全關閉狀態(tài)。

用符合氣門間隙值的塞尺尺片插入氣門桿尾部與氣門搖臂之間，來回抽動塞尺檢查，以抽動時稍有阻力為合適，（如教材2—1所示）。

氣門間隙（冷態(tài)）為：

類別

進氣門（mm）

排氣門（mm）EQ1092

0.20～0.30

0.25～0.35 CA1092

0.20～0.25

0.20～0.25 斯太爾

0.30

0.40 依維柯

0.50

0.50

2氣門間隙的調整

逐缸調整法（以CA1092為例）

（1）拆下氣門室罩，慢慢的搖轉曲軸，當第一缸兩氣門完全關閉時，觀察并使正時齒輪室蓋指針的零件與曲軸皮帶輪上的三角槽對準（如教材圖2—2）或發(fā)動機飛輪上的 “1—6”標志與飛輪殼上的刻線重合（如教材圖2—3），此時，第一缸活塞處于壓縮行程上止點。

（2）旋松該缸進，排氣門調整螺釘的鎖緊螺母，并旋松調整螺釘。

（3）用符合氣門間隙值的塞尺尺片，插入氣門桿尾部與氣門搖臂之間，邊旋入調整螺釘，邊抽動塞尺尺片，至拉動尺片感覺稍有阻力時為止，如圖2—4所示。

（4）（5）固定調整螺釘，擰緊鎖緊螺母，并復檢一次。按發(fā)動機的工作順序，搖轉曲軸120°（四缸發(fā)動機為180°），依次使下一缸處于壓縮行程上止點，調整該缸進，排氣門間隙。

兩次調整——“雙排不進”法 以斯太爾（WD615）為例：（1）可參照上述方法找到第一缸壓縮行程上止點位置（此發(fā)動機為飛輪“OT”刻線與飛輪殼上的刻線對齊）。

（2）（3）（4）根據發(fā)動機的工作順序，可調如下氣門，見表2—1。對各可調氣門間隙進行調整（調整方法同前）將曲軸搖轉360°，使第六缸處于壓縮行程上止點位置，可調如下氣門，見表2—2（5）《二》 最后再用塞尺復檢一次。

液壓挺柱的檢查

１． 動態(tài)檢查（1）起動發(fā)動機，并使散熱器風扇接通運轉一次（2）提高發(fā)動機轉速至2500r/min，并運轉2min，此時，液壓挺柱不應產生雜音。

（3）若發(fā)動機運轉過程中液壓挺柱一直有雜音，應轉入靜態(tài)檢查以確定有響聲的液壓挺柱。

２． 靜態(tài)檢查（1）（2）拆下氣缸蓋罩蓋

順時針方向轉動曲軸，直至與被檢查挺柱對應的凸輪的尖點向上，如圖2—5箭頭所示

（3）用帶有楔形尖端的木棒或塑料棒向下壓挺柱，如圖2—5所示。如果在氣門關閉時的液壓挺柱自由行程超過0.1mm，壓下挺柱感覺有間隙，則要更換挺柱。

《三》 正時齒形帶的檢查與調整

１． 檢查（1）（2）拆下正時齒形帶罩 觀察齒形帶狀況

若出現如圖2—6所示的幾種情況，應予更換。２． 調整（1）用拇指和食指捏住凸輪軸齒輪和中間軸齒輪之間的齒形帶的中間位置，以剛好轉動90°為合適，（如教材圖2—7所示）。

（2）若齒形帶過松，可松開張緊輪固定螺母，轉動張緊輪，直至松緊度合適為止。

（3）將曲軸轉2～3圈后，復查確認。小結：

1.掌握氣門間隙的檢查與調整方法。2.掌握液壓挺柱的檢查方法。

第二篇：電動機拆卸教案

《電機拆裝實訓》

三相異步電動機拆裝過程

一．教學目標

應知：三相異步電動機的結構 應會：三相異步電動機拆裝過程

難點：三相異步電動機拆裝過程

提高：檢查安裝好的電動機 二．教學方法：

實物演示操作 三．教學過程：

1、對照實物逐步拆卸電機

2、演示各安裝過程

四．問題與討論：

1、總結電機拆裝的步驟和工藝要求。

電動機的拆裝過程： 電動機的拆卸 在拆卸前，應準備好各種工具，作好拆卸前記錄和檢查工作，在線頭、端蓋、刷握等處做好標記，以便于修復后的裝配。

1、拆卸步驟：（由外到內順序地拆卸）

１、拆除電動機的所有引線。

２、拆卸此帶輪或聯軸器，先將皮帶輪或聯軸器上的固定螺絲釘或銷子松脫或取下，再用專用工具“拉馬”轉動絲杠，把皮帶輪或聯軸器慢慢拉出。

３、拆卸風扇或風罩。拆卸皮帶輪后，就可把風罩卸下來。然后取下風扇上定位螺栓,用錘子輕敲扇四周,旋卸下來或從軸上順槽拔出,卸下風扇。

４、拆卸軸承蓋和端蓋。一般小型電動機都只拆風扇一側的端蓋。５、抽出轉子。對于鼠籠式轉子，可直接從定子腔中抽出即可。

2、注意拆裝標準件的規(guī)范：

全紋六角頭螺栓用扳手 螺釘（十字槽）用起子

要求：觀察對應部件的名稱；定子繞組的連接形式；前后端部的形狀；引線連接形式；絕緣材料的放置等

第三篇：發(fā)動機教案

《 汽車結構 》

《 汽車概論 》

教案

鄒榮林

適用：2013級汽修班（1）（2）班

玉屏侗族自治縣中等職業(yè)學校

汽車運用與維修專業(yè)

教案課時：1-2

課題：學習前的要求

課型：理論 教學目標：

1、安全教育。

2、操作基本要求。教學重點：

安全概念。

教學方式：

講授。

教學過程：

一、紀律要求：

1、理論課要求：遵守課堂紀律，不玩手機，不打瞌睡，不說閑話，不吵鬧，上課認真聽，課后找資料復習。每個任務結束后，必須完成作業(yè)。

2、實訓課要求：嚴格按照分組規(guī)定，服從老師安排，分組輪流操作練習，別人操作時，不操作的人按隊形站好認真觀看。不能動的設備堅決不動，不打鬧，絕對不能用工具打鬧。

二、安全要求：

1、人身安全：按規(guī)程操作，注意保護好自己和他人免受傷害。

2、設備安全：按規(guī)程操作，不野蠻操作，注意設備的安全。

三、正確操作規(guī)程：

1、對工具、設備的管理。

2、對工具的正確認識和使用，掌握使用工具的正確姿勢。

3、螺栓拆松和擰緊的正確順序。

四、5S：

整理

整頓

清潔

清掃

素養(yǎng)

教案課時：3-4

課題：學習要求、發(fā)動機概述

課型：理論

教學目標：

3、讓學生對本模塊的學習內容有一個清晰的概念。

4、對發(fā)動機的工作原理進行復習，使學生能從思想上進入到發(fā)動機內容的學習。教學重點：

發(fā)動機工作原理。

教學難點：

發(fā)動機工作原理。

教學方式：

講授。

一、發(fā)動機的組成

曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)（汽油發(fā)動機）、起動系統(tǒng)。

二、汽車發(fā)動機類型

1、汽油機——燃用汽油的發(fā)動機。

2、柴油機——燃用柴油的發(fā)動機。

3、液化氣發(fā)動機——燃用液化氣的發(fā)動機。

三、發(fā)動機缸體結構類型： 直列式、V式、對置式。

四、四沖程發(fā)動機工作原理

1、進氣沖程——在曲軸的帶動下，活塞從上止點向下止點運動，進氣門打開，排氣門關閉，新鮮的氣體進入汽缸。

2、壓縮沖程——在曲軸的帶動下，活塞從下止點向上止點運動，進排氣門都關閉，氣體被壓縮。活塞將要到達上止點，火花塞放出電火花，混合器體燃燒。

3、作功沖程——巨大的爆發(fā)壓力推動活塞往下運動，通過曲軸把動力輸出。

4、排氣沖程——在曲軸帶動下，活塞向上止點運動，排氣門打開，廢氣排出汽缸。教案課時：5-6 課題：發(fā)動機配氣機構的檢測與修理（學習準備、汽缸蓋的拆卸）

課型：理論 教學目的：

通過課堂上的講授，使學生熟悉配氣機構的結構，清晰對汽缸蓋進行拆卸的要點。教學重點：

汽缸蓋的拆卸要點。

教學難點：

配氣機構的結構分析。

教學方式：

講授。

發(fā)動機配氣機構的檢測與修理（學習準備、汽缸蓋的拆卸）

一、配氣機構的作用——根據發(fā)動機的工作情況讓新鮮的氣體進入汽缸，并讓燃燒后的廢氣排出汽缸。

二、配氣機構的結構類型——目前發(fā)動機采用的都是頂置式配氣機構（氣門在汽缸的上方）。配氣機構的零件都安裝汽缸蓋上。

根據凸輪軸的安裝位置，分別有上置凸輪軸式、中置凸輪軸式與下置凸輪軸式。

三、汽缸蓋的拆卸

1、拆卸汽缸蓋罩。

2、拆卸凸輪軸——對于剪式齒輪機構，要用維修螺釘固定進氣凸輪軸齒輪上的副齒輪，以取消剪形彈簧的張力作用以便于拆卸凸輪軸。

3、拆卸汽缸蓋螺栓——按照正確的順序進行（從外到內）。

4、取出汽缸蓋。

5、用專用工具拆卸氣門組零件。

四、汽缸蓋的耗損分析

1、汽缸蓋底平面的磨損與變形——進行平面度的檢測（利用刀形尺與塞規(guī)進行六個方向的檢測）。

2、汽缸蓋的裂紋。

3、汽缸蓋導管孔的磨損。

4、氣門座的燒蝕與磨損。

本課內容小結：

1）配氣機構的作用。2）配氣機構的結構類型。3）汽缸蓋的拆卸過程。汽缸蓋的耗損分析。

練習：

4）任務三：評價與反饋

教案課時：7-8 課題：發(fā)動機配氣機構的檢測與修理（配氣機構零件的檢測）

課型：理論 教學目的：

通過堂上的講授，使學生學會對氣門、氣門彈簧、凸輪軸磨損、凸輪軸彎曲、凸輪軸軸向間隙進行檢測的方法。教學重點：

各零件的檢測方法。

教學難點：

各零件的檢測方法。教學方式：

講授。

發(fā)動機配氣機構的檢測與修理（配氣機構零件的檢測）

一、凸輪軸磨損與彎曲、軸向間隙的檢測

1、凸輪軸磨損的檢測——對凸輪軸軸頸進行圓度與圓柱度的檢測，對凸輪進行凸輪高度的檢測，以確定凸輪軸的磨損，各數據超與技術要求，凸輪軸需要更換。

2、凸輪軸彎曲的檢測——用支架百分表對凸輪軸進行徑向圓跳動的檢測。

3、凸輪軸軸向間隙的檢測——用支架百分表作用在凸輪軸前端進行檢測。軸向間隙用于滿足凸輪軸膨脹的需要，此間隙過小容易造成凸輪軸的彎曲變形，間隙過大，容易造成凸輪軸在工作當中發(fā)生軸向串動而造成零件的磨損。

二、挺桿磨損的檢測——挺桿高度與直徑的檢測，挺桿高度的減少會改變氣門間隙的大小，從而使發(fā)動機的配氣相位發(fā)生變化。

三、氣門彈簧的檢測——進行彈簧自由長度的檢測（確定彈簧張力的改變），彈簧垂直度的檢查（確定彈簧的變形），彈簧的變形是無法保證氣門的正確工作。

四、氣門耗損的檢測與氣門密封的檢測

1、氣門長度的檢測——用游標卡尺進行檢測，氣門長度減少使配氣相位發(fā)生變化。

2、氣門桿部直徑的檢測——用游標卡尺或外徑千分尺，桿部磨損無法保證氣門正確與氣門座的密合，同時也會造成機油的泄漏，造成燒機油。

3、氣門頭部工作錐面的檢測——用壓印法或劃線發(fā)與氣門座配合進行密封的檢測。

4、氣門桿部變形的檢測——用滑動試驗法進行檢測。本課內容小結：

1）凸輪軸磨損與彎曲、軸向間隙的檢測。2）挺桿磨損的檢測。3）氣門彈簧的檢測。

4）氣門耗損的檢測與氣門密封的檢測。

教案課時：9-10 課題：發(fā)動機配氣機構的檢測與修理（氣門間隙的調整）

課型：理論 教學目的：

通過堂上的講授，使學生學會對上置凸輪軸式與下置凸輪軸式配氣機構氣門間隙的調整方法。教學重點：

氣門間隙的分步調整法與兩次調整法。

教學難點：

氣門間隙的兩步調整法。

教學方式：

講授。

發(fā)動機配氣機構的檢測與修理

（氣門間隙的調整）

一、為什么要留有氣門間隙——滿足氣門膨脹的需要。

1、若間隙過大——氣門組零件在工作中會產生噪音，而且使氣門打開的時刻推后，發(fā)動機的配氣相位發(fā)生變化，2、若間隙過小——氣門因溫度的作用而發(fā)生變形。

