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1、汽車發(fā)動機專業(yè)基礎知識汽車發(fā)動機專業(yè)基礎知識 docin/sundae_meng 目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機的性能指發(fā)動機的性能指標及特性標及特性第三節(jié)第三節(jié) 曲柄連桿機構曲柄連桿機構第四節(jié)第四節(jié) 配氣機構配氣機構第五節(jié)第五節(jié) 汽油機供給系的汽油機供給系的組成及燃料組成及燃料第六節(jié)第六節(jié) 進排氣系統(tǒng)與排進排氣系統(tǒng)與排氣凈化裝置氣凈化裝置第七節(jié)第七節(jié) 汽油機點火系汽油機點火系第八節(jié)第八節(jié) 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系第九節(jié)第九節(jié) 發(fā)動機潤滑系發(fā)動機潤滑系第十節(jié)第十節(jié) 發(fā)動機起動系發(fā)動機起動系第十一節(jié)第十一節(jié) 發(fā)動機性能參數(shù)發(fā)動機性能參數(shù)介紹介紹docin/sundae_men
2、gdocin/sundae_meng 進氣狀態(tài) 混合氣形成混合氣形成氣缸排列氣缸排列 氣缸數(shù)量點火方式點火方式冷卻方式冷卻方式所用燃料所用燃料工作循環(huán)工作循環(huán)活塞運動活塞運動往復活塞式發(fā)動機往復活塞式發(fā)動機旋轉活塞式發(fā)動機旋轉活塞式發(fā)動機二沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機柴油發(fā)動機氣體燃料發(fā)動機氣體燃料發(fā)動機水冷發(fā)動機水冷發(fā)動機風冷發(fā)動機風冷發(fā)動機非增壓非增壓(自然吸氣自然吸氣)式發(fā)動機式發(fā)動機增壓式發(fā)動機增壓式發(fā)動機化油器式發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機L型型(直列式直列式/單列式單列式)發(fā)動機發(fā)動機V型型(雙列式雙列式)發(fā)動
3、機發(fā)動機P型型(水平對置式水平對置式)發(fā)動機發(fā)動機單缸發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機多缸發(fā)動機強制點火式強制點火式(點燃式點燃式)發(fā)動機發(fā)動機壓燃式發(fā)動機壓燃式發(fā)動機docin/sundae_meng1. 工作循環(huán)工作循環(huán) 活塞式內(nèi)燃機的工作循環(huán)是由進氣、緊縮、作功和排活塞式內(nèi)燃機的工作循環(huán)是由進氣、緊縮、作功和排氣等四個工作過程組成的封閉過程。周而復始地進行氣等四個工作過程組成的封閉過程。周而復始地進行這些過程,內(nèi)燃機才能持續(xù)地作功。這些過程,內(nèi)燃機才能持續(xù)地作功。2.上、下止點上、下止點 活塞頂離曲軸回轉中心最遠處為上止點;活塞頂離曲活塞頂離曲軸回轉中心最遠處為上止點;活塞頂離曲軸回轉中心最近
4、處為下止點。在上、下止點處,活塞軸回轉中心最近處為下止點。在上、下止點處,活塞的運動速度為零。的運動速度為零。 docin/sundae_meng 3.活塞行程 上、下止點間的距離 S 稱為活塞行程。曲軸的回轉半徑 R 稱為曲柄半徑。顯然,曲軸每回轉一周,活塞移動兩個活塞行程。對于氣缸中心線通過曲軸回轉中心的內(nèi)燃機,其 S2R 。docin/sundae_meng4.4.氣缸工作容積氣缸工作容積 上、下止點間所包容的氣缸容積稱為氣缸上、下止點間所包容的氣缸容積稱為氣缸工作容積,記作工作容積,記作VhVh。Vh=D2Vh=D2* *S/4S/4* *106 (L)106 (L)docin/sun
5、dae_meng5.內(nèi)燃機排量內(nèi)燃機排量 內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機排量,內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機排量,記作記作VL 。 VL=iVh (L)。 6.燃燒室容積燃燒室容積 活塞位于上止點時,活塞頂面以上氣缸蓋底面以下活塞位于上止點時,活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室,其容積稱為燃燒室容積,所形成的空間稱為燃燒室,其容積稱為燃燒室容積,也叫壓縮容積也叫壓縮容積,記作記作VC 。 7.氣缸總容積氣缸總容積 氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總容積氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總容積,記作記作Va。 Va=Vh+ VC 。docin/sundae_men
6、g8.8.壓縮比壓縮比 氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比.壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時,壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時,氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度=Va/ VC = (Vh+ =Va/ VC = (Vh+ VC )/ VC=1+ Vh/VC . VC )/ VC=1+ Vh/VC . 一般汽油機的壓縮比是一般汽油機的壓縮比是710710,柴油機的壓縮比,柴油機的壓縮比是是1525.1525.docin/sundae_meng132456docin/sundae_mengdocin/sundae_meng 發(fā)
7、動機的性能指標用來表征發(fā)動機的性能特點,并作為評價各類發(fā)動機性能優(yōu)劣的依據(jù)。發(fā)動機的性能指標主要有以下幾種:一、動力性指標 動力性指標是表征發(fā)動機作功能力大小的指標,一般用發(fā)動機的有效轉矩、有效功率、轉速和平均有效壓力等作為評價發(fā)動機動力性好壞的指標。 1.有效轉矩 發(fā)動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩,記作 Te,單位為 Nm 。有效轉矩與曲軸角位移的乘積即為發(fā)動機對外輸出的有效功。 docin/sundae_meng2.有效功率有效功率 發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率,記作率,記作 pe 單位為單位為 KW。它等于有效轉矩與曲。它等于有效
