汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及總體構(gòu)造

第一章

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理及總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的分類根本術(shù)語(yǔ)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理和總體構(gòu)造二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理和總體構(gòu)造

第一章汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)類型第一節(jié)概述一、發(fā)動(dòng)機(jī)及其種類概述什么叫發(fā)動(dòng)機(jī)?凡是把某種方式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器各種發(fā)動(dòng)機(jī)因能源不同又可分為風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、水力發(fā)動(dòng)機(jī)和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)等。熱力發(fā)動(dòng)機(jī)——將燃料熄滅所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。因燃料熄滅所處部位不同，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為外燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩大類。燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)外部熄滅的叫外燃機(jī)。如蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)等。燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部熄滅的叫內(nèi)燃機(jī)。如柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)與外燃機(jī)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：熱效率高——增壓柴油機(jī)最高熱效率可達(dá)46％，而蒸汽機(jī)只需11％～16％。功率范圍廣，順應(yīng)性好——最小的不到lkW，最大的可達(dá)35000kW。同一型號(hào)，經(jīng)少量改裝，可順應(yīng)各種不同用途的需求。構(gòu)造緊湊，分量輕，尺寸小。運(yùn)用操作方便，起動(dòng)快——正常情況下，普通的柴油機(jī)或汽油機(jī)能在3-5s時(shí)間內(nèi)起動(dòng)，并能在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而且操作比較輕便。運(yùn)轉(zhuǎn)平安。二、內(nèi)燃機(jī)的分類內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造方式很多，可按以下方法分類：(1)按活塞運(yùn)動(dòng)方式分——往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式二、內(nèi)燃機(jī)的分類(2)按采用的燃料不同分有柴油機(jī)、汽油機(jī)、氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等。(3)按氣缸冷卻方式分——為水冷與風(fēng)冷二、內(nèi)燃機(jī)的分類(4)按完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)的行程數(shù)(沖程)可分為：四沖程式：活塞往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。二沖程式：活塞往復(fù)兩個(gè)行程完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。二、內(nèi)燃機(jī)的分類(5)按進(jìn)氣方式分增壓式：裝有增壓器，空氣經(jīng)過增壓后進(jìn)入氣缸。非增壓式；不裝增壓器，利用活塞的抽吸作用將空氣吸入氣缸·遷延機(jī)和汽車上大部分都采用非增壓式。二、內(nèi)燃機(jī)的分類(6)按發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)可分為單缸與多缸二、內(nèi)燃機(jī)的分類(7)按著火方式分壓燃式：利用氣缸內(nèi)被緊縮的空氣所產(chǎn)生的高溫高壓使燃料自行著火熄滅。柴油機(jī)就屬于這種著火方式點(diǎn)燃式：利用外界熱源(如電火花)點(diǎn)燃燃料，使其著火熄滅。如汽油機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。二、內(nèi)燃機(jī)的分類(8)接用途可分為固定式：用作固定作業(yè)的動(dòng)力，如發(fā)電、排灌、農(nóng)產(chǎn)品加工等作業(yè)。挪動(dòng)式：用作挪動(dòng)機(jī)械的動(dòng)力，如遷延機(jī)和汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。二、內(nèi)燃機(jī)的分類(9)按氣缸陳列方式分有直列式、臥式和V型等。二、內(nèi)燃機(jī)的分類第一節(jié)小結(jié)目前，運(yùn)用最廣、數(shù)量最多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為水冷、四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中汽油機(jī)用于轎車和輕型客、貨車上，而大客車和中、重型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)多為柴油機(jī)。少數(shù)轎車和輕型客、貨車發(fā)動(dòng)機(jī)用柴油機(jī)。以風(fēng)冷或二沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車為數(shù)不多?，F(xiàn)主要用于摩托車和小型動(dòng)力作業(yè)機(jī)械。為滿足汽車加速性能的要求，用增壓的方法提高內(nèi)燃機(jī)的功率。因此，近年來增壓內(nèi)燃機(jī)倍受注重，并得到了積極的開展。第二節(jié)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的根本構(gòu)造及根本術(shù)語(yǔ)根本構(gòu)造簡(jiǎn)介圖1-1它由氣缸蓋1排氣門2進(jìn)氣門3噴油器4(汽油機(jī)為火花塞)氣缸5活塞6連桿8活塞銷7曲軸10曲柄11飛輪12等構(gòu)成根本構(gòu)造簡(jiǎn)介有密閉的任務(wù)腔——周向氣缸、頂缸蓋和氣門、底活塞頂?shù)冉M成。任務(wù)腔容積能變化——活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)〔氣缸內(nèi)外表為圓柱形〕。往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞經(jīng)過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端那么與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。其他——為保證發(fā)動(dòng)機(jī)能正常任務(wù)，需求支撐和散熱缸體及冷卻系、空氣供應(yīng)安裝進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃料供應(yīng)安裝燃料供應(yīng)系、著火安裝電火系、光滑系等。構(gòu)造特點(diǎn)常用的根本名詞術(shù)語(yǔ)與定義任務(wù)循環(huán)任務(wù)循環(huán)——完成進(jìn)氣、緊縮、作功和排氣四個(gè)過程即為一個(gè)任務(wù)循環(huán)。上止點(diǎn)——活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)到最高位置，即活塞頂部間隔曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點(diǎn)TDC(TopDeadCenter)。下止點(diǎn)——活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)到最低位置，即活塞頂部間隔曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點(diǎn)BDC(BottomDeadCenter)。活塞行程——活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)挪動(dòng)的間隔。即上、下止點(diǎn)之間的間隔稱為活塞行程S。對(duì)應(yīng)一個(gè)活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180°常用的根本名詞術(shù)語(yǔ)與定義曲柄半徑曲柄半徑——曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的間隔稱為曲柄半徑R。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即：