二、如何檢查氣門間隙——在氣門完全關閉時，用塞規(guī)作用在氣門桿端與凸輪之間。（進氣門間隙少與排氣門間隙）。

1、逐缸檢查——該缸處于壓縮沖程結束時。進排氣門的間隙都可進行檢查。

2、分兩步檢查——在第一缸處于壓縮沖程結束時可檢查一半的氣門間隙，其余氣門間隙在末缸處于壓縮沖程結束時可檢查。

三、如何調整上置凸輪軸式的氣門間隙——改變挺桿上方調整墊片的厚度，氣門間隙便得到調整。

四、如何調整下置凸輪軸式的氣門間隙——松開鎖緊螺母，旋動調整螺釘，通過塞規(guī)確定氣門間隙是否符合，從新把鎖緊螺母上緊。本課內容小結：

1）為什么要留有氣門間隙。2）如何檢查氣門間隙。

3）如何調整上置凸輪軸式的氣門間隙。4）如何調整下置凸輪軸式的氣門間隙。

教案課時：11-12 課題：發(fā)動機配氣機構的拆裝與檢測

教學目的：

通過對發(fā)動機實體的操作

1）學生學會了配氣機構零件的拆裝方法。2）學生學會了配氣機構零件耗損的檢測方法。3）學生學會了對氣門間隙的檢查與調整的方法。教學重點：

配氣機構的檢測與氣門間隙的調整。

教學難點：

配氣機構的檢測與氣門間隙的調整。

教學方式：

邊講授邊實操。

發(fā)動機配齊機構零件的檢測實操課實操教學安排：

課型：實操

1、實操前的安全動員。

2、進行分組（分成八個小組）。實操教具：

每小組一臺豐田5A發(fā)動機，儀量具（外徑千分尺、游標卡尺、支架百分表）一套、工具一套。實操教學過程：

一、重新強調傳動帶、正時帶的拆卸程序，要點、注意問題。

二、各小組進行拆卸操作。1.進行傳動帶與正時帶的拆卸。

2.有各小組長安排同學分別進行對缸蓋的拆卸。

三、檢測凸輪軸的軸向間隙。

四、拆卸拆卸氣門組件。

五、配氣機構零件耗損的檢測。1.凸輪軸磨損與變形的檢測。

2.氣門長度尺寸、桿部直徑變形、頭部磨損、與氣門座的密封檢測。3.氣門彈簧的檢測。4.挺桿的磨損檢測。

六、安裝配氣機構零件。

七、氣門間隙的檢測。

八、對正時安裝正時帶和傳動帶。

九、由各小組長和老師進行檢查安裝質量。

十、各小組進行評價與反饋。本課內容小結：

1）傳動帶、正時帶的拆卸。2）汽缸蓋的拆卸。3）配氣機構零件的拆卸。4）配氣機構零件的檢測。5）配氣機構的安裝。6）正時帶的安裝與對正時。教案課時：13-14 課題：發(fā)動機汽缸體的檢測與修理

課型：理論 教學目的：

1、讓學生知道汽缸體發(fā)生耗損的原因。

2、讓學生學懂如何對汽缸進行檢測的方法。

3、讓學生學懂對汽缸修復的方法。教學重點：

缸體耗損分析，汽缸磨損的檢測。

教學難點：

汽缸磨損的檢測。

教學方式：

講授。

發(fā)動機汽缸體的檢測與修理

一、汽缸體發(fā)生耗損的原因及修復的方法

1、耗損原因——各種不正常的振動作用、發(fā)動機長時間的高溫作用會導致缸體出現變形或裂紋。缸體發(fā)生變形會導致曲軸主軸承座軸線發(fā)生改變無法保證曲軸的正常工作。出現裂紋：會造成漏油或漏水。

2、修復方法——缸體發(fā)生變形只能更換缸體。缸體出現裂紋：如果裂紋出現在并不重要的位置可以進行修復（焊補或粘補）。

二、汽缸磨損的原因、檢測方法及修復的方法

1、汽缸磨損的原因——汽缸上部：由于高溫而且潤滑差再加上氣體流動沖刷的作用而造成汽缸上部磨損大。汽缸中部的磨損：由于活塞運動的換向，活塞在汽缸中部位置時，汽缸所受到的側向力較大，因此造成汽缸中部的磨損。汽缸下部的磨損：汽缸下部由于受到潤滑油飛濺的作用，如果潤滑油較臟，機械的顆粒就會附在汽缸的下壁，在活塞運動時就形成了磨料磨損，所以造成汽缸下部的磨損。

2、汽缸磨損的檢測——分別從汽缸上、中、下三個截面進行檢測，在每個截面的軸線與推力方向檢測直徑，最后計算出圓度與圓柱度及最大的磨損量。汽缸的圓度與圓住度及最大的磨損量都不能超于技術要求。

3、修復方法——根據圓度與圓柱度及最大的磨損量確定出對汽缸的修理等級。對汽缸可進行鏜削修復或更換缸套。如果所有汽缸的圓度與圓柱度及最大的磨損量無超于技術要求可通過更換活塞環(huán)開修復。

4、汽缸通過修復或更換了缸套必須根據缸套尺寸重新選配活塞與活塞環(huán)。本課內容小結：

1）汽缸體發(fā)生耗損的原因及修復的方法。2）汽缸磨損的原因、檢測方法及修復的方法。

教案課時：15-16 課題：汽缸磨損的檢測

課型：實操 教學目的：

通過實操讓學生真正學會對汽缸的檢測。

教學重點：

汽缸的檢測。

教學難點：

汽缸的檢測。

教學方式：

實操。

汽缸磨損的檢測實操課

實操教學安排：

實操前的安全動員。進行分組（分成八個小組）。實操教具：

每小組分配5A發(fā)動機一臺，量具一套（包括有：量缸表一套、外徑千分尺一套、游標卡尺一套）。實操教學過程：

1.講述量缸表的結構、使用方法。2.對汽缸進行檢測的程序。

3.學生動手操作并記錄所檢測出的各項數據。4.檢查學生檢測的動作是否符合要求。5.各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：

1.學習量缸表的使用方法及使用量缸表檢測汽缸。2.對汽缸上中下三個截面進行檢測。

教案課時：17-18 課題：汽缸蓋、汽缸體平面的檢測

課型：實操 教學目的：

通過實操讓學生真正學會對汽缸蓋與汽缸體平面變形的檢測。

教學重點：

平面變形檢測的要領。

教學難點：

平面變形檢測的要領。

教學方式：

實操。

汽缸蓋與汽缸體平面變形的檢測實操課

實操教學安排：

1.實操前的安全動員。2.進行分組（分成八個小組）。實操教具：

每小組分配給四個發(fā)動機缸體，量具一套（包括有：刀形尺、塞規(guī)）。

實操教學過程：

1.講述刀形尺的使用方法與注意問題。2.講述塞規(guī)的使用方法與注意問題。3.如何對缸蓋與缸體平面進行檢測。4.學生動手操作（邊操作邊記錄數據）。5.各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：