8、轉矩與曲軸角速度的乘積。軸角速度的乘積。 十五分鐘功率、一小時功率、十二小時功率、二十五分鐘功率、一小時功率、十二小時功率、二十四小時持續(xù)功率十四小時持續(xù)功率3.發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速 發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉數(shù)稱為發(fā)動機轉速,用發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉數(shù)稱為發(fā)動機轉速,用 n 表示,單位為表示,單位為 r/min 。4.平均有效壓力平均有效壓力 單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力,記作力,記作 pme,單位為,單位為 MPa 。顯然,平均有效。顯然,平均有效壓力越大,發(fā)動機的作功能力越強。壓力越大,發(fā)動機的作功能力越強。docin/sundae_
9、meng二、經(jīng)濟性指標二、經(jīng)濟性指標 發(fā)動機經(jīng)濟性指標包括有效熱效率和有效燃發(fā)動機經(jīng)濟性指標包括有效熱效率和有效燃油消耗率等。油消耗率等。三、強化指標三、強化指標 強化指標是指發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷強化指標是指發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標,一般包括升功率和強化系數(shù)等。能力的評價指標,一般包括升功率和強化系數(shù)等。四、緊湊性指標四、緊湊性指標 緊湊性指標是用來表征發(fā)動機總體結構緊湊緊湊性指標是用來表征發(fā)動機總體結構緊湊程度的指標,通常用比容積和比質量衡量。程度的指標,通常用比容積和比質量衡量。五、環(huán)境指標五、環(huán)境指標 環(huán)境指標用來評價發(fā)動機排氣品質和噪聲水環(huán)境指標用來評價發(fā)動機排氣
10、品質和噪聲水平平(75dB(75dBA A)) )。docin/sundae_meng六、可靠性指標六、可靠性指標 表征發(fā)動機在規(guī)定使用條件下,正常持續(xù)工作能表征發(fā)動機在規(guī)定使用條件下,正常持續(xù)工作能力。力。七、耐久性指標七、耐久性指標 主要零件磨損到不能繼續(xù)正常使用的極限時間。主要零件磨損到不能繼續(xù)正常使用的極限時間。八、工藝性指標八、工藝性指標 評價發(fā)動機制造性工藝和維修工藝性的好壞。評價發(fā)動機制造性工藝和維修工藝性的好壞。九、內(nèi)燃機速度特性速度特性九、內(nèi)燃機速度特性速度特性 docin/sundae_mengdocin/sundae_meng機體組機體組 現(xiàn)代汽車發(fā)動機機體組主要由機體、
11、氣缸蓋、現(xiàn)代汽車發(fā)動機機體組主要由機體、氣缸蓋、氣缸襯墊、氣缸蓋罩、主軸承蓋以及油底殼等氣缸襯墊、氣缸蓋罩、主軸承蓋以及油底殼等組成,鑲氣缸套的發(fā)動機,機體組還包括干式組成,鑲氣缸套的發(fā)動機,機體組還包括干式或濕式氣缸套。或濕式氣缸套。 docin/sundae_meng 機體的構造與氣缸排列形式、氣缸結構形式和曲軸箱結構形式有關。 氣缸排列形式有3種:直列式、V型和水平對置式。 docin/sundae_meng 為了提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而有不同的氣缸結構形式和表面處理方法。氣缸結構形式也有3種,即無氣缸套式、干氣缸套式和濕氣缸套式。 docin/sundae_meng 干氣
12、缸套式機體是在一般灰鑄鐵機體的氣缸套座孔內(nèi)壓入或裝入干式氣缸套式氣缸套不與冷卻液接觸。干式氣缸套的外圓表面和氣缸套座孔內(nèi)表面均須精加工,以保證必要的形位精度和便于拆裝。 docin/sundae_meng 濕氣缸套式機體,其氣缸套外壁與冷卻液直接接觸。用合金鑄鐵制造的濕式氣缸套的壁厚一般為58mm。濕式氣缸套下部用13道耐熱耐油的橡膠密封圈進行密封,防止冷卻液泄漏。濕式氣缸套上部的密封是利用氣缸套裝入機體后,氣缸套頂面高出機體頂面0.050.15mm。 docin/sundae_meng 按曲軸箱結構形式的不同機體有平底式、龍門式和隧道式3種。 平底式機體的底平面與曲軸軸線齊平。這種機體高度小
13、、質量輕、加工方便。但與另外兩種機體相比剛度較差。 龍門式機體是指底平面下沉到曲軸軸線以下的機體機體底平面到曲軸軸線的距離稱作龍門高度。 隧道式機體是指主軸承孔不剖分的機體結構。docin/sundae_meng1、缸蓋結構形式、缸蓋結構形式水冷發(fā)動機的氣缸蓋有整體式、分塊式和單體式水冷發(fā)動機的氣缸蓋有整體式、分塊式和單體式3種種結構形結構形 式。在多缸發(fā)動機中,全部氣缸共用一個式。在多缸發(fā)動機中,全部氣缸共用一個氣缸蓋的,則稱該氣缸蓋為整體式氣缸蓋;若每兩氣缸蓋的,則稱該氣缸蓋為整體式氣缸蓋;若每兩缸一蓋或三缸一蓋,則該氣缸蓋為分塊式氣缸蓋;缸一蓋或三缸一蓋,則該氣缸蓋為分塊式氣缸蓋;若每缸
14、一蓋,則為單體式氣缸蓋。風冷發(fā)動機均為若每缸一蓋,則為單體式氣缸蓋。風冷發(fā)動機均為單體式氣缸蓋。單體式氣缸蓋。 docin/sundae_meng2、燃燒室、燃燒室當活塞位于上止點時,活塞頂面以上、氣缸蓋底面以當活塞位于上止點時,活塞頂面以上、氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室。在汽油機氣缸蓋底面通下所形成的空間稱為燃燒室。在汽油機氣缸蓋底面通常鑄有形狀各異的凹坑,習慣上稱這些凹坑為燃燒室。常鑄有形狀各異的凹坑,習慣上稱這些凹坑為燃燒室。燃燒室組成:氣缸蓋、活塞頂、汽缸壁。燃燒室組成:氣缸蓋、活塞頂、汽缸壁。docin/sundae_mengdocin/sundae_meng3、氣缸襯墊、氣
15、缸襯墊 氣缸襯墊是機體頂面與氣缸蓋底面之間的氣缸襯墊是機體頂面與氣缸蓋底面之間的密封件。其作用是保持氣缸密封不漏氣,密封件。其作用是保持氣缸密封不漏氣,保持由機體流向氣缸蓋的冷卻液和機油不保持由機體流向氣缸蓋的冷卻液和機油不泄漏。泄漏。 按所用材料的不同,氣缸襯墊可分為金按所用材料的不同,氣缸襯墊可分為金屬屬石棉襯墊、金屬石棉襯墊、金屬復合材料襯墊和全復合材料襯墊和全金屬襯墊等多種。金屬襯墊等多種。 docin/sundae_meng4 4、油底殼、油底殼 油底殼的功用是儲存機油和封閉機體或曲油底殼的功用是儲存機油和封閉機體或曲軸箱。軸箱。 油底殼用薄鋼板沖壓或用鋁鑄制而成。油油底殼用薄鋼板沖
