全套課件·汽車構(gòu)造(上冊)1

1、汽車構(gòu)造（上冊） 緒論 0.1 汽車的歷史與發(fā)展 汽車的概念： 汽車是由動力驅(qū)動、一般具有四個或者四個以上的車輪的非軌道承載車輛。0.1.1汽車的由來 卡爾本茨世界第一輛內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動三輪汽車的發(fā)明人，德國奔馳汽車公司的創(chuàng)始人， 設(shè)計的第一輛汽車的功率為1.103KW，最高時速為18km/h,同一年，德國人戈特利布戴姆勒改制為功率0.8千瓦的汽油內(nèi)燃機(jī)四輪汽車，被稱為第一輛實用汽車。因此本茨和戴姆勒被成為汽車之父。1886年，德國人哥德里普戴姆勒成功地發(fā)明了世界上第一輛四輪汽車。該車發(fā)動機(jī)為單缸四行程汽油機(jī)，水冷，轉(zhuǎn)速750r/min，時速15km/h。 0.1.2汽車工業(yè)發(fā)展概況19世紀(jì)末20世

2、紀(jì)初，在歐美發(fā)達(dá)資本主義國家相繼制造出了汽車。1896年，亨利福特制造出了自己的第一輛汽車。1903年，福特汽車公司成立，同年推出福特A型車。1908年，著名的福特T型車問世。1913年，福特汽車公司在底特律建成了第一條汽車裝配流水線。從20世紀(jì)20年代到90年代，除歐美各國外，發(fā)展最快的是亞洲的日本和韓國。 世界汽車工業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀： 世界汽車工業(yè)發(fā)展至今總體經(jīng)歷了創(chuàng)造、發(fā)展、全盛、穩(wěn)定、兼改組、再發(fā)展等過程。主要分為以下三個階段。 （1）汽車快速發(fā)展階段 （2）汽車發(fā)展全盛時期 （3）汽車企業(yè)兼并改組，汽車產(chǎn)量相對穩(wěn)定時期中國汽車工業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀 1）創(chuàng)建成長階段（1953-1981） 2）

3、汽車工業(yè)改革階段（1982-1993） 3）汽車工業(yè)快速增長期（1993至今）中國汽車工業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀 從1953年到1992年，汽車工業(yè)達(dá)到年產(chǎn)量100萬輛產(chǎn)量，用了近40年時間； 從1992年到2000年，年產(chǎn)量完成了從100萬輛到200萬輛的增長，用了8年時間； 從2000年到2002年底，年產(chǎn)量實現(xiàn)了從200萬輛到300萬輛的增長，用了2年時間；2005年一年汽車年總產(chǎn)量就達(dá)到570.7萬輛；2009年10月20日，我國的汽車年總產(chǎn)量達(dá)到1000萬輛，成為繼美國、日本之后，第三個汽車年產(chǎn)超千萬輛的國家，2013年汽車產(chǎn)量達(dá)到2211.68萬輛；2015年汽車產(chǎn)量為2450.33萬輛，連續(xù)

4、七年排名全球第一。汽車發(fā)展趨勢： 1、新型汽車動力及代用燃料的發(fā)展 2、汽車電子設(shè)備的大量應(yīng)用 3、新的汽車生產(chǎn)方式開始形成 4、信息技術(shù)成為汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù) 5、汽車新材料及新工藝的大量應(yīng)用0.1.3汽車工業(yè)與社會進(jìn)步1汽車工業(yè)的發(fā)展改變了人類生活2汽車工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用與轉(zhuǎn)化3汽車工業(yè)已成為許多國家的支柱性產(chǎn)業(yè)0.2 汽車的組成與分類 0.2.1汽車的組成 通常汽車由發(fā)動機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備四個部分組成。 1.發(fā)動機(jī)是汽車的動力裝置。由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系等組成。2.底盤是在動力裝置驅(qū)動下使汽車按駕駛員的操縱正常行駛部分

5、的總稱傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系。3.車身是容納駕駛員、載運(yùn)乘客和貨物部分的總稱駕駛室和各種形式的車廂。4.電氣設(shè)備是保證汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，提高汽車品質(zhì)的重要組成部分包括汽車電源、用電設(shè)備和電子控制裝置。0.2.2汽車的分類1國標(biāo)GB/T 3730.12001將汽車分為乘用車和商用車2按動力裝置類型分（1）往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)汽車（2）電動汽車（3）混合動力汽車（4）太陽能汽車0.2.3汽車主要參數(shù)1汽車主要尺寸 2.汽車的質(zhì)量參數(shù)： （1）汽車的裝載質(zhì)量 （2）汽車的整備質(zhì)量 （3）汽車的總質(zhì)量 （4）汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù) （5）汽車的軸荷分配3.汽車主要性能參數(shù)： 1）

6、汽車的動力性能 （1）汽車最高車速 （2）汽車的加速時間 （3）汽車的爬坡性能 2）汽車的經(jīng)濟(jì)性能 （1）汽車的燃油消耗量 3）汽車的制動性能 （1）制動的效能 （2）制動效能的恒定性 （3）制動時方向的穩(wěn)定性 （4）制動距離1）汽車行駛的驅(qū)動力與行駛阻力（1）汽車驅(qū)動力Ft Ft =Tt/r0.2.4汽車行駛基本原理（2）汽車的行駛阻力F 汽車行駛時需要克服各種阻力，主要有滾動阻力Ff、空氣阻力Fw、上坡時的坡度阻力Fi和加速阻力Fj Ff =WtfFi=Gsin F= Ff+ Fw+ Fi + Fj（3）汽車的行駛方程及驅(qū)動條件 行駛方程： Ft=F阻=Ff+ Fw+ Fi + Fj 驅(qū)動

