汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室規(guī)劃設(shè)計

王 巖

(北京航空航天大學(xué) 交通科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191)

發(fā)動機(jī)拆裝實驗室是車輛工程專業(yè)、熱能與動力工程(汽車發(fā)動機(jī))專業(yè)和交通運輸(汽車運用)專業(yè)本科生現(xiàn)場教學(xué)和實踐教學(xué)的實訓(xùn)基地。學(xué)生在拆裝實習(xí)時，分成若干小組，進(jìn)行發(fā)動機(jī)及其零部件的拆裝、檢查及調(diào)整，了解發(fā)動機(jī)零部件的材料、制造工藝、維修技能，掌握其拆裝技能及專用儀器的正確使用，使學(xué)生在動手的同時加深了對專業(yè)理論知識的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考和處理問題的能力［1－4］。

根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)的特點和教學(xué)經(jīng)驗，以班級25名學(xué)生為對象進(jìn)行發(fā)動機(jī)拆裝實驗室的面積、資金和設(shè)備等規(guī)劃設(shè)計。

1 汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室功能規(guī)劃

汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室的基本功能包括掛圖講解、零件展示和拆裝實習(xí)，其中拆裝實習(xí)是主要部分。拆裝實習(xí)包括以下五個部分。

1.1 發(fā)動機(jī)零件測繪

目的是:(1)通過對發(fā)動機(jī)零件的觀察和測繪，建立實物概念，為發(fā)動機(jī)總成和部件的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。(2)熟悉發(fā)動機(jī)零件的特點、作用及其在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系。(3)對比分析汽油機(jī)和柴油機(jī)零件的相同點和不同點。

1.2 汽油發(fā)動機(jī)整機(jī)拆解和安裝

目的是:(1)通過對汽油發(fā)動機(jī)實物的觀察、拆解、安裝和分析，認(rèn)識汽車發(fā)動機(jī)的組成，詳細(xì)了解往復(fù)活塞式汽油發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造。(2)熟悉汽油發(fā)動機(jī)各個主要組成部件的基本功用及其在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系;(3)初步掌握汽油發(fā)動機(jī)分解、裝配和調(diào)整方法［5］。

1.3 汽油發(fā)動機(jī)主要附件拆裝

目的是進(jìn)一步熟悉并掌握汽油發(fā)動機(jī)各種附件的基本結(jié)構(gòu)和特點，仔細(xì)觀察并分析其工作原理。

1.4 柴油發(fā)動機(jī)整機(jī)拆解和安裝

目的是:(1)通過對柴油發(fā)動機(jī)實物的觀察、拆解、安裝和分析，認(rèn)識汽車柴油發(fā)動機(jī)的組成，詳細(xì)了解往復(fù)活塞式柴油發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造，建立實物概念，為柴油發(fā)動機(jī)各總成和部件的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。(2)熟悉柴油機(jī)各個主要組成部件的基本功用及其在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系。(3)初步掌握柴油機(jī)分解、裝配和調(diào)整方法。

1.5 柴油發(fā)動機(jī)主要附件拆裝

目的是進(jìn)一步熟悉并掌握柴油發(fā)動機(jī)各種附件的基本結(jié)構(gòu)和特點，仔細(xì)觀察并分析其工作原理。

2 發(fā)動機(jī)拆裝實驗室的基本組成及預(yù)算

汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室功能包括掛圖講解、零件展示和拆裝實習(xí)，分別就這三項功能進(jìn)行面積規(guī)劃和經(jīng)費預(yù)算。

根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室功能規(guī)劃，按照一次性容納一個教學(xué)班(25名)計算，需要5個發(fā)動機(jī)翻轉(zhuǎn)臺和6個零部件拆裝實驗臺架，汽油機(jī)整機(jī)拆裝(3個翻轉(zhuǎn)臺);柴油機(jī)整機(jī)拆裝(2個翻轉(zhuǎn)臺);氣缸蓋拆裝(1個臺架);曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆裝(1個臺架);配氣機(jī)構(gòu)拆裝(1個臺架);燃油供給系統(tǒng)拆裝(1個臺架);點火系統(tǒng)拆裝(1個臺架);各種濾清器和排氣凈化裝置拆裝(1個臺架)，上述設(shè)備需要面積如表1所示。

表1 發(fā)動機(jī)拆裝實驗室面積

此外，實驗室內(nèi)還應(yīng)設(shè)置相關(guān)的各類發(fā)動機(jī)零部件及相關(guān)掛圖。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的發(fā)動機(jī)零部件，需要進(jìn)行剖分、拆解，以供學(xué)生學(xué)習(xí)，了解其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。這些拆解的零部件需要購買展示柜進(jìn)行陳列。需要展示柜數(shù)量為10個，展柜占地面積:1.5 m2/個×10個=15 m2;相關(guān)掛圖可以掛在實驗室或?qū)嶒炇易呃鹊膲Ρ谏?，不占用實驗室面積。

需要購買氣缸蓋、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、活塞、連桿、曲軸、活塞環(huán)、排氣機(jī)構(gòu)、凸輪軸、挺柱、氣門、汽油泵、高壓油泵、高壓共軌系統(tǒng)、節(jié)氣門體、各類濾清器、各種排氣凈化裝置等，用于測繪發(fā)動機(jī)的零部件約需經(jīng)費10萬元。

發(fā)動機(jī)拆裝需要購買的整機(jī)、零部件、翻轉(zhuǎn)臺、臺架和展示柜等如表2所示。

表2 發(fā)動機(jī)拆裝經(jīng)費及面積

按照一次性容納一個教學(xué)班(25名)計算，發(fā)動機(jī)拆裝實驗室需要的占地面積約為114 m2+25 m2(過道)=139 m2，購買汽車4S店的舊發(fā)動機(jī)需要17.5萬元。

圖1 發(fā)動機(jī)實驗室拆裝布置示意圖

3 汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室布置

在進(jìn)行汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室布置時主要考慮三個因素:節(jié)約空間、便于管理和拆裝有序。

根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室的功能和拆裝臺架，實驗室布置如圖1所示。一個基本拆裝工位包括一個工具箱，一個零件擺放臺和一個臺架。工具箱里放置拆裝工具和游標(biāo)卡尺等工具;拆裝后的零件和部件按順序擺放在零件擺放臺上，拆裝實習(xí)時根據(jù)實際需要將翻轉(zhuǎn)臺和臺架推入相應(yīng)拆裝工位，其他臺架并排擺放在一起節(jié)約空間。

4 結(jié)束語

內(nèi)燃機(jī)拆裝實習(xí)是學(xué)好內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造課程不可或缺的環(huán)節(jié)。針對目前高校空間和資金緊張，本文對汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室進(jìn)行了功能、面積和資金規(guī)劃，規(guī)劃方案可以供開設(shè)內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造的專業(yè)建設(shè)汽車發(fā)動機(jī)拆裝實驗室參考。

［1］鐘江靜.模具拆裝實驗室的建設(shè)［J］.機(jī)械職業(yè)教育，2011(3):47，50.

［2］黃秀成.計算機(jī)拆裝實驗室建設(shè)的實踐［J］.高校實驗室工作研究，1998(4):36－37.

［3］倪計民，沈劍平，戴利生.汽車內(nèi)燃機(jī)實驗室規(guī)劃設(shè)計的優(yōu)化［J］.車用發(fā)動機(jī)，1998(1):42－45

［4］馮德階.提高“動力設(shè)備拆裝”實訓(xùn)效果的舉措探析［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9(4):139－141.

［5］陳家瑞.汽車構(gòu)造［M］.3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.