汽车构造朱明zhubob

1、一、前言（10）汽车是指本身具有动力装置，可以单独行驶并完成运载任务的车辆。随着汽车技术和电子技术的发展，汽车经历了蒸汽汽车电动汽车 内燃机汽车三大阶段，当今的汽车已是一个相当复杂的机械-电子一体化的综合系统。本课程性质、主要内容、特点、学习要求：（略）二、讲授内容（65）绪论一、中外汽车工业发展概况1外国的汽车工业的发展 P1。1796年：法国人居诺，制造出世界上第一辆用蒸汽驱动的三轮汽车，时速3.5公里。1830年：蒸汽机已用到公共汽车上。1873年：英国人戴维逊已发明了铅锌蓄电池，并用于赛车上。1900年：英国人哈特制造的电动汽车，每个轮上都有一个电机用来驱动，时速已达80公里。1876

2、年：德国人奥托将法国人罗歇1861年提出的吸气、压缩、膨胀、排气的基本概念具体化，发明了所谓奥托循环热机（即今天的四冲程内燃机），并在世界上得以广泛应用。1883年：德国人代姆勒发明了化油器。1886年：德国人本茨应用蓄电池和线圈感应产生高压电流点火方式，制成二行程单缸汽油机，装在三轮汽车上，并在1月29日申请获得了专利，所以1886-1-29公认为世界上第一辆汽车的诞生日。1889年：法国人别儒研制了齿轮变速器和差速器。1891年：法国人别儒又首先推出前置后驱。1891年：法国人又研制了摩擦片式离合器。1891年：法国人开始采用充气轮胎。1926年：戴姆勒和本茨两家公司合并为今天的戴姆勒本茨

3、汽车公司，他们两人同被称为“汽车之父”。目前主要的汽车公司有：通用、福特、丰田、大众、菲亚特、日产。2我国汽车工业的现状1956年10月长春第一汽车制造厂正式开始生产解放CA1090型载货汽车。广州的汽车工业作为龙头产业得到政府部门的重视：广州本田、花都风神、丰田汽车厂亦将在广州落户，中国的汽车产业进入了高速发展的时期。二、汽车类型轿车、客车、货车、越野车、牵引车、专用车等。微型轿车：排量1L以下，天津夏利TJ7100、重庆奥拓。普通级轿车：排量1.0-1.6L。一汽捷达、二汽富康。中级轿车: 排量1.6-2.5L。一汽奥迪100、上海桑塔纳。中高级轿车: 排量2.5-4.0L。日丰田皇冠、凌

4、志300，德奔驰300。高级轿车: 排量4.0L以上。奔驰500、560、600。豪华客车：走长途高速的大客车，带电视、洗手间，总价在一百五十万至二百万间。货车：东风、解放车见得较多。微型货车：总质量小于1.8T。JL1010。轻型货车：总质量1.8T-6T。NJ1061、BJ1041、江铃JX1030DS。中型货车：总质量6T-14T。CA1091、EQ1092。重型货车：总质量大于14T。JN1181、斯太尔91系列。越野车：现在比较流行的一类车，选择此类车型的人是喜欢休闲生活的，此类车型最适合进长途旅行，现在较多人选择的是长城跟中兴，价格比较接近平民化。三、课堂小结（10）我国汽车工业与

5、世界先进水平相比还有相当大的差距，但现在国家加大了对汽车工业的扶持，1987年国务院确立了把汽车工业作为国家支柱产业的方针。在广州市，汽车工业已成为三大支柱产业，本田、日产、丰田都在广州落户，今年下半年，广州将加紧加紧推进本田轿车出基地、丰田汽车50万台发动机、丰田整车和花都汽车城等相关项目的建设，争取今年整车产量达40万台。四、课外作业（5） 1哪一天被公认为世界上第一辆汽车的诞生日？2汽车如何分类？一、复习提问（10）1什么是汽车？如何分类？ 2如何识别汽车的类型？二、讲授内容（70）绪论（续）三、国产汽车型号编制规则 企业代号 车辆类别代号 主参数代号 产品序号 企业自定代号企业代号：表

6、示企业名称或其所在地。车辆类别代号：数字表示。主参数代号：货车-总质量；客车-长度或总质量；轿车-发动机排量。排量：1/10L为单位。车长：m。小于10m时，1/10m为单位。产品序号：数字表示。企业自定代号：汉语拼音或数字表示。多用在变形车上为了与基本型加以区别。EQ1090 TJ7100 DN64401表示货车，09表示载重，0表示第一代。7表示轿车，10表示排量。6表示客车，44表示车长。*现在的越野车用6来表示，即为小型客车，因为车身较长。四、汽车的总体构造由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。五、汽车的结构特征和技术参数1质量参数2主要尺寸参数*轮距：同一车轿左右轮胎面中心线间

7、距离，双胎则为双胎中心线。*最小离地间隙3性能参数*最小转弯半径：转身盘至极限位置。*最高车速：平直良好的路面上。*最大爬坡度：满载时。*平均燃油消耗量：L/100Km。*驱动方式：例44三、课堂小结（10） 发动机是汽车的动力装置，底盘是汽车装配与行驶的主体，车身安置驾驶员、乘客或装载货物，电气设备为汽车提供电能。 一、复习提问（10） 1汽车由哪几部分组成？各部分有什么作用？ 2什么是汽车的最高车速？最大爬坡度？最小转变半径？二、讲授内容（65）绪论（续）六、汽车行驶基本原理要使汽车由静止-运动，则要外界对汽车施加一推力。1驱动力的产生发动机扭矩传到驱动轮上，驱动轮的旋转力矩Mt对路面产生