7、條件： Ft Ff+ Fw+ Fi 2）汽車行駛的附著條件及影響因素 汽車行駛的附著條件： FtF=Fz 汽車驅(qū)動-附著條件： Ff+ Fw+ Fi Ft F 驅(qū)動力大動力性強(qiáng)驅(qū)動力大足夠的附著力（切向力）動力性強(qiáng)滿足輪胎與地面的附著條件驅(qū)動力附著力汽車附著力影響因素： （1）附著系數(shù) （2）驅(qū)動輪的法向反作用力汽車的附著力地面附著系數(shù)法向反作用力行駛車速車輪的運(yùn)動狀況汽車的總體布置行駛的狀況車身的形狀道路的坡度路面的種類和狀況0.2.5汽車產(chǎn)品型號（1）企業(yè)名稱代號：位于產(chǎn)品型號的第一部分，用代表企業(yè)名稱的兩個或三個漢語拼音字母表示。如：BJ（北京）、NJ（南京）、JN（濟(jì)南）、SH（上海）

8、、SX（陜西）、EQ（二汽）等。而第一汽車制造廠的企業(yè)代號用“CA”表示（2）車輛類別代號：位于產(chǎn)品型號的第二部分，用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示（3）主參數(shù)代號：位于產(chǎn)品型號的第三部分，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示載貨汽車、越野汽車、自卸汽車、牽引汽車、專用汽車與半掛車的主參數(shù)為車輛的總質(zhì)量（t）客車及半掛車的主參數(shù)代號為車輛長度（m）。當(dāng)車輛長度小于10m時，應(yīng)精確到小數(shù)點后一位數(shù)，并以長度（m）值的10倍數(shù)值表示。轎車的主參數(shù)代號為發(fā)動機(jī)排量（L），應(yīng)精確到小數(shù)點后一位，并以其值的10倍數(shù)值表示。0.2.6車輛識別代號 目前世界汽車公司生產(chǎn)的汽車大部分都使用VIN(Vehicle Identification

9、 Number)車輛識別碼。VIN碼由17位字符組成，所以俗稱十七位碼。它包含了車輛的生產(chǎn)國家、廠家、年代、車型、車身型式及代碼、發(fā)動機(jī)代碼及組裝地點等信息。第1位：生產(chǎn)國家代碼 ：J 日本 S 英國 K 韓國 W 德國 L 中國 等。第2位：汽車制造商代碼 ：BBMW MHyundai AAudi JJeep ZMazda 第3位：汽車類型代碼 (不同的廠商有不同的解釋) 第48位(VDS)：車輛特征 第9位：校驗位，按標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)計算 第10位：車型年款第11位：裝配廠 第1217位：順序號 本章小結(jié)：汽車是由自身動力裝置驅(qū)動、一般具有四個或四個以上車輪的非軌道承載車輛，主要用于載運(yùn)人、貨物及

10、一些特殊用途。它對人類的生活、生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。汽車由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四大部分組成。發(fā)動機(jī)是汽車的動力；底盤將發(fā)動機(jī)的動力進(jìn)行傳遞和分配，并按駕駛員要求進(jìn)行行駛；車身是駕駛員操作和容納乘客及貨物的場所；電氣設(shè)備是保證汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，提高汽車品質(zhì)的重要組成部分。汽車誕生于1886年，德國人奔茨發(fā)明了世界上第一輛三輪汽車，戴姆勒發(fā)明了世界上第一輛四輪汽車。我國汽車分為乘用車和商用車兩大類，每大類又分若干小類汽車主要參數(shù)包括尺寸參數(shù)（軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸）、質(zhì)量參數(shù)（裝運(yùn)質(zhì)量、整備質(zhì)量、最大總質(zhì)量、軸載質(zhì)量）、性能參數(shù)（動

11、力性、經(jīng)濟(jì)性、制動性、通過性和機(jī)動性）等。汽車行駛的驅(qū)動條件為FtFf+Fw+Fi+Fj。行駛阻力包括滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。汽車行駛的驅(qū)動-附著條件為FtF。汽車產(chǎn)品型號由企業(yè)名稱代號、車輛類別代號、主參數(shù)代號、產(chǎn)品序號組成，必要時附加企業(yè)自定代號 。每一輛汽車都有一個識別代號VIN，由三部分17位字碼組成。它是汽車維修、配件采購和經(jīng)營管理的重要依據(jù)。1）汽車總體組成 2）汽車按發(fā)動機(jī)位置和驅(qū)動分類的種類 3）主要名詞解釋：軸距、前懸、后懸、汽車整備質(zhì)量、汽車整備質(zhì)量利用系數(shù)、汽車加速時間、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過角 4）汽車行駛附著條件結(jié)束第一篇 汽車發(fā)動機(jī)第1章 發(fā)動機(jī)基本

12、知識 【知識目標(biāo)】1掌握發(fā)動機(jī)分類、基本構(gòu)造和常用術(shù)語；2掌握四沖程汽油機(jī)的工作原理；3掌握四沖程柴油機(jī)的工作原理；4熟悉發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造；5掌握內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則?！灸芰δ繕?biāo)】1掌握發(fā)動機(jī)基本的結(jié)構(gòu)、原理、拆裝步驟要領(lǐng)；2掌握汽車發(fā)動機(jī)拆裝常用工具和專用工具的使用；3能夠熟練使用常用工具及相關(guān)設(shè)備，掌握發(fā)動機(jī)拆卸等基本能力；4培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，觀察、分析及綜合歸納能力。 1.1 發(fā)動機(jī)的分類與基本構(gòu)造 發(fā)動機(jī)概念： 發(fā)動機(jī)是一種能夠把一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 發(fā)動機(jī)分類： 1、往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī) 2、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)（轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)） 發(fā)動機(jī)的分類

