单元七 汽车发动机知识

1、单元七 汽车发动机知识7.1 汽车的总体构造一、汽车的类型 国标GB/T 3730. 1-2001对汽车分类术语进行了定义。从2004年起，新旧两种标准并轨试行一年，从2005年将全面按照新标准的统计分类，最终达到与国际接轨。 1旧标准主要分类 (1)轿车 是指乘客28人，采用两厢或三厢结构的小型载客汽车。按发动机排量分为：微型轿车（排量1O L以下）、普通级轿车(排量1.01.6 1)、中级轿车(排量1.62.5 1)、中高级轿车（排量2. 54.0 L）、高级轿车（排量4.0 L以上）。 (2)客车 是指9座以上的客车，主要用于公共服务。按车身长度可分为：微型客车（车身长度在3.5 m以下

2、）、小型客车(车身长度在3. 57 m)、中型客车(车身长度在710 m)、大型客车(车身长度1012 m)、特大型客车（车身长度12 m以上）。 (3)载货汽车 主要指用于运输各种货物的汽车。按其设计允许的总质量可分为：微型载货车（最大设计总质量不超过1800 kg的载货汽车）、轻型载货车（最大设计总质量为18006 000 kg的载货汽车）、中型载货车（最大设计总质量为6 00014 000 kg的载货汽车）、重型载货汽车（最大设计总质量大于14 000 kg的载货汽车），还有牵引汽车、自卸汽车、越野汽车、专用汽车（特种汽车）、农用汽车、改装汽车等。 2新标准主要分类 (l)乘用车 在设计

3、和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和（或）临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。它可以牵引一辆挂车。它可分为： 1)小型乘用车封闭式车身，通常后部空间较小。固定式硬车顶，有的顶盖一部分可以开启。有至少一排2个或2个以上的座位。有2个侧门，也可有1个后开启门。有2个或2个以上车窗。 2)普通式乘用车封闭式车身，侧窗中柱有或无。固定式硬车顶，有的顶盖一部分可以开启。有至少两排4个或4个以上座位。2个或4个侧门，或有一个后开启门。 3)高级乘用车封闭式车身，前后座之间可以设有隔板。固定式硬车顶，有的顶盖一部分可以开启。有至少两排4个或4个以上座位。后排座椅前可安装折叠式座椅。有

4、4个或6个侧门，也可有一个后开启门。有6个或6个以上的车窗。 4)多用途乘用车只有一个车室载运乘客及其行李或物品的乘用车。 乘用车中，还有越野乘用车、专用乘用车、旅居车、防弹车等。 (2)商用车辆 在设计相技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。乘用车不包括在内。商用车可分为： 1)客车在设计和技术特性上用于载运乘客及随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内座位数超过9座。有单层的或双层的，也可牵引一辆挂车。可分为： 小型客车。用于载运乘客，除驾驶员座位外，座位数不超过16座的客车。 城市客车。一种为城市内运输而设计和装备的客车，这种车辆设有座椅及站立乘客的位置，并有足够的空间供频

5、繁停站时乘客上下走动用。 长途客车。一种为城市间运输而设计和装备的客车。这种车辆没有专供乘客站立的位置，但在其通道内可载运短途站立的乘客。 旅游客车a一种为旅游而设计和装备的客车。这种车辆的布置要确保乘客的舒适性，不载运站立的乘客。客车中，还有铰接车、无轨电车、越野客车等。2)货车一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆。可分为：普通货车。一种在敞开或封闭载货空间内载运货物的货车。多用途货车。在其设计和结构上主要用于载运货物，但在驾驶员座椅后带有固定或折叠式座椅，可运载3个以上乘客的货车。专用货车。在其设计和技术特性上用于运输特殊物品的货车，例如罐式车、集装箱运输车等。专用作业车。在其设计技术

6、特性上用于特殊工作的货车，例如消防车、救险车、垃圾车、街道清洗车、扫雪车、清洁车等。 3)其他车辆除上述车型外还有挂车、汽车列车等。 二、国产汽车型号 1988年颁布的国家标准GB 9417-88汽车产品型号编排规则规定，自1989年1月1日以后设计的汽车与半挂车的型号一律按此标准来确定型号。汽车产品型号由生产企业名称或企业所在地区代号、车辆类别代号、主参数代号、产品序号组成，必要时还可附加企业自定代号，并按以下序列编排，如图7-1所示。专用汽车产品型号的构成，如图7-2所示。 图7-1 国产汽车型号编排规则 图7-2专用汽车产品型号的构成1企业名称代号 企业名称代号位于产品型号的首位，用代表

7、企业名称或企业所在地地名的两个（或：个）汉语拼音字母表示。如北京、南京、济南、上海等地汽车厂分别用地名汉语拼音的第·个字母的大写表汞，如第二汽车制造厂用EQ表示，长春第一汽车制造厂用CA表示(20 lIc纪50年代选定沿用至今，不符合国际规定，作为特例使用)。2车辆类别代号车辆类别代号位于产品型号第二部分，用一个阿拉伯数字表示，规定见表7 -3。 3主参数代号 主参数代号位于产品型号的第三部分，用两个阿拉伯数字表示。 (l)载货汽车、越野汽车、自卸汽车、专用汽车与挂车的参数代号用汽车的总质量收示。总质量在100 t以上时允许用三位数字表示。 (2)客车的主要参数代号用车辆长度表示，当

