汽车构造—1

总论一、汽车工业的发展：二十世纪是汽车工业的世纪。 1906年 8万辆 /年， 1997年5420万辆 /年。我国 1983年 22万辆，85年国务院决定将汽车工业作为国民经济的支柱产业， 90年 51万辆；94年机械工业部出台 “汽车工业产业政策 ”， 1995年 155万辆；中共中央 15大决定 “抓大放小，形成 23个在国际上有竞争力的汽车工业集团， 2005年 560万辆，今年预计 650万辆。可以达到世界第三位。二、汽车型号：例： CA1091 一汽 9吨货车第一次改型EQ2080 二汽 8吨越野车SH3600 上海 60吨自卸汽车TJ6481 天津客车长 4.8mCA7226L 一汽轿车排量 2.23升 5缸加长型即：首位字母为企业名；中间 4位数字是车型、规格、主要参数和产品序号；第一位数字为车型： 1、货， 2、越野， 3、自卸，4、牵引， 5、专用， 6、客车， 7、轿车，8、空， 9、拖车。最后可以加专用车分类号（ X厢式， T特种）。载重车按吨位分为轻型、中型、重型、超重型；客车按长度分为微型、轻型、中型、大型、特大型（3.5m,7m,10m,12m)轿车按排量分为：微型、轻型、中级、中高级、高级（ 1.0L,1.6L,2.5L,4L)三、汽车的总体构造：发动机 +底盘 +车身 +电器；底盘：传动系，行驶系，转向系，制动系。四、汽车的总体布置：FF， FR， RR， MR， nWD五、汽车行驶原理：汽车行驶必须满足驱动条件和附着条件。驱动条件：驱动力大于等于总阻力。F0=Mr/rrFt=F0 F=Ff+Fw+Fi附着条件：F=GFt F第一篇 汽车发动机第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造一、概述：1、发动机的功能：发动机是将某种能量转变成机械能机器。2、发动机的分类：发动机：风力，水力，电力，热力发动机；热力发动机：外燃机，内燃机；内燃机：燃气轮机，活塞式发动机；活塞式发动机：三角转子发动机， 往复式发动机；往复式发动机：汽油机（点燃），柴油机（压燃），气体燃料发动机 此外还有：风冷，水冷；单缸，多缸；二冲程，四冲程；立式，卧式， V型发动机增压，非增压发动机。3、基本术语：上死点，下死点，活塞行程 S， 燃烧室 VC， 工作容积 Vh， 总容积 Va， 气缸数 i， 气缸直径 D压缩比 发动机排量二、发动机的总体构造：发动机由两个机构：曲柄连杆机构，配气机构和五个系统：供给系，冷却系，润滑系，点火系，启动系，此外还有机体组成。（柴油机没有点火系）三、发动机的简单原理：把可燃混合气 (或新鲜空气 )引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合气 (或新鲜空气 )压缩；可燃混合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧后的废气。把进气、压缩、作功、排气这四个过程叫做发动机的一个 工作循环 ，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环，曲轴转两圈 (720)，活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。而把完成一个工作循环，曲轴转一圈 (360)，活塞上下往复运动两次，称为二行程发动机。四冲程汽油机与柴油机工作原理的特点与区别：关注要点：1、汽油机进可燃混合气，混合气在气缸外混合，用火花塞点燃；柴油机进空气，在气缸内形成混合气，压缩后自燃着火（压燃）2、柴油机压缩比大（ 1622 911）压缩终了温度压力高（ 7501000K， 3.54.5MPa 600700K，0.61.2MPa） 做功行程压力高（ 69MPa 35MPa）缸内最高温度都在 2000K以上。因此：3、柴油机热效率高，燃油消耗率低，油耗少，经济性好，但是质量大，噪声大，振动大，成本高维修贵；而汽油机则是质量轻，速度快，噪声与振动小，容易启动。4、柴油机向燃烧室喷燃油需要很高的压力（ 1015MPa）， 必须有高精度的喷油泵，所以投资大，维修难。四冲程汽油机示功图 压缩比越大，压缩终了时温度压力越高，燃烧越快，则发动机热效率越高，功率越大。但是汽油机受到爆燃的限制。 爆燃：燃烧室内温度压力太大，引起可燃混合气自燃，燃速极快，形成冲击波，未能做功，却造成发动机过热，功率下降，敲缸，零件损坏，油耗增加。 表面点火：表面点火又称为早燃，是由于燃烧室内的灼热点（主要是排气门和火花塞处的积碳）提前将混合气点燃，形成敲缸（较沉闷），加重零件负荷，寿命降低。