【知識(shí)】發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、這次的培訓(xùn)主要是根據(jù)以下的流程來講解： 發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和原理發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配發(fā)動(dòng)機(jī)電氣學(xué)問講解發(fā)動(dòng)機(jī)的修理和保養(yǎng)18 / 15一、柴油機(jī)的歷史18 世紀(jì)后半期，歐洲各國在迎來龐大轉(zhuǎn)折期的產(chǎn)業(yè)革命時(shí)，產(chǎn)生了世界首輛汽車；第 1 輛汽車是蒸氣汽車；但是，對(duì)于連續(xù)擴(kuò)大的產(chǎn)業(yè)，蒸氣機(jī)已無法適應(yīng)， 慢慢地在汽車和汽油發(fā)動(dòng)車等的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，在燃燒后產(chǎn)生動(dòng)力，再轉(zhuǎn)移到為內(nèi)燃機(jī)；其中便產(chǎn)生了具有良好熱効率的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；說到柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，不得不提到魯?shù)婪虻腺悹?，這是個(gè)重要的人物；他是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造者，并確立了基本原理，被稱為柴油機(jī)之父；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就是用他的名字命名的傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：熱效率

2、和經(jīng)濟(jì)性較好柴油機(jī)采納壓縮空氣的方法提高空氣溫度，使空氣溫度超過 柴油的自燃燃點(diǎn)， 這時(shí)再噴入柴油、 柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒；因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需點(diǎn)火系；同時(shí)，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對(duì)簡潔，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的牢靠性要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的好；由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機(jī)壓縮比很高； 熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)， 同時(shí)在相同功率的情形下， 柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用；但柴油機(jī)由于工作壓力大， 要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制 造精度要求高， 所以成本較高； 另外，柴油機(jī)工作粗暴， 振動(dòng)噪

3、聲大； 柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難；由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于大、中型載重貨車上； 高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新進(jìn)展：排放已經(jīng)達(dá)到歐洲iii號(hào)的標(biāo)準(zhǔn) 傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(jī) 轉(zhuǎn)速較低 ，噪聲、振動(dòng)較高，炭煙與顆粒 pm排放比較嚴(yán)峻，所以始終以來很少受到轎車的青睞； 但隨著近年來柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步， 特殊是小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新進(jìn)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、 共軌、渦輪增壓、 中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，使原先柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決， 而柴油機(jī)在節(jié)能與 co2排放方面的優(yōu)勢，就是包括汽油機(jī)在內(nèi)的全部熱力發(fā)動(dòng)機(jī)無法取代的， 因此，排放

4、已經(jīng)達(dá)到歐洲 iii號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)， 成為“綠色發(fā)動(dòng)機(jī)”， 目前國三型號(hào)的柴油機(jī)已經(jīng)開頭在我國全面推廣；二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類汽車的動(dòng)力源是發(fā)動(dòng)機(jī)， 發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器；在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)每一次將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，都必需經(jīng)過吸入空氣， 壓縮和輸入燃料，使之著火，燃燒而膨脹作功，然后將生成的廢氣排出這樣一系列連續(xù)過程，這過程被稱發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)；轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī) ：1957 年，德國人汪克爾創(chuàng)造了轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，這是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)展的一個(gè)重要分支； 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是利用內(nèi)轉(zhuǎn)子圓外旋輪線和外轉(zhuǎn)子圓內(nèi)旋輪線相結(jié)合的機(jī)構(gòu)，無曲軸連桿和配氣機(jī)構(gòu)， 可將三角活塞運(yùn)動(dòng)直接轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 它的

5、零件數(shù)比往復(fù)活塞式汽油少 40%，質(zhì)量輕、體積小、轉(zhuǎn)速高、功率大；馬自達(dá)公司買下了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的樣機(jī)，并把轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在汽車上，可以說， 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)生在德國，長在日本；往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)：按行程分類： 對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)， 按每一工作循環(huán)所需活塞行程來分類，凡活塞往復(fù)四個(gè)單程完成一個(gè)工作循環(huán)的稱為四行程或稱四沖程 發(fā)動(dòng)機(jī)；活塞往復(fù)兩個(gè)單程即完成一個(gè)工作循環(huán)的稱為二行程又稱二沖程 發(fā)動(dòng)機(jī)；按冷卻方式的不同 ：發(fā)動(dòng)機(jī)可分為水冷式和風(fēng)冷式；按進(jìn)氣有無增壓： 發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)氣壓力一般略低于四周大氣壓力，也有利用特地裝置 增壓器 使進(jìn)氣壓力增高到四周大氣壓力以上；前者稱為非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，或稱自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)，后