S=2R。氣缸任務(wù)容積——活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過的容積，稱為氣缸任務(wù)容積Vh。式中：D－氣缸直徑，單位mm；

S－活塞行程，單位mm；發(fā)動(dòng)機(jī)排量——多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸任務(wù)容積的總和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量Vt。Vt=Vh×i

式中：Vh——?dú)飧兹蝿?wù)容積；

i——?dú)飧讛?shù)目。常用的根本名詞術(shù)語(yǔ)與定義熄滅室容積——活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積。氣缸總?cè)莘e——活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總?cè)莘eVa。顯而易見，氣缸總?cè)莘e就是氣缸任務(wù)容積和熄滅室容積之和，即:Va＝Vc＋Vh常用的根本名詞術(shù)語(yǔ)與定義緊縮比——?dú)飧卓側(cè)莘e與熄滅室容積之比ε〔氣體緊縮前的容積與氣體緊縮后的容積之比〕。意義——表示氣體的緊縮程度，是非常重要的概念。公式：式中：Va－氣缸總?cè)莘e；

Vh－氣缸任務(wù)容積；Vc－熄滅室容積；通常汽油機(jī)的緊縮比為8～12，柴油機(jī)的緊縮比較高，普通為16～24。第三節(jié)內(nèi)燃機(jī)的任務(wù)原理單缸四行(沖)程汽油機(jī)的任務(wù)原理四行程汽油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是按進(jìn)氣行程、緊縮行程、作功行程和排氣行程的順序不斷循環(huán)反復(fù)的進(jìn)展的。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理觀看演示1、進(jìn)氣行程2、緊縮行程3、作功行程4、排氣行程排氣門封鎖進(jìn)氣門開啟四行程汽油機(jī)的任務(wù)原理察看任務(wù)原理并留意與前者的區(qū)別汽油發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)行程的圖示1.進(jìn)氣行程２.緊縮行程３.作功行程4.排氣行程每一行程任務(wù)的詳細(xì)分析如下進(jìn)氣門開,

