发动机的构造知识.ppt

发动机的组成 汽油机一般由两个机构和五个系统组成 曲柄连杆机构 配气机构燃油供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系柴油机没有点火系 供油系组成零件有区别 第二讲发动机 一 第一节发动机概述第二节发动机工作原理第三讲发动机 二 第三节发动机构造 第三讲发动机 二 一 曲柄连杆机构二 配气机构三 燃料供给系 汽油机 四 燃料供给系 柴油机 五 润滑系六 冷却系七 点火系 汽油机 八 起动系 一 曲柄连杆机构 概述机体组活塞连杆组曲轴飞轮组 概述 作用将热能转化为机械能的主要机构往复运动 旋转运动 气体压力 曲轴扭矩组成 机体组活塞连杆组曲柄飞轮组工作条件高温 高压 高速 化学腐蚀 机体组 组成 气缸盖气缸体气缸套气缸垫 气缸盖罩气缸盖气缸垫气缸体密封垫油底壳 活塞连杆组 组成 活塞活塞环 气环 密封和散热 油环 刮油 布油 辅助密封活塞销连杆 曲轴飞轮组 作用 承受连杆传来的力 生成转矩 对外输出功率和带动发动机其附件工作 组成 曲轴 飞轮及其辅助零件曲轴 主轴颈 曲柄 连杆轴颈 平衡重块 前端轴 后端凸缘飞轮 在作功行程中储存一部分动能 以克服其他行程的阻力 使旋转和输出转矩尽可能均匀 提高发动机的稳定性 飞轮外缘的齿圈 用于起动 它与起动机的驱动齿轮啮合 起动发动机飞轮上的记号 正时记号 二 配气机构 概述基本组成气门间隙配气相位进排气系统 概述 作用 按照发动机的工作循环和点火顺序要求 定时开启和关闭各气缸的进排气门 使新鲜的可燃混合气或空气进入气缸 并及时排出气缸内的废气 分类 顶置式侧置式 基本组成 气门组 组成零件 气门 气门导管 气门弹簧 锁片气门传动组 组成零件 凸轮轴及其驱动装置 挺柱 推杆 摇臂 摇臂轴作用 保证气门按发动机工作顺序及时打开 并保证开启时间和开启高度 由凸轮在轴上的相互位置保证 驱动 曲轴 一对正时齿轮 凸轮轴 传动比2 1 即曲轴转两圈凸轮轴转一圈 一个工作循环 气门间隙 含义 考虑到发动机运转后各零件的热膨胀引起的尺寸变化 预先给定气门间隙 并可调整 过大 振动 敲击过小 工作中气门关闭不严 漏气 配气相位 提高级 含义 进 排气门实际开启到关闭时对应的曲轴转角 称为配气相位进排气门的开和关并不是在理论的活塞上下止点位置 实际上进排气门都是早开晚关 原因 转速高 时间短 一个行程仅0 00 xs 完成进排气困难 气门重叠 配气相位中 进排气门同时开启的现象 它造成扫气 进排气系统 组成 空气滤清器 进排气歧管 排气消声器排气歧管 各缸排气歧管独立并尽可能长 这样可避免各缸排气干涉 各缸排气管长度相等 管内表面光滑 可防止排气紊流 消声器 其作用是降低排气噪声 由膨胀室和吸音材料组成 高压废气在排气管内高速流过 进入消声器膨胀室减压 降低流速 并由吸音材料降低排气噪声 三 燃料供给系 汽油机 概述化油器其他装置电子控制燃油喷射系统 概述 作用 根据不同工况的需要 将一定数量的汽油与一定比例的空气混合 在汽缸外 后送入燃烧室 点火燃烧 排出废气组成 四大组成部分 汽油供给装置 油箱 汽油滤清器 油管 汽油泵空气供给装置 空气滤清器 进气管可燃混合气形成装置 化油器 进气歧管废气排出装置 排气管 消声器 化油器 作用 计量汽油 使之和空气按一定比例混合并雾化成混合气的装置 工作原理外形 提高级 简单化油器并不能满足汽车各种特殊工况要求 不同工况对混合气体的浓度要求不一样 中小负荷时 获得最佳经济性大负荷时 额外供油以输出较大功率冷起动时 形成极浓的混合气怠速或低速时 供给较浓的混合气突然加速时 临时加浓以满足需要 燃烧1kg汽油实际所需的空气质量过量空气系数 完全燃烧1kg汽油所需理论空气质量 其他装置 汽油箱 储存汽油 容量可供汽车行驶200 600km汽油滤清器 过滤汽油中的杂质汽油泵 提高汽油压力以克服管道和滤清器的阻力 从油箱中吸出汽油通过管道送入化油器的浮子室空气滤清器 过滤空气 消音排气消音器 降低废气的压力和温度 衰减排气噪声 电子控制燃油喷射系统 含义 化油器式供油系统充气及混合气分配不够理想 电喷系统是将燃油直接喷射到进气管中 单点喷射 或各气缸进气道内 多点喷射 优点 进气阻力小 进气量多 混合气浓度易控制 基本原理 四 燃料供给系 柴油机 