汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)論文概要

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)摘要隨著世界汽車工業(yè)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的要求日益嚴(yán)格，其性能的好壞直接決定著汽車性能的好壞，也決定了汽車市場(chǎng)的前景。國(guó)內(nèi)外汽車廠家都十分重視發(fā)動(dòng)機(jī)的政策法規(guī)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)格局及其變化。1886年，卡爾奔馳制成一輛三輪汽車，從此拉開(kāi)了汽車現(xiàn)代史的序幕，至今德國(guó)的汽車工藝已經(jīng)有一百二十多年的歷史。百年打造的德國(guó)汽車工業(yè)獨(dú)具輝煌，百年積累起來(lái)的汽車文化彰顯魅力。本文主要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及制造方面的新技術(shù)，分析了性能優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；新技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)分析1緒論1.1國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)近期世界汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展出現(xiàn)了新的趨勢(shì)，

2、為了敦促汽車企業(yè)提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低尾氣排放污染，各國(guó)政府都制定了嚴(yán)格的相關(guān)政策，都已意識(shí)到環(huán)境保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的重要性，紛紛制定出臺(tái)各種汽車排放標(biāo)準(zhǔn)和鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)使用新能源，歐共體為了促使汽車企業(yè)生產(chǎn)低排放的汽車和提高燃油經(jīng)濟(jì)性，也制定了相應(yīng)的控制或推動(dòng)政策，一方面引導(dǎo)企業(yè)的發(fā)展，另一方面控制企業(yè)偏離政策，未來(lái)的汽車想在世界各地的公路上行駛，就必須符合各地的標(biāo)準(zhǔn)，日、歐、美各國(guó)正積極準(zhǔn)備制定一項(xiàng)國(guó)際協(xié)定，旨在把目前因地而宜的汽車標(biāo)準(zhǔn)限制一體化，這樣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放既符合政府高排放政策要求，又符合顧客的要求發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，是影響汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等性能，要求的最要的環(huán)節(jié)，低油耗、低排

3、放、小型化、輕量化是車用發(fā)動(dòng)機(jī)的總體發(fā)展趨勢(shì)。1）應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)手段，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的創(chuàng)新水平，改善合性能。2）車用發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品將走多品種、系列化生產(chǎn)的發(fā)展道路，在制造發(fā)面將廣泛用高水平的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。3）降低有害排放物和噪聲，滿足越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求。4）開(kāi)發(fā)全電控內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品，利用微電子技術(shù)的成果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油、進(jìn)氣、排氣、冷卻等系統(tǒng)進(jìn)行控制，并對(duì)環(huán)境、工程和故障作出反應(yīng)，為提高燃油經(jīng)濟(jì)性，許多公司還開(kāi)發(fā)了新型活塞、多氣門技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。5）進(jìn)一步發(fā)展高效率，高壓比渦輪增壓系統(tǒng)中冷技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓中冷技術(shù)已多缸機(jī)上普遍采用，并滿足現(xiàn)代排放法規(guī)和噪聲法規(guī)必需的技術(shù)措

4、施之一。6）展新型噴油系統(tǒng)，提高噴油系統(tǒng)的噴射壓力和可控噴油規(guī)律，這是改進(jìn)燃燒過(guò)程，降低燃油消耗，減少?gòu)U氣排放和降低噪聲的有效措施。1.2WTO對(duì)我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)帶來(lái)的影響進(jìn)入WTO標(biāo)志著將有更多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品要進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，決不能低估全球性采購(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)帶來(lái)的影響與沖擊，目前，國(guó)內(nèi)大部分發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整遠(yuǎn)沒(méi)有到位，而自主開(kāi)發(fā)能力不足，已不適應(yīng)于國(guó)外同檔的產(chǎn)品不斷擴(kuò)張的現(xiàn)實(shí)。在入世初期的5年，會(huì)使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)面臨一個(gè)艱難困苦的調(diào)增期，市場(chǎng)是檢驗(yàn)產(chǎn)品是否成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外產(chǎn)品對(duì)中國(guó)市場(chǎng)不敵性已被認(rèn)證，上世紀(jì)合資引進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，在本地化過(guò)程中，都進(jìn)行了不同調(diào)整改進(jìn)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)必須認(rèn)清

