汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)檢測與維修 課件 任務1、2 發(fā)動機機械系統(tǒng)概述、發(fā)動機機體組檢測與裝配

C1-M1-R1任務1

發(fā)動機機械系統(tǒng)概述

知識目標1.能描述發(fā)動機基礎結構原理，了解往復式活塞發(fā)動機的總成，2.理解四沖程發(fā)動機結構和工作原理，了解發(fā)動機技術參數和特征。1.能按照維修手冊的規(guī)范正確進行張緊輪及鏈條的拆裝2.能按照維修手冊的規(guī)范正確進行冷卻液泵和齒形皮帶的拆裝3.能正確進行油底殼、機油泵及相關部件的拆裝技能目標

1.能利用媒體學習資料和信息技術查找信息資料；

2.具有表達溝通、組織管理能力和團隊精神；

3.具有獨立學習，積累經驗，探究新技術的能力。素養(yǎng)目標任務目標

1.增強學生團隊及合作意識，強調養(yǎng)成良好學習習慣的重要性。2.培養(yǎng)嚴肅認真，精益求精的工作習慣。

思政目標任務知識點任務學習一.曲柄連桿機構

曲柄連桿機構由機體、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成，其作用是將燃料燃燒所產生的熱能，經機構由活塞的直線往復運動轉變?yōu)榍S旋轉運動而對外輸出動力，同時也是發(fā)動機各個機構、各個系統(tǒng)和一些其他部件的安裝基礎。如圖1-2所示。圖1-2曲柄連桿機構簡圖曲柄連桿機構結構與原理動畫配氣機構結構與原理動畫二.配氣機構

配氣機構可分為氣門組和氣門傳動組兩大部分，配氣機構按照發(fā)動機每一氣缸內所進行的工作循環(huán)和點火順序的要求，定時開啟和關閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮的可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。在壓縮與作功行程中，關閉氣門保證燃燒室的密封。如圖1-3所示。圖1-3配氣機構任務知識點任務學習三.冷卻系統(tǒng)

冷卻系有水冷式和風冷式兩種，現代汽車一般都采用水冷式，水冷式冷卻系由水泵、散熱器、風扇、分水管、節(jié)溫器和水套等組成，冷卻系的作用是將發(fā)動機多余的熱量散發(fā)到大氣中去從而保證發(fā)動機在正常溫度狀態(tài)下工作。如圖1-4所示。冷卻系統(tǒng)結構與原理動畫圖1-4冷卻系統(tǒng)任務知識點任務學習四.潤滑系統(tǒng)

潤滑系由機油泵、潤滑油道、集濾器、機油濾清器、限壓閥、油底殼等組成,其作用是將潤滑油分送至各個摩擦零件的摩擦面，以減小摩擦磨損，清洗和冷卻摩擦表面。如圖1-5所示。潤滑系統(tǒng)結構與原理動畫圖1-5潤滑系統(tǒng)任務知識點任務學習五.燃料供給系統(tǒng)

汽油機燃料供給系由燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、噴油器、燃油壓力調節(jié)器空氣濾清器、進排氣歧管和排氣消聲器等組成,燃料供給系統(tǒng)的作用是向氣缸內供給已配好的可燃混合氣，并控制進入氣缸內可燃混合氣數量，以調節(jié)發(fā)動機輸出的功率和轉速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。如圖1-6所示。燃油供給系統(tǒng)結構與原理動畫圖1-6燃料供給系統(tǒng)任務知識點任務學習點火系統(tǒng)結構與原理動畫六.點火系統(tǒng)

汽油機點火系由電源（蓄電池和發(fā)電機）、點火線圈、發(fā)動機控制單元(ECU)和火花塞等組成,點火系統(tǒng)的作用就是在發(fā)動機不同轉速、負荷工況下，按照氣缸的工作順序定時地在火花塞兩電極間產生足夠能量的電火花。如圖1-7所示。圖1-7火系統(tǒng)任務知識點任務學習七.啟動系統(tǒng)

起動系統(tǒng)主要由蓄電池、點火開關(起動開關)、起動機總成、起動繼電等組成,起動系統(tǒng)的作用是將儲存在蓄電池內的電能變成機械能，通過起動機經傳動機構帶動發(fā)動機曲軸轉動，從而實現發(fā)動機的起動。如圖1-8所示。起動系統(tǒng)結構與原理動畫圖1-8起動系統(tǒng)任務知識點任務學習1.發(fā)動機分類

