汽车构造教案上

自我介绍点名导语：汽车已经成为我们日常生活中不可替代的重要交通工具，下面我们就来介绍下汽车的发展史。正课§0。1总论一、汽车发展史话·1769～1918：告别马车和蒸汽车，汽车时代开始·1769年：2缸蒸汽机动力车，排量62升,最高车速4km/h。·1886年：从德国人卡尔。本茨制造的以汽油为动力的三轮车开始，人类真正进入汽车时代。同时,戴姆勒展示了自己的第一辆4轮车。·1919～1945:汽车史的黄金时代，汽车进入工业化大生产阶段·1946～1969：经历了战后恢复期，汽车成为工业国家的主导产业，加速了汽车的平民化·1970~1989年：石油危机,废气污染,导致小型车的大发展·1990～至今：安全、环保成为主题,汽车更多应用电子技术,信息时代的人类仍离不开汽车二、中国汽车工业发展状况·建国初期25年(1953～1978)：“缺重少轻，轿车基本空白”，文革使汽车工业连续８年(1970～1977）停滞不前，1978年汽车产量为14。9万辆。·改革开放后15年（1978～1993)：汽车工业进入大发展阶段,1985年提出要把汽车工业作为支柱产业的方针,1987年确定了发展轿车工业来振兴我国汽车工业的战略，确定了轿车一汽、二汽、上海三大基地及天津、北京、广州三小基地。1993年汽车产量为129。7万辆跃居世界第12位。·新的发展时期（1994年以后)：1994年颁布《汽车工业产业政策》，作为指导我国汽车工业发展的纲领，汽车工业的目标：2010年汽车产量达600万辆，成为国民经济的支柱产业；从与国外联合开发逐步走向成熟的自主开发;制定政策鼓励个人购买汽车,为轿车的普及做好准备.届时，我国将步入世界汽车工业强国的行列。三、汽车的分类按用途分1．运输汽车·根据GB3730。1—88的规定,运输汽车可分为轿车、客车和货车等,并按照汽车的主要特征参数分级：轿车按照发动机工作容积、客车按照车辆总长度、货车按照汽车的总质量。见表0—1。2．特种运输汽车·特种用途汽车:商业售货车、医疗救护车、公安消防车、环卫环保作业车、市政建设工程作业车、农牧副渔作业车、石油地质作业车、机场作业车等，·竞赛汽车：F1方程式赛、拉力赛·娱乐汽车：旅游汽车、高尔夫球场专用车、海滩游玩汽车等表0—1

运输汽车分级（1）轿车:载送2～9个乘员，主要供私人用的汽车分级发动机工作容积/L示

例微型普通级中级中高级高级≤1。01。0～1。61.6～2.52。5～4。0〉4.0奥拓、夏利TJ7100、福莱尔捷达王、富康988、羚羊7130桑塔纳2000、奥迪100、红旗CA7220丰田皇冠、奔驰300、别克新世纪卡迪拉克、林肯、奔驰S600、奥迪A6（2）客车：载送9个以上乘员，供公共服务用汽车分级车辆总长度/m示

例微型轻型中型大型特大型≤3。53。5~77～1010～12铰接式客车与双层客车松花江HF6350、天津大发解放CA6440、金杯RZH114L四平SPK6900、金华BK6820LPG黄海DD6112H、上海SK6115KHP2上海SK6142铰接式客车、金陵JLY6121双层客车（3）货车：载送货物的运输汽车分级汽车总质量/t示

例微型轻型中型重型≤1.81。8～66～14>14福田微卡、小卡、轻卡北京BJ1041、跃进NJ1060、江铃JX1030DS解放1091、1092、东风1090E黄河1171、斯太尔重型汽车按动力装置类型分类1．活塞式内燃机汽车·通常分为汽油车、柴油车，代用燃料:合成液体石油、液化石油气(LPG）、压缩天然气（CNG)，醇类等。2．电动汽车·以电动机为驱动机械,以蓄电池为能源的车辆。3．复合车·有发动机和蓄能器两套动力源，克服了电动车续驶里程短和车速低的缺点以及内燃机汽车油耗大和排放污染严重的缺点。4．燃气轮机汽车·1964年燃气轮机汽车以648.71km/h创造当时陆上车辆(靠车轮驱动)速度最高世界记录（不依靠喷气驱动）.5．喷气式汽车·依靠航空发动机或火箭发动机以及特殊燃料，并以喷气反作用力驱动的轮式汽车,1997年以1227。73（超过声速)创造陆上车辆速度最高世界记录。四、国产汽车产品型号编制规则·按照国标9417-88,国产汽车型号应能表明汽车的厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部、尾部.·首部-—企业代号，如CA代表一汽，EQ代表二汽,SH代表上海等。·中部—-由4位数字组成，分为首位、中间两位和末位数字三部分。其含义见课本表0—4。·尾部——专用汽车分类或变型车与基本型的区别，如X表示厢式汽车、G表示罐式汽车等.·示例：·CA1092表示一汽货车,总质量9t，末位2表示在原车型CA1091上改进型。·CA7226L表示一汽轿车，发动机排量2.2升,6表示安装6缸发动机的车型,L表示加长型小结：汽车的分类和国产汽车产品型号编制规则作业：CA7226L这个型号的汽车的具体参数是什么？讲解上次课的作业复习：汽车的分类和国产汽车产品型号编制规则导语：上次课介绍了汽车的发展史、分类和汽车的分类和国产汽车产品型号编制规则，那么汽车的具体构造是怎么样的呢，下面我们一起来学习下.正课§0.2汽车的基本构造和行驶原理一、汽车总体构造的组成部分·汽车通常由发动机、底盘、车身、电器设备四个部分组成.1．发动机·使供入其中的燃料燃烧而发出动力。广泛应用往复活塞式内燃机，一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（汽油机）、起动系等部分组成.2．底盘·接受发动机的动力，使汽车运动并按驾驶员的操纵正常行驶.包括:·传动系：将发动机的动力传给驱动车轮,包括离合器、变速器、传动轴、主减速器及差速器、半轴、驱动桥等部件.·行驶系：使汽车各总成及部件安装在适当的位置，对全车起支承作用，以保证汽车正常行驶。包括车架、车身、悬架、车轮等部件·转向系：使汽车按驾驶员选定的方向行驶，由转向操纵装置、转向器、转向传动装置组成,有的汽车还带有动力转向装置。·制动系：使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。包括供能装置、控制装置、传动装置和制动器。3．车身·是驾驶员工作及容纳乘客和货物的场所，由本体、内外装饰和车身附件等组成。4．电器设备·由电源、发动机起动系和点火系、照明和信号装置、空调、仪表和报警系统、辅助电器及现代汽车电子技术等组成。二、汽车的总体布置形式·按发动机相对于各总成的位置，汽车有下列几种布置形式:1．发动机前置后轮驱动(FR）·传统布置形式，大多数货车、部分轿车和客车采用.2．发动机前置前轮驱动（FF）·大多数轿车盛行。3．发动机后置后轮驱动（RR）·大、中型客车盛行，少数轿车也采用。4．发动机中置后轮驱动（MR)·方程式赛车和大多数跑车采用，少数大、中型客车也采用。5．全轮驱动（nWD）·越野汽车特有的布置形式,通常发动机前置，在变速器之后的分动器将动力分别输送给全部驱动轮。三、汽车的主要参数1．汽车的质量参数包括了整车装备质量、最大载重质量、最大总质量和最大轴载质量。2．汽车结构尺寸参数包括了车长L、车宽B、车高H、轴距L1、L2、轮距A、前悬S1、后悬S2、最小离地间隙C、接近角和离去角。3．汽车性能参数包括了最高车速、最大爬坡度、最小转弯半径、平均燃油消耗量、驱动方式.四、汽车行驶基本原理1．驱动力的产生2．汽车的行驶阻力包括滚动阻力Ff、空气阻力Fw、上坡阻力Fi和加速阻力Fj3．附着力与附着条件现代汽车技术的发展与应用小结以上内容作业：练习册相应章节讲解上次课作业复习上次课内容导语:我们了解了汽车大致构造，下面我们就从汽车的心脏，动力的源泉发动机的构造讲起.正课§1.1发动机类型、一般构造及基本术语汽车发动机的类型、根据使用燃料不同可以分为汽油机和柴油机根据一个工作循环内活塞的行程数不同可以分为四冲程发动机和二冲程发动机。根据冷却方式不同可以分为水冷式发动机和风冷式发动机.根据进气状态的不同可以分成增压式发动机和非增压式发动机.