16、壓或用鋁鑄制而成。油底殼內(nèi)設有擋板,用以減輕汽車顛簸時油面底殼內(nèi)設有擋板,用以減輕汽車顛簸時油面的震蕩。此外,為了保證汽車傾斜時機油泵的震蕩。此外,為了保證汽車傾斜時機油泵能正常吸油,通常將油底殼局部做得較深。能正常吸油,通常將油底殼局部做得較深。油底殼底部設放油螺塞。有的放油螺塞帶磁油底殼底部設放油螺塞。有的放油螺塞帶磁性,可以吸引機油中的鐵屑。性,可以吸引機油中的鐵屑。 docin/sundae_meng活塞組活塞組 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿瓦等組成。連桿瓦等組成。 1、活塞、活塞 現(xiàn)代汽車發(fā)動機不論是汽油機還是柴油機廣泛現(xiàn)代汽車
17、發(fā)動機不論是汽油機還是柴油機廣泛采用鋁合金活塞,只在極少數(shù)汽車發(fā)動機上采采用鋁合金活塞,只在極少數(shù)汽車發(fā)動機上采用鑄鐵或耐熱鋼活塞?;钊梢暈橛身敳俊㈩^用鑄鐵或耐熱鋼活塞?;钊梢暈橛身敳?、頭部和裙部等部和裙部等3部分構成。部分構成。 docin/sundae_meng1)1)頂部頂部 汽油機活塞頂部形狀與燃燒室形狀和壓縮比大小汽油機活塞頂部形狀與燃燒室形狀和壓縮比大小有關。頂部有凸頂、平頂、凹頂有關。頂部有凸頂、平頂、凹頂3 3種,大多數(shù)汽油機采用種,大多數(shù)汽油機采用平頂活塞平頂活塞 。2)2)頭部頭部 活塞頂至油環(huán)槽下端面間稱為活塞頭部。在活塞活塞頂至油環(huán)槽下端面間稱為活塞頭部。在活塞頭部
18、加工有用來安裝氣環(huán)和油環(huán)的氣環(huán)槽和油環(huán)槽。頭部加工有用來安裝氣環(huán)和油環(huán)的氣環(huán)槽和油環(huán)槽。 3)3)裙部裙部 活塞頭部以下的部分為活塞裙部。裙部的形狀應?;钊^部以下的部分為活塞裙部。裙部的形狀應保證活塞在氣缸內(nèi)得到良好的導向,氣缸與活塞之間在任何證活塞在氣缸內(nèi)得到良好的導向,氣缸與活塞之間在任何工況下都應保持均勻的、適宜的間隙。工況下都應保持均勻的、適宜的間隙。 docin/sundae_meng 另外,沿活塞軸線方向活塞的溫度是上高下低,活塞的熱膨脹量自然是上大下小。因此為使活塞工作時裙部接近圓柱形,須把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。2、活塞環(huán) 活塞環(huán)分氣環(huán)和油環(huán)兩種。docin/sund
19、ae_mengdocin/sundae_meng油環(huán):油環(huán):槽孔式槽孔式槽孔撐槽孔撐簧式簧式鋼帶組鋼帶組合式合式docin/sundae_meng 氣環(huán)的主要功用是密封和傳熱。保證活塞與氣缸壁間的密封,防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃氣漏入曲軸箱,并將活塞頂部接受的熱傳給氣缸壁,避免活塞過熱。 油環(huán)的主要功用是刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機油,并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜。 此外,氣環(huán)和油環(huán)還分別起到刮油和密封的輔助作用。3、活塞銷 活塞銷用來連接活塞和連桿,并將活塞承受的力傳給連桿或相反?;钊N與連桿小頭的連接方式有兩種,即全浮式和半浮式。 全浮式活塞銷工作時,能在連桿小頭和活塞銷孔中轉動,而
20、半浮式只能在活塞銷孔中轉動,不能在小頭孔內(nèi)轉動 。docin/sundae_meng圓柱形組合形兩段截錐形連桿組連桿組 連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承等零件。習慣上常常把連桿體、連桿蓋和連桿螺栓等零件。習慣上常常把連桿體、連桿蓋和連桿螺栓合起來稱作連桿,有時也稱連桿體為連桿。合起來稱作連桿,有時也稱連桿體為連桿。 連桿由小頭、桿身和大頭構成。連桿由小頭、桿身和大頭構成。 docin/sundae_mengV V型發(fā)動機連桿型發(fā)動機連桿 V V型發(fā)動機左右兩個氣缸的連桿安裝在同一個曲型發(fā)動機左右兩個氣缸的連桿安裝在同一個曲柄銷上,其結構隨
21、安裝形式的不同而不同。柄銷上,其結構隨安裝形式的不同而不同。 docin/sundae_meng曲軸飛輪組曲軸飛輪組 曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉變?yōu)檗D矩,曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉變?yōu)檗D矩,用以驅動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構以及其用以驅動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構以及其他輔助裝置。他輔助裝置。 曲軸基本由一個曲柄銷,左右兩個曲軸基本由一個曲柄銷,左右兩個曲柄臂和左右兩個主軸頸構成一個單元曲拐。曲柄臂和左右兩個主軸頸構成一個單元曲拐。 單缸發(fā)動機的曲軸只有一個單缸發(fā)動機的曲軸只有一個 曲拐,多缸直列式發(fā)動機曲曲拐,多缸直列式發(fā)動機曲 軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相同,軸
22、的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相同, V型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等 于氣缸數(shù)的一半。于氣缸數(shù)的一半。 docin/sundae_meng 飛輪是轉動慣量很大的盤形零件,其作用如同一個能量存儲器。在作功行程中發(fā)動機傳輸給曲軸的能量,除對外輸出外,還有部分能量被飛輪吸收,從而使曲軸的轉速不會升高很多。 對于四沖程發(fā)動機來說,每四個活塞行程作功一次,即只有作功行程作功,而排氣、進氣和壓縮三個行程都要消耗功。docin/sundae_meng曲拐布置與多缸發(fā)動機的工作順序曲拐布置與多缸發(fā)動機的工作順序 曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列方式,直曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列方式,直列式發(fā)動機曲
23、軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù);列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù);V形發(fā)動形發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。docin/sundae_meng曲軸扭轉減振器形式曲軸扭轉減振器形式橡膠扭轉減振器橡膠扭轉減振器 硅油扭轉減振器硅油扭轉減振器橡膠橡膠-硅油扭轉減振器硅油扭轉減振器docin/sundae_meng 第四節(jié) 配氣機構 配氣機構的功用是按照發(fā)動機每一氣缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時開啟和關閉進、排氣門,使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸,廢氣得以及時從氣缸排出。 氣門式配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成 ,配氣機構的主要區(qū)
