大眾系統(tǒng)原理

發(fā)動機是汽車的動力源，是將一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能的機器?，F(xiàn)代汽車所應用的發(fā)動機多數(shù)為內(nèi)燃機，但無論是以汽油機為代表的點燃式內(nèi)燃機，還是以柴油機為代表壓燃式內(nèi)燃機，都是將燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，并且通過機械系統(tǒng)進行有效輸出的機器。因此，能量利用與動力輸出成為發(fā)動機的基本原理。也就是發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性問題。隨著科學技術的發(fā)展，人們在獲取所需動力的同時，不斷采用先進的控制技術，以減少發(fā)動機的燃料消耗及對環(huán)境的影響。1發(fā)動機是將燃料與空氣在發(fā)動機內(nèi)部混合、燃燒而產(chǎn)生的熱能,并將其轉(zhuǎn)化為機械能進行動力輸出的機器2按所用燃料分類：汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機按活塞行程分類：四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機按冷卻方式分類：水冷發(fā)動機風冷發(fā)動機按氣缸數(shù)目分類：單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機按氣缸排列分類：單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機按進氣系統(tǒng)分類：自然吸氣式發(fā)動機增壓式發(fā)動機發(fā)動機的分類3發(fā)動機常用基本術語示意圖4發(fā)動機的常用術語上止點：活塞在氣缸內(nèi)做往復直線運動時向上運動到的最高位置。下止點：活塞在氣缸內(nèi)做往復直線運動時向下運動到的最低位置?；钊谐蹋夯钊趦蓚€止點間移動的距離，即上下止點間的距離。燃燒室容積：活塞處于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積。氣缸總?cè)莘e：活塞處于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積。氣缸工作容積：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之差，即活塞在上下止點間運動所掃過的容積。發(fā)動機排量：多缸發(fā)動機各缸工作容積的總和。壓縮比：氣體壓縮前容積與壓縮后容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，表示氣體的壓縮程度。四行程發(fā)動機：曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞上下往復運動四次，完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機。5四沖程發(fā)動機的工作過程：進氣行程壓縮行程燃燒和膨脹排氣行程6進氣行程

隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點向下止點運動。此時，排氣門關閉，進氣門打開，可燃混合氣或純凈空氣進入氣缸。該過程中，由于受空氣濾清器、進氣管、氣門等處的阻力影響，進氣終了時，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓力，同時殘余廢氣和高溫機件加熱的影響，氣體溫度上升。進氣量的多少對發(fā)動機的工況有較大影響。近年來，人們不斷采用各種新技術來提高發(fā)動機的充氣效率。如：廢氣渦輪增壓技術、進氣歧管可變技術、可變配氣相位技術。7壓縮行程

曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，進排氣門關閉，活塞由下止點向上止點運動，氣缸內(nèi)氣體受到壓縮，壓縮氣體的溫度、壓力不斷上升，當活塞到達上止點時壓縮行程結束。壓縮終了時刻的氣體溫度與壓力的大小取決于壓縮比的大小。壓縮比越大，終了時刻氣體的溫度壓力越高。但如果壓縮比太高，容易引起爆燃，造成尖銳的敲缸聲。同時會使發(fā)動機過熱、功率下降、油耗增加以及機件損壞。8燃燒和膨脹行程