发动机的一般构造1—凸轮轴2-摇臂3—排气门4—火花塞5—电控喷油器6-燃油滤清器7—电动燃油泵8-燃油箱9—点火线圈组件10—燃油压力调节阀11—进气门12—水温传感器13—爆振传感器14-进气管15—进气温度传感器16-节气门17-节气门传感器18—空气滤清器19-空气质量计20-控制单元（ECU）21—冷却水套22-发动机转速传感器23-点火开关24—蓄电池25-起动马达26—飞轮27—油底壳28—机油29—曲轴30-连杆31—曲轴皮带轮32-传动皮带33-气缸34-排气三元催化转化器35—氧传感器36-活塞37—凸轮轴皮带轮基本术语图1-2图1-2四冲程汽油机基本结构简图1-气缸2-活塞3-连杆4-曲轴5-气缸盖6-进气门7-进气道8-电控喷油器9-火花塞10-排气门11-排气道（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程(相当于曲轴旋转了两周），完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。四个行程中,只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。(2）冲程与活塞行程：冲程：指发动机的类型；行程S：指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积Vs：一个活塞在一个行程中所扫过的容积.式中Vs-—工作容积（m3）;D——气缸直径（mm）；S——活塞行程（mm)。发动机的排量Vst:一台发动机所有气缸工作容积之和。式中Vst——发动机的排量（L）;i——气缸数.（3)压缩行程的作用一是提高进入气缸内混合气的压力和温度(压缩终了的气缸内气体压力可达0。6~1。2MPa，温度达600K～700K），为混合气迅速着火燃烧创造条件;二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。由热力学第一定律当混合气被压缩程度提高时,发动机混合气燃烧所达到的最高温度（T1）升高,而排气的温度（T2）降低，导致热效率提高。1860年，法国人Lenoir（勒努瓦）研制成功的世界第一台内燃机,没有压缩行程,热效率仅4。5％；1876年,德国人奥托(Otto）制造出第一台四冲程内燃机，采用压缩行程，虽然压缩比只有2.5，但热效率却提高到12％，有力地证明了科学是第一生产力这个真理.压缩比ε：气缸内气体被压缩的程度.式中Va——气缸总容积（活塞处于下止点时，活塞顶部以上的气缸容积）；Vc——气缸燃烧室容积（活塞处于上止点时,活塞顶部以上的容积）。现代汽油机压缩比一般为7～11，如广州本田雅阁2。4i—VTEC发动机压缩比为9。7，而3.0V6-VTEC发动机压缩比则为10。发动机压缩比也不能过高,否则会导致压缩终了温度和压力升高,汽油机产生爆震燃烧，热负荷、机械负荷、噪音和振动加大,起动困难.小结以上内容作业:四冲程发动机一个工作循环有哪四个冲程?讲解上次课的作业复习上次课的内容导语：我们了解了发动机的基本术语后，那么它是怎么产生动力来驱动汽车前进的呢？正课§1.2发动机工作原理一、四冲程发动机:活塞在上、下止点间往复移动四个行程(相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机.行程名称曲轴转角活塞行向进气门排气门进气0º～180º↓开关压缩180º～360º↑关关作功360º～540º↓关关排气540º～720º↑关开图1-4四冲程发动机图1-4四冲程发动机示功图1。示功图将四冲程发动机在一个工作循环里气缸内气体压力随气缸工作容积或曲轴转角变化的关系以座标图表示，得到图1—4所示的发动机示功图。由示功图可以看到发动机一个工作循环里工作状态的变化，检查判断发动机性能优劣。发动机特征点参数随机型、结构等有所不同，一般范围如表1—2所示。表1-2发动机特征点参数进气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽油机P0。075～0。090。6～1.23～50.3～0。5T370～400600~7002200～28001300～1600柴油机P0。08~0。093。5~4。56~90.2~0。4T300~370750～10002000～25001200～1500注：P—气缸内气体压强（MPa）;T—气缸内气体温度(K）二、四冲程柴油机结构特点与工作原理结构特点：没有火花塞，喷油器直接安装在气缸顶向气缸内喷油（图1-5).工作原理:进气行程进入气缸的是纯空气，而不是可燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴油迅速着火燃烧,使气体急剧膨胀，推动活塞作功.其着火方式属于压燃式，而不是汽油机的点燃式。燃料:柴油，粘度高,不易挥发，自燃点低,不会产生爆燃.为了使柴油可靠着火,提高发动机燃烧热效率，柴油机的压缩比汽油机高得多，一般为16～22，所以其最高燃烧压力也比汽油机高，工作也比汽油机粗暴.柴油机与汽油机比较（表1—3）:表1—3柴油机与汽油机比较性能汽油机柴油机着火方式点燃压燃燃油消耗高低热效率30%左右40％左右工作平稳性柔和粗暴发动机转速高（4000～6000r/min）低（2500~3000r/min）升功率大小起动性易难制造维修成本低高比质量小大使用寿命短长排放CO、HC大,NOX、黑烟少CO、HC小,NOX、黑烟多柴油机的转速也在不断提高，奔驰V230轿车柴油机,最高转速可达6000r/min。小结以上内容作业：练习册相应章节讲解上次课作业复习四冲程汽油和柴油发动机的工作原理导语：我们知道了四冲程发动机的工作原理，那么为了更好的完成发动机的各个工作循环,延长发动机使用寿命，我们还有一些装置来辅助完成各个工作循环，下面我们就来学习下。正课§1。3发动机总体构造及型号编制规则发动机总体构造在一个机体上安装一个机构（曲柄连杆机构)和六大系统（换气系统、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统）,如表1-9和图1—9所示.柴油机则为五大系统，没有点火系统。表1—9发动机总体组成名称功用主要部件机体组件发动机的骨架,支承着发动机的所有零部件机体、气缸、气缸盖、气缸垫等曲柄连杆机构将活塞顶的燃气压力转变为曲轴的转矩,输出机械能活塞、连杆、曲轴、飞轮等换气系统按照发动机要求，定时开闭进、排气门，吸入干净空气，排除废气空气滤清器、进排气管系、配气机构（气门组件、凸轮轴、驱动机构）、排气消音器等燃料供给系统按照发动机要求，定时、定量供给所需要的燃料汽油机：汽油箱、输油泵、滤清器、压力调节器、各种传感器、电控喷油器、电控单元等;(旧汽油机采用化油器）柴油机:柴油箱、输油泵、滤清器、高压油泵、调速器、喷油器等点火系统按规定的时刻，准时点燃汽油机气缸内的可燃混合气蓄电池、点火开关、点火线圈组件、传感器、电控装置、火花塞等润滑系统润滑、减摩、延长寿命、密封、清洁、冷却、防锈蚀油底壳、机油泵、机油滤清器、机油压力表、机油道等冷却系统保持发动机在适宜的温度下工作冷却水泵、风扇、节温器、散热器、冷却水道等起动系统起动发动机蓄电池、起动开关、起动马达等国产内燃机型号编制规则地方、企业代号系列符号换代标志首部地方、企业代号系列符号换代标志首部结构特征符号用途特征符号区分符号后部尾部冲程符号（E表示二冲程，四冲程不标）缸径（以直径mm整数表示）气缸布置形式缸数符号中部符号含义无符号多缸直列及单缸VV型P平卧形符号含义无符号水冷F风冷N凝气冷却S十字头式Z增压ZL增压中冷DZ可倒转符号含义无符号通用型T拖拉机用M摩托车用G工程机械Q车用J铁路机车D发电机组C船用主机，右机基本型CZ船用主机，左机基本型Y农用运输车L林业机械型号示例4100Q--四缸、直列、四冲程、缸径100mm、水冷、汽车用。1E65F--单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。12V135ZG——12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、增压、工程机械用.小结以上内容作业：练习册相应章节讲解上次课作业复习上次课的内容。导语：我们知道内燃机的能量转化机构是曲柄连杆机构，我们就应该对这个主要机构的具体构造有个深入了解,下面我们就来学习曲柄连杆机构.正课§2.1～2。2机体组概述曲柄连杆机构一般由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。机体组气缸体结构:气缸、曲轴支乘孔、曲轴箱（曲轴运动的空间）、加强筋、冷却水套、润滑油道等。图2-5气缸体1-曲轴支乘孔2-机体3-气缸4--水道图2-6图2-5气缸体1-曲轴支乘孔2-机体3-气缸4--水道图2-6气缸套a)干式气缸套b)湿式气缸套1-机体2-气缸套3-水套4-密封圈气缸套：有干式气缸套和湿式气缸套两类。