8、车辆长度小于lOm时，以(l/lOm)为单位来表示。 表7-3 车辆类别代号(3)轿车的主参数代号用发动机排量值，并以(1/10 1)为单位来表示。按上述规定选取的主参数不足规定位数时，在参数前以“0”占位。 4产品序号 产品序号位于产品型号的第四部分，可依次选取阿拉伯数字o，1，2来表示。 5专用汽车分类代号 专用汽车还应在“产品序号”之后增加专用汽车分类代号。寺用汽车分类代号用反映汽车结构和用途特征的三个汉语拼音字母表示，其中，结构特征代号为：X表示厢式汽车、G表示罐式汽车、Z表示专用自卸汽车、T表示特种结构汽车、J表示起重举升汽车、C表示仓栅式汽车。用途特征代号按中国汽车联合协会行业管理

9、标准规定执行。 6企业自定代号 企业自定代号位于产品型号的最后部分，可用汉语拼音字母或数字来表示，位数由企业自定。基本型汽车的编号一般没有尾部企业自定代号，其变型车（例如改用不同发动机、加 图7-3 载货汽车的结构组成 图7-4典型轿车的结构组成 L一发动机Z一前轴3-前悬架4-转向车轮 l-前桥2-前悬架3-前车轮4-变速器5-传动轴 5-离合器6-变速器7-手制动器 8-传动袖 6-消声器7-后悬架8-减振器9-后轮10-制动器9-驱动桥IO-后悬挂11-驱动车轮12-车架 11-后桥12-燃油箱13-座椅14-转向盘15-转向器13-车前钣金制件14-驾驶室L5-转向盘16-车厢 16-

10、发动机17-散热器18-车身长轴距、双排座驾驶室等）为了与基本型区别，常在尾部增加企业自定代号，表示同一种汽车但结构略有变化而需要区别时使用。 举例说明：第一汽车制造厂生产的第二代载货汽车型号为CA1091。上海汽车制造厂生产的第二代轿车，发动机排量为2. 232 L，其型号为SH7221。三、汽车的组成汽车通常由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成，如图7-3和7-4所示。 发动机是汽车的动力装置，其作用是将燃料燃烧所产生的热能转变为机械能输出。大多数汽车发动机都采用往复活塞式内燃机，所用的燃料以汽油和柴油为主。汽油发动机一般是由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系

11、、点火系、起动系、电控系统等部分组成。以柴油为燃料的发动机，采用压燃式，无点火系。 2底盘 底盘是汽车装配与行驶的主体，其作用是支撑、安装发动机和车身等其他总成与部件，形成汽车的整体造型，并接受发动机输出的动力，使汽车能够运动，保证汽车正帝行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大部分组成。 (1)传动系 传动系的作用是通过各种传动装置把发动机的动力传给各驱动车轮。传动系由离合器、变速器、传动轴和驱动桥等组成。 (2)行驶系 行驶系的作用是把汽车各总成及部件连成一个整体，并对全车起支撑作用，以保证汽车正常行驶。行驶系由车架、前桥、驱动桥的壳体、车轮、悬架等组成。 (3)转向系 转向系的作用

12、是保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶，由带转向盘的转向器及转向传动装置组成。 (4)制动系 制动系的作用是控制汽车，使汽车减速或停车，并保证驾驶员离去后汽车能可靠停驻。每辆汽车的制动装置都包括若干个相互独立的制动系统，每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。 3车身 车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。车身为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘客提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货厢两部分组成。 4电气设备 电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。此外，在现代汽车上越来越多地装用

13、各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置（ABS院抱死系统、安全气囊、定速巡航、GPS定位系统等），显著地提高了汽车的性能。 四、汽车的布置形式 为满足不同使用要求，汽车的总体构造和布置形式可以是不同的。按发动机和各个总成相对位置的不同，现代汽车的布置形式通常有如下几种： 发动机前置后轮驱动(FR) -是传统的布置形式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种形式。 发动机前置前轮驱动(FF) -是在轿车上逐渐盛行的布置形式。具有结构紧凑、减小轿车的质量、可以降低地板高度、改善高速行驶时的操纵稳定性等优点。 发动机后置后轮驱动(RR) -是目前大、中型客车盛行的布置形式

14、。具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数微型或普及型轿车也采用这种形式。 发动机中置后轮驱动(MR) -是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置形式。由于这些车型都采用功率很大的发动机，将发动机布置在驾驶员座椅之后和后桥之前，有利于获得最佳载荷分配和提高汽车的性能。此外，某些大、中型客车也采用这种布置形式，把配备的卧式发动机装在地板下面。 全轮驱动(NWD) -是越野汽车特有的形式，通常有发动机前置，在变速器后装有分动器，以便将动力分别输送到全部车轮上。 五、汽车的主要技术参数 通常用以T主要参数来反映汽车的结构与使用性能。 1质量参数(单位：kg) (1)整车装备质量 车辆装

