汽车概论 第一章

1、第一章第一节四冲程发动机总体构造与工作原理及编号规则第二节曲柄连杆机构第三节配 气 机 构第一节四冲程发动机总体构造与工作原理及编号规则一、 四冲程发动机总体构造二、 四冲程发动机工作原理三、 内燃机编号规则一、 四冲程发动机总体构造1. 曲柄连杆机构2. 配气机构3. 燃料供给系4. 润滑系5. 冷却系6. 点火系7. 起动系一、 四冲程发动机总体构造图1-1奥迪100轿车发动机1气缸垫2气缸盖3火花塞4活塞销5曲轴后端封油挡板6飞轮齿圈7油底壳8活塞9油标尺10连杆总成11机油集滤器12中间轴轴承13放油螺塞14曲轴主轴承15曲轴16曲轴轴承盖17曲轴前端封油挡板18曲轴正时齿轮19空气压

2、缩机平带20调整垫片21正时齿轮紧固螺栓22压紧盖23空气压缩机带轮24水泵发电机曲轴带轮25正时齿轮下罩盖26空气压缩机支架27中间轴正时齿轮28中间轴29正时平带30偏心轮张紧机构31气缸体32正时齿轮上罩盖33凸轮轴正时齿轮34凸轮轴前端油封35凸轮轴罩盖36机油加油口盖37凸轮轴机油挡油板38凸轮轴轴承盖39排气门40气门弹簧41进气门42液力挺杆总成43凸轮轴1. 曲柄连杆机构曲柄连杆机构的功用是将可燃混合气燃烧时产生的热能转变为机械传动系，同时曲轴的转动又驱动水泵等附属装置转动。2. 配气机构配气机构主要由气门、推杆、挺柱、凸轮轴、摇臂及凸轮轴正时带轮等组成。它的作用是按照发动机配

3、气定时的要求，使新鲜可燃混合气及时充入气缸，并使燃烧后的废气得以及时排出。3. 燃料供给系图1-2CA488-3发动机a) 纵断面图b) 横断面图3. 燃料供给系图1-2(续)4. 润滑系润滑系主要由机油泵、机油滤清器、限压阀、油底壳等组成。它的作用是将润滑油不断供给运动件的摩擦表面，以减小它们之间的摩擦和磨损，清洗摩擦面并部分冷却摩擦表面。5. 冷却系冷却系主要由散热器、风扇、水泵、节温器、缸体和缸盖内的水套等组成。它的作用是使发动机在最适宜的温度下工作。6. 点火系点火系主要由供给低压电流的蓄电池和发电机、将低压电流转变为高压电流的断电器和点火线圈以及分电器、高压导线、火花塞等组成。它的作

4、用是根据发动机点火次序的要求，及时点燃气缸中被压缩的混合气。7. 起动系图1-3南京依维柯柴油发动机a) 横断面图b) 纵断面图7. 起动系图1-3(续)二、 四冲程发动机工作原理(一) 汽车发动机的基本名词术语(二) 四冲程汽油机工作原理(三) 四冲程柴油机工作原理二、 四冲程发动机工作原理图1-4单缸汽油机的基本构造1火花塞2气缸盖3出水口4气缸5活塞6水套7水泵8活塞销9进水口10连杆11飞轮12曲轴13机油管14曲轴箱15机油泵16曲轴正时齿轮17凸轮轴正时齿轮18凸轮轴19排气管20进气管21进气门22排气门23化油器(一) 汽车发动机的基本名词术语1. 活塞行程与止点2. 气缸容积

5、3. 压缩比1. 活塞行程与止点图1-5发动机基本术语2. 气缸容积3. 压缩比缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示(二) 四冲程汽油机工作原理1. 进气行程2. 压缩行程3. 做功行程4. 排气行程(二) 四冲程汽油机工作原理图1-6四冲程汽油机示功图1. 进气行程进气行程中，进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，活塞上方的气缸内容积增大，导致气缸内的压力降低形成真空吸力，这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。2. 压缩行程发动机的压缩比大，则混合气燃烧迅速、发动机发出的功率大、经济性就好。3. 做功行程在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合