排氣門關(guān),

活塞自上止點(diǎn)

至下止點(diǎn),

氣缸真空,

吸入混合氣。進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程排氣門封鎖進(jìn)氣門開啟大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為0.074～0.093Mpa，溫度上升至353～403K活塞下行在進(jìn)氣過程中，受空氣濾清器、化油器、進(jìn)氣管道、進(jìn)氣門等阻力影響，進(jìn)氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓，約為0.075～0.09MPa，同時(shí)遭到剩余廢氣和高溫機(jī)件加熱的影響，溫度到達(dá)370～400K。實(shí)踐汽油機(jī)的進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前翻開，并且延遲到下止點(diǎn)之后封鎖，以便吸入更多的可燃混合氣。進(jìn)氣行程進(jìn)氣門關(guān),

排氣門關(guān),

活塞自下止點(diǎn)

至上止點(diǎn),

氣缸混合氣被

緊縮,

氣壓及溫

度增高.緊縮行程活塞從下止點(diǎn)→上止點(diǎn)。進(jìn)氣門和排氣門都封鎖，氣缸內(nèi)成為封鎖容積?？扇蓟旌蠚庠獾骄o縮，壓力和溫度不斷升高，緊縮行程終點(diǎn)可燃混合氣壓力可達(dá)0.6～1.2MPa，溫度可達(dá)600～700K。緊縮行程緊縮行程進(jìn)氣門封鎖排氣門封鎖PVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)緊縮終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)上升至0.6～1.5Mpa，溫度繼續(xù)上升至600～700K。活塞上行緊縮比越大，緊縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度越高，那么熄滅速度越快，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也越大。但緊縮比太高，容易引起爆燃。緊縮行程有利于混合氣的迅速熄滅并可提高內(nèi)燃機(jī)的有效熱效率。汽油機(jī)的緊縮比普通為ε＝8～12。緊縮行程進(jìn)氣門關(guān),

排氣門關(guān),

活塞自上止點(diǎn)

至下止點(diǎn),

氣缸混合氣被

點(diǎn)燃熄滅,

氣壓及溫

度急劇增高.作功行程熄滅過程和膨脹過程進(jìn)氣門和排氣門仍封鎖當(dāng)活塞緊縮行程接近上止點(diǎn)(即點(diǎn)火提早角)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熄滅后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，最高壓力可達(dá)3～5MPa，最高溫度可達(dá)2200～2800K。高溫高壓氣體膨脹，推進(jìn)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)作功。作功行程作功行程進(jìn)氣門封鎖排氣門封鎖PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功中氣缸內(nèi)最高壓強(qiáng)可達(dá)3～5Mpa，最高溫度可達(dá)2200～2800K；作功終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.3～0.5Mpa，溫度下降至1300～1600K?；钊滦薪?jīng)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，其他用于對(duì)外作功。隨著活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)容積添加，氣體壓力和溫度降低，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，作功行程終了。氣體壓力降低到0.3～0.5MPa，氣體溫度降低到1300～1600K。作功行程進(jìn)氣門關(guān),

排氣門開,

活塞自下止點(diǎn)