二冲程汽油发动机的工作原理：1、上行：上压下进； 2、下行：上爆做功，下压，排换。二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理 21、上行扫排气 （排气门关）压缩2、下行爆发做功 排气扫气（排气门开）四、发动机的主要性能指标与特性：1、动力性指标：有效转矩 Te（ N-m）：有效功率 Pe（ KW）：Pe=Te.n/9550 n（ r/min）2、 经济性指标：燃油消耗率 be（ g/kW.h）be=1000B/Pe B（ kg/h）3、 发动机的运转性能指标：包括： a、 排气品质：排放标准b、 噪声标准：我国 82dBC、 启动性能：4、速度特性 ：（ 外特性 -节气门全开，和部分特性）5、发动机工况：负荷 某转速下，节气门部分开度时发动机功率占发动机最大功率（节气门全开）的百分比。五、内燃机产品名称与型号：首部：系列代号 +换代符号中部：缸数 +布置形式 +冲程 +缸径后部：结构特征 +用途特征直立，水冷，四冲程省略例如： R175A， 165F，1E65F，495T，4100Q，12VE230Z。一、 发动机的工作条件 ： 受力分析：主要有气体作用力、惯性力、磨擦力、外界阻力（输出）。（ 1）气体作用力及影响 动力与阻力气体力分解成： Fpz（ 缸壁侧压力） Fr（ 主轴承压紧力）Fs（ 曲轴转矩）。影响：都是交变力，磨损部位缸壁椭园、轴承（主、连）不均匀。（ 2）惯性力：往复与离心。 影响：附加载荷，所有零件及轴颈、振动（未平衡部分 )变形与磨损 .（ 3）对受力影响的办法：质量轻（惯性力小）、加平衡块、结构设计保证强度和刚度、其他。高温、高压、高速（1014m/s）、腐蚀，润滑难、冷却难，交变应力、热应力、惯性力。第二章 曲柄连杆机构二、机体组 ： （ 见原理 p12下图）1、机体与气缸体：作为全部零件的总支承、冷却水通道，必须有足够的刚度与强度。缸体部分应耐高温、磨损与腐蚀，通常镶气缸套。（ 1）机体结构有：一般、龙门、隧道三种。气缸体与气缸套缸体与缸套（ 2）铸铁气缸体曾经是主流，现在越来越重视轻量化，铝合金气缸体越来越多了，缸距尽量小，加强筋特别多。（ 3）气缸套多为单独制造后镶入（合金钢或合金铸铁）。 见原理书 p13其中：干式缸套：薄（ 13mm厚）半截或全部，可拆或不可拆（小型） ,广泛用于汽油机；湿式缸套：厚（ 59mm） 可拆，缸体易加工，冷却效果好，刚度差。易漏水、气。广泛应用于柴油机，密封要求高（三定位 A、 B、 C， 三密封，橡胶圈、紫铜垫、气缸垫），顶面高出 0.050.15mm 气管套内壁常用镀铬（多孔或网沟型）。（ 4） 风冷发动机有散片。V型与卧式机体： V6夹角 90， V8为 60。2、气缸盖、气缸垫与燃烧室（ 1）气缸盖形状复杂，热负荷和机械负荷重，装有凸轮轴，又有燃烧室、冷却水套、进排气道、气门座、火花塞孔或喷油器孔及许多螺栓孔，刚性差，又要求密封性好，不变形。所以，一般用灰铸铁或合金铸铁铸成，也有用铝合金。小缸径时用整体式，大缸径时用块状或单体气缸盖。（ 2）燃烧室常用的有楔形、盆形与半球形燃烧室。燃烧室应满足：A、 结构紧凑、冷却面积小。（热损失少，火焰行程短不易爆燃）B、 有利于涡流形成（与活塞顶形状配合）容易形成均匀的可燃混合气。其中，半球形结构最紧凑，对燃烧与排放最有利，但机构复杂。（进、排气在发动机两侧）DOHC4气门发动机气缸盖汽油机燃烧室结构形式气缸垫（ 3）气缸垫： 密封燃烧室。要求：A、 高温高压燃气作用下，有足够的强度。B、 耐热、耐腐蚀，在高温高压燃气、机油压力、冷却水作用下不烧损变质。C、 有一定弹性，保证压紧密封。D、 拆装方便，能重复使用寿命长。常见金属 石棉板、冲压钢板几种。厚 1.22mm。 新型气缸垫有多层钢板压成的无石棉气缸垫和膨胀石墨粘成的。安装注意光面向下，对齐所有的通孔。注意 ： 缸盖螺栓 必须从中间向两边分多次逐步拧紧，最后紧到规定的力矩。铝合金缸盖必须在冷态拧紧。3、油底壳 (或称曲轴箱） 内有挡油板（防波动）、放油塞（带磁性）、散热。4、发动机的支承由于运行中车架会变形，支承必须是弹性的。三、曲柄连杆机构A、 活塞连杆组 工作条件恶劣 1、活塞： （ 1）工作条件与要求：高温下材料强度降低，膨胀量大。间隙配合不易，高冲击压力下变形，而交变惯性力又要求质量小。 要求：质量小、热膨胀系数小、导热性好、耐磨。（ 2）结构： 、用高强度、高压挤压 铸造而成，并在结构设计、 机械加工和热处理上强化。 、 活塞由顶部、头部和 裙部组成，形成承压、密 封导热、导向三部分 。 活塞A、 顶部：汽油机多为平顶，柴油机多为凹顶（配合喷油雾化）二冲程中有凸顶（扫气