教学标题 | 第三章 配气机构的构造与维修 | 教学课时 | ||
教学目标 | ||||
【素质目标】：1.培养学生团结协作能力；2.培养学生国家标准的意识；培养学生爱国情怀及民族自豪感；4培养专业职业素养。 【知识目标】：1.了解传动组的构造、作用、工作原理；2.掌握配气机构常见故障排除方法。 | ||||
教学重难点 | ||||
【教学重点】：1.传动组的构造、作用、工作原理；2.配气机构常见故障排除方法。 【教学难点】：1.配气机构常见故障排除方法。 | ||||
| 防盗追踪 教学资源 | ||||
【学习资源】：视频、动画、国家标准等。 | ||||
教学内容 | ||||
1.组织教学。使用学习通或者点名册进行点名，强调上课纪律。 2.明确教学目的，讲述章节的学习目标，重点难点。 3.播放相关视频或讲解相关案例，进而引入课堂教学内容。 【任务导入】 客户报修 一辆轿车进厂修理，客户反映该车发动机工作时异响，经维修技师检查，故障现象为：在发动机上部发出有节奏较钝重的“嗒、嗒”声；中速时明显，高速时响声杂乱或消失。 故障原因分析 经维修技师初步诊断，确定为凸轮轴响。该故障可能由以下原因造成： （1）凸轮轴轴向间隙过大，产生轴向窜动； （2）凸轮轴有弯、扭变形； （3）凸轮工作表面磨损； （4）凸轮轴轴颈磨损，径向间隙过大。 （5）要想解决上述问题，就必须懂得配气机构的具体构造和检修，下面学习配气机构传动组的构造与检修。 【理论知识】数字电视接收器： 任务3.3 传动组的构造与维修 3.3.1气门传动组的组成 气门传动组的作用是使进、排气门能按规定的时刻开闭，并保证有足够的开度。由于气门驱动形式和凸轮轴位置的不同，气门传动组的零件组成差别很大，主要有凸轮轴及其驱动机构（包括正时齿轮、传动带或链条等）、气门驱动机构（包括挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等）两大部分。 1.凸轮轴的功用与构造 凸轮轴是用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门升程的变化规律等要求。 2.凸轮轴的驱动和正时 凸轮轴是通过一套传动系统由曲轴驱动，并严格按照2∶1的传动比来驱动，即曲轴转过720°，配气凸轮轴转过360°。为了使曲轴、活塞与气门的运动能完全符合配气相位的要求，在凸轮轴的驱动机构中设置一些特殊位置标记，在装配时，只要按照标记安装，就能保证配气相位正确，这些标记称为气门正时记号。 凸轮轴的驱动方式有多种，不同驱动方式的气门正时记号各不相同。 （1）齿轮传动 齿轮传动主要用于中、下置式凸轮轴的配气机构，如图3.20所示。汽油机一般只用一对正时齿轮，小齿轮和大齿轮分别用键装在曲轴与凸轮轴的前端。柴油机则增加一个中间惰轮。为了保证齿轮啮合平顺，减小噪声和磨损，正时齿轮都采用斜齿轮。曲轴正时齿轮用中碳钢制造，凸轮轴正时齿轮则采用铸铁或夹布胶木。 齿轮传动方式的气门正时记号分别刻在曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮上。在装配时，将曲轴正时凸轮上的正时记号与凸轮轴正时齿轮上的正时记号对准，以保证配气相位正确。 齿轮传动构造简单，工作平稳，配气正时控制精度高，又不需张紧机构，摩擦损失小，使用中不需调整维护，使用广泛。目前，在车用柴油机上仍主要采用这种方式。 （2）链传动 链传动用于中、上置式凸轮轴的配气机构，如图3.21所示，由曲轴通过链条来驱动凸轮轴。由于链条过长而产生链条抖动现象，设有链条导向器。在使用中由于链节的磨损，链条会逐渐变长，为此设有链条张紧器，它通过链条导向器使链条始终保持张紧状态。高能镍碳超级电容器 （3）齿形带传动 齿形带传动用于上置式凸轮轴的配气机构，如图3.1和图3.23所示，它靠齿形正时带的带齿传递动力。