5、形勢(shì)。2發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造及其原理2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車，最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來(lái)獲得動(dòng)能。因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)-燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。2.1.1 汽油機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(GasolineEngine),是以汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于汽油粘性小，蒸發(fā)快，可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸，經(jīng)過(guò)壓縮達(dá)到一定的溫度和壓力后，用火花塞點(diǎn)燃，使氣體膨脹做功。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理：一個(gè)工作循環(huán)包括有四個(gè)活塞行程：進(jìn)氣行程、壓縮

6、行程、膨脹行程和排氣行程。1)進(jìn)氣行程：在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門開(kāi)啟，排氣門關(guān)閉。隨著活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的氣缸容積增大，從而使氣缸內(nèi)的壓力降到大氣壓力以下，即在氣缸內(nèi)造成真空吸力，這樣空氣便經(jīng)由進(jìn)氣管道和進(jìn)氣門被吸入氣缸，同時(shí)噴油嘴噴出霧化的汽油與空氣充分混合。在進(jìn)氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體壓力約為0.0750.09MPa而此時(shí)氣缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度已經(jīng)升高到370-400K。6)壓縮行程：為使吸入氣缸的可燃混合氣能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣發(fā)出較大功率，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮，使其容積縮小、密度加大、溫度升高，即需要有壓縮過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)、排氣

7、門全部關(guān)閉，曲軸推動(dòng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)行程，即壓縮行程。此時(shí)混合氣壓力會(huì)增加到0.6-1.2Mpa,溫度可達(dá)600-700K。在這個(gè)行程中有個(gè)很重要的概念，就是壓縮比。所謂壓縮比，就是壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比。一般壓縮比越大，在壓縮終了時(shí)混合氣的壓力和溫度便越高，燃燒速度也越快，因而發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率越大，經(jīng)濟(jì)性越好。一般轎車的壓縮比在8-10之間，不過(guò)現(xiàn)在最新上市的Polo就達(dá)到了10.5的高壓縮比，因此它的扭矩表現(xiàn)相對(duì)不錯(cuò)。但是壓縮比過(guò)大時(shí)，不僅不能進(jìn)一步改善燃燒情況，反而會(huì)出現(xiàn)爆燃和表面點(diǎn)火等不正常燃燒現(xiàn)象。爆燃是由于氣體壓力和溫度過(guò)高，在燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中

8、心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。除了爆燃，過(guò)高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)還可能要面對(duì)另一個(gè)問(wèn)題：表面點(diǎn)火。這是由于缸內(nèi)熾熱表面與熾熱處點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)，也伴有強(qiáng)烈的敲缸聲，產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加，壽命縮短。3)膨脹行程：在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣?？扇蓟旌蠚獗蝗紵?，放出大量的熱能，此時(shí)燃?xì)獾膲毫蜏囟妊杆僭黾?，其所能達(dá)到的最大壓力可達(dá)3-5Mpa,相應(yīng)的溫度則高達(dá)2200-2800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿使曲柄旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼

9、續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余即用于對(duì)外做功。在活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度都迅速下降，在此行程終了時(shí)，壓力降至0.3-0.5Mpa,溫度。6)排氣行程：當(dāng)膨脹行程接近終了時(shí)，排氣門開(kāi)啟，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，將廢氣強(qiáng)制排到大氣中，這就是排氣行程。在此行程中，氣缸內(nèi)壓力稍微高于大氣壓力，約為0.105-0.115Mpa。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束，此時(shí)的廢氣溫度約為900-1200K。由此，我們已經(jīng)介紹完了發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，這期間活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)了四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。2.1.2柴油機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是功率大、經(jīng)濟(jì)性能

10、好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，具粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時(shí)，溫度可達(dá)500-700C,壓力可達(dá)4050個(gè)大氣壓?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)的溫度可達(dá)1900-2000C,

11、壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的功率很大，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油汽車上。汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同：、較大的壓力，從而使發(fā)能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)1）使用的燃料不同：汽油機(jī)使用的燃料是汽油，柴油機(jī)使用的燃料是柴油；2）點(diǎn)火方式不同：汽油機(jī)用電弧點(diǎn)燃汽油，柴油機(jī)用壓力壓燃柴油；3）供油方式不同：汽油機(jī)吸入汽油，柴油機(jī)用油泵壓入柴油；4）燃油霧化方式不同：汽油機(jī)用汽化器霧化汽油，柴油機(jī)使用噴油嘴噴霧霧化柴油；5）壓縮比不同：汽油機(jī)壓縮比小，柴油機(jī)壓縮比大；6）工作過(guò)程不完全相同：汽油有二沖程的，也有四沖程的，柴油機(jī)只有四沖程的2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部主要是