24、別在于氣門數(shù)量和布置形式、凸輪軸布置形式和驅動方式 。docin/sundae_meng一、氣門式配氣機構的布置形式及傳動一、氣門式配氣機構的布置形式及傳動 目前,四沖程汽車發(fā)動機都采用氣門式配氣機構。目前,四沖程汽車發(fā)動機都采用氣門式配氣機構。其功用是按照發(fā)動機的工作順序和工作循環(huán)的要其功用是按照發(fā)動機的工作順序和工作循環(huán)的要求,定時開啟和關閉各缸的進、排氣門,使新氣求,定時開啟和關閉各缸的進、排氣門,使新氣進入氣缸,廢氣從氣進入氣缸,廢氣從氣 缸排出。缸排出。 docin/sundae_meng 氣門式配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成,每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門
25、驅動形式等有關?,F(xiàn)代汽車發(fā)動機均采用頂置氣門,即進、排氣門置于氣缸蓋內(nèi),倒掛在氣缸頂上。 docin/sundae_meng凸輪軸的位置有下置式、中置式和上置式3種。 docin/sundae_meng配氣定時配氣相位以曲軸轉角表示的進、排氣配氣定時配氣相位以曲軸轉角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間。門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間。1030308040801030docin/sundae_meng氣門間隙氣門間隙 發(fā)動機在冷態(tài)下,當氣門處于關閉狀態(tài)時,發(fā)動機在冷態(tài)下,當氣門處于關閉狀態(tài)時,氣門與傳動件之間的間隙氣門與傳動件之間的間隙 。docin/sundae_meng氣門組氣門組 四
26、沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán),每個氣缸四沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán),每個氣缸進、排氣一次。這時曲軸轉兩周,而凸輪軸只進、排氣一次。這時曲軸轉兩周,而凸輪軸只旋轉一周,所以曲軸與凸輪軸傳動比為旋轉一周,所以曲軸與凸輪軸傳動比為2 1。 氣門驅動形式有搖臂驅動、擺臂驅動和直接驅動氣門驅動形式有搖臂驅動、擺臂驅動和直接驅動三種類型。三種類型。 docin/sundae_meng 氣門組由氣門、氣門彈簧、氣門鎖夾、氣門座、氣門氣門組由氣門、氣門彈簧、氣門鎖夾、氣門座、氣門導管等組成。導管等組成。docin/sundae_meng 發(fā)動機的進、排氣門均為菌形氣門,由氣門頭部和氣 門桿兩部分構成。氣門頂
27、面有平頂、凹頂和凸頂?shù)刃螤?。目前應用最多的是平頂氣門 。docin/sundae_meng 氣門傳動組由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、擺氣門傳動組由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、擺臂等組成。臂等組成。氣門傳動組的作用是使進、排氣門能按配氣相氣門傳動組的作用是使進、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉,且保證有足夠的開度。位規(guī)定的時刻開閉,且保證有足夠的開度。docin/sundae_meng docin/sundae_meng 挺柱可分為機械挺柱和液力挺柱兩大類,挺柱可分為機械挺柱和液力挺柱兩大類,每一類中又有平面挺柱和滾子挺柱等多每一類中又有平面挺柱和滾子挺柱等多種結構形式。種結構形式。 docin/s
28、undae_meng 第五節(jié) 汽油機供給系組成及燃料汽油及其使用性能 汽油機所用的燃料是汽油,在進入氣缸之前,汽油和空氣已形成可燃混合氣??扇蓟旌蠚膺M入氣缸內(nèi)被壓縮,在接近壓縮終了時點火燃燒而膨脹作功。可見汽油機進入氣缸的是可燃混合氣,壓縮的也是可燃混合氣,燃燒作功后將廢氣排出。因此汽油供給系的任務是根據(jù)發(fā)動機的不同情況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入氣缸,最后還要把燃燒后的廢氣排出氣缸。汽油使用性能的好壞對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、可靠性和使用壽命都有很大的影響。因此,車用汽油需要滿足許多要求。 汽油:碳的體積分數(shù)為85%,氫的體積分數(shù)為15%。docin/sundae_meng
29、1.1.良好的蒸發(fā)性良好的蒸發(fā)性 蒸發(fā)性良好的汽油能在極短的時間內(nèi)完全蒸發(fā)汽蒸發(fā)性良好的汽油能在極短的時間內(nèi)完全蒸發(fā)汽化,并與空氣均勻混合形成可燃混合氣,保證發(fā)化,并與空氣均勻混合形成可燃混合氣,保證發(fā)動機在各種條件下都能迅速起動、加速和正常運動機在各種條件下都能迅速起動、加速和正常運轉。蒸發(fā)性不好,則汽油不能完全汽化,致使燃轉。蒸發(fā)性不好,則汽油不能完全汽化,致使燃燒不完全。若蒸發(fā)性太好,在使用中容易發(fā)生燒不完全。若蒸發(fā)性太好,在使用中容易發(fā)生“氣阻氣阻”,即汽油在管路中蒸發(fā)形成氣泡,阻礙,即汽油在管路中蒸發(fā)形成氣泡,阻礙汽油流通,使供油不暢,甚至中斷,造成發(fā)動機汽油流通,使供油不暢,甚至中
30、斷,造成發(fā)動機熄火。熄火。 汽油的蒸發(fā)性用餾程和飽和蒸氣壓評定,餾程是汽油的蒸發(fā)性用餾程和飽和蒸氣壓評定,餾程是指燃油在規(guī)定條件下蒸餾出某一百分比的溫度范指燃油在規(guī)定條件下蒸餾出某一百分比的溫度范圍。飽和蒸氣壓則是指在規(guī)定條件下燃油和燃油圍。飽和蒸氣壓則是指在規(guī)定條件下燃油和燃油蒸氣壓達到平衡狀態(tài)時燃油蒸氣的壓力。蒸氣壓達到平衡狀態(tài)時燃油蒸氣的壓力。docin/sundae_meng 2.抗爆性 汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒時不發(fā)生爆燃的能力稱作汽油的抗爆性。燃用高抗爆性的汽油,可以提高發(fā)動機的壓縮比而不會發(fā)生爆燃,從而可以提高發(fā)動機的熱效率。 汽油的抗爆性用辛烷值評定。辛烷值越高,抗爆性越好。由于
