汽车发动机构造与维修电子课件

1、项目一 发动机认知本项目的主要学习任务： 1.发动机常用术语 2.发动机的总体结构及工作原理 3.发动机的性能指标 发动机是将其它形式的能量转变为机械能的机器。 发动机的定义发动机的分类 1、按燃料的使用不同分汽油机柴油机发动机的类型2、按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机二行程发动机3、按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机发动机的类型4、按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机单列式型对置式发动机的类型型对置式直列式发动机的类型5、按活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式转子发动机发动机的类型6、按进气方式分为自然吸气和增压发动机的类型发动机常用术语 1.工作循环 活塞在汽缸内进行进气、压缩

2、、做功、排气4个工作过程，每完成一次 称为一个工作循环。发动机基本术语 2.上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。发动机基本术语发动机基本术语 3.活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S2R 。发动机基本术语发动机基本术语 4.气缸工作容积 上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。发动机基本术语发动机基本术语 5.内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。发动机

3、基本术语发动机基本术语 6.燃烧室容积 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧 室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。发动机基本术语发动机基本术语7.气缸总容积气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。发动机基本术语发动机基本术语8.压缩比汽缸总容积与燃烧室容积的比值通常汽油机的压缩比为610，柴油机的压缩比较高，一般为1622。 Va 气缸总容积；Vh 气缸工作容积； Vc 燃烧室容积； 发动机基本术语 发动机由“两大机构五大系统”组成 ：1.两大机构：曲柄连杆机构、配气机构。2.五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系 发动机基本术语总体构造与工作原

4、理发动机基本术语总体构造与工作原理发动机基本术语总体构造与工作原理汽油机：油箱、燃油滤清器、空气滤清器、汽油泵、进、排气歧管等。发动机基本术语总体构造与工作原理柴油机：输油泵、燃油粗、细滤清器、喷油泵、调速器、喷油器、高、低压油管、回油管等。发动机基本术语总体构造与工作原理发动机基本术语总体构造与工作原理发动机润滑系发动机基本术语总体构造与工作原理发动机基本术语总体构造与工作原理发动机基本术语总体构造与工作原理四冲程汽油机工作原理 活塞往复四个冲程完成一个循环的发动机称四冲程发动机。每个循环由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成 发动机基本术语总体构造与工作原理大气压力线PVra示功图上止点下止

5、点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气终了时气缸内压强为0.0740.093Mpa，温度上升至353403K 1、进气行程发动机基本术语总体构造与工作原理2、压缩行程PVra示功图大气压力线c上止点下止点压缩终了时气缸内压强上升至0.61.5Mpa，温度继续上升至600700K 。发动机基本术语总体构造与工作原理3、作功行程PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点作功中气缸内最高压强可达35Mpa，最高温度可达22002800K；作功终了时气缸内压强下降至0.30.5Mpa，温度下降至13001600K。 发动机基本术语总体构造与工作原理4、排气行程PVr示功图大气压力

6、线cZb上止点下止点排气终了时气缸内压强下降至0.1020.120Mpa，温度下降至9001200K a 发动机基本术语总体构造与工作原理发动机基本术语总体构造与工作原理四冲程柴油机工作原理 a进气行程；b压缩行程；c作功行程； d排气行程 发动机基本术语总体构造与工作原理 每个循环也由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成。但由于柴油的性质与汽油不同，其混合气形成的方式、着火方式与汽油机也不同。下述不同点：1.进气冲程进入气缸的是纯空气。 2.压缩冲程压缩比大，压缩终了的压力、温度高。 3.作功冲程压缩冲程末，高压柴油呈雾状喷入气缸内，自行燃烧作功，最高压力5-10Mpa。 4.排气冲程与汽油机

7、基本相同。压力0.105-0.125Mpa，温度800K-1000K。 发动机基本术语总体构造与工作原理汽油机与柴油机的相同点与不同点 相同点: 1 .每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个冲程进、排气门均关。 2.四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲程消耗能量。 3.必须用外力起动。 4.工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结构基本相同。发动机基本术语总体构造与工作原理 不同点： 1.混合气的形成方式不同： 汽油机是缸外混合； 柴油机是缸内混合； 2.着火方式不同： 汽油机点燃式； 柴油机是压燃式 。发动机基本术语总体构造与工作

8、原理内燃机名称与型号编制规则 例:CA488第一汽车制造厂生产的四缸直列四冲程水冷式发动机，缸径88毫米。12V135ZG12缸，V型排列，四冲程，缸径135mm，水冷，增压，工程机械用。 内燃机名称与型号编制规则一、动力性指标 -三要素(最高车速、加速能力和最大爬坡 )1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Te表示 。2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。 发动机主要性能指标与特性二者关系 式中：Te 有效扭矩，单位为Nm； n 曲轴转速，单位为r/min 发动机主要性能指标与特性标定功率 对于非增压发动机来说, 最大功率要受