12、由曲軸、連桿、活塞、氣門、缸體和缸蓋構(gòu)造而成。2.2.1 機(jī)體組機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。1）氣缸體（圖2-1）MTg體水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體一一曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，

13、通常把氣缸體分為以下三種形式。（圖2-2）股式龍門式花近泣式1）一般式氣缸體具特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一局度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差2）龍門式氣缸體具特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷；但其缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。3）隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動(dòng)軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。具優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但其缺點(diǎn)是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，

14、必須對(duì)氣缸和氣缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷（圖2-3）。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對(duì)氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。二）曲軸箱（圖2-4）氣缸體下部用來(lái)安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來(lái)貯存潤(rùn)滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼圖（圖2-4）0油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過(guò)大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久

15、磁鐵，以吸附潤(rùn)滑油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?。油底殼?guó)6三）氣缸蓋（圖2-5）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。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分。缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。圖2-7氣缸蓋一般

16、采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來(lái)鋁合金氣缸蓋被采用得越來(lái)越多。四）氣缸墊（圖2-6）汽缸墊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。氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補(bǔ)償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮一一棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動(dòng)機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。安裝氣缸墊時(shí)，首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有氣缸墊上的孔要和

17、氣缸體上的孔對(duì)齊。其次要嚴(yán)格按照說(shuō)明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時(shí)，必須由中央對(duì)稱地向四周擴(kuò)展的順序分23次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。2.2.2活塞連桿組活塞連桿組是發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)件，它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力。活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷及連桿等組成。1）活塞的作用（圖2-7）它把燃燒氣體的壓力傳給曲軸，使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力；活塞的頂部還與汽缸蓋、汽缸比共同組成燃燒室。活塞的頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，活塞的溫度也很高，高溫使活塞的機(jī)械性能下降，熱膨脹量增加；活塞在作功行程中，承受燃?xì)獾母邏簺_擊（35mP,活塞在汽缸中高速運(yùn)動(dòng)，平均速度達(dá)到812m/

18、s,要求活塞質(zhì)量小，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性好和耐磨。一般采用鋁合金，個(gè)別柴油機(jī)也采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼?；钊淖饔茫▓D2-7）2）活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)：氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入曲軸箱；同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸比，在由冷卻水或空氣帶走?；钊h(huán)工作時(shí)受到氣缸中氣體的高溫高壓作用，其溫度教高，而且在氣缸中高速運(yùn)動(dòng)，加上機(jī)油高溫變質(zhì)，潤(rùn)滑條件變壞，其磨損嚴(yán)重。活塞環(huán)磨損失效后，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)啟動(dòng)困難、功率不足、曲軸箱壓力升高、機(jī)油損耗量大、排氣冒黑煙，活塞邊面基碳嚴(yán)重。由于氣缸的磨損不均勻性，使其變成錐度和橢圓性，活塞在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沿頸項(xiàng)產(chǎn)生一張一縮

19、的運(yùn)動(dòng)，使環(huán)受彎曲應(yīng)力而容易折斷。，造成發(fā)動(dòng)機(jī)卡死，拉缸、發(fā)動(dòng)機(jī)不工作?；钊h(huán)一般是用合金鑄鐵鑄造的。第一道氣環(huán)的工作表面一般鍍有多孔銘。（多孔銘的硬度高，能儲(chǔ)存少量的機(jī)油），其它一般鍍錫或磷化，改栓磨合性能。活塞環(huán)上有一切口，且自由狀態(tài)不是圓形，其尺寸比氣缸的內(nèi)徑大，所以它隨活塞一起裝入氣缸后，便產(chǎn)生彈力而緊貼氣缸比，使燃?xì)獠荒芡ㄟ^(guò)環(huán)與氣缸比的接觸面的間隙。切口一般是0.250.8mmo油環(huán)：油環(huán)主要是刮油、布油和輔助密封作用。油環(huán)用來(lái)刮除氣缸比上多余的機(jī)油，并在氣缸比上鋪涂一層均勻機(jī)油膜，這樣即可以防止機(jī)油串入，又可以減小活塞與氣缸的磨損與摩擦阻力。油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)。普通油環(huán)一般

