汽車概論 第一章

1、第一章第一節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造與工作原理及編號(hào)規(guī)則第二節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)第三節(jié)配 氣 機(jī) 構(gòu)第一節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造與工作原理及編號(hào)規(guī)則一、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造二、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理三、 內(nèi)燃機(jī)編號(hào)規(guī)則一、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造1. 曲柄連桿機(jī)構(gòu)2. 配氣機(jī)構(gòu)3. 燃料供給系4. 潤(rùn)滑系5. 冷卻系6. 點(diǎn)火系7. 起動(dòng)系一、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造圖1-1奧迪100轎車發(fā)動(dòng)機(jī)1氣缸墊2氣缸蓋3火花塞4活塞銷5曲軸后端封油擋板6飛輪齒圈7油底殼8活塞9油標(biāo)尺10連桿總成11機(jī)油集濾器12中間軸軸承13放油螺塞14曲軸主軸承15曲軸16曲軸軸承蓋17曲軸前端封油擋板18曲軸正時(shí)齒輪19空氣壓

2、縮機(jī)平帶20調(diào)整墊片21正時(shí)齒輪緊固螺栓22壓緊蓋23空氣壓縮機(jī)帶輪24水泵發(fā)電機(jī)曲軸帶輪25正時(shí)齒輪下罩蓋26空氣壓縮機(jī)支架27中間軸正時(shí)齒輪28中間軸29正時(shí)平帶30偏心輪張緊機(jī)構(gòu)31氣缸體32正時(shí)齒輪上罩蓋33凸輪軸正時(shí)齒輪34凸輪軸前端油封35凸輪軸罩蓋36機(jī)油加油口蓋37凸輪軸機(jī)油擋油板38凸輪軸軸承蓋39排氣門40氣門彈簧41進(jìn)氣門42液力挺桿總成43凸輪軸1. 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是將可燃混合氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械傳動(dòng)系，同時(shí)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)又驅(qū)動(dòng)水泵等附屬裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)主要由氣門、推桿、挺柱、凸輪軸、搖臂及凸輪軸正時(shí)帶輪等組成。它的作用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)配

3、氣定時(shí)的要求，使新鮮可燃混合氣及時(shí)充入氣缸，并使燃燒后的廢氣得以及時(shí)排出。3. 燃料供給系圖1-2CA488-3發(fā)動(dòng)機(jī)a) 縱斷面圖b) 橫斷面圖3. 燃料供給系圖1-2(續(xù))4. 潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系主要由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、限壓閥、油底殼等組成。它的作用是將潤(rùn)滑油不斷供給運(yùn)動(dòng)件的摩擦表面，以減小它們之間的摩擦和磨損，清洗摩擦面并部分冷卻摩擦表面。5. 冷卻系冷卻系主要由散熱器、風(fēng)扇、水泵、節(jié)溫器、缸體和缸蓋內(nèi)的水套等組成。它的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度下工作。6. 點(diǎn)火系點(diǎn)火系主要由供給低壓電流的蓄電池和發(fā)電機(jī)、將低壓電流轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘娏鞯臄嚯娖骱忘c(diǎn)火線圈以及分電器、高壓導(dǎo)線、火花塞等組成。它的作

4、用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序的要求，及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合氣。7. 起動(dòng)系圖1-3南京依維柯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)a) 橫斷面圖b) 縱斷面圖7. 起動(dòng)系圖1-3(續(xù))二、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理(一) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ)(二) 四沖程汽油機(jī)工作原理(三) 四沖程柴油機(jī)工作原理二、 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理圖1-4單缸汽油機(jī)的基本構(gòu)造1火花塞2氣缸蓋3出水口4氣缸5活塞6水套7水泵8活塞銷9進(jìn)水口10連桿11飛輪12曲軸13機(jī)油管14曲軸箱15機(jī)油泵16曲軸正時(shí)齒輪17凸輪軸正時(shí)齒輪18凸輪軸19排氣管20進(jìn)氣管21進(jìn)氣門22排氣門23化油器(一) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ)1. 活塞行程與止點(diǎn)2. 氣缸容積

5、3. 壓縮比1. 活塞行程與止點(diǎn)圖1-5發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)2. 氣缸容積3. 壓縮比缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用表示(二) 四沖程汽油機(jī)工作原理1. 進(jìn)氣行程2. 壓縮行程3. 做功行程4. 排氣行程(二) 四沖程汽油機(jī)工作原理圖1-6四沖程汽油機(jī)示功圖1. 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程中，進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸帶動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上方的氣缸內(nèi)容積增大，導(dǎo)致氣缸內(nèi)的壓力降低形成真空吸力，這樣，可燃混合氣便經(jīng)進(jìn)氣管道和進(jìn)氣門被吸入氣缸。2. 壓縮行程發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比大，則混合氣燃燒迅速、發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率大、經(jīng)濟(jì)性就好。3. 做功行程在壓縮行程接近終了時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合