6、者稱為增壓發(fā)動(dòng)機(jī)；將增壓器出口的增壓空氣加以冷卻， 一方面可提高柴油機(jī)充氣效率,從而提高柴油機(jī)的功率，另一方面也降低了柴油機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)的平均溫度， 從而降低柴油機(jī)的熱負(fù)荷和排氣溫度， 組織增壓空氣冷卻， 一般均利用中冷器， 再用冷卻水或大氣進(jìn)行間接冷卻，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)；溫度掌握在55左右，馬力可以提高 20 50 匹；（ 1kw=1.36 匹馬力）按排放分類：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放物質(zhì)是什么？ 包括： co2 cohcpm粒子物質(zhì) . 黒煙 排放廢氣限制對(duì)象pm是從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中排放出來的顆粒狀物質(zhì)的總稱；主要是 黒煙，稱為 sof的燃燒后剩下的燃料和潤滑油成分、輕油燃料

7、中的硫黃成分燃燒后生成的成分所構(gòu)成的；包括顆粒細(xì)小的spm；所以燃燒的溫度越高，燃燒的越充分，顆?；衔锞驮缴?；nox 排放氣體的限制対象no、no2、n2o、n2o2等各種化合物的總稱；在高溫下氮分子 和氧分子結(jié)合后產(chǎn)生的；不只是汽車，香煙和火爐等也會(huì)產(chǎn)生；燃燒溫度越高越簡潔產(chǎn)生 nox，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中必需考慮適當(dāng)降低燃燒溫度；根據(jù)顆粒物和 no化合物的排放，在國際上將發(fā)動(dòng)機(jī)分為歐0、等仍有按缸數(shù)分類； 2、4、6、8、12 等按氣缸分布分類；三、發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和原理四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)是一部由很多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器， 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式很多；即使是同一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，

8、其詳細(xì)構(gòu)造也是各種各樣；但通常四行程的柴油機(jī)都由以下一個(gè)組，二個(gè)機(jī)構(gòu)和四個(gè)系統(tǒng)組成； 下面以 wd615 系列柴油機(jī)為例，介紹四行程柴油機(jī)的一般構(gòu)造；1. ）曲柄連桿機(jī)構(gòu)：機(jī)體組：包括氣缸蓋、氣缸體及機(jī)油盤 或稱油底殼 ；wd615 柴油機(jī)氣缸體分鑄成上、下兩部分，上部稱為氣缸體， 下部稱為曲軸箱； 1，平分式，曲軸中心線與機(jī)體下平面在一條線上.2,龍門式 ,曲軸軸線高于機(jī)體下平面 .3,遂道式 ,曲軸主軸承座是整體的 ,曲軸從機(jī)體后裝入wd615 機(jī)為隧道式 ，其結(jié)構(gòu)剛度比龍門式的更高，機(jī)體分上下兩部分，在曲軸中心線分開，下機(jī)體是一個(gè)整體軸承蓋，也稱為 框架結(jié)構(gòu)，剛性好，有利于曲軸和軸承工作

9、，降低機(jī)體振動(dòng)和噪 聲；整個(gè)機(jī)體有利于整機(jī)的牢靠性和使用壽命， 機(jī)體上有 7 道主軸承蓋，寬度全部相同；機(jī)體的作用是作為發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)，各系 統(tǒng)的裝配基體，而且其本身的很多部分又分別是曲軸連桿機(jī)構(gòu)， 配氣機(jī)構(gòu)，供應(yīng)系，冷卻系和潤滑系的組成部份；氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)壁共同組成燃燒室的一部分；是承擔(dān)高溫高壓的機(jī)構(gòu)；同時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)仍包括活塞、連桿、帶有飛輪的曲軸等，這是發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生動(dòng)力， 并將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)；2. ）配氣機(jī)構(gòu)：包括進(jìn)氣門、排氣門、挺柱、推桿、搖臂、凸輪軸及凸輪正時(shí)齒輪 由曲軸正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng) ；其作用是使新奇空氣準(zhǔn)時(shí)充入氣缸并準(zhǔn)時(shí)的從氣缸排出廢氣；

10、3. ）供應(yīng)系：包括柴油油箱，輸油泵，高壓噴油泵，噴油器，柴油濾清器，空氣濾清器，進(jìn)氣管，排氣管；其作用是把新奇空氣和高壓柴油適時(shí)的供入氣缸，以供燃燒， 并將燃燒生成的廢氣排動(dòng)身動(dòng)機(jī)；4. ）冷卻系：冷卻系主要包括水泵、散熱水箱、風(fēng)扇、分水管、氣缸體放水閥及氣缸體和氣缸蓋里鑄出的空腔水套及出水管、節(jié)溫器，其功用是把受熱機(jī)件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作；5. ）潤滑系：包括機(jī)油泵、集濾器、限壓閥、潤滑油道、機(jī)油濾清器和機(jī)油冷卻器等；其功能是將潤滑油供應(yīng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件以削減它們之間的摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面；6. ）起動(dòng)系：包括起動(dòng)機(jī)及其附屬裝置

