汽车概论(自己整理的 可供参考).doc

第三章 汽车基本构造 3-1 汽车 发动机 一、发动机的总体 构造1、发动机 类型（1）内燃机根据其热能转变成机械能的主要构件的型式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两类 活塞式内燃机按活塞运动的方式又可分为往复活塞式和旋转活塞式（A、B）两种 （2）根据所燃用的燃料的不同，汽车发动机分为汽油发动机（简称汽油机）、柴油发动机（简称柴油机）和其它燃料发动机三种 汽油机叫强制点燃式发动机 柴油机所用燃料是轻柴油，叫压燃式发动机3）根据冷却方式的不同，发动机可分为水冷式和风冷式两种4）发动机有单缸和多缸之分 2、四行程发动机 的工作原理 n 单缸四行程汽油机的基本构造 n ②气缸容积a.过程曲轴每转动半圈（即180），活塞完成一个行程的运动b.距离行程等于曲柄长度的2倍即 s = 2r n ③压缩比 ：ε=（Vh+Vc）/Vc 3、四行程发动机的总体构造 n 汽油机 由两个机构和五个系统 组成 的，即由曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和起动系统柴油机没有点火系统其供给系统中装有高压喷油泵和喷油器，将雾状高压燃油直接喷入汽缸，在缸内与空气混合并燃烧。

n 现代汽车柴油机中，还装有高科技的新结构，如进气增压和中冷系统 4、发动机的产品 编号规则n 22n 企业名称代号——与汽车编号相同 汽缸数——用数字表示汽缸数 汽缸直径——汽缸的直径，mm二位或三位，小数不计） n 特征和用途符号——用一位字母表示Q：汽车用，T：拖拉机用，C：船用，Z：增压，F：风冷 n 产品序号——用数字表示改进或变型次数，由生产厂家定 若汽缸是V型排列，则在缸数与缸径之间加字母“V” 33二、发动机 机体 与 曲柄连杆机构 （2）活塞连杆组 n 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆等部件组成 ①活塞是一圆柱形部件，其主要结构可分为顶部、头部和裙部三部分②活塞环装在活塞头部的环槽中活塞环分为气环和油环两种 ③活塞销用来连接活塞和连杆小头 ④连杆的作用是连接活塞和曲轴，将活塞传来的力传给曲轴，并和曲轴配合把活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动n 连杆可分为小头、大头和杆身三部分连杠大头做成分开式的，分开的部分叫连杆盖，连杆大头与盖用螺栓固定在曲轴的连杆轴径上3）曲轴飞轮组 n 作用是将连杆传来的推力转变成转矩 由连杆轴颈、主轴颈、曲拐和平衡块等组成 曲轴的支承有全支承和半支承两种。

曲轴一般采用全支承方式，即每一连杆轴颈两边都有一个主轴承支承 曲轴前端安装有正时齿轮和皮带轮，后端有安装飞轮的法兰飞轮是一个质量很大的圆盘，外圈较厚，内圈较薄，外沿带有齿圈 n 飞轮有以下三个作用：①储能 ，②起动 ，③输出动力 三、配气机构与进排气系统 1、功用：是根据发动机各缸的工作循环，准时地开启和关闭进、排气门，以完成换气过程2、类型：汽车上常用的四冲程发动机均采用气门式配气机构 按气门布置型式，气门式配气机构分侧置气门式和顶置气门式；n 按凸轮轴的布置型式，分上置凸轮轴式和下置凸轮轴式； 按凸轮轴的驱动方式，分齿轮传动式、链传动式、齿形皮带传动式3、组成：配气机构由气门组和气门驱动组两部分组成视频）（1）气门组n 气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座和锁片等零件，如图3-3.1所示n 气门是用来控制进、排气道的单向阀门进、排气门各一个现代汽车发动机有的装有四个气门（进、排气门各两个）n 气门由头部、杆部和尾部组成头部为保证密封，气门与气门座之间的配合面做成锥形面n 进气门头部直径比排气门大n 气门座可以直接在气缸盖上搪出来有些发动机为了使气门座耐磨，在气缸盖或气缸体上镶入耐热钢或合金铸铁做成的气门座。