汽車發(fā)動機的分類方法很多，按照不同的特征可以分成不同的類型。（1）按照完成工作循環(huán)所需的活塞行程數分類，可以分為二沖程發(fā)動機和四沖程發(fā)動機。現代

汽車發(fā)動機一般采用四沖程發(fā)動機。（2）按照氣缸數目分類，可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機，多缸發(fā)動機有雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等。（3）按照氣缸的布置方式分類，可以分為對置式、直列式、斜置式或Ｖ形布置發(fā)動機。（4）按照冷卻方式分類，可以分為水冷式發(fā)動機和風冷式發(fā)動機，水冷式冷卻效果好，因而被廣泛應用于現代汽車發(fā)動機上。（5）按照燃料類型分類，汽車發(fā)動機的燃料包括汽油、柴油和天然氣等。最通用的是汽油和柴油，因此按照所用燃料可以分為汽油機、柴油機等。（6）按照進氣方式分類，可以分為自燃吸氣(非增壓)式發(fā)動機和強制進氣(增壓)式發(fā)動機（7）按照點火方式分類，可以分為點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機。發(fā)動機分類動畫任務知識點任務學習2.發(fā)動機常用術語

（1）上、下止點，上止點是指活塞離曲軸回轉中心的最遠位置為上止點，活塞離曲軸回轉中心的最近位置為下止點。

（2）活塞行程(S)，上、下止點間的距離稱為活塞行程，用S表示。曲軸的回轉半徑R稱為曲柄半徑,顯然,曲軸每回轉一周活塞移動兩個活塞行程,對于氣缸中心線通過曲軸回轉中心的內燃機,則S=2R。

（3）氣缸工作容積(Ｖh)，活塞從上止點運行到下止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積。

（4）發(fā)動機排量(ＶＬ)，發(fā)動機所有氣缸工作容積的總和稱發(fā)動機的排量。

（5）燃燒室容積(Ｖｃ)，當活塞位于上止點時,活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間的,容積稱為燃燒室容積。發(fā)動機常用術語演示動畫圖1-14發(fā)動機的常用術語(a)活塞在上止點位置；(b)活塞在下止點位置任務知識點任務學習2.發(fā)動機常用術語

（6）氣缸總容積(Ｖａ)，當活塞位于下止點時活塞頂上的整個空間的容積稱為氣缸總容積,它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和即Ｖａ=Ｖｈ+Ｖｃ（7）壓縮比(ε)，氣缸總容積與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。（8）曲柄半徑，曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R表示。曲軸每回轉一周，活塞上、下移動兩個活塞行程，通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即S=2R。（9）發(fā)動機工作循環(huán)，活塞式內燃機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、作功和排氣四個工作過程組成的封閉過程。反復地進行這些過程，內燃機才能持續(xù)地作功。（10）發(fā)動機沖程，往復活塞式內燃機，按其在一個工作循環(huán)，活塞往復運動的行程數進行分類，有四沖程發(fā)動機和二沖程發(fā)動機兩種。發(fā)動機常用術語演示動畫圖1-14發(fā)動機的常用術語(a)活塞在上止點位置；(b)活塞在下止點位置任務知識點任務學習3.發(fā)動機工作原理

在一個工作循環(huán)中活塞往復四個行程的發(fā)動機稱作四沖程發(fā)動機，在一個工作循環(huán)中活塞往復二個行程的發(fā)動機稱作二沖程發(fā)動機。

四沖程發(fā)動機一個工作循環(huán)曲軸旋轉二圈，發(fā)動機在活塞行程內完成進氣、壓縮、作功和排氣等四個過程，在一個活塞行程內只進行其中一個過程，并且活塞行程可分別用四個過程命名。

二沖程發(fā)動機一個工作循環(huán)曲軸旋轉一周，活塞在氣缸內上、下往返兩個行程，完成一個工作循環(huán)即可完成發(fā)動機的進氣、壓縮、做功和排氣四個工作過程。任務知識點任務學習（1）四沖程汽油發(fā)動機工作原理

進氣沖程：活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關閉，進氣門開啟。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內形成一定的真空度?？諝夂推偷幕旌衔锿ㄟ^進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內進一步混合形成可燃混合氣，如圖1-15所示。由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力，進氣終了時氣缸內氣體的壓力低于大氣壓力，約為0.075MPa～0.09MPa。進入的混合氣經過氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱，溫度會升高到340～400K。

