第8章-汽車(chē)零件發(fā)動(dòng)機(jī)

項(xiàng)目八識(shí)讀汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件圖【技能目標(biāo)】了解汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。掌握汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件圖和裝配圖的識(shí)讀方法。項(xiàng)目八識(shí)讀汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件圖任務(wù)一汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)總成的結(jié)構(gòu)任務(wù)二識(shí)讀活塞零件圖任務(wù)三識(shí)讀連桿零件圖任務(wù)四識(shí)讀曲軸零件圖任務(wù)五識(shí)讀曲軸連桿機(jī)構(gòu)裝配圖1任務(wù)一汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)總成的結(jié)構(gòu)任務(wù)描述結(jié)合圖8-1說(shuō)明汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是由哪些部分組成的？23知識(shí)準(zhǔn)備汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的類型很多，其具體結(jié)構(gòu)原理也不盡相同，但為完成發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)所需的基本構(gòu)造則大同小異，汽油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，柴油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成。如圖8-2所示為一汽奧迪100型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造。4561．曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等零部件組成，如圖8-3所示。其中，機(jī)體組包括氣缸蓋、氣缸墊、氣缸體、曲軸箱、油底殼等，活塞連桿組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等，曲軸飛輪組包括曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、平衡軸等。782．配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)主要由進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪或時(shí)規(guī)鏈（帶）等組成，其作用是將足量的新鮮氣體充入氣缸并及時(shí)地從氣缸排除廢氣，如圖8-4所示。93．燃料供給系如圖8-5所示，汽油直接噴射式汽油機(jī)的燃料供給系統(tǒng)包括汽油箱，汽油泵，汽油濾清器，汽油壓力調(diào)節(jié)器，噴油器，空氣濾清器，空氣流量計(jì)，水溫、進(jìn)氣溫度、曲軸位置、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、車(chē)速、爆震等傳感器，電控單元（ECU），各種執(zhí)行器，進(jìn)排氣歧管，排氣消聲器等部件；柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣歧管、排氣消聲器等組成。10114．潤(rùn)滑系發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系包括機(jī)油泵、集濾器、潤(rùn)滑油道、機(jī)油濾清器、油底殼等機(jī)件，其作用是減小摩擦，降低機(jī)件磨損，并部分冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面，如圖8-6所示。12135．冷卻系發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系分為風(fēng)冷式冷卻系和水冷式冷卻系兩種。風(fēng)冷式冷卻系主要由風(fēng)扇、散熱片等組成；水冷式冷卻系則包括散熱器、風(fēng)扇、水泵、水套等機(jī)件。冷卻系的作用是將多余的熱量散發(fā)到大氣中，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于正常的工作溫度，如圖8-7所示。14156．點(diǎn)火系在所有的發(fā)動(dòng)機(jī)中只有汽油機(jī)才有點(diǎn)火系。它主要由電源、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成，其作用是在壓縮沖程接近結(jié)束時(shí)產(chǎn)生高壓電火花點(diǎn)燃混合氣，如圖8-8所示。16177．啟動(dòng)系啟動(dòng)系主要由啟動(dòng)機(jī)及附屬裝置組成，其作用是在任何溫度下都能使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖8-9所示。18任務(wù)實(shí)施汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)通常分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。其中，汽油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系、點(diǎn)火系和啟動(dòng)系；柴油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系和啟動(dòng)系。19任務(wù)二識(shí)讀活塞零件圖

