任务情境
一、任务描述
一辆丰田卡罗拉 GL 型轿车，进厂报修时的故障现象：发动机无法运转，经检查油底壳被撞坏，机油已经漏光，需拆卸发动机进一步检查。发动机机体组检修的任务就交给你和你的组员，你们能完成吗？
二、任务提示
根据故障现象，发现发动机发生严重的机械故障，需要分解发动机进一步检查，检查发动机各组成机构和系统是否正常。
任务目标
一、知识目标
（1）能描述发动机机体组的组成；
（2）能描述发动机机体组各组成的拆装步骤；
（3）能描述发动机机体组各组成的检修方法及数据。
二、能力目标
（1）能进行发动机机体组的拆装；
（2）能进行发动机机体组的检修。
必备知识
一、基本知识
汽车发动机机体组是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体组必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气门室盖罩、气缸体、气缸盖、气缸垫和油底壳等零件组成，如图2-1-1所示。在拆除了发动机附件与进、排气歧管后，将会得到一个发动机机体组。
图2-1-1 发动机机体组的组成
二、基本技能
下面以丰田卡罗拉1ZR-FE发动机为例，介绍发动机部分重要组成零件的拆装及检修步骤。
（1）准备工作。
①防护装备：工作服、工作帽、手套、劳保鞋。
②实训设备：1ZR-FE发动机一台（或实车一辆）等。
③手工工具：拆装工具一套，含套筒、橡胶锤、油封切割器、扭力扳手、磁棒、长方形木块、油性笔等。
④量具：刀口尺、塞尺、游标卡尺、外径千分尺、量缸表等。
⑤材料准备：抹布、密封胶等。
（2）气缸盖的拆卸。
①按图 2-1-2 所示的顺序，用 12 mm 的双头六角扳手，分几步均匀地松开并拆下 10 个气缸盖螺栓和 10 个平垫圈。拆卸工具如图 2-1-3 所示。
图2-1-2 拆卸顺序
图2-1-3 拆卸工具
注意：螺栓拆卸顺序不正确可导致气缸盖翘曲或破裂。
②如图 2-1-4 所示，使用头部缠有胶带的螺丝刀，撬动气缸盖和气缸体之间的部位，拆下气缸盖。
③如图 2-1-5 所示，拆下气缸盖衬垫。
图2-1-4 拆下气缸盖
图2-1-5 拆下衬垫
注意：小心不要损坏气缸盖和气缸体的接触面。
（3）气缸体、气缸盖的清洁。
①用铲刀清除气缸体上下平面的密封垫黏结物，如图2-1-6所示。
注意：不要刮伤气缸体上下平面。
②用铲刀和抹布清除气缸盖上的缸垫黏结物，如图2-1-7所示。
注意：不要刮伤气缸盖的平面。
图2-1-6 清洁气缸体
图2-1-7 清洁气缸盖平面
③用硬质毛刷清除燃烧室和进排气口的积炭，如图2-1-8所示。
图2-1-8 清洁燃烧室内的积炭
注意：不要划伤燃烧室和进排气口的表面。
（4）气缸盖、气缸体的检测。
①外观检测。
如图 2-1-9 所示，用目视或染色渗透法检查进气口、排气口以及气缸盖或气缸体表面是否有裂纹。如果有裂纹，则更换气缸盖或气缸体。
图2-1-9 外观检测
②气缸盖检测。
a.气缸盖平面度的检测。
将刀口尺分别沿气缸盖平面最外侧螺栓孔的对角线方向、直线方向放置，观察刀口尺和气缸盖接触面上是否有漏光点。如果有漏光点，用塞尺测量漏光处的间隙，该间隙即为气缸盖平面变形量。气缸盖平面最大变形量为 0.05 mm，如果超过最大值应予以修理或更换气缸盖，如图 2-1-10 所示。
图2-1-10 气缸盖平面度的检测以及刀口尺的放置方式
b.气缸盖与进气歧管接合面平面度的检测。
将刀口尺放在气缸盖进气歧管配合面对角线方向，观察刀口尺和气缸盖进气歧管配合面上是否有漏光点，如果有漏光点，用塞尺测量漏光处的间隙，该间隙即为气缸盖进气歧管配合面的平面变形量；气缸盖进气歧管配合面的最大变形量为 0.10 mm，如图 2-1-11所示。
c.气缸盖与排气歧管接合面平面度的检测。
将刀口尺放在气缸盖排气歧管配合面对角线方向，观察刀口尺和气缸盖排气歧管配合面上是否有漏光点，如果有漏光点，用塞尺测量漏光处的间隙，该间隙即为气缸盖排气歧管配合面的平面变形量；气缸盖排气歧管配合面的最大变形量为 0.10 mm，如图 2-1-12所示。
图2-1-11 气缸盖进气歧管接合面平面度的检测
图2-1-12 气缸盖排气歧管接合面平面度的检测
③气缸体上平面平面度的检测。
将刀口尺沿气缸体上平面最外侧螺纹孔的对角线方向、所有螺纹孔的直线方向放置，如图 2-2-13 所示。观察刀口尺和缸体接触面上是否有漏光点，如果有漏光点，用塞尺测量漏光处的间隙，该间隙即为气缸体平面变形量。气缸体上平面最大变形量为 0.05 mm，如果超过最大值，应予以修理或更换气缸体。
④气缸体缸径的检测。
用量缸表在位置 A 和 B 处测量止推方向与轴向的气缸缸径，如图 2-1-14 所示。
标准直径为 80.500～80.513 mm（3.169 3～3.169 8 in），最大直径为 80.633 mm（3.174 5 in）。如果 4 个位置的平均缸径值大于最大值，则更换气缸体。
图2-1-13 气缸体上平面平面度的检测以及刀口尺的放置方式
图2-1-14 缸径检查
（5）气缸盖的安装。
①如图 2-1-15 所示，将新衬垫放在气缸体表面上，并使印有批次号的一面朝上。
图2-1-15 衬垫安装
注意：应清除接触面的所有机油，并确保衬垫按正确的方向安装。
②如图 2-1-16 所示，在螺栓的螺纹和与垫圈相接触的螺栓头下的部位，涂抹一薄层发动机机油。
③如图 2-1-17 所示，将螺栓和平垫圈安装至气缸盖。
图2-1-16 涂抹机油
图2-1-17 安装螺栓
注意：不要将垫圈掉到气缸盖里。