6、气。此时进、排气门仍关闭。4. 排气行程混合气燃烧后成为废气，应从气缸内排出，以便下一个工作循环得以进行。(三) 四冲程柴油机工作原理1) 汽油机的混合气是在气缸外部的化油器中形成的，而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。2) 汽油机在压缩终了时，靠火花塞强制点火，而柴油机则靠自燃。三、 内燃机编号规则1) 首部：为产品特征代号，由制造厂自选字母表示，但需经行业标准化归口单位核准。2) 中部：由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。3) 后部：由结构特征符号和用途特征符号组成。4) 尾部：区分符号。第二节曲柄连杆机构一、 概述二、 机体组三、 活塞连杆组四、 曲轴飞轮组一、 概述图

7、1-7曲柄连杆机构的组成1气缸套2气缸体3活塞4活塞销5连杆6曲轴主轴径7曲轴8连杆轴径9曲柄10飞轮二、 机体组1. 机体2. 气缸盖和气缸垫3. 油底壳二、 机体组图1-8水冷发动机的机体1机体顶面2气缸3水套4主油道5横隔板上的加强肋6机体底部7主轴承座8缸间间隔隔板9机体侧壁10侧壁上的加强肋1. 机体图1-9风冷发动机气缸体与曲轴箱a) 气缸体b) 曲轴箱1气缸2散热片3凸轮轴孔4主轴承孔5主轴承盖横向紧固螺栓6气缸体安装孔7定时传动室1. 机体图1-10气缸体结构示意图a) 一般式气缸体b) 龙门式气缸体c) 隧道式气缸体1水套2加强肋3安装油底壳的加工面4安装主轴承座孔加工面5凸

8、轮轴座孔6湿式气缸套7主轴承座孔1. 机体图1-11气缸的布置形式a) 单排直列式b) V形布置式c) 水平对置式1. 机体图1-12气缸套a) 干式b) 湿式1气缸套2水套3气缸体4密封圈1. 机体图1-13气缸盖2. 气缸盖和气缸垫(1) 气缸盖气缸盖用来封闭气缸的上部，并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。(2) 气缸垫气缸垫用来保证气缸体与气缸盖接合面间的密封。(3) 气缸盖罩气缸盖罩位于气缸盖上部，起封闭及防尘作用。3. 油底壳图1-16油底壳三、 活塞连杆组1. 活塞2. 活塞环3. 活塞销4. 连杆三、 活塞连杆组图1-17活塞连杆组1第一道气环2第二道气环3组合油环4活塞5活塞销6

9、活塞销锁环7连杆衬套8连杆9连杆螺栓10连杆螺母11、12连杆轴瓦13连杆盖1. 活塞1) 沿裙部高度方向上制成圆锥形，如国产135系列柴油机活塞裙部的锥度为0.12mm(图1-21a)。2) 将裙部制成椭圆形(图1-21b)，椭圆的长轴在垂直于销座孔轴线的方向。3) 裙部开绝热槽和膨胀槽(图1-21c)。4) 用双金属活塞，在活塞裙部或销座内嵌入钢片，减少活塞裙部的膨胀量。1. 活塞图1-18活塞的基本结构a) 全剖b) 部分剖1活塞顶2活塞头3活塞环4活塞销座5活塞销6活塞销锁环7活塞裙8加强肋9环槽1. 活塞图1-19活塞顶的形状a) 平顶b) 凹顶c) 凸顶1. 活塞图1-20活塞裙部