8、一个圆周力F0，则路面对轮胎产生一反作用力Ft。Ft=Mt/r。Mt =Meigi0t。2汽车行驶的阻力*滚动阻力Ff：产生原因是车轮运动时，轮胎与路面的变形。路面变形-汽车所造的功不能收回。轮胎变形-地面反力前移。由平衡条件Tr=Ga，令f=a/r，则Ff=Gf。f滚阻系数。与路面种类、车速、轮胎的构造、材料、气压有关。沥青、混凝土路f约0.015-0.02。*空气阻力FW：产生原因是汽车运动时，空气作用在行驶方向的法向、切向力及前后的压力差。FW=KAV2/21.15。 K空阻系数；A迎风面积=BH。*上坡阻力Fi：产生原因是汽车上坡时，车重沿坡度的分力。Fi=GSin。*加速阻力Fj：产

9、生原因是汽车加速时，克服其质量加速运动的惯性力。Fj=Gj/g。旋转质量换算系数，j汽车加速度。3汽车运动状态分析汽车运动的驱动条件：驱动力与总阻力总相等 F Ft。4附着力及其对驱动力的限制附着作用：轮胎与路面间的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部分的相互作用综合在一起。附着力F = G。地面对轮胎切向反力的极值。汽车的附着条件：附着力必须大于或等于汽车的牵引力，FFt。汽车的行驶条件：FFtF三、课堂小结（10）必须要满足汽车的驱动与附着条件，汽车才能行驶。为增大汽车的附着力，可在轮胎的花纹、气压上改进，在冰雪、泥泞的路面上，可使用越野汽车。四、课外作业（5）1汽车驱动力如何产生？滚动阻力如

10、何产生？2汽车行驶要满足什么条件？一、复习提问（10） 1什么是附着力？为什么驱动力不能大于附着力？ 2汽车驱动力是如何产生的？二、讲授内容（55） 1-1发动机分类、一般构造及常用术语 一、发动机分类与一般构造1汽油机和柴油机（各自的特点）2四冲程发动机与二冲程发动机3水冷式发动机和风冷式发动机4转子发动机二、常用术语上止点、下止点、活塞行程、曲柄半径、燃烧室容积、气缸总容积三、主要结构参数1排量的含义与计算公式气缸排量指的就是气缸工作容积，指活塞一个行程所扫过的容积，一个气缸的容积用Vh来表示。排量用Vl表示。Vl = Vh i = St10-6排量是指所有气缸的工作容积，i为气缸的数量。

11、2短行程发动机和长行程发动机短行程发动机的优点：P20短行程发动机与长行程发动机的比较：P223压缩比压缩比反映的是气缸内的气体被压缩的程度。压缩比=气缸总容积/燃烧室容积三、课堂小结（10）发动机的排量取决于缸径和活塞行程，这是两个发动机的基本参数，两者的比值对发动机的性能有很大影响。缸径与行程相等的发动机叫等径发动机，如丰田3S发动机的缸径和行程均为86mm，BJ4920A型4缸汽油机缸径和行程均为92mm。行程大于缸径叫长行程发动机，反之短行程发动机。短行程：转速高、利于提高功率；缸径大，利于多气门布置、利于提高功率。长行程：燃烧室紧凑、利于快速燃烧，能降低比油耗；同时作用在活塞上载荷较

12、小，降低发动机的振动和噪声。一般经济型轿车多选用。四、课堂练习（15） 1东风EQ140型汽车的6100B-1型发动机其活塞行程为115mm，试计算发动机排量。 2已知某六缸发动机的排量为5.4L，压缩比为7，求燃烧室的容积。 一、复习提问（10） 1什么是发动机排量？如何计算？ 2什么是压缩比？其大小对发动机工作有何影响？二、讲授内容（65）1-2四冲程发动机工作原理要产生动力，先向气缸供入燃料和空气，经压缩燃烧后产生热能，再利用高温高压的气体膨胀而推动活塞，往复活塞式发动机依靠曲柄连杆机构将活塞的直线运动转变为曲轴的回转运动。最后还要将燃烧后的废气排出气缸继续进气。如此不断地反复进行。在气

13、缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变为机械能的一系列连续过程，称为发动机的一个工作循环。按一个工作循环活塞在气缸中运动次数分为四冲程和二冲程发动机一、四冲程汽油机的工作原理1进气、压缩、作功、排气四个行程的工作过程。进气行程：进气门打开 排气门关闭 活塞下行压缩行程：进气门关闭 排气门关闭 活塞上行作功行程：进气门关闭 排气门关闭 活塞上下行排气行程：进气门关闭 排气门打开 活塞下上行2爆燃与表面点火现象爆燃：由于缸内可燃混合气压力和温度过高，燃烧室内远离点燃中心的某处在火焰前峰未传到之前发生自燃而造成的一种异常燃烧现象。表面点火，分为早燃与后燃。早燃（后燃）：是在火花塞正常点火之前（之后），

