《汽車故障診斷與維修中職版》 教案 第3課 曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)故障診斷與維修

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課題曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)故障診斷與維修課時2課時（90min）教學(xué)目標知識目標：（1）了解曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)（2）掌握氣門異響、氣缸壓力過低的故障現(xiàn)象和原因（3）掌握氣門異響、氣缸壓力過低的故障診斷與維修流程技能目標：能夠進行氣缸壓力檢測素質(zhì)目標：養(yǎng)成精益求精、誠實守信的勞模精神教學(xué)重難點教學(xué)重點：曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，氣門異響、氣缸壓力過低的故障現(xiàn)象、原因教學(xué)難點：氣門異響、氣缸壓力過低的故障診斷與維修流程，氣缸壓力檢測教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負責人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請大家了解汽車曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)故障診斷與維修的相關(guān)知識。【學(xué)生】完成課前任務(wù)考勤【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因問題導(dǎo)入【教師】提出以下問題：小吳是某汽車維修廠的一名實習(xí)生。某天，廠里來了一輛有故障的汽車。車主說該車出現(xiàn)了啟動困難、行駛無力、油耗增加、怠速不穩(wěn)的現(xiàn)象，小吳確認了故障現(xiàn)象后，便找來帶他的師傅進行維修。師傅詢問了基本情況后，便讓小吳先檢測一下各氣缸壓力。小吳感到很為難，因為他在學(xué)習(xí)這個操作時走神了，所以不會操作。那么，該如何進行氣缸壓力檢測呢？【學(xué)生】思考、舉手回答傳授新知【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識，介紹曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)故障診斷與維修一、曲柄連桿機構(gòu)與配氣機構(gòu)概述曲柄連桿機構(gòu)?【教師】通過多媒體及實物展示曲柄連桿機構(gòu)，并介紹其各組成部分曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機的動力傳遞機構(gòu)，是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要機構(gòu)。曲柄連桿機構(gòu)在做功沖程中，將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并不斷向外輸出動力；而其在其他沖程中，則把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運動。曲柄連桿機構(gòu)主要由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組組成。1）機體組機體組是發(fā)動機的骨架，主要由氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊及油底殼等組成。（1）氣缸體包括上缸體和下缸體。上缸體中的圓柱形空腔稱為氣缸，用于引導(dǎo)活塞做往復(fù)直線運動；下缸體的內(nèi)腔為曲軸的運動空間。此外，氣缸體內(nèi)部還有冷卻水道、潤滑油道等。（2）氣缸蓋是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱型零件，安裝于氣缸體上平面，設(shè)有進氣道、排氣道、進氣座孔、排氣座孔、氣門導(dǎo)管孔、火花塞安裝孔（汽油機）或噴油器安裝孔（柴油機）等，主要用于密封氣缸的上部，并與活塞頂部、氣缸壁等共同構(gòu)成燃燒室。（3）氣缸墊主要用于保證氣缸體與氣缸蓋接觸面的密封，以防泄漏。氣缸墊應(yīng)具有一定的彈性，在高溫、高壓作用下有足夠的強度，耐熱和耐腐蝕性好，拆裝方便，能重復(fù)使用。（4）油底殼安裝于氣缸體下平面，主要用于儲存和冷卻機油，并封閉下缸體。油底殼底部一般設(shè)置有磁性放油螺栓，以吸附機油中的鐵屑，從而減小發(fā)動機的磨損。2）活塞連桿組活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷及連桿總成等組成。（1）活塞由活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部組成，主要用于承受氣體壓力，并將此壓力傳給連桿總成，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。