§2—1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理及總體構(gòu)造學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。 2.掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造。發(fā)動(dòng)機(jī)是將其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。一、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類1．按照燃料不同分類按照所使用燃料的不同分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為汽油機(jī)，使用柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為柴油機(jī)。按照燃料不同分類2．按照一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)分類在氣缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程稱為工作循環(huán)。按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)（沖程數(shù)）分為四沖程內(nèi)燃機(jī)和二沖程內(nèi)燃機(jī)。按照一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)分類3．按照冷卻方式分類按照冷卻方式不同分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。按照冷卻方式分類4.按照氣缸數(shù)分類按照氣缸數(shù)目不同分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。按照氣缸數(shù)分類5.按照氣缸排列方式分類按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。按照氣缸排列方式分類直列V型對(duì)置6.按照進(jìn)氣方式分類按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓)發(fā)動(dòng)機(jī)。二、發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語1．上止點(diǎn)活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處時(shí)，活塞頂面所對(duì)應(yīng)的位置稱為上止點(diǎn)，即活塞頂部上行到最高點(diǎn)的位置。此時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度為零。2．下止點(diǎn)活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處時(shí)，活塞頂面所對(duì)應(yīng)的位置稱為下止點(diǎn)，即活塞頂部下行到最低點(diǎn)的位置。此時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度為零。3．活塞行程S（mm）活塞由一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)止點(diǎn)的距離稱為活塞行程，用S表示。4．曲柄半徑R（mm）曲軸上曲柄銷的中心線(連桿軸頸軸線)到曲軸回轉(zhuǎn)中心線(主軸頸軸線)的距離稱為曲柄半徑，用R表示?；钊谐痰扔趦杀兜那霃剑碨＝2R。

三、單缸四沖程汽油機(jī)的基本工作原理單缸四沖程汽油機(jī)的基本工作原理四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)行程，即進(jìn)氣行程→壓縮行程→做功行程→排氣行程。曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞上下往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)。1.進(jìn)氣行程活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開。進(jìn)氣過程開始，活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力減小，當(dāng)壓力低于大氣壓時(shí)，在氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空吸力，空氣和汽油的混合氣體通過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸，在氣缸內(nèi)進(jìn)一步形成混合氣。2.壓縮行程曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮行程結(jié)束。3.作功行程當(dāng)活塞位于壓縮行程接近上止點(diǎn)位置時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，高溫高壓氣體膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械功。4.排氣行程當(dāng)作功接近終了時(shí)，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進(jìn)行自由排氣，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)制排出到大氣中去，活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。四、單缸四沖程柴油機(jī)的基本工作原理四沖程柴油機(jī)的活塞、曲軸的運(yùn)動(dòng)與汽油機(jī)相同，但工作循環(huán)有所不同。