干式气缸套:外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚一般为1～3mm.它强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工,拆装不方便，散热不良.图2-7风冷发动机1-散热片2-图2-7风冷发动机1-散热片2-气缸风冷发动机(图2—7)：在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片,以增加散热面积，其结构简单，但冷却效果差。气缸体结构形式（按气缸体与油底壳安装平面的位置不同分)（图2—8）：（1）一般式气缸体：油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。优点是机体高度小,重量轻，结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但刚度和强度较差。（2)龙门式气缸体：油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心.优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但工艺性较差，结构笨重，加工较困难。（3)隧道式气缸体：曲轴的主轴承孔为整体式，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。优点是结构紧凑、刚度和强度好;但加工精度要求高，工艺性较差,曲轴拆装不方便。气缸盖作用：气缸盖（图2-9）从上部密封气缸,与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。材料：灰铸铁或合金铸铁铸成.铝合金的导热性好，有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖越来越多。类型：分单体式气缸盖、块状气缸盖和整体式气缸盖三种.单体式气缸盖只覆盖一个气缸，块状气缸盖能覆盖部分（二个以上）气缸，整体式气缸盖能覆盖所有气缸.结构：形状复杂，水套、进、排气门座和气门导管孔孔，火花塞孔或喷油器孔、凸轮轴轴承孔（顶置凸轮轴式)、燃烧室。汽油机燃烧室结构形式（三种）（图2-10)：图2-10汽油机燃烧室图2-10汽油机燃烧室a)半球形燃烧室b)楔形燃烧室c)浴盆形燃烧室（2)楔形燃烧室：是横剖面呈楔形的燃烧室，其结构简单、紧凑，散热面积小，热损失小；能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动，有利于提高混合气的混合质量；进气阻力小,提高了充气效率。但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距离长，爆燃倾向变大；而且存在较大激冷面，容易形成有害HC排放.（3)浴盆形燃烧室：是横剖面呈倒浴盆形的燃烧室，结构简单，制造成本低。但不够紧凑,散热面积大，热损失大，火焰传播距离长,爆燃倾向大

。气缸垫(图2—11）作用:保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油.结构:目前应用较多的是铜皮——石棉结构的气缸垫，其翻边处有三层铜皮，压紧时不易变形.有的气缸垫还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成。有的采用实心有弹性的金属片作为气缸垫,以适应发动机强化要求。图2-11气缸垫图2-11气缸垫油底壳油底壳主要作用是装润滑油。发动机的支承发动机的支承是把发动机固定在车架上紧固件。小结以上内容作业：练习册相应章节讲解上次课作业复习上次课内容导语：上次课我们学习了机体组的构造，我们今天来学习活塞连杆组.正课§2。3.1一、活塞连杆组件（图2-12）由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，。1.活塞图2-12活塞连杆组件1－活塞2－活塞环3－活塞销4－连杆5－连杆螺栓6－连杆盖7－连杆轴瓦由顶部、头部和裙部三部分组成（图2图2-12活塞连杆组件1－活塞2－活塞环3－活塞销4－连杆5－连杆螺栓6－连杆盖7－连杆轴瓦图2-14活塞顶部形状图2-14活塞顶部形状a)平顶活塞b)凸顶活塞c)凹顶a)b)c)图2-13活塞的结构1－活塞顶部2－活塞头部3－活塞裙部（1）活塞顶部：有平顶、凸顶和凹顶三种（图2-14)。平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀,一般用在汽油机上,柴油机很少采用。凸顶活塞的顶部凸起，起导向作用，有利于改善换气过程。二行程汽油机常采用凸顶活塞。凹顶活塞顶部呈凹陷形,凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的形成和燃烧.凹顶的大小还可以用来调节发动机的压缩比.凹顶通常有方形凹坑、ω形凹坑、双涡流凹坑、球形凹坑等。图2-15活塞顶部记号图2-15活塞顶部记号(2)活塞头部(防漏部)：活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上的部分。它有数道环槽，用以安装活塞环.为了提高第一道环槽的耐热和耐磨性，有的在第一道环槽部位铸入耐热合金钢护圈。

（3）活塞裙部：活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受气体侧压力.为了使活塞在正常工作温度下与气缸壁保持比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或加大局部磨损,必须在冷态下预先把活塞裙部加工成不同的形状（图2—16）.图2-16活塞裙部结构之一图2-16活塞裙部结构之一a)裙部椭圆b)锥形c)阶梯形d)桶形b)c)d)a)2)预先将活塞裙部做成锥形、阶梯形或桶形.图2-17活塞裙部结构之二a）裙部开槽b）拖板式活塞c）裙部铸恒范钢b)图2-17活塞裙部结构之二a）裙部开槽b）拖板式活塞c）裙部铸恒范钢b)c)a)4）拖板式活塞（图2-17b)。在许多高速汽油机上，为了减轻活塞重量，把裙部不受侧压力的两边切去一部分或开孔，以减小惯性力，减小销座附近的热变形量,称拖板式活塞。该结构裙部弹性好，质量小，活塞与气缸的配合间隙较小。图2-18活塞销孔偏置结构e-偏移量图2-18活塞销孔偏置结构e-偏移量

6）活塞销孔偏置结构(图2—18）.有些高速汽油机的活塞销孔中心线偏离活塞中心线平面,向作功行程中受侧压力的一方偏移了1～2mm.这种结构可使活塞在压缩行程到作功行程中较为柔和地从压向气缸的一面过渡到压向气缸的另一面，以减小敲缸的声音。在安装时要注意，活塞销偏置的方向不能装反,否则换向敲击力会增大，使裙部受损。2.活塞环活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。气环的作用：密封、传热。油环作用：布油、刮油、封气、传热。图2-19气环密封原理（1）气环结构原理（图2—19）图2-19气环密封原理