9、到平均有效压力和转速两方面的限制。一台发动机的功率究竟标定多大才适合, 这要根据发动机特性和具体用途、使用特点及寿命和可靠性要求而人为确定, 根据我国情况,国家标准规定了发动机标定功率分为下列四级:1 15分钟功率 允许发动机连续运转15分钟的最大有效功率。2 1小时功率 允许发动机连续运转1小时的最大有效功率。3 12小时功率 允许发动机连续运转12小时的最大有效功率。4 持续功率 允许发动机长期连续运转的最大有效功率。发动机主要性能指标与特性3、升功率单位气缸工作容积的功率（利用率） 4.有效热效率燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率，为获得一定数量的有效功所消耗的热量越

10、少，有效热效率越高，发动机的经济性越好。汽油机为20%-30%，柴油机能达到40% 发动机主要性能指标与特性二、经济性指标 燃油消耗率：指发动机每发出1有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量，称为燃油消耗率，用Ge或be表示。 三、发动机的速度特性 指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律。 发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标与特性发动机的负荷特性 发动机负荷特性：当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量(耗油率)随发动机负荷的变化关系。 汽油机负荷特性又称节流特性，柴油机负荷特性又称燃油调整特性 发动机主要性能指标与特性发动机主要性能指标

11、与特性发动机主要性能指标与特性四、发动机的工况与负荷 1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。 发动机主要性能指标与特性Pe/kW n/rmin-1 05045322720200035004800abcde分析右图发动机的负荷 负荷一定：路况 油门 负载发动机主要性能指标与特性TDI是英文Turbo Direct Injection的缩写，意为涡轮增压直接喷射（柴油发动机）。 SDI是英文Suction Direct Injecti

12、on的缩写，意为自然吸气直接喷射（柴油发动机）。 FSI，它所代表的单词直译为燃油分层喷射，它是大众汽车直喷发动机的标志代码。 Fuel Stratified Injection大众系列产品知识PQ32:JETTA系列1.6L 2V 68KW BJG(T)发动机大众系列产品知识PQ32:JETTA系列1.9L SDI 47KW AQM发动机大众系列产品知识PQ32: JETTA系列化油器式发动机 C/CL/GL/CE/CEX/GEX燃油喷射式发动机 CT/GT/CTX/GTX/AT燃油喷射式发动机 CI/GI/CIX/GI燃油喷射式发动机 CIF/GI吸入式柴油发动机 GDFC普通型 G豪华型

13、 i2阀汽油电喷发动机 D2阀柴油发动机 AT自动挡 X首次改脸 F第二次改脸 大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.6L 2V 75KW BFQ发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.6L 2V 74KW BJH发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.6L 5V 78KW AWB发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.8L 5V 92KW BAF(AGN)发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.8T 5V 110KW BAE(AUM)发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列2.0L

14、 2V 85KW APK发动机大众系列产品知识PQ34: BORA/GOLF系列1.9 TDI 74KW ATD发动机大众系列产品知识PQ35: CADDY1.6L 2V 74KW BRY发动机大众系列产品知识PQ35: CADDY2.0L SDI 51KW BDJ发动机大众系列产品知识PQ35: SAGITAR/CADDY1.6L 2V 74KW BWH发动机大众系列产品知识PQ35: SAGITAR/MAGOTAN外特性曲线2.0L 2V 85KW BJZ发动机大众系列产品知识PQ35: SAGITAR外特性曲线1.8T 5V 110KW BPL发动机大众系列产品知识PQ46: MAGOT

15、AN1.8TSI大众系列产品知识PQ46: MAGOTAN3.2FSI大众系列产品知识项目二 曲柄连杆机构构造构造与维修谈谈对曲柄连杆机构的认识，若发动机不采用曲柄连杆机构，可采用何种传力方法？曲柄连杆机构应该位于发动机的哪个位置？曲柄连杆机构的工作环境如何？预习任务一、曲柄连杆机构构成 曲柄连杆机构机体组活塞连杆组曲轴飞轮组曲柄连杆机构基础认识曲柄连杆机构构成曲柄连杆机构基础曲柄连杆机构基础二、曲柄连杆机构作用功用: 曲柄连杆机构是往复活塞式内燃机将热能转变为机械能的主要机构。它把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转矩，向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构基础 曲柄连杆机构受的力主要有气压

16、力P，往复惯性力Pj，旋转离心力Pc和摩擦力F。PPjPCF三、受力分析曲柄连杆机构基础气压力 气压力P的集中力PP分解为侧压力NP和SP， SP分解为RP和TP，RP使曲轴主轴颈处受压，TP为周向产生转矩的力。作功行程侧压力NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重NPSPPRPTP曲柄连杆机构基础往复惯性力Pj 活塞在上半行程时，惯性力都向上，下半行程时，惯性力都向下。在上下止点活塞运动方向改变，速度为零，加速度最大，惯性力也最大；在行程中部附近，活塞运动速度最大，加速度为零，惯性力也等于零。 Pj曲柄连杆机构基础离心惯性力PC 旋转机件的圆周运动产生离心惯性力，方向背离曲轴中心向外。