四沖程汽油發(fā)動機工作原理動畫圖1-15進氣沖程任務知識點任務學習

壓縮沖程：進氣行程結束后，曲軸繼續(xù)帶動活塞由下止點移至上止點。這時，進、排氣門均關閉。隨著活塞移動，氣缸容積不斷減小，氣缸內的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高，混合氣進一步均勻混合，壓縮終了時，氣缸內的壓力約為0.6MPa～1.2MPa，溫度約為600K～800K，如圖1-16所示。圖1-16壓縮沖程任務知識點任務學習

做功沖程：壓縮行程結束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產生電火花，將氣缸內的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。作功開始時氣缸內氣體壓力、溫度急劇上升，瞬間壓力可達3MPa～5MPa，瞬時溫度可達2200K～2800K。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉作功。這時，進、排氣門仍舊關閉，如圖1-17所示。圖1-17做功沖程任務知識點任務學習

排氣沖程：排氣行程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至上止點，此時膨脹過后的燃燒氣體(或稱廢氣)在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經排氣門排出氣缸之外。當活塞到達上止點時，排氣行程結束，排氣門關閉，如圖1-18所示。由于排氣系統(tǒng)存在排氣阻力，排氣沖程終了時，氣缸內壓力略高于大氣壓力，約為0.105MPa～0.115MPa，溫度約為900K～1200K。曲軸繼續(xù)進行旋轉，活塞從上止點向下止點運動，又開始下一個新的循環(huán)過程。圖1-18排氣沖程任務知識點任務學習四沖程柴油發(fā)動機工作原理動畫（2）四沖程柴油發(fā)動機工作原理

四沖程柴油機和汽油機一樣，每個工作循環(huán)也是由進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。柴油自燃溫度低、黏度大不易蒸發(fā)，柴油機采用壓燃式，壓縮終點自燃著火，如圖1-19所示。(a)(b)(c)(d)任務知識點任務學習

進氣沖程：柴油機進氣行程進入汽缸的工質是純空氣，如圖1-19（a）所示。進氣過程中由于空氣通過進氣歧管和進氣門時產生流動阻力，所以進氣沖程的氣體壓力低于大氣壓力，其值為0.085MPa～0.095MPa，在整個進氣過程中，氣缸內氣體壓力大致保持不變。

壓縮沖程：壓縮時活塞從下止點向上止點運動，柴油機壓縮沖程有二個功用，一是提高空氣的溫度，為燃料自行發(fā)火作準備，二是為氣體膨脹作功創(chuàng)造條件，如圖1-19（b）所示。壓縮沖程中活塞上行，進氣閥關閉以后，氣缸內的空氣受到壓縮，空氣的壓力和溫度也就不斷升高，一般壓縮終點時的壓力為4MPa～8MPa,溫度為750K～950K。柴油的自燃溫度約為543K～563K，壓縮終點的溫度要比柴油自燃的溫度高很多，此時噴入氣缸的柴油就會自行發(fā)火燃燒。

做功沖程：做功沖程開始時，大部分噴入燃燒室內的燃料都燃燒了，燃燒時放出大量的熱量，因此氣體的壓力和溫度急劇升高，瞬間壓力可達6MPa～15MPa，瞬時溫度可達1800K～2200K?；钊诟邷馗邏簹怏w作用下向下運動，并通過連稈使曲軸轉動，對外作功，如圖1-19（c）所示。做功沖程時，隨著活塞的下行，氣缸的容積增大，氣體的壓力下降，工作沖程在活塞行至下止點，在排氣閥打開時結束。

排氣沖程終了時，，如圖1-19（d）所示,氣缸內壓力略高于大氣壓力，約為0.105MPa～0.115MPa,殘余廢氣的溫度約為850K～960K。曲軸繼續(xù)進行旋轉，活塞從上止點向下止點運動，又開始下一個新的循環(huán)過程。任務知識點任務學習（3）二沖程汽油發(fā)動機工作原理

在二沖程發(fā)動機工作時，指曲軸旋轉一周，活塞在氣缸內上、下往返兩個行程，完成一個工作循環(huán)即可完成發(fā)動機的進氣、壓縮、做功和排氣四個行程，圖1-20所示為二沖程汽油機的工作循環(huán)圖。

二沖程汽油發(fā)動機工作原理動畫(a)(b)(c)(d)圖1-20單缸二沖程汽油機工作過程(a)壓縮；(b)進氣；(c)燃燒；(d)排氣1—進氣孔；2—排氣孔；3—掃氣孔任務知識點任務學習