13、往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)二沖程發(fā)動機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)單缸發(fā)動機(jī)多缸發(fā)動機(jī) 水冷式發(fā)動機(jī) 風(fēng)冷式發(fā)動機(jī) 直列式發(fā)動機(jī) V形發(fā)動機(jī)和對置式發(fā)動機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī)現(xiàn)代汽車采用：四沖程、多缸、水冷式基本組成1.1.1 基本構(gòu)造發(fā)動機(jī)基本術(shù)語1 上止點： 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表示。2 下止點： 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表示。3 活塞行程（s）：上、下止點間的距離（mm）。4 曲柄半徑（R）： 與連桿下端（即連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離（mm）。顯然，s=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動

14、兩個行程。5 氣缸工作容積（Vh）：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積（L）。Vh=D2s/4106（L）式中：D 氣缸直徑，mm。6燃燒室容積（Vc ）： 活塞在上止點時，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積（L）。 7發(fā)動機(jī)排量（VL）：發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積之和（L）。設(shè)發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)為i，則 VL = Vh i8 氣缸總?cè)莘e（Va）： 活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即Va= Vh +Vc9 壓縮比（）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即 = Va/Vc =1+Vh /Vc它表示活塞由下止點運(yùn)動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮

15、的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機(jī)的壓縮比為710，柴油機(jī)的壓縮比為1522。10 發(fā)動機(jī)的工作循環(huán) 在氣缸內(nèi)進(jìn)行的每一次將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一系列連續(xù)過程（進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣）稱發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)。11二沖程發(fā)動機(jī)活塞兩個行程完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機(jī)。12 四沖程發(fā)動機(jī)活塞四個行程完成一個工作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機(jī)。1.2 發(fā)動機(jī)的基本工作原理四沖程汽油機(jī)的基本工作原理1.2.1 四沖程汽油機(jī)工作原理1進(jìn)氣行程： 活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運(yùn)動。進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞上腔容積增大，在真空吸力的作用下，經(jīng)過濾清的空氣與汽油

16、形成混合氣，經(jīng)進(jìn)氣門被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動到下止點時，進(jìn)氣門關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。2壓縮行程： 活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運(yùn)動。進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點時，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。此時，氣缸內(nèi)壓力為6001500kPa，溫度600800K ，遠(yuǎn)高于汽油的點燃溫度，因而很容易點燃。3作功行程： 壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，推動活塞由上止點向下止點運(yùn)動，再通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。4排氣行程： 在作功行程終了時，排氣門

17、被打開，活塞在曲軸的帶動下由下止點向上止點運(yùn)動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運(yùn)動到上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。四沖程柴油機(jī)工作原理進(jìn)氣行程 曲軸帶動活塞從上止點向下止點運(yùn)動，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸增大，形成真空度，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。壓縮行程 曲軸帶動活塞從上止點向下止點運(yùn)動，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸減小，空氣被壓縮，壓力、溫度升高。作功行程 壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi)的高壓空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動活塞由

18、上止點向下止點運(yùn)動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。排氣行程 在作功終了時，排氣門被打開，曲軸帶動活塞由下止點向上止點運(yùn)動，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸。1.3 發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造機(jī)體組曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)供油系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)起動系統(tǒng)點火系統(tǒng)等1.4 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號發(fā)動機(jī)型號編制舉例：(1) EQ 61001型汽油機(jī)：表示二汽生產(chǎn)、六缸、四沖程、缸徑100mm、水冷、通用型、第一種變型產(chǎn)品。 (2) 6120 Q柴油機(jī)：表示6缸、四沖程、缸徑120mm、水冷、車用。 (3) 12V135Z柴油機(jī)：表示12缸、V形、四沖程、缸徑135mm、水冷、增壓?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)基本都采

19、用內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是將燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，它具有熱效率高、體積小、質(zhì)量輕、便于移動和起動性好等優(yōu)點。四沖程發(fā)動機(jī)是活塞在氣缸內(nèi)上、下止點間往復(fù)移動四個行程，完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機(jī)。按著火方式分為：點燃式和壓燃式。汽油機(jī)采用點燃式，柴油機(jī)采用壓燃式。描述發(fā)動機(jī)工作的基本術(shù)語有：上止點（TDC）、下止點（BDC）、活塞行程（s）、曲柄半徑（R）、氣缸工作容積（Vh）、發(fā)動機(jī)排量（VL）、燃燒室容積（Vc）、氣缸總?cè)莘e（Va）、壓縮比（e）。壓縮比（e）表示活塞由下止點運(yùn)動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫

20、度就越高，因而發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率就越大，經(jīng)濟(jì)性越好。一般車用汽油機(jī)的壓縮比為810，柴油機(jī)的壓縮比為1522。四沖程汽油機(jī)工作原理如下： 進(jìn)氣行程：活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運(yùn)動。進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?？諝馀c汽油的混合物，經(jīng)進(jìn)氣門被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動到下止點時，進(jìn)氣門關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。進(jìn)氣行程結(jié)束時，氣缸內(nèi)壓力低于大氣壓力。 壓縮行程：進(jìn)氣行程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運(yùn)動。此時，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，隨著活塞上移，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點時，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。 做功行程：壓縮行程