齿形带由氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤维，齿面粘尼龙编织物。为确保传动的可靠性，齿形带传动需要设置由张紧轮与自动张紧器组成的张紧装置。 齿形带传动的正时记号刻在正时带轮和气缸体、气缸盖上，在装配时，应先将曲轴正时带轮上的第一缸上止点记号与气缸体上的记号对齐，将凸轮轴正时带轮上的第一缸压缩上止点记号与气缸盖上的记号对齐，再安装正时齿带，以保证配气相位正确。 3.气门的驱动方式 凸轮轴驱动气门开启的方式有两种，一种是利用摇臂驱动气门，称为摇臂驱动式；另一种是凸轮轴通过挺柱直接驱动气门，称为直接驱动式。 4.挺柱 气门挺柱安装在气缸体上（下置凸轮轴式）或气缸盖上（上置凸轮轴式），与凸轮轴上的凸轮相接触，其作用是将凸轮轴的旋转运动变为往复运动，并按凸轮轮廓线所决定的规律运动，打开和关闭气门。挺柱常用碳钢、合金钢或合金铸铁制造。 5.推杆 推杆的功用是将从凸轮轴经挺柱传来的推力传给摇臂。供凸轮轴下置式配气机构采用。 推杆传递的力很大，易弯曲。因此，要求具有较大的刚度。在高速发动机中，推杆应尽量做得短些。 推杆一般用冷拔钢管制造，也可用硬铝制造，推杆的两端压配有不同形状的端头。下端头通常是圆球形，以便与挺柱的凹球形支座相适应；上端头一般制成凹球形，以便与摇臂上的气门间隙调整螺钉的球形头部相适应。推杆可以是实心或空心的。如图3.28所示，推杆的上、下端头均经热处理并磨光，以提高其耐磨性。 6.摇臂 气门摇臂的作用是将凸轮及挺柱、推杆的运动和作用力改变方向，驱动气门开启；同时利用杠杆的原理，使气门的气门升程大于凸轮的升程。 摇臂在摆动过程中承受很大的弯矩，因此应具有足够的强度和刚度以及较小的质量。摇臂常采用锻钢、球墨铸铁制造。 7.液压挺柱 液压挺柱是一种能自动调整气门间隙的挺柱，在轿车发动机中应用广泛。它利用发动机机油的液压力工作，可以自行调整或补偿气门间隙的变化，实现零气门间隙。采用液压挺柱，可降低发动机运转噪声。 用于下置凸轮轴式配气机构的液压挺柱的构造如图3.33（a)所示。在挺柱体中装有柱塞，柱塞上端紧靠着推杆支座。复位弹簧使柱塞和推杆支座上移，其极限位置由卡环限定。柱塞下端装有单向阀。 3.3.2气门传动组的检修 1.凸轮轴的检修 凸轮轴的检修包括：凸轮轴弯曲变形的检查、凸轮轮廓的磨损检查、凸轮轴轴颈磨损的检查、凸轮轴裂纹的检查。 凸轮轴的常见损伤是凸轮轴的弯曲变形、凸轮轮廓的磨损、轴颈磨损以及正时齿轮驱动件的耗损等。这些耗损使气门的最大开度和开启持续时间以及发动机的充气效率降低，配气相位失准，从而影响发动机的动力性和经济性等。 （1）凸轮轴弯曲的检查和校正 凸轮轴的弯曲是以凸轮轴中间轴颈相对两端轴颈的径向圆跳动来衡量的。将V型块和百分表座放置在平板上，凸轮轴两端轴颈架在V型块上，如图3.35所示，使百分表的触头与凸轮轴中间轴颈垂直接触。转动凸轮轴，观察百分表的摆差为其弯曲度。若摆差大于规定值时，应在压力机上进行校正修复或更换凸轮轴。 （2）凸轮磨损的检修 凸轮磨损一般以凸轮的最大升程减小值来衡量。凸轮高度可用千分尺测量，如图3.36（a）所示，若凸轮的高度低于允许值，应更换凸轮轴。 凸轮最大升程的检查，是先用千分尺测量凸轮的高度值H，此值减去凸轮的基圆直径D，即为凸轮的最大升程，如图3.36（b）所示。当凸轮的最大升程减小0.40 mm或凸轮表面累积磨损量超过0.80 mm时，应更换凸轮。 （3）凸轮轴轴颈的检修 用千分尺测量凸轮轴轴颈的直径，计算圆度和圆柱度误差，如图3.37所示。若凸轮轴轴颈的圆度、圆柱度和各轴颈的同轴度超过允许值时，应按修理尺寸法修磨凸轮轴。 （4）凸轮轴轴向间隙的检查和调整 检查应在不装气门及气门挺柱的情况下进行。如轴向间隙过大，应更换凸轮轴的推力轴承或卡块式止推垫片。如凸轮轴轴向间隙是靠止推板来保证的，测量该间隙时，可用撬杠拨动凸轮轴做轴向移动，用塞尺或百分表进行测量，如果测量值超过极限，则视情况更换凸轮轴的止推轴承或止推板或凸轮轴。 2.