汽車(chē)基礎(chǔ)知識(shí)-長(zhǎng)安轎車(chē)技術(shù)入門(mén)級(jí)自學(xué)教材

長(zhǎng)安轎車(chē)技術(shù)入門(mén)級(jí)自學(xué)教材

汽車(chē)基礎(chǔ)知識(shí)

目錄

第一章汽車(chē)概述................................................................................4

一、汽車(chē)的基本構(gòu)造.........................................................................4

二、汽車(chē)分類(lèi)...............................................................................5

三、SUVRVMPV介紹......................................................................6

第二章發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)..............................................................................8

一、內(nèi)燃機(jī)的歷史...........................................................................8

二、發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)介紹.....................................................................8

三、四行程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理............................................................9

四、發(fā)動(dòng)機(jī)分類(lèi)............................................................................11

五、發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸編號(hào)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向...........................................................12

第三章發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造.............................................................................13

一、概述..................................................................................13

二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)..........................................................................14

三、配氣機(jī)構(gòu)..............................................................................24

第四章發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)....................................................................29

一、概述....................................................................................29

二、配氣機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)型式.....................................................................29

第五章進(jìn)氣和排氣系統(tǒng).........................................................................32

一、進(jìn)氣系統(tǒng)..............................................................................32

二、排氣系統(tǒng)..............................................................................36

第六章燃油供給系統(tǒng)...........................................................................38

一、概述..................................................................................38

二、電子燃油噴射系統(tǒng).....................................................................39

三、燃油輸送系統(tǒng)..........................................................................42

四、汽油..................................................................................43

五、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)爆震.......................................................................44

第七章.發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)........................................................................45

一、潤(rùn)滑系統(tǒng)概述..........................................................................45

二、機(jī)油更換..............................................................................48

三、潤(rùn)滑油的規(guī)格..........................................................................48

第八章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng).........................................................................50

一、概述....................................................................................50

二、散熱器與散熱器蓋........................................................................50

三、水泵....................................................................................52

四、節(jié)溫器..................................................................................53

五、防凍液..................................................................................54

第九章發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng).........................................................................56

一、點(diǎn)火系統(tǒng)................................................................................56

二、起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)..............................................................................58

三、充電系統(tǒng)................................................................................59

第十章柴油發(fā)動(dòng)機(jī)............................................................................61

一、介紹....................................................................................61

二、四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理.............................................................61

三、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)照表...........................................................62

四、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造...................................................................62

五、柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng).....................................................................63

六、柴油...................................................................................63

七、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)爆震..........................................................................64

八、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)爆震與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的比較...................................................64

第十一章汽車(chē)底盤(pán)與車(chē)身系統(tǒng)介紹..............................................................65

一、底盤(pán)的主要構(gòu)成元件.....................................................................65

二、底盤(pán)技術(shù)參數(shù)............................................................................66

三、車(chē)身類(lèi)型和結(jié)構(gòu)..........................................................................68

第十二章傳動(dòng)系統(tǒng)............................................................................72

一、傳動(dòng)系簡(jiǎn)述..............................................................................72

二、離合器..................................................................................73

三、變速器（FR車(chē)型）/變速驅(qū)動(dòng)橋（FF車(chē)型）................................................74

四、傳動(dòng)軸.................................................................................77

五、主減速器................................................................................78

第十三章懸架系統(tǒng)............................................................................80

一、車(chē)橋....................................................................................80

二、懸架....................................................................................81

第十四章轉(zhuǎn)向系統(tǒng)............................................................................90

一、概述....................................................................................90

二、轉(zhuǎn)向機(jī)..................................................................................90

三.動(dòng)力轉(zhuǎn)向器...............................................................................91

第十五章制動(dòng)系統(tǒng)............................................................................93

一、概述..................................................................................93

二、制動(dòng)類(lèi)型及部件的功能..................................................................93

三、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與新技術(shù)應(yīng)用...........................................................97

四、車(chē)輪和輪胎............................................................................99

第十六章車(chē)身電氣系統(tǒng)........................................................................101

—>汽車(chē)電路組成..........................................................................101

二、汽車(chē)線束..............................................................................102

三、開(kāi)關(guān)和繼電器..........................................................................104

四、基本的汽車(chē)電器系統(tǒng)..................................................................105

五、其他汽車(chē)電器系統(tǒng)介紹.................................................................107

第一章汽車(chē)概述

一、汽車(chē)的基本構(gòu)造

普通一輛車(chē),最少有一萬(wàn)三千個(gè)不同的零件裝配而成，而其中一千五百個(gè)零件是要同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，并且許多

零件都在萬(wàn)分之五寸或更小的公差內(nèi)運(yùn)行。

車(chē)體：現(xiàn)在的轎車(chē)很少具有

轉(zhuǎn)向：汽車(chē)以方向盤(pán)控制行駛方

底盤(pán)，而是在車(chē)體結(jié)構(gòu)上安

電路：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要電源,向，行駛中用于使方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的

裝整輛車(chē)的機(jī)件。車(chē)身鎖金

由一個(gè)12伏特的電瓶供應(yīng)。這力量大約需要五至十公斤，如果

的厚度在0.015至0.035英

個(gè)部分還包括啟動(dòng)馬達(dá)、車(chē)燈、加有輔助機(jī)構(gòu)，可減至一公斤以

寸之間，因此車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雨刮系統(tǒng)、音響和其它裝置等。下。

需有足夠強(qiáng)度，能承受汽車(chē)

行進(jìn)中產(chǎn)生的巨大應(yīng)力。

發(fā)動(dòng)機(jī)：是汽車(chē)的動(dòng)

力來(lái)源，靠燃燒汽油

產(chǎn)生動(dòng)力來(lái)推動(dòng)車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)：介于發(fā)動(dòng)懸掛系統(tǒng)：主要包括彈簧與車(chē)輪：輪胎與制動(dòng)：所有汽車(chē)