至上止點(diǎn),

氣缸廢氣排出,

氣壓及溫

度下降。排氣行程廢氣必需從氣缸中排出去以便進(jìn)展下一個(gè)循環(huán)。當(dāng)作功接近終了時(shí)，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍封鎖，先靠廢氣的壓力自在排氣，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)迫排出，活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門封鎖，排氣行程終了。實(shí)踐汽油機(jī)的排氣行程也是排氣門提早翻開，延遲封鎖，目的是能排出更多的廢氣。由于熄滅室容積的存在，不能夠?qū)U氣全部排出氣缸。排氣行程進(jìn)氣門封鎖排氣門翻開PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)剩余廢氣排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.102～0.120Mpa，溫度下降至900～1200Ka活塞上行排氣行程受排氣阻力的影響，排氣終止時(shí)，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為0.105～0.115MPa，溫度約為900～1200K。曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又開場(chǎng)了下一個(gè)新的循環(huán)過程?？梢娝男谐唐蜋C(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、緊縮、作功、排氣四個(gè)行程完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。這期間活塞在上、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。排氣行程實(shí)踐汽油機(jī)氣門早開晚關(guān)——如排氣門都是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)前翻開，上止點(diǎn)后封鎖，以便排除更多的廢氣。汽油機(jī)每完成進(jìn)氣、緊縮、作功、排氣四個(gè)行程即完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。四沖程汽油機(jī)每完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)，活塞往復(fù)四次，曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈(7200)。每沖程占曲軸轉(zhuǎn)角為7200/4沖程=1800小結(jié)分析單缸四行(沖)程柴油機(jī)的任務(wù)原理任務(wù)循環(huán)一樣——四行程柴油機(jī)和四行程汽油機(jī)的任務(wù)過程一樣，每一個(gè)任務(wù)循環(huán)同樣包括進(jìn)氣、緊縮、作功和排氣四個(gè)行程。著火方式不同——由于柴油機(jī)運(yùn)用柴油，粘度大，不易蒸發(fā)，自燃溫度低，故可燃混合氣的構(gòu)成，緊縮比，著火方式，熄滅過程以及氣體溫度壓力的變化都和汽油機(jī)不同。四行程柴油機(jī)任務(wù)原理與汽油機(jī)任務(wù)原理相比，只需一個(gè)行程即作功行程中，柴油機(jī)由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸發(fā)，且自然溫度又較汽油低，所以采用的是緊縮自燃式點(diǎn)火。進(jìn)氣行程緊縮行程作功行程排氣行程新穎空氣四行程柴油機(jī)各行程表示圖開場(chǎng)噴油進(jìn)氣行程在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中，被吸入氣缸的只是純真的空氣。柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小，氣缸殘留廢氣少，溫度較低，故進(jìn)氣行程終了時(shí)，缸內(nèi)氣體壓力較高為0.085～0.095MPa，溫度較低，約為310～340K。緊縮純空氣。在緊縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入熄滅室.柴油和空氣在氣缸內(nèi)構(gòu)成可燃混合氣并著火熄滅。柴油機(jī)緊縮比比汽油機(jī)緊縮比大(普通為16～24)，故緊縮終了時(shí)氣體溫度和壓力比汽油機(jī)高，大大超越柴油的自燃溫度。緊縮終了時(shí)，氣體壓力約為3.5～4.5MPa，氣體溫度約為750～1000K。柴油機(jī)是緊縮后自燃著火的，不需求點(diǎn)火，故柴油機(jī)又稱為壓燃機(jī)。緊縮行程作功行程噴油——在緊縮行程接近終點(diǎn)時(shí)，噴油器以很高的壓力，很小的噴孔直徑，將柴油呈細(xì)霧狀噴出。缸內(nèi)混合——細(xì)微的油滴在缸內(nèi)熾熱的空氣中迅速蒸發(fā)汽化，并借助于空氣的運(yùn)動(dòng)，迅速與空氣混合構(gòu)成可燃混合氣〔汽油機(jī)缸外混合〕。到達(dá)自燃溫度熄滅?；钊堰^上止點(diǎn)，可燃混合氣熄滅膨脹作功，柴油機(jī)熄滅最高壓力比汽油機(jī)高得多，達(dá)6～9MPa，最高溫度達(dá)2000～2500K?；钊较轮裹c(diǎn)，作功行程終了，氣體壓力約為0.2～0.4MPa，溫度約為1200～1500K。柴油機(jī)的排氣行程和汽油機(jī)一樣，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入到大氣中去。排氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓力約為0.105～0.125MPa，氣體溫度約為800～1000K。排氣行程柴油機(jī)與汽油機(jī)比較柴油機(jī)的緊縮比高，熱效率高，燃油耗費(fèi)率低，經(jīng)濟(jì)性好。柴油機(jī)的排氣污染少，排放性能較好。但其主要缺陷是轉(zhuǎn)速低，質(zhì)量大，噪聲大，振動(dòng)大，制造和維修費(fèi)用高。分析和比較汽油機(jī)、柴油機(jī)的任務(wù)異同火花塞噴油器汽油機(jī)、柴油機(jī)的任務(wù)一樣點(diǎn)每個(gè)任務(wù)循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周;每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周;只需作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。

汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無點(diǎn)火系噴油器（壓力低）噴油器（壓力高）汽油機(jī)、柴油機(jī)的任務(wù)不同點(diǎn)思索與練習(xí)：1、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義是什么？2、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類如何？3、什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、熄滅室容積和緊縮比？4、汽油機(jī)和柴油機(jī)在可燃混合氣構(gòu)成方式和點(diǎn)火方式上有何不同？它們?cè)跇?gòu)造上有何區(qū)別？二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理任務(wù)循環(huán)——二行程汽油機(jī)的任務(wù)循環(huán)也是由進(jìn)氣、緊縮、熄滅膨脹、排氣過程組成。區(qū)別——但它是在曲軸旋轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)行程內(nèi)完成的。

因此，二行程發(fā)動(dòng)機(jī)〔two-stroke-engine〕與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理不同，構(gòu)造也不一樣。動(dòng)畫二行程汽油機(jī)的四個(gè)任務(wù)過程曲軸箱換氣式二行程汽油機(jī)，氣缸上有三排孔，利用這三排孔分別在一定時(shí)辰被活塞翻開或封鎖進(jìn)展進(jìn)氣、換氣和排氣的。各任務(wù)過程占曲軸轉(zhuǎn)角小。二行程汽油機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)第一行程緊縮+進(jìn)氣活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，事先已充溢活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被緊縮，新的可燃混合氣又從化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理活塞上行:

上方—緊縮

下方---吸氣

二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理第二行程熄滅作功+排氣活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上方進(jìn)展作功過程和換氣過程，而活塞下方那么進(jìn)展可燃混合氣的預(yù)緊縮。二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理活塞下行(上半程):

上方—作功

下方---預(yù)壓

二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理活塞下行(下半程):