14、燃烧室内壁炽热表面提前点火引起的一种燃烧现象。3四冲程汽油机的工作特点。P26二、四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机的每个工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个行程。三、汽油机与柴油机的比较1四冲程汽油机与柴油机两者主要的区别混合气形成方式；着火方式。2汽油机与柴油机工作循环的不同：P27汽油机柴油机进气后温度0C80-13050-70柴油机无进气管预热，且进进气后压力KPa74-8478-93气阻力较小。压缩后温度0C300-500500-700柴油机高且充气系数也压缩后压力KPa680-14702900-4900较高。燃烧最高温度0C1900-25001500-1900柴油机高故燃烧压力大

15、。燃烧最高压力KPa2900-49004900-9800但空气量较多，T较小。作功结束温度0C1200-1400900-1200柴油机膨胀比大热效率高。作功结束压力KPa294-491196-392作功后P、T均较低。排气后温度0C600-900500-700排气后压力KPa100-120100-120排气系统有阻力3汽油机与柴油机使用性能及特性方面的不同：P27汽油机柴油机压缩比7-1016-22耗油率（克/千瓦小时）285-380218-285有效热效率升功率（千瓦/升）22-5511-26比重量（公斤/千瓦）1.5-44-9转速3000-60001800-5000压力升高率（千帕/度）1

16、77-245392-588三、课堂小结（10）柴油机与汽油机的工作原理相似，由于燃料的不同，造成两者在结构上和性能上的差异。活塞式发动机依靠曲柄连杆机构将活塞的直线运动转变为曲轴的回转运动。四冲程发动机一个工作循环：进气、压缩、作功、排气四个行程，曲轴转两周。四、课外作业（5）简述四冲程发动机的工作循环原理。一、复习提问（10） 1什么是发动机的工作循环？ 2四冲程发动机完成一个工作循环活塞移动几次？有哪些行程？二、讲授内容（60）1-3二冲程发动机工作原理二冲程发动机完成一个工作循环也必经过进气、压缩、作功、排气等过程。只不过完成这些过程活塞仅需两个行程或曲轴旋转一周。二冲程发动机的进气与排

17、气几乎同一时间进行，其特点是利用可燃混合气或空气将废气自缸内排出。一、二冲程汽油机工作原理简介1进气、压缩行程活塞上行吸气行程，同时由于真空作用，可燃混合气被吸入曲轴箱内，故原本在气缸内活塞上的混合气受到压缩。2作功、扫气行程燃烧室内的可燃混合气被点燃后爆发，推动活塞向下运动，对外作功，活塞下行接近下止点时排气孔打开，废气排出。3二冲程发动机进气道的结构与控制方式：活塞控制：缸体下部的进气孔靠活塞上下运动来控制。舌簧阀控制：进气道与曲轴箱相连，靠舌簧阀（单向阀）来控制。活塞、舌簧阀控制：上述两种的复合型。4二冲程汽油机与四冲程汽油机的比较：P29理论上作功频率是四冲程的二倍；不需专门配气机构；

18、排气不彻底、废气残余量大；换气时有新鲜混合气的损失。二、二冲程柴油机工作原理简介1第一行程换气、压缩行程。活塞从下止点往上止点移动，进气孔与排气孔均开启，气缸换气。活塞继续移动，进气孔关闭，排气门关闭，对气体进行压缩。2第二行程作功、排气行程。活塞接近上止点时，气缸内的气体的气压与温度都升高，柴油经喷油器进入气缸，与被压缩空气混合并自燃。活塞受气体燃烧膨胀的压力而由上向下运动，对外作功。活塞下行到2/3行程时排气门打开，进行排气，此时气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气。换气一直持续到下一行程活塞上移约1/3行程，进气孔被完全遮盖止。三、课堂小结（10）二冲程汽油机在换气时存在换气损失，经济性

19、差。但二冲程柴油机在换气过程损失的是空气，因而二冲程发动机多选用柴油机。一、复习提问（10）1二行程发动机与四行程发动机有什么不同？2二行程发动机为何多选用柴油机？二、讲授内容（70）1-4发动机总体构造及型号编制规则一、发动机总体构造（一）汽油机的总体构造：二大机构和五大系统组成。1机体组包括气缸体、气缸盖和油底壳，是发动机的主体部分。作用：作为发动机各机构、各系统的装配基体，而且其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系和润滑系的组成部分。2曲柄连杆机构包括活塞、连杆、曲轴和飞轮等机件组成。作用：发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的

20、核心机构。3配气机构包括气门组件、凸轮轴、液压挺柱、齿形带传动机构等零部件组成。作用：使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。4供给系包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气装置等组成。作用：把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出气缸。汽油机电控燃油喷射装置包括：燃料供给系统、进气系统和电子控制系统。5点火系包括蓄电池、发电机、分电器、点火线圈、火花塞和点火开关等。作用：保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。6冷却系包括水泵、散热器、风扇、循环水套、分水管等。作用：把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。7润滑系包