15、备齐全，加足燃油、润滑油和冷却液，并带齐随车工具、备胎及其他规定应带的备品，符合正常行驶要求的质量。 (2)最大装载质量 设计允许的最大装载货物的质量。 (3)最大总质量 汽车满载时的总质量。 最大总质量=整车装备质量十最大装载质量 (4)最大轴载质量 汽车满载时各轴所承载的质量。 2主要结构参数(单位：mm) (1)总长车体纵向的最大尺寸（前后最外端间的距离）。(2)总宽车体横向的最大尺寸。(3)总高车辆最高点到地面间的距离。(4)轴距相邻两轴中心线之间的距离。(5)轮距同一车桥左右轮胎面中心线（沿地面）间的距离。双胎结构则为双胎中心线间的距离。(6)前悬汽车最前端至前轴中心线间的距离。(7

16、)后悬汽车最后端至后轴中心线间的距离。(8)最小离地间隙满载状态下，底盘下部（车轮除外）最低点与地面间的距离。(9)接近角车体前部突出点向前轮引的切线与地面的夹角。(10)离去角车体后部突出点向后轮引的切线与地面的夹角。上述主要结构参数如图7 5所示。图7-5汽军的主要结构参数7.2发动机的总体构造一、发动机的种类现代汽车所用的发动机主要是往复活塞式内燃机，其特点是燃料在汽缸内部燃烧，将热能直接转变为机械能。 车用内燃机根据活塞运动方式可分为往复活塞式和旋转活塞式；按工作冲程可分为四冲程和二冲程；按所使用的燃料可分为汽油机和柴油机。二、发动机的组成 各种汽车发动机的基本原理相似，其基本构造大同

17、小异。汽油机通常由两大机构和五大系统组成。具体组成如下：曲柄连杆机构： 汽缸体曲轴箱组：汽缸体、汽缸盖、汽缸垫、上曲轴箱、下曲轴箱（油底壳）等活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等 曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等配气机构： 气门组：气门导管、气门弹簧等 气门传动组：凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时齿轮燃料供给系： 汽油机：油箱、汽油漶清器、化油器、汽油泵、空气滤清器、进排气歧管等 柴油机：油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、空气滤清器、进排气歧管点火系（汽油机）：蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等冷却系：散热器、风扇、百叶窗、水泵、节温器、分水管等润滑系：机油滤清器、

18、集滤器、机油泵、限压阀等启动系：启动机及其附属装置7.3发动机的工作过程。一、发动机基本术语图7-6所示为单缸发动机示意图。1上止点活塞顶离曲轴回转中心最远处，即活塞在汽缸中的最高位置。 图7-6往复式发动机基本运动关系图 1-汽缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 2下止点 活塞顶离曲轴回转中心最近处，即活塞在汽缸中的最低位置。 3活塞行程(S) 上、下两止点间的距离，通常用S (mm)表示。若曲轴回转半径（曲轴与连杆大端连接中心至曲轴回转中心的距离）为R，则S= 2R。 4汽缸工作容积( Vh) 活塞从上止点移动到下止点所让出来的空间的容积(单位：L)。 Vh=(/4)D2·S

19、15;10(-6)其中D-汽缸直径，mm。 S活塞行程，单位mm； 5发动机工作容积( VL) 发动机所有汽缸工作容积之总和（单位：L），也称发动机排量。设汽钮数为i，则 VL= Vhi (6-2) 6燃烧室容积(V。) 活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫做燃烧室容积。 7汽缸总容积(Vc) 活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积。汽缸总容积等于汽缸工作容积与燃烧室容积之和，即 V。= Vh+Vc (6-3) 8压缩比() 汽缸总容积与燃烧室容积的比值，即E=Va/Vc=（Vh+Vc）/Vc=1+Vh/Vc 压缩比表示活塞由下止点移动到上止点时，汽缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时

20、汽缸内气体的压力和温度越高。目前，一般汽油机的压缩比为6 -11，柴油机的压缩比为16 -22。 二、四冲程发动机的工作原理 1四冲程汽油机的工作原理 发动机的功能是将燃料在汽缸内燃烧产生的热能转换成机械能，从而输出动力。上述能量转换过程是通过不断地依次反复进行“进气压缩膨胀（做功）排气”4个过程来实现的。发动机汽缸内进行的每一次将热能转换为机械能的过程叫做一个工作循环。 在一个工作循环内，曲轴旋转2周，活塞在汽缸内往复4个行程，称为四冲程发动机。 四冲程汽油机工作原理如图7-7所示。 图7-7单缸四冲程汽油机工作循环示意图 a)进气冲程 b）压缩冲程 c）做功冲程 d）排气冲程 1-化油器2

21、一进气管3-进气门4-汽缸5-活塞6-连杆 7-曲轴8-火花塞9-排气门 10-排气管 (1)进气冲程活塞由上止点向下止点移动，活塞上方容积逐渐增大，形成一定的真空度。同时，排气门关闭，进气门开启，可燃混合气通过进气门被吸入汽缸。活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。 进气过程中，化油器、进气管、进气门等处有进气阻力，汽缸内压力低于大气压力，约为70-90 kPa。由于汽缸壁、活塞等高温机件及上一循环残留高温废气的加热，气体温度大约为380-440 K。 (2)压缩冲程活塞在曲轴的带动下，由下止点向上止点运动。同时，进、排气门均关闭，汽缸内的可然混合气被压缩到燃烧室内，使其温度和压力升高。当