20、是由鑄鐵作成的，其外圓中間切有一道凹槽，在凹槽的底部加工有許多排油孔。組合油環(huán)由刮油片和兩個(gè)彈性寸環(huán)組合而成的。軸向寸環(huán)夾裝在第二第三刮油片之間。3）活塞銷活塞銷的作用是連接活塞與連桿小端，將活塞承受的氣體的作用力傳遞給連桿?；钊N為中空的圓柱體，一般采用低碳鋼、低碳合金鋼滲碳淬火或用45號(hào)中碳鋼高頻淬火。4）連桿作用：將活塞承受的力傳給曲軸，從而使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿承受活塞銷傳來(lái)得氣體的作用力以及本身擺動(dòng)和活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力，這些力的大小和方向都是周期性變化的，因此，連桿受到的是壓縮、拉升和彎曲等較邊載荷。組成：連桿一般由小頭、桿身和大頭三部分組成的。連桿一般中碳

21、鋼或合金鋼彈壓而成。連桿小端與活塞銷相連，工作時(shí)與銷之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，小頭孔中有寸套（青銅）。在連桿的小端和寸套上鉆有小孔（油道），用來(lái)潤(rùn)滑小端和活塞銷。連桿桿身通常作成工字型斷面，以求增加其強(qiáng)度和剛度。在其中間油潤(rùn)滑油道。連桿大頭與曲軸的曲柄銷相連，大頭一般作剖分式的，被分開(kāi)的部分稱為連桿蓋，接特制的連桿螺栓緊固在連桿的大頭上。連桿蓋與連桿大頭是組合搪孔，為了防止裝配錯(cuò)誤，在同一側(cè)有配對(duì)記號(hào)。大頭孔表面有很高的光潔度，以便與連桿軸瓦緊密貼和。連桿大頭還銃有定位坑，連桿的大端還有有孔。連桿大頭按剖分面可分為平切口和斜切口兩種。一般汽油機(jī)連桿大頭的直徑小于氣缸的直徑，采用平切口；柴油機(jī)受力大，其大

22、頭直徑較大，超過(guò)氣缸的直徑,采用斜切口，一般與連桿軸線成3060C夾角。連桿螺栓是經(jīng)常受交變應(yīng)力作用的重要零件，安裝時(shí)，必須牢固可靠，要符合工廠規(guī)定的擰緊力矩，分23次擰緊。2.2,3曲軸飛輪組曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪以及其他不同作用的零件和附件組成。其零件和附件的種類和數(shù)量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能要求。曲軸飛輪組的公用是把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為汽車的行駛和其他需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)構(gòu)輸出扭矩。同事還儲(chǔ)存能量，用以克服非做功行程的阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)方面的新技術(shù)3.1 FSI技術(shù)FSI是“FuelStratifiedInjection”的縮寫，意為燃油分層噴射，亦稱

23、“汽油缸內(nèi)直噴”。是大眾將其首創(chuàng)的柴油機(jī)缸內(nèi)直接噴射技術(shù)移植到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性的創(chuàng)新技術(shù)。通俗地說(shuō)就是將汽油和空氣單獨(dú)注入燃燒室，空燃比的控制更加精確，從而使得燃燒更徹底，以此達(dá)到更加節(jié)油、更加環(huán)保的目標(biāo)。FSI汽油直噴技術(shù)代表著汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的最新發(fā)展方向。通常的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是將汽油和空氣在進(jìn)氣歧管中混合后噴入燃燒室的，而汽油直噴技術(shù)則是將汽油直接注入燃燒室，通過(guò)均勻燃燒和分層燃燒，降低了燃油消耗，動(dòng)力也有很大提升。FSI發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變進(jìn)氣歧管，由電子系統(tǒng)控制所需的空氣流量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)節(jié)流變質(zhì)調(diào)節(jié)，提高了充氣效率，從而獲得更高的升功率，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也變得更為直接和迅速。可變進(jìn)氣歧管

