学习活动3发动机基础件构造功能及工作原理2资料.docx
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学习活动3发动机基础件构造功能及工作原理2资料
课题
学习任务一发动机结构认知与拆装
学习活动3发动机基础件构造、功能及工作原理
(2)
授课
日期
2013/09/19
课程类型
新授
授课学时
6课时
授课
班级
12级汽修
(高级1班)
学生人数
41人
教学场地
博世实训室
教学
目标
知识目标
能力目标
德育目标
1.了解机体、曲柄连杆机构中各部件的定义和种类;
2.掌握机体、曲柄连杆机构中各部件的功用。
1.技能目标:
(1)掌握机体、曲柄连杆机构的组成及相对位置;
(2)掌握机体、曲柄连杆机构各部件的构造及结构特点。
2.发展目标:
培养学生自主学习、思考的能力、严谨踏实的工作作风。
通过小组的配合学习,培养学生团队合作意识;锻炼学生的协作、沟通技巧和语言表达能力。
教学
重点
1.机体、曲柄连杆机构中各部件的名称及功用;
2.机体、曲柄连杆机构中各部件的结构及相互连接关系。
教学
难点
1.机体、曲柄连杆机构主要部件的功用;
2.机体、曲柄连杆机构主要部件的结构与功能关系。
教学
方法
教法:
讲授法、示范法、教学互动学习、多媒体辅助教学
学法:
小组合作学习法
教学
资源
1.传统教学设备(白板、白板笔等)
2.多媒体教学设备(计算机、投影仪和网络设备等)
3.专业教学设备:
整车、常规工、量、器具、举升设备和辅具等
板书
设计
学习活动3发动机基础件构造、功能及工作原理
(2)
复习提问:
1.四行程汽、柴油发动机的异同?
2.车用四行程发动机的总体结构如何?
学习目标:
1.了解机体、曲柄连杆机构各部件名称和功用;
2.掌握机体、曲柄连杆机构各部件的结构特点;
3.熟悉机体、曲柄连杆机构各部件的连接关系。
一、概述
1.组成与功用
2.工作条件
二、机体组
1.气缸盖2.气缸衬垫
3.气缸体4.油底壳
三、活塞连杆组
1.活塞、活塞销与活塞环
2.连杆
四、曲轴飞轮组
1.曲轴总成
2.飞轮
布置作业(完成工作页中有关教学内容)
教学环节与主要内容
教学
目标
教学
活动
学生
活动
复习及引入(时间分配:
10分钟)
【复习提问】
1.四行程汽、柴油发动机的异同?
2.车用四行程发动机的总体结构如何?
【引入新课】
四行程发动机中的机体、曲柄连杆机构是发动机的核心部分,是发动机工作可靠性和保证使用寿命的关键部分。
现代车用发动机的核心部分结构怎样?
其工作时的特性如何?
这些都将在本次课程中得以解答。
新课讲授(时间分配:
15分钟)
【资讯】
一、概述
1.组成与功用
(1)组成
包括机体组:
气缸盖、气缸体汽缸垫和油底壳(机油盘);
活塞-连杆组:
活塞、活塞销、连杆和连杆轴承等;
曲轴-飞轮组:
曲轴、飞轮和主轴承等。
(2)功用
不动件:
发动机骨架、安装、支撑各系统的基础。
运动件:
主要工作机构、实现能量和运动转换。
2.工作条件
高温:
瞬间可达2800k;
高压:
瞬间可达5~10MPa,气体压力十至数十吨;
高速且变速:
惯性力随转速变化,最高可达运动件质量的数千倍;
化学腐蚀:
氧化、SO2、酸碱性物质;
此外,还要承受:
冲击和振动。
二、机体组
1.气缸盖
(1)位置
位于气缸体的上方,两者之间以气缸垫保持密封。
(2)结构
气缸盖的材料:
以往多用铸铁制成,现代轿车均以铝合金压铸制造。
气缸盖的结构:
四至六缸发动机一般为整体式结构,六缸以上的发动机多为分段式结构,可两至三缸共用一个气缸盖。
气缸盖上一般装有:
进排气门、气门弹簧、气门导管、进排气歧管、凸轮轴、火花塞等,内部设有润滑油道和冷却水套,与气缸体接触面上制有燃烧室。
2.气缸衬垫
(1)作用
起密封作用,主要防止漏气、漏油、漏水。
(2)结构
采用不锈钢片制成,具备良好的强度、耐压性和耐热性。
3.气缸体
由气缸(上)和曲轴箱(下)两部分组成,通常由铝合金压铸制造。
气缸内装有气缸套,缸套内部用于活塞导向并构成压缩空间。
气缸套有干式和湿式之分。
曲轴箱与油底壳相连,内部装有曲轴、轴承、机油泵和集滤器。
气缸体前端安装有:
正时传动机构、水泵等;侧面安装有:
发电机、空调压缩机、起动机和转向助力泵等;后端用于安装飞轮壳或离合器罩等。
4.油底壳
(1)作用
与曲轴箱一起构成密闭空间,容纳机油。
(2)结构
通常由薄钢板冲压制成,也有用铝合金压铸制造,与曲轴箱之间用螺栓连接并用硅胶密封。
内部对设有隔板或防止激动板。
三、活塞连杆组
1.活塞、活塞销与活塞环
(1)活塞
作用:
承受气体压力,并通过活塞销传给连杆以驱动曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
结构:
活塞可分顶部、头部和裙部三部分,为减轻质量,采用铝合金制造。
汽油发动机的活塞多为平顶式结构,燃烧室在气缸盖的底平面上;柴油发动机活塞都是成型结构,燃烧室在活塞顶面上。
由于现代轿车发动机均采用三道活塞环的结构,故活塞头部设有三道环槽。
活塞销座孔由于承受很大的冲击载荷,故采用加厚设计。
但考虑受热膨胀的因素,须采用特殊的设计结构。
(2)活塞销
作用:
连接活塞和连杆小头,并把活塞承受的气体压力传给连杆。
结构:
为使活塞销具有足够的强度和刚度,表面韧性好,耐磨性好,重量轻。
活塞销一般都做成空心圆柱体,采用低碳钢和低碳合金钢制成,外表面经渗碳淬火处理以提高硬度,精加工后进行磨光,有较高的尺寸精度和表面光洁度。
活塞销的内孔有:
圆柱形、两段截锥与一段圆柱组合、两段截锥形三种形状。