1.刀形尺、塞規(guī)的使用方法。2.對平面進行檢測的要領與注意問題。

教案課時：19-20

課題：發(fā)動機傳動帶的檢查與更換

課型：理論 教學目的：

1、通過堂上的講授、分析使學生都清楚傳動帶安裝在發(fā)動機什么位置，他的作用以及傳動帶的結構類型。

2、通過對傳動帶工作特點的分析，引導學生能判斷傳動帶在工作中會產生哪些故障（損傷）。教學重點：

傳動帶的作用、類型及傳動帶產生故障的原因。教學難點：

傳動帶在工作中產生故障的原因。

教學方式：

講授。

發(fā)動機傳動帶的檢查與更換

理論講授內容

一、傳動帶的作用

曲軸通過傳動帶帶動各部件（液壓助力泵、發(fā)電機、空調壓縮機、水泵、空氣壓縮機等等）進行工作以保證發(fā)動機的正常工作。

二、傳動帶的結構類型

傳動帶由橡膠層與簾布層所構成，有V形傳動帶與多楔形傳動帶。

三、傳動帶在工作中所發(fā)生的故障

1、傳動帶調節(jié)過緊或過松。

過緊——容易造成傳動帶疲勞，使使用壽命縮短，同時也會造成所連接的部件負荷加大而變形。

過松——無法正常傳遞動力，部件不能正常工作。

2、安裝不正確

由于安裝不正確，所帶動的部件也無法正常工作，同時產生噪音，傳動帶磨損加劇。

3、機械刮傷

大多是因為安裝不正確引起。

4、被污染

被空氣的粉塵、油污所污染。加劇老化，失去彈性，發(fā)生打滑，產生噪音，無法正常傳遞動力。

5、脫皮、起毛、裂紋

傳動帶質量有問題或長時間與高溫接觸，長時間超載荷工作。

四、傳動帶的拆卸與安裝

1、傳動帶的拆卸——重復使用的傳動帶畫上轉向記號、按要求步驟進行操作。

2、傳動帶、張緊輪與拉緊彈簧的檢查。

3、傳動帶的安裝——安裝的方法、傳動帶張緊度的調節(jié)。教案課時：21-24

課題：發(fā)動機傳動帶的拆卸與安裝（豐田發(fā)動機）

課型：實操 教學目的：

通過學習學生能真正學會在實車上如何拆卸、檢查與安裝傳動帶。

教學重點：

傳動帶的正確拆卸與安裝，傳動帶損傷的檢查。

教學難點：

如何正確調節(jié)傳動帶的張緊度。

教學方式：

在學生實操中進行指導。

實操過程：

一、安全動員——全班進行。

二、小組長集中——分配實操設備、量具、工具。指導教師扼要講述實操要點及過程。

三、各小組就位進行實操。

四、由老師對各小組的實操質量進行檢查。

五、進行評價與反饋。實操內容：

1）熟悉傳動帶的安裝要點。

2）傳動帶拆卸前的準備工作——畫上轉向記號。

3）拆卸傳動帶，對傳動帶、張緊輪、拉緊彈簧進行目視與檢測。4）安裝傳動帶并調節(jié)張緊度。5）檢查安裝質量。

發(fā)動機傳動帶的拆卸與安裝實操課教學過程

實操前準備：

1.實操前的安全動員。2.進行分組（分成4個小組）。實操教具：

每小組豐田5A發(fā)動機一臺，工具一套。

實操教學過程：

1、整體觀察傳動帶的安裝位置、傳動帶所帶動的各部件的安裝位置。

2、準備拆卸工具、在傳動帶上畫上轉向記號、進行拆卸。

3、安裝傳動帶——由小組長安排分批進行輪換。

4、傳動帶張緊度的調節(jié)。

5、老師對各小組的實操質量進行檢查。

6、工具、設備的擺放與收拾。

7、各小組進行評價與反饋。

教案課時：25-28 課題：發(fā)動機正時帶的拆卸與安裝（豐田發(fā)動機）

課型：實操 教學目的：

讓學生進行實車操作，真正學會在汽車上如何拆卸與安裝正時帶。

教學重點：

正時帶的拆卸與安裝，正時帶損傷的檢查。

教學難點：

如何正確拆卸與安裝。

教學方式：

邊實操邊講授。

實操過程：

2、安全動員——在全班進行。

3、小組長集中——分配實操設備、工具。實操要點及過程。

4、各小組就位進行實操。

5、由老師對各小組的實操質量進行檢查。

6、進行評價與反饋。實操內容：

1、熟悉正時帶的安裝要點。

2、對正時帶進行拆卸。

3、對正時帶進行目視檢測。

4、對張緊機構進行檢查。

5、安裝正時帶并調節(jié)張緊度。

6、檢查安裝質量。

發(fā)動機正時帶的拆卸與安裝實操課

實操教學安排：

1、實操前的安全動員。

2、進行分組（分成4個小組）。實操教具：

每小組豐田發(fā)動機一臺，游標卡尺一套、工具一套。

實操教學過程：

1、整體觀察正時帶的安裝位置、正時記號具體在什么位置。

2、進行拆卸。

3、對正時帶、張緊輪、張緊彈簧進行檢查——每個同學記錄檢查過程及檢查中發(fā)現的問題。

4、安裝正時帶——由小組長安排分批進行輪換。

5、正時帶安裝前正時記號的檢查。

6、正時帶及張緊裝置的安裝。

7、轉動曲軸進行正時帶張緊度的調節(jié)。

8、老師對各小組的實操質量進行檢查。

9、各小組進行評價與反饋。

教案課時：29-30 課題：活塞連桿組的檢測與修理

課型：理論 教學目的：

1.讓學生對活塞連桿組零件的結構更清晰。2.讓學生清晰活塞連桿組各零件發(fā)生耗損的原因。3.讓學生學懂活塞連桿組各零件的檢測方法與修復的方法。

教學重點：

活塞、活塞環(huán)、連桿的檢測與修復。

教學難點：

活塞、活塞環(huán)、連桿的修復方法。

教學方式：

講授。

活塞連桿組的檢測與修理

一、連桿的結構分析，發(fā)生耗損的原因、檢測與修復的方法

1、連桿的結構分析——連桿由三部分組成（小頭、桿身：桿身上面有供安裝的標記、大頭）。

2、發(fā)生耗損的原因——配合間隙不正確、潤滑不正常、長時間高溫的作用容易造成連桿各工作面的不正常磨損。連桿受到過載或不正常的沖擊作用會導致連桿的變形。

3、連桿的檢測——主要進行連桿扭曲與彎曲的檢測（利用連桿檢測儀進行檢測）。

4、修復——發(fā)生彎曲不嚴重可進行校正（壓校），發(fā)生扭曲一般更換。如果確實要進行校正，應先校扭曲再校彎曲。

二、活塞發(fā)生耗損的原因及檢測與修復的方法

1、活塞的耗損——高溫的作用以及潤滑不良容易造成活塞的磨損。（群部尺寸及活塞銷座孔尺寸的改變）

2、檢測——利用外徑千分尺檢測活塞群部的直徑，用內徑卡檢測銷座孔直徑。

3、修復——活塞發(fā)生耗損只能更換。

三、活塞環(huán)的檢測方法

1、活塞環(huán)端口間隙的檢測——活塞環(huán)置于汽缸中并保持垂直位置，此時開口處的間隙為端口間隙。

2、活塞環(huán)的側隙檢測——活塞環(huán)置于環(huán)槽中，環(huán)高與環(huán)槽的高度差為活塞環(huán)的側隙。

本課內容小結：

2.連桿的結構分析，發(fā)生耗損的原因、檢測與修復的方法。3.活塞發(fā)生耗損的原因及檢測與修復的方法。4.活塞環(huán)的檢測方法。

教案課時：31-32 課題：曲軸磨損、彎曲的檢測

課型：實操 教學目的：

通過實操讓學生學懂如何檢測曲軸。

教學重點：

曲軸磨損、彎曲的檢測要領。

教學難點：

曲軸磨損如何檢測。

教學方式：

實操。

曲軸軸頸磨損、曲軸彎曲的檢測實操課

實操教學安排：

1.實操前的安全動員。2.進行分組（分成八個小組）。實操教具：

每小組分配給一根曲軸，量具一套（包括有：外頸千分尺兩套、支架百分表一套）。

實操教學過程：

1.講述如何用外徑千分尺對曲軸軸頸進行檢測。

2.學生使用外頸千分尺對曲軸軸頸進行檢測同時記錄各數據。3.講述如何用支架百分表對曲軸的彎曲進行檢測。4.學生動手操作并記錄彎曲的讀數。5.各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：

1.如何用外徑千分尺檢測曲軸軸頸的磨損。2.用支架百分表對曲軸彎曲進行檢測。

教案課時：33-34 課題：活塞連桿組件的拆卸與檢測

課型：實操 教學目的：

通過實操讓學生真正學會活塞與缸壁之間間隙的檢測，活塞環(huán)端隙、環(huán)槽間隙的檢測。

教學重點：

活塞與缸壁之間間隙的檢測，活塞環(huán)端隙、環(huán)槽間隙的檢測。

教學難點：

活塞環(huán)端隙、環(huán)槽間隙的檢測。

教學方式：

實操。

汽缸蓋與汽缸體平面變形的檢測實操課

實操教學安排：

1.實操前的安全動員。2.進行分組（分成八個小組）。實操教具：

每小組分配給5A發(fā)動機一臺，工具、量具各一套。

實操教學過程：

1.講述活塞連桿組件的拆卸要領。2.學生進行操作。

3.講述活塞環(huán)端口間隙、環(huán)槽間隙的檢測要領。4.學生動手操作（邊操作邊記錄數據）。5.各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：

1.活塞連桿組件的拆卸。2.活塞與缸壁之間間隙的檢測。3.活塞環(huán)端隙、環(huán)槽間隙的檢測。

教案課時：35-36 課題：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的檢測與修理

課型：理論 教學目的：

通過堂上的授課，讓學生能學會對冷卻系統(tǒng)進行故障分析。學生能對冷卻系統(tǒng)主要部件進行檢測與修理。教學重點：

冷卻系統(tǒng)主要部件的檢測與修理。

教學難點：

冷卻系統(tǒng)主要部件的檢測與修理。

教學方式：

講授。

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的檢測與修理

一、冷卻系統(tǒng)的組成、各主要部件的作用

1、冷卻系統(tǒng)的組成——散熱器、風扇、水泵、水套、節(jié)溫器、水溫傳感器、水溫表。

2、各部件的作用——散熱器：存放冷卻液、風扇：改變發(fā)動機的冷卻強度、水泵：使發(fā)動機冷卻液循環(huán)流動、水套：發(fā)動機存放冷卻液的空間、節(jié)溫器：控制冷卻液的流動路線，從而改變冷卻強度、水溫傳感器：把水溫信息傳給水溫表、水溫表；反映冷卻液的具體溫度。

二、冷卻液的檢查與更換——根據各種類型發(fā)動機的要求更換冷卻液，如還沒達到更換里程但冷卻液已變質也應該更換。

三、風扇、節(jié)溫器、散熱器、水泵的檢測與修理方法

1、風扇——一旦發(fā)生變形，運轉時必定產生噪音、振動，所以要更換。

2、節(jié)溫器——在工作中該打開時不打開，該關閉時不關閉必須要進行檢測，經檢測故障證實必須要更換，否則無法保證發(fā)動機正常的工作溫度。

3、散熱器——散熱器應定期進行清洗，散熱器出現裂紋可進行焊補。

4、水泵——水泵工作時有噪音可能是軸承損壞，水泵殼體的排泄口如有水蒸氣冒出證明水泵內的機械密封裝置已經失效，要對水泵進行更換。

本課內容小結：

2、冷卻系統(tǒng)的組成、各主要部件的作用。

3、冷卻液的檢查與更換。

4、風扇、節(jié)溫器、散熱器、水泵的檢測與修理方法。

教案課時：37-38 課題：冷卻系統(tǒng)的的拆裝與檢測

課型：觀摩、實操 教學目的：

1、讓學生對冷卻系統(tǒng)冷卻液的循環(huán)路線有一個較清晰概念。

2、通過實操讓學生對水泵、節(jié)溫器的結構更清晰。

3、讓學生學會如何檢測水泵、節(jié)溫器。教學重點：

如何檢測水泵。

教學難點：

在發(fā)動機中冷卻液大小循環(huán)的路線。

教學方式：

實操。

冷卻系統(tǒng)的觀摩、水泵、風扇、風扇離合器的拆裝與的檢測實操課

實操教學安排：

1、實操前的安全動員。

2、進行分組（分成八個小組）。

實操教具： 每小組分配5A發(fā)動機一臺、工具一套。

實操教學過程：

1、由組長組織：要求每個同學都步熟悉發(fā)動機冷卻液大小循環(huán)過程。

要求們個同學都能說出水泵與節(jié)溫器在冷卻系統(tǒng)中的作用。

2、學生進行操作。

3、各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：

1、冷卻系統(tǒng)的觀摩。

2、在發(fā)動機中找出冷卻液的大小循環(huán)路線。

3、水泵、節(jié)溫器的拆裝檢測。

4、各小組進行評價與反饋。

教案課時：39-40 課題：發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的檢測與修理

課型：理論 教學目的：

1.通過授課，讓學生對潤滑系統(tǒng)的作用、潤滑油的流動過程更清晰。2.通過授課讓學生能分析潤滑系統(tǒng)故障發(fā)生的原因。3.通過授課學生學會對潤滑系統(tǒng)主要另部件進行檢測。教學重點：

機油泵的檢測。

教學難點：

潤滑系統(tǒng)的故障分析。教學方式：

講授。

發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的檢測與修理

一、潤滑系統(tǒng)的組成、作用，潤滑油的流動路線

1、潤滑系統(tǒng)的組成——油底殼、機油泵、機油集濾器、機油濾清器、溢流閥、機油傳感器、機油散熱器、機油壓力表、主油道、分油道。

2、主要部件的作用——油底殼：供機油的存放與散熱。集濾器：過濾機油，保護機油泵。機油泵：吸油與壓油并保證潤滑油的循環(huán)流動。機油濾清器：過濾機油雜質。溢流閥：控制發(fā)動機主油道油壓。機油傳感器：把主油道油壓信號傳給油壓表。機油散熱器：降低機油溫度。機油壓力表：反映機油壓力。

3、潤滑油流動路線——

二、潤滑系統(tǒng)的故障分析

1、油壓過低——機油量不足、機油泵磨損、機油濾清器堵塞、機油溢流閥失效、發(fā)動機零件嚴重磨損，配合間隙過大。

2、油壓過高——機油量過多、主油道堵塞、發(fā)動機工作溫度過高、溢流閥失效、零件的配合間隙過小。

三、機油泵的檢測方法及修復的方法

1、機油泵的檢測——傳動齒輪磨損的檢測。

2、修復——磨損超于技術要求必須更換。本課內容小結：

2、潤滑系統(tǒng)的組成、作用，潤滑油的流動路線。

3、潤滑系統(tǒng)的故障分析。

4、機油泵的檢測方法及修復的方法。

教案課時：41-42 課題：發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的拆裝、機油泵的拆卸與檢測