21、末，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，在氣體壓力的作用下，活塞由上止點向下止點運(yùn)動，再通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出做功，至活塞運(yùn)動到下止點時，做功行程結(jié)束。 排氣行程：在做功行程終了時，排氣門被打開，活塞在曲軸帶動下由下止點向上止點運(yùn)動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運(yùn)動到上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。排氣行程結(jié)束后，進(jìn)氣門再次開啟，又開始了下一個工作循環(huán)，如此周而復(fù)始，發(fā)動機(jī)就自行運(yùn)轉(zhuǎn)。四沖程柴油機(jī)與汽油機(jī)工作原理不同之處： 進(jìn)氣行程：不同于汽油機(jī)的是進(jìn)入氣缸的不是混合氣，而是純空氣。 壓縮行程：不同于汽油機(jī)

22、的是壓縮純空氣，且由于柴油機(jī)壓縮比大壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機(jī)高。 做功行程：此行程與汽油機(jī)有很大不同，壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣。因為此時氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度，柴油自行著火燃燒，且以后的一段時間內(nèi)邊噴邊燃燒，氣缸內(nèi)的溫度、壓力急劇升高，推動活塞下行做功。 排氣行程：與汽油機(jī)排氣行程基本相同。 發(fā)動機(jī)基本上由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成。 汽油機(jī)一般都由上述兩個機(jī)構(gòu)和五個系統(tǒng)組成。對于汽車用柴油機(jī)，沒有點火系，因此柴油機(jī)由兩個機(jī)構(gòu)和四個系統(tǒng)組成。 結(jié)束第2章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)

23、【知識目標(biāo)】1掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用、工作條件及受力分析；2掌握機(jī)體組（氣缸體及曲軸箱、油底殼、氣缸與氣缸套、氣缸蓋與氣缸墊）的結(jié)構(gòu)及各總成的工作原理；3掌握活塞連桿組（活塞、活塞環(huán)、連桿、軸瓦）的結(jié)構(gòu)及各總成的工作原理；4掌握曲軸飛輪組（曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器）的結(jié)構(gòu)及各總成的工作原理；【能力目標(biāo)】1掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)總成及零部件的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造原理、拆裝步驟要領(lǐng)；2了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的維護(hù)及保養(yǎng)知識；3能夠熟練使用常用工具、量具及相關(guān)設(shè)備，掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆卸、裝配等基本能力；4培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，觀察、分析及綜合歸納能力。 2.1 概述2.1.1 功用與組成功用：將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊?/p>

24、復(fù)運(yùn)動的機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而對外輸出動力組成（1）機(jī)體組：主要包括氣缸蓋、氣缸墊、氣缸體、氣缸套、曲軸箱和油底殼等不動件。（2）活塞連桿組：主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等運(yùn)動件。（3）曲軸飛輪組：主要包括曲軸、飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等機(jī)構(gòu)。2.1.2受力分析受力分析氣體壓力、往復(fù)運(yùn)動慣性力、離心力、摩擦力2.2 機(jī)體組2.2.1氣缸體氣缸體氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞做往復(fù)運(yùn)動的圓筒就是氣缸，氣缸外面制有水套以散熱。曲軸箱上有主軸承座孔，還有主油道和分油道。2、 氣缸的排列形式（1） 直列式：多用于六缸以下的發(fā)動機(jī)。（2） V型式：它縮短了發(fā)動機(jī)的長度和高度，多用于八缸以上的發(fā)動機(jī)。（3）對置式

25、：是V型的特殊形式。3、曲軸箱的型式（1） 平分式 定義：主軸承座孔中心線位于曲軸箱分開面上。 特點：剛度小，前后端呈半圓形，與油底殼接合面的密封較困難。 應(yīng)用：中小型發(fā)動機(jī)。 （2） 龍門式定義：主軸承座孔中心線高于曲軸箱分開面。 特點：剛度較大，油底殼前后端為一平面，密封簡單可靠。 應(yīng)用：大中型發(fā)動機(jī)（3） 隧道式：主軸承座孔不分開。 特點：剛度最大，主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動軸承。 應(yīng)用：負(fù)荷較大的柴油機(jī)。 氣缸套1.目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節(jié)省了好材料。2

26、.型式（1） 干式缸套13mm 定義：其外表面不直接與冷卻水接觸。 特點：1)壁厚較?。?mm3mm）；2)與缸體承孔過盈配合；3)不易漏水漏氣。 13mm（2） 濕式缸套定義：其外表面直接與冷卻水接觸。特點：1)壁厚較厚（5mm9mm）；2)散熱效果好；3)易漏水漏氣；4)易穴蝕 59mm0.050.15mm密封：上部：缸套頂面高出缸體0.05mm0.15mm，當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺接合處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。0.050.15mm1）下部：13個耐熱耐油的橡膠密封圈二、氣缸蓋三、氣缸墊2.構(gòu)造金屬石棉墊：外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加強(qiáng)，內(nèi)填石棉

27、（常摻入銅屑或鋼絲，以堅強(qiáng)導(dǎo)熱）。 汽缸蓋螺栓擰緊方法油底殼2.3 活塞連桿組組成：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸承。 2.3.1活塞（一）功用1、與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；2、承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 （二）材料：汽車發(fā)動機(jī)活塞廣泛采用鋁合金。其特點為1、質(zhì)量小（約為鑄鐵活塞的50%70%）；2、導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3、熱膨脹系數(shù)大。（三）組成根據(jù)其作用，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分。1、頂部：是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。汽油機(jī)活塞的頂部形狀有：（1） 平頂：受熱面積小，廣泛。（2） 凸頂：與半球形燃燒室配用。（