輪。不過(guò)只有約四分機(jī)與車(chē)輪之間，包括減震器，行駛時(shí)，系統(tǒng)每分的重量、加速、剎車(chē)和轉(zhuǎn)向力

都由車(chē)輪承受，因此其結(jié)構(gòu)一

之一的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)樽兯傧渑c傳動(dòng)軸等；鐘會(huì)震動(dòng)一千至一千二百次

動(dòng)力，其余的熱能都它將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力左右，有助于減低車(chē)行駛時(shí)定要堅(jiān)固，而為了控制轉(zhuǎn)向就

分散到排氣系統(tǒng)和加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)校后震動(dòng)所造成的不適。要使用輕合金鑄造車(chē)輪，可以

冷卻系統(tǒng)傳到車(chē)輪。提供所需的剛度；制動(dòng)是利用

摩擦產(chǎn)生減低車(chē)速所需的阻

二、汽車(chē)分類(lèi)

（-）按用途分類(lèi)

汽車(chē)有運(yùn)輸汽車(chē)和特種用途汽車(chē)兩大類(lèi)：

1、運(yùn)輸汽車(chē)

（1）轎車(chē)：乘坐2?9個(gè)乘員（包括駕駛員），主要供私人使用。轎車(chē)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量分級(jí)為：

微型轎車(chē)——發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積1L以下。

普通級(jí)轎車(chē)——發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積為L(zhǎng)0~l.6Lo

中級(jí)轎車(chē)——發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積L6?2.5L。

上述三種級(jí)別的轎車(chē)的主要特點(diǎn)是尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，前排座椅是較舒適的乘坐位置，而后排座椅通常

供輔助用。因此，這些轎車(chē)最宜作為車(chē)主自己駕駛的家庭用車(chē)。

中高級(jí)轎車(chē)——發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積為2.5?4L,如德國(guó)奔馳300系列轎車(chē)。

高級(jí)轎車(chē)——發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積為4L以上，如美國(guó)通用汽車(chē)公司的卡迪拉克（CADILLAC）高級(jí)轎車(chē)，美國(guó)

福特汽車(chē)公司的林肯（LINCOLN）高級(jí)轎車(chē)，英國(guó)羅爾斯?羅依斯（ROLLSROYCE）高級(jí)轎車(chē)和德國(guó)奔馳500

系列、560系列高級(jí)轎車(chē)。

上述兩種級(jí)別的轎車(chē)的主要特點(diǎn)是尺寸大、裝備齊全考究、性能優(yōu)良，較舒適的座位設(shè)置在后排。因此，

這些轎車(chē)適于聘任駕駛員的社會(huì)上層人士使用。

（2）客車(chē)：乘坐9個(gè)以上乘員，主要供公共服務(wù)用。按照服務(wù)方式不同，客車(chē)的構(gòu)造亦不同，可分為城市公

共客車(chē)、長(zhǎng)途客車(chē)、團(tuán)體客車(chē)、游覽客車(chē)等類(lèi)型。

客車(chē)可按車(chē)輛長(zhǎng)度分級(jí)：

微型客車(chē)——長(zhǎng)度3.5m以下。

輕型客車(chē)——長(zhǎng)度3.5?7m。

中型客車(chē)——長(zhǎng)度7?10m。

大型客車(chē)----度10?12m。

特大型客車(chē)——包括錢(qián)接式客車(chē)（車(chē)輛長(zhǎng)度大于12m）和雙層客車(chē)（長(zhǎng)度10?12m）兩種。

（3）貨車(chē)：用于運(yùn)載各種貨物，在其駕駛室內(nèi)還可容納2?6個(gè)乘員。由于所運(yùn)載的貨物種類(lèi)繁多，貨車(chē)的

裝載量及車(chē)箱的結(jié)構(gòu)也各有不同，主要分為普通貨車(chē)和專(zhuān)用貨車(chē)兩大類(lèi)型。

貨車(chē)可按其總質(zhì)量分級(jí)：

微型貨車(chē)——總質(zhì)量小于1.8t。

輕型貨車(chē)——總質(zhì)量為L(zhǎng)8?6t。

中型貨車(chē)---總質(zhì)量為6?14t。

重型貨車(chē)——總質(zhì)量大于14t。

（4）牽引汽車(chē)：專(zhuān)門(mén)或主要用于牽引掛車(chē)的汽車(chē)，通常分為半掛牽引汽車(chē)和全掛牽引汽車(chē)等類(lèi)型。半掛牽引

汽車(chē)后部設(shè)有牽引座，用來(lái)牽引和支承半掛車(chē)前端。全掛牽引汽車(chē)本身帶有車(chē)箱，其外形雖與貨車(chē)相似，但

其車(chē)輛長(zhǎng)度和軸距較短，而且尾部設(shè)有拖鉤。牽引汽車(chē)都裝設(shè)有一部分掛車(chē)制動(dòng)裝置及掛車(chē)電氣接線板等。

2、特種用途汽車(chē)

（1）娛樂(lè)汽車(chē)：專(zhuān)供假日娛樂(lè)消遣的汽車(chē)，運(yùn)輸已不是此種汽車(chē)的主要任務(wù)。娛樂(lè)汽車(chē)的例子如旅游汽車(chē)、

爾夫球場(chǎng)專(zhuān)用汽車(chē)、海灘游玩汽車(chē)等。

（2）競(jìng)賽汽車(chē)：是按照特定的競(jìng)賽規(guī)范而設(shè)計(jì)的汽車(chē)。著名的競(jìng)賽規(guī)范有一級(jí)方程式競(jìng)賽、拉力賽等。競(jìng)賽

汽車(chē)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理雖然與其他汽車(chē)大致相同，但其用途卻很特殊。

（3）特種作業(yè)汽車(chē)：是指在汽車(chē)上安裝各種特殊設(shè)備進(jìn)行下列特種作業(yè)的車(chē)輛：如商業(yè)售貨車(chē)、環(huán)衛(wèi)環(huán)保作