課型：實操 教學目的：

通過實操讓學生對發(fā)動機整個潤滑系統(tǒng)、齒輪式與轉子式機油泵的結構有個更清晰的了解，并學懂如何檢測機油泵。

教學重點：

潤滑油的流動過程、機油泵的結構。

教學難點：

潤滑油在發(fā)動機中的流動過程。

教學方式：

實操。

機油泵的檢測實操課

實操教學安排：

1、認識齒輪式與轉子式機油泵的結構區(qū)別。

2、進行分組（分成4個小組）實操。

實操教具：

每小組分配給5A發(fā)動機一臺、轉子式機油泵，工具一套。

實操教學過程：

1、由各組長進行組織：要求每個同學都能在發(fā)動機中準確的找出潤滑油流動經過的各個位置。

2、講述齒輪式機油泵與轉子式機油泵結構上的區(qū)別。

3、講述如何對機油泵進行檢測。

4、學生動手操作。

5、各小組進行評價與反饋。

本課內容小結：1、2、3、4、拆卸發(fā)動機潤滑系統(tǒng)。熟悉潤滑油的流動路線。

對齒輪式與轉子式機油泵進行拆卸，清楚其結構與原理。對機油泵進行檢測的。

發(fā)動機機械模塊總復習

1、發(fā)動機傳動帶與正時帶的區(qū)別、拆裝程序與檢查方法？

2、發(fā)動機四個沖程活塞的運動方向與進排氣門的開閉狀況？

3、齒輪式機油泵與轉子式機油泵的結構區(qū)別？

4、連桿的檢測項目？

5、氣門什么情況下有間隙、間隙在什么位置、氣門間隙的逐缸調整法與兩次調整法？

6、冷卻系統(tǒng)冷卻液的大小循環(huán)過程？

7、曲軸磨損檢測的項目？圓度與圓柱度如何求？

8、活塞環(huán)擴張器的作用？

9、外徑千分尺、游標卡尺的作用？

10、如何檢測凸輪軸的彎曲、軸向間隙、油膜間隙、凸輪與軸頸的磨損？

11、用什么方法檢測發(fā)動機缸體與缸蓋的泄漏？

12、汽缸與汽缸套的區(qū)別？

13、量缸表（內徑百分表）的組成與作用、如何使用？

14、節(jié)溫器的作用與工作原理？

15、如何檢測活塞的油膜間隙、活塞環(huán)的端口間隙與環(huán)槽（側隙）間隙？

16、如何檢測機油的量與質量？如何檢測機油壓力？

17、如何檢測汽缸壓力（汽缸壓力檢測的步驟）？

18、如何沖洗散熱器？

19、如何進行氣門密封的檢測？ 20、發(fā)動機潤滑油的流動路線。

21、如何進行汽缸磨損的檢測？如何求汽缸的圓度與圓柱度？

22、如何使用氣門彈簧壓縮器正確拆卸氣門組件？

23、用什么量具檢測曲軸的彎曲？用什么量具檢測曲軸軸頸的磨損？

24、如何檢測缸體與缸蓋的密封面（平面變形的檢測）？

25、凸輪軸的組成。

26、有哪些因素會造成汽缸的磨損？

27、如何對節(jié)溫器進行檢測？

28、如何檢測曲軸與凸輪軸軸頸的油膜間隙？

29、如何檢測冷卻液的量與質量？ 30、水泵的作用與泵水原理。

31、支架百分表的作用。

32、刀形尺的作用？厚薄規(guī)（塞規(guī)）的作用？

33、缸蓋、缸體、油底殼分別在發(fā)動機什么位置？

34、氣門的檢測有哪些項目？

35、氣門彈簧的檢測有哪些項目？

36、什么叫發(fā)動機的配氣相位？

37、如何測量活塞的直徑（檢測活塞的什么位置）？

38、發(fā)動機總成更換前先做什么工作？

39、曲軸的結構（組成、各部位的連接關系）。

第四篇：發(fā)動機原理—教案

【發(fā)動機原理】教案

教材: 《汽車發(fā)動機原理》

張志沛 主編

大連海運學院出版社

長安大學

汽車學院機電與動力研究所

目 錄

緒 論----------------------------

第一章 發(fā)動機工作循環(huán)及性能指標--------------------------

§1-1 發(fā)動機理想循環(huán)概述---------------------------

5§1-2 發(fā)動機實際循環(huán)熱量

這部分熱量雖然在膨脹過程中還可能會釋放出來，但由于活塞已接近下止

點，做功效果變差，熱效率下降。二 傳熱、流動損失

（一）傳熱損失

理論上: 壓縮、膨脹過程為絕熱過程。

實際上: 大量熱量通過汽缸壁傳給冷卻水或空氣。

傳熱損失是發(fā)動機中的最大損失，占總損失量的30%以上。因此，許多研

究者致力于開發(fā)絕熱發(fā)動機。

（二）流動損失

理論上: 閉口系統(tǒng)，沒有氣體流動損失。

實際上: 進、排氣節(jié)流沿程損失，缸內進氣、擠壓、燃燒渦流損失。三 換氣損失

理論上: 忽略進、排氣過程。

實際上: 進、排氣門提前開啟，遲后關閉。而且有流動阻力。

換氣損失中逆向循環(huán)所包圍的面積為泵氣損失。泵氣損失包含在換氣損失

之中。四 時間損失

理論上: 定容加熱瞬間完成，定壓加熱速度與活塞運行速度密切配合。

實際上: 燃燒需要時間。五 補燃損失

理論上: 加熱瞬間停止，膨脹過程無加熱。

實際上: 雖然大部分（80%以上）燃料在燃燒過程中燃燒掉，但仍有小部分燃

料會拖到膨脹線上才燃燒，做功效果變差，熱效率下降。六 泄漏損失

理論上: 閉口系統(tǒng)，無泄漏。

實際上: 活塞氣環(huán)不會100%嚴密密封，總會有些氣體竄到曲軸箱中，造

成損失。

§1-3 熱平衡

總熱量: QT = GT hu 分別轉化為 一 有效功的熱量 QE

Qe?36.?103Ne [ kJ/h ]（1 kw/h = 36.?103 kJ）

只有這部分熱量做了功，是有用的，所以希望越大越好。一般

柴油機: 30～40% ； 汽油機: 20～30%。

Qe令 qe?QT二 傳遞給冷卻介質的熱量 QS

QS?GScS(t2?t1)其中Gs－發(fā)動機冷卻介質的每小時流量 [ kg/h ] cs－冷卻介質比熱 [ kJ/kg·℃ ] t1，t2 －冷卻介質的進、出口溫度 [℃]

三 廢氣帶走的熱量QR

QSqs?QT

QR?(Gr?Gk)(cprt2?cpt1)其中Gr－燃料量 [ kg/h ] Gk－空氣量 [ kg/h ] cpr－廢氣比熱 [ kJ/kg·℃ ] cp－空氣比熱 [ kJ/kg·℃ ] t1，t2 －進、排氣溫度 [℃]

四 燃料不完全燃燒的熱損失QB QRqr?QE

QB?QT(1??r)其中?r－燃料效率

五 其它熱量損失QL

QB qb?QTQL?QT?(QE?QS?QR?QB)

發(fā)動機熱平衡方程式: qe

§1-4 指示指標

ql?qt?(qe?qs?qr?qb)

?qs?qr?qb?ql?1

p-V圖 p-φ圖

發(fā)動機性能指標: 指示指標，有效指標

指示指標: 以工質在汽缸內對活塞做功為基礎，評價工作循環(huán)的質量。有效指標: 以曲軸上得到的凈功率為基礎，評價整機性能。

示功圖: 發(fā)動機缸內壓力p隨汽缸容積V（p-V圖）或曲軸轉角?（p-?圖）變化的圖示。

一 指示功和平均指示壓力

（一）指示功Wi

一個循環(huán)工質對活塞所做的有用功。

應該：非增壓：Fi?F1?F2 增壓：Fi?F1?F2 因為: F2不容易測量, 實際將F2歸到機械損失中考慮。所以: Fi?F1

Wi?Fi?a?b 其中 a,b － 橫、縱座標比例尺

指示功大，說明 ○汽缸工作容積大 ○熱功轉換有效程度大。為突出后

者，比較不同大小發(fā)動機的熱功轉換有效程度，引入平均有效壓力的概念。

（二）平均指示壓力pi

單位汽缸工作容積所做的指示功。

Wi pi?（假想參數）

Vh 其中Vh－每缸工作容積。

pi,柴 pi,汽?686～981 [ kpa ] ?784～1180 [ kpa ]

二 指示功率Ni

單位時間所做的指示功。

若: 缸數i，每缸工作容積Vh [ m ]，沖程數 ?，平均指示壓力 pi[ pa ]，轉速 n [ r/min ]。則

3n2piVhin Ni?Wi?i? [ w ] ??60?30?piVhin ??10?3 [ kw ]

30? 若: 每缸工作容積Vh [ L ]，平均指示壓力 pi[ bar ]。則

piVhin Ni? [ kw ]

300?

三 指示比油耗和指示熱效率

（一）指示比油耗gi

單位指示功率的耗油量。

GT gi??103 [ g/kw·h ]

Ni GT－每小時耗油量 [ kg/h ]

（二）指示熱效率?i

Wi ?i?

Qi Qi－做Wi指示功所消耗的熱量。

36.?106 ?i?

gihu hu－燃料的低熱值。

?i,柴?0.43～0.50 gi,柴=170～200 [ g/kw·h ] ?i,汽?0.25～0.40 gi,汽=230～340 [ g/kw·h ]

§1-5 有效指標

一 有效功率和機械損失功率

（一）有效功率Ne

單位時間所做的有效功。

peVhin Ne??10?3 [ kw ]

30? 其中 pe－平均有效壓力。

（二）機械損失功率Nm

發(fā)動機內部損耗的功率。

機械損失包括: 發(fā)動機內部摩擦損失；驅動附件損耗，如: 機油泵、燃油泵、掃氣泵、冷卻水泵、風扇、配氣機構；和泵氣損失等。

pmVhin Nm??10?3 [ kw ]

30? Ne?Ni?Nm

其中 pm－平均機械損失壓力。

二 有效扭矩Me

功率輸出軸輸出的扭矩。

2?n Ne?Me? [ w ]

602?n ?Me? [ kw ]

360?10Men ? [ kw ] 9550

三平均有效壓力pe

單位汽缸工作容積所做的有效功。

peVhin 由于 Ne??10?3 [ kw ]

30?piVhin Ni??10?3 [ kw ]

30?peNe 所以

pe?pi?pm ?piNi

Me? pe?314 [ kpa ].Vhi pe?Me

pe,柴?588～883 [ kpa ] pe,汽?588～981 [ kpa ]

四 升功率和比重量

（一）升功率Nl

單位汽缸工作容積所發(fā)出的功率。

Ne Nl?

iVhpen ??10?3 [ kw/l ] 30?

（二）比重量Ge

發(fā)動機凈重量G與所發(fā)出有效功率Ne的比值。

G Ge? [ kg/kw ]

Ne Nl?，Ge? ? 發(fā)動機強化程度高。

Nl,車柴?11～26 [ kw/l ] Ge,車柴?4～9 [ kg/kw ] Nl,拖柴?9～15 [ kw/l ] Ge,拖柴?5.5～16 [ kg/kw ] Nl,汽?22～55 [kw/l ] Ge,汽?1.35～4 [ kg/kw ] 可見，汽油機的強化程度要比柴油機的高。

五 有效比油耗和有效熱效率

（一）有效比油耗ge

單位有效功率的耗油量。

GT ge??103 [ g/kw·h ]

Ne GT－每小時耗油量 [ kg/h ]

（二）有效熱效率?e

We ?e?

Qe Qe－做We有效功所消耗的熱量。

3.6?106 ?e?

gehu ?e,柴 ?e,汽?0.30～0.40 ge,柴=218～285 [ g/kw·h ] ?0.20～0.30 ge,汽=285～380 [ g/kw·h ] 由此可見，柴油機的熱效率比汽油機的高，經濟性比汽油機好。

§1-6 機械損失 一 機械效率?m

對于不同類型的發(fā)動機，絕對損失大的，其相對損失卻不一定也大。必須有

一個衡量標準，故引進機械效率的概念。

有效功率與指示功率的比值。

NepeNmpm ?m? ??1??1?NipiNipi Ne?Ni??m? 性能好，所以應盡量提高?m。

?m,柴?0.7～0.85 ?m,汽?0.7～0.9

二 機械損失的測定

（一）倒拖法－只能在電力測功機上試驗

在壓縮比不很高的汽油機上得到廣泛應用。

發(fā)動機與電力測功機相連。起動發(fā)動機，冷卻水溫度、機油溫度達正常值。然后使發(fā)動機在給定工況下穩(wěn)定運轉。切斷發(fā)動機的供油（Ni?0,pi?0）。

將電力測功機轉換為電動機使用，在給定轉速下倒拖發(fā)動機，并維持冷卻水溫度和機油溫度不變。由于此時Nm??Ne，因此從電力測功機上所測得的倒拖功率Ne即為發(fā)動機在該工況下的機械損失功率Nm。

（二）滅缸法－僅適用于多缸機

當發(fā)動機調整到以給定工況穩(wěn)定運轉后，先測出整個發(fā)動機的有效功率Ne。之后，在柴油機油門拉桿或齒條位置、或汽油機節(jié)氣門開度固定不動的情況下，停止向某一汽缸供油或點火。調整測功機，使發(fā)動機恢復到原來的轉速，重新測定有效功率Ne,1（其余五個汽缸的有效功率），Ne,1必然小于Ne（一缸熄火），兩者之差即為滅掉缸的指示功率Ni,1?Ne?Ne,1。因為Ni,1?Ni?Ni,x?1?(Ne?Nm)?(Ne,1?Nm,1)?Ne?Ne,1。逐次滅缸，則整臺發(fā)動機的指示功率為Nii?1 如果各缸負荷均勻，則僅測一個缸，即滅火一次即可，Ni 其它還有示功圖法，油耗線法等。

三 影響機械效率的因素

??(Ne?Ne,i)x，其中x為總缸數。

x?x(Ne?Ne,1)。這樣，整個發(fā)動機的機械損失功率為Nm?Ni?Ne，機械效率為?m?Ne/Ni。(一)轉速

其中cm－活塞平均運行速度。

pm與cm幾乎呈直線關系。?m與n似呈二次方關系。n? ? □ 慣性力? ? 活塞對缸壁的側壓力? ? 軸承負荷?

□ 各摩擦副相對速度? ? 摩擦損失?

□ 泵氣損失?，驅動附件損耗?

? pm? ? ?m?

若要提高轉速來強化發(fā)動機，則?m將成為主要障礙之一。

（二）負荷

發(fā)動機的負荷 □ 柴油機: 油門拉桿或齒條位置

□ 汽油機: 節(jié)氣門開度

轉速n一定，負荷? 時，發(fā)動機燃燒劇烈程度?，平均指示壓力pi?；而由于轉速不變，pm平均機械損失壓力pm基本保持不變。則?m?1??，機械效率下降。

pi? 當發(fā)動機怠速運轉時，有效功率Ne?0，指示功率Ni全部用來克服機械損失功率Nm。即Ni?Nm，因此，?m?0。

由于車用柴油機普遍在高轉速、較低負荷下工作，機械效率下降嚴重。因此，機械效率對于車用柴油機尤為重要。

（三）潤滑油品質和冷卻水溫度

潤滑油粘度影響潤滑效果

潤滑油溫度影響潤滑油粘度

冷卻水溫度影響潤滑油溫度

即冷卻水、潤滑油溫度通過潤滑油粘度間接影響潤滑效果。潤滑油粘度（牌號）?；冷卻水溫度? ? 潤滑油溫度? ? 潤滑油粘度?

? 潤滑效果? ? 摩擦? ? Nm,pm? ? ?m? 潤滑油粘度（牌號）??；冷卻水溫度?? ? 潤滑油溫度?? ? 潤滑油粘度??

油膜破裂趨勢?? ? 摩擦?? ? Nm,pm?? ? ?m?? 潤滑油中雜質? ? 摩擦? ? Nm,pm? ? ?m?

要求: 定期保養(yǎng)、清洗機油濾清器，5000～10000公里換機油。

§1-7 燃燒熱化學 一 燃料的完全燃燒

（一）理論空氣量L0 目的: 1 kg燃料完全燃燒所需要的空氣量L0

汽油: gC2 已知條件: 1 kg燃料中所含gC kg 碳，gH kg 氫氣，gO kg氧氣

?0855.[ kg/kg ]，gH?0145.[ kg/kg ]，gO?0 [ kg/kg ] 柴油: gC?087 [ kg/kg ].[ kg/kg ]，gH?0126.[ kgkg ]，gO?0004.3 化學反應方程式

C?O2?CO2 H2?O2?H2O 需要總的O2量

C?O2?CO2 H2?1O22?H2O 1 kmol 1 kmol 1 kmol 1 kmol kmol 1 kmol

21111 1 kg kmol kmol 1 kg kmol kmol 121242

gHgHgCgC gC kg kmol kmol gH kg kmol

4212125 燃料中所含的O2量

gO gO [ kg ] = [ kmol ]

326 所需空氣中的O2量 = 總的O2量－燃料中所含的O2量 所需空氣量（目的）（1）kmol 空氣中氧氣成分約占21%，所以

kmol 1gCgHgO(??)[ kmol/kg ] L0?0.2112432（2）kg 空氣的折合分子量為28.95，即 1 kmol 空氣 = 28.95 kg 空氣，所以

28.95gCgHgO(??)[ kg/kg ] L0?0.21124323（3）m 1 kmol 空氣 = 22.4 m 空氣，所以

22.4gCgHgO(??)[m3/kg ] L0?0.2112432

（二）過量空氣系數和空燃比 1 過量空氣系數 ?