31、試驗條件不同,有馬達法辛烷值MON和研究法辛烷值(RON),在我國國家標準中用RON劃分汽油牌號。 從20世紀初開始在汽油中加入四乙基鉛液【Pb(C2H5)】4以大幅度提高汽油的辛烷值。docin/sundae_meng 電子控制汽油噴射系電子控制汽油噴射系可燃混合氣成分的表示法可燃混合氣成分的表示法 可燃混合氣中空氣與燃油的比例稱為可燃混可燃混合氣中空氣與燃油的比例稱為可燃混合氣成分或可燃混合氣濃度,通常用過量空氣合氣成分或可燃混合氣濃度,通常用過量空氣系數(shù)和空燃比表示。系數(shù)和空燃比表示。1.1.過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù) 燃燒燃燒1kg1kg燃油實際供給的空氣質量與完全燃燒燃油實際供給的空氣
32、質量與完全燃燒1kg1kg燃油的化學計量空氣質量之比為過量空氣燃油的化學計量空氣質量之比為過量空氣系數(shù),記作系數(shù),記作aa。a=1的可燃混合氣稱為理論混合氣;a1的稱為濃混合氣;a1的則稱為稀混合氣。 即 docin/sundae_meng 實驗證明,a=1.051.15時,可燃混合氣燃燒完全,燃油消耗率最低,故稱經(jīng)濟混合氣;當a=0.850.95時,可燃混合氣燃燒速度最快,熱損失最小,有效功率最大,故稱功率混合氣。2.空燃比 可燃混合氣中空氣質量與燃油質量之比為空燃比,記作 . 按照化學反應方程式的當量關系,可求出1kg汽油完全燃燒所需空氣質量即化學計量空氣質量約為14.8kg。顯然,=14
33、.7的可燃混合氣為理論混合氣;14.8的為濃混合氣;14.8的為稀混合氣??杖急?14.8稱為理論空燃比或化學計量空燃比。docin/sundae_meng電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構造和工作原理電子控制汽油噴射系統(tǒng)的構造和工作原理 電控汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)(EFI系統(tǒng)系統(tǒng))是以電控單元是以電控單元(ECU)為控制中心,并利用安裝在發(fā)動機上的各種傳感為控制中心,并利用安裝在發(fā)動機上的各種傳感器測出發(fā)動機的各種運行參數(shù),再按照電腦中預器測出發(fā)動機的各種運行參數(shù),再按照電腦中預存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量,使發(fā)存的控制程序精確地控制噴油器的噴油量,使發(fā)動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比
34、的可燃混動機在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。合氣。 各類電子控制汽油噴射系統(tǒng)均可視為由燃油供給各類電子控制汽油噴射系統(tǒng)均可視為由燃油供給系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。 1.燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng) 電控汽油噴射系統(tǒng)的燃油供給系統(tǒng)由汽油箱、電電控汽油噴射系統(tǒng)的燃油供給系統(tǒng)由汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調節(jié)動汽油泵、汽油濾清器、燃油分配管、油壓調節(jié)器、噴油器、冷起動噴嘴和輸油管等組成,有的器、噴油器、冷起動噴嘴和輸油管等組成,有的還設有油壓脈動緩沖器。還設有油壓脈動緩沖器。docin/sundae_meng 電動汽油泵 在電
35、控汽油噴射系統(tǒng)中應用的電動汽油泵通常有兩種類型,即滾柱式電動汽油泵和葉片式電動汽油泵。 燃油分配管 也被稱作“共軌”,其功用是將汽油均勻、等壓地輸送給各缸噴油器。由于它的容積較大,故有儲油蓄壓、減緩油壓脈動的作用。 油壓調節(jié)器 功用是使燃油 供給系統(tǒng)的壓力與進氣管壓 力之差即噴油壓力保持恒定。docin/sundae_meng 噴油器的功用是按照電控單元的指令將一定數(shù)量噴油器的功用是按照電控單元的指令將一定數(shù)量的汽油適時地噴入進氣道或進氣管內(nèi),并與其中的汽油適時地噴入進氣道或進氣管內(nèi),并與其中的空氣混合形成可燃混合氣。噴油器的通電、斷的空氣混合形成可燃混合氣。噴油器的通電、斷電由電控單元控制。
36、電由電控單元控制。docin/sundae_meng2.2.進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng) 電控汽油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)主要包括電控汽油噴射系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)主要包括空氣流量計、補充空氣閥、怠速控制閥、節(jié)氣門空氣流量計、補充空氣閥、怠速控制閥、節(jié)氣門及空氣濾清器等。及空氣濾清器等。 怠速控制閥怠速控制閥 在節(jié)氣門體汽油噴射系統(tǒng)中,節(jié)在節(jié)氣門體汽油噴射系統(tǒng)中,節(jié)氣門體上裝有步進電機式怠速控制閥。其功用是氣門體上裝有步進電機式怠速控制閥。其功用是自動調節(jié)發(fā)動機的怠速轉速,使發(fā)動機在設定的自動調節(jié)發(fā)動機的怠速轉速,使發(fā)動機在設定的怠速轉速下穩(wěn)定運轉。怠速轉速下穩(wěn)定運轉。docin/sundae_meng3.3.控制系統(tǒng)
37、控制系統(tǒng) 電控汽油噴射系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)由電控單元、電控汽油噴射系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器,以及連接它們的控制電路各種傳感器、執(zhí)行器,以及連接它們的控制電路所組成。所組成。1)1)發(fā)動機冷卻液溫度傳感器發(fā)動機冷卻液溫度傳感器 因為發(fā)動機的溫度用冷因為發(fā)動機的溫度用冷卻液的溫度表征,所以發(fā)動機溫度傳感器又稱冷卻液的溫度表征,所以發(fā)動機溫度傳感器又稱冷卻液溫度傳感器。卻液溫度傳感器。 2 2節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉換成電信號傳輸
38、給電控單元,作為位置或開度轉換成電信號傳輸給電控單元,作為電控單元判定發(fā)動機運行工況的依據(jù)。電控單元判定發(fā)動機運行工況的依據(jù)。 3)3)曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 用來檢測發(fā)動機轉速、曲軸轉角用來檢測發(fā)動機轉速、曲軸轉角以及作為控制點火和噴射信號源的第一缸和各缸以及作為控制點火和噴射信號源的第一缸和各缸壓縮行程上止點信號。壓縮行程上止點信號。 docin/sundae_mengdocin/sundae_meng4)4)氧傳感器氧傳感器 利用氧傳感器檢測排氣中氧分子的濃度,并將其利用氧傳感器檢測排氣中氧分子的濃度,并將其轉換成電壓信號輸入電控單元。電控單元必須根據(jù)轉換成電壓信號輸入電控單元。電