28、3）凹頂：高壓縮比發(fā)動機(jī)為了防止碰撞氣門，用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比。2、活塞銷座：用以安裝活塞銷。在銷座孔兩端有卡環(huán)槽，用以安裝卡環(huán)。 活塞裙部為活塞運(yùn)動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。其型式有（1） 全裙式：裙部為一薄壁圓筒。（2） 拖板式：將非承壓面的裙部全部去掉。1、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力NPPSPRPTP（四）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施（1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵；（2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下??；（3）裙部周向近似橢圓形變化，長軸沿銷座孔軸線方向。因銷座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓

29、力作用的結(jié)果。 2、變形規(guī)律（1）活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。（2）活塞橫斷面制成橢圓形，長軸垂直于銷座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。 （3）銷座處凹陷0.5mm1.0mm。3.結(jié)構(gòu)措施（4） 裙部開絕熱膨脹槽（“T”形或形槽），其中橫槽叫絕槽，豎槽叫膨脹槽。（5）采用雙金屬活塞：即在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入鋼片，以減少裙部的膨脹量。 1） 恒范鋼片式：活塞銷座通過恒范鋼片與裙部相連，而恒范鋼片（含鎳33%36%）的膨脹系數(shù)僅為鋁合金的十分之一。這樣，使裙部膨脹量大為減少（五）偏置銷座1、定義：活塞銷座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm2mm。2、作用：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊2

30、.3.2 活塞環(huán)（一）氣環(huán)1.作用：（1）密封：防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼；（2）傳熱：將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁；（3）輔助刮油、布油。 2.活塞環(huán)的間隙（1） 端隙1：又稱開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙。一般為0.25mm0.50mm；（2） 側(cè)隙2：又稱邊隙，是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道0.04mm0.10mm；其它氣環(huán)0.03mm0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，0.025mm0.07mm；（3）背隙3：是活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部的間隙。0.5mm1mm；233.氣環(huán)的密封原理（1） 第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑缸徑，裝缸后在其彈力P0作用下與

31、缸壁壓緊，形成第一密封面。第一密封面（2）第二密封面的建立：活塞環(huán)在運(yùn)動時產(chǎn)生慣性力Pj，與缸壁間產(chǎn)生摩擦力F，以及側(cè)隙有氣體壓力P1，在這三個力的共同作用下，使環(huán)靠在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二密封面。PjFP1第二密封面（3）氣環(huán)的第二次密封：竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對缸壁和環(huán)槽進(jìn)一步壓緊，加強(qiáng)了第一、二密封面的密封。5.氣環(huán)的斷面形狀（1） 矩形環(huán)：結(jié)構(gòu)簡單，與缸壁接觸面積大，散熱好，但易泵油。（2） 錐形環(huán) 1）特點：與缸壁線接觸，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。2） 安裝注意：錐角朝下（在環(huán)端有向上或TOP等標(biāo)記）；錐形環(huán)傳熱性差，常裝到第二、三道

32、環(huán)槽上。 （3） 扭曲環(huán)：將矩形環(huán)內(nèi)圓上方或外圓下方切成臺階或倒角而成。 扭曲原理： 當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，環(huán)受到壓縮產(chǎn)生彎曲變形，斷面中性層以外產(chǎn)生拉應(yīng)力、中性層以外產(chǎn)生壓應(yīng)力，矩形環(huán)由于中性層內(nèi)外斷面不對稱，使F和F不在同一平面內(nèi)，從而形成力偶M，在力偶的作用下，活塞環(huán)發(fā)生微量的扭曲變形。 e1） 特點具有錐形環(huán)的特點；減小了泵油作用；作功行程環(huán)不再扭曲，兩個密封面達(dá)到完全接觸，利于散熱。安裝：內(nèi)上切扭曲環(huán)裝入第一道環(huán)槽，外下切扭曲環(huán)裝入第二、三道環(huán)槽。 （二）油環(huán)1.作用：刮油。即將氣缸壁上多余的潤滑油刮下來。2.類型（1） 整體式其外圓上切有環(huán)形槽，槽底開有回油用的小孔或窄槽。（2） 組

33、合式：由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。2.3.3 活塞銷（一）作用：連接活塞和連桿，并傳遞活塞的力給連桿。（二）結(jié)構(gòu)：用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。（三）連接方式1.全浮式（1）定義：在發(fā)動機(jī)正常工作溫度下，活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動。(2)裝配：1）銷與銷座孔在冷態(tài)時為過渡配合，采用分組選配法。2） 熱裝合：將活塞放入熱水或熱油中加熱后，迅速將銷裝入。(1)定義：銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動。（一般固定連桿小頭）(2)裝配：加熱連桿小頭后，將銷裝入，冷態(tài)時為過盈配合。 2.半浮式2.3.4 連桿（一）功用： 將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復(fù)運(yùn)

34、動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。（二）組成： 連桿組由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等組成。（三）構(gòu)造1、小頭：用來安裝活塞銷，以連接活塞。2、桿身：常做成“工”字形斷面。3、大頭：與曲軸的連桿軸頸相連。大頭一般做成分開式，即連桿體大頭和連桿蓋。(1)切口形式：有平切口和斜切口兩種。鋸齒形定位：依靠接合面的齒形定位。 套或銷定位：依靠套或銷與連桿體（或蓋）的孔緊配合定位。 止口定位（四）連桿的安裝1、不能破壞連桿桿身與蓋的配對及裝合方向，在二在者的同一側(cè)打有配對標(biāo)記。2、不能裝反，也不能亂缸，在桿身上有方向標(biāo)記，大頭側(cè)面有缸號標(biāo)記。（五）連桿軸承（俗稱小瓦）1.作用： 保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。（1）

