1、第四講 汽車發(fā)動(dòng)機(jī),王國(guó)權(quán),第四講 汽車發(fā)動(dòng)機(jī),四沖程汽油機(jī)基本工作原理 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的總體組成 柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo),知識(shí)點(diǎn),問題？,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是怎樣把汽油的化學(xué)能能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的呢？,四沖程汽油機(jī)工作原理.MPG,一、發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì): 是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。 四行程汽油機(jī)是一個(gè)氣缸-活塞系統(tǒng)，燃料在氣缸中燃燒，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過曲柄連桿機(jī)構(gòu)再將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 單缸四行程汽油機(jī)工作原理.MPG,怎樣才能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換呢？ 或者，通過一個(gè)什么樣的裝置可以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換？,發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)由這些東西組成的

2、！,發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)由這些東西組成的！,發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)由這些東西組成的！,過仔細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)上述能量轉(zhuǎn)換，需要這樣一個(gè)裝置，這個(gè)裝置可以分為以下部分：,機(jī)體組 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 供給系 潤(rùn)滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 起動(dòng)系統(tǒng),1.機(jī)體組：,曲軸箱,氣缸體,氣缸墊,氣缸蓋,氣缸,油道和水道,油底殼,1.機(jī)體組： 是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是在它的上面安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件和附件，承受各種載荷。 機(jī)體組由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等組成。,一般用灰鑄鐵鑄成，上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。 氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等,氣缸體：,三種氣缸體,一般式,龍門式

3、,隧道式,曲軸箱,曲軸箱：氣缸體下部用來安裝曲軸的部分。 結(jié)構(gòu)：分上曲軸箱和下曲軸箱 上軸箱：與氣缸體鑄成一體 下軸箱: 貯存潤(rùn)滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼。 材料： 薄鋼板沖壓（下曲軸箱）,氣缸墊,氣缸蓋,氣缸蓋罩,襯墊,安裝火花塞,氣缸蓋,氣缸蓋：,安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，進(jìn)氣通道和排氣通道。汽油機(jī)有安裝火花塞的孔，柴油機(jī)有安裝噴油器的孔。,氣缸墊： 裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。 活塞連桿機(jī)構(gòu),2.活塞連桿機(jī)構(gòu) 是做功和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置， 由活塞連桿組和曲軸飛輪組構(gòu)成。 活塞連

4、桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成.,活塞： 與高溫氣體直接接觸，頂部瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上 ，作功行程承受氣體壓力高達(dá)35MPa；在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)運(yùn)動(dòng)； 一般采用高強(qiáng)度鋁合金制造。,連桿,作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,連桿組件分解圖,發(fā)動(dòng)機(jī)視頻連桿.MPG,連桿軸瓦：,為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)裝有瓦片式滑動(dòng)軸承，簡(jiǎn)稱連桿軸瓦。曲軸飛輪組,曲軸飛輪組：,由曲軸、飛輪和一些附件組成。,發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的機(jī)件之一。與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動(dòng)力。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)配

5、氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如風(fēng)扇、水泵、發(fā)電機(jī)等。,曲軸：,貯存作功行程的能量，以克服進(jìn)氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，使曲軸能均勻地旋轉(zhuǎn)。 3發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng),飛輪：,3.發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng) 空氣供給系和燃油供給系組成。,燃油箱,空氣濾清器,進(jìn)氣軟管,進(jìn)氣岐管,排氣管,汽油泵,汽油濾清器,發(fā)動(dòng)機(jī)供給系,功用： 儲(chǔ)存、輸送清潔燃料和空氣，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，配置供給汽缸一定濃度的可燃混合氣，并將燃燒后的廢氣排入大氣。 組成： 汽油供給裝置； 空氣供給裝置； 混合氣形成裝置； 廢氣排出裝置；,發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的供給由配氣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，通過控制進(jìn)、排氣門的啟閉和持續(xù)時(shí)間，提供能量轉(zhuǎn)換的需要空氣和排除廢氣。由氣門組、氣

6、門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。,（1）發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供給系統(tǒng),配氣機(jī) 構(gòu)的形式,包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、鎖片、彈簧座。,氣門組：,氣門座實(shí)物圖,進(jìn)氣門,排氣門,氣門實(shí)物圖,氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),組成：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂。 功用：定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。,凸輪,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時(shí)齒輪,搖臂軸,噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。,曲軸正時(shí)齒形帶輪,中間軸齒形帶輪,張緊輪,凸輪軸正時(shí)齒形帶輪,正時(shí)齒形帶驅(qū)動(dòng)：,凸輪軸 氣門間隙的概念,氣門間隙,氣門間隙,氣門間隙,為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動(dòng)零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間

