发动机现场教学

1、第一节第一节 汽车发动机总体构造汽车发动机总体构造 一、发动机由两大机构和五大系统组成一、发动机由两大机构和五大系统组成 两大机构两大机构曲柄连杆机构和配气机构曲柄连杆机构和配气机构 五大系统五大系统润滑系、冷却系、供给系、起动系、点火系（汽油机）润滑系、冷却系、供给系、起动系、点火系（汽油机）1、各机构和系统主要零部件名称、各机构和系统主要零部件名称（1）曲柄连杆机构：包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组：）曲柄连杆机构：包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组： 机体组：汽缸盖、汽缸垫、汽缸体；机体组：汽缸盖、汽缸垫、汽缸体； 活塞连杆组：活塞、活塞环（气环和油环）、活塞销、连杆；活塞连杆组：活塞

2、、活塞环（气环和油环）、活塞销、连杆； 曲轴飞轮组：皮带轮及正时齿轮、曲轴、飞轮；曲轴飞轮组：皮带轮及正时齿轮、曲轴、飞轮； （2）配气机构）配气机构 ：包括气门组、气门传动组：包括气门组、气门传动组 气门组：气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座气门组：气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座 气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴 （3 3）润滑系：油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、机体主油道）润滑系：油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、机体主油道 （4 4）冷却系：散热器、风扇、水泵、缸盖及机体水套、节温器）冷却系：散热器

3、、风扇、水泵、缸盖及机体水套、节温器 （5 5）供给系：包括燃油和空气供给系）供给系：包括燃油和空气供给系 化油器式汽油机燃油供给：油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器化油器式汽油机燃油供给：油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器 化油器式汽油机空气供给：空气滤清器、进气歧管化油器式汽油机空气供给：空气滤清器、进气歧管 电喷汽油机燃油供给：油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、分配管、电喷汽油机燃油供给：油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、分配管、 燃油压力调节器、电控喷油器燃油压力调节器、电控喷油器 电喷汽油机空气供给：空气滤清器、空气流量计、节气门体、节气电喷汽油机空气供给：空气滤清器、空气流量计、节气门体、节气

4、门位置传感器、怠速控制阀门位置传感器、怠速控制阀 柴油机燃油供给：油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器柴油机燃油供给：油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器 （6 6）起动系：起动电机、起动继电器、起动开关、蓄电池）起动系：起动电机、起动继电器、起动开关、蓄电池 （7 7）点火系：电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞）点火系：电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞（1 1）曲柄连杆机构）曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括机体曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组、曲轴组、活塞连杆组、曲轴飞轮组：飞轮组： 机体组：汽缸盖、机体组：汽缸盖、汽缸垫、汽缸体；汽缸垫、汽缸体； 活塞连杆组：活塞、

5、活塞连杆组：活塞、活塞环（气环和油环）、活塞环（气环和油环）、活塞销、连杆；活塞销、连杆； 曲轴飞轮组：皮带曲轴飞轮组：皮带轮及正时齿轮、曲轴、轮及正时齿轮、曲轴、飞轮；飞轮；（2 2）配气机构）配气机构配气机构包括气门配气机构包括气门组、气门传动组组、气门传动组 气门组气门组：气门、气门导管、气门、气门导管、气门弹簧、气门弹气门弹簧、气门弹簧座簧座 气门传动组气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴摇臂轴（3 3）润滑系统）润滑系统润滑系统润滑系统主要部件：主要部件：油底壳、油底壳、集滤器、集滤器、机油泵、机油泵、机油滤清器、机油滤清器、机体

6、主油道机体主油道（4 4）冷却系统）冷却系统冷却系统冷却系统主要部件主要部件：散热器、散热器、风扇、风扇、水泵、水泵、缸盖水套、缸盖水套、缸体水套、缸体水套、节温器节温器（5）供给系统）供给系统汽油滤清器汽油滤清器汽油泵汽油泵化油器化油器(混合混合)空气滤清器空气滤清器排气管排气管排气消声器排气消声器在气缸内燃绕在气缸内燃绕油箱油箱化油器式汽油机化油器式汽油机 燃油供给：燃油供给： 燃油箱、燃油箱、 汽油滤清器、汽油滤清器、 汽油泵、汽油泵、 化油器化油器 空气供给：空气供给： 空气滤清器、空气滤清器、 进气歧管进气歧管（5）供给系统（续）供给系统（续1）电控汽油机电控汽油机燃油供给主要部件燃