n（2）气门驱动组n 能够提供外力将气门打开的装置即气门驱动组或气门传动组 n 根据凸轮轴所在的位置，有下置凸轮轴和顶置凸轮轴式两种 4、 配气相位n 为提高进、排气效果，用曲轴转角表示进、排气门提前开启和推迟关闭的时间叫配气相位 n 将进、排气门开、闭的时刻用环形图表示的图叫配气相位图 n α叫进气门早开角，β叫进气门迟闭角（或晚关角） n γ叫排气门早开角，δ叫排气门迟闭角（或晚关角） n 气门叠开α＋β叫气门重叠角 n 配气相位角是由凸轮轴上凸轮相对于轴的周向位置和凸轮轮廓线形状决定的 n 55555、进气系统n 功用是将新鲜空气经过滤后送入气缸（柴油机），或与燃料混合后送入气缸（汽油机） n 普通汽油机的进气系统主要由集气口、空气滤清器、进气歧管等组成 n 进气歧管是把进气分配给各缸的通道 对于汽油机，进气管又是汽油雾化的重要场所 n 现代柴油发动机为了提高进气量，在进气系统中（空滤器之后，进气歧管之前）装有增压器以提高充气压力6、排气系统n 现代汽车的排气系统除了把燃烧后的废气排出机外，并将排气噪声减小两项功用外，还增加了废气处理功能 n 现代汽车的排气系统，包括排气歧管、排气管、三元催化转化器以及消声器 n 消声器的基本原理是吸收或消耗废气的能量，即减少气流速度，降低废气温度。

根据其消声的原理可分为阻流式和吸收式两种废气净化通常有发动机机内和机外两种途径 机内净化是指改善混合气的品质和燃烧状况n 机外净化是指用设置在发动机外部的排气净化装置改变废气的成分如三元催化转换器 四、燃油供给系统n 作用是储存燃油，过滤后输送给发动机，及时地、足量地配制合适的可燃混合气n 混合气是燃油与空气按一定比例混合、雾化而成的混合物，称为可燃混合气 混合气中燃油与空气的质量比叫混合气浓度 1、汽油机的燃油供给系统 n （1）组成：由汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、输油管和化油器等组成 n 汽油泵将汽油从油箱吸出，经输油管路和汽油滤清器压送到化油器的浮子室n （2）化油器： n 666 n 化油器作用是根据发动机的不同工况，及时、足量地配制合适浓度的混合气 n ①简单化油器工作原理：n 主要由气流通道和浮子室两部分组成 在气道中，截面积变小的部分叫喉管 n 喉管下面是节气门，由驾驶员脚下油门踏板控制 节气门接近水平时，有效截面积最小，此时为怠速工况； n 节气门直立时为全开，有效截面积最大，此时为全负荷工况 浮子室是临时贮油室浮子室内有一浮子和针阀。

n 浮子和针阀配合能把浮子室的油平面控制在一定的高度范围内 根据流体力学中的伯努利方程 ，流速越大的地方，压力越低 n 当发动机转速升高或节气门开度加大时，气道内的流速加大，喉管内的真空度也加大，从喷油口喷出的油量也增多，因此只要合理调整喷油管的有效截面积，就能把混合气浓度限制在基本能满足发动机要求的范围内（图）n ②简单化油器缺点：n a.当主喷管里的主量孔截面积一定时，所形成混合气的浓度变化范围较小，并且司机无法控制 n b.在低转速时浓度较小，高转速时浓度加大，这与汽车行使工况要求不吻合 n ③简单化油器改进：加设附加装置，主要包括：进油装置、主供油装置、加浓装置、加速装置、怠速供油装置和起动装置等n 加浓装置是为大负荷加浓而设计的其基本原理是在油门开度接近70％~80％时，再打开一个进油量孔（副量孔）两个量孔同时向主喷管供油，起到加浓作用n 加速装置是在浮子腔里设置一活塞式油泵，活塞的运动受司机的油门踏板控制其工作原理与打气筒相同在司机加大油门的过程中，也推动了加速泵的活塞，于是活塞筒里的汽油便被压出，喷到进气道里n 怠速供油装置只在怠速时供油。