L ??

L0燃燒1kg燃料實際供給的空氣量 ?

完全燃燒1kg燃料理論上所需要的空氣量 表示混合氣的濃稀程度。? 大 ? 混合氣稀；? 小 ? 混合氣濃

一般，柴油機: ? > 1；汽油機: ? ? 1。2 空燃比 A/F A/F??L0

空氣量 ?

燃料量 表示混合氣的濃稀程度。A/F 大 ? 混合氣稀；A/F 小 ? 混合氣濃

（三）分子變更系數 1 理論分子變更系數 ?0

M2 ?0?

M1燃燒后工質的摩爾數 ?

燃燒前工質的摩爾數 ?0? ? 容積變化大 ? 膨脹做功好 ? ?t?（1）完全燃燒: gHgO?432 ?0?1??L0（2）不完全燃燒:

gHgO0.21(1??)L0??432 ?0?1??L02 實際分子變更系數 ?

M2?Mr?0?r ?? ?M1?Mr1?r 其中Mr－1 kg 燃料燃燒后殘余廢氣的摩爾數。r?Mr/?L0－殘余廢氣系數。

二 燃料的不完全燃燒第五章 發(fā)動機噪聲及排放污染

噪聲: 汽車的主要噪聲源 — 發(fā)動機。

汽油機的主要噪聲源 — 風扇噪聲和配氣機構噪聲。

柴油機的主要噪聲源 — 燃燒噪聲。

柴油機的噪聲比汽油機的大。

排放: 汽油機的CO、NOx和HC排放比柴油機的多，柴油機的炭粒排放比汽油機的多。

§5-1 發(fā)動機噪聲污染及防治

GB規(guī)定: 城市噪聲聲壓級白天 — Lp ? 42 [ dB ]，夜間 — Lp ? 37 [ dB ]。一 噪聲的評價指標

（一）噪聲的物理參數 1 聲壓 p 聲波通過介質時，波峰處的壓力升高量 [ pa ]。2 聲壓級 Lp — 無因次參數

p Lp?20lg [ dB ]

p0其中p0 — 1000 [ Hz ]時的基準聲壓，即聽閥聲壓，p0?5?2?10?5 [ pa ]。

人耳能聽到的聽閥聲壓?2?10 [ pa ]，產生疼痛的痛閥聲壓 = 20 [ pa ]。相差100萬倍左右。3 聲強 I 單位時間、單位面積上通過的聲能 [ W/m ]。4 聲強級 LI — 無因次參數

2I LI?10lg [ dB ]

I0其中I0 — 1000 [ Hz ]時的基準聲強，L0?10?12 [ W/m2 ]。聲功率 W 聲源在單位時間內所輻射的總能量 [ W ]。W??sInds

其中S — 包圍聲源的封閉面面積；In — 聲強在微元面積ds法線方向的分量。

（1）在自由場中，聲波球面輻射，則 I球?W4?r2?W [ W/m ]

2（2）在開闊地面上，聲波半球面輻射，則 I半球2?r2 [ W/m ] 聲功率級 Lw — 無因次參數

W Lw?10lg [ dB ]

W0?10?12 [ W ]。

聲壓級 Lp，聲強級 LI和聲功率級 Lw的范圍均為 0～120 [ dB ]。其中W0 — 基準聲功率，W07 頻率與頻帶

人耳能聽到的聲音頻率范圍為20～20,000 [ Hz ]。

將其分為若干個頻率段 — 頻帶或頻程。

常用倍頻程和1/3頻程。

倍頻程的中心頻率 — 31.5，63，125，250，500，1000，2000，4000，8000，16000?

中心頻率f中，上限頻率f上和下限頻率f下的關系為

1f中； f上?2f下。

f上?2f中； f下?2 頻譜圖 — 橫坐標: 頻率（頻帶），縱坐標: 聲壓級 Lp，聲強級 LI或聲功率級 Lw。

（二）主觀評價 — 響度級

即使聲壓級相同，而頻率不同，人耳所感受到的聲音響度就會不同，主觀評價參數 — 響度級 [ 方 ]（[ phon ]）。

以1000 [ Hz ] 的純音為基準聲音，當某噪聲的響度與某聲壓級的純音響度相同時，則該純音的聲壓級 [ dB ] 即為該噪聲的響度級 [ phon ]。

如圖的ISO等響曲線由大量試驗得出 100 Hz以下的噪聲，雖然聲壓級 [ dB ] 較高，但響度級 [ phon ]卻低，人耳不敏感。

低頻、低聲壓級 [ dB ] 的噪聲，人耳聽不到。同一聲壓級 [ dB ]下，人耳對頻率為3000～4000 Hz的噪聲（波谷）最為敏感，其響度級 [ phon ] 最高。聲壓級高于100 [ dB ] 時，等響曲線平緩，響度級 [ phon ] 僅與聲壓級 [ dB ] 有關，而與頻率 [ Hz ] 幾乎無關。說明對于高 [ dB ] 的噪聲，人耳已分辨不

出高、低頻了。

二 發(fā)動機噪聲分析

（一）車輛噪聲源 與發(fā)動機轉速n有關的噪聲源

進、排氣噪聲；旋轉件噪聲 — 風扇，空氣壓縮機，發(fā)電機和空調等。2 與車速有關的噪聲源

傳動噪聲 — 變速器，傳動軸等；空氣動力噪聲 — 輪胎噪聲，車體噪聲等。

（二）發(fā)動機噪聲源 — 主要噪聲源 1 直接傳向大氣的噪聲源

進、排氣噪聲和風扇噪聲等 — 屬于空氣動力噪聲。2 發(fā)動機表面輻射噪聲源

由發(fā)動機零部件的機械振動引起。?p（1）燃燒噪聲 — ?，pmax?，還與發(fā)動機零部件的強度、剛度有關。

??（2）機械噪聲 — 發(fā)動機零部件之間的間隙撞擊和零部件彈性變形，導致零部

件振動引起。

三 發(fā)動機噪聲的防治

（一）降低燃燒噪聲

?p1 采用油膜蒸發(fā)型混合氣形成方式 — M過程 ? ?，pmax?。

???p2 盡量使噴油先緩后急 — 推遲噴油開始時刻 ? ?，pmax?。

??3 使用十六烷值高的燃料 ? ?i?。

（二）加強結構強度

加固主軸承，多加和加固加強筋。

（三）采用隔聲罩殼

材料: 鋼板、玻璃纖維和其它消聲材料。

部位: 曲軸箱側壁和排氣總管。

（四）采用排氣消聲器

排氣消聲器 — 聲濾波器，隨頻率變化。阻性消聲器 — 主要用于小轎車

聲學性能主要取決于聲吸收構造和材料的流動阻力。降低噪聲的頻帶較廣。2 抗性消聲器 — 主要用于載貨汽車

聲學性能主要取決于消聲器的幾何形狀，造成排氣聲能阻抗失配。阻抗失配使部分聲能在消聲器內來回反射震阻礙向外輻射。3 阻抗復合式消聲器 — 用于各種汽車

以抗性消聲器為基礎，同時采用吸聲材料，可使排氣噪聲大幅度降低。

（五）低噪聲發(fā)動機設計

在滿足基本性能的前提下，按降聲原理設計結構參數。

§5-2 發(fā)動機排放污染及防治 一 發(fā)動機的污染源

（一）排氣污染 — 占發(fā)動機總污染量的65～85% 1 一氧化碳 CO 2 氮氧化合物 NOx 碳氫化合物 HC 4 燃料液滴和炭粒 5 各類鉛、硫化合物

（二）曲軸箱通風污染 — 占發(fā)動機總污染量的20%左右

主要是碳氫化合物 HC。

（三）汽油箱通風污染 — 占發(fā)動機總污染量的5%左右

主要是碳氫化合物 HC。

（四）化油器浮子室及油泵接頭處的泄漏污染 — 占發(fā)動機總污染量的 5～10% 主要是碳氫化合物 HC。

（五）含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染

本課程只討論第一項 — 發(fā)動機的排氣污染。

二 發(fā)動機排放污染物的形成、危害和防治

（一）一氧化碳 CO 1 形成

C + O ? CO [ + O ] ? CO2 [ 中間產物 ] 產生的原因是缺氧。

汽油機上 — ? < 1 的濃混合氣；

柴油機上 — ? > 1，但局部過濃的混合氣。2 危害

煤氣中毒 — 人體血液中的血紅素對CO的親和力比對O2的高，引起含CO的血紅素所占比例增高，造成人體缺氧窒息。3 防治

（1）稀薄燃燒與高能點火

使混合氣的 ??，而又能夠正常燃燒。（2）縮小燃燒室的激冷區(qū)

激冷區(qū) — 燃燒室中由兩個以上冷表面構成的狹窄空間，如擠氣間隙。

激冷效應 — 靠近激冷區(qū)的可燃混合氣，熱損失過多而不能著火。

縮小燃燒室的激冷區(qū) ? 燃燒易于完全 ? CO?。

（二）氮氧化合物 NOx 1 形成

（1）燃燒溫度高（2）高溫持續(xù)時間長

（3）火焰前鋒面中氧氣的濃度高

產生的原因是高溫。2 危害

（1）與肺中的水蒸汽粘合而形成稀硝酸，引起肺水腫和肺氣流阻力明顯上升。（2）與HC反應生成光化學過氧化物，是光化學煙霧的主要成分。3 防治

（1）降低壓縮比 ? ? 缸內溫度? ? NOx?。（2）減小點火提前角 ? ? 缸內溫度? ? NOx?。（3）廢氣再循環(huán)，缸內噴水，采用乳化油，?? 或 ?? ? 缸內溫度? ? NOx?。（4）分層燃燒 ? 降低混合氣的均勻性 ? 缸內溫度? ? NOx?。

（5）加強燃燒室內氣流運動?混合氣混合、燃燒迅速?高溫持續(xù)時間??NOx?。

（三）碳氫化合物 HC 1 形成

（1）局部混合氣過濃或過稀使氧化反應減慢，熱損失相對增加，不能著火。（2）某微小單元的混合氣面容比大，熱損失大，不能著火。（3）激冷效應。2 危害

（1）3.4苯并芘 — 致癌物質。

（2）苯甲醛和丙烯醛 — 強烈刺激眼睛和呼吸器官。（3）光化學煙霧的主要成分。3 防治

（1）降低壓縮比 ? ? 膨脹沖程中燃燒室壁面溫度和排氣溫度? ? HC?。（2）改善燃燒室形狀，降低面容比 ? 散熱損失? ? HC?。（3）稀薄燃燒與高能點火 ? 燃燒完全程度? ? HC?。

（4）減小點火提前角 ? ? HC在膨脹和排氣沖程中燃燒掉。（5）縮小燃燒室的激冷區(qū) ? 燃燒易于完全 ? HC?。

（6）加強燃燒室內氣流運動 ? 混合氣混合、燃燒完全 ? HC?。

（7）曲軸箱強制通風

HC — 空氣濾清器 ? 進氣管 ? 缸內再燃燒。

（四）燃料液滴和炭粒 1 燃料液滴

柴油機冷起動或低負荷運行時冒藍、白煙。藍、白煙之間沒有嚴格的成分差異，均為燃料液滴或水蒸汽，只是微粒的直徑不同而對光線的反射不同而已。2 炭粒

柴油機高負荷運行時冒黑煙。

（1）形成

缺氧，致使燃燒中間產物C-C，H-C裂化，再聚合成炭粒。

柴油機緩燃期中形成最多。（2）危害

A 燃燒不完全 ? 經濟性?，動力性?。B 污染大氣。

C 炭粒沉積在活塞、燃燒室和排氣門等零件表面，使運動件摩擦損失增大，甚

至卡死。（3）防治

A 稀薄燃燒與高能點火 ? 燃燒完全程度? ? 炭粒?。B 改善霧化質量 ? 混合氣混合、燃燒完全 ? 炭粒?。C 加強燃燒室內氣流運動 ? 混合氣混合、燃燒完全 ? 炭粒?。D 改進發(fā)動機的結構和使用，加速混合氣形成，提高燃燒速率。

E 采用乳化油 ? 缸內溫度? ? 中間產物的熱裂反應明顯減少。F 加入消煙添加劑 — 鋇鹽，但有毒。G 后期處理

小顆粒的炭粒經過靜電、過飽和水蒸汽、超聲波而聚合成較大顆粒的炭粒，再通過除塵過濾器予以凈化。

（一）? ? 1－汽油機 假設燃料中的C 燃燒全部生成了CO和CO2。其中CO是中間產物，即不完

全燃燒產物。CO2是最終產物，即完全燃燒產物。

gC2 化學反應方程式

?gCO?gCO2 C?O2?CO

C?O2 H23 需要總的O2量

?CO2

?1O2?H2O 21O2?CO C?O2?CO

2C?2gCO2gCO2gCOgCO kmol kmol gCO kg kmol gCO kg

224121212gC?gCO2gCO kmol kmol gCO kg

1224 H2 kmol ?1O22?H2O

kmol gH kmol 24 燃料中所含的O2量 gHgH kg 4gO gO [ kg ] = [ kmol ]

325 空氣中的O2量 = 總的O2量－燃料中所含的O2量

gCO2gHgO1 0.21?L0?(gC?gCO2)???2412432gCgHgOgCgCO2 0.21?L0?(??)??124322424gCgCO21gCgHgO ?0.21L0??[L0?(??)]