11、包括冷起動(dòng)裝置 ，其功能是使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)；充電發(fā)電機(jī)電壓調(diào)劑器 電瓶蓄電池， 供照明和外表用電， 并保證蓄電池有充分的電量，供起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用；除了以上的這些， 柴油機(jī)的組成仍包括很多的墊片、螺栓、碗形塞、缸套、活塞環(huán)、管路等等；為了保證氣缸表面能在高溫下正常工作， 必需對(duì)氣缸和氣缸蓋隨時(shí)加以冷卻；冷卻方式有兩種：一種用水冷卻 水冷 ，另一種直接用空氣來冷卻 風(fēng)冷 ，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上較多的采納水冷卻； 發(fā)動(dòng)機(jī)用水冷卻時(shí)，氣缸四周和氣缸蓋中均有充水的空腔，稱為水套；氣缸套有干式和濕式兩種， 干缸套不直接與冷卻水接觸， 壁厚很薄約 1-3mm；干缸套優(yōu)點(diǎn)： 1 發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)有機(jī)油

12、膜夾層，削減傳熱作用，有利于提高熱效率； 而高負(fù)荷時(shí)氣缸套與機(jī)體完全貼合， 使氣缸得到良好的冷卻；使機(jī)體剛度好，缺點(diǎn)是氣缸體的鑄造工藝要求很高；活塞環(huán)有二種，即氣環(huán)和油環(huán)；氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱， 同時(shí)仍將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，再由冷卻水帶走；而密封作用是主要的；油環(huán)用來刮除氣缸壁上余外的機(jī)油，并在氣缸壁上涂一層勻稱的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞，活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力，此外，油環(huán)也起到封氣的幫助作用；四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理基礎(chǔ)學(xué)問活塞頂離曲軸中心最遠(yuǎn)處即活塞最高位置， 稱為上止點(diǎn) ；活塞頂離曲軸中

13、心最近處，即活塞最低位置稱為下止點(diǎn)；上下止點(diǎn)間的距離 s 稱為活塞行程 ，曲軸與連桿下端的連接中心至曲軸中心的距離 r稱為曲柄半徑 ；活塞每走一個(gè)行程相應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角 180，活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積稱為氣缸工作容積或氣缸排量 ，對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積或發(fā)動(dòng)機(jī)排量 ；四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)包括四個(gè)活塞行程，即進(jìn)氣行程， 壓縮行程，膨脹行程和排氣行程 ；由于柴油機(jī)壓縮比高 一般為 1622，wd615 系列歐二柴油機(jī)壓縮比為 17，歐三柴油機(jī)為 17.5；四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)活塞行程中， 只有一個(gè)行程是作功的，其余三個(gè)行程就是作功的預(yù)備行程，明顯作功行程

14、時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn) 速比其它三個(gè)行程內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)速要大， 所以曲軸轉(zhuǎn)速是不勻稱的， 因而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)就不平穩(wěn)， 為明白決這個(gè)問題， 飛輪必需做成具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，現(xiàn)代的柴油機(jī)制造業(yè)多采納多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以補(bǔ)救上述的缺 點(diǎn)；由于飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的存在， 這也使得我們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)值時(shí)， 會(huì)掌握削減燃油的噴射， 降低做功的效率， 在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作用下，使得轉(zhuǎn)速維護(hù)在穩(wěn)固的目標(biāo)值；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)， 曲軸通過正時(shí)齒輪、過渡惰輪、凸輪軸齒輪來驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋軸； 當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分頂起挺柱時(shí)，通過推桿和調(diào)劑螺釘使搖臂繞搖臂軸搖擺， 壓縮氣門彈簧使氣門離座， 即開啟部分別開挺柱后，氣門便在氣門彈簧力的作用下上升而落座，即氣

15、門關(guān)閉； 作為四行程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)， 曲軸旋轉(zhuǎn)兩周， 各缸的進(jìn)排氣門各開啟一次， 此時(shí)凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周； 因此曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速之比即傳動(dòng)比 即為 2： 1；六缸四行程柴油機(jī)各缸的發(fā)火間隔是720/6=120，發(fā)火次序由設(shè)計(jì)而定： wd615 機(jī)為 1-5-3-6-2-4；噴油提前角的大小對(duì)柴油機(jī)工作過程影響很大， 噴油提前角過大時(shí)，由于噴油時(shí)缸內(nèi)空氣溫度較低，混合氣形成條件較差，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，而提前角過小時(shí)，將使燃燒過程延后過多，所能達(dá)到的最高壓力較低，熱效率下降，且排氣管中冒白煙，故要選正確噴油提前角；而且：正確提前角是隨轉(zhuǎn)速的變化而變化；wd615 機(jī)的進(jìn)氣門冷態(tài)間隙為 0.3mm，排氣門為 0.4mm；在進(jìn)行拆裝后或二級(jí)以上保養(yǎng)中 ,都應(yīng)檢查氣門間隙 ,檢查時(shí)應(yīng)保證氣門處在完全關(guān)閉狀態(tài)； 因此一般檢查各缸氣門間隙的次序有二種方法:第一種方法 ,根據(jù)柴油機(jī)點(diǎn)火次序 1-5-3-6-2-4盤動(dòng)曲軸 ,使該缸處在工作行程的上止點(diǎn)位置 ,此時(shí)進(jìn)、排氣門皆完全關(guān)閉,進(jìn)行氣門間隙調(diào)整,全部調(diào)整完畢需旋轉(zhuǎn)曲軸720；其次種方法 ,