17、离心力加速轴承与周颈的磨损，也引起发动机振动而传到机体外。Pc曲柄连杆机构基础摩擦力F 指相互运动件之间的摩擦力，它是造成配合表面磨损的根源。F曲柄连杆机构基础机体组一、气缸体气缸体一般式龙门式隧道式（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为机体组名 称性 能应 用一般式机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。492Q汽油机，90系列柴油机。龙门式强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。捷达轿车、富康轿车、桑塔纳轿车隧道式结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。负荷较大的柴油机上 。机体组结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大。缩短了机体的长度和高

18、度，增加了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。高度小，总体布置方便。机体组气缸体上的润滑油路的分布 机体组观察气缸套 气缸体二、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。气缸盖拆卸顺序安装顺序气缸盖组成：由活塞顶面及气缸盖相应凹坑共同组成。技术要求： （1）结构尽可能紧凑，表面积要小，以减小热量损失及缩短火焰行程。 （2）使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气及时和充分燃烧。燃烧室名称 特点示意图应用半球形结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、热损失小、热效率高桑塔纳

19、 夏利 富康楔形结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长切诺基盆形工艺性好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室捷达 奥迪燃烧室燃烧室气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。材料：铜、金属与石棉要求：强度和弹性 耐压、耐高温、耐腐蚀气缸垫气缸盖罩气缸盖罩1、概念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2、使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损3、材料： 薄钢板冲压、铝合金油底壳气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖活塞连杆组活塞活塞顶部：构成燃烧室，承 受气

20、体压力。头部:安装活塞环，制作 较厚。 裙部：导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。 活塞（1）活塞顶部结构简单、制造容易、受热面积小、应力分布较均匀，多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部强度高，起导向作用、有利于改善换气过程。凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。活塞头部（2）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。工作条件最恶劣，应离顶部远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：活塞（3）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气

21、缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力， 防止破坏油膜。裙部隔热槽和膨胀槽活塞（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。（2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的， 向作功行程中受主侧压力的一方偏移了12mm。活塞二、活塞环 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命： 6万公里材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层） 活塞环活塞环三隙 活塞环活塞环泵油现象 气缸、活塞、活塞环配合得当，防止机油进入汽缸 活塞环油环的刮油作用活塞环气环密

22、封原理 活塞环连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆连杆与活塞的连接形式 连杆活塞销全浮式：活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动，使磨损均匀。半浮式：活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动。多用于小轿车连杆连杆大头的连接形式平切式斜切式连杆连杆轴瓦连杆V型发动机连杆的布置形式并列式主副式叉型式连杆 起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮曲轴止推轴承曲轴飞轮组曲轴飞轮组曲轴飞轮组1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。2、工作条件：受气体压力

23、、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。曲轴飞轮组曲轴上的油路曲轴飞轮组曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴承来实现的（翻边轴瓦）。主轴颈止推垫片止推垫片连杆轴颈主轴承盖曲轴飞轮组曲轴轴承曲轴飞轮组曲轴支承形式曲轴飞轮组平衡轴原理 平衡轴简单地说是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动力，使发动机获得良好的平衡，降低发动机的振动。 曲轴飞轮组迈腾发动机平衡轴 迈腾装备的TSI发动机就采用了先进的双平衡轴技术，利用两根平衡轴自身的旋转抵消发动机的二阶往复惯性力，改善了发动机动平衡状态特性，从而更好地减小发动机振动，降低发动机噪声。曲轴飞轮组大众

24、斯柯达明锐发动机平衡轴 曲轴飞轮组曲拐的布置1） 各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。 2） 连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。 比如：四缸机：1-3-4-2或1-2-4-3 六缸机：1-5-3-6-2-4； 3） V型发动机左右气缸尽量交替作功。 4） 曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。曲轴飞轮组对缸数为i的发动机而言，其发火顺序为： 四行程：720/i 二行程：60/i 四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置点火顺序：各缸完成同名行程的次序。曲轴转角（度） 一 缸二 缸三 缸四 缸0180180360360540540720功功功功排

25、进压排进压排进压排进压1342曲轴飞轮组曲轴飞轮组曲轴飞轮组1百分表； 2锁紧螺母； 3表杆；4接杆座； 5活动测杆； 6支承架7接杆； 8固定螺母； 9加长杆测量工具（量缸表）一、气缸测量曲柄连杆机构零件检修测量方法和测量位置曲柄连杆机构零件检修1平尺；2塞尺；3气缸盖二、缸体、缸盖平面度测量曲柄连杆机构零件检修三、活塞相关检测活塞环端隙测量曲柄连杆机构零件检修活塞环侧隙测量曲柄连杆机构零件检修活塞直径测量曲柄连杆机构零件检修活塞环安装位置曲柄连杆机构零件检修四、曲轴相关检测曲轴轴颈测量曲柄连杆机构零件检修用专用塑料线规测量主轴承间隙1塑料线规标尺；2压扁了的塑料线规曲柄连杆机构零件检修轴承