7、油供给主要部件汽油箱、汽油箱、电动汽油泵、电动汽油泵、汽油滤清器、汽油滤清器、燃油分配管、燃油分配管、燃油压力调节器、燃油压力调节器、电控喷油器电控喷油器空气供给主要部件空气供给主要部件空气滤清器、空气滤清器、空气流量计、空气流量计、节气门体、节气门体、节气门位置传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀怠速控制阀（5）供给系统（续）供给系统（续2）柴油机柴油机燃油供给燃油供给主要部件主要部件燃油箱、燃油箱、输油泵、输油泵、燃油滤清器、燃油滤清器、高压油泵、高压油泵、喷油器喷油器（6 6）起动系统）起动系统起动系统起动系统主要部件：主要部件：蓄电池、蓄电池、起动开关、起动开关、起动继电器、起动继电器

8、、起动电机起动电机（7 7）点火系统）点火系统点火系统点火系统主要部件：主要部件：电源、电源、点火开关、点火开关、点火线圈、点火线圈、分电器、分电器、火花塞火花塞二、发动机的基本术语二、发动机的基本术语1、上止点、上止点: 活塞离曲轴旋转中心最远的位置活塞离曲轴旋转中心最远的位置2、下止点、下止点: 活塞离曲轴旋转中心最近的位置活塞离曲轴旋转中心最近的位置3、 活塞行程活塞行程 S: 上下止点之间的距离上下止点之间的距离4、工作容积、工作容积Vh: 活塞由上止点到下止点活塞由上止点到下止点,活塞顶部所扫过的容积活塞顶部所扫过的容积5、燃烧室容积、燃烧室容积VC : 活塞位于上止点时，活塞位于上

9、止点时， 活塞顶部上方的容积活塞顶部上方的容积6、气缸总容积、气缸总容积 : 活塞位于下止点时活塞位于下止点时,活塞顶与气缸盖之间的容积活塞顶与气缸盖之间的容积7、 发动机排量发动机排量 VL：所有气缸的工作容积之和：所有气缸的工作容积之和8、压缩比压缩比 ：气缸总容积与燃烧室容积之比：气缸总容积与燃烧室容积之比 越大，循环热效率越高。汽油机越大，循环热效率越高。汽油机 =711，柴油机，柴油机 =1622第二节第二节 汽油机供给系汽油机供给系n理论空燃比理论空燃比=14.8=14.8n过量空气系数过量空气系数 = =燃烧燃烧1kg1kg燃料实际供给的空气燃料实际供给的空气量量 / /理论上完

10、全燃烧理论上完全燃烧1kg1kg燃料时所需要的空气质量燃料时所需要的空气质量 n过量空气系数过量空气系数 =1 =1时，则理论空燃比为时，则理论空燃比为14.814.8n过量空气系数过量空气系数 1 1为稀混合气为稀混合气n过量空气系数过量空气系数 1 1为浓混合气为浓混合气n=1.05=1.051.151.15为经济混合气为经济混合气n=0.85=0.850.950.95为动力混合气为动力混合气n怠速工况时，怠速工况时，= 0.6= 0.60.80.8n冷起动时，冷起动时，= 0.2= 0.20.60.6n火焰传播上限火焰传播上限 = 0.4 = 0.4 0.50.5n火焰传播下限火焰传播下

11、限 = 1.3 = 1.3 1.41.4一、化油器式汽油机一、化油器式汽油机燃油供给：燃油供给： 燃油箱、燃油箱、 汽油滤清器、汽油滤清器、 汽油泵、汽油泵、 化油器化油器 空气供给：空气供给： 空气滤清器、空气滤清器、 进气歧管进气歧管化油器按内部气流流向分为上吸式、化油器按内部气流流向分为上吸式、下吸式下吸式和平吸式三种和平吸式三种化油器按喉管数目分为单喉管、双喉管和化油器按喉管数目分为单喉管、双喉管和三喉管三喉管三种三种化油器组成：阻风门、节气门、空气门、怠速调整螺钉、节化油器组成：阻风门、节气门、空气门、怠速调整螺钉、节气门最小开度调整螺钉、怠速喷孔、过渡喷孔、真空引出孔、气门最小开度