35、 白合金（巴氏合金）：減磨性能好，但機(jī)械強(qiáng)度低，且耐熱性差。常用于負(fù)荷不大的汽油機(jī)。（2） 銅鉛合金：機(jī)械強(qiáng)度高，承載能力大，耐熱性好。多用于高負(fù)荷的柴油機(jī)。但其減磨性能差。 (3)鋁基合金：有鋁銻鎂合金、低錫鋁合金和高錫鋁合金三種。 2.減磨層材料3.組成： 由鋼背和減磨層組成。鋼背由1mm3mm的低碳鋼制成。減磨層為0.3mm0.7mm的減磨合金，層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。1）鋁銻鎂合金和低錫鋁合金： 械性能好，負(fù)載能力強(qiáng)，但其減磨性能差。主要用于柴油機(jī)。2)高錫鋁合金： 具有較好的機(jī)械性能和減磨性能，廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)和汽油機(jī)。軸瓦的定位由曲軸、飛輪、減振器等組成。 2.4 曲軸飛輪組2.4.1

36、曲軸（一）功用1.把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵觥?.驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)及其它附屬裝置。材料：大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。 （二）構(gòu)造：曲軸包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等，一個連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個曲拐。1.主軸頸和連桿軸頸1)主軸頸是曲軸的支承部分。 每個連桿軸頸兩邊都有一個主軸頸者，稱為全支承曲軸；主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱為非全支承曲軸。2)曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤滑主軸頸和連桿軸頸。 曲柄是用來連接主軸頸和連桿軸頸的。平衡重的作用是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩。2.曲柄和平衡重：3.

37、曲拐的布置（1） 布置原則1） 使各缸作功間隔角盡量相等。對直列多缸四沖程發(fā)動機(jī)，作功間隔角為720/缸數(shù)。2)連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)，減少主軸承連續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進(jìn)氣門同時開啟的搶氣現(xiàn)象。3） V型發(fā)動機(jī)左右兩氣缸盡量交替作功（2）常用曲拐布置1） 直列四沖程四缸發(fā)動機(jī)曲拐對稱布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/4=1800。發(fā)動機(jī)工作順序有13421243動畫曲軸轉(zhuǎn)角 第一缸 第三缸 第四缸 第二缸0180 作 功 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣180360 排 氣 作 功 壓 縮 進(jìn) 氣360540 進(jìn) 氣 排 氣 作 功 壓 縮540720 壓 縮 進(jìn) 氣 排 氣 作 功

38、其工作循環(huán)表如下：直列四沖程六缸發(fā)動機(jī)曲拐對稱布置于三個平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/6=1200。發(fā)動機(jī)工作順序有153624和142635兩種。動畫 V型8缸發(fā)動機(jī)工作情況動畫4.前端軸與后端軸（1）作用： 前端軸用來安裝正時齒輪、皮帶輪及起動爪等；后端軸有凸緣盤，用來安裝飛輪。（2）前后端的密封： 曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。5.曲軸的軸向定位（1）結(jié)構(gòu)： 在某一道主軸承的兩側(cè)裝止推片。止推片由低碳鋼背和減磨層組成。（2）安裝注意：止推片有減磨層的一面朝向轉(zhuǎn)動件。當(dāng)曲軸向前

39、竄動時，后止推片承受軸向推力；向后竄動時，前止推片承受軸向推力。2.4.2飛輪（一）功用1、貯存能量：在作功行程貯存能量，用以完成其它三個行程，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。2、利用飛輪上的齒圈起動時傳力。3、將動力傳給離合器。4、克服短暫的超負(fù)荷。（二）構(gòu)造1、飛輪為一外緣有齒圈的鑄鐵圓盤。2、有的飛輪上有一缸上止點記號和點火提前角刻度線（汽油機(jī)）或供油提前角刻度線（柴油機(jī)），以便調(diào)整和檢驗點火正時，供油提前角和氣門間隙。051015 曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。它受到氣體作用力、運(yùn)動質(zhì)量的慣性力、離心力、相對運(yùn)動件接觸表面的摩擦力等。龍門式氣缸體的結(jié)構(gòu)特點是強(qiáng)度剛度好，結(jié)構(gòu)緊

40、湊輕巧，多種汽車發(fā)動機(jī)應(yīng)用此種結(jié)構(gòu)。 轎車發(fā)動機(jī)多用整體氣缸蓋。氣缸墊的功用是保證結(jié)合面處有良好的密封性，進(jìn)而保證燃燒室的密封，防止氣缸漏氣和水套漏水。 活塞頂部的功用一是與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室，二是承受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 活塞組成燃燒室，受氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊诠ぷ鲿r會產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，把活塞加工成其裙部斷面為長軸、垂直于活塞銷方向的橢圓形或其他形狀。采用雙金屬活塞是為了限制活塞裙部的膨脹量?；钊匿N孔中心線偏離活塞中心線平面，銷孔軸線向在做功行程中受側(cè)向力的一面偏移了一段距離，這樣防止活塞在越過上止點時發(fā)