第一行程?；钊汕S帶動從下止點向上止點移動，當活塞上行至關閉換氣孔和排氣孔時(見圖1-20(ａ))已進入氣缸的新鮮混合氣被壓縮，當活塞繼續(xù)上移至上止點時，壓縮過程結束；與此同時活塞上行時，其下方曲軸箱內形成一定真空度，當活塞上行到一定位置時，進氣孔開啟(見圖1-20(ｂ))新鮮的混合氣被吸入曲軸箱，至此第一行程結束。

第二行程。當活塞接近上止點時，火花塞產生電火花點燃被壓縮混合氣，燃燒形成的高溫、高壓氣體推動活塞下行做功(見圖1-20(ｃ))當活塞下行到關閉進氣孔后，曲軸箱內的混合氣被預壓，當活塞繼續(xù)下行至排氣孔開啟時(見圖1-20(ｄ))燃燒后廢氣靠自身壓力經排氣孔排出，緊接著換氣孔開啟，曲軸箱內經預壓的混合氣進入氣缸并排除氣缸內殘余廢氣，這一過程稱換氣過程。它將一直延續(xù)到下一行程活塞再次關閉換氣孔和排氣孔時為止，當活塞下行到下止點時，第二行程結束。

由上兩個行程可知，第一行程時，活塞上方進行換氣、壓縮工作活塞下方進行進氣工作；第二行程時，活塞上方進行做功、換氣工作，活塞下方預壓混合氣。換氣過程跨越兩個行程。任務知識點任務學習（4）二沖程柴油發(fā)動機工作原理

二沖程柴油機工作循環(huán)與汽油機的主要不同之處是，前者進入氣缸的是新鮮空氣。二沖程柴油機工作示意圖如圖1-21所示。二沖程柴油機一般帶有換氣，換氣泵的作用是將新鮮空氣提高壓力后，經氣缸外部的空氣室和氣缸壁(或氣缸套)上的一圈進氣孔進入氣缸內。(a)(b)(c)(d)圖1-21單缸二沖程柴油機工作過程(a)換氣；(b)壓縮；(c)燃燒；(d)排氣任務知識點任務學習

第一行程。活塞由下止點向上止點移動，在此前進氣孔和排氣門均已開啟，升壓后的新鮮空氣進入氣缸進行換氣(見圖1-21(a))。當活塞上移到進、排氣門已關閉時，進入氣缸的空氣開始被壓縮(見圖1-21(b))當活塞上移至接近上止點時，噴油器向氣缸內噴入霧狀柴油，并自行著火燃燒(見圖1-21(c))。

第二行程。在活塞到達上止點后，著火燃燒的高溫高壓氣體推動活塞下行做功當活塞下行到2/3行程時，排氣門開啟，廢氣靠自身壓力排出氣缸(見圖1-21(d))。此時，進氣孔開啟，進行與二沖程汽油機類似的換氣過程。

由上述二沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)可知，二沖程發(fā)動機沒有氣門或只有排氣門，簡化了發(fā)動機的結構，因而重量輕、成本低二沖程發(fā)動機的進排氣過程幾乎是完全重疊進行的，所以在換氣過程中存在混合氣，損失和廢氣難以排盡的缺點，經濟性較差。

此外，二沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，曲軸只轉一周，當與四沖程發(fā)動機轉速相等時，其做功次數比四沖程多一倍。因此，當它運轉平穩(wěn)時與同排量四沖程發(fā)動機比較，在理論上發(fā)出功率應是四沖程發(fā)動機的2倍，但由于換氣時的混合氣損失，實際是1.5～1.6倍。

二沖程汽油機在摩托車上應用較多。二沖程柴油機的換氣過程沒有燃料損失，經濟性比二沖程汽油機要好，多用于對動力機要求功率大、重量輕的輪船上，在一些中型汽車上也有采用。

任務知識點任務學習多缸發(fā)動機工作原理動畫（5）多缸發(fā)動機的工作原理

由前述可知，四沖程發(fā)動機工作循環(huán)的四個活塞行程中，只有一個行程是做功的，其余三個行程則是做功的準備行程。因此，在單缸發(fā)動機內，曲軸每轉兩周中只有半周是由膨脹氣體的做用使曲軸旋轉，其余一周半則依靠飛輪慣性維持轉動。顯然，做功行程時，曲軸的轉速比其他三個行程內曲軸轉速要大，所以曲軸轉速是不均勻的，因而發(fā)動機運轉就不平穩(wěn)，工作振動會很大。為了解決這個問題飛輪必須做得具有很大的轉動慣量，而這樣做將使整個發(fā)動機質量和尺寸增加，采用多缸發(fā)動機可以補救上述缺點，因此現在汽車基本上不用單缸發(fā)動機，用得最多的是四缸、六缸和八缸發(fā)動機。