21、括机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器和机油冷却器等。作用：将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦，清洗摩擦表面。8起动系包括起动电机及其附属装置。作用：使静止的发动机起运并转入自行运转。（二）柴油机的总体构造四冲程水冷式柴油机有二大机构和四个系统，与汽油机相似。柴油机供给系与汽油机不同。二、国产内燃机型号编制规则1内燃机产品名称均按其所采用的燃料命名；2内燃机型号应能反映内燃机的主要结构特征及性能。 系列 换代 缸数 排列 冲程 缸径 特征 用途 企业自定3汽车发动机型号编制举例：P33三、课堂小结（5）现代车上多用汽油机或柴油机，其基本的

22、结构是相似的。四、课外作业（5）简述汽油机的二大机构和五大系统及各部分的作用。一、复习提问（10）1发动机由哪几大部分组成？2汽油机与柴油机在组成上有什么不同？二、讲授内容（75）2-1曲柄连杆机构概述发动机工作的过程是热功转换的过程，为此，需有一个燃烧的场所，并把热能转换为机械能。而实现能量的转换机构就是曲柄连杆机构。对于往复活塞发动机，就是把活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。气体作用力在每个工作循环的四个行程中，气体压力始终存在，但进、排气行程中气体压较小，对机件影响不大，主要研究作功和压缩两行程中的气体作用力。在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力。在压缩行程中，气体压力是阻碍

23、活塞向上运动的力。*往复惯性力与离心力往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复惯性力。物体绕某一中心作旋转运动时会产生离心力。这两种力在曲柄连杆机构的运动中都是存在的*摩擦力摩擦力是任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间必定存在的，其最大值决定于上述各种力对摩擦面形成的正压力和摩擦系数。汽车发动机一般采用多缸发动机，多缸发动机曲柄连杆机构的结构型式取决于气缸数量与气缸布置型式。一、气缸的布置型式直列发动机：结构简单、燃油经济性好、低速转矩特性好。V型发动机：两列气缸中心线夹角小于1800，结构紧凑、通用性强。水平对置发动机：重心低、活塞对向布置使运动件惯性力相互平衡。二、气缸偏置一般

24、的发动机，由前向后看，左面的侧压力大于右面的侧压力。曲轴中心线向左偏几个毫米可减小侧压力。三、工作条件高温：高达2500K以上。高压：最高可达5-9MPa。高速：3000-6000r/min，即活塞每秒完成100-200个行程。化学腐蚀：废气、酸性气体等。四、曲柄连杆机构的组成一般由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮三部分组成。（以上海-大众JV发动机为例）1组成及结构特点2曲柄连杆机构的拆卸三、课堂小结（5）曲柄连杆机构是往复活塞式发动机实现能量转换的核心机构。工作中主要承受各种气体的作用力、燃气的高温、废气的腐蚀。一、复习提问（10）1常见的气缸有哪几种布置型式？2曲柄连杆机构由哪些部分组成？二

25、、讲授内容（65）2-2机体组机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、曲轴箱和油底壳等组成。一、气缸体气缸体的工作条件：承受燃烧过程中膨胀压力周期性交变载荷、活塞高速变速运动中产生的惯性力和侧压力。水冷式气缸体：与上曲轴箱铸为一体，气缸周围空腔连通构成水套。风冷式气缸体：缸体与曲轴箱为分体结构，外面铸有散热片。气缸壁：多用优质灰铸铁或优质合金铸铁（铝合金）。气缸套：用耐磨性好的优质合金铸铁或合金钢。铝合金缸体必须用合金铸铁缸套。干式缸套：厚1-3mm，过盈配合。刚度大、不易漏水、气，散热差。湿式缸套：厚5-9mm，需径向和轴向定位，顶面高于缸体0.05-0.15。分水套：使各缸均匀冷却。曲轴主轴承

26、座 ：目前普遍采用全支承。 二、气缸盖与气缸垫1气缸盖主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。发动机的气缸盖上应有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。汽油机气缸盖还设有火花塞座孔，而柴油机则设有安装喷油器的座孔。多用灰铸铁或合金铸铁。2汽油机燃烧室汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。基本要求：冷却面要小（面容比小），能产生进气（利用切向或螺旋进气道）和挤气（靠燃烧室特殊结构）涡流，火花塞在尽量在中间。 汽油机常用燃烧室形状：楔形、盆形、半球形、双球形、4气门浅蓬形。3气缸垫气缸盖与气缸体之间置有气缸衬垫，以保证燃烧

27、室的密封。气缸垫须满足的要求：P45。材料多是金属-石棉垫，或纯金属垫（单层或多层的铜、铝、低炭钢）。三、油底壳作用是贮存机油并封闭曲轴箱。薄薄钢板冲压而成，一般后部较深。三、课堂小结（5） 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，以其为主构成的机体组也可看成是发动机本体。四、课外作业（10） 1气缸体的工作条件如何？对其有何要求？ 2试比较干式和湿式缸套的特点？ 3汽油机常见的燃烧室有哪几种？一、复习提问（10）1汽油机常见的燃烧室有哪几种？2湿式缸套顶面为何要略高于缸体上平面？二、讲授内容（70）2-3活塞连杆组一、活塞活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通