燃燒和膨脹行程也稱為作功行程。行程中進排氣門仍然關閉，當活塞運行到上止點附近時，混合氣被點燃或自燃?？扇蓟旌蠚馊紵蠓懦龃罅康臒崾箽飧變?nèi)氣體溫度和壓力急劇上升，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械功。隨活塞向下運動，氣缸容積增加，氣體溫度和壓力下降，當活塞運行到下止點時，作功行程結束。9排氣行程可燃混合氣在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣必須從氣缸內(nèi)排出以便進行下一個工作循環(huán)。當作功接近終了時刻，排氣門打開，進氣門仍然關閉，靠廢氣的壓力先進行自由排氣，活塞到達下止點再向上止點運動時，繼續(xù)把廢氣強制排出到大氣中?；钊竭^上止點后，排氣門關閉，排氣行程結束。為排出更多的氣體，排氣門提前打開。由于燃燒室容積的存在，不可能將廢氣全部排出氣缸。受排氣阻力的影響，排氣終了時，氣體壓力仍高于大氣壓力。10四沖程汽油發(fā)動機工作原理示意圖11四沖程柴油發(fā)動機工作原理示意圖12發(fā)動機的主要性能評價指標：動力性指標：經(jīng)濟性指標：排放性能：有效扭矩(單位：牛頓?米、N?M)有效功率(單位：千瓦、KW)曲軸轉(zhuǎn)速(單位：轉(zhuǎn)/分鐘、r/min)燃油消耗率(單位：克/千瓦?小時、g/KW?h)排放煙度有害氣體(CO、HC、氮氧化合物）排放量噪聲13上下前后（動力輸出端）發(fā)動機的方向14右（排氣管一側(cè)）左（機油濾清器一側(cè)）發(fā)動機的方向15發(fā)動機的基本構造：一機體、二機構、六系統(tǒng)機體組：發(fā)動機中用以承載各種運動部件的零件。例如：缸體曲柄連桿機構：發(fā)動機完成工作循環(huán)，能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。配氣機構：根據(jù)發(fā)動機的工作次序，定時開關進排氣門，實現(xiàn)換氣過程。燃料供給系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動機要求，將一定量的混合氣或燃料送入氣缸。冷卻系統(tǒng)：將發(fā)動機工作產(chǎn)生的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機的適宜工作溫度進排氣系統(tǒng)：新鮮空氣或混合氣進入及廢氣的排出裝置。潤滑系統(tǒng)：輸送潤滑油對運動零件進行清洗、冷卻和潤滑。點火系統(tǒng)：汽油發(fā)動機中，定時產(chǎn)生電火花，點燃混合氣。起動系統(tǒng)：完成發(fā)動機起動過程所需得外力加載裝置。16機體組之缸體17機體組之缸蓋18曲柄連桿機構的功用把燃氣作用在活塞頂上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,對外輸出機械能.曲柄連桿機構的組成活塞連桿組和曲軸飛輪組.

活塞連桿組活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等件組成

曲軸飛輪組曲軸和飛輪等件組成.曲柄連桿機構受力情況氣體作用力、往復慣性力與離心力、摩擦力.曲柄連桿機構簡介19曲柄連桿機構活塞連桿組連桿2002年5月份20曲柄連桿機構活塞連桿組活塞拆裝注意事項21曲柄連桿機構曲軸飛輪組曲軸曲軸轉(zhuǎn)角(度)第一缸第二缸第三缸第四缸0-180作功排氣壓縮進氣180-360排氣進氣作功壓縮360-540進氣壓縮排氣作功540-720壓縮作功進氣排氣曲軸的功用承受連桿傳來的力,并由此造成繞其本身軸線的力矩,然后通過飛輪驅(qū)動汽車傳動系,同時還驅(qū)動配氣機構和其他輔助裝置.曲軸由曲軸前端、若干個曲拐(一個連桿軸徑和它左右兩端的曲柄,以及前后兩個主軸徑)和曲軸后端組成.主軸徑到連桿軸徑鉆有斜油道孔.曲軸形狀和各曲拐的相對位置

取決于缸數(shù),汽缸排列方式和發(fā)火順序.例如我公司生產(chǎn)的R4發(fā)動機,發(fā)火間隔角為720度/4=180度,發(fā)火順序為1-3-4-2,工作循環(huán)表如下表:22飛輪功用作為摩擦離合器的驅(qū)動件；在作功行程儲存部分能量,用以在其它行程克服阻力越過上、下止點，保證曲軸運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和輸出扭矩均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間超載;吸收從傳動系統(tǒng)傳來的波動.曲柄連桿機構曲軸飛輪組飛輪23配氣機構的功用按照發(fā)動機每一氣缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時開啟和關閉進、排氣門,使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)及時進入氣缸,廢氣及時從氣缸排出.配氣機構氣門組和氣門傳動組構成.氣門組包括氣門、氣門座圈、氣門導管、氣門油封、氣門彈簧、彈簧座和鎖片等.氣門傳動組包括挺柱、(搖臂)、凸輪軸、(鏈條、張緊器)、正時齒輪和齒帶等.241