四行程柴油機(jī)的工作原理a)進(jìn)氣行程b)壓縮行程c)做功行程d)排氣行程五、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)有多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的氣缸，共用一個(gè)缸體，共用一根曲軸，曲軸上曲拐布置使各缸做功行程均勻布置在曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率符合使用要求，且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（發(fā)火次序：1—2—4—3）曲軸轉(zhuǎn)角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0～180作功壓縮排氣進(jìn)氣180～360排氣作功進(jìn)氣壓縮360～540進(jìn)氣排氣壓縮作功540～720壓縮進(jìn)氣作功排氣四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)六、發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造四沖程汽油機(jī)由安裝在一個(gè)機(jī)體上的兩大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)組成。四沖程柴油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)、四大系統(tǒng)組成（與汽油機(jī)相比無點(diǎn)火系）。名稱功用主要部件曲柄連桿機(jī)構(gòu)將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力氣缸體—曲軸箱、活塞、連桿、曲軸、飛輪等配氣機(jī)構(gòu)定時(shí)開、閉氣門，使可燃混合氣或空氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸排出廢氣。進(jìn)氣門、排氣門、氣門彈簧、挺柱、推桿、搖臂、凸輪軸、以及凸輪軸正時(shí)齒輪等燃料供給系按照發(fā)動(dòng)機(jī)要求，定時(shí)、定量供給所需要的燃料，并將燃燒后的廢氣排出氣缸汽油機(jī)由空氣濾清器、汽油箱、輸油泵、燃油濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、各種傳感器、電控噴油器、電控單元器、排氣消聲器等組成柴油機(jī)由空氣濾清器、柴油箱、輸油泵、燃油濾清器、高壓油泵、調(diào)速器、噴油器、排氣消聲器等組成點(diǎn)火系統(tǒng)按規(guī)定的時(shí)刻，準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)燃汽油機(jī)氣缸內(nèi)的可燃混合氣蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈組件、傳感器、電控裝置、火花塞等潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑、減磨、延長(zhǎng)零部件使用壽命，同時(shí)具有密封、清潔、冷卻的作用油底殼、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油壓力表、機(jī)油道等冷卻系統(tǒng)保持發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作冷卻水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、散熱器、冷卻水道等起動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓄電池、起動(dòng)開關(guān)、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)等§2—2曲柄連桿機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用。 2.掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)各主要零部件的作用、結(jié)構(gòu)及工作原理。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是：把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，向工作機(jī)械輸出機(jī)械能。曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成框圖一、機(jī)體組1.氣缸體和曲軸箱氣缸體是裝配基體，氣缸體上半部有若干個(gè)為活塞在其中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的圓柱形空腔，稱為氣缸。氣缸體2．氣缸蓋氣缸蓋的主要功用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁共同構(gòu)成燃燒室。氣缸蓋3．氣缸墊氣缸墊安裝在缸體與缸蓋之間，用來保證氣缸體與氣缸蓋之間的密封，防止漏氣、漏水和漏油。氣缸墊4．油底殼油底殼的主要功用是儲(chǔ)存機(jī)油并封閉曲軸箱。油底殼底部裝有放油塞。油底殼二、活塞連桿組1.活塞活塞一般采用高強(qiáng)度鋁合金制造，與氣缸蓋共同構(gòu)成燃燒室，承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊身敳?、頭部和裙部三部分組成?；钊B桿組活塞結(jié)構(gòu)2.活塞環(huán)活塞環(huán)按其功用可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類。氣環(huán)用來保證活塞與氣缸壁間的密封，防止漏氣，同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。一般發(fā)動(dòng)機(jī)上每個(gè)活塞裝有2~3道氣環(huán)。油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁上布置一層均勻的油膜。通常發(fā)動(dòng)機(jī)有1~2道油環(huán)?；钊h(huán)3.活塞銷活塞銷連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣壓傳給連桿。4.連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由小頭、桿身和大頭（包括連桿蓋）三部分組成。連桿三、曲軸飛輪組1.