26、装入座孔的要求 曲柄连杆机构零件检修项目三 配气机构构造与维修配气机构配气机构的作用是不是配制混合气？ 配气机构应该位于发动机的哪个位置？通过调查，谈谈哪些车的发动机采用了可变配气相位技术？预习任务 发动机的换气过程包括排气过程（包括自由排气和强制排气）和进气过程。其任务是排除缸内废气，并吸入新鲜空气或混合气。 为提高发动机的性能，对换气过程的要求是：排气彻底，进气充分，换气损失小。 发动机的换气过程 配气机构基础 新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率来表示。所谓充气效率就是指在进气过程中，发动机每一工作循环的实际充气量与理论充气量的比值。提高充气效率，改善换气过程的措施：减小进气阻

27、力合理选择配气相位减小排气阻力降低进气温度一、充气效率 v=M/M0 M 进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Mo在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。 配气机构基础 二、配气机构作用 其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。所谓新气，对于汽油机就是汽油与空气的混合物，对于柴油机则为纯净的空气。配气机构基础 三、配气机构形式目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。 配气机构基础配气机构基础传动方式图 示应 用齿轮传动 凸轮轴下置、中置

28、式配气机构链条传动 凸轮轴上置式配气机构 齿形带传动 凸轮轴上置式配气机构四、凸轮轴的传动配气机构基础五、配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。 通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图。 气门重叠配气机构基础配气机构基础MAGOTAN内部废气再循环在排气冲程，进气门和排气门同时打开。燃烧室中一部分已经燃烧过的气体就又被吸入到进气道内。吸气冲程会被吸入燃烧室再次燃烧。配气机构基础四、配气机构构成配气机构气门组气门传动组配气机构基础认识配气机构构成配气机构基础1、螺栓2、凸轮轴带轮3、油封4、半圆键5、螺母6、定位架7

29、、凸轮轴8、摇臂9、挺柱10、气门锁块11、气门弹簧座12、气门弹簧13、气门杆油封14、气门导管15、密封帽16、缸盖17、气门配气机构基础双凸轮轴配气机构 配气机构基础1锁片 2、6弹簧座 3、4弹簧 5气门导管与气门油封7气门气门组气门气门组A、进气门570K670K，排气门1050K1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 头部杆部工作条件：性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨进气门：铬钢或铬镍钢； 排气门：硅铬钢气门

30、组气门各部分名称气门组气门头部的结构形式气门组平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式（球面顶）适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。凹顶式（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。气门组气门锥角 气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部 平面的夹角。锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。C、避免气流拐弯过大而降低流速。装配前应将密封锥面研

31、磨。边缘应保持一定的厚度，13mm。气门组两气门结构与四气门结构 气门组 五气门结构 气门组气门导管作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 装配： 气门杆与气门间隙0.050.12mm。 气门导管气缸盖过盈配合卡环：防止气门导管在使用中脱落。伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。气门组气门座 气门座概念： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。 气门密

32、封干涉角： 比气门锥角大0.51度的气门座圈锥角。 气门座气门组气门干涉角气门组汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座 气门座圈 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。气门座圈气门组气门弹簧功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢。气门关闭 保证气门及时关闭、密封气门开启 保证气门不脱离凸轮气门弹簧气门弹簧座锁片气门组气门弹簧气门组气门组气门旋转机构 为了使气门头部温度均匀，防止局部过热引起的变形和清除气门座积炭，可设法使气门在工作中相对气门座缓慢旋转。气门缓

33、慢旋转时在密封锥面上产生轻微的摩擦力，有阻止沉积物形成的自洁作用。气门组气门传动组凸轮轴气门传动组作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：轴颈斜齿轮凸轮偏心轮正时齿轮斜齿轮：驱动分电器、（机油泵）偏心轮：驱动汽油泵气门传动组凸轮轮廓气门传动组消除气门间隙阶段气门开启点气门关闭点气门升程最大时刻出现气门间隙阶段气门传动组同名凸轮的相对角位置 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。四缸发动机凸轮投影点火顺序： 1342气门传动

34、组气门间隙 气门传动组凸轮轴的驱动A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。正时齿轮及正时标记气门传动组B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间轴齿形带轮张紧轮凸轮轴正时齿形带轮气门传动组气门传动组液力挺柱气门传动组气门传动组1-高压油腔；2-缸盖油道；3-油量孔；4-斜油孔；5-球阀；6-低压油腔；7-键形槽；8-凸轮轴；9-挺柱体；10-柱塞焊缝；11-柱塞；12-套筒；13-弹簧；14-缸盖；15-气门杆 液力挺柱结构（一）气门传动组1-挺柱体；2-卡簧；3-球座；4-柱塞；5-单向阀架；6-柱塞弹簧；7-单向阀；8-碟形弹簧