41、生“敲缸”現(xiàn)象，從而降低噪聲。 氣環(huán)起密封和導(dǎo)熱兩大作用。扭曲環(huán)在安裝時，必須注意環(huán)的斷面形狀和方向，應(yīng)將其內(nèi)圓切槽向上，外圓切槽向下，不能裝反。組合油環(huán)在高速發(fā)動機(jī)上得到較廣泛的應(yīng)用。 在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，采用“全浮式”活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套的連接配合，使活塞銷各部分的磨損比較均勻。 連桿大頭分為平切口和斜切口兩種，連桿大頭的兩部分用連桿螺栓緊固在一起。連桿傳遞氣體作用力、活塞連桿組往復(fù)運(yùn)動時的慣性力和連桿大頭繞曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力。 連桿軸承是由鋼背和減磨層組成的分開式薄壁軸承。 曲軸一般由前端（自由端）、主軸頸、曲柄、平衡重、連桿軸頸和后端組成。轎車發(fā)動機(jī)多采用全支承曲軸，

42、為平衡曲軸的離心力和離心力矩，曲軸設(shè)置平衡重。為了減小扭振，曲軸前端安裝有減振器。曲軸軸向定位通過止推裝置實現(xiàn)。曲軸的形狀和各曲拐的相對位置取決于缸數(shù)、氣缸排列方式和發(fā)火次序。 飛輪的功能是儲存一部分能量。結(jié)束第3章 配氣機(jī)構(gòu)【知識目標(biāo)】1掌握配氣機(jī)構(gòu)的功用和分類；2掌握不同的發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所采用的形式、結(jié)構(gòu)和特點；3掌握配氣相位的原理以及對發(fā)動機(jī)的影響，理想的是可變配氣正時；4熟悉配氣機(jī)構(gòu)主要機(jī)件?！灸芰δ繕?biāo)】1掌握配氣機(jī)構(gòu)總成及零部件的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造原理、拆裝步驟要領(lǐng)；2了解汽車配氣機(jī)構(gòu)的維護(hù)及保養(yǎng)知識；3能夠熟練使用常用工具、量具及相關(guān)設(shè)備，掌握發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)拆卸、裝配等基本能力；4培養(yǎng)學(xué)生

43、團(tuán)結(jié)合作，觀察、分析及綜合歸納能力。1、配氣機(jī)構(gòu)的功用： 配氣機(jī)構(gòu)是按照發(fā)動機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮充量得以及時進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出；在壓縮與膨脹行程中，保證燃燒室的密封。 2、配氣機(jī)構(gòu)總體組成及工作原理： 配氣機(jī)構(gòu)主要由氣門組件、氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣凸輪軸、凸輪軸傳動機(jī)構(gòu)組成。其中氣門組件主要由進(jìn)、排氣門、氣門座、氣門彈簧、氣門鎖夾、氣門導(dǎo)管組成；氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要由挺柱、搖臂、挺桿組成；凸輪軸傳動機(jī)構(gòu)曲軸正齒帶輪凸輪軸傳動帶輪、齒形帶、張緊輪等組成。3.1 概述功用：按照發(fā)動機(jī)各缸工作過程的需要，定時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排

44、氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))及時進(jìn)入氣缸，廢氣及時排出氣缸。 1、充氣效率 概念：在進(jìn)氣行程中，實際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與理論進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 v=M/Ms =V/Vs M 、V進(jìn)氣過程中，實際進(jìn)入氣缸的新氣的質(zhì)量和體積； Ms 、Vs在理想進(jìn)氣狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量和體積。 柴油機(jī)充氣效率為0.75-0.9，汽油機(jī)的充氣效率為0.70-0.852、影響充氣效率的因素（1）進(jìn)氣終了壓力Pa（2）進(jìn)氣終了溫度Ta（3）氣缸內(nèi)殘余廢氣（4）配氣定時 3.1.1 氣門式配氣機(jī)構(gòu)的組成和工作情況 配氣機(jī)構(gòu)組成

45、：配氣機(jī)構(gòu)氣門組件凸輪軸組件凸輪軸傳動機(jī)構(gòu)氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu) 發(fā)動機(jī)工作時，凸輪軸是由曲軸通過正時齒輪驅(qū)動的。當(dāng)凸輪的凸起部分頂起挺柱(桿)時，通過推桿、調(diào)整螺釘使搖臂擺動，在消除氣門間隙s后，壓縮氣門彈簧，使氣門開啟。應(yīng)當(dāng)指出，由于搖臂的兩臂不等長(ab)，它們使搖臂繞著搖臂軸擺動時，左右兩側(cè)升程不同。當(dāng)凸輪的凸起部分離開挺桿后，氣門便在彈簧張力的作用下壓緊在氣門座上，這時氣門關(guān)閉。 一個四沖程發(fā)動機(jī)凸輪軸轉(zhuǎn)2周，曲軸轉(zhuǎn)幾周？ 四沖程發(fā)動機(jī)每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩周，各缸的進(jìn)、排氣門各開啟一次，即凸輪軸只須轉(zhuǎn)一周。因此，曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為2：1。3.1.2 氣門式配氣機(jī)構(gòu)的布置形式 （1）

46、按氣門布置分類： 按氣門布置分可分為側(cè)置氣門式和頂置氣門式 （2）按凸輪軸布置分 按凸輪軸布置可分為下置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)、中置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)、頂置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)。 （3）按曲軸和配氣凸輪軸的傳動方式分 按曲軸和配氣凸輪軸的傳動方式可分為齒輪傳動、鏈傳動和齒帶傳動。（4）按每缸氣門數(shù)目分類 按每氣缸氣門數(shù)可分為2氣門、3氣門、4氣門和5氣門。3.2 配氣相位1.定義用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時刻和開啟持續(xù)時間，稱為配氣相位。 2、配氣相位1、配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間。配氣相位圖：用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示的配氣相位2、配氣相位對發(fā)動機(jī)工作的影響：影響發(fā)動

