1、汽車原理及構(gòu)造 (上冊) 陳有方 等 編,第1章 汽車分類和型號編制規(guī)則,1.1 汽車分類 對于運輸汽車，根據(jù)用途可分為: 1)載客汽車 轎車 客車, 旅游車 2)載貨汽車,3)特種用途汽車 如按汽車動力裝置形式分類，則可分為: 1)活塞式內(nèi)燃機汽車 2)燃氣輪機汽車 3)電動汽車,如按汽車的行駛機構(gòu)分類，有: 1)輪式汽車 2)履帶式汽車和半履帶式汽車 3)雪撬式汽車 4)氣墊式汽車 5)步行機構(gòu)式汽車 6)水陸二用汽車,7)陸空二用汽車 1.2 汽車型號編制規(guī)則,1.3 汽車總體構(gòu)造,圖1-1 典型貨車的總體構(gòu)造 1發(fā)動機；2前軸；3前懸架；4轉(zhuǎn)向車輪；5離合器；6變速器；7手制動器；8傳

2、動軸；9驅(qū)動橋；10后懸架；11驅(qū)動車輪；12車架；13車前鈑制件；14駕駛室；15轉(zhuǎn)向盤；16車箱,(1)發(fā)動機 (2)底盤 傳動系 行駛系 轉(zhuǎn)向系 制動系 (3)車身 (4)電氣設備,第2章 汽車原理,2.1 汽車行駛基本原理,坡度阻力:Fi,附著力：附著作用決定的阻礙車輪打滑的路面反力的最大值,汽車行駛條件,2.2 動力性指標和經(jīng)濟性指標 2.2.1 動力性指標 1)最高車速 2)加速能力 3)最大爬坡能力,圖2-1 驅(qū)動力產(chǎn)生的示意圖,2.2.2 經(jīng)濟性指標,2.3 汽車的制動性和安全性 1)制動效能 2)制動時汽車的方向穩(wěn)定性 3)制動效能的恒定性,2.4 汽車的環(huán)境保護性,2.5

3、車用發(fā)動機的標定功率 內(nèi)燃機工況,第3章 發(fā)動機總體構(gòu)造及工作原理,3.1 發(fā)動機的分類 (1)二沖程發(fā)動機和四沖程發(fā)動機 (2)汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機 (3)水冷式發(fā)動機和風冷式發(fā)動機 (4)單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機 (5)增壓發(fā)動機和非增壓發(fā)動機,圖3-1 東風EQ6100-1汽油機構(gòu)造圖 1風扇；2水泵；3氣缸蓋；4小循環(huán)小管；5進、排氣支管總成；6曲軸箱通風；7化油器；8氣缸蓋出水管；9搖臂機構(gòu)；10空氣壓縮機皮帶；11曲軸正時齒輪；12凸輪軸正時齒輪；13正時齒輪室蓋及曲軸前油封；14風扇皮帶；15發(fā)動機前懸置支架總成；16發(fā)動機前懸置軟墊總成；17機油泵；18油底殼；19活塞、連桿總

4、成；20機油泵、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曲軸箱通風管；27氣缸體；28后挺桿室蓋；29曲軸箱通風擋油板；30飛輪殼；31飛輪；32發(fā)動機后懸置螺栓、螺母；33發(fā)動機后懸置軟墊；34限位板；35空氣濾清器；36絕熱墊及襯墊；37進氣管；38曲軸箱通風單向閥；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加機油管和蓋；54汽油泵；55機油粗濾器 (部分零件圖中未顯示),3.2 發(fā)動機的總體構(gòu)造 1)機體組 2

5、)曲柄連桿機構(gòu) 3)配氣機構(gòu) 4)供給系,圖3-2 BJ492QA型汽油機,5)點火系 6)冷卻系 7)潤滑系 8)起動系,圖3-3 CA6102型汽油機,圖3-4 上海桑塔納轎車發(fā)動機構(gòu)造圖,圖3-5 一汽奧迪100型轎車發(fā)動機 1曲軸；2曲軸軸承蓋；3曲軸前端封油擋板；4曲軸正時齒輪；5壓縮機皮帶；6調(diào)整墊片；7正時齒輪擰緊螺栓；8壓緊蓋；9壓縮機曲軸皮帶輪；10水泵、電機曲軸皮帶輪；11正時齒輪下罩蓋；12壓縮機支架；13中間軸正時齒輪；14中間軸；15正時皮帶；16偏心輪張緊機構(gòu)；17氣缸體；18正時齒輪上罩蓋；19凸輪軸正時齒輪；20凸輪軸前端油封；21凸輪軸罩蓋；22機油加油口蓋；