12、调整螺钉、怠速喷孔、过渡喷孔、真空引出孔、主喷孔、喉管、浮子室、进油阀、加速装置等主喷孔、喉管、浮子室、进油阀、加速装置等二、电控汽油机供给系二、电控汽油机供给系电控燃油喷射系统的组成及主要零部件：电控燃油喷射系统的组成及主要零部件：进气系统、燃油系统和控制系统三部分进气系统、燃油系统和控制系统三部分燃油系统：燃油系统：燃油箱、燃油泵、燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、分配管、燃油滤清器、分配管、燃油压力调节器、喷油器燃油压力调节器、喷油器进气系统：进气系统：空气滤清器、空气滤清器、空气流量计、节气门体、空气流量计、节气门体、节气门位置传感器、节气门位置传感器、怠速控制阀怠速控制阀控制系统：控制系统

13、：由传感器、由传感器、ECU、执行器组成；、执行器组成；空气流量计空气流量计有翼片式、有翼片式、热线式、热膜式、热线式、热膜式、卡门涡旋式卡门涡旋式1.喷油器 2.燃油滤清器 3.燃油泵 4.燃油箱 5.空气滤清器 6.空气流量计 7.节气门体 8.压力调节器 9.ECU电控汽油机供给系（续）电控汽油机供给系（续）控控制制系系统统主主要要零零部部件件图图三、进排气系统关联知识三、进排气系统关联知识可变进气歧管可变进气歧管第三节第三节 柴油机燃油供给系统柴油机燃油供给系统柴油机柴油机燃油供给燃油供给主要部件主要部件燃油箱、燃油箱、输油泵、输油泵、燃油滤清器、燃油滤清器、高压油泵、高压油泵、喷油器

14、喷油器一、喷油器一、喷油器n孔式喷油器（见右图）孔式喷油器（见右图）n轴针式喷油器（见下图）轴针式喷油器（见下图）n针阀偶件（见左下图）针阀偶件（见左下图）二、高压油泵二、高压油泵n1、分类：、分类：柱塞泵和转子分配泵柱塞泵和转子分配泵n其中：柱塞泵有其中：柱塞泵有A、B、P系列（型）系列（型）nA型泵组成型泵组成： 泵体泵体：开有侧窗：开有侧窗 驱动机构驱动机构：凸轮轴、滚轮体总成：凸轮轴、滚轮体总成 泵油机构泵油机构：柱塞偶件、柱塞偶件、柱塞弹簧、柱塞弹簧、 出油阀偶件出油阀偶件、出油阀弹簧、减容体等、出油阀弹簧、减容体等 供油量调节机构供油量调节机构：齿杆：齿杆(条条)、调节齿圈、调节齿

15、圈、 控制套筒（转动套）控制套筒（转动套）n供油量调节（单缸、多缸）供油量调节（单缸、多缸）n供油定时调节（单缸、多缸）供油定时调节（单缸、多缸） 螺钉旋出高度增大则供油提前螺钉旋出高度增大则供油提前n柱塞和柱塞套构成柱塞偶件、柱塞和柱塞套构成柱塞偶件、n出油阀和出油阀座构成出油阀偶件出油阀和出油阀座构成出油阀偶件 三、调速器三、调速器n按功能分类按功能分类：两极式和全程式：两极式和全程式n调速器组成：调速器组成： 六杆六杆：拉力杠杆、导动杠杆、：拉力杠杆、导动杠杆、 浮动杠杆、支持杠杆、浮动杠杆、支持杠杆、 速度调定杠杆、控制杠杆速度调定杠杆、控制杠杆 四簧四簧：起动弹簧、调速弹簧、：起动弹

16、簧、调速弹簧、 怠速弹簧、校正弹簧怠速弹簧、校正弹簧 四钉四钉：调速螺钉、怠速限位螺钉、调速螺钉、怠速限位螺钉、 高速限位螺钉、齿杆行程调整螺钉高速限位螺钉、齿杆行程调整螺钉n飞锤总成、滑动套筒等飞锤总成、滑动套筒等第第4 4节节 冷却、润滑、起动、点火系统冷却、润滑、起动、点火系统一、冷却系统主要部件一、冷却系统主要部件散热器、散热器、风扇、风扇、水泵、水泵、缸盖机体水套、缸盖机体水套、节温器节温器1、风扇：硅油风扇离合器：硅油风扇离合器：2、节温器：蜡式、乙醚、节温器：蜡式、乙醚二、润滑系统二、润滑系统1、润滑系统主要部件：、润滑系统主要部件：油底壳、集滤器、机油泵、油底壳、集滤器、机油泵