39、控單元必須根據(jù)氧傳感器的反饋信號,控制混合氣的空燃比更接近氧傳感器的反饋信號,控制混合氣的空燃比更接近于理論空燃比。于理論空燃比。5)5)爆震傳感器爆震傳感器 爆震傳感器作為點火定時控制的反饋元件用來檢爆震傳感器作為點火定時控制的反饋元件用來檢測發(fā)動機的爆燃強度,借以實現(xiàn)點火定時的閉環(huán)控測發(fā)動機的爆燃強度,借以實現(xiàn)點火定時的閉環(huán)控制,以便有效地抑制發(fā)動機爆燃的發(fā)生制,以便有效地抑制發(fā)動機爆燃的發(fā)生 。6)6)電控單元是電子控制單元電控單元是電子控制單元(ECU)(ECU)的簡稱。的簡稱。 電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空氣流量計及各種傳感器輸
40、入的信息進行運算、處置、氣流量計及各種傳感器輸入的信息進行運算、處置、判別,然后輸出指令,向噴油器提供一定寬度的電判別,然后輸出指令,向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量。脈沖信號以控制噴油量。 docin/sundae_meng汽油機噴射系統(tǒng)汽油機噴射系統(tǒng)按控制方法:機械控制按控制方法:機械控制 電子控制電子控制 機電混合控制機電混合控制按噴射部位:缸內(nèi)噴射按噴射部位:缸內(nèi)噴射 缸外噴射進氣管噴射、進氣缸外噴射進氣管噴射、進氣道噴射)道噴射)噴射的連續(xù)性:連續(xù)噴射噴射的連續(xù)性:連續(xù)噴射 間歇噴射或脈沖噴射間歇噴射或脈沖噴射(同時同時噴射、分組噴射、順序噴射)噴射、分組噴射、順序噴射)
41、docin/sundae_meng 第六節(jié) 進排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置進氣系統(tǒng):進氣系統(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。由空氣濾清器和進氣歧管組成。一、空氣濾清器 空氣濾清器的功用主要是濾除空氣中的雜質或灰塵,讓潔凈空氣進入氣缸。也有降低進氣噪聲的作用??諡V器的形式有油浴式、紙濾式、離心復合式。 docin/sundae_meng二、進氣歧管二、進氣歧管 進氣歧管指的是化油器或節(jié)氣門體之后到氣進氣歧管指的是化油器或節(jié)氣門體之后到氣缸蓋進氣道之前的進氣管路。它的功用是將缸蓋進氣道之前的進氣管路。它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配空氣、燃油混合氣由化油器
42、或節(jié)氣門體分配到各缸進氣道。到各缸進氣道。docin/sundae_meng排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)的功用是盡可能多的把燃燒后的廢氣排排氣系統(tǒng)的功用是盡可能多的把燃燒后的廢氣排出氣缸,減少危害物質的排放。出氣缸,減少危害物質的排放。排氣歧管排氣歧管 一般由鑄鐵或球墨鑄鐵制造,近些年來采用不銹一般由鑄鐵或球墨鑄鐵制造,近些年來采用不銹鋼排氣歧管的汽車愈來愈多,其原因是不銹鋼排鋼排氣歧管的汽車愈來愈多,其原因是不銹鋼排氣歧管質量輕,耐久性好,同時內(nèi)壁光滑,排氣氣歧管質量輕,耐久性好,同時內(nèi)壁光滑,排氣阻力小。阻力小。 docin/sundae_meng 消聲器消聲器:排氣壓力為排氣壓力為0.30
43、.5MPa,溫度在,溫度在500700。docin/sundae_meng排氣凈化裝置 汽車排放的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NO)和微粒。一、恒溫進氣系統(tǒng) 恒溫進氣系統(tǒng)也稱進氣溫度自動調節(jié)系統(tǒng)。它是由空氣加熱裝置和安裝在空氣濾清器進氣導流管上的控制裝置構成的恒溫進氣系統(tǒng)多用于化油器式或節(jié)氣門體噴射式發(fā)動機上。二、二次空氣噴射系統(tǒng) 雖然二次空氣噴射系統(tǒng)有各種各樣的結構,但其功用基本相同,即利用空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入排氣道或催化轉換器,使排氣中的CO和HC進一步氧化或燃燒成為二氧化碳和水docin/sundae_meng三、催化轉換器三、催化轉換器 催化
44、轉換器是利用催化劑的作用將排氣中的催化轉換器是利用催化劑的作用將排氣中的COCO、HCHC和和NOxNOx轉換為對人體無害的氣體的一種排氣凈化轉換為對人體無害的氣體的一種排氣凈化裝置,也稱作催化凈化轉換器。金屬鉑、鈀或銠裝置,也稱作催化凈化轉換器。金屬鉑、鈀或銠均可作催化劑。均可作催化劑。 催化轉換器有氧化催化轉換器和三元催化轉換器。催化轉換器有氧化催化轉換器和三元催化轉換器。氧化催化轉換器只將排氣中的氧化催化轉換器只將排氣中的COCO和和HCHC氧化為氧化為COCO和和H HO O,因此這種催化轉換器也稱做二元催化轉,因此這種催化轉換器也稱做二元催化轉換器。三元催化轉換器則可同時減少換器。三
45、元催化轉換器則可同時減少COCO、HCHC和和NOxNOx的排放。的排放。 docin/sundae_meng催化轉換器的使用條件催化轉換器的使用條件1 1、只能使用無鉛汽油;、只能使用無鉛汽油;2 2、僅當溫度超過、僅當溫度超過350350時,催化轉換器才起催化反時,催化轉換器才起催化反 應;應;3 3、必須向裝有三元催化轉換器的發(fā)動機供給理論、必須向裝有三元催化轉換器的發(fā)動機供給理論混合比的混混合比的混 合氣,才能保證三元催化轉換器有較合氣,才能保證三元催化轉換器有較好的轉換效果;否則好的轉換效果;否則COCO和和HCHC的氧化反應或的氧化反應或NONO的還的還原反應不可能進行得很完全;原
46、反應不可能進行得很完全;4 4、發(fā)動機調節(jié)不當,當混合氣過濃或氣缸缺火,、發(fā)動機調節(jié)不當,當混合氣過濃或氣缸缺火,都將引起轉換器嚴重過熱而失效。都將引起轉換器嚴重過熱而失效。 docin/sundae_meng四、排氣再循環(huán)四、排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)系統(tǒng) 排氣再循環(huán)是指把發(fā)動機排出的部分廢氣回送到排氣再循環(huán)是指把發(fā)動機排出的部分廢氣回送到進氣歧管,并與新鮮混合氣一起再次進入氣缸。進氣歧管,并與新鮮混合氣一起再次進入氣缸。 由于廢氣中含有大量的由于廢氣中含有大量的CO2,而,而CO2不能燃燒卻吸不能燃燒卻吸收大量的熱,使氣缸中混合氣的燃燒溫度降低,從收大量的熱,使氣缸中混合氣的燃燒溫度降低,從