6、23凸輪軸機油擋油板；24凸輪軸軸承蓋；25排氣門；26氣門彈簧；27進氣門；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油標尺；39連桿總成；40機油集濾器；41中間軸軸瓦；42放油螺塞；43曲軸主軸瓦,圖3-7 6110Q型柴油機,圖3-8 依維柯輕型貨車用柴油機 a 縱剖面圖；b 橫剖面圖,圖3-9 WD615系列之一柴油機,圖3-10 佩爾利尼T20汽車用柴油機,3.3 四沖程發(fā)動機工作原理,圖3-11 四沖程發(fā)動機示意圖,3.3.1 四沖程汽油機工作原理 (1)進氣行程 (2)壓縮行

7、程,(3)作功行程 (4)排氣行程,圖3-12 單缸四沖程汽油機構(gòu)造示意圖,圖3-13 四沖程汽油機的示功圖 a 進氣行程；b 壓縮行程；c 膨脹行程作功行程；d 排氣行程,3.3.2 四沖程柴油機工作原理,圖3-14 四沖程柴油機示意圖 1噴油泵；2噴油器,3.4 二沖程發(fā)動機工作原理 3.4.1 二沖程汽油機工作原理 (1)第一行程 (2)第二行程,圖3-15 二沖程汽油機工作示意圖 a 壓縮；b 進氣(可燃混合氣)；c 燃燒；d 排氣1進氣孔；2排氣孔；3換氣孔,二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機比較，其主要優(yōu)點如下:,1)曲軸每轉(zhuǎn)一周就有一個作功行程，因此當二沖程發(fā)動機的工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程

8、發(fā)動機相同時，在理論上它的功率應等于四沖程發(fā)動機的二倍。,圖3-16 二沖程發(fā)動機示功圖,2)由于發(fā)生作功過程的頻率較大，故二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 3)由于沒有專門的配氣機構(gòu)，所以它的構(gòu)造較簡單，質(zhì)量也比較小。的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 4) 使用簡便。因為附屬機構(gòu)少，因此易受磨損和需要修理的運動部件數(shù)量也比較少。,3.4.2 二沖程柴油機工作原理,圖3-17 二沖程柴油機工作示意圖 a 壓縮；b 進氣(可燃混合氣)；c 燃燒；d 排氣 1進氣孔；2排氣孔；3掃氣孔,3.5 發(fā)動機主要性能指標與特性 有效轉(zhuǎn)矩 有效功率,燃油消耗率 燃油消耗率按下式計算:,圖3-18 發(fā)動機外特性,圖3-1

9、9 發(fā)動機的負荷,3.6 內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則,第4章 曲柄連桿機構(gòu),4.1 概 述,圖4-1 氣體壓力作用情況示意圖 a 作功行程；b 壓縮行程,氣體作用力 往復慣性力與離心力,圖4-2 往復慣性力和離心力作用情況示意圖 a 活塞在上半行程時的慣性力；b 活塞在下半行程時的慣性力,4.2 機 體 組 4.2.1 氣缸體,圖4-3 氣缸體示意圖 a 一般式氣缸體；b 龍門式氣缸體；c 隧道式氣缸體 1氣缸體；2水套；3凸輪軸孔座；4加強筋；5濕缸套；6主軸承座； 7主軸承座孔；8安裝油底殼的加工面；9安裝主軸承蓋的加工面,圖4-4 氣缸體和氣缸蓋 1氣缸；2水套；3氣缸蓋； 4燃燒室；

10、5氣缸墊,圖4-5 風冷發(fā)動機的氣缸體和氣缸蓋 1氣缸體；2氣缸蓋；3散熱片,圖4-6 多缸發(fā)動機氣缸排列形式 a 單列式(直列式)；b V形式；c 對置式,圖4-7 氣缸體 a 一汽奧迪100型汽車發(fā)動機氣缸體；b 北京BJ492QA型汽車發(fā)動機的氣缸體,圖4-8 8V100型發(fā)動機構(gòu)造圖,圖4-9 對置氣缸式風冷發(fā)動機,圖4-10 氣缸套 1氣缸壁；2氣缸冷卻水套壁；3冷卻水套；4上置半節(jié)缸套；5干式缸套；6可卸式干缸套；7可卸式濕缸套；8橡膠密封圈；9銅密封圈,4.2.2 氣缸蓋與氣缸襯墊,圖4-11 CA6102型發(fā)動機氣缸蓋,圖4-12 BJ492QA發(fā)動機氣缸蓋 1氣缸蓋；2氣門導