10、的椭圆变形a) 弯曲变形b) 销座热膨胀变形c) 挤压变形d) 裙部综合变形2. 活塞环1) 矩形环(图1-23a)结构简单，制造方便，散热性好；但有泵油作用(泵油作用如图1-24所示)。2) 锥面环(图1-23b)与缸壁为线接触，有利于密封和磨合。3) 扭曲环(图1-23c、d)除具有锥面环的优点外，还能减小泵油作用、减轻磨损、提高散热能力，目前在发动机上得到广泛应用。4) 梯形环(图1-23e)的主要优点是能使沉积在环槽中的结焦被挤出，避免了活塞环被粘结在环槽中而被折断。5) 桶面环(图1-23f)上、下行都可形成楔形油膜而改善润滑，对活塞在气缸内摆动的适应性好，接触面积小，有利于密封。2

11、. 活塞环图1-22活塞环3. 活塞销活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，把活塞承受的力传给连杆。活塞销通常做成空心圆柱体。4. 连杆图1-26活塞销的连接方式4. 连杆图1-27连杆组件4. 连杆图1-28斜切口连杆大头的定位方式a) 止口定位b) 套筒定位c) 锯齿定位4. 连杆图1-29曲轴飞轮组四、 曲轴飞轮组1. 曲轴2.曲轴扭转减振器3.飞轮1. 曲轴1) 曲轴的前端轴。2) 若干个曲拐(一个连杆轴颈和它两端的曲柄及相邻两个主轴颈构成一个曲拐)。3) 曲轴后端(或称功率输出端)。1)应使各缸的做功间隔尽量均衡，即发动机每完成一个工作循环，各缸都应发火做功一次，对于缸数为i的四行程发动

12、机，其发火间隔角为720/i。2)连续做功的两缸相距尽可能远些，以减轻主轴承载荷和避免进气行程中发生抢气现象。3)V形发动机左右两列应交替发火。1. 曲轴图1-30整体式曲轴1前端轴2主轴颈3连杆轴颈(曲柄销)4曲柄5平衡重6后端凸缘2.曲轴扭转减振器在发动机工作过程中，连杆作用于曲轴上的力呈周期性变化，从而使质量较小的曲拐的转速相对于质量较大的飞轮的转速忽快忽慢，造成曲轴的扭转振动。3.飞轮1)把发动机所做功的一小部分储存起来，用以在辅助行程时带动活塞越过上、下止点，并使曲轴运转均匀。2)克服短时间超载。3)靠飞轮外缘齿圈与起动机小齿轮啮合来起动发动机。第三节配 气 机 构一、配气机构的布置

13、形式二、配气机构的主要元件三、配气相位四、可变配气相位一、配气机构的布置形式(一) 凸轮轴的布置形式(二) 凸轮轴的传动方式(三) 气门数目及排列方式(四) 气门间隙(一) 凸轮轴的布置形式1.凸轮轴下置式配气机构2.凸轮轴中置式配气机构3.凸轮轴上置式配气机构1.凸轮轴下置式配气机构凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构为凸轮轴下置式配气机构，其主要优点是凸轮轴离曲轴近，可以简单地用一对齿轮传动。缺点是零件多，传动链长，整个机构的刚度差。2.凸轮轴中置式配气机构凸轮轴置于机体上部的配气机构被称为凸轮轴中置式配气机构。与凸轮轴下置式配气机构的组成相比，减少了推杆，从而减轻了配气机构的往复运动质量，增大了

14、机构的刚度，更适用于较高转速的发动机。3.凸轮轴上置式配气机构图1-37捷达王轿车EA113型发动机配气机构零件图1排气凸轮轴2进气凸轮轴3传动链4液压链张紧器5气缸盖6排气门7进气门8凸轮轴带轮9油封10液力挺柱(二) 凸轮轴的传动方式1.齿轮传动2.链传动和同步齿形带传动1.齿轮传动凸轮轴下置、中置式配气机构大多数采用圆柱正时齿轮传动。一般由曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮传动，必要时可加装中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪声和减少磨损，正时齿轮一般都用斜齿轮并用不同材料制成(曲轴正时齿轮常用钢来制造，而凸轮轴正时齿轮则用铸铁或夹布胶木制成)。2.链传动和同步齿形带传动链传动特别适合于凸轮轴上置式配气机构，但主要问题是其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。(三)