24240.2112432所以 gCO?24?021.L0(1??)

gCO?gC?24?0.21L0(1??)gC?gCO?gCO 分析

（1）當L?L0時，? = 1，A/F?L0

gCO2?gC

gCO?0,gCO2?gC（2）?? ? gCO?0,（3）?? ? 使gC?gCO時

gCO?0，C全部生成CO。此時的過量空氣系數稱為臨界?值。記為?cr。

gC 所以 ?cr?1?

24?0.21L0（4）??? ? ???cr

此時理論上gC?gCO，析出炭粒。

一般柴油機的?cr?0.6～0.72。

（二）? > 1－柴油機

混合氣混合不均勻，局部過濃或過稀，造成燃燒不完全。缸內情況十分復雜。

三 燃料和可燃混合氣的熱值

（一）燃料的熱值

kg 燃料完全燃燒所產生的熱量 [ kJ ]。

加入水的汽化潛熱的熱值－高熱值

不加入水的汽化潛熱的熱值－低熱值 hu

發(fā)動機缸內高溫，水只能以氣態(tài)存在，故應取不加入水的汽化潛熱的熱值，即低熱值。

汽油: hu?44100 [ kJ/kg ]；柴油: hu?42500 [ kJ/kg ]

（二）可燃混合氣的熱值

hu Hu? [ kJ/kmol ]

M1

§1-8 發(fā)動機混合氣的著火和燃燒方式 P 一 混合氣的著火

（一）柴油機－低溫多級自燃 1 t1階段－混合階段

在壓縮過程終了時，燃料噴入汽缸內形成 可燃混合氣。燃料遇到溫度較高的空氣，開始 氧化，但速度緩慢，示功圖上的壓縮線沒有明 顯的變化。混合階段，為著火做準備。2 t2階段－第一級反應

燃燒的實質是燃料的氧化反應，當反應速 度很快時，火焰就會出現。經過t1時間后，反

應加劇，出現冷火焰，缸內壓力超過壓縮壓力。在這一階段，反應生成醛類、過氧化物和一氧化碳等中間產物。要求混合氣較濃，? = 0.4～0.5。3 t3階段－第二級反應

溫度、壓力升高較大，產生許多化學反應的活性中心，出現藍火焰。混合氣稀得多，?略小于1。t1?t2?t3時間后－第三級反應

活性中心劇增，化學反應加速，熱積累劇烈，發(fā)生爆炸，出現熱火焰。混合氣更稀，? ? 1。

t1?t2?t3－著火延遲期

（二）汽油機－高溫單級點燃 壓縮的是燃料與空氣的混合氣體, 在此過程中, 已經進行了一些化學反應。火花點火, 局部溫度高達20000℃以上, 該處燃料分子直接分裂成大量的自由原子與自由基, 迅速反應出現熱火焰, 瞬間擴大到整個燃燒室內。所以, 汽油機著火過程：

壓縮混合氣 ? 點火（經短暫著火延遲期）? 熱火焰

三 燃燒方式

（一）同時爆炸燃燒

取某一部分為系統(tǒng), 著火前后整個系統(tǒng)各個部分的相完全均勻一致。即相只隨 t（時間）座標變化, 而不隨 x（位移）座標變化, 為單相系, 均勻系。

柴油機上, 由于混合氣分配不是十分均勻, 總有某一部分混合氣最先著火（一般在噴油嘴附近）, 取這一部分為系統(tǒng), 則系統(tǒng)內實現的就是同時爆炸燃燒。

汽油機上, 由于火焰有傳播速度（雖然很快, 但相對同時爆炸燃燒卻很小）, 傳播逐次進行, 故顯然不是同時爆炸燃燒。但火花塞間隙處的少量混合氣在電火花作用下, 可實現同時爆炸燃燒，從而形成火焰中心。

（二）逐漸爆炸燃燒 汽油機－火焰?zhèn)鞑ァ上嘞担旌蠚庀啵ㄎ慈紖^(qū)），燃燒產物相（已燃區(qū)）。

加熱從火花塞開始，緊靠火花塞的那一部分混合氣首先被加熱, 使氧化或活性中心增多, 發(fā)生燃燒。燃燒又加熱下一層??, 一層一層傳播。燃燒主要在火焰前鋒面內進行。火焰前鋒面前方的未燃區(qū)中是混合氣，火焰前鋒面后方的已燃區(qū)中為燃燒產物和一小部分在火焰前鋒面中沒有燃燒掉的燃料繼續(xù)燃燒。

（三）擴散燃燒

柴油機的燃燒方式, 三相－燃料相, 空氣相, 燃燒產物相。

柴油燃點比汽油低, 但在日常生活中汽油卻比柴油易燃, 原因就在于汽油的揮發(fā)性好, 油與空氣形成混合氣較快, 物理準備過程已經就緒, 一點即燃。柴油機中燃燒的快慢卻主要取決于物理準備過程進行的快慢。油滴遇熱蒸發(fā)形成燃料蒸汽, 然后才能燃燒, 并非油滴與空氣接觸就可燃燒。為防止燃燒產物將油滴與空氣隔開, 將組織空氣相對于油滴的氣流運動, 將燃燒產物拋在后面。

發(fā)動機的換氣過程

燃燒是做功之本。

燃燒需要空氣與燃料。重量比 容積比

燃料 1 1 液態(tài)

空氣 15 1000 氣態(tài)

燃料受機械控制，容易加入。而汽缸容積就那么大，要想多加空氣就要困難得多。因此，對發(fā)動機換氣過程的研究就顯得尤為重要了。

§2-1 四沖程發(fā)動機的換氣過程 一 配氣定時

與工程熱力學中介紹的不同, 進排 氣門的開啟、關閉也需要時間, 故

在下止點前排氣－排氣提前角40?～80? 在上止點后關閉－排氣遲閉角10?～35? 在上止點前吸氣－進氣提前角 0?～40? 在下止點后關閉－進氣遲閉角40?～80? 進氣提前角+排氣遲閉角－氣門疊開角

二 換氣過程

（一）排氣過程 1 自由排氣階段 A 排開 p >>p’ ? p = p’ 靠缸內壓力將氣體擠出氣缸，其中 p－缸內壓力, p’－排氣管內壓力。2 強制排氣階段 B p = p’ ? p ? p’

靠活塞上行將廢氣擠出氣缸。3 超臨界排氣 C 排開 ? p = 1.9 p’

在氣閥最小截面處, 氣體流速等于該地音速

a?kRT m/s。其流量與壓差（pp’）。

（二）進氣過程和氣門疊開角

由于節(jié)流作用, 缸內產生負壓；（p0?p）使新鮮介質進入缸內。

氣閥疊開角：非增壓：20?～60? CA。

太大（引起）? 廢氣回流進氣道。

太小 ? 掃氣作用不明顯。

增壓：110?～140? CA。

進氣管p?, 掃氣明顯, 氣閥疊開角可以增大很多。如6135 型高柴：非增壓：40?, 增壓：124?。掃氣的作用： 清除廢氣, 增加氣缸內的新鮮充量。2 降低排氣溫度。3 降低熱負荷最嚴重處（如氣閥、活塞等）的溫度。

三 換氣損失

理論循環(huán)換氣功與實際循環(huán)換氣功之差。

如圖：換氣損失功－X+（Y+W）, 其中（W+Y）

為排氣損失功，X為進氣損失功。

（一）排氣損失功Y

W是因排氣門提前開啟而損失的膨脹功, 稱為自由排氣損失。Y是活塞作用在廢氣上的推出功, 稱為強制排氣損失功。

排氣提前角? ? W?，Y?。

綜合效果, 要求（Y+W）?, 故（W+Y）有一個最佳值（W+Y）min。對應排氣提前角亦有一個最佳值, n? ?（W+Y）min?。

（二）進氣損失功X

進氣損失功小于排氣損失功，即X < Y

（三）泵氣損失功（X+Y-D）

在實際示功圖中, 把（W+d）歸到指示功中考慮。而把泵氣損失功（X+Y-d）歸到機械損失中考慮。

§2-2 四沖程發(fā)動機的充氣效率

一 充氣效率

（一）定義

為比較不同大小、不同類型發(fā)動機的充氣品質和換氣過程的完善程度, 不受氣缸工作容積Vh 的影響, 引入充氣效率?v的概念。

由于有進氣阻力等因素的影響, 實際進入氣缸中的新鮮充量必然小于理論上進氣狀態(tài)下充滿工作容積的新鮮充量。二者之比稱為充氣效率?v, 即

實際進入汽缸的新鮮充量 ?v?

進氣狀態(tài)下充滿汽缸工作容積的新鮮充量?G?mV1 ?v???

?G0?m0Vh 其中：?G,?m,V1－實際充量的重量，質量和體積；

?G0,?m0,V1－理論充量的重量，質量和體積；

進氣狀態(tài)：非增壓：空氣濾清器后進氣管內的氣體狀態(tài), 通常取為當地的大氣

狀態(tài)。

增 壓：增壓器出口狀態(tài)。

嚴格地說，充氣效率應為

實際進入汽缸的新鮮充量 ?v?

以標準大氣狀態(tài)充滿汽缸工作容積的新鮮充量更合理。這樣，在后面將要講到的大氣修正中，不同的壓力和溫度下進氣量的比值就等于其充氣效率之比。否則，按照前頭的定義式，大氣溫度越高，充氣效率反而會越高，講起來似乎無法接受。而且也不具備可比性。

（二）實際測量 ?v?V1'Vh'

?'實際流量

理論流量3 其中：V1－實際測量 [ m/h ] ' VhVh[L]n??i??60?0.03Vhin[m3/h]

10002 充氣效率是衡量換氣過程進行得完善程度的重要指標。

柴油機 0.75～0.90 汽油機 0.70～0.85

二 充氣效率的分析式

充入汽缸的新鮮充量 = 缸內氣體的總質量－缸內殘余廢氣質量

（一）進氣門關閉時缸內氣體的總質量

ma?(Vc?Vh')?a

' 其中Vc－余隙容積；Vh－進氣門關閉時缸內工作容積；

?a－進氣終了缸內氣體密度。

（二）排氣門關閉時缸內殘余廢氣的質量

mr?Vr?r

（三）充入汽缸的新鮮充量

?vVh?0

（四）充氣效率的分析式 其中?0－大氣狀態(tài)下氣體密度。其中Vr－排氣門關閉時缸內容積；?r－排氣門關閉時缸內殘余廢氣密度。

?(Vc?Vh')?a?Vr?r

?m(Vc?Vh')?a?Vr?r? ?v?Vh?0?m0

Vc?Vh'Vr?a??rVcVc ?Vh?0Vc

Vh'Vh??e??－有效壓縮比；Vr?Vc。

其中1???－壓縮比；1?VcVc 一般?e?(08.)?。若假設?e??，有.～09??a??r ?v?

(??1)?0 帶入理想氣體狀態(tài)方程式，得

1T0?papr???

?v?????1p0?TaTr? 其中p0,T0－大氣壓力和溫度；pa,Ta－進氣終了時缸內的壓力和溫度；

pr,Tr－排氣終了時殘余廢氣的壓力和溫度。

pa?,Ta ?v的分析式為定性分析?v的影響因素提供了依據。

§2-3 影響充氣效率的各種因素 一 進氣終了壓力pa

（一）進氣阻力?pa

pa???v?；pr?,Tr???v?。

?pa? ? pa? ? ?v?

?p0??pa

?pa對pa的影響最大。進氣系統(tǒng)的沿程阻力和局部阻力均會使?pa增大。

（二）轉速

n ? ? ?pa?? ? pa? ? ?v?

（三）負荷

汽油機：負荷 ? ? 節(jié)氣們開度 ?（質調節(jié)）? ?pa? ? pa? ? ?v?

柴油機：負荷 ? ? 循環(huán)供油量 ?（量調節(jié)）（與?pa無關）? 熱負荷 ? ?Ta? ? ?v?（不大）

二 進氣終了溫度Ta

Ta??

（一）轉速

負荷一定：n? ?Ta???v?a???v?

?

綜合pa、Ta的影響，n ? ? ?v?。

（二）負荷

轉速一定：負荷 ? ? 熱負荷 ? ?Ta? ? ?v?

柴油機：進、排氣管分置。

避免排氣管對進氣管加熱，使Ta? ? ?v?