活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式:
“全浮式”和“半浮式”。
(3)活塞环
作用:
保证汽缸与活塞间的密封,防止漏气,并且要把活塞头部吸收的大部分热量传给汽缸壁,再由冷却液带走。
结构:
是具有弹性的开口圆环,有气环和油环之分。
气环是一个有开口的弹性圆环,在自由状态下外径大于汽缸直径。
气环的断面形状很多,最常见的有:
形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环。
油环有普通油环和组合油环两种。
2.连杆
作用:
连接活塞与曲轴,活塞承受的气体压力传给曲轴,使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动
结构:
连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成,然后经机加工和热处理,连杆分为连杆小端,连杆杆身和连杆大端(包括连杆盖)三个部分。
为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损,连杆大端孔内装有瓦片式滑动轴承,简称连杆轴瓦。
轴瓦分上、下两个半片,目前多采用薄壁钢背轴瓦,在其内表面浇铸有耐磨合金层。
连杆轴瓦上制有定位凸隼,供安装时嵌入连杆大端和连杆盖的定位槽中,以防轴瓦前后移动或转动,有的轴瓦上还制有油孔,安装时应与连杆上相应的油孔对齐。
四、曲轴飞轮组
1.曲轴总成
(1)作用
曲轴是发动机最重要的机件之一。
它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的扭矩,传给底盘的传动机构。
同时,驱动配气机构和其它辅助装置,如:
水泵、发电机、空调压缩机和转向助力泵等。
(2)结构
曲轴一般由:
主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等部分构成。
一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等于汽缸数(直列式发动机);V型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。
曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。
为提高耐磨性和耐疲劳强度,轴颈表面经高频淬火或氮化处理,并经精磨加工,以达到较高的表面硬度和表面粗糙度的要求。
四缸四行程发动机的发火间隔角为720°/4=180°,四个曲拐布置在同一平面内。
1,4缸在上,2,3缸在下,互相错开180°,其发火顺序的排列只有两种可能,即为1-3-4-2或为1-2-4-3。
2.飞轮
(1)作用
贮存做功行程的能量,克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力,使曲轴能均匀地旋转;飞轮外缘压有的齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合,供起动发动机用;汽车离合器也装在飞轮上,利用飞轮后端面作为驱动件的摩擦面,用来对外传递动力。
(2)结构
飞轮是一个很重的铸铁圆盘,用螺栓固定在曲轴后端的接盘上,具有很大的转动惯量。
飞轮轮缘上镶有齿圈,齿圈与飞轮紧配合,有一定的过盈量。
任务实施(时间分配:
180分钟)
【任务准备】
(1)工具:
120件套装世达工具6套、扭力扳手等;
(2)量具:
百分表、量缸表、游标卡尺、千分尺、厚薄规、刀口尺、平板、V型铁等;
(3)辅具:
机油、砂纸、油石、清洗液、油盆、毛刷、抹布若干;
(4)人员分配:
全班分六个工作组;
(5)车辆及设备:
桑塔纳AJR发动机及翻转架6台、工具车6台。
【学习准备】
车辆使用手册、维修手册、教学参考书和工作页。
【任务实施】
Step1资料收集(时间:
20min)
(1)阅读车辆使用手册;
(2)阅读上海大众桑塔纳维修手册;
(3)阅读教学参考书。
Step2分组学习发动机基本知识(时间:
30min)
以工作页为主线,通过分组学习了解发动机机体-曲柄连杆机构的理论知识。
Step3分组学习发动机总体结构(时间:
90min)
以工作页为主线,通过分组学习发动机曲柄连杆机构结构和拆装技能。
Step4分组学习、讨论和小结,填写工作页(时间:
30min)
讨论各自遇到的问题,交流学习心得,并形成小结。
分组汇报按:
①做了什么?
②怎么做的?
③有何问题?
④有何收获?
Step5整理工具、量具和整车,打扫工作场地(时间:
10min)
将实习操作中所使用的各种工具、器材分别放置在规定的位置;并将实习场地打扫干净。
(实施5s作业规范)
小组汇报与评价(时间分配:
30分钟)
1.各小组指定一名同学汇报各自小组学习工作成果;
2.老师点评各组同学在实习当中存在的问题,提出改进建议。
布置作业(时间分配:
5分钟)
教学反思
提出问
题,引
出话题
利用身
边事物
引起学
习兴趣
了解教
学的主
要内容
熟悉教
学内容
归纳学
习成果
巩固学
习成果
教师提
出问题
讲授
介绍资
讯的主
要内容
组织指
导学生
进行发
动机基
本知识
学习
总结并
点评
布置课
后作业
并答疑
思考回
答问题
听讲
听讲
并观察
分组进
行发动
机基本
知识学
习并填
写工作
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改进
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