在多缸四沖程發(fā)動機的每一個氣缸內，所有的工作過程是相同的，并按上述同樣的次序進行，但所有氣缸的做功行程并不能同時發(fā)生，例如四缸發(fā)動機，各缸作功沖程間隔角為180°(720°/4)即曲軸每轉半周便有一個氣缸在做功。對于八缸發(fā)動機，各缸做功沖程間隔角為90°(720°/8)即曲軸每轉四分之一周便有一個做功行程，氣缸數愈多，發(fā)動機的工作便愈平穩(wěn)，但當發(fā)動機缸數增多時，一般將使結構復雜，尺寸及質量增加。任務知識點任務學習任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體1.準備工作防護：工作服、勞保鞋設備及零部件：工作臺、發(fā)動機臺架工具：扭力扳手，快速扳手，套頭一套，接桿一套輔料：清洗劑，無紡布準備工作

發(fā)動機解體操作視頻任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體2.拆裝或測量步驟說明（1）拆卸正時系統(tǒng)1）拆卸凸輪軸正時調節(jié)器,取下凸輪軸調節(jié)電磁閥任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體2）松開正時鏈上部蓋板螺栓，取下正時鏈上部蓋板任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體3）固定曲軸并松開曲軸皮帶輪固定螺栓，擰出螺栓，取下曲軸皮帶輪任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體4）松開正時鏈下部蓋板固定螺栓，取下正時鏈下部蓋板任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體5）使用專用工具拆下凸輪軸調節(jié)閥任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體6）拆卸軸承橋固定螺栓，取下軸承橋任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體7）拆卸機油泵鏈條張緊器

任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體8）按壓正時鏈張緊導軌，并用定位銷固定正時鏈張緊器，拆卸張緊器螺栓，取下正時鏈張緊器任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體9）松開正時鏈條導軌固定螺栓，取下兩個正時鏈條導軌，取下正時鏈條任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體10）拆卸平衡軸正時鏈張緊器,拆卸平衡軸正時鏈導軌固定螺栓,取下平衡軸正時鏈張緊導軌，拆卸其余兩個平衡軸正時鏈導軌螺栓，取下剩余兩個鏈條導軌，取下平衡軸正時鏈條。任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體（2）拆卸油底殼1）將油底殼下部件固定螺栓交叉旋出，取下油底殼下部件任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體2）拆卸擋油板的固定螺栓，取下?lián)跤桶迦蝿諏嵤┤蝿占寄茳c任務技能點1：發(fā)動機解體3）旋出機油泵固定螺栓，取下機油泵和驅動鏈條任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體4）按照規(guī)定順序拆卸油底殼上部件固定螺栓，取下油底殼上部件任務實施任務技能點任務技能點1：發(fā)動機解體注意事項（1）在分解發(fā)動機的過程中要保持發(fā)動機臺架穩(wěn)定，不要隨意移動，以免造成人身傷害。（2）在拆卸的過程中要使用合適的工具，同時嚴禁對發(fā)動機任何部件進行敲打。任務實施任務拓展信息

輕量化的鋁鑄件近年來在汽車發(fā)動機上也得到了廣泛應用。尤其是日本，鋁鑄件的76%、鋁壓鑄件的77%為汽車鑄件。鋁合金鑄件大量應用于發(fā)動機缸體、缸蓋、活塞、進氣歧管、搖臂、發(fā)動機懸置支架、發(fā)動機散熱器等部件上。另外，鋁鎂合金、鎂合金、鈦合金、鋁基復合材料等也開始在汽車發(fā)動機上得到推廣應用。這些新技術都為汽車節(jié)能減排、提高效率奠定了良好基礎。

發(fā)動機輕量化技術途徑是通過結構優(yōu)化和使用輕質材料。

（1）通過拓撲優(yōu)化分析相關零件結構并進行尺寸優(yōu)化和形狀優(yōu)化，降低零件重量并同時降低零件成本。

（2）通過不同零件功能組合，進行零件模塊化設計，減少零件數量，提高模塊通用性。如集成式缸蓋

（3）采用先進的輕量化材料技術、加工設備及成型工藝技術實現汽車發(fā)動機產品零件的輕量化。

（4）在具體實施的過程中應采取概念設計先行，材料與工藝相輔相成的技術路線。C1-M1-R2任務2

發(fā)動機機體組檢測與裝配知識目標1.能描述發(fā)動機機體組的基礎結構及工作過程原理。2.理解發(fā)動機機體組技術參數和特征。1.能拆卸發(fā)動機缸蓋2.能測量發(fā)動機缸蓋表面翹曲情況。3.能目視檢查氣缸體是否有裂縫、腐蝕，檢查油道、水道是否通暢，測量氣缸體表面翹曲情況。4.能檢查并測量氣缸壁，并拆卸氣缸體連接件，確定維修內容。技能目標