17、、安全阀、机油滤清器、旁安全阀、机油滤清器、旁通阀、机体主油道通阀、机体主油道1）机油泵：齿轮泵、转子泵）机油泵：齿轮泵、转子泵2）安全阀（限压阀）功用）安全阀（限压阀）功用3）旁通阀功用）旁通阀功用4) 4) 转子机滤器转子机滤器桑塔纳轿车发动机润滑系统示意图桑塔纳轿车发动机润滑系统示意图1-旁通阀旁通阀 2-机油泵机油泵 3-集油器集油器 4-油底壳油底壳 5-放油塞放油塞 6-安全阀安全阀 7-机油滤清器机油滤清器8-主油道主油道 9-油道油道 10-曲轴曲轴 11-中间轴中间轴 12-压力开关压力开关 13-凸轮轴凸轮轴 三、点火系统三、点火系统11点火开关点火开关22点火线圈点火线圈

18、33配电器配电器 44断电器断电器 55电容器电容器66火花塞火花塞 77高压导线高压导线88阻尼电阻阻尼电阻99起动电机起动电机1010电流表电流表1111蓄电池蓄电池1212附加电阻附加电阻火花塞分类火花塞分类四、起动系统四、起动系统起动系统起动系统主要部件：主要部件：蓄电池、蓄电池、起动开关、起动开关、起动继电器、起动继电器、起动机：起动机：三部分三部分直流电机、直流电机、传动机构、传动机构、控制机构：控制机构：吸拉线圈和吸拉线圈和保持线圈保持线圈五、电磁操纵式起动机电路工作原理五、电磁操纵式起动机电路工作原理五、电磁操纵式起动机电路工作原理（续）五、电磁操纵式起动机电路工作原理（续）1

19、.1.起动时，电流回路为：起动时，电流回路为： 蓄电池蓄电池点火开关点火开关保持线保持线圈圈搭铁；另一路为：蓄电搭铁；另一路为：蓄电池池点火开关点火开关吸拉线圈吸拉线圈直流电动机直流电动机搭铁。搭铁。 2.2.起动中，吸拉线圈被短接，起动中，吸拉线圈被短接，保持线圈工作。保持线圈工作。 3.3.起起动后，起动开关断开，但吸动后，起动开关断开，但吸拉线圈和保持线圈通过仍然拉线圈和保持线圈通过仍然闭合的主开关得到电流，其闭合的主开关得到电流，其电流回路为：蓄电池电流回路为：蓄电池主开主开关关吸拉线圈吸拉线圈保持线圈保持线圈搭铁；另一路为：蓄电池搭铁；另一路为：蓄电池主开关主开关直流电动机直流电动机

20、搭铁。搭铁。吸拉线圈和保持线圈磁场方吸拉线圈和保持线圈磁场方向相反，相互削弱向相反，相互削弱 ，活动铁，活动铁心在复位弹簧作用下迅速回心在复位弹簧作用下迅速回位。位。五、发动机新技术五、发动机新技术 1 1、涡轮增压发动机（、涡轮增压发动机（Turbo)Turbo)优点：在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩。优点：在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩。 缺点：涡轮工作有迟滞现象，并且保养费用高。缺点：涡轮工作有迟滞现象，并且保养费用高。 代表车型：代表车型：宝来宝来1.8T1.8T 速腾速腾 1.8T1.8T 帕萨特帕萨特1.8T1.8T 奥迪奥迪A6 2.0TA6

21、 2.0T 2 2、可变正时气门技术、可变正时气门技术(VVT-i VECT)(VVT-i VECT) 发动机可变气门正时技术发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)(VVT, Variable Valve Timing)是近些是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。率可以得到进一步的提高。 优点：在大幅提高了燃油的经济效率的同时