28、过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。1工作条件与要求活塞在高温、高压、高速及润滑和散热均比较困难的条件下工作的。要求：强度高、质量小、导热性好、热膨胀系数小、与缸壁间摩擦系数小。目前多用铝合金材料。 2结构-基本结构可分为头部、环槽部和裙部1）头部：第一道环以上。有平顶、凹顶、凸顶、气门让坑。平顶：吸热面小，加工容易，利于混合气流动和火焰传播。凹顶：利于增大气门升程，防止活塞顶碰气门。奥迪100JW、桑塔纳JV发动机。CA1091凸顶：提高压缩比。气门让坑：避免活塞和气门的运动出现干涉。2）环槽部：环槽的部分。有气环槽和油环槽，油环槽底有许多小孔。3）裙部：环槽下端面至活塞底面。引导活塞

29、在缸内运动，并承受侧压力。3活塞变形特征及相关措施直径上小下大：裙部椭圆：长轴在沿销座轴线上。原因是销座壁厚大、膨胀量大；裙部受到的侧压力和活塞销的支反力的作用， 也增大变形。裙部开槽：使活塞与缸壁在冷、热态下均有大小合适的间隙。裙部座孔处端面向内凹陷：拖板式活塞：只保留孔座两端裙部。铝合金活塞铸造时嵌铸入“恒范钢片”或“筒形钢片”：恒范钢片是含镍3336的低碳合金钢，线膨胀系数为铝合金的1/10，可抑制销座和裙部的变形。表面处理：汽油机铸铝活塞裙部镀锡；柴油机铸铝活塞裙部表面磷化；锻造铝活塞裙部表面喷涂石墨层。4活塞安装注意事项注意方向标记；各缸活塞一般不允许互换。三、课堂小结（10）活塞工

30、作条件很差承受20000C的高温，3920KPa的压力，平均8-12米/秒的速度，废气的腐蚀。因此，结构上要采取相应的措施。一、复习提问（5）1活塞的作用是什么？2活塞结构上有什么特征？二、讲授内容（70） 2-3活塞连杆组（续）二、活塞环作用：密封活塞与缸壁间间隙，防止窜气，使活塞往复运动更圆滑。1工作条件在高温、高压、高速以及润滑困难。当活塞环严重磨损、失去弹力密封面烧蚀失去密封作用时，将造成发动机起动困难，动力下降，曲轴箱压力升高，排气管冒蓝烟，燃烧室、活塞等表面严重积炭等不良现象。2气环（压缩环）作用：保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内高温、高压燃气大量窜入曲轴箱；并将活塞所受热量传

31、递给气缸，再由冷却液或空气带走。1）密封原理自由状态下，外径略大于缸径，在自身弹力下形成第一密封面；在气压力作用下环紧压在环槽下端面形成第二密封面。还有二次密封。2）密封特性由于汽油机一般设有2道气环，柴油机设有3道气环，切口相互错开的几道气环所构成的“迷宫式”封气装置，足以对气缸中的高压燃气进行有效的密封。3）活塞环的装配间隙在安装活塞环时应留有一定值的端隙1、侧隙2、背隙3，以防环受热后胀死在环槽内或卡死在气缸内，造成损坏。4）气环的切口形状（直角形或斜切口300或450或阶梯形）从气环的密封特性可知，活塞环切口是燃气泄漏的主要通道，故切口的形状和装入气缸后切口端面间的间隙大小直接影响燃气

32、的泄漏量。5）气环的断面形状矩形环有泵油现象。锥形环利于磨合和密封，有布油和刮油作用。传热性较差，多用二、三道环。安装时注意标记，奥迪100JV第二环。扭曲环矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分后形成。装入后扭曲变形使环的边缘与环槽的上下端面接触。增加密封。安装时注意内圆切槽向上；外圆切槽向下。梯形环换向时，侧隙和背隙变化挤出胶状物；作功时，气压力的径向分力可加强环的密封作用。多用于柴油机第一环。桶形环外圆面为圆弧形。运动时，缸壁成楔形空间利于油膜形成。用于强化柴油机第一环，玉柴YC6105QC和奥迪100JV第一环。3油环作用：刮除气缸壁上多余的润滑油，并在气缸壁上形成一层均匀的油膜，也

33、能起到辅助性的密封作用。油环按结构分为普通油环和组合式油环两种。外侧有圆角向上。三、活塞销作用：连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。结构：通常为空心圆柱体，有时为变截面管状体结构。连接方式：全浮式与半浮式（销孔动配合、连杆孔静配合）两种。材料：低碳钢或低碳合金钢，表面渗碳处理。四、连杆作用：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。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成。（一）连杆体与连杆盖1基本结构：小头、杆身（“工”或“H”）、大头。2材料：中碳钢或合金钢、少数稀土镁球墨铸铁。3V型发动机连杆的构造：并列式、主副式、叉形式。（二）连杆轴承

34、1常用的耐磨合金材料及其特性巴氏合金、铝基合金、铜铅合金。2轴承（轴瓦）的结构剖分为两半的滑动轴承，在1-3mm的钢背内圆柱面上浇铸0.3-0.7mm的减磨合金制成。三、课堂小结（5）环的主要作用是密封，安装时，要错开开口位置。四、课外作业（10）1试述活塞环的密封原理？2安装活塞环时，为何要错开各环的开口位置？一、复习提问（10） 1活塞环为何能起密封作用？2安装活塞环时，如何错开各环的开口位置？二、讲授内容（75）2-4曲轴飞轮组由曲轴和飞轮以及其它不同作用的零件和附件组成。一、曲轴作用：将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩对外输出；并驱动发动机的配气机构及其它辅助装置工作。要