1.能利用媒體學習資料和信息技術查找信息資料；

2.具有表達溝通、組織管理能力和團隊精神；

3.具有獨立學習，積累經驗，探究新技術的能力。素養(yǎng)目標任務目標1.弘揚愛國精神，增強學生的民族自豪感。2.樹立精益求精、一絲不茍的工匠精神。思政目標任務知識點（1）氣門蓋罩

氣門蓋罩是容納氣門機構的蓋子，是發(fā)動機最上部分的密封構件，用來防止?jié)櫥惋w濺出來,造成潤滑油損耗及污染發(fā)動機。阻止外界的灰塵污染氣門機構并保持清潔，阻止氣門機構運動噪聲傳出來,降低整機的噪音，如圖2-5所示。氣缸蓋罩結構動畫圖2-5氣門蓋罩任務學習（2）氣缸蓋

氣缸蓋的主要作用是封閉氣缸上部，與活塞頂部和氣缸壁一起構成燃燒室；氣缸蓋上有火花塞安裝孔，配氣機構部件進排氣門座導管孔和進排氣通道等。氣缸蓋內鑄有冷卻水套，缸蓋下端面與缸體上端面向所對應的水套是相通的，利用水的循環(huán)來冷卻燃燒室壁等高溫部分。1）氣缸蓋有整體式、分體式和單體式三種結構形式。

①整體式缸蓋：在多缸發(fā)動機中，整列氣缸共用一個氣缸蓋的，則稱該氣缸蓋為整體式汽缸蓋。缸徑小于110mm的發(fā)動機多采用整體式缸蓋，整體式缸蓋結構緊湊，可以縮短氣缸中心距，缺點是剛度小、制造、維修不便，如圖2-6所示。任務知識點圖2-6整體式缸蓋氣缸蓋罩結構動畫任務學習

②分體式缸蓋：整列氣缸每兩缸共用一個缸蓋或每三缸共用一個缸蓋，則該氣缸蓋為分體式氣缸蓋。

缸徑大于110mm且小于150mm的發(fā)動機多采用分體式缸蓋，如圖2-7所示。任務知識點圖2-7分體式缸蓋氣缸蓋罩結構動畫任務學習

③單體式缸蓋：多缸發(fā)動機，每個氣缸一個缸蓋，為單體式氣缸蓋。缸徑大于150mm的發(fā)動機多采用單體式缸蓋。單體式缸蓋剛度大、制造修理方便，結構比較復雜，如圖2-8所示。任務知識點圖2-8單體式缸蓋氣缸蓋罩結構動畫任務學習2）根據燃燒室的形狀不同又可分為半球形、楔形及盆形。

①半球形燃燒室：半球形燃燒室結構緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，燃燒速率高，散熱少，熱效率高。半球形燃燒室結構上也允許氣門雙行排列，進氣口直徑較大，充氣效率比較高，雖然配氣機構變得比較復雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機上被廣泛地應用，如圖2-9所示。任務知識點圖2-9半球形燃燒室氣缸蓋罩結構動畫任務學習

②楔形燃燒室：楔形燃燒室結構簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動，有利于提高混合氣的混合質量，進氣阻力小，提高了充氣效率。楔形燃燒室氣門排成一列，使配氣機構簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長，燃燒速率差一些，如圖2-10所示。任務知識點圖2-10楔形燃燒室氣缸蓋罩結構動畫任務學習

③盆形燃燒室：盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進、排氣效果要比半球形燃燒室差，如圖2-11所示。任務知識點圖2-11盆形燃燒室氣缸蓋罩結構動畫任務學習（3）氣缸襯墊