曲軸曲軸承受連桿傳來的力，使其繞本身軸線旋轉(zhuǎn)，然后通過飛輪輸出力矩。另外，它還用來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他輔助裝置。曲軸一般由主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、前端和后端等組成。曲軸的組成2.飛輪飛輪是中間薄而輪緣厚的圓盤，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大。其主要功用是利用做功沖程的慣性力，克服其他沖程的阻力，帶動(dòng)活塞越過上、下止點(diǎn)，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出扭矩盡可能均勻，并使發(fā)動(dòng)機(jī)在一定程度上克服短時(shí)間的超載荷。飛輪外緣上壓有一個(gè)齒環(huán)，可與起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用。飛輪上通?？逃械谝桓c(diǎn)火正時(shí)記號(hào)，以便校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)間。當(dāng)這個(gè)記號(hào)與飛輪殼上的刻線對(duì)正時(shí)，即表示第一缸和末缸的活塞處在上止點(diǎn)位置。飛輪點(diǎn)火正時(shí)記號(hào)§2—3配氣機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解配氣機(jī)構(gòu)的功用。 2.掌握配氣機(jī)構(gòu)的組成及工作原理。 3.了解配氣相位的基本概念。一、配氣機(jī)構(gòu)的功用配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火順序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。配氣機(jī)構(gòu)的布置形式按凸輪軸的位置可以分為：凸輪軸下置式、凸輪軸中置式和凸輪軸頂（上）置式；按傳動(dòng)方式可以分為：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和正時(shí)帶（也稱同步帶）傳動(dòng)。按凸輪軸的位置分類齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)按凸輪軸傳動(dòng)方式分類同步帶傳動(dòng)二、配氣機(jī)構(gòu)的組成配氣機(jī)構(gòu)主要由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成。配氣機(jī)構(gòu)的組成1.氣門組主要由氣門鎖片、上氣門彈簧座、氣門彈簧、氣門油封、氣門導(dǎo)管、進(jìn)氣門座、排氣門座、排氣門、進(jìn)氣門等組成。2.氣門傳動(dòng)組主要由液壓挺柱、曲軸正時(shí)齒形帶輪、正時(shí)齒形帶、水泵齒形帶輪、張緊輪、凸輪軸正時(shí)齒形帶輪、凸輪軸油封、半圓鍵、凸輪軸等組成。三、配氣機(jī)構(gòu)的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過正時(shí)帶輪及齒形帶驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分時(shí)，頂下挺柱，挺柱壓縮氣門彈簧，使氣門離座，即氣門開啟。當(dāng)凸輪凸起部分滑過挺柱后，氣門便在氣門彈簧力作用下上升而落座，即氣門關(guān)閉。凸輪的輪廓決定了氣門的升程及升降過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四氣門四、配氣相位配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和開啟的持續(xù)時(shí)間。用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示配氣相位，這種圖形稱為配氣相位圖。配氣相位角包括進(jìn)氣提前角（α）、進(jìn)氣遲閉角（β）、排氣提前角（γ）、排氣遲閉角（δ）、氣門重疊角（α+δ）。配氣相位圖§2—4汽油機(jī)燃料供給系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解可燃混合氣濃度對(duì)汽油機(jī)工作的影響。 2.掌握汽油機(jī)燃料供給系的組成及零部件的作用及結(jié)構(gòu)。汽油機(jī)燃料供給系的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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，并在發(fā)動(dòng)機(jī)做功完畢后將廢氣排出。一、可燃混合氣濃度對(duì)汽油機(jī)工作的影響

3.可燃混合氣濃度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響當(dāng)可燃混合氣過濃或過稀到一定程度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將不能工作。能夠維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可燃混合氣濃度R值為6.5～20。當(dāng)然，R＞14.7時(shí)，燃料能夠完全燃燒，經(jīng)濟(jì)性最好。節(jié)氣門開度在0～25%時(shí)，為小負(fù)荷工況。節(jié)氣門開度在25%～85%時(shí)，為中負(fù)荷工況。節(jié)氣門開度在85%～100%時(shí)，為大負(fù)荷和全負(fù)荷工況。二、汽油機(jī)燃料供給系的組成汽油機(jī)燃料供給系由進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)組成。汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)1.進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)的功用是盡可能多、盡可能均勻地向各缸供給可燃混合氣或純空氣。排氣系統(tǒng)的功用是盡可能多地把燃燒后的廢氣排出氣缸。