47、而減少了而減少了NOx的生成量。排氣再循環(huán)是凈化排氣中的生成量。排氣再循環(huán)是凈化排氣中NOx的主要方法。的主要方法。docin/sundae_meng五、強制式曲軸箱通風系統(tǒng) 制式曲軸箱通風系統(tǒng)又稱PCV系統(tǒng)。在發(fā)動機工作時,會有部分可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物經(jīng)活塞環(huán)由氣缸竄入曲軸箱內(nèi)。當發(fā)動機在低溫下運行時,還可能有液態(tài)燃油漏入曲軸箱。這些物質如不及時清除,將加速機油變質并使機件受到腐蝕或銹蝕。又因為竄入曲軸箱內(nèi)的氣體中含有HC及其他污染物,所以不允許把這種氣體排放到大氣中?,F(xiàn)代汽車發(fā) 動機所采用的強制式曲軸箱通風系統(tǒng)就是防止曲軸箱氣體排放到大氣中的凈化裝置。 在PCV系統(tǒng)中最重要的控制元件是PC
48、V閥,其功用是根據(jù)發(fā)動機工況的變化自動調節(jié)進入氣缸的曲軸箱氣體的數(shù)量。 docin/sundae_meng各工況下各工況下PCV閥的開度閥的開度1、發(fā)動機不工作時,關閉曲軸箱與進氣歧管的通道;、發(fā)動機不工作時,關閉曲軸箱與進氣歧管的通道;2、怠速或減速時曲軸箱內(nèi)廢氣少量流出而進入進氣歧、怠速或減速時曲軸箱內(nèi)廢氣少量流出而進入進氣歧管;管;3、中等負荷,曲軸箱內(nèi)廢氣流出而進入進氣歧管;、中等負荷,曲軸箱內(nèi)廢氣流出而進入進氣歧管;4、大負荷,更多曲軸箱內(nèi)廢氣流出而進入進氣歧管;、大負荷,更多曲軸箱內(nèi)廢氣流出而進入進氣歧管;5、進氣管回火時關閉通道,避免爆炸;、進氣管回火時關閉通道,避免爆炸;6、曲
49、軸箱內(nèi)因機件磨損,漏氣量、曲軸箱內(nèi)因機件磨損,漏氣量 過多而造成曲軸箱壓力為正壓過多而造成曲軸箱壓力為正壓 時,則經(jīng)新鮮空氣軟管進入空時,則經(jīng)新鮮空氣軟管進入空 濾器隨同一道進入氣缸。濾器隨同一道進入氣缸。 docin/sundae_meng第七節(jié) 汽油機點火系統(tǒng)一、點火系統(tǒng)的功用 點火系統(tǒng)的基本功用是在發(fā)動機各種工況和使用條件下,在氣缸內(nèi)適時、準確、可靠地產(chǎn)生電火花,以點燃可燃混合氣,使發(fā)動機作功。二、點火系統(tǒng)的類型 發(fā)動機點火系統(tǒng),按其組成和產(chǎn)生高壓電方式的不同可分為傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)和磁電機點火系統(tǒng)。docin/sundae_meng 傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)以
50、蓄電池和發(fā)電機為電源,借點火線圈和斷電器的作用,將電源提供的6V、12V或24V的低壓直流電轉變?yōu)楦邏弘?,再通過分電器分配到各缸火花塞,使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花,點燃可燃混合氣。傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)由于存在產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、使用過程中需經(jīng)常檢查和維護等缺點,目前正在逐漸被電子點火系統(tǒng)和微機控制點火系統(tǒng)所取代。 docin/sundae_meng 電子點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源,借點火線圈和由半導體器件(晶體三極管)組成的點火控制器將電源提供的低壓電轉變?yōu)楦邏弘姡偻ㄟ^分電器分配到各缸火花塞,使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花,點燃可燃混合氣。與傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)相比具有點火
51、可靠、使用方便等優(yōu)點,是目前國內(nèi)外汽車上廣泛采用的點火系統(tǒng)。 docin/sundae_meng 微機控制點火系統(tǒng)與上述兩種點火系統(tǒng)相同,也以蓄電池和發(fā)電機為電源,借點火線圈將電源的低壓電轉變?yōu)楦邏弘?,再由分電器將高壓電分配到各缸火花塞,并由微機控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機工況的信息,發(fā)出點火控制信號,控制點火時刻,點燃可燃混合氣。它還可以取消分電器,由微機控制系統(tǒng)直接將高壓電分配給各缸。微機控制點火系統(tǒng)是目前最新型的點火系統(tǒng),已廣泛應用于各種中、高級轎車中。 docin/sundae_meng 磁電機點火系統(tǒng)由磁電機本身直接產(chǎn)生高壓電,不需另設低壓電源。與傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)相比,磁
52、電機點火系統(tǒng)在發(fā)動機中、高轉速范圍內(nèi),產(chǎn)生的高壓電較高,工作可靠。但在發(fā)動機低轉速時,產(chǎn)生的高壓電較低,不利于發(fā)動機起動。因此磁電機點火系統(tǒng)多用于主要在高速、滿負荷下工作的賽車發(fā)動機,以及某些不帶蓄電池的摩托車發(fā)動機和大功率柴油機的起動發(fā)動機上。 汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)與汽車上其他電器設備一樣,采用單線制連接,即電源的一個電極用導線與各用電設備相連,而電源的另一個電極則通過發(fā)動機機體、汽車車架和車身等金屬構件與各用電設備相連,稱為搭鐵,其性質相當于一般電路中的接地。搭鐵的電極可以是正極也可以是負極。 現(xiàn)在的汽車一般采用負極搭鐵。docin/sundae_meng 點火系統(tǒng)要求點火系統(tǒng)要求:1、能
53、產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間的電壓;、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間的電壓; 2、電火花應具有足夠的點火能量、電火花應具有足夠的點火能量 。點火時刻與工作的選擇點火時刻與工作的選擇:1、應使接連作功的兩個缸相距盡可能遠,以減輕主軸、應使接連作功的兩個缸相距盡可能遠,以減輕主軸 承載荷和避免在進氣行程發(fā)生搶氣現(xiàn)象;承載荷和避免在進氣行程發(fā)生搶氣現(xiàn)象;2、各缸發(fā)火間隔角應該相同,以保證、各缸發(fā)火間隔角應該相同,以保證 發(fā)動機運轉穩(wěn);發(fā)動機運轉穩(wěn);3、V型發(fā)動機應左右交替發(fā)火。型發(fā)動機應左右交替發(fā)火。docin/sundae_meng點火時刻點火時刻 因為可燃混合氣在氣缸內(nèi)從開始點火到完全燃燒因為可燃混