6、氣。此時(shí)進(jìn)、排氣門仍關(guān)閉。4. 排氣行程混合氣燃燒后成為廢氣，應(yīng)從氣缸內(nèi)排出，以便下一個(gè)工作循環(huán)得以進(jìn)行。(三) 四沖程柴油機(jī)工作原理1) 汽油機(jī)的混合氣是在氣缸外部的化油器中形成的，而柴油機(jī)的混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。2) 汽油機(jī)在壓縮終了時(shí)，靠火花塞強(qiáng)制點(diǎn)火，而柴油機(jī)則靠自燃。三、 內(nèi)燃機(jī)編號(hào)規(guī)則1) 首部：為產(chǎn)品特征代號(hào)，由制造廠自選字母表示，但需經(jīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化歸口單位核準(zhǔn)。2) 中部：由缸數(shù)符號(hào)、氣缸布置形式符號(hào)、沖程符號(hào)和缸徑符號(hào)組成。3) 后部：由結(jié)構(gòu)特征符號(hào)和用途特征符號(hào)組成。4) 尾部：區(qū)分符號(hào)。第二節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)一、 概述二、 機(jī)體組三、 活塞連桿組四、 曲軸飛輪組一、 概述圖

7、1-7曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成1氣缸套2氣缸體3活塞4活塞銷5連桿6曲軸主軸徑7曲軸8連桿軸徑9曲柄10飛輪二、 機(jī)體組1. 機(jī)體2. 氣缸蓋和氣缸墊3. 油底殼二、 機(jī)體組圖1-8水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體1機(jī)體頂面2氣缸3水套4主油道5橫隔板上的加強(qiáng)肋6機(jī)體底部7主軸承座8缸間間隔隔板9機(jī)體側(cè)壁10側(cè)壁上的加強(qiáng)肋1. 機(jī)體圖1-9風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體與曲軸箱a) 氣缸體b) 曲軸箱1氣缸2散熱片3凸輪軸孔4主軸承孔5主軸承蓋橫向緊固螺栓6氣缸體安裝孔7定時(shí)傳動(dòng)室1. 機(jī)體圖1-10氣缸體結(jié)構(gòu)示意圖a) 一般式氣缸體b) 龍門式氣缸體c) 隧道式氣缸體1水套2加強(qiáng)肋3安裝油底殼的加工面4安裝主軸承座孔加工面5凸

8、輪軸座孔6濕式氣缸套7主軸承座孔1. 機(jī)體圖1-11氣缸的布置形式a) 單排直列式b) V形布置式c) 水平對(duì)置式1. 機(jī)體圖1-12氣缸套a) 干式b) 濕式1氣缸套2水套3氣缸體4密封圈1. 機(jī)體圖1-13氣缸蓋2. 氣缸蓋和氣缸墊(1) 氣缸蓋氣缸蓋用來封閉氣缸的上部，并與活塞頂、氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室。(2) 氣缸墊氣缸墊用來保證氣缸體與氣缸蓋接合面間的密封。(3) 氣缸蓋罩氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起封閉及防塵作用。3. 油底殼圖1-16油底殼三、 活塞連桿組1. 活塞2. 活塞環(huán)3. 活塞銷4. 連桿三、 活塞連桿組圖1-17活塞連桿組1第一道氣環(huán)2第二道氣環(huán)3組合油環(huán)4活塞5活塞銷6

9、活塞銷鎖環(huán)7連桿襯套8連桿9連桿螺栓10連桿螺母11、12連桿軸瓦13連桿蓋1. 活塞1) 沿裙部高度方向上制成圓錐形，如國(guó)產(chǎn)135系列柴油機(jī)活塞裙部的錐度為0.12mm(圖1-21a)。2) 將裙部制成橢圓形(圖1-21b)，橢圓的長(zhǎng)軸在垂直于銷座孔軸線的方向。3) 裙部開絕熱槽和膨脹槽(圖1-21c)。4) 用雙金屬活塞，在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片，減少活塞裙部的膨脹量。1. 活塞圖1-18活塞的基本結(jié)構(gòu)a) 全剖b) 部分剖1活塞頂2活塞頭3活塞環(huán)4活塞銷座5活塞銷6活塞銷鎖環(huán)7活塞裙8加強(qiáng)肋9環(huán)槽1. 活塞圖1-19活塞頂?shù)男螤頰) 平頂b) 凹頂c) 凸頂1. 活塞圖1-20活塞裙部