業(yè)車(chē)、市政建設(shè)工程作業(yè)車(chē)，農(nóng)牧副漁作業(yè)車(chē)、石油地質(zhì)作業(yè)車(chē)、醫(yī)療救護(hù)車(chē)、公安消防車(chē)、機(jī)場(chǎng)作業(yè)車(chē)等

類(lèi)型。

（二）按動(dòng)力裝置型式分類(lèi)

1、活塞式內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)

根據(jù)其使用的燃料不同，通常分為汽油車(chē)和柴油車(chē)。汽油和柴油在近期內(nèi)仍將是活塞式內(nèi)燃機(jī)的主要燃料,

而各種代用燃料的研究工作也在大力開(kāi)展，例如以丙烷和丁烷為主的液化石油氣，還有甲醇和乙醇以及它們

的衍生產(chǎn)品等等。

活塞式內(nèi)燃機(jī)還可按其活塞的運(yùn)動(dòng)方式分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)等類(lèi)型。

2、電動(dòng)汽車(chē)

其動(dòng)力裝置是直流電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)廢氣排出、不產(chǎn)生污染、噪聲小、能量轉(zhuǎn)換效率高、易實(shí)

現(xiàn)操縱自動(dòng)化。電動(dòng)機(jī)的供能裝置通常是化學(xué)蓄電池。傳統(tǒng)式的鉛蓄電池在重量、充電間隔時(shí)間、壽命、放

電能力等方面還不完全令人滿意，從而限制了電動(dòng)汽車(chē)的大量普及。此外，電動(dòng)機(jī)的供能裝置也可以是太陽(yáng)

能電池，或者是其他形式的電源。

3、燃?xì)廨啓C(jī)汽車(chē)

g活塞式內(nèi)燃機(jī)相比，燃?xì)廨啓C(jī)功率大、質(zhì)量小，轉(zhuǎn)矩特性好，所使用的燃油無(wú)嚴(yán)格限制，但其耗油量大、

噪聲較大，制造成本也較高。

（三）按行駛道路條件分類(lèi)

1、公路用車(chē)

、指主要行駛于公路和城市道路的汽車(chē)。公路用車(chē)的長(zhǎng)度、寬度、高度、單軸負(fù)荷等均受交通法規(guī)的限制。

2、非公路用車(chē)

主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是本身的外廓尺寸、單軸負(fù)荷等參數(shù)超出了法規(guī)限制而不適于公路行駛，只能在礦山、

機(jī)場(chǎng)和工地內(nèi)的無(wú)路地區(qū)或?qū)Ｓ玫缆飞?行駛的汽車(chē)，另一類(lèi)是越野汽車(chē)。

越野汽車(chē)是一種能在復(fù)雜的無(wú)路地面上行駛的高通過(guò)性汽車(chē)。越野汽車(chē)可以是轎車(chē)、客車(chē)，也可以是貨車(chē)

或其他用途的汽車(chē)。常見(jiàn)的輪式越野汽車(chē)都配備越野輪胎并采用全輪驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。

越野汽車(chē)可按總質(zhì)量分級(jí)：

輕型越野汽車(chē)——總質(zhì)量小于5t。

中型越野汽車(chē)——總質(zhì)量5?13t。

重型越野汽車(chē)—總質(zhì)量大于13t。

三、SUVRVMPV介紹

在今天的汽車(chē)市場(chǎng)上，還經(jīng)?？梢钥吹絊UV、RV和MPV等縮寫(xiě)名詞，它們是指什么呢？

SUV的全稱(chēng)是SportUtilityVehicle,即“運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)”。SUV起源于美國(guó)，也是近年在美國(guó)市場(chǎng)最

暢銷(xiāo)的車(chē)種。在美國(guó)，皮卡（Pickup）是很流行的車(chē)輛，受消費(fèi)者的歡迎。在20世紀(jì)80年代，SUV是為迎合年

青白領(lǐng)階層的愛(ài)好而在皮卡底盤(pán)上發(fā)展起來(lái)的一種廂體車(chē)。SUV4輪驅(qū)動(dòng)，一般前懸掛是轎車(chē)型的獨(dú)立懸架，

后懸掛是非獨(dú)立懸架，離地間隙較大，在一定的程度上既有轎車(chē)的舒適性又有越野車(chē)的越野性能；帶有MPV式

的座椅多組合功能，使車(chē)輛既可載人又可載貨，行駛范圍廣。近幾年，SUV向舒適化發(fā)展，?些車(chē)輛具有豪華

轎車(chē)的功能。

RV的全稱(chēng)是RecreationVehicle,中文意思是“休閑車(chē)”。既然有這樣一個(gè)名稱(chēng)，其復(fù)蓋范圍就比較廣，

沒(méi)有嚴(yán)格的范疇。從廣義上講，除了轎車(chē)和跑車(chē)外的輕型乘用車(chē)，都可歸屬于RV,包括SUV也可屬于RV。RV是

以家庭用車(chē)為前提的，它最重要的特點(diǎn)，在于外型上與傳統(tǒng)的三廂式轎車(chē)不一樣，看上去有些RV象兩廂式轎

車(chē)，有些RV象越野車(chē)。有些RV采用轎車(chē)底盤(pán)，在城市及良好公路上行駛，著重于車(chē)廂座椅布置的多樣化組合,

例如本田Stream；有些RV采用微型車(chē)底盤(pán)，體現(xiàn)了?種趣味、實(shí)用與經(jīng)濟(jì)性的結(jié)合，例如鈴木Kei；有些RV則

是SUV一類(lèi)，4輪驅(qū)動(dòng)，可以傲游四方。

MPV的全稱(chēng)是Multi-PurposeVehicle,即多用途車(chē)。它集轎車(chē)、旅行車(chē)和廂式貨車(chē)的功能于一身，車(chē)