概述燃烧室与混合气的形成主要部件废气涡轮增压器 概述 作用 将适量柴油采用高压喷射的方法 直接喷入燃烧室 借助汽缸压缩终时的温度自行着火燃烧 并将废气排出 组成 柴油供给装置 柴油箱 前 后 滤清器 粗 细 低压油管 输油泵 喷油泵 及调速器 高压油管 喷油器组成混合气形成装置 燃烧室 活塞上开有各种形状凹坑 空气供给装置 空气滤清器 进气管 进气歧管废气排出装置 排气管 消声器 燃烧室与混合气的形成 提高级 要求 因时间短 雾化特性差 要求短时高压喷射 边燃烧边喷油 燃烧室的结构直接影响所形成的混合气质量和燃烧的状况 燃烧室分类 直喷式 形 盆 球形 U形 分隔式 由主燃烧室和副燃烧室两部分组成 之间由一个或几个通道相连涡流室式 预燃室式 主要部件 柴油箱柴油滤清器 过滤输油泵 分活塞式和膜片式喷油泵 根据工况 将一定量的燃油提高到一定压力 按一定顺序将高压油通过喷油器喷入汽缸 分类 柱塞式 喷油器 喷油泵式 转子分配式 调速器 使发动机在其转速范围内工作稳定 限制高速 稳定怠速 喷油器 将来自喷油泵的高压燃油雾化成细小颗粒 并将之喷入燃烧室中 应具有一定的喷射压力 射程和喷射角度 断油迅速不漏油 废气涡轮增压器 提高级 是增压发动机的关键部件 由以下三大部分组成 涡轮机与发动机的排气管相接压气机与发动机的进气管相接中间体与发动机的润滑系统相接 发动机排出的废气在涡轮中膨胀作功 驱动涡轮并带动同轴的压气机叶轮高速旋转 新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下 被压缩后进入发动机气缸 由于空气密度增加 使每工作循环进入气缸的新鲜空气量增加 可向气缸喷人更多的燃油 增加发动机功率输出30 50 降低燃油消耗8 左右 五 润滑系 概述主要部件 概述 作用 发动机工作时 各运动副的运动表面产生剧烈的摩擦 导致零件表面磨损和发动机功率的消耗 因此 必须对运动件表面进行润滑 以减少摩擦阻力 两种方式 压力润滑 将润滑油以一定的压力强制输送到运动件摩擦表面形成一定厚度的油膜层 通常用于负荷大 运动速度高的运动件表面 飞溅润滑 利用发动机工作时运动零件飞溅的油滴润滑摩擦表面 用于如汽缸壁 凸轮 主要部件 机油泵 分齿轮泵和转子泵机油滤清器 滤去润滑油中的杂质 提高润滑的质量 一般装有 集滤器粗滤器细滤器 六 冷却系 概述组成零件工作原理冷却强度的调节 概述 作用 保证发动机得到适当的冷却 处于适宜的温度范围 90 95 工作 过热 零件膨胀 润滑油变质失效 加剧磨损过冷 油气混合困难 机油粘度过大使运动阻力增大 润滑不良 分类 水冷却 车用发动机通常采用水冷却方式 应使用软水 防水垢 管路堵塞 冬季时 还加入防冻液 空气冷却 如摩托车用发动机 组成零件 水管水套水泵散热器风扇 通常安装在发动机与散热器之间百叶窗 安装在散热器前面 叶片一般有4 6片节温器 通过改变冷却水的循环路线来实现冷却强度的调节 安装在出水口处 硅油 风扇离合器 发动机温度上升 接合 风扇转动 温度下降 分离 停止转动 工作原理 冷却水的循环路线 冷却强度的调节 提高级 改变百叶窗的开度 可由驾驶员通过手柄来操纵 有的用调温器自动控制百叶窗的开度 改变风扇的转速 通过感温元件的风扇离合器 根据内燃机水温来自动调节分扇转速 改变风量 从而自动调节冷却强度 改变水循环的路线 在冷却水循环的通路中安装节温器温度较低时 小循环温度较高时 大循环 七 点火系 汽油机 概述主要部件工作原理点火提前 概述 作用 按发动机各缸的点火作功顺序 准时地给火花塞提供能量足够的高压电流 使火花塞两极间产生强烈的火花 组成 低压电路 蓄电池 发电机 电流表 点火开关 断电器 容电器 点火线圈的初级绕组高压电路 点火线圈的次级绕组 分电器 高压导线 火花塞 主要部件 蓄电池 6 24伏 一般为6格 单格2V 共12V 分电器 断电器 周期地接通和断开初级电路配电器 将点火线圈产生的高压电按照发动机的工作次序分配到各缸的火花塞上点火提前装置点火线圈 火花塞 间隙0 6 0 8mm 工作原理 蓄电池 低压电流 点火线圈 断电器 高压电流 分电器 分配给各缸火花塞 点火提前 提高级 含义 因发动机转速高 相应的时间短 在活塞到达上止点之前点火 对发动机功率影响大 应适当 一般设有两套自动调节点火提前角的装置离心式点火提前调节装置 提前角随发动