35、；9-挺柱体；10-柱塞焊缝；A-柱塞腔；B-挺柱体腔；液力挺柱结构（二）气门传动组摇臂气门传动组摇臂组示意图气门传动组气门间隙调节器工作原理 气门传动组链条传动与张紧器 气门传动组皮带传动与张紧器 气门传动组气门传动组MAGOTAN TSI配气机构进气门: 镀铬，座圈加强。排气门: 中空杆充钠,镀铬加强座圈。单钢质气门弹簧。气门传动组MAGOTAN TSI 强化的配气机构气门传动组可变配气相位 在配气相位中，对充气效率影响最大的是进气门的迟后关闭角，其次是排气门的迟后关闭角。发动机转速变化时，在较低的转速范围内，采用较小的进气门迟后关闭角，可获得较高的充气效率。在较高的转速范围内，采用较大的

36、进气门迟后关闭角，可获得较高的充气效率。提高充气效率对配气相位的重要性 可变进气系及配气相位改善发动机的性能，主要体现在以下几方面： 能兼顾高速及低速不同工况，提高发动机的动力性和经济性； 降低发动机的排放；可变配气相位INA 凸轮轴调节系统可变配气相位机油泵提供压力油。调节范围60曲轴转角.发动机关闭后凸轮锁定在延迟位置.弹簧锁销完成此功能，当油压超过 0.5 bar锁销释放.调节单元的转子与进气凸轮轴相连. 四位三通阀整合到凸轮轴内提高功率、扭矩、运转平顺性及降低排放。新设计确保在冷启动或怠速的高油温条件下也有很高的调节率。电磁阀N205激活信号为 PWM 。可变配气相位凸轮轴正时调节内转

37、子：与凸轮轴刚性联在一起外转子：与链轮刚性联在一起。差动销:用于机械锁止InnenrotorAuenrotorDifferenzialdruckbolzen内转子外转子 压力腔差动销可变配气相位滞后调节 单向阀油道（B）可变配气相位提前调节单向阀 油道（A）可变配气相位控制发动机机械部分单向阀流入机油流出机油德国大众可变配气相位控制机构 排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调节阀N205液压缸排气凸轮轴进气凸轮轴 凸轮轴调整器（与链条张紧器一体）可变配气相位功率调整 调整功率时，链条下部短，上部长，进气门迟闭角增大。进气管内气流速高，气缸充气量足。因此高转速时，功率大。排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调整器可

38、变配气相位扭矩调整 凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下部变长。因为排气凸轮轴被齿形带固定了，此时排气凸轮轴不能被转动，进气凸轮轴被转一个角度，进气门迟闭角减小。在这个位置时，在中、低转速，可获得大扭矩输出.可变配气相位可变配气相位可变配气相位日本丰田可变配气相位控制机构 可变配气相位工作原理： 根据发动机ECU的指令，当凸轮轴正时控制阀位于图示时，油压作用于气门正时提前侧的叶片室，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。 可变配气相位当凸轮轴正时控制阀位于图示位置时，油压作用于气门正时延迟侧的叶片室，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮延迟某一角度。可变配气相位凸轮轴正时控制阀关闭油道，

39、保持活塞两侧的压力平衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。可变配气相位日本丰田可变配气相位控制机构 可变配气相位可变配气相位 VTEC 发动机是每个汽缸4气门（2进2排），不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。VTEC是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。通过计算机控制的气门正时和气门升程系统可以大大提高发动机的燃烧效率和性能。本田公司在其几乎所有的车型当中都使用了VTEC技术，从高性能跑车S2000到混合动力汽车INSIGHT，都采用了VTEC技术。在国内生产的雅阁（Accord）2.2L F22B1型发动机上也采用了VTEC技术。 采用普通配气机构的

40、发动机在低转速时，由于气门的动作较慢，在进气滞后角范围内，一部分空气进入汽缸后将会被反压回进气歧管中，使得低速发动机的充气效率变低；如果将进气门迟闭角减小，虽可提高充气效率，但对高速工况又非常不利。 可变配气相位 利用VTEC系统的可变进气相位技术即可解决上述问题，VTEC系统能使发动机在低速时获取较大扭矩，而在高速时又能输出较大功率，从而提高燃烧效率和大负荷、高转速时的功率性能。 可变配气相位可变配气相位气门的测量配气机构零部件检修机 型头部直径杆部直径总 长工作面锥 度标 准缩小极限EQ6BT进气门45.007.98126.2230排气门42.007.98125.845CA6110进气门8

41、.958.9745排气门8.928.9445EQ6100进气门48.5047.509.50129.1045排气门40.0039.009.50129.1045CA6102进气门48.0047.009.0045.5排气门41.0039.009.0045.5BJ492Q进气门44.0043.409.00117.0045排气门36.0035.409.00117.0045配气机构零部件检修修磨后气门头直径不得小于下表的规定。气门研磨气门杆下端面，如磨损不平时，应磨平。气门的工作面磨损起槽、变宽或烧蚀出现斑点、凹陷时，应进行光磨。 气门经光磨，边缘厚度逐渐减薄，工作中容易变形和烧毁。因此，气门头边缘圆柱部