內(nèi)每個(gè)座椅都可調(diào)整，并有多種組合的方式，例如可將中排座椅靠背翻下即可變?yōu)樽琅_(tái)，前排座椅可作180度

旋轉(zhuǎn)。這種車(chē)的鄒型由雷諾在1984年推出，取名Espace,受到市場(chǎng)歡迎并被各大車(chē)廠仿效，成為在近十幾年

來(lái)最流行的車(chē)型之一。近年MPV趨向于小型化，又稱(chēng)為S(Small)-MPV,車(chē)長(zhǎng)一般在4.2米—4.3米之間，

車(chē)身緊湊但車(chē)廂空間并不狹窄，座位一般有5-7座。目前國(guó)產(chǎn)MPV有上海別克GL8,S-MPV有海南馬自達(dá)

Premacy。

美日歐三大車(chē)系特點(diǎn)介紹

國(guó)內(nèi)進(jìn)口轎車(chē)中以美日歐三大車(chē)系為主，盡管各國(guó)轎車(chē)向更安全、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的共同目標(biāo)發(fā)展，但

由于各國(guó)的地理環(huán)境和民族文化背景的不同，三大車(chē)系也會(huì)存在著一定的差異，具有各自的特點(diǎn)。

美國(guó)國(guó)土遼闊且大多地勢(shì)平坦，高速公路四通八達(dá)，路面條件好，人們長(zhǎng)途駕車(chē)已是件很平常的事。因

此一般美國(guó)車(chē)馬力大，加速性能較好，底盤(pán)高度適中，輪胎較寬，具有較好的穩(wěn)定性和抓地力，適合平地駕

駛，尤其是寬敞的車(chē)廂是美國(guó)車(chē)的一大特色，車(chē)廂寬敞空間就大，座位就可以做得寬大一些，乘坐起來(lái)沒(méi)有

壓抑感且舒適感好?！叭说纳鼉r(jià)值至高無(wú)上”已經(jīng)深深烙入汽車(chē)設(shè)計(jì)者的思想之中，加上美國(guó)法律面面俱

到，

略有差錯(cuò)就有可能吃官司，因此一些美國(guó)轎車(chē)的鋼板比較厚實(shí)，質(zhì)量重，車(chē)身造型剛勁，安全防御能力強(qiáng)。

車(chē)上的輔助設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)用，少見(jiàn)令人眼花潦亂的一排排控制開(kāi)關(guān)。車(chē)內(nèi)裝飾有濃厚的歐洲風(fēng)格，這與大多數(shù)

美國(guó)人是歐洲后裔有關(guān)，但做工一般沒(méi)有歐洲車(chē)細(xì)膩。

歐洲車(chē)泛指德國(guó)、意大利、法國(guó)和瑞典等國(guó)家生產(chǎn)的轎車(chē)。由于阿爾卑斯山脈縱穿歐洲大陸，丘陵地帶

多，平原少，城鎮(zhèn)星羅棋布。因此歐洲轎車(chē)的底盤(pán)較高，懸掛系統(tǒng)較好，震感少，乘坐舒適。由于要適合丘

陵地帶的需要，歐洲車(chē)操縱性能較好，扭力較大，爬坡快，加速度高，短距離超車(chē)得心應(yīng)手。例如廣州標(biāo)致

505型轎車(chē)雖然耗油大，但它的懸掛系統(tǒng)比許多牌子的轎車(chē)都要好，跑起來(lái)較平穩(wěn)，比較適應(yīng)地處丘陵地帶

的華南地區(qū)使用。歐洲轎車(chē)注重傳統(tǒng)風(fēng)格，車(chē)型設(shè)計(jì)富有藝術(shù)韻味，遠(yuǎn)遠(yuǎn)一看就知道它是屬于哪家的產(chǎn)品了。

日本國(guó)土狹窄，人口密度大且集中于城市，人們善于精打細(xì)算講究效率。日本轎車(chē)的特點(diǎn)是輕巧美觀，

造型新穎，改型快適應(yīng)面廣。日本轎車(chē)鋼板較薄自重較輕，底盤(pán)較低，車(chē)身容積較小，耗油低經(jīng)濟(jì)性好，使

用效率高。車(chē)廂內(nèi)各種設(shè)備齊全，裝飾做工細(xì)膩，操縱性及剎車(chē)性能優(yōu)良，適合城鄉(xiāng)行駛。

第二章發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)

一、內(nèi)燃機(jī)的歷史

1860

法國(guó)人Lenoir制造了第一臺(tái)實(shí)用內(nèi)燃機(jī)。該內(nèi)燃機(jī)由煤氣驅(qū)動(dòng)，效率大約為3虬

1867

在巴黎世界博覽會(huì)上，NicolausAugustOtto和EugenLangen展示了一臺(tái)改進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)，效率約為9%。

1878

NicolausAugustOtto制造出第一臺(tái)根據(jù)壓縮原理工作的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)四行程工作原理工

作。效率增加到大約15%。

1883

GottliebDaimler和WilhelmMaybach研制出第一臺(tái)帶有熱管點(diǎn)火的適于車(chē)用的高速四行程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

1887

RobertBosch研制出用于發(fā)動(dòng)機(jī)的斷電器點(diǎn)火。

1893

WilhelmMaybach發(fā)明噴射化油器。

1897

RudolfDiesel經(jīng)過(guò)4年研發(fā)，將其發(fā)動(dòng)機(jī)投入生產(chǎn)。這種以他的名字命名的發(fā)動(dòng)機(jī)靠高壓空氣工作，借助

于壓縮空氣將輕粗柴油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)。

1897-現(xiàn)在

在這一階段，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、材料和制造工藝得到不斷改善，使得各汽車(chē)公司生產(chǎn)的汽車(chē)更為可靠，效率更高。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)介紹

上止點(diǎn)

活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，通常指活塞上行到最高位置。

下止點(diǎn)

活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，通常指活塞下行到最低位置。

活塞行程(S)

上、下兩止點(diǎn)間的距離(mm)。

曲柄半徑(R)

與連桿下端(即連桿大頭)相連的曲柄銷(xiāo)中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離(mm)。曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，活塞移動(dòng)兩個(gè)行程。