氣缸蓋與氣缸體之間裝有氣缸襯墊，其作用是保證氣缸蓋與氣缸體間的密封，防止燃燒室漏氣、水套漏水。氣缸墊在高溫高壓和高腐蝕的燃氣條件下，應具有足夠的強度、耐熱、耐腐蝕，具有一定的彈性,能補償結合面的不平度,以保證密封，主要有金屬石棉和金屬片兩種材質的氣缸墊。1）金屬石棉氣缸墊：金屬石棉氣缸墊以石棉為基體，在石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮制成。金屬—石棉氣缸墊一般厚度為1.2-2mm，有很好的彈性和耐熱性,能反復使用,但強度較差,厚度和質量也不均勻，如圖2-12所示。任務知識點氣缸墊結構動畫圖2-12金屬石棉氣缸墊任務學習2）金屬片氣缸墊：就是采用實心金屬片制成的氣缸墊。金屬片氣缸墊多用在強化發(fā)動機上,這種氣缸墊在需要密封的氣缸孔和水孔還有油孔周圍沖壓出一定高度的凸紋,利用凸紋的彈性變形來實現密封，如圖2-13所示。優(yōu)點是強度高，密封效果好，但成本較高。任務知識點圖2-13金屬片氣缸墊氣缸墊結構動畫任務學習（4）氣缸體

氣缸機是發(fā)動機的主體，它將各個氣缸和曲軸箱連成一體，是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架，氣缸體材質有鑄鐵和鋁合金兩種，氣缸體上部排列出所有氣缸，缸體內鑲入氣缸套來形成氣缸工作表面，缸套周圍的空腔相互連通構成水套，下半部分是用來支承曲軸的曲軸箱。1）氣缸體按氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同可以分為平底式、龍門式以及隧道式三種。①平底式氣缸體：油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度的氣缸體稱為平底式氣缸體，如圖2-14所示。優(yōu)點是機體高度小，重量輕，便于加工，曲軸拆裝方便。缺點是剛度和強度較差，機體前后端與油底殼之間的密封較復雜。氣缸體結構動畫任務知識點圖2-14平底式氣缸體任務學習

②龍門式氣缸體：油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心的氣缸體稱為龍門式氣缸體，如圖2-15所示。優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷，機體前后端與油底殼之間的密封較簡單。缺點是剛度和強度較差，機體前后端與油底殼之間的密封較復雜。任務知識點氣缸體結構動畫圖2-15龍門式氣缸體任務學習

③隧道式氣缸體：隧道式氣缸體的曲軸主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入，如圖2-16所示。優(yōu)點是結構緊湊、剛度和強度好。缺點是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便，必須使用滾動軸承，限制了在高速發(fā)動機上的使用。任務知識點圖2-16隧道式氣缸體氣缸體結構動畫任務學習2）按照氣缸排列方式可把氣缸體分成直列型、V型、W型、對置式和星型等形式。

①直列型氣缸，發(fā)動機的各個氣缸排成一列，如圖2-17所示。優(yōu)點是穩(wěn)定、成本低、結構簡單、運轉平衡性好、體積小穩(wěn)定性高、低速扭矩特性好、燃料消耗少、尺寸緊湊，應用比較廣泛。缺點：

當排氣量和汽缸數增加時，發(fā)動機的長度將大大增加，一般六缸以下發(fā)動機多采用單列式。任務知識點圖2-17直列型氣缸氣缸體結構動畫任務學習

②V型氣缸體：氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，從側面看汽缸呈V字形，故稱V型發(fā)動機，如圖2-18所示。V型發(fā)動機與直列發(fā)動機相比，縮短了機體長度和高度，增加了氣缸體的剛度，減輕了發(fā)動機的重量，但加大了發(fā)動機的寬度，且形狀較復雜，加工困難，一般用于6缸以上的發(fā)動機。任務知識點圖2-18V型氣缸氣缸體結構動畫任務學習

③水平對置式氣缸體：氣缸排成兩列，左右兩列氣缸在同一水平面上，活塞平均分布在曲軸兩側，在水平方向上左右運動，如圖2-19所示。使發(fā)動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車

輛行駛更加平穩(wěn),發(fā)動機安裝在整車的中心線上，兩側活塞產生的力矩相互抵消，大大降低車輛在行駛中的振動，使發(fā)動機轉速得到很大提升，減少噪音。水平對置氣缸體除了結構較為復雜外，還有如機油潤滑等問題很難解決。橫置的氣缸因為重力的原因，會使機油流到底部，使一邊氣缸得不到充分的潤滑，活塞水平放置和其自身重力的作用，往返運行中的頂部和底部與缸套的摩擦程度不一樣，使缸套底部會磨損的要多一些。任務知識點圖2-19水平對置型氣缸氣缸體結構動畫任務學習