35、求：必须具有足够的刚度和强度，工作表面有较高的耐磨性。材料：中碳钢、中碳合金钢、稀土球墨铸铁。（一）曲轴的结构曲轴主要由前端轴、曲拐、曲轴后端三部分组成。1曲拐曲拐由连杆轴颈与其两端的曲柄及主轴颈构成。一根曲轴的曲拐个数取决于发动机的气缸数目和气缸排列方式，直列发动机曲轴的曲拐数与气缸数相等，V型发动机曲轴的曲拐数是气缸数的一半。曲拐的各组成部分，见图2-49。连杆轴颈、主轴颈、曲柄和平衡重。2曲拐的布置与发动机工作循环表1）一般规律：曲拐的布置主要取决于气缸数、气缸排列方式和各缸的工作顺序。原则：各缸作功间隔均衡；连续作功的两缸尽量远一些；V型两列应交替作功；曲拐布置尽量对称、均衡。2）常见

36、的多缸发动机曲拐布置与工作循环表。见P61-P63页3前端轴与曲轴后端4曲轴的轴向定位作用：防止发动机工作时，离合器通过飞轮作用于曲轴上的轴向力有使曲轴产生轴向窜动的趋势。方式：止推片、翻边轴瓦（二）主轴承俗称大瓦，基本结构与连杆轴承相同。二、飞轮飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，其作用：P64飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时刻。三、曲柄连杆机构的装配与调整（一）装配注意事项（二）装配与调整方法2-5 发动机的固定与支撑发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳支撑在车架上，为了减小汽车行驶中车架的扭转变形对发动机工作的影响，发动机在车架上采用弹性支承，并加装纵向拉杆。三、课堂小结（5

37、） 为提高抗弯刚度，减较主轴承载荷，曲轴采用全支承的方式。11886年是世界上公认的第一辆汽车诞生日，由德国卡乐.本茨设计制造。P12轿车按发动机排量来分级，客车按车身长度来分级，货车按设计允许总质量（最大载质量+整车装备质量）来分级。P33发动机是汽车的动力装置，作用是将燃料燃烧的热能转换为机械能；底盘是汽车装配与行驶的主体。P54汽车所能获得的驱动力，不仅取决于发动机输出转矩和底盘传动系传动比的大小，还受轮胎与路面附着性能的限制。P135四冲程发动机一个工作循环包括进气、压缩、作功、排气等四个行程，曲轴旋转两周。P236气缸偏置就是将气缸中心线与曲轴中心线错开，以减小作功行程连杆的倾斜角，

38、从而使侧压力减小。偏移量一般在几个毫米以内。P367缸体中采用镶入缸套的办法，即缸套采用耐磨性好的优质合金铸铁或合金钢来制造，而缸体可用价格较低的普通铸铁或比重较小的铝合金等材料制造。既保证缸壁工作表面有较高耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐疲劳强度的性能，又节约了材料，降低了成本。P4184气门浅蓬形燃烧室，结构紧凑，挤气效果强，火花塞布置在燃烧室中央，火焰传播速度快，热效率高。P459活塞在高温下受热变形，同时在气压力和侧压力下挤压变形。为此，结构上采取的措施有：活塞制成上小下大的截锥形；裙部呈椭圆；裙部开有绝热膨胀槽；铝合金活塞铸造时嵌铸入恒范钢片。P5010为提高环的性能和寿命，须进行表面处理

39、。第一气环的工作表面一般进行多孔镀铬。其余气环一般镀锡或表面磷化处理。P5411安装活塞连杆组件时，活塞顶部的箭头标记与连杆上的凸点标记指向同一侧；安装活塞环时，各环开口应相互错开1200，并使第一道气环的开口位于侧压力小的一侧，且与活塞销轴线成450夹角；活塞连杆组装入气缸时，活塞顶上的箭头指向发动机前端。P6512曲轴装配前须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。P6113曲柄连杆机构是发动机实现热功转换的核心机构，主要由活塞、连杆、曲轴和飞轮等机件组成。活塞位于气缸之中，通过活塞销与连杆小头连接，连杆另一头装在曲轴上，当活塞在燃烧

40、膨胀压力作用下在气缸中做往复直线运动时，连杆就推动曲轴旋转向外输出转矩。P3114汽车性能的主要参数有：最高车速汽车在平直良好的道路上行驶时，所能达到的最大车速；最大爬坡度数车辆满载时的最大爬坡能力；最小转弯半径转向盘转至极限位置时，外侧转向轮中心平面在地平面上移动的轨迹圆半径。P715压缩比反映了缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时缸内的压力和温度就越高，燃烧过程便越快，燃烧后产生的膨胀压力也越大。但在汽油机中，压缩比太高，则容易出现爆震燃烧。P2216试画出工作顺序1-3-4-2的四冲程直列4缸发动机的工作循环表。P61一、复习提问（10） 试述发动机工作循环的过程二、讲授内容（6