22、活塞到达上止点时，压缩冲程结束。压缩冲程结束时，可燃混合气的压力约为600 -1 500 kPa，温度约为600 -800 K。 (3)做功冲程压缩冲程结束，火花塞产生电火花点燃混合气并迅速燃烧，使气体的温度、压力急剧升高而膨胀，推动活塞由上止点向下止点运动，并经连杆带动曲轴旋转做功，活塞到达下止点，做功冲程结束。做功冲程中，气体瞬时压力可达3 000-5 000 kPa，瞬时温度可达2 000-2 800 K。 (4)排气冲程排气门开启，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身压力和活塞挤压下，被排出汽缸。活塞到达上止点，排气冲程结束。排气冲程结束时，气体压力约为105-125

23、kPa，温度约为900 -1 200 K。 2四冲程柴油机的工作原理 四冲程柴油机的工作循环和汽油机一样，也由进气、压缩、做功和排气4个冲程组成。由于燃料性质不同，可燃混合气的形成、着火方式等与汽油机有较大区别。单缸四冲程柴油机工作原理如图7-8所示。 图7-7单缸四冲程柴油机工作原理示意图 a)进气冲程 b）压缩冲程 c）做功冲程 d】排气冲程1-进气门2一进气管3-汽缸4-活塞5-连杆6-曲轴 7-喷油器8-排气门9-排气管 (1)进气冲程与汽油机相比，进入柴油机汽缸的不是可燃混合气而是纯空气。进气行程结束时，气体压力为80-95 kPa，温度约为310-350 K。 (2)压缩冲程压缩的

24、是纯空气。由于柴油机压缩比大，压缩终了时气体的温度和压力比汽油机高。压力约为3 000-5 000 kPa，温度约为800 -1 000 K。 (3)做功冲程压缩行程结束，高压柴油经喷油器呈雾状喷人汽缸，迅速汽化并与空气形成混合气。由于压缩终了汽缸内温度远高于柴油的自燃温度（500 K左右），柴油立即自行着火燃烧。因此，柴油机没有点火系统。燃烧最高压力约为5 000-10 000 kPa，最高温度约为1 800-2 200 K。 (4)排气冲程基本上与汽油机相同。 7.4曲柄连杆机构的功用和组成 一、曲柄连杆机构的功用与组成 1曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的功用是把燃烧气体作用在活塞顶上的

25、力转变为曲轴的转矩，并通过曲轴对外输出机械能。 2曲柄连杆机构的组成 曲柄连杆机构的零件按其结构特点和运动形式分为3组：缸体曲轴箱、活塞连杆组和曲轴飞轮组。 二、曲柄连杆机构主要机件的构造 1汽缸体衄轴箱组 缸体曲轴箱是发动机的机体，其主要作用是承受发动机负荷，用于安装发动机的所有零件和附件。 (1)汽缸体水冷发动机的汽缸体通常与上曲轴箱铸成一体，称为汽缸体一曲轴箱，也可称为汽缸体。汽缸体上半部有1个或若干个为了活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为汽缸。下半部是支撑曲轴的曲轴箱，其腔为曲轴运动的空间。东风EQ6100-1型发动机汽缸体结构如图7-9所示。汽缸体的汽缸排列形式主要有单列式和V形等

26、。 (2)汽缸套 汽缸套用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，镶入汽缸孑L内，以延长汽缸使用寿命。汽缸套有干式和湿式两种。干式汽缸套是用合金铸铁制成的壁厚为1-3 mm的薄壁圆筒。其外表面不直接与冷却水接触。湿式汽缸套是壁厚为5-9 mm的圆筒。其外表面直接与冷却水接触。湿式汽缸套装入座孔后，通常顶面略高出汽缸体上平面0.05-0.15 mm 图7-9东风EQ6100-1型汽缸这样当紧固汽缸盖螺栓时，可将汽缸垫压得更紧 1-汽缸套2-汽缸体3-盘根4-后主轴承盖以保证汽缸的密封性。 5-油封条6-螺栓7-油堵8-中间主轴承盖 (3)汽缸盖汽缸盖的主要功用是密 9-主轴承盖10-水套孔闭汽缸上部，

27、并与活塞顶部和汽缸壁一起构成燃烧室。图7-10所示为东风EQ6100-1型发动机汽缸盖。汽缸盖的结构随气门布置和冷却方式的不同而不同。 图7-10东风EQ6100-1型发动机汽缸盖 1-曲轴籍通风空气滤清器2-盖形螺母3-密封垫4-螺柱5-前缸盖罩6-密封条7-ail盖 8一塞片9-定位销10-缸盖垫片 11-节温器罩12-衬垫13-节温器14-缸盖出水管 燃烧室由活塞顶部及汽缸盖上相应的凹部空间组成。汽油机常见燃烧室形状如图7-11所示。 图7-11汽油机燃烧室形状 a)楔形 b）盆形 c）半球形 d）扁球形 (4)汽缸垫汽缸垫安装在汽缸盖与汽缸体之间，用以保证接合面的密封，防止漏气、漏水和