气环的断面形状很多,常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环(图2-20）.图2-20气环的断面形状a)矩形环b)锥面环c)正扭曲内切环d)梯形环e)桶面环1)矩形环:其断面为矩形，结构简单，制造方便,易于生产,应用最广。但矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中（图2-21）.这种现象称为”气环的泵油作用图2-20气环的断面形状a)矩形环b)锥面环c)正扭曲内切环d)梯形环e)桶面环a)a)b)图2-21矩形环泵油作用a)活塞下行b)活塞上行2）锥面环（图2—20b）:其断面呈锥形，外圆工作面上加工一个很小的锥面(0。5°～1。5°），减小了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。活塞下行时,便于刮油;活塞上行时，由于锥面的"油楔”作用，能在油膜上”飘浮"过去,减小磨损，安装时，不能装反，否则会引起机油上窜.图2-22扭曲环作用原理a)矩形环b)扭曲环3）扭曲环(图2—20c、d)：扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状，在环的内圆部分切槽或倒角的称内切环,在环的外圆部分切槽或倒角的称外切环。装入气缸后，由于断面不对称，外侧作用力合力F1(图2—22b）与内侧作用力合力F2之间有一力臂e，产生了扭曲力矩,使活塞环发生扭曲变形。活塞上行时，扭曲环在残余油膜上“图2-22扭曲环作用原理a)矩形环b)扭曲环4）梯形环（图2—20e)：其断面呈梯形,工作时，梯形环在压缩行程和作功行程随着活塞受侧压力的方向不同而不断地改变位置,这样会把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环槽中而折断。可以延长环的使用寿命。缺点是加工困难,精度要求高.5）桶面环(图2-20f)：桶面环的外圆为凸圆弧形。当桶面环上下运动时,均能与气缸壁形成楔形空间,使机油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封,但凸圆弧表面加工较困难。(2）油环:油环有普通油环和组合油环两种(图2—23）。图2-23油环图2-23油环a)普通油环b)组合油环1-刮油钢片2-轴向衬环3－径向衬环2）组合式油环：它由上下数片刮油钢片1与中间的扩胀器组成。扩胀器由轴向衬环2和径向衬环3组成，轴向衬环产生轴向弹力，径向衬环产生径向弹力，使刮油钢片紧紧压向气缸壁和活塞环槽。刮油钢片1表面镀铬，很薄，对气缸的比压力大，刮油效果好；而且数片刮油钢片彼此独立，对气缸壁面适应性好;回油通路大，重量轻。近年来汽车发动机上越来越多地采用了组合式油环。缺点主要是制造成本高。小结以上内容作业：练习册对应章节讲解上次课作业复习上次课内容导语：上次课我们讲解了活塞和活塞环，这次我们把剩下的活塞销和连杆的构造讲解一下正课§2.3.2活塞销和连杆一、活塞销作用：连接、传力.连接配合方式：与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有全浮式和半浮式两种方式（图2—25）。图2-25活塞销的连接方式全浮式b)半浮式1-连杆小头2-连杆衬套3-活塞销4-活塞销座5-卡环全浮式图2-25活塞销的连接方式全浮式b)半浮式1-连杆小头2-连杆衬套3-活塞销4-活塞销座5-卡环半浮式: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，而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会作轴向窜动，不需要卡环，小轿车上应用较多.4.连杆功用：连接活塞与曲轴,将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。结构：连杆小头、连杆杆身、连杆大头（图2-26）。连杆小头:连杆衬套（青铜）（半浮式活塞销没有）.图2-26连杆的结构1-连杆衬套2-连杆小头3-连杆杆身4-连杆螺钉5-连杆大头6-连杆轴瓦7-连杆盖8-连杆轴瓦凸键9-凹槽连杆杆身:“工图2-26连杆的结构1-连杆衬套2-连杆小头3-连杆杆身4-连杆螺钉5-连杆大头6-连杆轴瓦7-连杆盖8-连杆轴瓦凸键9-凹槽连杆大头：有整体式和分开式两种.一般都采用分开式，分开式又分为平分和斜分两种（图2-27）。图2-27连杆大头a)平分式b)斜分式1-连杆装配标志2-机油喷孔3-连杆盖装配标志平分—图2-27连杆大头a)平分式b)斜分式1-连杆装配标志2-机油喷孔3-连杆盖装配标志斜分——分面与连杆杆身轴线成300~60°夹角（图2-27b）。柴油机多采用这种连杆。因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆轴颈较粗,相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连杆大头能通过气缸，便于拆装,一般都采用斜切口。斜切口的连杆盖安装时应注意方向。连杆盖与连杆的定位:把连杆大头分开可取下的部分叫连杆盖，连杆与连杆盖配对加工，加工后,在它们同一侧打上配对记号3,安装时不得互相调换或变更方向。为此,在结构上采取了定位措施.平切口连杆盖与连杆的定位多采用连杆螺栓定位,利用连杆螺栓中部精加工的图2-28分开式连杆大头定位方法a)锯齿定位b)圆销定位c)套筒定位d)止口定位圆柱凸台或光圆柱部分与经过精加工的螺栓孔来保证(图3图2-28分开式连杆大头定位方法a)锯齿定位b)圆销定位c)套筒定位d)止口定位连杆螺栓:采用优质合金钢，并经精加工和热处理特制而成,损坏后绝不能用其它螺栓来代替。安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力板手分2～3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后还应可靠的锁紧。图2-29连杆轴瓦1-钢背2-油槽3-定位凸键4-减磨合金层连杆轴瓦（图2图2-29连杆轴瓦1-钢背2-油槽3-定位凸键4-减磨合金层分上、下两个半片。瓦上制有定位凸键.轴瓦材料目前多采用薄壁钢背轴瓦,在其内表面浇铸有耐磨合金层。耐磨合金层具有质软，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨损等特点。耐磨合金常采用的有巴氏合金、铜铝合金和高锡铝合金.V型发动机叉形连杆:有如下三种形式(图2—30）:图2-30叉形连杆图2-30叉形连杆a)并列式b)主副式c)叉式（2）主副式：一列气缸为主连杆，直接安装在连杆轴颈上，另一列连杆为副连杆，铰接在主连杆大头（或连杆盖）上的两个凸耳之间。（3）叉式：左右对应的两列气缸连杆中,一个连杆大头做成叉形，跨于另一个连杆厚度较小的大头两端。小结以上内容作业：练习册上对应章节一、讲解上次课的作业二、复习上次课内容三、导语：活塞连杆组得到转化机械能后就传递给曲轴飞轮组，那么曲轴飞轮组构造是怎么样的呢？四、正课§2。4曲轴飞轮组2.3。2曲轴飞轮组件曲轴飞轮组件主要由曲轴、飞轮和一些附件组成（图2-31）。图2-31曲轴飞轮组件1-曲轴皮带轮2-曲轴正时齿轮皮带轮3-曲轴链轮4-曲轴前端5-曲轴主轴颈6-曲柄臂7-图2-31曲轴飞轮组件1-曲轴皮带轮2-曲轴正时齿轮皮带轮3-曲轴链轮4-曲轴前端5-曲轴主轴颈6-曲柄臂7-曲柄销（连杆轴颈）8-平衡重块9-转速传感器脉冲轮10-飞轮11-主轴瓦12-主轴承盖13-螺母14-止推垫片15-主轴瓦16-止推垫片材料：一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。轴颈表面经高频淬火或氮化处理，并经精磨加工.结构:主轴颈、曲柄销(连杆轴颈)、曲柄臂、平衡重块等组成。支承方式(图2—32）:全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个,即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈.图2-33曲轴受力与平衡a)图2-33曲轴受力与平衡a)受力b)惯性力平衡4缸a)b)图2-32曲轴的支承方式a)非全支承b)全支承机的平衡a)b)图2-32曲轴的支承方式a)非全支承b)全支承曲轴前端（图2-34)：装有定时齿轮、驱动风扇和水泵的带轮以及起动爪、甩油盘等。甩油盘外斜面向后，安装时应注意，否则会产生相反效果.在齿轮室盖上装有油封,防止机油外漏.曲轴轴向定位图2-34曲轴前端结构图2-34曲轴前端结构1、2-滑动推力轴承3-止推片4-定时齿轮5-甩油盘6-油封7-带轮8-起动爪曲轴定位一般采用滑动止推轴承,安装在曲轴前端或中后部主轴承上。止推轴承有两种形式：翻边主轴瓦的翻边部分或具有减磨合金层的止推片2、3（图2—34），磨损后可更换.曲轴的后端：安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。曲轴油道：在轴颈上还钻有油孔，并有斜油道相通，再与机体的主油道联通。曲轴的形状取决于气缸数、气缸排列和发动机的点火顺序。多缸发动机的点火顺序应均匀分布在720°曲轴转角内,并且使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷,避免可能发生的进气重叠现象。