41、5）3-1配气机构概述配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用：按照发动机的工作次序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，在排气行程将废气快速排出气缸。四冲程发动机采用气门式配气机构一、气门的布置型式1侧置气门式配气机构（淘汰）2顶置气门式配气机构结构特点：位于气缸的顶部，燃烧室结构紧凑，压缩比高，有利于提高发动机的动力性和经济性。工作原理：见图3-3 P68。传动比：曲轴与凸轮轴间的传动比就为2:1。二、凸轮轴的布置型式凸轮轴的布置型式是根据凸轮轴在机体中安装位置的不同，划分为下置式、中置式和顶置式三种，都

42、可用于顶置气门式配气机构。1下置凸轮轴与中置凸轮轴的比较下置凸轮轴的优点：凸轮轴位于曲轴箱中部，距离曲轴很近，曲轴通过一对正时齿轮直接驱动凸轮轴，传动方式简便，且有利于发动机整体布置。下置凸轮轴的缺点：凸轮轴与气门相距较远，气门传动组的零部件较多，特别是细而长的推杆容易变形，冷机运转噪声大，往复运动质量大，影响发动机转速的提高。中置凸轮轴：消除了下置凸轮轴的缺点，让凸轮通过挺柱直接驱动摇臂，凸轮轴与曲轴间的距离增大，需增加中间齿轮或采用链传动方式。2凸轮轴顶置式结构特点：凸轮轴和气门都布置在气缸的顶部，气门装在气缸盖中，凸轮轴则安装在气缸盖的上端面上。由于凸轮轴与气门之间没有了挺柱和推杆等传动

43、机件，使配气机构往复运动质量大大减小多用于高速发动机。工作原理：见图3-6 P69。三、凸轮轴的传动方式齿轮传动：（下置式、中置式配气机构）。正时精度高，传动阻力小且无需张紧机构。链传动：（上置式配气机构）。可靠性与耐久性较差，链条的制造质量要求高。齿形带传动：（上置式）。传动平稳，噪声小，不需要润滑，制造成本低，广泛用于中高速发动机四、多气门发动机配气机构1顶置双凸轮轴发动机：在多气门发动机中以四气门发动机配气机构技术最完善，动力性与经济性最好，使用最广泛，处于主流地位。结构特点与驱动方式见图3-12，3-13 P71。2V型多气门发动机：图3-17五、气门间隙发动机装配时，为了补偿气门受热

44、后的膨胀量，在气门及其传动机构中留有适当的间隙。冷态下，进气门为0.25-0.30，排气门0.30-0.35。采用液压挺柱时，靠液压挺柱轴向自动调整功能改变挺柱长度，随时补偿气门热膨胀量，不需预留气门间隙。三、课堂小结（10）配气机构工作时应能使尽可能多的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，并将废气快速排出气缸。其工作时好坏，直接影响充气系数，其结构性能的优劣直接影响发动机的总体性能。四、课外作业（5）1凸轮轴的布置型式有哪种？2试述采用多气门结构发动机的好处？一、复习提问（10）1凸轮轴的传动方式有哪几种？2为什么在冷态下要预留一定的气门间隙？二、讲授内容（75）3-2配气机构的主

45、要零部件配气机构通常由气门组和气门传动组两部分组成。一、JV发动机配气机构采用同步齿形带驱动的单根顶置凸轮轴、单列顶置气门、液压筒形挺柱、直顶式配气机构。1组成及结构特点。气门组有进、排气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座，锁片及气门座圈等。气门传动组主要有凸轮轴、液压挺柱、正时齿形带和齿带轮等。凸轮轴直接安装在气缸盖上平面和五个轴承盖组合而成的承孔内，凸轮通过液压挺柱直接驱动门。组成十分简练，零部件很少，较为先进。2配气机构的拆卸与装配步骤见P74二、东风EQ6100-1发动机配气机构采用下置凸轮轴、顶置气门式配气机构，由正时齿轮、凸轮轴、挺柱、挺柱架、推杆、摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺钉等零部

46、件组成。配气机构的拆卸与装配步骤见P75三、气门组主要零件气门组件包括进、排气门及其附属零件。其工作要求：P761气门进气门-合金钢（铬钢或镍铬钢）；排气门-特种耐热合金钢（硅铬钢）。气门头部：平顶、凸顶、凹顶 见图3-24气门锥角：气门密封锥面的锥角，减小气门锥角，可增大气流通道断面，减小进气阻力，但过小会使气门的密封性与导热性变差。进气门用小锥角，排气门用大锥角。气门杆部：起导向和传热作用2气门导管作用：导向，以保证气门作上下往复运动时不发生径向摆动，准确落座，与气门座正确贴合，同时起导热作用。3气门座分两种，一种在气缸盖上直接加工而成，与之为一体的；一种是单独制作成，再镶入气缸盖中。4气

47、门弹簧作用：关闭气门，靠弹簧张力使气门压在气门座上，克服气门和气门传动组件所产生的惯性力防止各传动部件彼此分离而不能正常工作。四、气门传动组主要零部件主要包括：凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂机构等零部件。1凸轮轴作用：控制气门的开闭及其升程的变化规律。材料：优质钢、近来多用合金铸铁或球墨铸铁。1）凸轮轴的结构：主要由凸轮和轴颈两部分组成。凸轮外部轮廓曲线的形状，决定了气门的升程及其升降过程的运动规律。凸轮轴转动的工作顺序，见P8182。一个工作循环，曲轴转两圈，凸轮轴转一圈。四缸车的相邻的两曲拐间的间隔角为1800两凸轮轴间的间隔角为900，六缸车的相邻的两曲拐间的间隔角为1200，两凸