28、窜油。目前应用较多的是金属一石棉汽缸盖衬垫。 2活塞连杆组 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成，如图6-9所示。 (1)活塞活塞顶部与汽缸盖及汽缸壁共同组成燃烧室，承受汽缸内的气体压力，并通过活塞销和连杆传给曲轴。 活塞可分为顶部、头部、裙部及销座4部分，如图7-12所示。汽油机活塞顶部一般多为平顶。有些发动机为了改善燃烧室形状，以利于混合气燃烧，活塞采用凹顶或凸顶。 图7-11活塞连杆组 图7-12活塞结构剖示图1、2一气环3-油环4-活塞销 5-活塞6-连杆7-连杆螺栓 a)全剖b）部分剖8-连杆轴承9-连杆盖 5-活塞 1一活塞顶部2-活塞头郜3-活塞环4-活塞销座5-活塞

29、销6-连杆7-连杆螺栓 8-连杆轴承9-连杆盖 6-活褒销环7-活塞裙部8-加强筋9-环槽 (2)活塞环活塞环包括气环和油环两种。一般发动机每个活塞上装有2-3道气环和1-2道油环。气环的作用是保证活塞与汽缸壁间的密封，防止汽缸中的高温、高压燃气大量漏人曲轴箱，同时使活塞顶部的大部分热量经气环传给汽缸壁，由冷却水带走。 油环的作用是刮除汽缸壁上多余的润滑油，并在汽缸壁上涂敷一层均匀的润滑油膜，这样既可以防止润滑油窜入汽缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦力和磨损。此外，油环也兼起密封作用。 目前广泛采用的活塞环材料是优质灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。第1道气环工作表面一般都镀有多孔性铬，

30、其余气环一般镀锡或磷化。活塞环应有开口间隙，与环槽间应有侧隙和背隙。 气环的断面形状有多种，如图7-13所示。广泛采用的是非矩形断面的扭曲环，如图7-13c和图7-13d所示。 图7-13气环的断面形状 a)矩形环b）锥面环c）正扭曲内切环d）反扭曲锥面环e）梯形环f）桶面环油环分为普通油环和组合油环两种，如图7-14所示。 图7-14油环 a)普通油环 b）组合油环 1-刮油片 2-轴向衬环 3一径向衬环 (3)活塞销活塞销是一个空心的圆柱体零件，其作用是迮接活塞与连杆，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 活塞销与活塞销座孔和连杆小端衬套孔的连接配合，一般采用“全浮式”，即在发动机运转过程中，

31、活塞销不仅可以在连杆小端衬套孔内，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分的磨损比较均匀。 (4)连杆连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆由小端、杆身、大端3部分组成，如图7-15所示。小端与活塞销相连，小端孔中一般压人减磨的青铜衬套。为了润滑，在小端和衬套钻出集油孔或铣出集油槽。杆身通常做成“工”字形断面。连杆大端与曲轴的曲柄销相连，一般做成剖分式，分开的部分称为连杆盖，由特制的连杆螺栓紧固在连杆大端上，连杆盖与连杆大端采用组合镗孔。为了防止装配时配对错误，在同一侧有配对记号。连杆轴瓦是剖分成两半的滑动轴承，安装在连杆大端孔中。轴瓦厚1-3

32、mm，在其薄钢背的内圆面上浇铸了0.3-0.7 mm厚的减磨合金。 3曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和附件组成。附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。图7-16所示为东风EQ6100-1型汽油机的曲轴飞轮组分解图。图 7-15连杆组件分解图 1-连杆衬粪2-连杆小端3-连杆杆身 4-连杆螺栓5-连杆大端6-连杆轴瓦 7-连杆盖8-轴瓦上凸键9-凹键10-集油槽图7-16东风EQ6100-1型汽油机曲轴飞轮组分解图 1-启动爪2一启动爪锁紧垫圈3-扭转减振器4-带轮5-挡油片6一正时齿轮7-半圆键8-曲轴9-主轴承上、下轴瓦 10-中lb-主轴承上、下轴瓦11-止推片 12-螺栓

33、13-直通滑脂嘴14-螺母15-齿环16-圆柱销 17-第1、第6缸活塞压缩上止点记号用钢球 (1)曲轴 1)曲轴的功用 曲轴的功用主要是把活塞连杆组传来的气体作用力转变为扭矩。另外，还用来驱动配气机构及其他各种辅助装置。 2)曲轴的结构曲轴由曲轴前端、主轴颈、曲柄销（连杆轴颈）、曲柄、平衡重及后端凸缘等部分组成，如图7-17所示。一个曲柄销和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐。曲轴的曲拐数取决于汽缸数目和排列方式。直列式发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数，V形排图7-17曲轴 a)立体图b）平面图 1-曲轴前端2一主轴颈3-曲柄销4-曲柄5一后端凸缘列发动机曲拐数等于汽缸数的一半。 按曲轴的主轴颈数