54、合氣在氣缸內(nèi)從開始點火到完全燃燒需要一定的時間需要一定的時間( (千分之幾秒千分之幾秒) ),所以要使發(fā)動機,所以要使發(fā)動機產(chǎn)生最大的功率,就不應在壓縮行程終了產(chǎn)生最大的功率,就不應在壓縮行程終了( (上止點上止點) )點火,而應適當?shù)靥崆耙粋€角度。即在活塞到達點火,而應適當?shù)靥崆耙粋€角度。即在活塞到達壓縮行程上止點之前火花塞跳火,使燃燒室內(nèi)的壓縮行程上止點之前火花塞跳火,使燃燒室內(nèi)的氣體壓力在活塞到達壓縮行程上止點氣體壓力在活塞到達壓縮行程上止點10101212時達到最大值。這樣混合氣燃燒時產(chǎn)生的熱量,時達到最大值。這樣混合氣燃燒時產(chǎn)生的熱量,在作功行程中得到最有效的利用,可以提高發(fā)動在作功
55、行程中得到最有效的利用,可以提高發(fā)動機的功率,同時在當活塞到達上止點時,混合氣機的功率,同時在當活塞到達上止點時,混合氣已經(jīng)接近充分燃燒,發(fā)動機才能發(fā)出最大功率。已經(jīng)接近充分燃燒,發(fā)動機才能發(fā)出最大功率。 從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點,這段時從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點,這段時間內(nèi)曲軸轉過的角度稱為點火提前角。能使發(fā)動間內(nèi)曲軸轉過的角度稱為點火提前角。能使發(fā)動機獲得最佳動力性、經(jīng)濟性和最佳排放性能的點機獲得最佳動力性、經(jīng)濟性和最佳排放性能的點火提前角,稱為最佳點火提前角?;鹛崆敖牵Q為最佳點火提前角。 docin/sundae_meng發(fā)動機工作時,最佳點火提前角不是固定值,它隨很多因
56、素而改變。影響點火提前角的主要因素是發(fā)動機的轉速和混合氣的燃燒速度?;旌蠚獾娜紵俣扔峙c混合氣的成分、發(fā)動機的結構及其他(燃燒室的形狀、壓縮比等)一些因素有關; 隨著發(fā)動機轉速升高,應適當增大點火提前角;混合氣燃燒速度加快,應適當減小點火提前角。 docin/sundae_meng微機控制 點火系統(tǒng)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)存在著觸點燒蝕和點火時刻調節(jié)不夠精確的問題。電子點火系統(tǒng)則利用電子元件(晶體三極管)作為開關解決了觸點燒蝕問題,并且具有了較高的次級電壓和點火能量。而微機控制點火系統(tǒng)進一步完善了點火時刻的精確調節(jié)。因此,微機控制點火系統(tǒng)是繼無觸點的普通電子點火系統(tǒng)之后,點火系統(tǒng)發(fā)展的又一次飛躍。微機控制
57、點火系統(tǒng),按是否配有分電器分為有分電器微機控制點火系統(tǒng)和無分電器微機控制點火系統(tǒng)兩種。 1.有分電器微機控制點火系統(tǒng) 有分電器微機控制點火系統(tǒng)一般由傳感器、微機控制器、點火執(zhí)行器等組成。 docin/sundae_meng 此外,最佳點火提前角還與所用汽油的抗爆性有關。使用辛烷值較高即抗爆性較好的汽油時,點火提前角應適當增大。有些車型的點火系統(tǒng)中配有辛烷值校正器,可以在進行手動調節(jié)時指示調節(jié)的角度。 在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)有兩套點火提前調節(jié)裝置,離心點火提前調節(jié)裝置:發(fā)動機工作時,它利用改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置的方法,在發(fā)動機轉速變化時自動地調節(jié)點火提前角。真空點火提前調節(jié)裝置:在發(fā)動機
58、工作時,它隨著負荷(節(jié)氣門開度)的變化,自動調節(jié)點火提前角 。它是利用改變斷電器觸點與凸輪之間相位關系的方法進行調節(jié)的,在發(fā)動機負荷增大時自動地減小點火提前角。 docin/sundae_meng2.無分電器微機控制點火系統(tǒng)無分電器微機控制點火系統(tǒng) 無分電器微機控制點火系統(tǒng)由低壓電源、點火開關、無分電器微機控制點火系統(tǒng)由低壓電源、點火開關、微機微機 控制單元控制單元(ECU)、點火控制器、點火線圈、火、點火控制器、點火線圈、火花塞、高壓線和各種傳感器等組成。有的無分電器花塞、高壓線和各種傳感器等組成。有的無分電器點火系統(tǒng)還將點火線圈直接安裝在火花塞上方,取點火系統(tǒng)還將點火線圈直接安裝在火花塞上
59、方,取消了高壓線。消了高壓線。 docin/sundae_meng 無分電器微機控制點火系統(tǒng)根據(jù)高壓配電方式的不同分為獨立點火方式和同時點火方式兩種,其工作原理也各不相同。 獨立點火方式是一個缸的火花塞配一個點火線圈,各個獨立的點火線圈直接安裝在火花塞上,獨立向火花塞提供高壓電,各缸直接點火。這種結構的特點是去掉了高壓線,因此可以使高壓電能的傳遞損失和對無線電的干擾降低到最低水平。 同時點火方式是利用一個點火線圈對活塞接近壓縮行程上止點和排氣行程上止點的兩個氣缸同時進行點活動的高壓配電方法。其中一缸為有效火花,另一缸是無效火花。docin/sundae_meng第八節(jié) 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一、冷卻系
60、統(tǒng)的功用 冷卻系統(tǒng)的功用是使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動機過熱,也要防止冬季發(fā)動機過冷。在發(fā)動機冷起動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。二、水冷系統(tǒng)的組成 發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)有風冷與水冷之分,以空氣為冷卻介質的冷卻系統(tǒng)稱風冷系統(tǒng);以冷卻液為冷卻介質的為水冷系統(tǒng)。docin/sundae_meng 汽車發(fā)動機的水冷系統(tǒng)均為強制循環(huán)水冷系統(tǒng),即利用水泵提高冷卻液的壓力,強制冷卻液在發(fā)動機中循環(huán)流動。這種系統(tǒng)包括水泵、散熱器、冷卻風扇、節(jié)溫器、補償水桶、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及其他附加裝置等。 docin/sundae_meng三、
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