10、的橢圓變形a) 彎曲變形b) 銷座熱膨脹變形c) 擠壓變形d) 裙部綜合變形2. 活塞環(huán)1) 矩形環(huán)(圖1-23a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，散熱性好；但有泵油作用(泵油作用如圖1-24所示)。2) 錐面環(huán)(圖1-23b)與缸壁為線接觸，有利于密封和磨合。3) 扭曲環(huán)(圖1-23c、d)除具有錐面環(huán)的優(yōu)點(diǎn)外，還能減小泵油作用、減輕磨損、提高散熱能力，目前在發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。4) 梯形環(huán)(圖1-23e)的主要優(yōu)點(diǎn)是能使沉積在環(huán)槽中的結(jié)焦被擠出，避免了活塞環(huán)被粘結(jié)在環(huán)槽中而被折斷。5) 桶面環(huán)(圖1-23f)上、下行都可形成楔形油膜而改善潤(rùn)滑，對(duì)活塞在氣缸內(nèi)擺動(dòng)的適應(yīng)性好，接觸面積小，有利于密封。2

11、. 活塞環(huán)圖1-22活塞環(huán)3. 活塞銷活塞銷的作用是連接活塞和連桿小頭，把活塞承受的力傳給連桿?；钊N通常做成空心圓柱體。4. 連桿圖1-26活塞銷的連接方式4. 連桿圖1-27連桿組件4. 連桿圖1-28斜切口連桿大頭的定位方式a) 止口定位b) 套筒定位c) 鋸齒定位4. 連桿圖1-29曲軸飛輪組四、 曲軸飛輪組1. 曲軸2.曲軸扭轉(zhuǎn)減振器3.飛輪1. 曲軸1) 曲軸的前端軸。2) 若干個(gè)曲拐(一個(gè)連桿軸頸和它兩端的曲柄及相鄰兩個(gè)主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐)。3) 曲軸后端(或稱功率輸出端)。1)應(yīng)使各缸的做功間隔盡量均衡，即發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，各缸都應(yīng)發(fā)火做功一次，對(duì)于缸數(shù)為i的四行程發(fā)動(dòng)

12、機(jī)，其發(fā)火間隔角為720/i。2)連續(xù)做功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)些，以減輕主軸承載荷和避免進(jìn)氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象。3)V形發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列應(yīng)交替發(fā)火。1. 曲軸圖1-30整體式曲軸1前端軸2主軸頸3連桿軸頸(曲柄銷)4曲柄5平衡重6后端凸緣2.曲軸扭轉(zhuǎn)減振器在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿作用于曲軸上的力呈周期性變化，從而使質(zhì)量較小的曲拐的轉(zhuǎn)速相對(duì)于質(zhì)量較大的飛輪的轉(zhuǎn)速忽快忽慢，造成曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。3.飛輪1)把發(fā)動(dòng)機(jī)所做功的一小部分儲(chǔ)存起來，用以在輔助行程時(shí)帶動(dòng)活塞越過上、下止點(diǎn)，并使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)均勻。2)克服短時(shí)間超載。3)靠飛輪外緣齒圈與起動(dòng)機(jī)小齒輪嚙合來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。第三節(jié)配 氣 機(jī) 構(gòu)一、配氣機(jī)構(gòu)的布置

13、形式二、配氣機(jī)構(gòu)的主要元件三、配氣相位四、可變配氣相位一、配氣機(jī)構(gòu)的布置形式(一) 凸輪軸的布置形式(二) 凸輪軸的傳動(dòng)方式(三) 氣門數(shù)目及排列方式(四) 氣門間隙(一) 凸輪軸的布置形式1.凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)2.凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)3.凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)1.凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是凸輪軸離曲軸近，可以簡(jiǎn)單地用一對(duì)齒輪傳動(dòng)。缺點(diǎn)是零件多，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度差。2.凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸置于機(jī)體上部的配氣機(jī)構(gòu)被稱為凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)。與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成相比，減少了推桿，從而減輕了配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，增大了

14、機(jī)構(gòu)的剛度，更適用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。3.凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)圖1-37捷達(dá)王轎車EA113型發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)零件圖1排氣凸輪軸2進(jìn)氣凸輪軸3傳動(dòng)鏈4液壓鏈張緊器5氣缸蓋6排氣門7進(jìn)氣門8凸輪軸帶輪9油封10液力挺柱(二) 凸輪軸的傳動(dòng)方式1.齒輪傳動(dòng)2.鏈傳動(dòng)和同步齒形帶傳動(dòng)1.齒輪傳動(dòng)凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)大多數(shù)采用圓柱正時(shí)齒輪傳動(dòng)。一般由曲軸到凸輪軸只需一對(duì)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，必要時(shí)可加裝中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲和減少磨損，正時(shí)齒輪一般都用斜齒輪并用不同材料制成(曲軸正時(shí)齒輪常用鋼來制造，而凸輪軸正時(shí)齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制成)。2.鏈傳動(dòng)和同步齒形帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)特別適合于凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)，但主要問題是其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動(dòng)。(三)