将浮子室里的汽油引到节气门的下面，从小孔里将油喷到进气管n 起动装置是在喉管上方设置一蝶形阀，叫阻风门，其形状与节气门相似在起动过程中，特别是冷起动过程中，要求混合气浓度很高，而这时由于转速太低，喉管里的真空度太低，无法达到所要求的浓度若这时适当关闭阻风门，就会增大喉管里的真空度，因而也就提高了混合气浓度，就容易将发动机起动着火 n ④现代汽车化油器：现代汽车化油器为了满足汽车行驶工况的需要，有的设有两个气道，每个气道内都有独立的喉管和喷管、量孔等零件，称作双腔化油器双腔化油器的副腔一般在负荷达70％～80％时才参与工作，较好地改善了大负荷时的工作性能n 还有的化油器带有温度补偿、大气压力补偿，甚至用电子装置控制供油量n 但无论怎样改进，靠气流真空度将汽油吸出来与空气混合的本质没有变因此，化油器所配制的混合气的质量（雾化程度）和以最快速度满足发动机工况变化对混合气数量的要求等方面都存在缺陷，甚至无法满足节能和排放控制的要求，目前正逐渐被淘汰n 777 2、电控汽油喷射系统 n 电子控制的汽油喷射系统（简称EFI）最突出的特点是在进气通道内设置汽油喷射器，用压力将汽油喷射进气流中 n （1）EFI的组成 n （2）优点： ①任何工况下都能获得合适的可燃混合气浓度； ②配制的混合气雾化、混合均匀性好； ③燃烧充分，并由此带来功率上升，油耗下降，排放污染降低； ④发动机的起动性、加速性良好； ⑤兼有点火控制功能的，能使点火时刻总保持在最佳值附近； ⑥带有自诊断功能。

⑦安全保障功能，后备系统 兼有其它控制功能，如进气增压控制、配气相位控制等 进气系统 (Intake Air System) 3、柴油机的燃油供给系统 （1）柴油供给系统的功用与组成’n 低压油路包括：油箱、输油泵、滤清器、低压油管等，主要起到柴油的储存、输送和滤清等作用；n 高压油路包括：喷油泵、喷油器、高压油管等 还装有与喷油泵组成一体的调速器，来自动调节燃油的供给量 （2）喷油泵 （1）喷油泵的功用与分类 n 功用是定时、定量地向喷油器输送高压燃油 喷油泵分为柱塞式喷油泵、喷油泵-喷油器和转子分配式喷油泵 （2）柱塞式喷油泵的结构与原理 n 喷油泵包括四部分:泵油柱塞、调速器、喷油提前器、低压输油泵 工作原理：柱塞式喷油泵工作原理 喷油泵只在柱塞完全封闭油孔4之后到柱塞斜槽和油孔8开始接通之前这一部分柱塞行程hg内才泵油hg称为柱塞有效行程 转动柱塞，改变柱塞体上的斜槽与进油孔的相对位置，即可改变柱塞一次循环(上下往复一次)的泵油量 （3）喷油器 n 喷油器安装在缸盖上，其喷口伸入燃烧室，将喷油泵提供的高压柴油喷入气缸。

n 喷油器主要由针阀、针阀体、针阀弹簧，高压油道、油腔及外壳和安装零部件组成n 喷油器主要有孔式和轴针式两类 孔式喷油器（图3-5.4a）可产生较高的喷油压力，多用于直接喷射式柴油机上 轴针式喷油器（图3-5.4b）的喷油压力较低，主要用于对喷油压力要求不高的分隔式柴油机上 （4）喷油提前器 n 从喷油开始到着火开始这段时间叫备燃期 要使活塞到达压缩上死点时是着火最旺盛的时期，必须在活塞到达压缩上死点之前开始喷油，以给缸内一个合适的备燃期和着火初期 从喷油开始到活塞到达压缩上死点曲轴所转过的角度叫喷油提前角 能获得最大功率和最低燃油消耗量的喷油提前角叫最佳喷油提前角最佳喷油提前角是随着转速和供油量而变化的，一般为15～35 要使喷油器。