汽油1.1汽油蒸發(fā)性和流動性好,所以采用缸外混合方式.1.2汽油易點燃,所以汽油發(fā)動機采用點燃式.1.3汽油牌號標識其抗爆性(抗自然能力),是指其辛烷值的含量,例如90#汽油,其辛烷值的含量不低于90.1.4汽油熱值(約為44000kj/kg)2柴油(輕柴油)2.1柴油蒸發(fā)性和流動性差,所以采用缸內(nèi)混合方式.2.2柴油易自然,所以柴油發(fā)動機采用壓燃式.2.3柴油牌號標識其流動性,是其凝點的高低,例如-35#柴油,其凝點不高于-35℃.2.4.柴油熱值(比汽油略低約為42500kj/kg)2.5.我國輕柴油(按GB252-87)分為優(yōu)等品、一級品和合格品，每個等級按凝點分為10、0、-10、-20、-35、-50號六個牌號）車用燃料汽油/柴油25環(huán)境溫度與燃油選擇2627汽油發(fā)動機供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機各種不同工況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸,使之在臨近壓縮終了時點火燃燒而膨脹作功.最后將燃燒產(chǎn)物—廢氣排入大氣.汽油發(fā)動機供給系的組成汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、汽油管、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、空氣濾清器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門、進氣管、進氣道、排氣道、排氣歧管、催化器、氧傳感器、排氣管和消聲器等部件.燃油分配管的功用是將燃油均勻、等壓地分配給各個噴油器，并有貯油蓄壓的作用。壓力調(diào)節(jié)器的功用是調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力,使燃油壓力與進氣管壓力差恒定,以利于噴油控制.汽油發(fā)動機供給系統(tǒng)28汽油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)29柴油機供給系：由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置以及廢氣排出裝置組成。燃油供給裝置包括：柴油箱、柴油濾清器、低壓油管、輸油泵、噴油泵、高壓油管、回油管?？諝夤┙o裝置包括：空氣濾清器、進氣管和氣缸內(nèi)的進氣道?；旌蠚庑纬裳b置：燃燒室。廢氣排出裝置：氣缸內(nèi)的排氣道、排氣管及排氣消聲器組成。30油箱

滾輪凸輪盤分配轉(zhuǎn)子出油閥總成高壓泵噴油器葉片式輸油泵柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)一31柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)二燃油分配管32發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)總?cè)莘e為6.3L。防凍劑比例不可超過60%，否則會降低防凍、防腐和冷卻能力。水與防凍防腐劑G11的混合液為綠色，與G12的混合液為紅色，添加劑不能混用。33冷卻系的功用使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi).冷卻系既要防止發(fā)動機過熱,也要防止冬季發(fā)動機過冷.冷起動時快速升溫,達到工作溫度.強制循環(huán)水冷系水泵、散熱器、冷卻風扇、節(jié)溫器、補償罐、水套和其它輔助裝置組成.冷卻液水(軟水)和防凍液(常用乙二醇)按照一定比例混合而成.按1:1混合而成的乙二醇冷卻液其冰點約為-35.5℃,其沸點(在一個標準大氣壓下)約為103℃.冷卻液中還加入防銹劑和泡沫抑制劑,防止銹蝕、腐蝕和水泵葉輪攪動產(chǎn)生氣泡.使用過程中防銹劑和泡沫抑制劑會逐漸消耗,因此要定期更換冷卻液.冷卻液中一般加入著色劑(粉紅、藍綠或黃色）,以便識別.節(jié)溫器控制冷卻液流動路徑的閥門.它根據(jù)冷卻液的溫度高低,打開或關閉冷卻液通向散熱器的通道(大、小循環(huán))，并控制循環(huán)水的流量.我公司采用蠟式節(jié)溫器,特性為:冷卻液溫度達到87℃時開啟,105℃時全開(升程為7mm).

我公司生產(chǎn)的系列轎車,采用閉式冷卻系,系統(tǒng)壓力約為1.3～1.5bar,冷卻液沸點可達120℃以上.34凸輪軸液壓挺柱止回閥旁通閥油壓開關機油壓力閥機油泵濾清器機油冷卻器增壓器發(fā)動機潤滑系統(tǒng)35潤滑系的功用是在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠的潔凈潤滑油輸送到全部運動件的摩擦表面,并在摩擦表面形成油膜,減小摩擦阻力,降低功率消耗,減輕機件磨損.潤滑系組成集濾器、機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、機油壓力開關和潤滑油管道等.潤滑方式

壓力潤滑、飛濺潤滑、重力潤滑.潤滑油的功用潤滑,冷卻,清洗,密封,防銹.潤滑油分類美國工程師協(xié)會(SAE)粘度分類法;美國石油學會(API)使用分類法;我國采用ISO分類法.我公司出廠發(fā)動機加注的機油是SAE5W-4036發(fā)動機點火系功用使火花塞適時產(chǎn)生電火花,點燃缸內(nèi)的可燃混合氣.點火系組成包括火花塞、點火線圈等件.點火循序:R4(1-3-4-2),V6(1-4-3-6-2-5).汽油發(fā)動機點火系統(tǒng)37火花塞擊穿電壓

與火花塞間隙、氣