④如图 2-1-18～2-1-20 所示，用 12 mm 的双头六角扳手，分几步均匀地安装并紧固 10个气缸盖固定螺栓和平垫圈。
⑤如图 2-1-21 所示，用油漆在气缸盖螺栓前端做标记。
图2-1-18 安装工具
图2-1-19 安装螺栓
图2-1-20 拧紧顺序
图2-1-21 螺栓上做标记
提示：分 2 步紧固气缸盖螺栓，扭矩为 49 N·m。
⑥如图 2-1-22 所示，将气缸盖螺栓紧固 90°，然后再紧固 45°。
⑦如图 2-1-23 所示，检查并确认油漆标记，现在与前端成 135° 角。
图2-1-22 再次按图示角度拧紧螺栓
图2-1-23 确认记号
三、拓展知识
1．发动机的气缸数
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢？其实不然，随着气缸数的增加，发动机的零部件也相应地增加，发动机的结构也会更为复杂，从而降低了发动机的可靠性，并提高了发动机的制造成本和后期的维护费用。所以汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择，像 V12 发动机、W12 发动机和 W16 发动机只运用于少数的高性能汽车上，如图 2-1-24 所示。
图2-1-24 W12发动机充满整个发动机舱
2．发动机的类型
通常，我们按气缸的排列方式来划分发动机类型。4 个气缸排成一个直列的，称为直列四缸（简写成L4）发动机；6个气缸排成一个直列的，称为L6发动机；6个气缸成一定角度，从侧面看像一个 V 形的，称为V6发动机；8个气缸成一定角度，从侧面看像一个V形的，称为V8发动机，另外还有W8、W12发动机，水平对置的发动机等，如图2-1-25所示。
图2-1-25 按气缸排列方式来划分发动机类型
3．V 形发动机结构
其实 V 形发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像 V字形，如图 2-1-26 所示。V 形发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而 V 形发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分振动，但是不好的是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度降低了，但是它的宽度会相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就较为困难。
图2-1-26 V形发动机内部构造图
4．W 形发动机结构
将 V 形发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是 W 形发动机，如图 2-1-27 所示。W 形发动机相对于 V 形发动机，优点是曲轴可更短一些，质量也可轻些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。其缺点是，W 形发动机结构上被分割成两部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的振动，所以只有在少数的车上应用。
图2-1-27 W 形发动机内部构造图
5．水平对置发动机结构
水平对置发动机可以理解为将 V 形发动机的夹角扩大到 180°，使相邻气缸相互对立布置（活塞的底部向外侧），如图2-1-28所示。
图2-1-28 水平对置发动机内部构造图
四、学习小结
（1）发动机机体组主要由气门室盖罩、气缸体、气缸盖、气缸垫和油底壳等零件组成。
（2）发动机机体组各组成的拆装步骤。
（3）发动机机体组各组成的检修方法及数据。
五、任务分析
机体组的检修，必须严格按照操作规范执行。
六、自我评估
1．填空题
（1）气缸盖排气歧管配合面的最大变形量为________。
（2）气缸盖进气歧管配合面的最大变形量为________。
（3）气缸盖平面的最大变形量为________。
（4）气缸体上平面的最大变形量为________。
（5）活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为________。
（6）压缩比，即发动机混合气体被压缩的程度，用气缸________与________之比来表示。
2．判断题
（1）油底壳有湿式和干式两种，它们的主要区别为油底壳是否有储油的功能。（ ）
（2）在对机体进行测量之前必须进行清洁。（ ）
（3）在测量气缸盖平面度时，所使用的工具是直尺和塞尺。（ ）
（4）水平对置发动机可以理解为将 V 形发动机的夹角扩大到 180°，使相邻气缸相互对立布置（活塞的底部向外侧）。（ ）
（5）发动机气缸数越多动力越好，所以气缸越多越好。（ ）
（6）只要气缸盖发生翘曲，直接更换不用维修。（ ）
（7）气缸盖排气歧管配合面的最大变形量为 0.10 mm。（ ）
3．选择题
（1）测量气缸体上平面所必需的工具是（ ）。
A.千分尺 B.直尺 C.塞尺 D.游标卡尺
（2）在对机体组零件进行清洗时所用到的清洗液是（ ）。
A.汽油 B.酒精 C.干净的发动机机油 D.开水
（3）气缸体上平面的平面度小于（ ）时不需要修复。
A.0.05 mm B.0.5 mm C.0.01 mm D.0.1 mm
（4）气缸盖排气歧管接合面的平面度大于（ ）时需要修复或更换。
A.0.05 mm B.0.5 mm C.0.01 mm D.0.1 mm
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