图2-354缸四行程发动机曲柄布置4缸四行程发动机曲柄布置及工作顺序:点火间隔角为720°/4＝180°,4个曲柄布置在同一平面内（图2—35）.1、4缸与2、3缸互相错开180°,其发火顺序的排列有两种可能，即1—3-4—2或1—2—4-3，其工作循环分别见表2—1和表2图2-354缸四行程发动机曲柄布置表2－14缸机工作循环（点火顺序1—3-4曲柄转角/(0）第一缸第二缸第三缸第四缸0~180作功排气压缩进气180～360排气进气作功压缩360~540进气压缩排气作功540～720压缩作功进气排气表2－24缸机工作循环（点火顺序1—曲柄转角/（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功压缩排气进气180～360排气作功进气压缩360～540进气排气压缩作功540~720压缩进气作功排气图2-366缸四行程发动机曲柄布置6缸四行程发动机曲柄布置及工作顺序:点火间隔角为720°/6=120°,6个曲柄分别布置在三个平面内(图2—36)，有两种点火顺序,1—5—3—6-2—4和1-4—2-6—3图2-366缸四行程发动机曲柄布置表2－36缸机工作循环（点火顺序1-5-3—6—2-4）曲柄转角/(0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～18060作功排气进气作功压缩进气120压缩排气180进气作功180～360240排气压缩300作功进气360压缩排气360～540420进气作功480排气压缩540作功进气540～720600压缩排气660进气作功720排气压缩8缸四行程V型发动机曲柄布置及工作顺序：图2-378缸四行程发动机曲柄布置点火间隔角为720°/8=90°，发动机左右两列对应的一对连杆共用一个曲柄，所以V型八缸发动机只有四个曲柄(图2—37）。曲柄布置可以与4缸发动机相同,4个曲柄布置在同一平面内,也可以布置在两个互相错开90°的平面内，使发动机得到更好地平衡。点火顺序为1—8—4—3-6—5—7图2-378缸四行程发动机曲柄布置表2－48缸机工作循环（点火顺序1-8—4—3—6-5曲柄转角/(0）第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸第七缸第八缸0～18090作功作功进气压缩排气进气排气压缩180排气压缩进气作功180～360270排气作功压缩进气360进气作功压缩排气360～540450进气排气作功压缩540压缩排气作功进气540~720630压缩进气排气作功720作功进气排气压缩2。曲轴扭转减振器作用：吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果.(曲轴是一种扭转弹性系统，各曲柄的旋转速度忽快忽慢呈周期性变化。安装在曲轴后端的飞轮转动惯量最大,可以认为是匀速旋转，由此造成曲轴各曲柄的转动比飞轮时快时慢,这种现象称之为曲轴的扭转振动。当振动强烈时甚至会扭断曲轴。）图2-38曲轴扭转减振器1-橡胶垫2-皮带轮（前惯性盘）3-后惯性盘4-橡胶体5-皮带轮毂结构原理：图2-38曲轴扭转减振器1-橡胶垫2-皮带轮（前惯性盘）3-后惯性盘4-橡胶体5-皮带轮毂3.飞轮大而重，具有很大的转动惯量。其主要功用是用来贮存作功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。飞轮外缘压有齿圈，与起动电机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用;汽车离合器也装在飞轮上，利用飞轮后端面作为驱动件的摩擦面,用来对外传递动力。在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔）供找压缩上止点用。当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时，正好是压缩上止本章小结本章小结1.曲柄连杆机构是将活塞顶的燃气压力转变为曲轴的转矩输出机械能的传动机构。由于活塞的变速往复运动、曲轴的旋转运动和连杆的复合运动，导致各零部件受到拉、压、剪、扭、振动、摩擦等复杂应力作用，造成曲柄连杆机构相关零件的不均匀磨损和发动机振动，必需对发动机进行平衡和固定。2.曲柄连杆机构包括机体组件（气缸体、气缸或气缸套、气缸盖、气缸垫等）、活塞连杆组件（活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等）及曲轴飞轮组件（曲轴、飞轮等）。曲柄连杆机构组装时应注意各零部件的相互配合位置关系及各重要螺钉的拧紧力矩和拧紧方法。3.气缸体分一般式、龙门式、隧道式三种；气缸套有干式、湿式两种；汽油机燃烧室常见有半球形燃烧室、楔形燃烧室、浴盆形燃烧室。不同结构特点，具有不同功能。4.活塞一般都采用高强度铝合金制成。其顶部有各种凹坑，组成各种燃烧室；头部有活塞环槽；裙部起导向作用，并承受侧压力。整个活塞呈上小下大，裙部椭圆形；有的开有膨胀槽等防止活塞卡死。5.活塞环有气环和油环两类。气环起密封、传热作用，有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环、桶面环等各种截面形状；油环起布油、刮油、传热作用，有普通油环和组合油环两种。活塞环安装时应注意安装位置和方向。6.曲轴的曲柄布置应该使各缸点火顺序均匀分布在7200曲轴转角内。4缸机的点火顺序只有1-2-4-3和1-3-4-2两种。根据曲轴的曲柄布置和发火顺序，可分析多缸发动机各缸的工作状况。作业：练习册上对应章节讲解上次课作业复习上次课内容导语：配齐机构是控制发动机进气和排气的装置,其作业是按照发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭各缸进、排气门，按标准完成各个工作循环.正课§3。1概述一、气门的布置形式气门顶置式气门侧置式;按每缸气门数目,有二气门式、三气门式、四气门式和五气门式。二、凸轮轴的布置形式1、凸轮轴下置式2、凸轮轴中置式3、凸轮轴上置式；三、凸轮轴的传动方式和传动比1、齿轮传动式2、链条传动式3、齿带传动式4、传动比2:1四、气门间隙进气门0。25--0。35mm排气门0.30-—-——-0。355mm小结：1、气门的布置形式2、凸轮轴的布置形式3、凸轮轴的传动方式和传动比4、气门间隙作业：练习册P14-P17一、讲解上次课作业二、复习上次课内容三、导语:配齐机构是控制发动机进气和排气的装置,其作业是按照发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭各缸进、排气门，按标准完成各个工作循环.四、正课§3.2配气机构的主要配件气门组气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件，1、气门(1）头部,头部用来封闭气缸的进、排气通道，杆部则主要为气门的运动导向。气门头部的工作温度很高，而且还要承受气体压力、气门弹簧力以及传动组零件惯性力的作用，其冷却和润滑条件又较差。因此，要求气门必须具有足够的强度、刚度、耐热和耐磨能力。气门头顶面的形状有平顶、球面顶和喇叭形顶等，平顶气门头结构简单,制造方便,吸热面积小，质量也较小，进、排气门均可采用。喇叭形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；球面顶气门头，因其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，适用于排气门。但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。气门头部与气门座接触的工作面，是与杆部同心的锥角.通常将这一锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角,一般做成45º.有的发动机进气门的锥角做成30º，(2）杆部气门杆呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动。2、气门座气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。3、气门导管气门导管是气门在其中作直线运动的导套，以保证气门与气门座正确贴合.此外，气门导管还在气门杆与气缸盖之间起导热作用.气门导管—般用耐磨的合金铸铁或粉末冶金材料制造，然后以一定的过盈压入气缸盖的导管孔内.