④星型氣缸體：星型發(fā)動機是氣缸環(huán)繞曲軸排列的一種往復式內燃機，其活塞通過一根主連桿連接到曲軸上，最上方的活塞連接的連桿即為主連桿，其它活塞的連桿則被稱為活節(jié)式連桿，它們通過梢孔連接在主連桿中央位置的環(huán)上，如圖2-20所示。星型發(fā)動機可靠性高，重量輕，功率提升潛力大，維修性和生存性也不錯，一般星型發(fā)動機的汽缸組數是奇數個，飛機在噴氣式發(fā)動機使用之前，使用此類發(fā)動機作為動力。任務知識點圖2-20星型氣缸氣缸體結構動畫任務學習3）按照有無汽缸套可分為整體式汽缸和有缸套汽缸。

①整體式氣缸：氣缸直接鏜在氣缸體上，如圖2-21所示。優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的載荷，缺點是對對材料要求高，成本高。任務知識點圖2-21整體式氣缸氣缸體結構動畫任務學習

②有缸套式氣缸：可裝到氣缸體內的單獨的圓筒形零件，采用耐磨的優(yōu)質材料制成.制造成本低，便于修理和更換，氣缸體的使用壽命長。氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種。干式氣缸套：干式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸

體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm，如圖2-22所示。干式氣缸套具有整體式氣缸的優(yōu)點，強度和剛度都較好，但加工比較復雜，內、外表面都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。任務知識點圖2-22干式氣缸套氣缸體結構動畫任務學習

濕式氣缸套：濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm，如圖2-23所示。濕式氣缸套散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產生漏水現象。任務知識點圖2-23濕式氣缸套氣缸體結構動畫任務學習（4）油底殼

油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱，如圖2-24所示。油底殼的作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質進入，收集和儲存發(fā)動機各摩擦表面流回的潤滑油，散去部分熱量，防止?jié)櫥脱趸?。油底殼內部裝有穩(wěn)油擋板，避免車輛顛簸時造成的油面震蕩激濺，有利于潤滑油雜質的沉淀，油底殼底部最低處還裝有放油螺塞。任務知識點油底殼結構動畫圖2-24油底殼任務學習任務技能點任務技能點1：汽缸蓋拆卸1.準備工作氣缸磨損測量操作視頻任務實施任務技能點任務技能點1：汽缸蓋拆卸2.拆裝或測量步驟說明

（1）拆卸凸輪軸

按照下圖中1-2-3-4-5-6的順序拆卸氣門室蓋螺栓，拆卸螺栓后后取下氣門室蓋，去除凸輪軸。圖2-25拆卸氣門室蓋螺栓任務實施任務技能點任務技能點1：汽缸蓋拆卸（2）拆卸汽缸蓋

按照下圖中1-2-3-4-5-6的順序拆卸汽缸蓋螺栓，取下缸蓋。圖2-26拆卸氣缸蓋螺栓任務實施任務技能點任務技能點1：汽缸蓋拆卸注意事項

在拆卸氣門室蓋螺栓和氣缸蓋螺栓時，一定要按照維修手冊要求的順序進行操作，避免因受力不均造成氣門室損傷及氣缸蓋變形。任務實施任務技能點任務技能點2：缸蓋平面度測量1.準備工作氣缸磨損測量操作視頻任務實施任務技能點任務技能點2：缸蓋平面度測量2.拆裝或測量步驟說明

（1）將汽缸蓋平放在工作臺上，保證汽缸蓋不會晃動。

（2）用無紡布清潔刀口尺及厚薄規(guī)。

（3）先用高壓空氣清潔缸蓋表面，再用無紡布清潔缸蓋表面，如果改改表面有難以清潔的污物，可以先用刮刀刮掉，再用風槍和無紡布清潔。

（4）按照圖2-3所示，使用塞尺0.10mm測量片進行測量，判斷氣缸蓋下平面的平面度是否超過極限值。并記錄。圖2-27缸蓋平面度測量任務實施任務技能點任務技能點2：缸蓋平面度測量注意事項

（1）在測量過程中刀口尺要壓緊，不要隨意移動。

（2）再用厚薄規(guī)測量時，感覺厚薄規(guī)稍有阻力即為測量的厚度。任務實施任務技能點任務技能點3：測量氣缸磨損度1.準備工作氣缸磨損測量操作視頻任務實施任務技能點任務技能點3：測量氣缸磨損度2.拆裝或測量步驟說明

在進行測量時，測量部位的選擇很重要氣缸