（2）活塞環(huán)由氣環(huán)和油環(huán)組成，是具有彈性的開口圓環(huán)。目前，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高，活塞環(huán)的數(shù)目逐漸減少，多為兩道氣環(huán)、一道油環(huán)，這樣既減小了磨損，又縮短了活塞高度。（3）活塞銷通常為空心圓柱體，主要用于連接活塞和連桿小頭，并將活塞承受的氣體壓力傳給連桿總成。（4）連桿總成主要由連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭、連桿軸承、連桿螺栓、連桿軸承蓋、連桿襯套及連桿螺母等組成。它主要用于連接活塞與曲軸，并將活塞所承受的力傳給曲軸，推動曲軸轉(zhuǎn)動，從而使活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。3）曲軸飛輪組曲軸飛輪組是構(gòu)成發(fā)動機的重要部件，主要包括曲軸、飛輪和一些附件（如主軸承、主軸承蓋、止推片）等。它主要用于將發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳遞給變速器，進而傳遞給車輪，以保證車輛正常行駛。曲軸主要由前端軸、主軸頸、平衡重、曲柄、連桿軸頸及后端軸等組成。其中，一個連桿軸頸及其兩端的曲柄、相鄰兩個主軸頸構(gòu)成一個曲拐。它主要用于將活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，并對外輸出動力。飛輪是一個轉(zhuǎn)動慣量很大的金屬圓盤，主要用于儲存做功沖程的一部分能量，以克服其他沖程中的阻力，完成發(fā)動機的工作循環(huán)。飛輪能使曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，使發(fā)動機具有克服短時超負荷的能力，同時將發(fā)動機的動力傳給離合器。【看圖說話】?【教師】隨機播放或展示曲柄連桿機構(gòu)的某一組成部分，要求學(xué)生回答出其名稱及其作用?【學(xué)生】搶答出各組成部分的名稱及作用配氣機構(gòu)?【教師】通過多媒體及實物展示配氣機構(gòu)，并介紹其各組成部分配氣機構(gòu)是控制發(fā)動機進氣、排氣的機構(gòu)，其按照氣缸的工作順序和點火次序的要求，定時開關(guān)進排氣門，使新鮮的可燃混合氣或空氣及時經(jīng)進氣道進入氣缸，并將燃燒后的廢氣及時經(jīng)排氣道排出氣缸。配氣機構(gòu)主要由氣門組和氣門傳動組組成。1）氣門組氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管及氣門彈簧等組成。（1）氣門包括進氣門和排氣門，主要用于密封進、排氣道，其由氣門頭部和氣門桿組成。（2）氣門座是進、排氣道口與氣門錐面直接貼合的部位。氣門座與氣門頭部一起對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量，起到為氣門散熱的作用。（3）氣門導(dǎo)管主要為經(jīng)過氣門的氣體提供運動導(dǎo)向，并為氣門桿散熱。（4）氣門彈簧是圓柱形的螺旋彈簧，位于氣缸蓋與氣門彈簧座之間。氣門彈簧能使氣門自動回位并關(guān)閉，保證氣門與氣門座緊密貼合，以防止因傳動件彼此分離而使配氣機構(gòu)不能正常工作。2）氣門傳動組氣門傳動組由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸及正時傳動裝置等組成。氣門傳動組能按照配氣相位來控制氣門的開啟和關(guān)閉，保證氣門有足夠的開度。（1）凸輪軸主要由凸輪、軸頸等組成。凸輪分為進氣凸輪和排氣凸輪，用于驅(qū)動氣門的開啟和關(guān)閉；軸頸用于支撐凸輪軸。（2）挺柱是凸輪的從動件，主要用于將凸輪的推力傳給推桿或氣門，同時承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力，并將其傳給氣缸蓋。（3）推桿是一根鋼管，位于挺柱與搖臂之間，主要用于將挺柱的推力傳給搖臂，以驅(qū)動氣門開啟。由于推桿較易彎曲，因此其應(yīng)有較高的剛度。（4）搖臂是一個以中間軸孔為支撐，兩臂不等長的雙臂杠桿結(jié)構(gòu)。它主要用于改變推桿傳來的力的大小和方向，并驅(qū)動氣門開啟。（5）搖臂軸為空心管狀結(jié)構(gòu)，一般通過搖臂軸支座固定在氣缸蓋上，以支撐搖臂。（6）正時傳動裝置用來連接凸輪軸和曲軸，實現(xiàn)正確的配氣相位。常見的正時傳動裝置有正時鏈傳動裝置和正時帶傳動裝置，詳情見教材。正時鏈傳動裝置由正時齒輪、正時鏈條及張緊器等組成。正時帶傳動裝置由正時傳動帶輪、正時傳動帶、張緊器等構(gòu)成，其聲音比正時鏈傳動裝置小，不需要潤滑，因此可將其布置在發(fā)動機機體外。曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)常出現(xiàn)氣門異響、氣缸壓力過低等故障?！灸銌栁掖稹?【教師】隨機說出配氣機構(gòu)的某一組件，要求學(xué)生回答出其作用?