为了防止轴向运动，保证气门导管伸人进、排气歧管的合适深度，有的发动机对气门导管用卡环定位.4、气门弹簧气门弹簧的作用是使气门自动回位，防止气门传动机构中产生间隙,气门弹簧应具有足够的刚度和安装预紧力。二、气门传动组气门传动组主要包括凸轮轴及正时齿轮、挺柱、导管、推杆、摇臂和摇臂轴等。气门传动组的作用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭,且保证有足够的开度.（1）凸轮轴（图3－22）上主要配置有各缸进、排气凸轮1，可以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭,并保证气门有足够的升程。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷,因此对凸轮表面要求耐磨,对凸轮轴要求有足够的韧性和刚度。同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机各个气缸的进气（或排气）凸轮的相对角位置应符合发动机各气缸的发火次序和发火间隔时间的要求。因此,根据凸轮轴的旋转方向以及各进气(或排气）凸轮的工作次序,就可以判定发动机的发火次序.(2）挺柱:将凸轮的推力传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。气门顶置式配气机构的挺柱一般制成筒式,以减轻质量。滚轮式挺柱与液力挺柱。（3）推杆：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂,它是气门机构中最易弯曲的零件.要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。（4）摇臂：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。小结：1、气门组的组成及其作用2、气门传动组的组成及其作用作业：练习册P14—P17一、讲解上次课作业二、复习:1、气门组的组成及其作用2、气门传动组的组成及其作用三、导语：理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启,当活塞运动到下止点时关闭；排气门则应当在活塞处于下止点时开启，在上止点时关闭.进气时间和排气时间各占1800曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高,活塞每一行程历时都很短.例如上海桑塔纳轿车发动机，在最大功率时的转速为5600r／rain,一个行程历时仅为0。0054s,这样短时间的进气和排气过程,往往会使发动机充气不足或排气不干净,从而使发动机功率下降。因此，现代发动机都采取延长进、排气时间的方法，即：气门的开启和关闭的时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻,而是分别提前或延迟一定曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。§3．3配气相位配气相位就是用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。用曲轴转角的环形图来表示配气相位。一、进气门配气相位1、进气提前角在排气行程接近终了活塞到达上止点之前，进气门开始开启。从进气门开启到活塞处于上止点所对应的曲轴转角。一般在10——-30度.2、进气迟后角在进气行程活塞达到下止点之后，活塞再行一段距离后才关闭，从下止点到进气门关闭所相对应的曲轴转角.一般在40--—60度二、排气门配气相位1、排气提前角在做功行程接近终了活塞到达下止点之前，排气门开始开启到活塞处于下止点所对应的曲轴转角。一般在40—--80度。2、进气迟后角在排气行程活塞达到上止点之后,活塞再行一段距离后才关闭，从上止点到排气门关闭所相对应的曲轴转角。一般在10---30度三、气门的叠开同一气缸的工作行程顺序是排气行程后，接着便是进气行程。因此,在实际发动机中，在进排气行程的上止点前后，由图3—10可见，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与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α+δ称为气门重叠角.由于新鲜气流和废气流的流动惯性比较大。在短时间内是保持原来的流动方向。因此只要气门重叠角选择适当，就不会产生废气倒流人进气管或新鲜气体随同废气排出的可能性,这将有利于换气。但应注意，如气门重叠角过大，当汽油机小负荷运转，进气管内压力很低时，就可能出现废气倒流，进气量减少.对于不同发动机,由于结构形式，转速各不相同,因而配气相位也不相同.合理的配气相位应根据发动机性能要求，通过反复试验确定。四、可变配气相位和气门升程电子控制表3———1讲解1、VTEC机构的组成图3—36讲解2、VTEC机构的工作原理发动机低速运转时图3—36讲解发动机高速运转时图3—37讲解小结：1、进气配气相位的组成及其作用2、排气配气相位的组成及其作用3、气门叠开4、可变配气相位和气门升程电子控制作业：练习册P14—P17一、讲解上次课作业二、复习：配气相位的组成三、新课引入：汽车用化油器式发动机所用的燃料主要是汽油,要使汽油在气缸内充分燃烧,必须使汽油进入气缸前喷成雾状，并与空气适量的混合。本节主要讲述汽油机供给系的组成及其工作原理四、正课§4。1汽油机供给系汽油机燃料供给系的作用作用:不断供给清洁的汽油和新鲜的空气，根据发动机的不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气,送入气缸，在压缩行程终了时火花塞点火使其燃烧而膨胀作功,最后将燃烧后的废气排入大气。汽油的使用性能指标：蒸发性、热值和抗爆性1、蒸发性：汽油蒸发性的好坏直接影响对所形成的混和气质量有很大影响概念:蒸发温度，终馏点,气阻10％蒸发温度与汽油机冷态起动性能有关；50％蒸发温度低，汽油机的预热时间短,暖机性能、加速性能和工作稳定性比较好90%蒸发温度与终馏点温度越低,表明汽油中的重馏成分越少，越有利于可燃混合气均匀分配到各气缸，同时也使汽油的燃烧更为完全气阻：汽油机工作时，汽油供给管路受热升温，当温度升高到使汽油蒸汽压力达到管路系统压力时，汽油泵和管路中将产生大量汽油蒸汽泡，妨碍液态汽油流动，使汽油流量较少到不足以维持发动机正常运转，导致发动机失速，称为气阻。2、热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，汽油热值44000kj/kg。3、汽油的抗爆性：是指汽油在气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗自燃的能力。抗爆性的好坏程度用辛烷值表示,辛烷值越高，抗爆性越好.异辛烷抗爆能力极强，规定辛烷值为100，正庚烷抗爆能力极弱，规定辛烷值0汽油的辛烷值就是燃料中异辛烷含量的体积百分数。二、化油器式燃油供给系的组成及工作过程（一）、汽油机供给系统的组成燃油供给装置空气供给装置可燃混合气形成装置可燃混合气供给废气排出装置(二）、化油器式燃料供给系的工作原理汽油泵将汽油从邮箱中吸出,经过汽油滤清器除其中的杂质和水分，提高压力后输送到化油器中.三、电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理1、组成空气供给装置汽油供给装置控制系统2、工作原理结合图4—-—3讲解小结：1、汽油机燃料供给系的作用2、化油器式燃油供给系的组成及工作过程3、电子控制汽油喷射系统的组成及工作原理作业：练习册P18—P22一、讲解上次课作业二、复习:汽油机燃料供给系的作用三、新课引入：汽车在行驶的过程中,由于路面的状况和性质的不同，以及汽车使用中装载质量的不同，使发动机的情况(即转速和负荷在很大的范围内变化），且这种变化有时又非常迅速而频繁。本节主要讲述可燃混合气的燃烧过程和可燃混合气浓度对发动机的影响.四、正课§4．2发动机不同工况对混合气成分要求一、混合气的形成由于汽油蒸发性好、自然点高、粘度小、流动性好，液体燃料可以在气缸外部的化油器或进气管中极短的时间内形成可燃混合气。化油器式发动机构造：喉管结构进气：进气过程中缸内压力pa小于大气压力p0,所以空气经空气滤清器、化油器空气管、进气管向气缸流动喉管结构的是根据流体力学结论得出:流体流动时，若管道各处截面积不同,则流体流经各处的流动速度和静压力不同。