34、，可以把曲轴分为全支撑式曲轴和非全支撑式曲轴两种。在相邻的两个曲拐之间，均设置1个主轴颈的曲轴，称为全支撑式曲轴，否则称为非全支撑式曲轴。显然，全支撑式曲轴的主轴颈总数比曲柄销多1个，而非全支撑式曲轴的主轴颈等于或少于曲柄销。全支撑式曲轴可以提高曲轴的刚度，且主轴承的负荷较小，多用于柴油机和负荷较大的汽油机；非全支撑式曲轴结构简单且长度较短，多用于中小负荷汽油机。 曲轴上钻有贯穿主轴颈、曲柄与曲柄销的油道，具有一定压力的润滑油经汽缸体上主油道进入主轴承的工作面后，通过贯穿油道送到曲柄销工作表面，以保证可靠润滑。为了减轻主轴承负荷，改善其工作条件，一般都在曲柄的相反方向设置平衡重。 曲轴前端装有

35、驱动凸轮轴的正时齿轮、驱动风扇和水泵的带轮及启动爪等。在中间主轴颈装有翻边轴瓦或在前主轴承的两边各有1个一面有减磨合金的止推片，以防止曲轴作轴向位移。 曲轴后端有安装飞轮用的凸缘。体）、油封（自紧油封或填料油封）置。为了防止机油向后漏出，常采用挡油盘（与曲轴制成一及回油螺纹等封油） (2)飞轮飞轮是个转动惯量很大的铸铁圆盘，主要作用是把做功冲程的部分能量储存起来，以便在其他冲程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴的转角速度和转出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷。另外，飞轮还是传动系中摩擦离合器的驱动件。 飞轮外缘上压有一个齿环，可与启动机的驱动齿轮啮 图7-1

36、8汽油机点火正时记号合，供启动发动机用。飞轮上通常刻有点火正时记号，以便检 1-飞轮2一飞轮壳验和调整点火时间及气门间隙，如图7-18所示。 3-观察孔盖板4-飞轮壳上刻线 5-飞轮上的标记（钢球） 7.5配气机构的功用和组成一、配气机构的功用与组成 1配气机构的功用 配气机构的功用是按照发动机各缸的做功次序和每一缸工作循环的要求，适时地开启和关闭各汽缸的进、排气门，使可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时进入汽缸，并将废气及时排出汽缸。 2配气机构的组成 汽车发动机大都采用顶置气门式配气机构。顶置式配气机构按凸轮轴的布置形式可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式；按曲轴和凸轮轴的传

37、动方式可分为齿轮传动式、链条传动式和齿形带传动式。顶置气门式配气机构如图7-19所示。气门组包括气门、气门导管、气闩弹簧、气门弹 图7-19 凸轮轴下置气门顶置式配气机构1-汽缸盖2一气门导管3-气门4-气门主弹簧5-气门副弹簧6-气门弹簧座7-锁片8-气门室罩9-摇臂轴10-摇臂 11-锁紧螺母12-调整螺钉13-推杆14-挺柱15-凸轮轴簧座、锁片等；气门传动组包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。 二、气门间隙 在气门处于完全关闭状态时，气门杆尾端与摇臂（或挺柱、凸轮）之间的间隙称为气门间隙。气门间隙的大小根据车型不同而异。通常进气门间隙为0.25-0.30 mm。排气门因受排气冲刷，

38、温度较高，间隙应大一些，为0.30-0.35 mm。采用液力挺柱的配气机构，由于液力挺柱的长度能自动调整，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙，也没有气门间隙调整装置。 三、配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图来表示，如图7-20所示。图7-20配气相位图a)发动机配气示意图 b）配气相位图 1进气门的配气相位 活塞顶还未到达上止点之前，从进气门开始开启到活塞顶到达上止点对应的曲轴转角称为进气提前角，用口表示。一般口为10。- 30。进气门早开，主要目的是为了保证活塞在到达上止点开始向下移动时，获得较大的进气通道截面

39、，减小进气阻力，使混合气体能顺利充人汽缸。 进气冲程活塞到达下止点时，进气门不关闭，活塞位于从下止点起到进气门关闭时对应的曲轴转角称为进气门迟闭角，用卢表示。一般卢为40。-80。进气冲程到达下止点时，汽缸内压力仍低于大气压力，适当晚关进气门可利用压力差继续进气。同时，晚关进气门还可以利用气流的惯性继续进气。 由于存在进气门早开角a和迟闭角卢，进气门实际开启时间对应的曲轴转角为a+180。+p。 2排气门的配气相位 在做功冲程接近终了，活塞还未到达下止点时，排气门便开始开启。从排气门开始开启到活塞到达做功冲程下止点对应的曲轴转角，称为排气提前角，用y表示。一般y约为40°80

40、6;。活塞到达上止点后，排气门还不关闭，而是落后一个角度才关闭。从活塞位于排气终了上止点起到排气门完全关闭时对应的曲轴转角，称为排气晚关角，用仃表示。一般仃约为10。-30。当活塞到达上止点，燃烧室内的废气压力仿高于大气压力，加之排气气流有一定的流动惯性，所以排气门晚关，可以使废气排放得较干净。 由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了在一段时间内排气门和进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。重叠的曲轴转角称为气门重叠角。四、配气机构主要机件的构造 1气门组 气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件，如图7-21所示。 (1)气门与气门座气门用来封闭气道。