任務(wù)描述

識(shí)讀如圖8-10所示的活塞零件圖。2021知識(shí)準(zhǔn)備活塞的功用是與氣缸蓋和氣缸壁等共同形成燃燒室，承受氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)作用不同，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分，如圖8-11所示，其中頂部和環(huán)槽部統(tǒng)稱為頭部。22231．頂部活塞的功用是與氣缸蓋和氣缸壁等共同形成燃燒室，承受氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)作用不同，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分，如圖8-11所示，其中頂部和環(huán)槽部統(tǒng)稱為頭部。24252．環(huán)槽部活塞的環(huán)槽部切有3～5道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)。它是活塞的防漏部分，兩環(huán)槽之間稱為環(huán)岸。環(huán)槽的形狀與活塞環(huán)斷面形狀相適應(yīng)，一般為矩形或梯形。靠頂部的環(huán)槽裝壓縮氣環(huán)，一般為2～3道。下面的環(huán)槽裝油環(huán)，一般為1～2道。油環(huán)環(huán)槽的槽底圓周上制有若干貫通的泄油槽或泄油孔，油環(huán)從缸壁上刮下的多余潤(rùn)滑油經(jīng)此流回油底殼。263．裙部活塞的裙部為活塞導(dǎo)向和承受側(cè)壓力，因此既要有一定的長(zhǎng)度，又要有足夠的面積，以保證可靠的導(dǎo)向，防止活塞對(duì)氣缸壁的單位面積壓力過(guò)大，造成油膜破壞，加大磨損。4．活塞銷座活塞銷座是活塞與活塞銷的連接部分，是活塞裙部上部用以安裝活塞銷的厚壁圓筒結(jié)構(gòu)?；钊惺艿臍怏w壓力、慣性力由銷座傳給活塞銷。27任務(wù)實(shí)施①讀標(biāo)題欄。由標(biāo)題欄可知，零件名稱為活塞，材料為45鋼，比例為1∶1。②分析視圖。活塞的零件圖采用主視圖、左視圖和俯視圖來(lái)表達(dá)三個(gè)視圖均采用全剖。③分析形體。連桿零件一般是鑄件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其上有凸臺(tái)、凹坑、螺紋孔、銷孔和成形孔等結(jié)構(gòu)。28④分析尺寸?；钊慵D主要有直徑方向和高度方向的尺寸。直徑方向的尺寸以軸線為基準(zhǔn)，高度方向的尺寸以?2.5孔的軸線為基準(zhǔn)。⑤分析技術(shù)要求?；钊慵嫌信浜详P(guān)系的內(nèi)、外表面的粗糙度值較小，孔的定位尺寸、有配合關(guān)系的孔、軸給出尺寸公差，?12.5孔的軸線對(duì)?52軸的軸線有垂直度和圓柱度要求。29任務(wù)三識(shí)讀連桿零件圖

任務(wù)描述

識(shí)讀如圖8-13所示的連桿零件圖。3031知識(shí)準(zhǔn)備連桿分為大頭、小頭和桿身三部分，如圖8-14所示。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。大頭通常做成分開(kāi)式的，便于安裝，一半為連桿體大頭，一半為連桿蓋，二者一般用螺栓裝合。3233連桿大頭的兩部分用螺栓緊緊固連在一起，但發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，連桿螺栓承受較大的沖擊載荷，會(huì)引起疲勞斷裂，給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)極其嚴(yán)重的后果。所以，連桿螺栓通常用優(yōu)質(zhì)的合金鋼（如40Cr，35CrMo等）來(lái)制作。連桿螺栓只要螺紋精加工和正確擰緊后，不鎖止也不會(huì)松動(dòng)，所以通常可不采用特別的鎖止裝置。如果為了更加可靠，可采用鎖止裝置，如開(kāi)口銷、雙螺母、螺紋表面鍍銅、自鎖螺母和自鎖螺栓等。但任何自鎖件，拆卸幾次以后便會(huì)失去自鎖作用，應(yīng)及時(shí)更換。34按剖分面的方向不同，連桿大頭的開(kāi)口形式可分為平切口和斜切口兩種。如圖8-14（a）所示為平切口連桿大頭，切口的剖分面垂直于連桿軸線。汽油機(jī)連桿大頭尺寸通常都小于氣缸直徑，故多采用平切口，不影響拆裝。如圖8-14（b）所示為斜切口連桿大頭。一些發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大頭直徑較大，為了拆裝時(shí)能從氣缸內(nèi)通過(guò)，必須采用這種形式。剖分面與桿身中心線一般成30°～60°（常用45°）夾角。另外，一些柴油機(jī)斜切口會(huì)配以較好的切口定位，可減輕連桿螺栓的受力。35某些發(fā)動(dòng)機(jī)在連桿大頭與桿身連接處，一般面對(duì)氣缸主承壓面對(duì)應(yīng)著發(fā)動(dòng)機(jī)的左側(cè)，鉆一噴油孔（直徑1～1.5mm）。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)至曲柄銷的油道口與該噴油孔相對(duì)的瞬間（活塞處于上止點(diǎn)附近時(shí)），潤(rùn)滑油噴出，使氣缸壁的承壓面得到潤(rùn)滑。噴油孔正好在上止點(diǎn)附近時(shí)連通，使?jié)櫥涂蓢娚涞綒飧椎拇蟛糠直砻嫔?。某些V形發(fā)動(dòng)機(jī)，成對(duì)連桿的噴油孔相對(duì)，一方面能夠潤(rùn)滑各自所對(duì)的缸壁，另一方面還可以互相噴一部分潤(rùn)滑油而潤(rùn)滑對(duì)方的氣缸壁和活塞銷，有的還有一噴油孔向上噴油，以潤(rùn)滑凸輪軸。36任務(wù)實(shí)施①讀標(biāo)題欄。由標(biāo)題欄可知，零件名稱為連桿，材料為40Cr，比例為1∶1。②分析視圖。連桿零件圖采用主視圖、俯視圖、斷面圖、斜視圖和斜剖五個(gè)視圖來(lái)表達(dá)。主視圖上有三處局部剖，俯視圖采用半剖。③分析形體。連桿零件一般是鑄件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其上有凸臺(tái)、凹坑、螺紋孔、銷孔和成形孔等結(jié)構(gòu)。④分析尺寸。長(zhǎng)寬高方向的主基準(zhǔn)分別為?39H7孔的軸線，?39H7的上、下對(duì)稱面，連桿零件的前、后對(duì)稱面。⑤分析技術(shù)要求。孔的中心距、配合表面注出尺寸公差，配合表面注出表面粗糙度，幾何公差要求有垂直度、平行度、位置度、圓度和同軸度等。37任務(wù)四識(shí)讀曲軸零件圖