48、轮轴间的间隔角为600。2）凸轮轴的轴向定位：防止凸轮轴轴向窜动。2挺柱作用：将凸轮轴旋转时产生的推动力传推杆或气门。1）普通挺柱2）液压挺柱： 其优点是取消了气门间隙。工作原理见图3-39。3推杆：作用是将挺柱传来的凸轮推动力传递给摇臂机构。4摇臂：作用是将推杆或凸轮传来的力改变方向后传给气门，使其开启。摇臂还可以起到杠杆的作用，使凸轮上的作用力经放大作用在气门上。三、课堂小结（5）配气机构的零件众多，但按其作用主要分为气门组和气门传动组两类。气门的开、闭时刻和开启的持续时间是由凸轮轮廓曲线所决定的。一、复习提问（10）1气门的开闭时刻及升程变化规律主要取决于什么零件？2配气机构有作用是什么

49、？二、讲授内容（65）3-3配气相位配气相位是指进、排气门的实际开闭时刻，通常用曲轴转角来表示。汽车发动机的曲轴转速很高，每一活塞行程历时很短。如3000r/min时，一个行程的时间仅0.01S，这样短的时间内要进气充足、排气彻底是很难的，为此，气门的开、闭时刻不是刚好的活塞的上、下止点，而是提前和延迟一些，以延长进、闭气的时间。一、进气相位1进气提前角进气门从开始开启到上止点对应的曲轴转角，100-300。作用：保证了进气行程开始阶段气门已有较大的开度，减少了进气过程开始时进气系统的阻力，有利于提高充气量。2进气迟后角从下止点开始到进气门关闭所对应的曲轴转角，400-700。作用：延迟进气门

50、关闭时刻，能够充分利用进气行程结束前缸内存在的压力差和较高的气流惯性继续进气，以获得最大的充气最。该角是各配气相位角中最重要的。改变该角可改变充气系数随转速变化的趋向，以调整发动机的扭矩满足不同的使用要求。加大进气迟后角，高速时充气系数增加，有利于最大功率的提高；减少进气迟后角，则有利于最大扭矩但降低发最大功率。二、排气相位1排气提前角排气门从开始开启到下止点时对应的曲轴转角，400-600。作用：进行自由排气并减少排气行程所消耗的功。排气门适当提前打开，虽然损失了一定的作功行程和功率，但可以利用较高的缸内压力将大部分燃烧废气迅速自由排出，待活塞上行时缸内压力已大大下降，可以使排气行程所消耗耗

51、的功率大为减少。合理的排气提前角，应在排气损失最小的前提下，尽最晚开排气门，以提高热效率。2排气迟后角从上止点开始到排气门关闭对应的曲轴转角，100-300。作用：充分利用排气气流的惯性，使尽可能多的废气排出气缸。适当延迟排气门关闭时刻可以利用气缸内一定的气体压力和气流惯性使废气排得较干净。三、气门的叠开由于排气门在上止点后关闭，而进气门在上止点前已开启，出现了在一段时间内排气门和进气同时开启的现象，即气门重叠。重叠的曲轴转角称为气门重叠角。因气流的惯性作用，短时间内的气门重叠不会改变流向，只要叠开角选择适当，不会出现废气倒流进气管和新鲜气体排出的问题是。非增压发动机的气门叠开角200-600

52、。增压发动机要利用新鲜充量驱除残余废气并降低热负荷，气门重叠较大，400-1400。三、课堂小结（10） 合理的配气相位由制造厂家根据发动机的结构和性能要求不同，通过反复试验确定。主要综合考虑发动机的功率和扭矩，汽车的使用目的和范围。四、课外作业（5）1请比较汽油机与柴油机的气门叠开角的大小，并说明原因。2请简单说明为什么进气门与排气门打开时的曲轴转角都大于1800。一、复习提问（15）1为什么气门要早开迟闭？2气门叠开对发动机的工作有什么影响？ 二、讲授内容（70） 4-1汽油机燃料供给系概述作用：根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，并在燃烧作功后，将废

53、气排入大气。一、汽油机燃料供给系的组成：汽油供给装置-汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和输油管。空气供给装置-空气滤清器。可燃混合气形成装置-化油器。可燃混合气供给和废气排出装置-进气歧管、排气歧管、排气消声器。二、汽油机燃料供给系的工作过程：4-2 可燃混合气的形成与燃烧过程一、可燃混合气的形成（图4-3）液态燃料必须蒸发为气态后才能与空气均匀混合，要使混合气在很短的时间内形成，必须先将燃料雾化成微小的油滴，增加蒸发面积加速混合。汽油机中实现汽油雾化的装置是化油器。化油器的基本结构：（1）浮子室 贮存汽油，针阀随浮子室液面变化而升降，使其自动控制启闭进油孔，上盖与大气相通，故油面受大气压力的作用。（2）混合腔及喉管 化油器壳体的内腔是空气和汽油的混合腔，喉管的中部收窄，加大空气流速，使汽油雾化，蒸发得更好。（3）节气门 用来控制进入气缸混合气的数量，由驾驶