氣缸工作容積(Vh)

活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所讓出的空間容積(L)。

V=nD2/(4X106)S(L)

式中：D—?dú)飧字睆?mm)o

發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)

發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和(L)。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)為i,則V=Vi(L)i.h

燃燒室容積（VC）

活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積（L）。

氣缸總?cè)莘e（Va）

活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱(chēng)為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積和，即Va=Vh+Vc

壓縮比（e）

氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即e=Va/Vc=（Vh+Vc）/Vc=1+Vh/Vc

它表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓

力和溫度就越高。?般車(chē)用汽油機(jī)的壓縮比為6?10,柴油機(jī)的壓縮比為15?22。

b)c)d)

發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)示意圖

發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)

在氣缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一系列連續(xù)過(guò)程（進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣）

稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)

活塞往復(fù)兩個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的稱(chēng)為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)

活塞往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)的稱(chēng)為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

三、四行程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種內(nèi)燃機(jī)。它將汽油含有的熱能轉(zhuǎn)換成推動(dòng)汽車(chē)所需的機(jī)械能。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將空氣燃料混合氣吸入、壓縮、燃

燒和排出。多數(shù)汽車(chē)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)都是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。就是說(shuō)，需要活塞進(jìn)行4個(gè)行程和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈來(lái)完

成一個(gè)全工作循環(huán)。

工作循環(huán)的四個(gè)行程

第一行程：吸入新鮮的燃料和空氣混合氣

第二行程：壓縮燃料和空氣混合氣

第三行程：做功行程（燃燒燃料和空氣混合氣）

第四行程：排出燃燒氣體

活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)曲柄傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲柄傳動(dòng)裝置由下列部件組成：活塞、連桿和曲

軸?；钊跉飧變?nèi)的四個(gè)行程，只有一個(gè)（燃燒行程）產(chǎn)生動(dòng)能。其他行程只是為氣缸的下一個(gè)燃燒行程做

準(zhǔn)備。這些行程有時(shí)被稱(chēng)為空行程。

曲軸的第一圈

1.進(jìn)氣行程：

活塞從其上止點(diǎn)（TDC）向下止點(diǎn)（BDC）運(yùn)動(dòng)。這會(huì)在氣缸內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)真空，將可燃混合氣通過(guò)打開(kāi)的

進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。

2.壓縮行程：

活塞從下止點(diǎn)移向上止點(diǎn)。由于兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉了，所以氣缸內(nèi)的燃料和空氣混合氣被壓縮。

A發(fā)動(dòng)機(jī)處于進(jìn)氣行程

B發(fā)動(dòng)機(jī)處于壓縮行程

1進(jìn)氣門(mén)

2排氣門(mén)

3上止點(diǎn)（TDC）

4下止點(diǎn)（BDC）

曲軸的第二圈

3.做功行程：

兩個(gè)氣門(mén)關(guān)閉。壓縮混合氣被火花塞發(fā)出的點(diǎn)火火花點(diǎn)燃。燃燒產(chǎn)生的氣體增加了壓強(qiáng)，將活塞從上止

點(diǎn)推向下止點(diǎn)。

由于燃燒過(guò)程需要一定的時(shí)間，所以空氣與燃料的混合汽是在活塞到達(dá)（壓縮行程）上止點(diǎn)之前的0°

和40°之間開(kāi)始被點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)燃。

4.排氣行程：

活塞從下止點(diǎn)移向上止點(diǎn)?；钊麑U氣通過(guò)打開(kāi)的排氣門(mén)強(qiáng)行排出氣缸。至此，整個(gè)四行程工作循環(huán)結(jié)

束。

A發(fā)動(dòng)機(jī)處于做功行程

B發(fā)動(dòng)機(jī)處于排氣行程

1進(jìn)氣門(mén)

2排氣門(mén)

3上止點(diǎn)（TDC）

4下止點(diǎn)（BDC）

四、發(fā)動(dòng)機(jī)分類(lèi)

內(nèi)燃汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)分為不同的類(lèi)別，常見(jiàn)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)有:

氣缸排列

點(diǎn)火型式

混合氣構(gòu)成

冷卻方法

基本動(dòng)作

配氣機(jī)構(gòu)型式

氣缸充氣方法

燃料類(lèi)型

發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)氣缸排列分類(lèi)：

-1直列式發(fā)動(dòng)機(jī)

-2V形發(fā)動(dòng)機(jī)

-3臥式對(duì)置氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按點(diǎn)火型式分類(lèi)

-火花塞點(diǎn)火的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

-壓燃的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按混合氣構(gòu)成分類(lèi)

-化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)

-燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按冷卻方法分類(lèi)

-水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)

-風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按基本運(yùn)動(dòng)分類(lèi)

-往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

-轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)配氣機(jī)構(gòu)型式分類(lèi)

-頂置氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)

-頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按氣缸充氣方法分類(lèi)

-自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)

-增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)按燃料類(lèi)型分類(lèi)

-汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

-柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

-燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)

-多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

五、發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸編號(hào)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向

A直列式發(fā)動(dòng)機(jī)

BV形發(fā)動(dòng)機(jī)

C功率輸出端

氣缸編號(hào)

發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸是按標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)依次編號(hào)。第一缸通常位于發(fā)動(dòng)機(jī)的前端。然后氣續(xù)編號(hào)至發(fā)動(dòng)機(jī)后端（功

率輸出端）。

對(duì)于雙缸排發(fā)動(dòng)機(jī)（V形發(fā)動(dòng)機(jī)），連續(xù)編號(hào)從左側(cè)缸排（從發(fā)動(dòng)機(jī)前端看）的第一缸開(kāi)始。但是也有

其他的公司采用順時(shí)針編號(hào)，或者采用交錯(cuò)編號(hào)。

發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)τ诠β瘦敵龆藖?lái)說(shuō)分為逆時(shí)針和順時(shí)針（此處所示為順時(shí)針）。多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