41、气门分成进气门和排气门两种。气门由头部和杆身两部分构成。头部用来封闭进、排气道，杆身用来在气门开闭过程中起导向作用。 气门密封锥面的锥角称为气门锥角，一般进气门锥角为30。，排气门锥角为45。多数发动机进气门的头部直径做得比排气门大。 图7-21气门组进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称 1-气门2一气门弹簧为气门座。气门座可以直接在汽缸体上镗出， 3-气门弹簧座 4-锁片5-气门导管也可以单独制成气门座圈，再镶嵌在汽缸盖上。 (2)气门导管气门导管的功用主要是保证气门做往复运动时，使气门与气门座正确密合。气门杆与导管之间一般留有0.05-0.12 mm间隙。 (3)气门弹簧气门弹簧的功

42、用是用来支撑和关闭气门并使气门美闭紧密，防止气门跳动而使汽缸漏气。气门弹簧一般为圆柱形螺旋弹簧。为了防止弹簧发生共振，可采用变螺距圆柱弹簧。 图7-22凸轮轴 a)四缸发动机凸轮轴 b）六缸发动机凸轮轴 1-凸轮轴轴颈2、4-0轮3-偏心轮5-齿轮2气门传动组 气门传动组的功用三使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，并保证气门有足够的开度。气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱及推杆、摇臂和摇臂轴等。(1) 凸轮轴：凸轮轴的功用是用来控制各气缸的进、排气门的开闭时刻，使之符合发动机的工作次序和配气相位的要求，同时控制气门开度的变化规律。 凸轮轴的构造如图7-22所示。它由进气凸轮、排气凸轮、凸轮轴颈

43、、驱动汽油泵的偏心轮、驱动机油泵及分电器的斜齿轮等组成。 (2)正时齿轮正时齿轮通过半圆键装在凸轮轴前端并用螺母旋在前端轴螺纹上，以防止脱出。凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮按装配记号啮合，目的是保证配气正时。四冲程发动机凸轮轴正时齿轮齿数是曲轴正时齿轮的2倍，确保发动机一个工作循环曲轴转720。时，凸轮轴转360。 (3)挺柱挺柱的功用是将凸轮轴的推力传给推杆，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。 (4)推杆推杆的功用是将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。 (5)摇臂摇臂是一个双臂杠杆，用来将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。7.6燃料供给系的功用和组成 一、汽油机燃料系的功用与组

44、成 1汽油机燃料系的功用 汽油机燃料系的功用是：根据发动机各种不同工作情况的要求，将清洁的燃油和空气配制成一定数量和浓度的可燃混合气，供入汽缸，并将燃烧做功后的废气排出汽缸。 2汽油机燃料系的组成 汽油机燃料系的组成如图7-23所示。 (1)汽油供给装置包括汽油箱、汽泊滤清器、汽油表、汽油泵和输油管等。 (2)空气供给装置空气滤清器。 (3)可燃混合气形成装置化油器。 (4)可燃混合气供给和废气排出装置 包括进气歧管、排气歧管和排气消声器等。 二、可燃混合气 混合气的浓度通常用空燃比R或过量空气系 数a表示。 空燃比就是混合气中空气质量与燃油质量的比值，即 R=空气质量/燃油质量 理论上1 k

45、g汽油完全燃烧约需15 kg空气。通常把15：1，即R=15的混合气称为标准混合气；图7-23汽油机燃料供给系的组成1-汽油量指示表2一空气滤清器3-化油器 4-进气管5-排气管6-汽油泵7-汽油滤清器8-油管9-汽油箱10-排气消声器R>15的混合气称为稀混合气；R<15的混合气称为浓混合气。 过量空气系数是燃烧过程中实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需的空气质量之比，即a=燃烧过程中实际供给的空气质量(kg)/理论上完全燃烧所需的空气质量(kg)a=l时，称为标准混合气；a>l时，称为稀混合气；a<l时，称为浓混合气。三、汽油机燃料系主要部件的构造和工作情况 1

46、化油器 (1)化油器的功用化油器的功用是根据发动机不同负荷，配制不同成分和数量的可燃混合气，供给汽缸燃烧以满足发动机所需功率的要求。 (2)化油器的基本构造和工作情况化油器包插：主供油装置、启动装置、怠速装置、加浓装置和加速装置等。 1)主供油装置主供油装置的功用是保证发动机在中小负荷范围内工作时，供给随节气门开度增大而逐渐变稀的混合气(a =0.8-1.1)。除了怠速工况外，主供油装置都起供油作用。 如图7-24所示，主供油装置由主量孔、空气量孔、主喷管和空气室等组成。 发动机不工作时，主喷管、空气室和浮子室的油面等高。发动机开始工作后，随着节气门开度增大到足以使汽油从主喷管中喷出时，由于主