上方—換氣

下方---預(yù)壓

二行程汽油機(jī)的任務(wù)原理二沖程內(nèi)燃機(jī)和四沖程內(nèi)燃機(jī)比較(1)曲軸每轉(zhuǎn)一圈就有一個(gè)作功行程，因此在一樣缸徑、行程和轉(zhuǎn)速時(shí)，在實(shí)際上它的功率為四沖程內(nèi)燃機(jī)的兩倍。(2)也出于以上緣由，它運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，可采用尺寸較小的飛輪。(3)省去了一套配氣機(jī)構(gòu)，使構(gòu)造簡(jiǎn)單。其缺陷是不易將廢氣從氣缸內(nèi)排除干凈，并且在換氣時(shí)減少了有效作功行程。所以實(shí)踐上它的功率只等于四沖程內(nèi)燃機(jī)的1.5—1.6倍并且在換氣時(shí)還有一部分新穎可燃混合氣隨廢氣排出，因此其經(jīng)濟(jì)性較差。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)原理單缸發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)任務(wù)循環(huán)只需一個(gè)沖程作功，其他三個(gè)沖程不作功。即曲軸轉(zhuǎn)兩圈，只需半圈作功，所以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較差，功率越大，平穩(wěn)性就越差。為了使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單缸機(jī)普通都裝有一個(gè)大飛輪。而多缸發(fā)動(dòng)機(jī)作功行程是錯(cuò)開的，按照任務(wù)順序作功，即曲軸轉(zhuǎn)兩圈各缸交替作功，因此，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小。缸數(shù)越多，作功間隔角越小，同時(shí)參與作功的氣缸就越多，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。多缸機(jī)運(yùn)用最多的有四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)和八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是極為復(fù)雜的機(jī)器。但就其總體構(gòu)造而言，卻都是由機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、光滑系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)和有害排放物控制安裝等組成。假設(shè)是汽油機(jī)，還包括點(diǎn)火系統(tǒng)。假設(shè)為增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，那么還應(yīng)有增壓系統(tǒng)。一、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造1-氣缸蓋罩；2-凸輪軸；3-氣缸蓋；4-擺臂；5-氣門間隙自動(dòng)調(diào)理器；6-氣門彈簧；7-進(jìn)氣門；8-排氣門；9-活塞；10-連桿；11-機(jī)體；12-曲軸；13-油底殼；14-機(jī)油泵；15-機(jī)油管；16-集濾器；17-曲軸齒形帶輪；18-張緊輪；19-正時(shí)齒形帶；20-凸輪軸齒形帶輪；21-化油器；22-空氣濾清器1-風(fēng)扇；2-水泵；3-氣缸蓋；4-小循環(huán)水管；5-進(jìn)、排氣支管總成；6-曲軸箱通風(fēng)；7-化油器；8-氣缸蓋出水管；9-搖臂機(jī)構(gòu)；10-空氣緊縮機(jī)皮帶；11-曲軸正時(shí)齒輪；12-凸輪軸正時(shí)齒輪；13-正時(shí)齒輪室蓋及曲軸前油封；14-風(fēng)扇皮帶；15-發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置支架總成；16-發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置軟墊總成；17-機(jī)油泵；18-油底殼；19-活塞、連桿總成；20-機(jī)油泵、分電器總成；21-主軸承蓋；22-曲軸；23-曲軸止推片；24-凸輪軸；25-油底殼襯墊；26-曲軸箱通風(fēng)管；27-缸體；28-后挺桿室蓋；29-曲軸箱通風(fēng)擋油板；30-飛輪殼；31-飛輪；32-發(fā)動(dòng)機(jī)后懸置螺栓、螺母；33-發(fā)動(dòng)機(jī)后懸置軟墊；34-限位板；35-空氣濾清器；36-絕熱墊及襯墊；37-進(jìn)氣管；38-曲軸箱通風(fēng)單向閥；39-閥體；40-單向閥；41-彈簧；42-彎管接頭；43-排氣管；44-放水閥；45-細(xì)濾器；46-出水軟管；47-聯(lián)軸套；48-氣缸套；49-定位銷；50-挺桿室襯墊；51-挺桿室蓋；52-分電器；53-加機(jī)油管和蓋；54-汽油泵；55-機(jī)油粗濾器一汽奧迪100型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)20-凸輪軸前端油封；19-凸輪軸正時(shí)齒輪；18-正時(shí)齒輪上罩蓋；17-氣缸體；16-偏心輪張緊機(jī)構(gòu)；15-正時(shí)皮帶.14-中間軸.13-中間軸正時(shí)齒輪；12-緊縮機(jī)支架；11-正時(shí)齒輪下罩蓋；10-水泵、電機(jī)曲軸皮帶輪；9-緊縮機(jī)曲軸皮帶輪；8-壓緊蓋；7-正時(shí)齒輪擰緊螺栓；6-調(diào)整墊片；5-緊縮機(jī)皮帶；4-曲軸正時(shí)齒輪；3-曲軸前端封油擋板；2-曲軸軸承蓋.1-曲軸；21-凸輪軸罩蓋；22-機(jī)油加油口蓋；23-凸輪軸機(jī)油擋油板；24-凸輪軸軸承蓋；25-排氣門.26-氣門彈簧；27-進(jìn)氣門；28-液壓挺桿總成；29-凸輪軸；30-氣缸密封墊片；31-氣缸蓋；32-火花塞；33-活塞銷；34-曲軸后端封油擋板；35-飛輪齒環(huán)；36-油底殼；37-活塞；38-油標(biāo)尺；39-連桿總成；40-機(jī)油集濾器；41-中間軸軸瓦；42-放油螺塞；43-曲軸主軸瓦汽油機(jī)的組成汽油機(jī)——由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成。即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃油系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)光滑系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)組成柴油機(jī)的組成柴油機(jī)——由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成。