第三章發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造

一、概述

汽油機(jī)通常由二大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)組成；柴油機(jī)由二大機(jī)構(gòu)、四大系統(tǒng)（較汽油機(jī)少點(diǎn)火系）組成。下面以汽

油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造：

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)是：

曲柄連桿機(jī)構(gòu)

主要由缸蓋、缸體、油底殼、活塞、連桿、曲軸及飛輪等組成。其作用是實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換。

配氣機(jī)構(gòu)

主要由進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪等組成。其作用是適時(shí)開(kāi)關(guān)進(jìn)、

排氣門(mén)，以便可燃混合氣能及時(shí)進(jìn)入氣缸、廢氣能及時(shí)從缸內(nèi)排出。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的五大系統(tǒng)是：

燃料供給系

主要由汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、噴油器、空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、排氣消聲器等組成。其

作用是將汽油和空氣混合成一定數(shù)量和一定濃度的混合氣供入氣缸，并將著火燃燒后的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。

點(diǎn)火系

主要由蓄電池、點(diǎn)火線圈、火花塞、傳感器等組成。其作用是使火花塞適時(shí)產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃缸內(nèi)的可

燃混合氣。

冷卻系

城要由水泵、散熱器、水套、風(fēng)扇、節(jié)溫器等組成。其作用是把受熱機(jī)件感受的多余熱量散發(fā)到大氣中

去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常溫度下工作。

潤(rùn)滑系

主要由機(jī)油泵、集濾器、潤(rùn)滑油道、機(jī)油粗濾器、機(jī)油細(xì)濾器等組成。其主要功用是將機(jī)油送到各摩擦

副間，以減少它們之間的摩擦與磨損。

起動(dòng)系

主要由起動(dòng)機(jī)等部件組成。其功用是起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

二、曲柄連桿機(jī)構(gòu)

功用:

將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。

組成：

機(jī)體組

如圖所示：由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、

氣缸蓋和氣缸墊等部件組成。

活塞連桿組

如圖所示：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿運(yùn)動(dòng)件組成。

曲軸飛輪組

如圖所示：由曲軸、飛輪等組成。

氣缸

氣缸與缸蓋一起構(gòu)成燃燒室。氣缸的作用是引導(dǎo)活塞和散發(fā)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的多余熱量。

氣缸體有多種型式。有單缸缸體和多缸缸體。另外，還分為風(fēng)冷式和液冷式氣缸?，F(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣

缸體大部分都使用液冷式。

單缸（風(fēng)冷式）

多缸氣缸體（液冷式）

氣缸體由灰鑄鐵或輕合金鑄成。氣缸體鑄成后，使用精細(xì)的切削工具和拓磨機(jī)來(lái)加工缸孔表面。如果氣

缸孔表面損壞，通?？梢灾匦逻M(jìn)行機(jī)加工。

有的氣缸體中壓入缸套作為氣缸的內(nèi)壁。輕合金氣缸體通常加裝缸套，因?yàn)檩p合金不夠堅(jiān)硬，經(jīng)不起活

塞上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)荷。

氣缸套

氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成,

這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了好材料。

氣缸套型式（如圖所示）

干式缸套

定義：外表面不直接與冷卻水接觸。

特點(diǎn)：

1）厚度較?。╨mm~3mni）；

2）與剛體孔過(guò)盈配合；

3）不易漏水漏氣。

濕式缸套

定義：其外表面直接與冷卻水接觸。

特點(diǎn)：

1）壁厚較厚（5mm?9mm）；

2）散熱效果好：

3）易漏水漏氣；1nxie；r水分；3ntie；4-修膠銀封畫(huà)

A卜一支承的封帶；BI支承/封帶；CAlfSd:緣平胤

曲軸箱的型式（如圖所示）

平分式

定義：主軸承座孔中心線位于曲軸箱分開(kāi)面上。

特點(diǎn)：剛度小，前后端呈半圓形，與油底殼接合面的密封

較困難。

應(yīng)用：中小型發(fā)動(dòng)機(jī)。

龍門(mén)式

定義：主軸承座孔中心線高于曲軸箱分開(kāi)面。

特點(diǎn)：剛度較大，油底殼前后端為一平面，密封簡(jiǎn)單可靠。

應(yīng)用：大中型發(fā)動(dòng)機(jī)。a）平分式b）龍門(mén)式c）隧道式

隧道式

定義：主軸承座孔不分開(kāi)

特點(diǎn)：剛度最大，主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動(dòng)軸承。

應(yīng)用：負(fù)荷較大的柴油機(jī)

油底殼

貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱

構(gòu)造（如圖所示）

（1）用薄鋼板沖壓而成。

（2）內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車(chē)振動(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較

大的波動(dòng)。

（3）最低處有放油塞。

（4）曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。

氣缸蓋

氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門(mén)島、氣門(mén)進(jìn)排氣門(mén)座、

火花塞孔（汽油機(jī)）火噴油器座孔。

燃燒室

叁形燃燒室：其特點(diǎn)為

1）氣門(mén)平行于氣缸軸線；

2）有擠氣一冷機(jī)面，可形成擠氣渦流；

盆的形狀狹窄，氣門(mén)尺寸受限，換氣質(zhì)量較差。燃燒速度較低，CO和HC排放較高而NO的排放較低。

楔形燃燒室：其特點(diǎn)為

1）氣門(mén)斜置，氣流導(dǎo)流較好，充氣效率高；

2）有擠氣一冷激面，可形成擠氣渦流；

3）燃燒速度較快，CO和HC排放較低而NO的排放稍高。

半球形燃燒室：其特點(diǎn)為

1）氣門(mén)成橫向V形排列，因此氣門(mén)頭部直徑可以做得較大，換氣好；

2）火花塞位于燃燒室的中部火焰行程短，燃燒速度最高，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好。是高速發(fā)動(dòng)機(jī)常用的燃燒室;