液压气门挺柱的检修 （1）液压挺柱密封性的检查 （2）液压挺柱的拆卸与维护 （3）液压挺柱在维修中应注意的几点 ①拆下时，液压挺柱不允许互换，在液压挺柱上做标记，标记应做在与凸轮接触面的正方。 ②液压挺柱与承孔的配合间隙一般为0.01~0.04 mm，使用极限为0.10 mm。测量导孔内径与液压挺柱外径，液压挺柱与导孔配合间隙不得超过0.1 mm，否则，应更换液压挺柱。液压挺杆必须整套更换，不能进行调整或维修。 3.正时链条和链轮的检修 （1）正时链条长度的检查 （2）正时链轮最小直径的检查 4.正时齿带和带轮的检修 （1）正时齿带张紧度的检查 （2）正时齿带的更换 （3）正时齿带张紧轮的检修 任务3.4 配气机构常见故障诊断与排除 3.4.1配气机构气门间隙的检查与调整 1.气门间隙 发动机在冷态下，当气门处于完全关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙，如图3.43所示。 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时没有间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀就会引起气门关闭不严，造成气缸漏气，功率下降，甚至不易启动，还容易导致气门烧蚀。所以，发动机在冷态装配时，在气门与气门传动件之间应留有适当的间隙以补偿气门受热后的膨胀量。但如果气门间隙过大，则在气门开启和关闭时会产生很大的撞击响声，俗称“气门脚响”，并加速配气机构零件的磨损，使气门开启的持续时间减少。因此，为保证气门密封、一定的气门升程及准确的配气相位，发动机使用一段时间或发动机拆装后，均应对气门间隙进行检查调整。 气门间隙的大小与发动机的构造形式、气门与气门传动组零件的材料和构造有关。 进、排气门受热情况不同，排气门温度高些，膨胀量大些，所以气门间隙也应大些。 下置凸轮轴式发动机，冷态时气门间隙要大些。一般进气门间隙为0.25～0.35 mm，排气门间隙为0.30～0.35 mm。 上置凸轮轴式发动机，冷态时气门间隙要小些，一般进气门间隙为0.15～0.25 mm，排气门间隙为0.25～0.35 mm。 气门间隙的大小由制造厂根据试验确定，装配时应将气门间隙调整至符合原厂规定。 2.发动机气门间隙的检查与调整 (1)气门间隙的检查 压铆螺钉①摇转曲轴，使被检查气门处于完全关闭状态。 ②用符合气门间隙值的塞尺插入气门尾部与气门摇臂之间，来回抽动塞尺检查，以抽动时稍有阻力为合适。 (2)气门间隙的调整 气门间隙的调整有逐缸法调整和两次调整法。 一般使用两次调整法，即“双排不进法”（以六缸直列发动机为例）。 ① 确认第一缸处于压缩行程上止点。 ②根据发动机的工作顺序，可推导出“双、排、不、进”的原理，因为在圧缩行程上止点时，进、排气门离气门打开都比较远，所以进、排气门都可调；在排气上止点，气门打开出现重叠角，所以进排气门都不能调；其他行程，离排气远则可调排气门，进气门不能调，离进气远则调进气门，排气门不能调。 3.4.2配气机构异响故障诊断与检修 配气机构的故障主要有配气相位失准和配气机构异响。配气相位失准主要是同步带安装位置不正确或同步带齿形磨损引起滑转，遇此故障应立即更换同步带，并按发动机拆装的有关内容重新安装同步带。配气机构异响的故障诊断与排除如下所述。 1.气门脚异响 (1)故障现象 怠速时，在气门室处听到有节奏、清脆的“嗒、嗒、嗒”声，响声随转速而变化，发动机转速升高，响声增大，响声与温度无关，响声不随断火消失，若用厚薄规逐个插入气门间隙，声响减小或消失。 (2)故障原因 气门摇臂与气门杆顶端磨损不均匀造成； 气门间隙调整不当，气门间隙过大；气门杆尾端与气门间隙调整螺钉磨损； 气门间隙调整螺钉的锁紧螺母松动； 凸轮磨损或摇臂圆弧工作面磨损。 (3)故障排除 重调气门间隙，若摇臂端头偏磨应检查维修。 ①拆下气缸盖罩，检查气门间隙调整螺钉的锁紧螺母是否松动;检查气门间隙值,并视情重新调整。 ②检查气门杆尾部端面和调整螺钉的磨损情况，必要时更换气门或调整螺钉。 ③检查凸轮与摇臂圆弧工作面的磨损情况，视情况更换凸轮轴或摇臂。 2.气门座圈异响 (1)故障现象 响声大，声音忽大忽小，为“嚓、嚓、嚓”声；发动机转速一定时，响声时大时小，并伴有破碎声； 发动机中低速运转时，响声较清脆，高速时响声增大且变得杂乱；单缸断火，响声不变，有时更明显；发动机低温刚刚发动时响声易出现。 (2)故障原因 座圈选材不当，受热后产生变形而松旷；镶配时，过盈量选择不当，气门座圈和气缸盖气门座圈座孔配合过盈量不足。气门座圈镶入气缸盖气门座圈座孔后，滚边时没有将座圈压牢。在工作中受冲击振动而松脱，导致与座孔碰撞。 (3)诊断与排除 拆下气缸盖罩，经检查不是气门脚响和气门弹簧响，即可断定为气门座圈响。分解配气机构后进一步检查，必要时，铰削气门座圈座孔，更换松动的气门座圈，并保证其压入后有足够的过盈量。 3.气门弹簧异响 (1)故障现象 怠速时有明显的“嚓、嚓”响声；各种转速均有清脆的响声，拆下气门室盖更为明显；各转速下均有清脆的响声，多根气门弹簧不良，机体有震抖现象。 (2)故障原因 气门弹簧过软或折断。 (3)故障排除 ①拆下气缸盖罩，用旋具撬住气门弹簧，若弹簧折断可明显地看出。弹簧折断应予以更换。 ②仍用旋具撬住气门弹簧，怠速运转发动机，若响声消失，即为该弹簧过软。弹簧如过软，必须更换。 3.4.3气门漏气故障诊断与检修 1.气门漏气的故障现象 在气门关闭状态下若进气门漏气，会使气缸压缩力不足，发动机启动困难；在气门关闭状态下若进、排气门均漏气，都将造成功率下降。排气门漏气严重时，在发动机运转时，可听到排气管部位有“噗、噗”响声，不减压摇动曲轴时，也可听到“嗤、嗤”的漏气声。 2.气门漏气故障的诊断与检修 （1）气门的严密性可采用下述方法进行检查和诊断 检查气门的严密性可为下述方法： ①听声，当气门漏气较严重时，发动机工作时会听到“嗤、嗤”的嘘声。 ②看烟，当气门漏气时，会冒黑烟和空气滤清器窜气。 ③简易测试压缩力，启动发动机，待机温上升到50 ℃时关闭油门停机，摇转曲轴，会感到压缩力小。进一步把曲轴摇到压缩力较小的气缸的压缩行程的1/2处暂停，待15~25 s后再继续摇，会感到压缩行程的后半部压缩力很小。 ④拆下气缸盖，在气门工作面上，涂一层薄的红丹油，则气门可能漏气。在气门上用软铅笔均匀地画上短线条，然后将气门放入气门座内轻拍几下，如果气门上的短线条不是全部在气门与气门座接触面处断开，则气门漏气。 （2）气门漏气故障的处理 当发生气门漏气时，应检验气门杆是否弯曲，气门弹簧是否拉坏，气门间隙是否适当，气门各组件是否安装正确，损坏的部件能修复的修复，不能修复的更换。如气门头与气门座的接触面接触不良，可进行研磨修复。 【技能点】： 1.能阐述气门传动组的构造、作用、工作原理及其运动关系；2.对配气机构的常见故障进行诊断并予以排除。 | ||||
教学设计 | ||||
课前（准备）：主要指教学准备，包括学习任务安排等 | 课件、教材、相关视频资源制作与收集 | |||
课中（实施）：包括旧课复习，新课导入，课堂教学，课堂小结等环节 | 1.组织教学。使用学习通或者点名册进行点名，强调上课纪律。 2.明确教学目的，讲述章节的学习目标，重点、难点。 3.播放相关视频，进行总体介绍，引入课堂教学。 4.结合多媒体对个内容进行讲解，并进行知识拓展。 5.条件允许情况下对可实训部分安排对应实训。 | |||
课后（拓展）：包括作业布置等 | 1.传动组的组成？ 防裂霜2.配气机构常见故障有哪些？ | |||
教学反思 | ||||
成效、不足及改进： | ||||
| 注塑鞋 | ||||
本文发布于:2024-09-23 19:25:02，感谢您对本站的认可！
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