11、管；3螺塞；4火花塞孔；5進氣門座；6排氣門座,燃燒室類型： 1)楔形燃燒室 2)盆形燃燒室 3)半球形燃燒室,圖4-13 汽油機燃燒室形狀 a 楔形燃燒室；b 盆形燃燒室；c 半球形燃燒室,1)在高溫高壓燃氣作用下有足夠的強度，不易損壞； 2)耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃氣或有壓力的機油和冷卻水的作用下不燒損或變質(zhì)； 3)具有一定彈性，能補償接合面的不平度，以保證密封； 4)拆裝方便，能重復使用，壽命長。,氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸蓋襯墊，以保證燃燒室的密封。氣缸蓋襯墊應滿足如下的主要要求:,圖4-14 氣缸蓋襯墊的結(jié)構(gòu) a、b、c、d 金屬-石棉板；e 沖壓鋼板；f 無石棉氣缸墊,圖4-

12、15 沖壓制成的油底殼,4.2.3 油底殼,4.2.4 發(fā)動機的支撐,圖4-16 發(fā)動機支承示意圖 a 三點支承；b 四點支承 1前支承；2后支承；3橡膠墊圈；4拉桿,圖4-17 北京492Q型發(fā)動機的支承,圖4-18 解放CA6102型汽車發(fā)動機的支承,4.3 活塞連桿組 4.3.1 活塞 活塞頂部 活塞頭部,圖4-19 一汽奧迪100型轎車發(fā)動機活塞連桿組 1第一道氣環(huán)，2第二道氣環(huán)；3組合油環(huán)；4活塞銷；5活塞；6連桿；7連桿螺栓；8連桿軸瓦；9連桿蓋,圖4-20 活塞結(jié)構(gòu)剖示圖 a 全剖；b 部分剖 1活塞頂；2活塞頭；3活塞環(huán)；4活塞銷座；5活塞銷； 6活塞銷鎖環(huán)；7活塞裙；8加強筋

13、；9環(huán)槽,圖4-21 活塞頂部形狀 a 平頂；b 凹頂；c 凸頂；d,e,f 凹坑,圖4-22 活塞環(huán)槽護圈 a 一道護圈；b 兩道護圈,圖4-23 活塞裙部的橢圓變形 a 由于P的變形；b 由于N的變形；c 加工形狀,圖4-24 開槽活塞 a,b T形槽；c 形槽,圖4-25 8V100型發(fā)動機裙 部鑄有恒范鋼片的活塞,圖4-26 鑲筒形鋼片的活塞 a 活塞裙部鑲筒形鋼片；b 筒形鋼片形狀,圖4-27 鑲復式鋼片的活塞 (缸徑110 mm的車用柴油機用) 1弓形鋼片(2個)；2筒形鋼片(2個),圖4-28 油冷活塞 a 振蕩冷卻；b 噴油冷卻,圖4-29 活塞銷偏置時的工作情況 a 活塞銷對

14、中布置；b 活塞銷偏移布置,4.3.2 活塞環(huán),圖4-30 拖板式活塞裙部,圖4-31 各環(huán)間隙處的氣體壓力遞減圖 圖4-32 氣環(huán)的切口形狀 a 直角口；b 階梯形；c 斜口； d 帶防轉(zhuǎn)銷釘槽,圖4-33 氣環(huán)的斷面形狀 a 矩形環(huán)；b 錐面環(huán)；c 正扭曲內(nèi)切環(huán)；d 反扭曲錐面環(huán)；e 梯形環(huán);f 桶面環(huán),圖4-34 矩形斷面環(huán)的泵油作用 a 活塞下行；b 活塞上行,圖4-35 扭曲環(huán)作用原理 a 矩形斷面環(huán)；b 扭曲環(huán),圖4-36 梯形環(huán)工作示意圖 a 間隙變化；b 受力情況,圖4-37 油環(huán) a 普通環(huán)；b 組合環(huán) 1刮油片；2軸向襯環(huán)；3徑向襯環(huán),圖4-38 油環(huán)的刮油作用 a 活塞下