3）CO和HC排放最少，而NO的排放較高。

a）楔型燃燒室b）盆型燃燒室c）半球型燃燒室

氣缸墊

氣缸墊在氣缸蓋和氣缸體之間構(gòu)成氣密和水密接

合，并能夠彌補(bǔ)接合面上任何微小的凹凸不平。因此,

氣缸墊必須用具有一定柔性的材料制造。

構(gòu)造（如圖所示）

（1）金屬一石棉墊：（見(jiàn)圖a、b）外包銅皮和

鋼片，且在缸口、水孔、油道口周?chē)磉吋訌?qiáng)，內(nèi)填

石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以堅(jiān)強(qiáng)導(dǎo)熱）。

（2）金屬骨架一石棉墊：以編織的鋼絲網(wǎng)（圖c）

或有子L鋼板（圖e）為骨架，外覆石棉，只在缸口、

水子L、油道口處用金屬片包邊。

（3）純金屬墊：（見(jiàn)圖e）由單層或多層金屬片

（銅、鋁或低碳鋼）制成，用于某些強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。

a>.b>.c).

缸蓋螺栓

缸蓋螺栓將缸蓋緊緊固定在缸體匕有兩種缸蓋螺柱：普通螺栓和扭力屈服螺栓。

普通螺栓是用拉力扳手分步逐漸加大扭矩?cái)Q緊。

扭力屈服螺栓也是分步逐漸加大扭矩?cái)Q緊。然而，最后一步是要將螺栓擰至用量角器預(yù)定的,個(gè)角度。

此步驟使螺紋略微變形，形成更大的保持力。

由于缸蓋螺栓的螺紋在緊固過(guò)程中產(chǎn)生變形，因此扭力屈服螺栓只有在維修資料規(guī)定可以重復(fù)使用時(shí)才

能重復(fù)使用。

用扭力屈服螺栓緊固的氣缸蓋

1扭力屈服螺栓

2氣缸蓋

3氣缸體

4氣缸墊

活塞連桿組

活塞連桿組由活塞、連桿、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿等組成。

活塞

活塞與活塞環(huán)在燃燒室和曲軸箱之間構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)密封。在做功行程中，活塞必須通過(guò)連桿將燃燒氣體

的壓力傳給曲軸。它必須能夠經(jīng)受并排走燃燒產(chǎn)生的高溫。熱膨脹不能過(guò)大，否則會(huì)粘滯在缸孔里（活塞咬

死）。

活塞的構(gòu)造

活塞的不同部位起的作用不同。這些部位包括：火力岸、活塞頂、活塞銷(xiāo)孔、活塞裙部和活塞環(huán)區(qū)。

活塞的頂部稱(chēng)為活塞頂?；钊敵洚?dāng)燃燒室的底部，承受很高的溫度和壓力。

在活塞環(huán)區(qū)，各種活塞環(huán)可以確?；钊蜌飧妆谥g有良好的密封?；钊h(huán)應(yīng)能阻止燃燒氣體進(jìn)入曲軸

箱，同時(shí)阻止機(jī)油進(jìn)入燃燒室?；钊h(huán)區(qū)上方的邊緣可達(dá)到很高的溫度，所以稱(chēng)為火力岸。活塞裙部在缸孔

中引導(dǎo)活塞?；钊N(xiāo)孔用于固定連接活塞與連桿的活塞銷(xiāo)?；钊N(xiāo)由卡環(huán)固定在活塞內(nèi)或通過(guò)冷縮安裝法裝

入連桿的小端孔中。

寒

特性

活的

火

力

1岸

活

2塞

頂

塞

活

3孔

銷(xiāo)

稱(chēng)

4公

徑

直

部

5裙

區(qū)

環(huán)

塞

6活

活塞的類(lèi)型

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞通常由鋁合金制成，可以采用鑄造或沖壓加工。

單一金屬全裙式活塞

有些活塞通過(guò)嵌入鋼帶或支撐來(lái)控制熱膨脹，有的通過(guò)活塞中預(yù)先設(shè)計(jì)的縫隙控制熱膨脹的大小。在負(fù)

荷特別高的區(qū)域，還可以采用特殊鑄鐵制成的?體化部件進(jìn)行加強(qiáng)。有的活塞還帶有冷卻油道，可以通過(guò)機(jī)

油噴嘴對(duì)活塞頂噴射機(jī)油進(jìn)行冷卻。

帶有橫向縫隙的抗熱變形活塞

1整體鑄造鋼支撐

2橫向縫隙

作用于活塞的力

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在做功行程中，作用于活塞頂?shù)娜紵龎毫梢愿哌_(dá)60巴。在這么大的負(fù)荷下，活塞被壓向與

曲樹(shù)相對(duì)的氣缸壁，這種情況會(huì)使活塞的單側(cè)過(guò)度磨損。這意味著活塞在壓縮行程中不僅僅要承受燃燒壓力

產(chǎn)生的沖擊，還要承受氣缸的負(fù)載側(cè)的壓力。

為了抵消這種作用，將活塞銷(xiāo)的軸線從活塞中心向處于大負(fù)載的一側(cè)略微偏移（約活塞直徑的1%-2%）,稱(chēng)

為活塞銷(xiāo)偏置。

作用于帶偏置活塞銷(xiāo)活塞上的

1活塞銷(xiāo)軸線

2活塞銷(xiāo)偏置

3活塞軸線

4處于壓縮負(fù)載下的活塞側(cè)

活塞上的熱負(fù)載

發(fā)動(dòng)笳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞裙部的溫度可達(dá)到150C,活塞頂則高達(dá)350℃。這種不均勻的受熱也會(huì)導(dǎo)致活塞熱

膨脹的不均勻，如果不采取應(yīng)對(duì)措施，將導(dǎo)致活塞在氣缸中卡滯。

活塞是按正常工作溫度下為圓柱形設(shè)計(jì)的。為了補(bǔ)償活塞各點(diǎn)熱膨脹的差異，常溫下活塞的截面被設(shè)計(jì)