42、分的厚度不小于0.80mm 。手动研磨机器研磨配气机构零部件检修 研磨前，应清洗气门、气门座及气门导管。 在气门工作面上涂一层薄薄的粗气门研磨砂（研磨砂不易过多，以免流入导管内加速气门杆与气门导管的磨损），同时在气门杆上涂些润滑油。 将气门杆插入导管内，捻转皮碗，使气门在气门座上磨合。不论是用研磨机或手工研磨，在研磨时，气门在气门座上要作往复的旋转运动，并经常改变气门与座的相对位置，使工作上各点都能相互研磨。 当在气门工作面上与气门座工作面研磨出一条较整齐而无斑痕、麻点的接触环带时，可将粗研磨砂洗去，换用细砂继续研磨。研磨到气门工作面上出现一条整齐的灰色无光的环带时，洗去细砂，涂上机油，继续研

43、磨几分钟即可。 研磨工艺配气机构零部件检修配气机构零部件检修气门间隙的检查与调整 1、逐缸调整2、双排不进配气机构零部件检修气门弹簧的检验 气门弹簧经过长期使用后，由于受力压缩产生塑性变形，使弹簧的自由长度缩短，弹力减退，簧身歪斜以至变形和折断。弹性减退和变形，将直接影响气门关闭时的严密程度。弹簧折断后，不仅影响发动机正常运转，而且在顶置式气门装置中，气门将会掉入气缸，造成毁坏发动机的事故。发动机大修时，必须对气门弹簧进行检验。 配气机构零部件检修 气门弹簧在自由状态下弹簧轴线对支承面的垂直度，其误差不得超过2。各道弹簧圈的外径，应在同一平面上，其误差不得超过1mm，检查方法如图所示：将被检查

44、的气门弹簧的一端放在角规的底面，垂直的贴在角规的另一边，看全靠的程度。气门弹簧的上端与角规垂直板不贴合的间隙，不得超过一定值。弹簧也不得有裂纹。气门油封完好。配气机构零部件检修气门弹簧的测量 配气机构零部件检修凸轮轴弯曲的检查 配气机构零部件检修正时皮带安装（正时链）配气机构零部件检修1、使凸轮轴上的标记与齿型皮带护罩上的标记成一直线。 A.单凸轮轴 配气机构零部件检修2、转动减振器上的曲轴前端定位螺栓，使1缸活塞到上止点。 3、把齿型皮带安装在张紧轮和凸轮轴链轮上。配气机构零部件检修B.双凸轮轴 1、对齐油漆线和凸轮轴上的正时标记 配气机构零部件检修2、拿住正时链，并将正时链上的装配标记和凸

45、轮轴上的正时链轮上的装配标记对齐。 配气机构零部件检修3、转动曲轴减振器，将其凹槽和链罩上的正时标记“0”对齐。 4、上好正时链配气机构零部件检修项目四 电控汽油喷射系统改造与维修电控发动机工作的基本条件：气油火发动机运转时电控汽油发动机基础知识1、汽油 汽油是由石油中提炼而得到的密度小又易于挥发的液体燃料。其主要性能指标为：蒸发性抗爆性热值。电控汽油发动机基础知识2、可燃混合气成分 可燃混合气是指燃料与空气的混合物。对汽油机而言就是汽油与空气混合形成的混合气。 目前可燃混合气浓度表示方法有：过量空气系数和空燃比。中国采用过量空气系数，欧美采用空燃比。 过量空气系数是指燃烧1kg燃料实际供给的

46、空气质量与理论上1kg燃料完全燃烧所需的空气质量之比，用表示。=1的可燃混合气定义为理论混合气；1为稀混合气。 空燃比是指实际吸入发动机中空气的质量与燃料质量的比值，用R或A/F表示。A/F=14.7表示理论混合气；A/F14.7为稀混合气；A/F14.7为浓混合气。电控汽油发动机基础知识3、可燃混合气成分对发动机性能的影响 电控汽油发动机基础知识功率空燃比：12.5 经济空燃比:16 电控汽油发动机基础知识4、发动机各工况对可燃混合气成分的要求 怠速和小负荷工况 中等负荷工况 冷起动 -过度工况 暖机 -过度工况 加速和减速-过度工况 大负荷工况 电控汽油发动机基础知识5、电喷发动机的优点

47、不再进气管壁上形成油膜各缸混合气浓度均匀精确控制空燃比排放较好降低油耗、提高功率电控汽油发动机基础知识一、控制内容及功能电子控制燃油喷射系统电子控制点火系统进气控制怠速控制排放控制故障自诊断电子控制系统1、电子控制燃油喷射系统包括喷油量和喷油正时的控制。 主信号修正信号最佳空燃比结构组成：空气供给系统、燃油供给系统。 电子控制系统2、电子控制点火系统传感器信号点火提前角工况负荷导通角蓄电池电压其他信号（转速）修正控制内容爆燃控制电子控制系统3、辅助控制系统进气控制 谐波增压、废气涡轮增压、可变气门正时、电子油门。怠速控制 根据发动机的冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入档位等状态，通