15、行；b 活塞上行,圖4-39 油環(huán)的斷面形狀 a 異向外倒角油環(huán);b 同向外倒角油環(huán)； c 同向內(nèi)倒角油環(huán)；d 鼻式油環(huán)；e 雙鼻式油環(huán),4.3.3 活塞銷,圖4-40 活塞銷的內(nèi)孔形狀 a 圓柱形；b 組合形；c兩段截錐形,圖4-41 活塞銷連接方式 1、3卡環(huán)；2活塞銷,4.3.4 連桿,圖4-42 連桿組件分解圖 1連桿襯套；2連桿小頭；3連桿桿身；4連桿螺栓；5連桿大頭；6連桿軸瓦；7連桿蓋；8軸瓦上的凸鍵；9凹槽,圖4-43 連桿構(gòu)造圖 1連桿小頭；2連桿桿身；3連桿大頭；4連桿螺栓；5連桿蓋；6鐵絲；7鋸齒；8定位銷；9連桿下軸瓦；10連桿上軸瓦；11連桿襯套；12集油孔；13集油

16、槽；14自鎖螺母；15軸瓦定位槽,1)止口定位 2)套筒定位 3)鋸齒定位,圖4-44 斜切口連桿大頭的定位方式 a 止口定位；b 套筒定位；c 鋸齒定位,V型發(fā)動機左右兩側(cè)對應兩氣缸的連桿是同支于一個曲軸曲柄銷上的，有三種布置形式: 1)并列連桿式 2)主副連桿式(圖4-46a) 3)叉形連桿式(圖4-46b),圖4-45 連桿軸瓦 1鋼背；2油槽； 3定位凸鍵； 4減磨合金層,4.4 曲軸飛輪組 4.4.1 曲軸,圖4-46 主副連桿與叉形連桿 a 主副連桿；b 叉形連桿 1叉形大頭連桿；2片形大頭連桿；3銷釘；4叉形連桿大頭與連桿蓋的緊固鏍釘；5片式大頭軸瓦；6、7叉形大頭軸瓦；8片形大

17、頭連桿蓋；9叉形大頭連桿蓋,圖4-47 東風6100Q-1發(fā)動機曲軸飛輪組分解圖 1起動爪；2起動爪鎖緊墊圈；3扭轉(zhuǎn)減振器；4皮帶輪；5擋油片；6正時齒輪；7半圓鍵；8曲軸；9主軸承上、下軸瓦；10中間主軸承上、下軸瓦；11止推片；12螺柱；13直通滑脂嘴；14螺母；15齒環(huán)；16圓柱銷；17第一、六缸活塞壓縮上止點記號用鋼球,圖4-48 曲軸 a 解放CA6102型發(fā)動機曲軸； b 北京BJ492型發(fā)動機曲軸 1前端軸；2主軸頸；3連桿軸頸(曲柄)； 4曲柄；5平衡重；6后端凸緣,圖4-49 組合式曲軸 1起動爪；2皮帶盤；3前端軸；4滾動軸承；5連接螺桿； 6曲柄；7飛輪齒圈；8飛輪；9后

18、端凸緣；10擋油圈； 11定位螺釘；12油管；13鎖片,圖4-50 空心曲柄銷中吸油管示意圖 1曲柄銷；2吸油管,圖4-51 曲軸平衡重作用示意圖 a 受力平衡；b 設置平衡量,圖4-52 菲亞特C40N型汽車發(fā)動機曲軸 1曲柄；2平衡重緊固螺釘； 3平衡重；4緊固螺釘焊縫,圖4-53 曲軸前端的結(jié)構(gòu) 1、2滑動推力軸承；3止推片；4正時齒輪；5甩油盤；6油封；7皮帶輪；8起動爪,圖4-54 回油螺紋的封油原理,圖4-55 直列四缸發(fā)動機的曲拐布置,圖4-56 直列六缸發(fā)動機的曲拐布置,4.4.2 曲軸扭轉(zhuǎn)減振器,圖4-57 8V100型發(fā)動機的曲拐布置,圖4-58 8V100型發(fā)動機橡膠摩擦

