汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理論文

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造及工作原理（石曉敏農(nóng)經(jīng)09117號(hào)）摘要：本文概括了現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理。包括四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油噴射系統(tǒng)的工作原理、潤滑部位和潤滑油路、冷卻系的工作原理等。還簡(jiǎn)略介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的組成及影響：汽缸體、汽缸對(duì)數(shù)、活塞、缸內(nèi)直噴技術(shù)等。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是將某種能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種機(jī)器。其作用是將液體或氣體燃燒的化學(xué)能通過燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力，不斷循環(huán)從而帶動(dòng)汽車的輪軸，形成了汽車的動(dòng)力來源。關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸機(jī)械能（一）現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種型式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器，其作用是將液體或氣體燃燒的化學(xué)能通過燃

2、燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)是一部由許多結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器，其結(jié)構(gòu)型式多種多樣，但由于基本工作原理相同，所以其基本結(jié)構(gòu)也就大同小異。汽油機(jī)通常由曲柄連桿、配氣兩大機(jī)構(gòu)和燃料供給、潤滑、冷卻、點(diǎn)火、起動(dòng)五大系統(tǒng)組成。柴油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成（無點(diǎn)火系）1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)是由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。這是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，并將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。2 .配氣機(jī)構(gòu)是由進(jìn)氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時(shí)齒輪等組成。其作用是將新鮮氣體及時(shí)充入氣缸，并將燃燒產(chǎn)生的廢氣及時(shí)排出氣缸。3 .燃料供給系

3、可分為汽油機(jī)燃料供給系和柴油機(jī)燃料供給系。汽油燃料供給系又分化油器式和燃油直接噴射式兩種，通常所用的化油器式燃料供給系由燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣歧管和排氣消聲器等組成，其作用是向氣缸內(nèi)供給已配好的可燃混合氣，并控制進(jìn)入氣缸內(nèi)可燃混合氣數(shù)量，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。柴油機(jī)燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、進(jìn)排氣管和排氣消聲器等組成，其作用是向氣缸內(nèi)供給純空氣并在規(guī)定時(shí)刻向缸內(nèi)噴入定量柴油，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。4 .冷卻系：機(jī)動(dòng)車一般采用水冷卻式。水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器和水

4、套（在機(jī)體內(nèi)）等組成，其作用是利用冷卻水的循環(huán)將高溫零件的熱量通過散熱器散發(fā)到大氣中，從而維持發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)正常工作溫度。5 .潤滑系由機(jī)油泵、濾清器、油道、油底殼等組成。其作用是將潤滑油分送至各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的摩擦面，以減小摩擦力，減緩機(jī)件磨損，并清洗、冷卻摩擦表面。6 .點(diǎn)火系由電源（蓄電池和發(fā)電機(jī)）、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成，其作用是按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)被壓縮的可燃混合氣。7 .起動(dòng)系由起動(dòng)機(jī)和起動(dòng)繼電器等組成，用以使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。（二）發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理（1）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理四行程汽油機(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣行程完成一個(gè)工作循環(huán)。A進(jìn)氣行程：活塞

5、從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開?？扇蓟旌蠚馔ㄟ^進(jìn)氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)。B壓縮行程：曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮行程結(jié)束。C作功行程：進(jìn)氣門和排氣門仍然保持關(guān)閉。當(dāng)活塞位于壓縮行程接近上止點(diǎn)（即點(diǎn)火提前角）位置時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械功，除了用于維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余用于對(duì)外作功。隨著活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)容積

6、增加，氣體壓力和溫度降低，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，作功行程結(jié)束。D排氣行程：當(dāng)作功接近終了時(shí)，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)再向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)把廢氣強(qiáng)制排出到大氣中去，活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又開始了下一個(gè)新的循環(huán)過程。在每一個(gè)工作循環(huán)中，活塞在上、下止點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)了四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。（2）汽油噴射系統(tǒng)工作原理電控汽油噴射系統(tǒng)是利用各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種狀態(tài)，經(jīng)電腦的判斷、計(jì)算，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，均能獲得合適濃度的可燃混合氣電子控制噴油系統(tǒng)是通過空氣流量計(jì)、歧管絕對(duì)壓力傳感

7、器或節(jié)氣門位置傳感器來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，電子控制單元根據(jù)各種傳感器的信號(hào)進(jìn)行判斷、計(jì)算、修正控制噴油器噴油的持續(xù)時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得該工況下運(yùn)行所需的最佳可燃混合氣濃度。電控汽油噴射系統(tǒng)由進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。進(jìn)氣系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的形成提供必需的空氣?？諝饨?jīng)空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸。在燃油系統(tǒng)中，油箱中的汽油從燃油泵泵出，流經(jīng)汽油濾清器到噴油器，多余的燃油經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器流回油箱。電子控制單元產(chǎn)生的點(diǎn)火定時(shí)信號(hào)送給點(diǎn)火器，接通、斷開點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路，使火花塞跳火，與此同時(shí)點(diǎn)火器反饋給電子控制單元一個(gè)點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)由傳感器

8、、電子控制單元和執(zhí)行器組成。其核心是電子控制單元。電子控制單元通過進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器或空氣流量計(jì)的信號(hào)計(jì)算進(jìn)氣量，并根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速獲得基本噴油持續(xù)時(shí)間和基本點(diǎn)火提前角，然后通過冷動(dòng)水溫度、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門開啟角度、電瓶電壓等各種工作參數(shù)進(jìn)行修正，得到發(fā)動(dòng)機(jī)在這一工況下運(yùn)行的最佳噴油持續(xù)時(shí)間或最佳點(diǎn)火提前角。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，電子控制單元還可控制怠速、排氣再循環(huán)和其他系統(tǒng)。(3)潤滑部位與潤滑油路潤滑系的主要部件有機(jī)油泵、機(jī)油濾清器，各種閥，機(jī)油散熱器以及檢視設(shè)備。機(jī)油泵的功用是提高機(jī)油壓力，保證機(jī)油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)。為了保證輸送到各運(yùn)動(dòng)零件表面的潤滑油的清潔，在潤滑系中還設(shè)有

9、機(jī)油濾清器。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)油泵通過吸油盤從油底殼內(nèi)吸入機(jī)油，并提高機(jī)油壓力,通過機(jī)油濾清器濾清后，把干凈的機(jī)油以一定的壓力送到主油道，然后再通過各支油道送給各運(yùn)動(dòng)零件表面。發(fā)動(dòng)機(jī)主要潤滑零件有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)齒輪。(4)冷卻系的大小循環(huán)通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中(一般裝在氣缸蓋的出水口)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時(shí)，即水溫高于80C,節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時(shí)關(guān)閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于70c時(shí)，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時(shí)打開了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動(dòng)機(jī)