48、过怠速控制阀对进气进行控制，使发动机以最佳怠速运转。排放控制 燃油蒸发控制系统、废气再循环、三元催化、二次空气供给。故障自诊断 发动机ECU监视电子控制系统各组成部分的工作情况，出现故障时记录和显示故障码，保证发动机继续运转。电子控制系统二、基本组成和控制原理传感器ECU执行器电子控制系统电子控制系统1、传感器2、控制单元（ECU）ECU组成：输入回路、A/D转换器、微机、输出回路。电子控制系统3、执行器 燃油泵、喷油器、点火模块、怠速控制阀、活性炭罐电磁阀、各种继电器报警装置等电子控制系统模拟量：空气流量进气温度发动机温度蓄电池电压数字量：曲轴位置发动机转速氧传感器节气门位置点火开关起动信号

49、空当信号空调信号机油压力信号爆震传感器蓄电池A/D转换器输入处理电路爆燃输入电路电源电路爆燃处理专用ECUROMRAMCPU微处理机输出处理电路+5V+5V备用喷油器点火控制怠速控制废气再循环控制传动控制其他控制自诊断发动机电子控制系统电子控制单元电子控制系统3、控制方式开环闭环传感器ECU执行器氧传感器发动机电子控制系统一、电控燃油系统分类1、按燃油喷射部位分缸内喷射 进气歧管喷射电控燃油喷射系统2、按喷油器数目单点喷射 多点喷射电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统3、按进气量的检测方式分速度密度 吸气管发动机ECU进气歧管绝对压力传感器转速喷油器喷油量电控燃油喷射系统质量流量 空气流量计吸气管

50、发动机ECU转速喷油器电控燃油喷射系统4、按喷射时序分同时喷射分组喷射顺序喷射 电控燃油喷射系统一、基本组成及功能1、空气供给系统空气滤清器进气总管节气门进气歧管怠速控制阀进气歧管绝对压力传感器速度密度质量流量电控燃油喷射系统2、燃油供给系统油箱电动燃油泵燃油滤清器燃油分配管压力调节器低压回油管喷油器电控燃油喷射系统空气流量计或进气歧管绝对压力传感器转速传感器其他传感器基本喷油量修正喷油量喷油器ECU电子控制系统的组成与工作原理电控燃油喷射系统D型空气供给系统L型空气供给系统有旁通道式 正常工作：进气口空气滤清器进气软管节流阀体进气歧管进气门 怠速工作：进气口空气滤清器进气软管节流阀体前端旁通

51、气路入口怠速控制阀节流阀体后端旁通气路出口进气歧管进气门无旁通道式（节气门直动）空气供给系统一、空气供给系统结构空气供给系统空气滤清器1空气滤清器上壳体；2O型圈；3空气流量计；4螺栓；5空气滤清器芯；6空气滤清器下体；7橡胶垫片；8固定环；9减震挡块 空气供给系统滤芯：经过树脂处理的纸维护方法：压缩空气吹，不能用水清洗维护周期：15000公里空气供给系统稳压箱与进气歧管 1进气管上体；2稳压箱；3密封垫；4进气门控制单元（J338）； 空气供给系统空气供给系统空气供给系统二、空气供给系统的检查 检查进气系统密封性 1、用试漏剂：通过进气系统的真空度，泄漏检验液与漏气一同被吸入气缸内，泄漏检验

52、液降低了混合气的可燃性，导致发动机转速的降低和值的改变。空气供给系统用真空表读数对发动机故障的分析方法一般情况，在正常怠速状态下运转时，如果各系统均工作正常，则真空表指针应稳定在5771kPa之间。如果在迅速开闭节气门时，真空表指针应在785kPa 之间灵敏摆动，这时表明进气岐管真空度对节气门开度的随动性较好。空气供给系统数据流分析进入的空气质量若小于2.0g/s,可能进气系统有泄漏,大于4.0g/s,可能发动机负荷过大(大于4.5g/s时,大多为空流计故障)。空气供给系统三、排气系统结构与检修1排气管；2催化反应器；3、4消声器； 排气系统排气歧管与三元催化反应器1陶瓷滤芯；2壳体； 排气系

53、统组合式消声器 1 排气管；2节流；3反射管；4吸音材料；5干涉管；6尾管排气系统判断排气系统有无堵塞的方法发动机在大约2500转/分时进行测试，如果真空表读数P X逐渐下降，则也表明排气系统有堵塞现象。排气系统车辆改装：排气干涉 排气管的大小对发动机性能的影响可变排气管直径。排气系统空气流量计1、热膜式空气流量计结构4插头5混合电路盒6金属热膜元件7壳体8滤网9导流格栅空气流量计基本原理：在空气通道中放一个发热体，空气的质量流量越大，带走发热体的热量越多空气流量计检测引脚传感器HFM-5有5只引脚：1附加温度传感器(部分车型悬 空不用)；2+12V加热电源；3接地；4+5V参考电压；5信号输