【學(xué)生】搶答出各組件的作用二、氣門異響?【教師】案例法講解氣門異響故障的現(xiàn)象、原因、診斷與維修1．故障現(xiàn)象與原因當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的異響，且隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大而升高。此外，當轉(zhuǎn)速到達中速以上時，異響將變得模糊嘈雜。造成這種故障現(xiàn)象的可能原因有推桿固定螺栓松動或調(diào)整螺栓的端面不平、氣門彈簧脫落、氣門導(dǎo)管積炭過多等。2．故障診斷與維修（1）在氣門組部位聽異響是否隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化。若有變化，則可確定該異響是氣門異響。（2）使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，并將塞尺插入氣門間隙中。當塞尺插入某個氣門間隙時異響減弱，可確定異響是由該氣門間隙過大而造成的，應(yīng)進行以下操作。（3）檢查推桿固定螺栓是否松動或調(diào)整螺栓端面是否平整。若存在松動或端面不平，則應(yīng)擰緊推桿固定螺栓或調(diào)整螺栓端面；若正常，則直接轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母來調(diào)節(jié)氣門間隙。（4）檢查氣門彈簧是否脫落。若脫落，則安裝好氣門彈簧；若未脫落，則說明氣門導(dǎo)管積炭過多，應(yīng)清除積炭?！居懻摗?【教師】除了氣門異響外，汽車還經(jīng)常出現(xiàn)哪些異響？?【學(xué)生】思考、回答三、氣缸壓力過低?【教師】案例法講解氣缸壓力過低故障的現(xiàn)象、原因、診斷與維修1．故障現(xiàn)象與原因當氣缸壓力過低時，汽車將出現(xiàn)啟動困難、行駛無力、油耗增加、怠速不穩(wěn)等現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因有氣門間隙調(diào)整不當、活塞或活塞環(huán)磨損等。2．故障診斷與維修常采用氣缸壓力表法進行故障診斷與維修。（1）安裝氣缸壓力表，運轉(zhuǎn)啟動機。（2）在啟動機剛運轉(zhuǎn)時，氣缸壓力表的指針變化很小，隨著啟動機運轉(zhuǎn)時間的延長，指針慢慢轉(zhuǎn)動，直到指針轉(zhuǎn)不動時開始讀數(shù)。（3）若讀數(shù)稍高于氣缸壓力標準值，則故障原因為氣門間隙調(diào)整不當，應(yīng)調(diào)整氣門間隙；若讀數(shù)低于氣缸壓力標準值，則故障原因為活塞或活塞環(huán)磨損過大，應(yīng)更換磨損件?！绢^腦風(fēng)暴】【教師】將全班學(xué)生隨機分為兩組，其中一組說出氣門異響或氣缸壓力過低的故障現(xiàn)象，另一組回答出其故障原因及維修步驟。然后兩組互換角色【學(xué)生】積極參與，認真思考回答【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄任務(wù)準備【教師】介紹“氣缸壓力檢測”的實訓(xùn)流程，安排學(xué)生掃描微課二維碼觀看視頻“氣缸壓力檢測”(詳見教材）一、作業(yè)準備（1）準備長城哈弗H6汽車、車內(nèi)四件套、車外三件套、氣缸壓力表等。（2）安裝車內(nèi)四件套、車外三件套等。二、檢測氣缸壓力（1）進行基礎(chǔ)檢查。檢查機油、冷卻液液面高度，檢查各插接件的連接情況。液面高度、各插接件的連接都正常。（2）打開點火開關(guān)，啟動發(fā)動機并使其保持運轉(zhuǎn)，當發(fā)動機達到正常工作溫度時，關(guān)閉點火開關(guān)。（3）拆下空氣濾清器。（4）斷開蓄電池負極，拔下點火線圈插頭。（5）拆下點火線圈。（6）拆下全部火花塞。（7）安裝氣缸壓力表，即將氣缸壓力表的錐形橡皮頭緊壓在火花塞孔上?！厩败囍b】安裝氣缸壓力表前應(yīng)將火花塞全部拆下，并將拆下的火花塞放好，不要觸碰電極。（8）測量氣缸1和氣缸3的氣壓。啟動發(fā)動機，待氣缸壓力表指針達到最大穩(wěn)定值后，讀取數(shù)值。每個氣缸測兩次，取平均值。每次測量結(jié)束后都要按下逆止閥按鈕，進行排氣降壓。經(jīng)測量和計算，氣缸1的氣壓為0.75MPa，氣缸3的氣壓為0.79MPa。它們都在標準范圍（0.7～1.1MPa）內(nèi)。（9）拆下氣缸壓力表，安裝火花塞、點火線圈、點火線圈插頭和蓄電池負極。（10）拆下車內(nèi)四件套、車外三件套，整理工具，清理地面等。【學(xué)生】聆聽、記錄、自行掃碼觀看配套微課，如遇問題可詢問老師實操練習(xí)【教師】講解實操注意事項，并要求學(xué)生以小組為單位進行實訓(xùn)，巡堂輔導(dǎo)，及時解決學(xué)生遇到的問題【學(xué)生】制定操作計劃，進行實際操作，記錄實訓(xùn)步驟【教師】安排每組做得最快、最好的學(xué)生輔導(dǎo)其他學(xué)生進行操作，并解答其遇到的問題?【任務(wù)評價】開展任務(wù)評價活動，并將評價結(jié)果填入考核評價表（詳見教材）?【教師】點評各組實操情況，并打分