7、留有適當(dāng)?shù)拈g隙。,氣門間隙：,配氣機(jī)構(gòu)控制氣門的開、閉。 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣門的開、閉有什么要求？,但實(shí)際上，這種氣門開、閉方式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作是很不適應(yīng)的，不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)氣量、排氣量的要求。,理論上講，進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣各占曲軸轉(zhuǎn)角的180，也就是說，進(jìn)、排氣門都是在活塞的上、下止點(diǎn)開、閉，延續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)了曲軸轉(zhuǎn)角180。,配氣相位,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 ，稱為配氣相位。,進(jìn)氣門早開：減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。 進(jìn)氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。 排氣門早開：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。

8、 排氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了排氣時(shí)間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。,配氣相位,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 ，稱為配氣相位。,上止點(diǎn),下止點(diǎn),4.汽油供給系,（2）汽油供給路線圖,油箱,在 氣缸內(nèi)燃繞,桑塔納轎車汽油供給系示意圖,油箱,油管,汽油泵,汽油濾清器,噴油器,空氣濾清器,汽油機(jī)工作對(duì)燃油的要求,理論上來講，1kg汽油完全燃燒需要14.7kg空氣。但不同的工作狀況對(duì)混合汽濃度有不同的要求?？杖急龋ˋ/F） 中國(guó)用過量空氣系數(shù)表示混合氣濃度。,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作狀況對(duì)可燃混合氣成分的要求,工作狀況工況：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。 分為：怠速、小負(fù)荷、中等負(fù)荷、大

9、負(fù)荷、全負(fù)荷,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣的供給化油器 汽油經(jīng)濾清后送入化油器的浮子室，空氣經(jīng)空氣濾清器進(jìn)入化油器，在氣缸吸氣氣流的作用下，汽油從化油器中吸出，與空氣混合后進(jìn)入氣缸。,工作原理：利用喉管處的真空度從浮子室中吸油，吸出的汽油與空氣混合形成可燃混合氣。,化油器的主要裝置,主供油裝置 利用泡沫管吸入空氣，形成泡沫汽油，節(jié)氣門開度越大，進(jìn)入泡沫管中的空氣越多，燃油越稀。滿足中小負(fù)荷時(shí)，隨著節(jié)氣門的開度增大，燃油逐漸變稀的要求。,怠速裝置 為滿足怠速時(shí)供油的要求,利用怠速時(shí)節(jié)氣門后高真空度吸油。,化油器的主要裝置,起動(dòng)裝置 設(shè)置阻風(fēng)門，增加冷起動(dòng)時(shí)真空度，此時(shí)主噴孔、怠速噴孔、過渡噴口一起供油。

10、,化油器的主要裝置,真空加濃 利用節(jié)氣門處的真空度，控制加濃閥的開啟，增大主量孔處汽油流量。,化油器的主要裝置,燃油供給系的現(xiàn)狀,化油器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，盡管使用了許多裝置以滿足不同工作情況時(shí)，可燃混合氣濃度的需求，但還是很難滿足。 現(xiàn)代汽車已經(jīng)廢止化油器?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)都采用電控燃油噴射系統(tǒng)。,（3）電控燃油噴射系統(tǒng)的組成,燃油供給系、空氣供給系、電子控制裝置 電噴基本原理.mpg 電子控制系統(tǒng).MPG,上海桑塔納2000轎車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制汽油噴射系統(tǒng),上海-通用別克轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng),（4）空氣供給系統(tǒng),空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門體、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣管等組成。,1空氣濾清器 2節(jié)氣門體

11、3進(jìn)氣管 4空氣流量計(jì),第五講空氣供給系統(tǒng).MPG,空氣濾清器,12紙制濾芯 13上殼體 14下殼體 15帶粗濾器進(jìn)氣管組件,空氣流量計(jì)（卡門渦流式）,熱膜式空氣流量計(jì),作用：檢測(cè)進(jìn)氣量的傳感器。 安裝位置：空氣濾清器后。,節(jié)氣門體,作用：通過改變節(jié)氣門的大小改變進(jìn)氣通道截面積的大小，來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，并通過節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。,10節(jié)氣門 11節(jié)氣門電計(jì) 12應(yīng)急彈簧 13節(jié)氣門電機(jī) 15怠速開關(guān) 16熱水進(jìn)出口 17節(jié)氣門拉線,燃油壓力調(diào)節(jié)器,作用：使燃油油壓與進(jìn)氣管壓力的差值為一定值，以便于ECU控制噴油量。,燃油壓力調(diào)節(jié)器,汽油濾清器,進(jìn)氣溫度傳感器,進(jìn)氣溫度傳感器,節(jié)氣門位置傳感器,功用：將節(jié)氣門的開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送給ECU。,節(jié)氣門位置傳感器,功用 潤(rùn)滑 清潔 冷卻 防銹 密封（針對(duì)氣缸） 緩沖降噪,4.發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油路,發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系的組成,集濾器、機(jī)油泵、油底殼、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、機(jī)油壓力表。,放油螺栓,油底殼,機(jī)油濾清器,油路,集濾器,潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑部位,桑塔納潤(rùn)滑