54、出。特点 系统误差低； 可以进行气流方向的辨识； 反应时间短； 吸收功率小、重量轻。反向气流正向气流空气质量流量信号电压HFM5 信号电压与空气质量流量关系空气流量计2、卡门旋涡式空气流量计空气流量计 3、进气歧管压力传感器 进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器半导体压电效应：纯净的半导体加入杂质，呈现一定的电阻，受到应力，阻值会发生变化在N型硅膜片上刻出4个P型硅应变电阻，组成电桥电路 VO=(R/R)*VE进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器检测特性曲线绝对压力 P 压力传感器特性输出电压 UA 温度传感器特性温度 T电阻值进气歧管压力传感器（1）供电检测打开点火开关，VC-E2 电压 5

55、伏（2）信号检测PIM-E2 电压3.4-3.8伏（3）导线，端子检测断路，绝缘检查进气歧管压力传感器1、机械式节气门体（旁通道）节流阀体旋转电磁阀控制节流阀体节流阀体步进电机控制节流阀体2、机械式节气门体（节气门直动）节流阀体4、线性输出型节气门位置传感器节流阀体线性输出型节气门位置传感器工作原理节流阀体节气门位置传感器：故障部位怠速控制阀：节气门脏污（自适应超出范围）：自适应设定故障：节气门轴转动阻力过大：节流阀体电子节气门体电子油门系统电子油门系统，取消油门拉索，由传感器向发动机提供踏板位置信号，提高油门操纵系统的传输效率及准确性。另外，当发动机运转时，控制单元可以不依靠油门踏板位置传感

56、器直接控制节气门，避免节流损失。电子节气门体电子油门系统组成：油门踏板、踏板位移传感器、ECU（电控单元）、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构、节气门位置传感器优点：改善驾驶的安全性和舒适性，其中最常见的就是ASR（牵引力控制系统)和速度控制系统（巡航控制）。控制精确，进一步改善发动机的节油和排放性能缺点：第一：电子油门造价昂贵，它的价值不仅仅体现在电子节气门上，还体现在整个控制系统上。第二：ECU在处理各种传感器收集的大量数据时，便依赖传感器的工作稳定性，当某个传感器出现不稳定时，ECU接收到的数据便是不正确的数据，输出给电子节气门的指令便是不正确的指令，这时就表现为车子故障或工作不稳定。

57、车辆长时间工作的稳定性和可靠性因牵涉到的元器件较多，比拉线油门可能要差一些。第三：对电子节气门本身的要求也相应提高了许多，因为节气门是通过步进电机推动的，它的内部结构比普通节气门要复杂一些。第四：电子节气门的动作是通过ECU收集传感器的大量数据运算后，通过D/A转换电路输出模拟量，再与人为控制合并实现的，受ECU运算速度及总线传输速度的限制，电子节气门总是存在一定的动作时滞。 电子节气门体无接触式加速踏板位置传感器结构电子节气门体无接触式加速踏板位置传感器工作原理电子节气门体电子节气门体4、水温传感器电子节气门体水温传感器水温传感器水温传感器特性参数特性参数（TF-W）测量范围：-30+130

58、通过传感器的最大测量电流：5mA20时名义电阻：2.5k5%23静水，T=1k时最大能量损失：15mW名义工作电压：5V抗振性：600m/s2 水中响应时间：约15s水温传感器（1）供电检测打开点火开关，2脚-1脚 电压 5伏（2）信号检测THW-E2 电压0.2-3.4伏。温度越高，输出电压越低测量当前温度下输出电压水温传感器水温传感器实车位置水温传感器水温传感器水温传感器水温传感器测量不同温度下的电阻值一般只需测0、20、40、60、80、100几个温度下的电阻值。水温传感器作用位置损坏有什么影响检测进气温度传感器进气温度传感器空气流量传感器空气流量传感器电控单元空气滤清器测量进入气缸的进

59、气量空气流量传感器四、燃油系统的组成燃油系统燃油系统燃油系统安装位置燃油系统燃油系统燃油系统燃油系统1、燃油泵燃油系统电刷电枢磁极滚柱泵泵壳单向阀卸压阀滤网泵盖燃油系统油箱燃油系统油位传感器燃油系统燃油泵控制燃油泵控制电路ECU控制燃油系统燃油系统燃油系统燃油系统燃油系统当点火开关打开或发动机熄灭后，电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或延迟工作23S，以保证燃油系统必须的油压。在发动机起动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。 打开点火开关但不起动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。有些燃油泵有高低两个转速档，以满足不同转速的需要。燃油系统燃油泵的就车检查打

60、开点火开关，但不起动发动机。 （KOEO模式，即Key ON Engine OFF）打开油箱盖，应能听到燃油泵运转的声音，用手摸进油软管应感觉到有压力。若听不到油泵工作声音或进油管无压力，应检修燃油泵。否则应检查燃油泵电路导线、继电器、保险丝等。燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，测量燃油泵两端子之间电阻值，应为23。燃油系统燃油滤清器燃油系统燃油分配管总成燃油系统3、压力调节器燃油系统压力调节器工作原理燃油系统燃油系统4、喷油器燃油系统 喷油器的工作电路 燃油系统 喷油器的控制 曲轴位置空气流量水温节气门位置点火开关氧传感器车速蓄电池电压ECU喷油器 附加电阻 燃油系统高阻值喷油器 12-17欧低