即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)燃油系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)光滑系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)組成(1)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)功用——是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)任務(wù)循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。組成——由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛組等組成。任務(wù)原理——作功行程將活塞接受燃?xì)鈮毫Φ闹本€運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、緊縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。(2)配氣機(jī)構(gòu)功用——是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)順序和任務(wù)過程，定時(shí)開啟和封鎖進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。組成——配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，普通由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。(3)燃料供應(yīng)系統(tǒng)功用〔汽油機(jī)〕——根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸。功用〔柴油機(jī)〕——把柴油和空氣分別供入氣缸，在熄滅室內(nèi)構(gòu)成混合氣并熄滅。(4)光滑系統(tǒng)功用——向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件外表保送定量的清潔光滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件外表進(jìn)展清洗和冷卻。組成——由光滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。(5)冷卻系統(tǒng)功用——將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)分發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度形狀下任務(wù)。組成——水冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。(6)點(diǎn)火系統(tǒng)功用——點(diǎn)燃汽油機(jī)氣缸內(nèi)的可燃混合氣。布置——在汽油機(jī)缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入熄滅室內(nèi)?？梢园磿r(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系。組成——點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。(7)起動(dòng)系統(tǒng)定義——曲軸在外力作用下開場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開場(chǎng)自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的安裝，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。分析——要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止形狀過渡到任務(wù)形狀，必需先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，使活塞抑制阻力作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的可燃混合氣能熄滅膨脹作功，發(fā)動(dòng)機(jī)才干自行運(yùn)轉(zhuǎn)，任務(wù)循環(huán)才干自動(dòng)進(jìn)展。組成——起動(dòng)機(jī)、自動(dòng)分別安裝等。兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點(diǎn)火系(汽油機(jī))冷卻系潤(rùn)滑系起動(dòng)系小結(jié)：發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)原理1、四缸直列發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)原理〔1〕桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)〔四缸〕構(gòu)造表示圖四缸發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)過程演示四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)順序表2、六缸直列發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與任務(wù)原理CA6102型汽油機(jī)縱橫剖視圖根本特點(diǎn)是六氣缸、水冷、四沖程汽油機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體為龍門式構(gòu)造，由HT25-47高強(qiáng)度鑄鐵鑄制。氣缸鑲嵌鈮合金鑄鐵干式氣缸套。氣缸蓋是銅鉬合金鑄鐵的整體式構(gòu)造，其上鑲有鉻鎳鑄鐵進(jìn)、排氣門座圈和粉末冶金氣門導(dǎo)管?；钊珊嚬簿тX合金液態(tài)模鍛?；钊斏嫌袌A形凹坑，可借以在較大范圍內(nèi)調(diào)整緊縮比，以順應(yīng)油料變化和高原地域提高緊縮比的需求。曲軸用45號(hào)鋼鍛造。其后端設(shè)有整體式雙刃口橡膠油封。前端裝有扭振減振器。凸輪軸位于曲軸箱內(nèi)，即所謂下置凸輪軸。六缸發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)過程演示六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)過程3、V型發(fā)動(dòng)機(jī)歐寶2．5L轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造圖根本特點(diǎn)該發(fā)動(dòng)機(jī)為六缸、水冷、四沖程、電控汽油放射式汽油機(jī)。氣缸呈V形陳列，氣缸夾角為54°。每缸四氣門，雙上置凸輪軸，倒置桶形液