排氣系統(tǒng)主要由排氣歧管和消聲器等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)（1）空氣濾清器空氣濾清器的功用是在空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)前，清除其中的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞、活塞環(huán)的磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，消除進(jìn)氣流所形成的噪聲，減少環(huán)境污染。（2）進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管的功用是將可燃混合氣送至發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸。（3）節(jié)氣門體節(jié)氣門是用來控制空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的一道可控閥門，空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管后與汽油混合，成為可燃混合氣體，參與燃燒做功。（4）排氣歧管一般排氣歧管由鑄鐵或球墨鑄鐵制成。（5）消聲器消聲器的功用是降低排氣噪聲。2.燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)是用來向氣缸供給燃燒所需汽油的裝置，主要由油箱、電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、噴油器、燃油壓力調(diào)節(jié)器等組成。燃油供給系統(tǒng)組成示意圖（1）油箱油箱用于儲(chǔ)存汽油。（2）燃油濾清器燃油濾清器用于除去汽油中的水分、固體雜質(zhì)和膠質(zhì)，保證燃油泵和噴油器正常工作。（3）電動(dòng)燃油泵電動(dòng)燃油泵的作用是向電控燃油噴射系統(tǒng)提供具有一定壓力的燃油。按電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)不同，其分為渦輪式、滾柱式、轉(zhuǎn)子式和側(cè)槽式。渦輪式電動(dòng)燃油泵滾柱式電動(dòng)燃油泵（4）噴油器噴油器的工作是由ECU發(fā)出的脈沖信號(hào)控制的。通電時(shí)，噴油器噴口打開，把一定壓力的汽油以霧狀噴入進(jìn)氣管，并與空氣混合，在各缸進(jìn)氣行程時(shí)被吸入氣缸。噴油器一般分為軸針式噴油器和球閥式噴油器兩種。軸針式噴油器球閥式噴油器（5）冷起動(dòng)噴油器冷起動(dòng)噴油器的結(jié)構(gòu)也是一個(gè)電磁閥，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)和熱限時(shí)開關(guān)均接通時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，將閥門吸起，燃油通過旋流式噴油器以霧狀噴出，進(jìn)入進(jìn)氣管道加濃混合氣。（6）燃油壓力調(diào)節(jié)器燃油壓力調(diào)節(jié)器的作用是根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力的變化來調(diào)節(jié)進(jìn)入噴油器的燃油壓力，使兩者保持恒定的壓力差。燃油壓力調(diào)節(jié)器3.電子控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、電控單元（ECU）和執(zhí)行器組成。（1）空氣流量傳感器空氣流量傳感器(AFS)又稱為空氣流量計(jì)(AFM)，其功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量大小，并將進(jìn)氣量信息變換成電信號(hào)輸入ECU，供ECU計(jì)算確定噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間。進(jìn)氣量信號(hào)是ECU計(jì)算噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間的主要依據(jù)。（2）進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器的作用是檢測(cè)進(jìn)氣歧管的負(fù)壓變化，感知發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的大小，電子控制單元以此信號(hào)和其他傳感器信號(hào)控制噴油器的噴油量。（3）節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器用于檢測(cè)節(jié)氣門的開度，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給電控單元，作為電控單元判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的依據(jù)。（4）進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器的作用是檢測(cè)進(jìn)氣溫度，向電控單元輸入進(jìn)氣溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號(hào)。（5）氧傳感器氧傳感器的作用是指示發(fā)動(dòng)機(jī)中混合氣的燃燒是否完全，測(cè)定廢氣中的氧含量，然后將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)燃料系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內(nèi)，使裝有三元催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的排氣凈化狀態(tài)。氧傳感器安裝在排氣歧管前或排氣歧管內(nèi)。（6）電控單元（ECU）電控單元（ECU）是發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合控制裝置。它的功用是根據(jù)自身存儲(chǔ)的程序?