22、增加发动机的功率。优点：在大幅提高了燃油的经济效率的同时增加发动机的功率。 缺点：对油品的要求十分苛刻。缺点：对油品的要求十分苛刻。 代表车型：代表车型：本田雅阁本田雅阁 本田本田CR-V 丰田花冠丰田花冠 马自达马自达6 宝马宝马325 VVT-i系统为丰田公司的智能可变气门正时系统系统为丰田公司的智能可变气门正时系统VTEC系统为本田公司的可变气门正时和升程电子控制系统系统为本田公司的可变气门正时和升程电子控制系统3、水平对置发动机、水平对置发动机 发动机活塞平均分布发动机活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向在曲轴两侧，在水平方向上左右运动。使发动机的上左右运动。使发动机的整体高度降低、长度

23、缩短整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低，车辆、整车的重心降低，车辆行驶更加平稳行驶更加平稳, ,发动机安发动机安装在整车的中心线上，两装在整车的中心线上，两侧活塞产生的力矩相互抵侧活塞产生的力矩相互抵消，大大降低车辆在行驶消，大大降低车辆在行驶中的振动，便发动机转速中的振动，便发动机转速得到很大提升，减少噪音。得到很大提升，减少噪音。优点：降低车辆在行驶中的振动，发动机转速得到提升，减少噪音。优点：降低车辆在行驶中的振动，发动机转速得到提升，减少噪音。缺点：发动机各部份的设计和生产工艺均要求相当苛刻。缺点：发动机各部份的设计和生产工艺均要求相当苛刻。 代表车型：代表车型：斯巴鲁翼豹斯巴鲁翼

24、豹WRCWRC 保时捷保时捷 911911 4、共轨柴油喷射系统、共轨柴油喷射系统 共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。在一定范围内自由设定。优点：很好经济效率，并且低速扭矩可以获得很好的动力。优点：很好经济效率，并且低速扭矩可以获得很好的动力。 缺点：发动

25、机产生的噪音和震动大。缺点：发动机产生的噪音和震动大。 代表车型：代表车型：宝来宝来1.9TDI1.9TDI 奥迪奥迪A6 2.5TDIA6 2.5TDI 5、全铝发动机、全铝发动机 全铝合金发动机比铸铁发动机可以轻一半的重量。本来轿车的总重全铝合金发动机比铸铁发动机可以轻一半的重量。本来轿车的总重量就不高，发动机所占的比例可是不能忽略，重量减轻的最直接效果量就不高，发动机所占的比例可是不能忽略，重量减轻的最直接效果便是油耗方便表现的增强。而发动机的重量也直接影响车辆的行驶性便是油耗方便表现的增强。而发动机的重量也直接影响车辆的行驶性能，由于一般轿车多为前轮驱动，如前舱重量过重，车辆拐弯时会引

26、能，由于一般轿车多为前轮驱动，如前舱重量过重，车辆拐弯时会引起过多转向，并且制动距离也会加长。起过多转向，并且制动距离也会加长。 代表车型：代表车型：骐达骐达 SWIFTSWIFT雨燕雨燕 奥迪奥迪A8A8 汽油发动机竣工验收内容汽油发动机竣工验收内容1、外观检查：检查装配的完整性、规范性、有效性以及四漏、外观检查：检查装配的完整性、规范性、有效性以及四漏(漏油、漏水、漏电、漏油、漏水、漏电、漏气）；漏气）；2、打开点火开关，检查各仪表工作是否正常；、打开点火开关，检查各仪表工作是否正常；3、起动发动机，首先检查机油压力表、电流表、最后检查水温表是否工作正常；、起动发动机，首先检查机油压力表、电流表、最后检查水温表是否工作正常；4、做发动机怠速转速和进气真空度检测；、做发动机怠速转速和进气真空度检测；5、做高速时的机油压力和四漏检查；、做高速时的机油压力和四漏检查；6、做急速实验，急加速时不得有回火和放炮现象，急减速时不熄火；、做急速实验，急加速时不得有回火和放炮现象，急减速时不熄火；7、做断缸实验：（柴油机断油）汽油机断火，检查各缸工作情况；、做断缸实验：（柴油机断油）汽油机断火，检查各缸工作情况；8、做尾气排放检测、做尾气排放检测：（柴油机检测碳烟）汽油机检测一氧化碳（：（柴油机检测