24、配以進(jìn)氣導(dǎo)向閥門，由一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)其位置，這樣就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷情況恰當(dāng)?shù)乜刂瓶諝獾牧鲃?dòng)和旋流。燃料和空氣混合氣體在燃燒室內(nèi)均勻分布，可自然提升動(dòng)力，使得在較大的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的每個(gè)工況點(diǎn)上都能迅速且充分地燃燒。FSI技術(shù)是將燃料直接噴入燃燒室，噴油嘴的位置由原來(lái)的進(jìn)氣歧管處直接安在了燃燒室的上方，高壓電磁噴油嘴將燃油噴射時(shí)間控制在千分之一秒內(nèi)。所有氣缸共用一個(gè)蓄壓裝置一一共軌系統(tǒng)。噴嘴對(duì)燃料供應(yīng)的控制可以精確到毫秒，噴壓力高達(dá)110巴，而歧管噴射系統(tǒng)的噴射壓力只在4巴到6巴之間。噴油嘴都噴射時(shí)間被控制在千分之一秒內(nèi)，將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間直接注入燃燒室，通過(guò)對(duì)燃燒室內(nèi)特殊的幾何形

25、狀，讓混合氣能產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流使空氣和汽油充分混合。然后使火花塞周圍區(qū)域能有較濃的混合氣，其它周邊區(qū)域有較稀的混合氣，保證了在順利點(diǎn)火的情況下盡可能的實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。這就是分層燃燒的精髓所在。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)好處在于隔絕了點(diǎn)燃后的混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損耗。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)原理的特點(diǎn)是可采用兩種不同的注油模式，即分層注油和均勻注油模式。在油門半開(kāi)狀態(tài)下，分層注油方式可充分發(fā)揮燃料的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)檫@時(shí)只在火花塞周圍才需要富含汽油可觸發(fā)的油氣混合物。而在燃燒室的其它地方只需注入含高比例空氣的油氣混合物。在日常駕駛條件下，直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的節(jié)油性能將更加顯著，因?yàn)轳{駛員

26、可不斷地來(lái)回更換采用分層注油和均勻注油兩種模式。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)分層注油原理，是因?yàn)樗煽刂迫紵覂?nèi)的注油過(guò)程，并在完成觸發(fā)之前直接注入燃料。這樣就可大幅度減少燃燒所需的燃料一一這是實(shí)現(xiàn)FSI發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)效益最重要的先決條件。四氣門缸蓋采用低摩擦凸輪滾子挺桿配氣機(jī)構(gòu)，具進(jìn)氣口幾何形狀源自自然吸氣式FSI發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣能產(chǎn)生更強(qiáng)的旋流，既保證了工作的精確性又能提高防爆震等級(jí)，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。因此，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比可達(dá)10.5:1,這個(gè)數(shù)字原本只有自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)才能達(dá)到，與歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)及常規(guī)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這一壓縮比以及汽油直噴的優(yōu)越性能是提高熱力效率的關(guān)鍵因

27、素。曲軸雙倍轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)平衡軸抵消來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)慣力，并保證了高標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)低噪聲，是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的最佳境界。汽油直噴技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是在提供更大的輸出功率和扭矩的同時(shí)，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性并且減少了排放。FSI發(fā)動(dòng)機(jī)在提供更大的輸出功率和扭矩的同時(shí)，進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性并降低排放。與相同排量的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，F(xiàn)SI發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量有明顯的降低，在能源日趨緊缺的今天更加凸現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。幾年來(lái)的應(yīng)用證明，在同等排量下，F(xiàn)SI比傳統(tǒng)的MFI動(dòng)力性顯著提高、輸出更高的功率和扭矩、燃油消耗可降低15%,從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合，是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中最為成熟、最先

28、進(jìn)的燃油直噴技術(shù)，并引領(lǐng)并延伸了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。3.2 TFSI技術(shù)受到FSI系列發(fā)動(dòng)機(jī)取得成功的鼓舞，大眾繼而又推出了帶渦輪增壓器(Turbocharged)的TFSI系列發(fā)動(dòng)機(jī)。TFSI系列發(fā)動(dòng)機(jī)保留了FSI這個(gè)縮寫，不言而喻它仍然是“汽油缸內(nèi)直噴”。但放棄了分層充氣工作模式而致力于提高功率和扭矩。取而代之的是均質(zhì)充氣工作模式和渦輪增壓效果。也就是說(shuō)TFSI取消了分層模式和氮氧化物傳感器，更注重較高功率和轉(zhuǎn)速所帶來(lái)的駕駛樂(lè)趣以及牽引力和超凡經(jīng)濟(jì)性。3.3 TSI技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析1) TSI發(fā)動(dòng)機(jī)定義及概述TSI是TurboFSI的縮寫，T即渦輪增壓、S指分層、I代表直噴。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，TSI