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器輸入的各種信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令，控制有關(guān)執(zhí)行器動(dòng)作，達(dá)到快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作的目的。。電控單元（ECU）§2—5柴油機(jī)燃料供給系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解柴油機(jī)燃料供給系的功用與組成。 2.掌握柴油機(jī)燃料供給系的基本油路。 3.掌握柴油機(jī)各主要機(jī)件的構(gòu)造和工作原理。一、燃料供給系的功用與組成1.功用柴油機(jī)是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，柴油與汽油相比，黏度大、蒸發(fā)性差。柴油機(jī)燃料供給系的功用是完成燃料的儲(chǔ)存、濾清和輸送工作，按柴油機(jī)各種不同的要求，將柴油定時(shí)、定量、定壓噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合后燃燒。2.組成柴油機(jī)燃料供給系由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置及廢氣排出裝置組成。（1）燃油供給裝置：由柴油箱、低壓油管、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油器、回油管等組成。（2）空氣供給裝置：由空氣濾清器、進(jìn)氣管道和氣缸蓋內(nèi)的進(jìn)氣道等組成。（3）混合氣形成裝置：燃燒室。（4）廢氣排出裝置：排氣管道、消音器。柴油機(jī)燃油供給裝置二、燃料供給系基本油路柴油機(jī)燃料供給系的基本油路包括低壓油路、高壓油路和回油油路。柴油機(jī)燃料供給系油路示意圖1．低壓油路從油箱到噴油泵入口這—段油路，其油壓由輸油泵建立，一般為150～300kPa，故稱為低壓油路。該油路主要完成柴油儲(chǔ)存、輸送和濾清等任務(wù)。2．高壓油路從噴油泵到噴油器這一段油路，其油壓由噴油泵建立，一般在10MPa以上，故稱為高壓油路。柴油供給任務(wù)主要由其來完成。3．回油油路由于輸油泵供油量是噴油泵出油量的3～4倍，濾清器和噴油泵上都裝有溢流閥，使多余燃油經(jīng)溢流閥和回油管流回輸油泵進(jìn)口或直接流回油箱。三、燃料供給系主要零部件1.噴油器噴油器是柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的重要部件之一，其主要作用是使燃油在一定的壓力下，以霧狀噴入燃燒室并合理分布，以便與空氣混合形成最有利于燃燒的可燃混合氣。車用柴油機(jī)大多數(shù)采用孔式噴油器和軸針式噴油器兩種。噴油器的兩種基本形式孔式噴油器結(jié)構(gòu)圖2．柱塞式噴油泵噴油泵的主要作用是把燃油由低壓變成高壓，并根據(jù)柴油機(jī)工作過程的要求，敏捷地服從調(diào)速器的調(diào)節(jié)，定時(shí)、定量地通過噴油器以一定的壓力向燃燒室內(nèi)輸送燃油。噴油泵的結(jié)構(gòu)形式很多，常見的噴油泵大體可分為三類：柱塞式噴油泵、噴油泵—噴油器和轉(zhuǎn)子式噴油泵。柱塞式噴油泵主要由分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和泵體四部分組成。（1）分泵分泵泵油機(jī)構(gòu)包括柱塞偶件（柱塞套、柱塞），柱塞彈簧，彈簧上、下支座和出油閥偶件（出油閥、出油閥座），出油閥彈簧等零件。軸針式噴油器的噴孔分泵柱塞偶件和出油閥偶件是兩個(gè)極其重要的偶件。柱塞偶件和出油閥偶件（2）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（3）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)噴油泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由噴油泵凸輪軸和滾輪體部件等組成。（4）泵體泵體是噴油泵的基礎(chǔ)零件，泵油機(jī)構(gòu)、供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等都安裝在噴油泵體上，它在工作中承受較大的作用力。3.柴油濾清器柴油濾清器的作用是除去柴油中的機(jī)械雜質(zhì)和水分。柴油濾清器通常由濾清器蓋、殼體和濾芯等零件組成。泵體柴油濾清器4.輸油泵輸油泵的作用是使柴油產(chǎn)生一定的壓力克服濾清及低壓油管的阻力，保證連續(xù)不斷地向噴油泵輸送足夠的柴油。輸油泵的結(jié)構(gòu)形式有活塞式、膜片式、齒輪式和葉片式等幾種?；钊捷斢捅糜杀皿w、機(jī)械油泵總成、手油泵總成、止回閥類和油道等組成。它安裝在噴油泵的一側(cè)，由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。5.油水分離器為了除去燃油中的水分，在一些柴油機(jī)的燃油箱和輸油泵之間裝設(shè)油水分離器。油水分離器由手壓膜片泵、液面?zhèn)鞲衅?、浮子、分離器殼體和分離器蓋等組成。活塞式輸油泵油水分離器四、柴油機(jī)增壓與中冷技術(shù)柴油機(jī)增壓是在氣缸容積不變的條件下，通過增壓器提高進(jìn)氣壓力，把低于1個(gè)大氣壓力自然進(jìn)氣過程變?yōu)樵?個(gè)以上至幾個(gè)大氣壓力的強(qiáng)制進(jìn)氣過程，從而提高每個(gè)工作循環(huán)進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣量；與此同時(shí)相應(yīng)增加噴油量，就可以在基本結(jié)構(gòu)變動(dòng)不大的情況下，增大柴油機(jī)的扭矩和功率（一般可以增加功率30%～100%），并且由于混合氣密度加大，燃燒得到改善，從而可以減小排氣污染和降低油耗率（一般油耗可降低3%～10%）。這種方法稱為柴油機(jī)的強(qiáng)化。1.機(jī)械增壓這種增壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是增壓器的轉(zhuǎn)子是通過柴油機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置（齒輪、傳動(dòng)帶、鏈條等）帶動(dòng)的。機(jī)械增壓系統(tǒng)2.廢氣渦輪增壓廢氣渦輪增壓器通常由壓氣機(jī)、渦輪機(jī)和中間殼三部分組成。廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)廢氣渦輪增壓器的工作原理目前在中、高增壓器中一般采用中間冷卻器（簡(jiǎn)稱中冷器），以降低壓氣機(jī)出口的空氣溫度，增加充氣密度。五、柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)1.柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的發(fā)展柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的開發(fā)研究從20世紀(jì)70年代開始，到目前為止，已先后出現(xiàn)了三代產(chǎn)品。（1）第一代產(chǎn)品第一代產(chǎn)品是位置控制式電控噴油系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將機(jī)械式調(diào)速器和提前器換成電子控制機(jī)構(gòu)，而燃油的壓送機(jī)構(gòu)仍保留原來的結(jié)構(gòu)。位置控制式電控噴油系統(tǒng)主要包括電控直列柱塞泵和電控分配泵。電子控制直列式噴油泵系統(tǒng)（2）第二代產(chǎn)品第二代產(chǎn)品是時(shí)間控制式電控噴油系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是通過高速電磁閥的開閉是否泄油來控制高壓燃油的適時(shí)噴射，這種系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵—油管—噴油嘴系統(tǒng)，也可以采用新型的產(chǎn)生高壓的燃油系統(tǒng)。時(shí)間控制式電控噴油系統(tǒng)主要包括電控直列柱塞泵、電控分配泵、電控泵噴嘴和電控單體泵。電子控制分配泵系統(tǒng)（3）第三代產(chǎn)品第三代產(chǎn)品是燃油共軌式電控噴油系統(tǒng)。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是取消了傳統(tǒng)的泵—油管—噴嘴脈動(dòng)供油結(jié)構(gòu)，采用一個(gè)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓油泵，連續(xù)將高壓燃油輸送到共軌（燃油管是一個(gè)長(zhǎng)管密封容器，各缸噴油器都安裝在容器上，共同使用這一燃油軌，即所謂共軌）內(nèi)，并通過調(diào)節(jié)以滿足壓力要求，共軌內(nèi)的高壓燃油通向各缸的電控噴油器。燃油共軌式電控噴油系統(tǒng)燃油共軌系統(tǒng)2.柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成及工作原理柴油機(jī)電控系統(tǒng)由信號(hào)輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器三個(gè)部分組成。燃油共軌系統(tǒng)信號(hào)輸入裝置的作用是通過各種傳感器或其他控制裝置將各種控制信號(hào)輸入至電子控制單元（ECU）。它包括各種傳感器和信號(hào)開關(guān)。電子控制單元ECU是整個(gè)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的核心，它利用內(nèi)部存儲(chǔ)的軟件與硬件分析各傳感器輸入的諸多動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，制定出各種控制命令送到各個(gè)執(zhí)行器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)的控制。執(zhí)行器是接受ECU控制信號(hào)指令，具體執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。柴油機(jī)上的各種信息通過傳感器及其他信號(hào)開關(guān)輸送到ECU，經(jīng)過與微機(jī)存儲(chǔ)器中柴油機(jī)的各種調(diào)控參數(shù)或狀態(tài)的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算比較，然后ECU給執(zhí)行器發(fā)出控制指令信號(hào)，使柴油機(jī)按照最佳的狀態(tài)運(yùn)行。柴油機(jī)電控系統(tǒng)原理框圖§2—6潤(rùn)滑系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解潤(rùn)滑系的功用和潤(rùn)滑方式。 2.掌握潤(rùn)滑系的組成。一、潤(rùn)滑系的功用潤(rùn)滑系主要具有以下作用：（1）潤(rùn)滑（2）冷卻（3）清洗（4）密封二、潤(rùn)滑系的潤(rùn)滑方式（1）壓力潤(rùn)滑：將一定的壓力油輸送到摩擦表面上，形成油膜而潤(rùn)滑。其主要用于曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受負(fù)荷且相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大的摩擦表面的潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式稱為壓力潤(rùn)滑。（2）飛濺潤(rùn)滑：利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)運(yùn)動(dòng)零件飛濺起來的油滴或油霧潤(rùn)滑摩擦表面。其主要用于相對(duì)滑動(dòng)速度較小的如活塞銷、配氣機(jī)構(gòu)凸輪表面、挺柱等工作表面的潤(rùn)滑。（3）潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑：定期加注潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑零件工作表面，如水泵及發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑。一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，既存在壓力潤(rùn)滑，也存在飛濺潤(rùn)滑，同時(shí)存在一定的潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。