截面积越小，流速越大，静压力越低。喉部压力ph小于大气压力p0（浮子室内有孔通大气,所以浮子室内的压力基本上等于大气压)，汽油从浮子室经喷管喷入喉管，被高速气流打散。与空气混合形成可燃混合气。根据汽车工况改变发动机功率，改变发动机功率是根据改变供入的混和气数量来进行的，即踩踏油门踏板(加速踏板）,来控制节气门的开度。对于结构一定的化油器,影响喷油量的主要因素是喉部真空度，影响喉部真空度的因素：节气门开度，发动机转速.发动机转速不变时，节气门开度越大,则整个进气管中阻力越小,空气管内的流量和流速越大，从而喉部的空气流量、流速和真空度越大，喷油量增加，发动机功率加大。节气门开度一定时，发动机转速越高,则气缸内的真空度越大，喉管中的空气流速和真空度越高，喷油量越多。为了保证混和气的浓度符合预定数值，要精确的控制空气流量(喉部的形状和尺寸）和汽油流量（浮子室底部出油孔即量孔的形状和尺寸)。量孔尺寸确定后，出油量只取决于量孔两端的压力差（油压和气压），必须保证两空两端的油压基本保持不变,才能使出油量只取决于喉部真空度，要保持油压基本不变，浮子室中必须有浮子和针阀结构.2、电子控制汽油喷射式发动机结合图4———3讲解二、可燃混合气的燃烧过程结合图4—-—5讲解1、分类着火落后期从点火开始到形成火焰段时期速燃期从火焰中心形成倒出现最高燃烧温度和压力所经历的阶段（3)补燃期由于燃料与空气混合并不是十分均匀，加之气缸中存在废气的影响，速燃期结束后还有少量未完全燃烧的燃料在做功过程中继续燃烧这个时期.三、可燃混合气浓度对发动机的影响混合气种类过量系数发动机功率耗油率性能火焰传播上限0。4

火焰不能传播，发动机不工作过浓混合气0。43~0。87减小激增燃烧室积炭、排气冒黑烟，放炮功率混合气0.88最大增大10％输出最大功率标准混合气1。0减小2％增大4％动力性、经济性较好经济混合气1。11减小8％最小

油耗最小过稀混合气1。13～1。33显著减小显著增大回火、发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4火焰不能传播，发动机不工作燃油含量的多少称为浓度.空燃比即为可燃混合气中空气的质量与燃油的质量比值1kg的汽油完全燃烧大约需要14。7kg的空气，大于14。7kg为稀混合气，小于14.7kg浓混合气四、汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求1）稳定工况对混合气的要求工况混合气浓度怠速和小负荷a=0。7～0.9中等负荷a=0.9～1.1大负荷和全负荷a=0。85~0。952）过渡工况对混合气的要求工况混合气冷起动极浓a=0。2～0。6暖机a随温度升高a=0.2～0。6怠速供给少量的a=0。6~08加速及时加浓小结:1、混合气的形成2、可燃混合气的燃烧过程3、可燃混合气浓度对发动机的影响作业:练习册P18—P22一、讲解上次课作业二、复习可燃混合气的形成、燃烧过程和混合气浓度对发动机的影响。三、导语：可燃混合气是由燃料和空气组成的,那么我们的燃料是怎么储存，怎么运输的呢，下面我们就来学习下汽油供给装置。四、正课§4。3汽油供给装置一、汽油箱用以贮存汽油。一般汽车油箱的续航里程（一次性加满汽油可连续行驶的里程）为200km-600km.汽油箱（图4—2）常用薄钢板或工程塑料制成，为防止油液面由于行车振荡而外溢，在油箱内部装有隔板10。油箱上表面装有液面传感器4,底部有辅助油箱7,内有粗滤器9.为了便于排除箱内的杂质，在底部装有放油螺塞8。油箱加油口用带阀门的油箱盖1封闭.图4-2汽油箱1图4-2汽油箱1-油箱盖2-通气软管3-回油管4-油面传感器5-出油管6-燃油连接管7-辅助油箱8-放油螺塞9-粗滤器10-隔板11-油箱体12-燃油进口软管图4图4-3闭式汽油箱盖1-密封垫圈2-盖壳3-蒸气阀弹簧4-空气阀5-空气阀弹簧6-蒸气阀7-汽油箱加油二、汽油滤清器图4-4可拆式汽油滤清器图4-4可拆式汽油滤清器1-滤清器盖2-出油管接头3-密封圈4-沉淀杯密封垫5-纸滤芯6-滤芯密封垫7-平垫圈8-滤芯螺栓9-沉淀杯10-放油螺塞11-放油螺塞密封垫12-进油管接头2。构造与原理:（1）可拆式汽油滤清器(图4-4）图4-5不可拆式汽油滤清器1图4-5不可拆式汽油滤清器1-中央多孔筒2-纸质滤芯3-多孔滤纸外筒滤芯形式:纸质滤芯、金属片缝隙式、多孔陶瓷滤芯。三、汽油泵图4-6机械膜片式汽油泵图4-6机械膜片式汽油泵1-出油阀2-进油接头3-出油接头4-泵膜夹片5-泵膜弹簧座6-泵膜弹簧油封7-泵膜拉杆8-泵膜回位弹簧9-摇臂轴10-偏心轮11-摇臂12-泵体13-泵膜弹簧14-泵膜15-进油阀2.汽油泵的结构与工作原理汽油泵有机械膜片式汽油泵和电动式汽油泵两种。(1)机械膜片式汽油泵（图4-6）进油:凸轮轴转动，摇臂上行,泵膜向下,进油阀开，出油阀关闭。出油:凸轮轴转动,摇臂下行,泵膜向上,出油阀开，进油阀关闭.自动调节输油量：当发动机负荷较小时，需油量少，出油腔油压升高，膜片不能上行到最高点，泵油量减少.手泵油：为使发动机在化油器浮子室内无油或储油不足时能起动，必须向浮子室内供油,可利用手摇臂11来泵油。手摇臂上下运动，带动泵膜上下移动而实现泵油。电动式汽油泵泵筒固定在汽油泵中心,底部装有进油阀，在泵筒中有带出油阀的柱塞，带继电器的线圈可产生磁场，使柱塞往复运动,实现泵油。汽油泵不工作时，柱塞被回位弹簧推到图示的上极限位置,柱塞吸引永久磁铁带动触点支架逆时针转动，使活动触点与固定触点接通，电流流过线圈便产生磁场，吸引柱塞克服回位弹簧弹力向下运动，从而使泵筒内的油压增高。在油压作用下,进油阀关闭,出油阀开启，汽油经出油阀进入柱塞中心通道。柱塞下移后,永久磁铁上端不再受柱塞吸引，而下端却受到下极板的吸引，使触点分开而切断电源，电磁线圈磁场消失，柱塞在回位弹簧的作用下向上运动，将储存在其腔内的汽油经出油室从出油管接头泵出。此时出油阀关闭，进油阀开启，汽油从油箱内流经进油阀流入柱塞下方的泵筒空腔内，如此循环重复上述运动，使汽油泵不断供油.使用电动式汽油泵的优点是它可以安装在远离发动机通风散热良好的地方，有利于降低油管中汽油的温度，减少产生“气阻”（燃料受热变为蒸气滞留在燃油管中，阻止汽油流动的现象）。它可以在发动机起动前工作，利于发动机起动，现已大量使用。小结油箱、汽油滤清器和汽油泵作业:练习册相对应的章节一、讲解上次课作业二、复习汽油供给装置三、导语：可燃混合气是由燃料和空气组成的,那么我们空气是怎么供给的呢？下面我们就来学习下.四、正课图3-3图3-3带恒温进气装置的空气滤清器1-进气导流管2-真空控制膜盒3-控制阀4-进气温度传感器5-空气滤清器6-热炉7-冷空气入口8-排气支管9-热空气出口10-热空气管§4.4空气供给装置一、空气滤清器1。作用去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置（空气中灰尘的75％以上是高硬度的SiO2,发动机不装空气滤清器，将使活塞磨损量增加3倍,活塞环磨损量增加9倍,发动机寿命将缩短2/3）。2。结构与工作原理图3-2干式纸滤芯空气滤清器a）滤清器总成b）纸滤芯1-图3-2干式纸滤芯空气滤清器a）滤清器总成b）纸滤芯1-滤芯2-滤清器外壳3-滤清器盖4-金属网5-打褶滤纸6-滤芯上盖7-滤芯下盖工作原理：带恒温进气装置的空气滤清器（图3-3）:作用：控制进气温度在30~53℃之间，可降低有害的CO、HC排放。结构：增设一套空气加热与控制系统，二个进气口，一个接热空气管10，另一个接冷空气进气导流管1,由阀门3控制二个进气管的开闭。原理:当发动机冷起动时,汽车前罩下的环境温度低于30℃，温度传感器4通过控制机构使控制阀3关闭导流管1，打开热空气管10,冷空气从排气支管8上部的热炉加热,经热空气管10和空气滤清器5进入动机;当温度超过53℃时，温度控制机构使控制阀3完全关闭热空气管10,进入空气滤清器的空气全部是环境空气。当温度在30～3。空气滤清器的分类（1）按工作原理分惯性式:利用气流高速旋转的离心力作用，将空气中的尘埃和杂质分离；过滤式:利用滤芯材料滤除空气的尘埃和杂质。综合式：惯性式和过滤式都有.（2）按滤芯材料分有纸滤芯、铁丝网滤芯等.纸滤芯具有重量轻、成本低、滤清效果好等优点。纸质滤芯有干式和湿式两种。湿式纸质滤芯经油浸处理，使用寿命更长，滤清效果更好,但不能反复使用，需定期更换.