成橢圓形，與活塞銷(xiāo)軸線垂直的直徑較大。

另外，在常溫下活塞由下向上略帶錐度，以平衡活塞頂部位較大的熱膨脹。

活塞冷態(tài)時(shí)的形狀

1活塞頂直徑

2活塞裙部下端直徑

3活塞銷(xiāo)方向直徑

4垂直于活塞銷(xiāo)的直徑

活塞環(huán)

活塞與氣缸壁之間存在微小的間隙，以允許工作的熱膨脹。由于這個(gè)間隙的存在，必須使用氣環(huán)來(lái)防

止壓縮的可燃混合氣和/或高壓燃燒廢氣從燃燒室泄漏到缸體的下部。油環(huán)用來(lái)控制氣缸壁上的潤(rùn)滑油（油膜

厚度）。這些活塞環(huán)的另一個(gè)重要功能是通過(guò)把熱量傳導(dǎo)到氣缸壁來(lái)起到冷卻活塞的作用。因此，活塞環(huán)必

須與氣缸壁緊密貼合，所以，活塞環(huán)設(shè)計(jì)成具有向外擴(kuò)張的能力（張緊力）。

有兩種類(lèi)型的活塞環(huán)：靠近活塞頂部的兩道活塞環(huán)稱(chēng)為壓縮環(huán)或氣環(huán)，它們的目的是為燃燒室提供最大

的氣密密封。下部的活塞環(huán)為油環(huán)，油環(huán)的作用是阻止機(jī)油進(jìn)入燃燒室。

壓縮環(huán)有各種型式，其中包括矩形環(huán)（易于制造）及內(nèi)倒角環(huán)和俳面環(huán)（由于二者與氣缸壁的接觸面積

小，磨得較快，所以可以縮短磨合期）。其他種類(lèi)的壓縮環(huán)還有梯形環(huán)（不卡在槽內(nèi)）、『形環(huán)（接觸壓力

隨燃燒壓力增加而加大）和階梯環(huán)（具有額外的刮油作用）。還有各種型式的油環(huán)，包括帶槽油環(huán)（帶通向

環(huán)槽的油道）和帶有各種撐簧的油環(huán)。

活塞環(huán)由鑄鐵或高質(zhì)合金鋼制成。它們可通過(guò)鍍硬銘來(lái)提高抗腐蝕能力和耐磨性。

各種活塞環(huán)

r

^

矩形環(huán)n內(nèi)倒角環(huán)

?=□錐面環(huán)梯形環(huán)

?E\L形環(huán)階梯環(huán)

帶槽油環(huán)帶撐黃的油環(huán)

帶螺旋形撐簧的油環(huán)

ST/205/30

連桿

連桿連接活塞與曲軸，因此，它會(huì)受到極其劇烈的反復(fù)拉伸、壓縮和變形載荷。連桿的雙T字形截面使

其具有所需的剛性。

連桿通常采用鋼材鍛造并經(jīng)熱處理制成。小型發(fā)動(dòng)機(jī)還可能使用高強(qiáng)度鋁合金連桿。

連桿主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)抗彎的柄身，柄身的兩端分別連接活塞銷(xiāo)和曲軸，與活塞銷(xiāo)連接的一端孔徑較小，

稱(chēng)為連桿小端；另一端則稱(chēng)為大端，連桿大端裝有可在曲軸軸頸上轉(zhuǎn)動(dòng)的軸瓦。

連桿和軸承

H目

小端孔活塞銷(xiāo)襯套

網(wǎng)@

潤(rùn)滑油孔扭力屈服螺栓

目@

@連桿桿身w大1，4.而UJ

軸瓦軸承蓋

曲軸

曲軸的主要作用是將連桿的直線作用力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩。

曲軸還可用來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵、燃料泵、發(fā)電機(jī)、配氣機(jī)構(gòu)和分電器及水泵和其他輔助設(shè)備。

曲軸裝于氣缸體的曲軸箱中。在很大程度上，發(fā)動(dòng)機(jī)的型式和氣缸數(shù)決定曲軸的形狀和軸承數(shù)。曲軸軸

頸排在一條軸線上。它們用來(lái)支撐曲軸箱中的曲軸。

固定連桿的曲柄銷(xiāo)（曲軸軸頸）位于曲軸的四周。根據(jù)氣缸數(shù)和點(diǎn)火次序排列。

發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)通過(guò)機(jī)油孔向連桿大端軸承提供機(jī)油。

曲軸分整體式和組合式。轎車(chē)用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用整體式曲軸。

曲軸會(huì)受到各種各樣的力?；钊牧Ξa(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷。內(nèi)燃機(jī)工作產(chǎn)生的力通過(guò)活塞不均勻地傳給

曲軸。由此產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，極端情況下還會(huì)損壞曲軸。因此，曲軸必須經(jīng)過(guò)精心

平衡。這可通過(guò)去掉配重上的一些材料（鉆平衡孔）來(lái)達(dá)到平衡。

曲軸

0曲柄軸頸曲柄

i主軸頸配重

B平衡孔潤(rùn)滑油孔

發(fā)動(dòng)機(jī)后部被螺栓固定在曲軸上的飛輪也有助于發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)減振器也有助于減小前端的扭轉(zhuǎn)

振動(dòng)。制造曲軸的材料可以是球墨鑄鐵或輅帆鋁合金鋼，經(jīng)鑄造或鍛造和熱處理制成。鍛造使曲軸材料中形

成完整的纖維形態(tài)。這可增加曲軸的強(qiáng)度。曲柄軸頸和主軸頸軸承的表面經(jīng)過(guò)表面硬化和研磨。

曲第

曲軸由其軸承支撐和導(dǎo)向。曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力必須應(yīng)盡可能小。

曲軸軸承是帶多鍍層的分開(kāi)式軸瓦。其中一個(gè)軸瓦還必須阻止曲軸軸向移動(dòng)。該軸承稱(chēng)為止推軸承。軸

瓦與曲軸之間的間