汽油機：進、排氣管同置。

雖然Ta? ? ?v?，但燃油受熱增發(fā)快，可以改善混合氣形成。

三 排氣終了壓力pr

pr? ? 殘余廢氣量? ??v?

pr ? 排氣門處的阻力 ? n，所以 n? ? pr? ? ?v?（影響較小）四 排氣終了溫度Tr

Tr? ? ?v? 五 壓縮比?

?? ? ?v?

?v公式僅為定性分析用的，是粗略的。還有許多因素未予考慮。如：壓力升高比?，絕熱指數k，進氣馬赫數Ma，熱傳輸和過量空氣系數?等。

§2-4 提高充氣效率的措施

減小進氣系統(tǒng)阻力。

沿程阻力，局部阻力（節(jié)流阻力）。

汽油機：空氣濾清器 ? 化油器 ? 進氣管 ? 進氣道 ? 進氣門

柴油機：空氣濾清器 ? 進氣管 ? 進氣道 ? 進氣門

一 減小流動阻力

（一）進氣門 1 進氣門直徑d進

進氣門流通面積?0.20～0.25 活塞頂面積 d進? ? pa? ? ?v?（影響大）

d排? ? pr? ? ?v?（影響小）

一般：d進 > d排 一般: 2 四氣門

流通面積f1? 40%左右。但結構復雜，造價較高。

f1?? ? ?v?? ? Ne??（可達30%），ge?? 3 氣門升程h h?，時面值? ? ?v? 4 閥頂過渡圓角R R?? ? f1? ? ?v?

R?? ? 流動阻力? ? ?v?

R應適中。

（二）進氣管 表面光潔度和流通面積

表面光潔度?，流通面積? ? 沿程阻力? ? ?v? 2 轉彎和節(jié)流阻力

轉彎半徑R?，截面突變? ? ?v? 3 截面形狀

考慮汽油機的霧化，蒸發(fā)，則

管壁面積? ? 沉積? ? 蒸發(fā)? ? 混合氣分配不均勻

截面形狀 圓形 矩形 D形

流動阻力 小 大 中

底部蒸發(fā) 小 中 大

柴油機不存在底部蒸發(fā)問題，故多采用流動阻力小的圓形進氣管。

（三）進氣道

轉彎半徑R?，表面光潔度?，各管口與墊片孔口對中 ? 流動阻力? ? ?v?

設計時還要考慮組織進氣渦流。

（四）空氣濾清器

通道面積?，除塵效果? ? 流動阻力? ? ?v?

經常清洗，更換紙芯。

（五）化油器

喉口截面積? ? 流動阻力? ? ?v?，但霧化效果?。

解決這對矛盾，采用雙喉口。小喉口：霧化；大喉口：進氣。

二 合理選擇配氣定時

（一）配氣定時的綜合評定 良好的充氣效率以保證發(fā)動機的動力性能。2 合適的充氣效率以適應發(fā)動機的扭矩特性。3 較小的換氣損失以適應發(fā)動機的經濟性能。必要的燃燒室掃氣以保證高溫零件的熱負荷得以適當降低，達到可靠運行。5 合適的排氣溫度。

調整：1，2－進氣遲閉角；3－排氣提前角；4，5－氣門疊開角

（二）進氣遲閉角?i n?? ? 氣流慣性 ? ? 缸內氣體易倒流進氣管 ? ?v? n?? ? 一部分氣體來不及進入汽缸 ? ?v? 3 ?i? ? 對應?v,max的n? 1 轉速n一定時，總有一個進氣遲閉角?i使得充氣效率?v為最大。

所以，高速發(fā)動機轉速大，要獲得好的充氣效率和動力性，進氣遲閉角應大

一些。n? ? ?i,最佳?

（三）排氣提前角?o

V1? ?o? ? ?? ? ?v?，??? 其中?－后期膨脹比。

V4? 考慮經濟性，在排氣損失最小的前提下，盡量減小排氣提前角。

（四）氣門疊開角?i,o

?i,o?? ? 缸內氣體易倒流進氣管；?i,o?? ? pr?，Ta?? ?v?

增壓發(fā)動機氣門疊開角應大一些。

§2-5 進氣管內的動態(tài)效應 一 現 象

195柴油機：進氣管長度L = 300 mm L = 1140 mm 氣體在進排氣管中有壓力波動現象，有效組織、利用壓力波動，可以提高充

氣效率。

進氣門開閉時：pi? ? pa? ? ?v?

排氣門開閉時：po ? ? pr? ? ?v?

動態(tài)效應與進排氣管的長度和直徑有關。

二 波的動態(tài)機理 ''

閉口端：進：壓縮波 ? 反射: 壓縮波 －同型波

進：膨脹波 ? 反射: 膨脹波 －同型波

開口端：進：壓縮波 ? 反射: 膨脹波 －異型波

進：膨脹波 ? 反射: 壓縮波 －異型波

三 進氣動態(tài)效應

（一）慣性效應

階段：進氣門開 ? 進氣門閉

? 膨脹波

? 壓縮波（進氣門閉）

（二）波動效應

階段：進氣門閉 ? 下一循環(huán)進氣門開

? 壓縮波

? 膨脹波

? 膨脹波

? 壓縮波（進氣門開）

壓力波動是周期性的。

a 壓力波固有頻率：f1? [ 1/s ] 其中a－進氣管內聲速。

4Lnn? 發(fā)動機吸氣頻率：f2? [ 1/s ]

60?2120f130a 令：q? ?f2nL 當q = 1，2，3? 時，進氣門開，則pa? ? ?v?。

當q = 1,2,3? 時，進氣門開，則pa? ? ?v?。

222

四 結 論 慣性效應（本循環(huán)），振幅大，衰減小。

波動效應（兩循環(huán)），振幅小，衰減大。高速發(fā)動機，進氣管短；低速發(fā)動機，進氣管長。3 進氣管直徑?? ? 流動阻力? ? 壓力波強度?

進氣管直徑?? ? 壓力波振幅? ? 壓力波強度? 4 多缸機上，進氣管應分支，且等長。避免急轉彎，則壓力波振幅不會衰減太大。排氣管需要膨脹波，則pr? ? 掃氣作用? ? ?v?

§2-6 單位時間充氣量與循環(huán)充氣量

單位時間充氣量 G [ kg/h ]，循環(huán)充氣量 ?G [ kg ]，則

n G??G??i?60 [ kg/h ] 2 n? ? G?，但n? ? pa? ? ?G?

G? ? 單位時間供油量g? ? 與功率Ne有關。

?G? ? 循環(huán)供油量?g? ? 與扭矩Me有關。

圖中虛線為不考慮進氣損失的G和?G曲線；

實際的G和?G曲線如圖中實線所示。

第三章 柴油機混合氣形成和燃燒

§3-1 柴油機混合氣形成 一 兩種基本形式

（一）空間霧化

將燃料噴在燃燒室空間使之成為霧狀，再利用空氣運動達到充分混合。

特點: 1 對燃料噴霧要求高（采用多孔噴嘴）? 燃燒易于完全，經濟性好。2 對空氣運動要求不高 ? 后期燃料易被早期燃燒產物包圍，高溫裂解

? 排氣冒煙。

?p3 但初期空間分布燃料多，燃燒迅速 ? ?，pmax? ? 工作粗暴。

??

（二）油膜蒸發(fā)（M過程）

空間霧化型混合氣蒸發(fā)方式要求將燃料盡量噴在燃燒室空間，而油膜蒸發(fā)型混合氣蒸發(fā)方式則有意將燃料噴在燃燒室壁面上，使之成為薄薄的一層油膜附著在燃燒室壁面上，只有一小部分燃料分布在燃燒室空間。經燃燒室壁面和燃燒加熱，邊蒸發(fā)，邊混合，邊燃燒。初期蒸發(fā)、燃燒慢，后期蒸發(fā)、燃燒迅速（先緩后急）。

特點: 1 對燃料噴霧要求不高（采用單、雙孔噴嘴），對空氣運動要求高。

?p2 放熱先緩后急 ? ?，pmax? ? 工作柔和，噪聲小，經濟性較好。

??3 但低速性能不好，冷起動困難。對進氣道、燃料供給系統(tǒng)和燃燒室結構參數

之間的配合要求很高，制造工藝要求嚴格。

二 燃料的噴霧

（一）噴霧的作用

只有當燃料與空氣充分接觸，形成可燃混合氣時，才有可能燃燒。接觸面積越大，可燃混合氣越多，燃燒越完善。

ml 油滴: 1 個，d = 9.7 mm，S = 245 mm

霧化: 2.99?10個，d = 40 ?m，S = 15.?10 mm

面積增大 5090 倍，燃燒反應機會大大增加。

（二）噴霧的形成 1 油束

燃油噴射 － 高壓、高速。

一級霧化－汽缸中空氣的動力作用將油束撕

裂成片、帶、泡或大顆粒的油滴。

二級霧化－空氣動力作用將片、帶、泡或大

顆粒的油滴再粉碎成細小的油滴。

油束中央速度高，但濃度也高，油滴集中，顆粒大。邊上油滴松散，顆粒小。但也有說法正 好相反，中央油滴速度高，顆粒小，邊上顆粒大。2 著火條件

濃度、溫度為著火的必要條件

中間油粒大, 濃度偏高。

外側混合氣形成快，物理準備快，但初期溫度不 高，化學準備沒有跟上。等溫度適合于著火了，油粒 又過分發(fā)散，也不會著火。要控制好濃度與溫度的進

2762程，使之正好配合，方可著火。

（三）噴霧特性 油束射程L

并不一定越大越好，這要根據混合氣形成的機理與燃燒室形狀具體分析。

L ?? ? 燃料噴到壁面上多 ? 空間混合氣太稀。

L ?? ? 燃料集中 ? 混合氣分布不均勻，空氣利用?。2 噴霧錐角?

反映油束的緊密程度。

孔式噴嘴 — ?? ? 油束松散，粒細。

軸針式噴嘴 — ?? ? 油束緊密，粒粗。3 霧化質量（霧化特性）

細微度 — 油滴平均直徑

細：霧化好

均勻度 — 油滴最大直徑-油滴平均直徑 勻：霧化好

粒細?均勻度好，粒粗?均勻度差。

（四）噴油規(guī)律

單位時間（或曲軸轉角）的噴油量隨時間（或曲軸轉角）的變化規(guī)律。

噴油規(guī)律影響放熱規(guī)律，放熱規(guī)律影響動力性、經濟性和排放。1 噴油延遲角

噴油提前角? — 開始噴油 ? 上止點的曲軸轉角。

?’ — 上止點 ? 停止噴油的曲軸轉角。

噴油延遲角??????’? — 開始噴油 ? 停止噴油的曲軸轉角。2 噴油延遲角對性能的影響

??????’??? ? 噴油持續(xù)時間長, 工作柔和，但油耗增大, 排放變差。

??????’??? ? 噴油持續(xù)時間短, 油耗下降, 排放好，但工作粗暴。噴油延遲角的比較

a.??????’??? ? 油耗?, 排放好，但工作粗暴。b.先急后緩

?? ? 工作粗暴。

?’? ? 油耗? , 排放差。

c.先緩后急

?? ? 工作柔和。

?’? ? 油耗? , 排放好, 盡量采用，但很難做到。

（五）噴油嘴 1 孔式噴嘴

主要用于直噴式燃燒室中。

孔數: 1～5個，? = 0.25～0.8 mm。

霧化好，但易阻塞。孔數越少，霧化越好，但也易阻塞。2 軸針式噴嘴

主要用于分隔式燃燒室中。

? = 1～3 mm，通道間隙 ? = 0.025～0.05 mm。

霧化差，但有自潔作用，不易阻塞。三 氣流運動對混合氣形成的影響

（一）氣流運動的作用

（二）氣流運動

組織氣流運動，加速混合氣形成。1 進氣渦流

使進氣氣流相對于汽缸中心產生一個力，形成渦流。（1）切向氣道

特點: 氣道母線與汽缸相切。

優(yōu)點: 結構簡單，氣流阻力小 ? ?v?

缺點: 渦流強度對進氣口位置敏感。（2）螺旋氣道

特點: 進氣道呈螺旋型。

優(yōu)點: 能產生強烈的進氣渦流。

缺點: 工藝要求高，制造、調試難度較高 2 擠氣渦流

活塞上行: 將活塞頂隙的氣體擠出流向燃燒室中，形成擠氣渦流。

活塞下行: 燃燒室中的氣體流向活塞頂隙處，形成反渦流。

擠氣間隙? ? 擠氣渦流強度?

擠氣面積? ? 擠氣渦流強度?