29、是帶渦輪增壓的FSI。從技術(shù)上講TSI與FSI是同一家族，缸內(nèi)直噴的工作原理相同，由于加入了增壓技術(shù)，TSI比FSI更先進(jìn)，屬于大功率、低轉(zhuǎn)速大扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)好處在于隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損耗。從表面來(lái)看，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)與FSI相比減少了一個(gè)字母“F”，但名字的改變沒(méi)有令其本質(zhì)發(fā)生變化，加入增壓器后與普通直噴技術(shù)相比，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更小的體積和更出色的動(dòng)力表現(xiàn)和節(jié)油優(yōu)勢(shì)。TSI燃油直噴技術(shù)是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中最為成熟、最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù)，并引領(lǐng)了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。2) TSI發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)要點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)TSI燃油直噴技術(shù)在同等排量下實(shí)現(xiàn)

30、了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合，是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中最為成熟、最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù)，并引領(lǐng)了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將燃油直接噴射入氣缸的TSI發(fā)動(dòng)機(jī)相比將燃油噴射至進(jìn)氣歧管的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其優(yōu)勢(shì)在于：- 發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略采用基于扭矩控制；- 增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后有獨(dú)立冷卻系統(tǒng)；- 具有電子超速回流控制，防止增壓器；- 連續(xù)可變進(jìn)氣配氣相位（曲軸轉(zhuǎn)角60。），令油耗降低，提高功率- 鏈條傳動(dòng)。壽命長(zhǎng)，終身免換，可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的齒帶傳動(dòng)TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的新特點(diǎn)來(lái)自工程師們開(kāi)發(fā)的大量關(guān)鍵組件，其中包括：- 為該技術(shù)專門設(shè)計(jì)的、單活塞高壓泵的共軌高壓噴射系統(tǒng)，負(fù)責(zé)提供充足的燃料，保證系統(tǒng)達(dá)到所需

31、要的壓力狀態(tài)- 全新設(shè)計(jì)的每氣缸配有4氣門的新氣缸蓋，氣門由凸輪滾子從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)- 可持續(xù)控制進(jìn)氣的燃燒進(jìn)程- 排氣循環(huán)回收系統(tǒng)- 改進(jìn)的排氣控制系統(tǒng)，帶有NOx存儲(chǔ)型催化式排氣凈化器和Nox感應(yīng)器，現(xiàn)在低硫汽油的供應(yīng)日益普及，發(fā)動(dòng)機(jī)全面節(jié)油的潛力逐漸得以實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)上，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)與其他傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于：與歧管噴射原理不同，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)配備了按需控制的燃油供給系統(tǒng)，每缸四氣門，可變進(jìn)氣歧管以及進(jìn)排氣凸輪軸連續(xù)可調(diào)裝置，汽油被直接噴入燃燒室，單活塞高壓泵的共軌高壓噴射系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供精確的燃料，形成30到100巴之間的工作壓力。同時(shí)，燃料室的幾何設(shè)計(jì)以及毫秒級(jí)精確計(jì)算注入汽油量的功能大大提高了其

32、壓縮比，這也是高效新款發(fā)動(dòng)機(jī)的必要先決條件。在進(jìn)氣道方面，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變進(jìn)氣歧由電子系統(tǒng)控制所需的空氣流量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)節(jié)流變質(zhì)調(diào)節(jié)，提高了充氣效率，從而獲得更高的升功率，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也變得更為直接。推動(dòng)這種進(jìn)步的主要因素是部分負(fù)荷狀態(tài)下的分層進(jìn)氣原理。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用類似于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油技術(shù)，通過(guò)一個(gè)活塞泵提供所需的100bar以上的壓力，將汽油提供給位于氣缸內(nèi)的電磁噴射器。噴油嘴將噴射時(shí)間控制在千分之一秒內(nèi)，將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間直接注入燃燒室，通過(guò)對(duì)燃燒室內(nèi)部形狀的設(shè)計(jì)，讓混合氣能產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流使空氣和汽油充分混合。然后使火花塞周圍區(qū)域能有較濃的混合氣，其他周邊區(qū)域有較稀的混