19、式扭轉(zhuǎn)減振器 1曲軸前端；2皮帶輪轂；3減振器圓盤；4橡膠墊；5慣性盤；6皮帶盤,圖4-59 6G80型發(fā)動機干摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器 1慣性盤；2彈簧；3摩擦片；4曲軸；5曲軸前端凸緣；6皮帶輪,圖4-60 150系列車用柴油機粘液摩擦式減振器 1密封外殼；2減振體；3襯套；4側(cè)蓋；5注油螺塞,4.4.3 飛輪,圖4-61 汽車發(fā)動機發(fā)火正時記號 1離合器外殼的記號；2觀察孔蓋板；3飛輪上的記號,第5章 配氣機構(gòu),5.1 氣門式配氣機構(gòu)的布置及傳動 5.1.1 氣門的布置形式,圖5-1 氣門頂置式配氣機構(gòu) 1氣缸蓋；2氣門導管；3氣門；4氣門主彈簧；5氣門副彈簧；6氣門彈簧座；7鎖片；8 氣門室罩

20、；9搖臂軸；10搖臂；11鎖緊螺母；12調(diào)整螺釘；13推桿；14挺柱；15凸輪軸,圖5-2 氣門側(cè)置式配氣機構(gòu) 1氣缸蓋；2氣缸墊；3氣門；4氣門導管；5氣缸體；6氣門彈簧；7氣缸壁；8氣門彈簧座；9鎖銷；10調(diào)整螺釘；11鎖緊螺母；12挺柱；13挺柱導管；14凸輪軸,圖5-3 進氣門頂置、排氣門 側(cè)置的配氣機構(gòu),5.1.2 凸輪軸的布置形式,圖5-4 采用凸輪軸中置式配氣機構(gòu)的發(fā)動機,5.1.3 凸輪軸的傳動方式 5.1.4 每缸氣門數(shù)及其排列方式,圖5-5 680Q汽油機凸輪軸上置式配氣機構(gòu),圖5-6 凸輪軸直接驅(qū)動氣門的發(fā)動機,當每缸采用四個氣門時，氣門排列的方案有兩種: 1)同名氣門排

21、成兩列(圖5-9a)，由一個凸輪通過T形驅(qū)動桿同時驅(qū)動，并且所有氣門都可以由一根凸輪軸驅(qū)動。兩同名氣門在氣道中的位置不同，可能會使二者的工作條件和工作效果不一致。 2)同名氣門排在同一列(圖5-9b)則沒有上述缺點，但一般要用兩根凸輪軸。,圖5-7 汽油機凸輪軸的鏈傳動裝置 1凸輪軸鏈輪；2上鏈條張緊輪；3張緊輪導向套筒；4壓緊彈簧；5鎖緊螺母；6張緊力調(diào)整螺釘；7張緊輪導向銷；8導向銷鎖緊螺母；9上鏈條；10下鏈條；11下鏈條張緊輪；12曲軸鏈輪；13中間鏈輪；14導鏈板,圖5-8 一汽奧迪100轎車用齒形帶傳動 1曲軸正時皮帶輪；2中間軸正時皮帶輪；3正時齒形皮帶；4張緊輪；5凸輪軸正時皮

22、帶輪,圖5-9 每缸四氣門的布置及其驅(qū)動 a同名氣門排成兩列；b同名氣門排成一列 1T形桿；2氣門尾端的從動盤,5.1.5 氣門間隙 5.2 配 氣 相 位 5.3 配氣機構(gòu)的零件和組件 5.3.1 氣門組 氣門組應保證氣門能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸的密封，因此要求: 1)頭部與氣門座貼合嚴密；,圖5-10 配氣相位圖,2)導管與氣門桿的上下運動有良好的導向； 3)氣門彈簧的兩端面與氣門桿的中心線相垂直，以保證氣門頭在氣門座上不偏斜； 4)氣門彈簧的彈力足以克服氣門及其傳動件的運動慣性力，使氣門能迅速開閉，并保證氣門緊壓在氣門座上。,圖5-11 氣門組 1氣門；2氣門彈簧； 3氣門彈簧座；4鎖片； 5氣門導管,圖5-12 氣門頭部結(jié)構(gòu)形式 a平頂；b喇叭形頂；c球面頂,圖5-13 氣門錐角,圖5-14 彈簧座的固定方式 a北京BJ2023型汽車用；b解放CA1091型汽車用 1氣門桿；2氣門彈簧； 3彈簧座；4鎖片；5鎖銷,圖5-