擠氣渦流雖然不如進氣渦流強，但它的形成正好處于壓縮沖程終了，此時進氣渦流已經衰減得很弱，所以擠氣渦流就顯得相當重要了。3 燃燒渦流

燃燒在燃燒室中產生壓力差，形成燃燒渦流。

尤其是分隔式的渦流室型燃燒室，汽缸蓋內的 副燃燒室中的燃料燃燒后，高壓混合氣流和火焰高 速噴向活塞頂部的主燃燒室中，由于主燃燒室的導 向作用，形成燃燒渦流，或稱二次渦流。

（三）熱混合作用 1 剛性渦流

渦流中心質點速度為零，越向邊緣速度越大。2 勢渦流

渦流中心質點速度最大，壓力最小。越向邊緣速度越小，壓力越大，壁面處速度為零。

一般認為渦流為勢渦流。熱混合作用（主要在渦流室型燃燒室的渦流室中產生）

渦流中的質點受兩個力作用，離心力使質點向外運動，壓差力使質點向中心運動。

若 ?’ — 質點密度，? — 空氣密度。

當 ?’ = ? 時，— 質點作圓周運動。

當 ?’ > ? 時，— 離心力為主，質點呈螺旋形向外運動。

當 ?’ < ? 時，— 壓差力為主，質點呈螺旋形向中心運動。

液體油、燃油蒸汽: ?’ > 400 ?，向外運動。

燃燒產物: ?’ < 0.3 ?，向中心運動。

燃燒產物將新鮮空氣擠向外圍與燃油混合，并使混合氣與燃燒產物分開，火焰呈螺旋形向中心運動，這就是熱混合作用。

§3-2 柴油機的燃燒過程

一 燃燒過程的特點和柴油機燃燒的主要研究方向

（一）燃燒過程的特點 高壓噴油在汽缸內部形成可燃混合氣。2 壓縮自燃。

（二）柴油機燃燒的主要研究方向 1 噴油霧化 2 噴油規(guī)律 3 氣流運動 4 燃燒室結構

配合要好。

二 燃燒過程

p－? 示功圖曲線下的面積表示有用功的大小。

（一）著火延遲期?i 或稱滯燃期 1－2（著火延遲角?i）— 噴油嘴針閥打開向缸高壓噴油。

此時，缸內溫度雖已遠遠超過柴油的自燃溫度（可達 400～800 ℃），但 并不馬上著火。

燃燒需要: 物理準備 — 霧化、吸熱、蒸發(fā)、擴散、混合 化學準備 — 分解、氧化（焰前反應）2 — 缸內壓力脫離壓縮線開始急驟增高。

一般: ?i = 0.0007～0.003 [s]；對應的曲軸轉角稱為著火延遲角?i。分重要。

（二）速燃期 2－3 2 點開始著火，壓力急驟增高，接近等容燃燒。持續(xù)噴油，即隨噴隨燃。3 — 最高壓力點。p3?pmax。

為表示2－3階段壓力升高的急驟程度，引入概念 盡管著火延遲期?i很短，但卻對燃燒過程、尤其是柴油機的燃燒過程影響很大，因此十?pp3?p2 壓力升高率: [ kpa/degCA ] ????3??2?p ??，pmax?? ? 沖擊載荷?，工作粗暴，柴油機壽命?

?? 44 ?p ??，pmax?? ? 做功不利，柴油機性能?

??

（三）緩燃期 3－4 4 — 最高溫度點。T4?Tmax? 1700～2000 ℃。放熱量達70～80%。

噴油在這一階段停止。

V?，p?，接近等壓燃燒。廢氣量?，氧氣、燃油量? ? 燃燒?。

（四）補燃期 4－5 5 — 放熱量達95～97%。

補燃期在膨脹過程中。

補燃期? ? ?t?，ge?，動力性?，冷卻水溫度?，排氣溫度?，排放差。

所以，應盡量減少補燃。柴油機由于隨噴隨燃，混合時間短，補燃要比汽油機嚴重。

三 影響著火延遲期?i的因素

（一）壓縮溫度Tc和壓力pc — 直接影響因素

pc?，Tc? ? ?i?

?ln?i?? ? ?i?

（二）壓縮比?

?? ? pc?，Tc? ? ?i?

（三）噴油提前角? — 影響最大的因素

??? ? 雖然噴油時的壓力較高，但著火時刻推遲，使燃燒?

? pc?，Tc? ? ?i?

??? ? pc?，Tc? ? ?i?

高速時: ??mini 低速時: ??mini 所以，有一個使?i為最小的?。

?10～15 [ degCA ] ?5～10 [ degCA ] 一 般: ? = 5～10 [ degCA ]

（四）轉速n n? ? 漏氣、散熱損失? ? pc?，Tc?；

噴油壓力? ? 霧化?；氣流運動? ? 蒸發(fā)?

? 混合氣形成好轉 ? ?i?。

但n? ? 著火延遲角?i?

（五）十六烷值

十六烷值? ? 柴油的自然性? ?

缸內p，T大時，影響不大；

缸內p，T小時 ? ?i?。

（六）增壓

增壓 ? pc?，Tc? ? ?i?

四 著火延遲期?i對柴油機性能的影響

?i? ? ?i期間噴入缸內的燃料量? ? 著火前可燃混合氣量?

?p ? ?，pmax?。

???p ?i?? ? ??，pmax?? ? 沖擊載荷?，工作粗暴，柴油機壽命?。

?? ?i?? ? 混合氣形成欠佳 ? 柴油機性能?

五 放熱規(guī)律

燃燒放熱率?Q/??隨曲軸轉角 ? 變化的關系。

由噴油規(guī)律和實測示功圖，經計算機計算而得。

（一）放熱規(guī)律

? 階段 — 在速燃期內，約占3 degCA。?Q/????。

?? 階段 — 放熱量約80%，約占40 degCA。?Q/???。

??? 階段 — 在膨脹過程內，放熱量約20%。

（二）燃燒過程三要素 1 放熱開始時刻 2 放熱規(guī)律 放熱持續(xù)時間

（三）希望 — 先緩后急

工作柔和，經濟性、動力性好，排放少，補燃少。上止點

§3-3 柴油機供油系統(tǒng)的工作特性及其對燃燒過程的影響 一 燃油噴射

（一）供油系統(tǒng)的組成

油箱 ? 輸油泵 ? 濾油器 ? 低壓油管 ? 噴油泵 ? 高壓油管 ? 噴油器（噴油嘴）

（二）噴油過程

普遍采用柱塞式噴油泵。

柱塞上行，使噴油泵內壓力升高，當壓力升高 到一定值時，克服噴油泵上方出油閥彈簧預緊力和

高壓油管內的殘余油壓，頂開出油閥，通過高壓油 管向噴油器供油。

上行2點過了4點之后，打開回油口，使泵內 油壓下降。當泵內油壓小于出油閥彈簧預緊力和高 壓油管內的殘余油壓力時，出油閥落座，噴油停止。

下行2點過了4點之后，回油停止，重新進油。

（三）噴油延遲時間

從噴油泵內燃油頂開出油閥進入高壓油管至油壓壓開噴油嘴針閥的時間。

原因 — 高壓油管中燃油壓縮 + 節(jié)流作用

（四）幾何供油規(guī)律

從幾何關系求出的油泵凸輪每轉一度（或每秒）噴油泵供入高壓油管的燃油量 [ ml/degPA或ml/s ]隨曲軸轉角 ?（或時間 t）的變化關系。dgpdtdgp?fpwp [ ml/s ] ?fpwp [ ml/degPA ]

d?2其中fp — 柱塞面積 [ mm ]；

wp — 柱塞速度 [ ml/degPA ]。

幾何供油規(guī)律與噴油規(guī)律不同。

二 噴油泵速度特性及其校正

（一）節(jié)流作用 理論上（不存在節(jié)流）

上行—當3點與5點重合時，才開始供油。

當2點與4點重合時，既開始回油，停止供油。實際上（存在節(jié)流）

上行—當3點不到5點時，由于通道小，節(jié)流，已經開始供油。

關閉進油口時 — 供油提前。

當2點過了4點以后，通道小，節(jié)流，才開始回油，停止供油。

開啟回油口時 — 供油持續(xù)。

所以，實際供油比理論供油時間長，供油量大。

（二）噴油泵速度特性

每循環(huán)供油量隨轉速n的變化關系。n? ? 節(jié)流作用? ? 循環(huán)供油時間?

? 循環(huán)供油量 ?g?

（三）車用的適應性

車用 — 希望n? ? ?g? ? Me?

（例如: 低速大負荷工況）

噴油泵速度特性 — n? ? ?g? ? Me?

因此，噴油泵速度特性不適合于車用，必須進行校正。

（四）校正 1 出油閥校正

可變減壓容積和可變減壓作用。n? ? 節(jié)流作用? ? ?g? ? Me?

可使循環(huán)供油量曲線變得較平坦，但若要適合于車用，還需進行調速器 校正。調速器校正

n? ? ?g?? ? Me??

在第六章發(fā)動機特性中介紹。

三 不正常噴射現象

（一）二次噴射

高壓油管內壓力波引起。

噴射時間? ? 霧化不良，燃燒不完全，補燃嚴重，排污?，炭煙?，零件過熱。

（二）斷續(xù)噴射

進入噴油嘴燃油量不穩(wěn)定，壓力波動引起。

噴油時間正常，但針閥運動次數?，噴油嘴易磨損。

（三）隔次噴射

低速、尤其是怠速時，油壓不足，壓不開針閥。下一循環(huán)時油壓聚足，壓開針閥噴射。

怠速運轉不穩(wěn)定。

§3-4 柴油機的燃燒室 一 燃燒室的分類

（一）直噴式 開式 — 中、大型，中、低速船舶、發(fā)電用柴油機

不組織進氣渦流，空間霧化型混合氣蒸發(fā)方式。

2 半開式 — 中、小型，中、高速車用柴油機（1）? 型

（2）球型

（3）復合式（U型）

（二）分隔式 渦流室型 — 小型高速車用柴油機 預燃室型 — 小、中、大型，中、高速車用柴油機

二 直噴半開式燃燒室

（一）? 型 應用: 黃河JN151，6135Q柴油機；日野ED100，6128柴油機等。2 混合氣形成方式: 空間霧化。3 主要結構參數

dk?0.4～0.6（1）D 其中dk — 燃燒室喉口直徑；D — 汽缸直徑。

dk ??，油束射程?? ? 燃油噴在燃燒室局部空間，空氣利用率?。

Ddk ??，油束射程??，氣流運動? ? 燃油噴在燃燒室壁面上，霧化差。

DVk（2）?0.75～0.85 Vc 其中Vk — 燃燒室容積；Vc — 活塞位于上止點時的壓縮容積。

Vk ? ? 空氣利用率?，散熱面積? ? 燃燒好。

VcVk 所以，希望盡可能大。

Vc4 主要特點

（1）長型多孔（3～5 個）噴嘴，孔徑 d = 0.25～0.4 [ mm ]。

針閥開啟壓力 19.6 [ Mpa ]，噴霧夾角 140～160?。（2）?i? ? 工作粗暴。

（3）? > 1.3，? 大 ? 空氣利用率?

? 空氣停留時間? ? NOx?（4）結構簡單，散熱面積?，冷起動性好，經濟性好。

（二）?的改進型 1 四角型

日本五十鈴公司研制。

主要特點:

第五篇：發(fā)動機類型教案

曲柄連桿機構

教

案

南陽工業(yè)學校機電系

教師：王世紅

2012年11月9日

曲柄連桿機構教案

授課時間： 月 日 授課班級：12級學生； 教學目標：

1、能夠識別發(fā)動機曲柄連桿機構的每個零部件名稱；

2、能夠識別發(fā)動機曲柄連桿機構每個零部件所屬的機構或系統(tǒng)；

3、能夠根據發(fā)動機曲柄連桿機構的零部件名稱在發(fā)動機上指出其安裝位置；

4、能夠快速的從不同系統(tǒng)的備件中找出所需的發(fā)動機曲柄連桿機構零件。

教學重點：識別發(fā)動機曲柄連桿機構的每個零部件名稱；

教學難點：發(fā)動機曲柄連桿機構的零部件名稱在發(fā)動機上指出其安裝位置 教學方法：多媒體展示法、實物教學法 課前準備：

1、根據課堂需要，學生自覺分組，并選出小組長。

2、每組學員共用一個模型或發(fā)動機臺架。

3、認真聽講，在聽課過程中觀察本小組發(fā)動機臺架所屬類型。

4、配合小組組長完成老師布置的任務，并按要求將任務內容填入項目單

5、工具、設備：機工具、發(fā)動機拆裝臺架、工作臺、油材料、材料、資料：派工單、PDI檢查表、車輛使用手冊、安全操作規(guī)程、車間管理制度等

工作要求：

1、穿工作服；

2、嚴格按照流程操作；

3、服從老師安排，未經允許不得擅自操作各種設備；

4、保證場地、工具、設備整潔，做到“三不落地”；

5、安全第一！

時間安排：

1、導入課題提出學習目標(共2—3分鐘)案例教學

2、結合資源庫和部分實物，啟發(fā)式講解課件展示講解系統(tǒng)結構,學生根據重難點進行認知（曲軸飛輪組30分鐘）

3、討論，鞏固（認識組成零件)（8分鐘）

4、教師答疑(2分鐘)第一節(jié)課結束

5、提問引題(2分鐘)

6、結合部分實物、資源庫讓學生對活塞連桿組認知(25分鐘)

7、檢查目標(10分鐘)說出活塞環(huán)的功用，列舉組成部分的部分零件，看誰說得更多，更準確。小組互評。

8、小結(4分鐘)針對學習中發(fā)現的問題提出下節(jié)課要注意到的問題。

9、作業(yè)結束語(4分鐘)表揚為主。