三、潤(rùn)滑系的組成及工作原理潤(rùn)滑系主要由集濾器、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、溢流閥、旁通閥、機(jī)油壓力開關(guān)和主油道等組成。潤(rùn)滑系組成1.集濾器集濾器安裝在機(jī)油泵的前端，防止較大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。2.機(jī)油泵機(jī)油泵將機(jī)油從油底殼中吸出，加壓后不間斷地輸送到進(jìn)行壓力潤(rùn)滑的工作表面。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用齒輪式機(jī)油泵。3.溢流閥溢流閥的作用是限制潤(rùn)滑系統(tǒng)機(jī)油的最大壓力。它的安裝位置既可以附于機(jī)油泵中，也可以單獨(dú)設(shè)置。4.機(jī)油濾清器機(jī)油濾清器的作用是濾去進(jìn)入潤(rùn)滑油道的潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用由粗濾器和細(xì)濾器組合而成的組合式機(jī)油濾清器。5.機(jī)油壓力檢查和報(bào)警裝置如機(jī)油壓力表、機(jī)油尺、油壓過低報(bào)警燈、蜂鳴器等，使駕駛員能隨時(shí)掌握潤(rùn)滑系的工作狀況。四、曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng)方式有自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)兩種。1.自然通風(fēng)在曲軸箱連通的氣門室蓋或潤(rùn)滑油加注口接出一下垂的出氣管，管口處切成斜口，切口的力與汽車行駛的方向相反。由于汽車的前進(jìn)和冷卻系風(fēng)扇造成的氣流作用，使管內(nèi)形成真空而將廢氣抽出，曲軸箱中的氣體直接導(dǎo)入到大氣中去。2.強(qiáng)制通風(fēng)漏進(jìn)曲軸箱內(nèi)的新鮮混合氣和廢氣在進(jìn)氣管真空作用下，經(jīng)挺桿室、推桿孔進(jìn)入氣缸蓋后罩蓋內(nèi)，再經(jīng)過空氣濾清器、管路、單向閥進(jìn)入進(jìn)氣歧管，進(jìn)入燃燒室參加燃燒。自然通風(fēng)強(qiáng)制通風(fēng)§2—7冷卻系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.掌握冷卻系的作用及組成。 2.掌握冷卻系大、小循環(huán)。 3.掌握冷卻系各主要零部件的結(jié)構(gòu)及作用。一、冷卻系的作用冷卻系的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)中受熱零件吸收的部分熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。二、冷卻系的組成水冷卻系主要由散熱器、水泵、風(fēng)扇、水套(在氣缸蓋或氣缸體上制出的夾層空間)、節(jié)溫器、水管、水溫表和傳感器等組成。水冷卻系的組成通常，冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。冷卻水經(jīng)水泵→水套→節(jié)溫器后不經(jīng)散熱器，而直接由水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線短，散熱強(qiáng)度小，稱為水冷卻系的小循環(huán)。冷卻水經(jīng)水泵→水套→節(jié)溫器→散熱器，又經(jīng)水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線長(zhǎng)，散熱強(qiáng)度大，稱為水冷卻系的大循環(huán)。1．散熱器散熱器的結(jié)構(gòu)散熱器蓋補(bǔ)償水桶裝置示意圖2．風(fēng)扇風(fēng)扇的主要作用是提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)附件。它一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱器之間，與水泵同軸驅(qū)動(dòng)。3．水泵水泵的作用是對(duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用離心式水泵。4．節(jié)溫器節(jié)溫器的作用是隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和水溫的高低而自動(dòng)改變冷卻液的流量和循環(huán)路線，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作，減少燃料消耗和機(jī)件磨損。蠟式節(jié)溫器5．冷卻液冷卻液是水與防凍劑的混合物。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中冷卻液用水最好是清潔的軟水。最常用的防凍劑是乙二醇?！?—8起動(dòng)系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解起動(dòng)系的作用。 2.掌握起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。汽車上廣泛采用電力起動(dòng)。電力起動(dòng)是通過點(diǎn)火開關(guān)控制起動(dòng)機(jī)（直流電動(dòng)機(jī)）的工作，將起動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪，達(dá)到起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。如圖所示為典型的電力起動(dòng)系的組成示意圖，主要由點(diǎn)火開關(guān)、蓄電池、起動(dòng)繼電器和起動(dòng)機(jī)等組成。起動(dòng)機(jī)是起動(dòng)系中最主要的組成部件。起動(dòng)系的組成一、起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造起動(dòng)機(jī)由串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)三部分組成