任務(wù)描述識(shí)讀如圖8-15所示的曲軸零件圖。3839知識(shí)準(zhǔn)備曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的機(jī)件之一，其主要作用是把活塞連桿組傳來(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，對(duì)外輸出動(dòng)力。另外，曲軸還可驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他各種輔助裝置（如發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、轉(zhuǎn)向油泵等）。曲軸包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等，如圖8-16所示。一個(gè)連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐。4041前端軸是第一道主軸頸之前的部分，通常有鍵槽和螺紋，用來(lái)安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪、啟動(dòng)爪和扭轉(zhuǎn)減振器等。后端軸是最后一道主軸頸之后的部分，一般在其后端有凸緣盤(pán)，用以安裝飛輪。主軸頸是曲軸的支承部分。按曲軸主軸頸的數(shù)目不同，曲軸可分為全支承曲軸和非全支承曲軸兩種。其中，每個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸的為全支承曲軸。全支承曲軸的強(qiáng)度和剛度都比較好，且主軸頸負(fù)荷小，但它比較長(zhǎng)。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的全支承曲軸的主軸頸總數(shù)比氣缸數(shù)多一個(gè)，V形發(fā)動(dòng)機(jī)的全支承曲軸的主軸頸總數(shù)比氣缸數(shù)的一半多一個(gè)。主軸頸數(shù)比連桿軸頸少的為非全支承曲軸。其特點(diǎn)和全支承曲軸的特點(diǎn)相反。42連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，用于安裝連桿大頭。曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形。在曲軸的主軸頸、曲柄、連桿軸頸上鉆有貫通的油路，以使主軸頸內(nèi)的機(jī)油經(jīng)此油路流至連桿軸頸進(jìn)行潤(rùn)滑。平衡重用以平衡連桿大頭、連桿軸頸和曲柄等產(chǎn)生的離心力及其力矩，有時(shí)也平衡活塞連桿組的往復(fù)慣性力及其離心力矩，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并減小曲軸主軸承的負(fù)荷。有的平衡重與曲軸制成一體；有的則單獨(dú)制成零件，再用螺釘固定于曲柄上，形成裝配式平衡重。43任務(wù)實(shí)施①讀標(biāo)題欄。由標(biāo)題欄可知，零件名稱為曲軸，材料為QT900-2，比例為1∶1。②分析視圖。軸類零件主要在車(chē)床或磨床上加工，所以主視圖的軸線水平放置。采用局部視圖表達(dá)兩頂端的中心孔和螺紋孔，可用移出斷面圖表達(dá)曲軸各曲柄的圓弧形狀、連桿軸與回轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置。③分析形體。連桿零件一般是鑄件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其上有凸臺(tái)、凹坑、螺紋孔、銷孔和成形孔等結(jié)構(gòu)。44④分析尺寸。寬度和高度方向的基準(zhǔn)是曲軸的回轉(zhuǎn)中心，長(zhǎng)度方向的基準(zhǔn)是端面。⑤分析技術(shù)要求。曲軸表面有8種表面粗糙度要求，要求最高的是連桿軸表面，其Ra的上限值是0.4