33、合氣，保證了在順利點(diǎn)火的情況下盡可能的實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。這就是分層燃燒的精髓所在。3.4汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)勢(shì)分析從途觀亮點(diǎn)解析大眾TSI發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)上海大眾的全新車型途觀即將上市。不少消費(fèi)者已經(jīng)在展廳和這款車有過(guò)“親密接觸”了，它超乎想象的空間表現(xiàn)和精湛的工藝俘獲粉絲無(wú)數(shù)一一據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)，途觀的預(yù)售已超過(guò)四萬(wàn)臺(tái)。當(dāng)然，感官上的“好”還只是淺層次的,途觀真正的“好”要開(kāi)起來(lái)才知道。途觀發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)勢(shì)分析（圖3-1）上海大眾的全新車TSI屬于革命性技術(shù)，它配備在SUV型上優(yōu)勢(shì)將更為突出相信很多人對(duì)TSI發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)并不陌生了。作為大眾的全球戰(zhàn)略機(jī)型，這個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)可謂集合了當(dāng)前全球汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的所有

34、先進(jìn)技術(shù)，包括缸內(nèi)直噴、新一代渦輪增壓等等，而像常規(guī)的VVT可變氣門正時(shí)等技術(shù)則更是不在話下。TSI的好處不光體現(xiàn)在技術(shù)術(shù)語(yǔ)或參數(shù)上，而是體現(xiàn)在日常用車的每一方面，它不僅動(dòng)力更強(qiáng)進(jìn)，而且油耗更低，相比市場(chǎng)上的常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)有著本質(zhì)的區(qū)別。有業(yè)內(nèi)人士甚至將其稱作“大眾的發(fā)動(dòng)機(jī)革命”，它不僅引領(lǐng)了整個(gè)大眾家族的發(fā)動(dòng)機(jī)全面革新，而且也成為全球汽油發(fā)動(dòng)機(jī)新的發(fā)展方向一一全球各大廠商目前均在仿效大眾的做法，開(kāi)發(fā)出類似TSI的機(jī)型來(lái)。TSI低速大扭矩的特性更符合SUV勺使用需求。無(wú)論是1.4TSI、1.8TSI還是2.0TSI,都具有常規(guī)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力特質(zhì)，即超強(qiáng)的低速大扭矩。這個(gè)“超強(qiáng)”體現(xiàn)在

35、兩個(gè)方面：第一是絕對(duì)數(shù)值大。以1.8TSI為例，常規(guī)看它對(duì)應(yīng)的是2.4L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，然而它250牛？?米的扭矩，在同級(jí)車中遙遙領(lǐng)先。第二，也是更為突出的一點(diǎn)，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)可以在很低的轉(zhuǎn)速下就能獲得峰值扭矩，并且可以一直持續(xù)下去。仍以1.8TSI為例，它在1500轉(zhuǎn)-4500轉(zhuǎn)均能獲得250牛？?米的扭矩。而自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)呢？它在1500轉(zhuǎn)獲得的扭矩甚至不及TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的一半。據(jù)此我們已經(jīng)可以想象出日常駕駛狀況下，二者在動(dòng)力上的差距之大。轎車自重較輕，又是兩輪驅(qū)動(dòng)，普通發(fā)動(dòng)機(jī)也能滿足使用需求，因此TSI發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的動(dòng)力優(yōu)勢(shì)不會(huì)那么立竿見(jiàn)影。SUV則不同，較大的自重和四驅(qū)系統(tǒng)都對(duì)動(dòng)力提出了較高

36、的需求。很多人認(rèn)為SUV“動(dòng)力性不如轎車”，就源于此。市面上多數(shù)同級(jí)車配備的2.0L或2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)SUV說(shuō)只能算夠用，而無(wú)法有強(qiáng)勁的表現(xiàn)，途觀的TSI發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力上的優(yōu)勢(shì)不言而喻。即使是不崇尚駕駛樂(lè)趣的車主，在駕駛配備TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的SUV車型時(shí)也能體會(huì)到它加速快帶來(lái)的好處。特別是在國(guó)道和高速公路上超越大卡車時(shí)，TSI發(fā)動(dòng)機(jī)那種酣暢淋漓的加速感，絲毫不會(huì)因?yàn)镾UV勺那些特性受到影響，這是普通發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論如何也做不到的。很多駕駛過(guò)途觀的業(yè)內(nèi)人士曾表示，1.8TSI途觀的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際動(dòng)力比2.4升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更為強(qiáng)勁。不光是日常駕駛的動(dòng)力性，SUV&越野時(shí)同樣需要在低速狀態(tài)下?lián)碛袕?qiáng)大的扭矩，這顯然也是TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)。這意味著途觀在應(yīng)付越野路