干式纸质滤芯可以反复使用，广泛应用于汽车发动机上。4.空气滤清器的维护图3-图3-4发动机进气管系1-空气滤清器2-空气流量计3-进气总管4-进气支管小结空气滤清器的类型作业：练习册所对应的章节一、讲解上次课的作业二、复习空气滤清器的类型三、导语：可燃混合气是怎样形成的呢?我们从最基本的化油器讲起。四、正课§4。5.1化油器图4-图4-8简单化油器1-进气管2－主喷管3-浮子室通气孔4-浮子5-针阀6-浮子室7-主量孔8-节气门9-喉管化油器由简单化油器、主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统、起动系统等部分组成。1。简单化油器的基本结构与工作原理（1）基本构造（图4-8）浮子室(浮子、针阀，针阀座、通气孔)；主喷管（管口高出浮子室液面2～5mm）；主量孔;喉管（化油器进气通道中截面积最小处）；空气室(化油器内喉管以上部分），混合室(喉管以下至节气门部分）；节气门(俗称油门）控制发动机的进气量，以改变发动机输出的动力.（2）工作原理图4-图4-9化油器特性曲线比较（3）简单化油器的供油特性（图4—9）：混合气随节气门开度的增大而变浓。简单化油器的供油特性不能适应发动机实际工作时对混合气的要求，需要进行修正，使之符合理想化油器特性（图4-9曲线1），为此增加了主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统和起动系统等,以满足发动机工作的需要。9图49图4-11化油器怠速系统a）怠速系统b）低怠速c）高怠速1-限位块2-节气门最小开度限位螺钉3-怠速喷口4-怠速调整螺钉5-过渡喷口6-怠速空气量孔7-怠速油道8-怠速油量孔9-主量孔(1）作用：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。在汽车发动机的全部工作范围内，除了怠速工况和极小负荷外，主供油系统都起供油作用。(2)结构（图4-10):在喷管上加开一个通气管3,管3上设有控制渗入空气流量的空气量孔2。（3）工作原理:随着节气门开度增大,空气渗入油越多,混合气逐渐变稀。3。怠速系统（1）作用：保证发动机在怠速和很小负荷工况时供给少而浓的混合气。图4-10化油器主供油系统1-图4-10化油器主供油系统1-主量孔2-空气量孔3-通气管4-主喷管(3）怠速系统的工作原理(四个阶段）:1)在低怠速时，节气门开度最小,节气门位于怠速喷口和过渡喷口之间（图4-11b）,此时化油器喉管处的真空度很小，而节气门下面真空度却很大。浮子室中的汽油经主量孔9和怠速油量孔8被吸入怠速油道7，并与从怠速空气量孔6进入的空气混和成泡沫状的油液从怠速喷口3喷出。位于节气门上方的怠速过渡喷口5实际上成了第二个怠速空气量孔，这不仅能限制怠速喷口3的出油量,而且由此渗入的空气也可使汽油进一步泡沫化。2）当节气门稍开大，供给的空气量增多时,过渡喷口5已位于节气门的边缘(图4—11c3）当节气门开度进一步开大时，化油器喉管处真空度增大，主供油系统开始工作，形成“三口喷油”的局面.此时，主喷管出油量较少，而且气流速度较低，汽油雾化较差,仅由其单独工作满足不了负荷加大的要求，两个供油系统短时间内的同时工作，可防止因空气量增加而引起工况过渡时混合气变稀。4）当节气门开度加大到发动机进入中小负荷工况时，怠速喷孔和过渡孔处的真空度已降低到不能将汽油吸出的程度,怠速系统停止工作，由主供油系统单独工作。怠速系统中装有怠速调整螺钉4和节气门最小开度限位螺钉2，两个螺钉配合调整，可以改变发动机怠速工作时供给混合气的数量和浓度，从而调整发动机的怠速转速。4。加浓系统（1)作用：当发动机负荷增大到80％～85％以上时,额外地供给部分汽油,以保证发动机发出最大功率所需较浓混合气的要求。（2）结构与工作原理：加浓系统有机械式和真空式两种(图4—12)。图4-12化油器加浓系统a）机械式b）真空式1图4-12化油器加浓系统a）机械式b）真空式1-加浓量孔2-主量孔3-加浓阀4-推杆5-拉杆6-摇臂7-弹簧8-空气通道9-空气缸10-活塞11-真空通道2）真空加浓装置(图4-12b）:当发动机负荷(节气门开度）增加时，节气门下面的真空度减小,当真空度减小到不能克服弹簧7的弹力和真空加浓活塞的自重时,弹簧伸张，使推杆、活塞落下并推开加浓阀，额外的汽油经加浓量孔流入主喷管中，以加浓混合气.5.加速系统图4-13化油器活塞式加速系统图4-13化油器活塞式加速系统1-摇臂2-活塞3-活塞杆4-弹簧5-出油阀6-加速量孔7-通气道8-连接板9-拉杆10-连杆11-进油阀（单向阀）(2）结构（图4—13）:（3）工作原理：当活塞向上移动时,进油阀吸开,加速泵腔内充满汽油.当缓慢地加大节气门开度时，活塞也缓慢下降，加速泵腔内形成的油压不高,不能使进油阀关闭严密,于是汽油通过进油阀流回浮子室，加速装置不起作用。当节气门迅速开大时，由于活塞下移很快，加速泵腔内油压迅速增加，使进油阀完全关闭；同时顶开出油阀，将泵腔内的汽油从加速量孔喷入化油器喉管处,以加浓混合气。6.起动系统图4-14化油器阻风门式起动系统1图4-14化油器阻风门式起动系统1-主量孔2-节气门3-怠速喷口4-过渡喷口5-阻风门6-自动阀图4-14是化油器上常用的阻风门式起动系统。发动机冷起动前，驾驶员通过拉钮将阻风门5关闭，起动机带动曲轴旋转时,在阻风门后面产生很高的真空度，使主供油系统和怠速系统同时供油，因通过阻风门边缘的空隙流入的空气量很少,故混合气极浓。发动机起动后应及时将阻风门打开。小结化油器的原理构造和五大装置作业:练习册对应的章节一、讲解上次课的作业二、复习化油器原理和五大装置三、导语：为了更好的满足各种工况的需求，化油器除了五大装置外,还配备了一些附属装置，下面我们就来介绍下这些附属装置。四、正课§4。5.2化油器的附属装置和结构形式一、化油器的附属装置（1）、怠速截止电磁阀1、结构图4——-25讲解2、作用:当发动机关闭点火开关时，立即切断油路供油，防止燃烧室的炽热表面将气缸内的混合气点燃，减少COCHNO的排量.（2）、热怠速补偿阀1、结构图4-26讲解2、作用:发动机在热怠速工况时，减少怠速喷口的供油量,防止混合气过浓，造成燃烧不完全，使CO得排量增加。（3)节气门缓冲器1、结构图4-27讲解2、作用：在驾驶员急怠速松开加速踏板时，延缓气门关闭的时间，防止节气门后方的真空度大，使混合气过浓,导致排气中的HC含量增加。二、化油器的结构分类（1）按空气在喉管处的流动方向分类图4—-——28讲解1、上吸式2、下吸式3、平吸式（2)按喉管的数目分类图4———29讲解1、单喉管2、双喉管3、三重喉管（3)按空气管数目分类1、单腔式2、双腔式四腔式(4)化油器的产品型号设计单位名称，用两位汉语拼音字母表示；产品特征代号用“H"表示化油器；结构特征,用一位数字(1、2、4分别表示单腔、双腔、四腔）;表示产品顺序号,用两位数字表示如EQH101表示：第二汽车制造厂设计的单腔化油器产品顺序号为01四、典型的化油器结构图4—-—30图4———31讲解五、化油器的操纵机构图4———37讲解小结：1、化油器的五大装置2、化油器的附属装置3、化油器的结构分类作业：练习册P18—P22一、讲解上次课作业二、复习化油器附属装置和结构形式三、导语:化油器式的燃油供给形式已经淘汰，如今我们使用的是电子控制汽油喷射系统，下面我们就来学习介绍一下。四、正课§4.6电子控制汽油喷射系统简介概述1、电子控制汽油喷射系统的优点表5—1电控汽油喷射系统特点电控汽油喷射系统的特点对汽车主要使用性能的影响动力性能经济性能排放性能其它使用性能1.能准确测量发动机的进气量，并根据发动机工况（转速、负荷)和目标空燃比，精确计量喷油量,在各种工况下均能配制最佳空燃比的混合气+++++O2。进气系统取消了喉管，进气阻力大大减小，提高了发动机的充气效率++++03.燃油以一定压力喷射,雾化质量高；多点燃油喷射系统，各缸混合气均匀性好；采用氧传感器反馈控制,能使空燃比控制在合适的范围内++++冷启动性能好4。空燃比控制系统动态响应快+0+加速性能好5。能自动实现冷车快怠速，有附加装置(如空调)工作时高怠速00++怠速平稳，工况过度圆滑6。减速断油功能，当节气门关闭而发动机转速超过预定转速时，ECU控制喷油器停止喷油0++07.能根据进气温度、海拔高度变化,对空燃比进行修正0++0注:+-—表示此项性能良好；++-—表示此项性能优良；0-—表示此项性能一般电控汽油喷射系统的类型