47、喷管内径大于主量孔，空气室中的液面迅速下降，同时空气通过空气量孔进入空气室。随着节气门开度继续增加，当喉管处真空度大到能使空气室中油面降到主喷管入口处 时，则通过空气量孔流入的空气掺入油流 图7-24降低主量孔外面真空度的主供油装置中形 成气泡，并随油流经主喷管流人喉管。1-主量孔2一空气量孔3-空气室4-主喷管由于掺人极少量的空气到主喷管中，降低了主量孔内外的压力差，从而降低了汽油的流速和流量，使混合气随节气门开度的增大而逐渐变稀。另外，空气掺人油流中形成“泡沫化”的汽油有助于雾化和蒸发。应该注意，若空气量孔堵塞，会使主喷管的出油量增加，造成混合气过浓。 2)怠速装置怠速裴置的功用是保证发动

48、机在怠速或很小负荷工况下供给少而浓的混合气(a =0.6-0.8)。怠速装置由怠速喷孔、过渡喷孔、怠速油量孔、空气最孔、油道、怠速油量调整螺钉、节气门开度调整螺钉等组成，如图7-25所示。 图7-25怠速装置示意图 a)典型的怠速装置 b）低怠速 c）高怠速1一限位块2一开度调整螺钉3-怠速喷孔4-油量调整螺钉 5-过渡喷孔6-空气量孔7-油道8-怠速油量孔 怠速油道一端通浮子室，一端通节气门后面的喷孔。空气量孔把一定量的空气引入怠速油道，使汽油成泡沫，有利于雾化。同时防止发动机停止运转时，由于虹吸现象使汽油从怠速喷孔流出。怠速喷孔位于节气门下方，发动机怠速运转时由怠速喷孔供油。怠速过渡喷孔位

49、于全关闭状态节气门的上方，其作用是当其位于节气门下方时，和怠速喷孔共同供油，以便和主供油装置供油衔接，保证发动机从怠速工况平滑地过渡到中小负荷工况。节气门开度调整螺钉用于调节节气门的开度。油量调节螺钉可以改变怠速喷孔的流动面积，精确调节怠速喷孔的出油量。 当发动机处于怠速运转时，节气门关闭，怠速喷孔在节气门下方。在节气门下方真空度的作用下，汽油经主量孔、怠速油量孔沆人怠速油道，与从空气量孔进入的空气混合成泡沫状汽油从怠速喷孔喷出。由于节气门缝隙很小，气流通过时，流速很高，在其下方形成的真空度也很高，能保证怠速工况对混合气浓度的要求。此时由过渡喷孔进入少量空气到怠速油道，可加速汽油的泡沫化。 节

50、气门开度逐渐加大，当怠速过渡喷孔也位于节气门下方的真空区时，两喷孔同时喷油，使出油量增大，保证发动机由怠速平滑过渡到小负荷工况。 节气门开度进一步加大，随着发动机转速逐渐升高，喉管处真空度也增大，主喷管开始喷油。此时，怠速喷孔、过渡喷孔和主喷孔同时供油，满足了负荷增大的需要。 节气门开度继续加大，发动机进入中小负荷工况，由于节气门下方真空度降低，怠速喷孔和过渡喷孔停止出油，由主供油装置单独供油。 3)加浓装置加浓装置的功用是当发动机负荷增大到80%- 85%以上时，额外地供给部分燃油，以保证发动机发出最大功率所需的较浓混合气（口= 0.8-0.9）的要求。由于主供油装置供给的混合气是随负荷的增

51、加而变稀，满足不了大负荷时必须提供浓混合气的要求，因此有必要增设加浓装置。 目前，常用的加浓装置有机械式和真空式两种，如图7-26和图7-27所示。 图7-26机械式加浓装置 图7-27真空式加浓装置l-加浓量孔2一主量孔3-加浓阀 1-加浓量孔2一主量孔3-加浓阀4-推杆5-弹簧 4-推杆5-拉杆6-摇臂 6-通道7-空汽缸8-活塞9-真空通道机械加浓装置在浮子室内有加浓量孔和加浓阀，加浓量孔与主量孔并联。推杆与拉杆固连为一体，拉杆通过摇臂与节气门轴相连。 当节气门开大时，摇臂转动，带动拉杆和推杆同时向下移动。由于发动机未进入大负荷工况，推杆到加浓阀有一定的距离，加浓阀处于关闭状态。 当节气

52、门开大到全开位置的80%- 85%时，发动机进入大负荷工况。此时推杆开始推开加浓阀，于是，汽油便以浮子室经加浓阀和加浓量孑L流出，与从主量孔流出的汽油一起经主喷管喷出。由于增加了汽油的供给量，使混合气变浓，从而能使发动机发出最大功率。 节气门开度减小时，拉杆和推杆上移，加浓阀在弹簧作用下关闭，机械加浓装置停止供油。 真空加浓装置推杆与位于空汽缸中的活塞连接，在推杆上装有预先压缩的弹簧。空汽缸下方与空气管相通，上方有真空通道与节气门后的真空孔连通。 发动机在小负荷下工作时，节气门开度较小，节气门后面的真空度较高，活塞8压缩弹簧后被吸在最上面。此时加浓阀关闭，加浓装置不起作用。 当发动机进入大负荷工作，节气门开度增大，节气门后面的真空度下降。当其降到不能克服弹簧张力和活塞