47、機(jī)的動力性、功率。配氣相位對發(fā)動機(jī)工作的要求：延長進(jìn)、排氣時間。進(jìn)氣門早開晚關(guān)，排氣門早開晚關(guān)。 3、配氣相位角： 1）進(jìn)氣提前角 指發(fā)動機(jī)從進(jìn)氣門打開時刻到活塞行至上止點所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 2）進(jìn)氣遲后角 指活塞從下止點行至氣門完全關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角 3）排氣提前角 指排氣門打開到活塞行至下止點所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 4）排氣遲后角 指活塞從上止點到排氣門完全關(guān)閉所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 5）氣門重疊角 進(jìn)、排氣門重疊的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角 進(jìn)氣提前角： 10-30進(jìn)氣遲后角： 40-80進(jìn)氣持續(xù)角： 180+排氣提前角： 40-80排氣遲后角： 10-30排氣持續(xù)角：180+氣門重疊角：+3.3 氣門傳動組

48、 組成： 凸輪軸凸輪軸正時齒輪搖臂軸搖臂推桿挺柱（1）凸輪軸組件作用： 驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機(jī)的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)： 其中斜齒輪的功用是驅(qū)動機(jī)油泵和分電器，偏心輪的功用是驅(qū)動汽油泵正時齒輪偏心輪斜齒輪凸輪止推凸緣軸頸凸輪軸襯套 凸輪： 工作條件：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。 凸輪軸性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。 凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動規(guī)律：緩沖結(jié)束點氣門開啟點消除氣門間隙階段氣門升程最大時刻氣門關(guān)閉點出

49、現(xiàn)氣門間隙階段 同名凸輪的相對角位置：四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影點火順序： 1243 凸輪軸的軸向定位： 作用：為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力1、正時齒輪；2、墊圈；3、螺母；4、止推片；5、螺栓；6、隔圈。123456 （4）凸輪軸傳動機(jī)構(gòu) 齒輪傳動：應(yīng)用在下置凸輪軸發(fā)動機(jī)。采用斜齒齒輪。 鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機(jī)。 凸輪軸正時齒形帶輪張緊輪中間軸齒形帶輪曲軸正時齒形帶輪功用：將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)闅忾T的往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)組成：氣門挺柱（液壓挺?。?、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門間隙調(diào)整螺釘組成。 2、挺柱： 作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣

50、門。 挺柱的分類：機(jī)械挺柱和液力挺柱。機(jī)械挺柱用途 圖示筒式氣門頂置式滾輪式減小摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向力。多用于大缸徑柴油機(jī)。氣門間隙調(diào)整螺釘 功用：調(diào)整氣門間隙 工作狀態(tài)：確保在一般冷狀態(tài)時，進(jìn)氣門的間隙為0.25-0.3mm，排氣門的間隙為0.30-0.35mm。氣門間隙調(diào)整螺釘液力挺柱：結(jié)構(gòu)：液力挺柱由挺柱體、柱塞、球座、柱塞彈簧、單向閥和單向閥彈簧等組成。挺柱體和柱塞上有油孔與發(fā)動機(jī)機(jī)體上相應(yīng)的油孔相通。球座為推桿的支承座。單向閥有片式和球式兩種。性能：消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動機(jī)高速時的性能 球座挺柱體柱塞單向閥凸輪碟形彈簧柱塞回位彈簧推桿 工作原理

51、：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作面使挺柱上推時，挺柱像一個剛體一樣推動氣門開啟；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到非工作面，解除了對推桿的推力，挺桿體腔內(nèi)油壓降低。若氣門、推桿受熱膨脹，挺柱回落后向挺柱體腔內(nèi)的補(bǔ)油過程便會減少補(bǔ)油量或使挺柱體腔內(nèi)的油液從柱塞與挺柱體間隙中泄漏一部分。 3、推桿： 作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作情況： 是氣門機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。 材料： 硬鋁或鋼。 4、搖臂： 功用：將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。 分類：普通搖臂和無噪生搖臂。 短臂 長臂搖臂搖臂結(jié)構(gòu)示意圖 搖臂組示意圖搖臂軸螺栓搖臂搖臂軸螺栓搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂稱套調(diào)整螺釘搖臂定位彈簧3.4 氣門組氣門

52、組件主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門鎖夾零件組成。 要求： 氣門頭部與氣門座貼合嚴(yán)密； 氣門導(dǎo)管與氣門桿上下運(yùn)動有良好的導(dǎo)向； 氣門彈簧的兩端面與氣門桿的中心線相垂直； 氣門彈簧的彈力足以克服氣門及其傳動件的運(yùn)動慣性。 1.氣門組成：氣門頭部、桿身和氣門盤組成功用：頭部是用來密封氣缸的進(jìn)、排氣通道；桿部是用來為氣門的運(yùn)動導(dǎo)向。工作條件：受高溫、氣體壓力、氣門彈簧力以及傳動零件慣性力的作用。材料：進(jìn)氣門：中碳合金鋼、耐熱合金鋼； 排氣門：耐熱合金鋼； 氣門頭部的結(jié)構(gòu)形式：平頂式結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門都可采用。凸頂式（球面頂）適用于排氣門，因為其強(qiáng)度高，

53、排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受勢面積大，質(zhì)量和慣性力大加工較復(fù)雜。凹頂式（喇叭頂）凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門，而不宜用于排氣門。 氣門錐角：概念：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。錐角作用： A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。 B、氣門落座時有較好的對中、定位作用。C、避免氣流拐彎過大而降低流速。邊緣應(yīng)保持一定的厚度，13mm。 2.氣門座氣門座概念： 氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐面相結(jié)合的部位。 作用： 靠其內(nèi)錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。接受氣門傳來的熱量。 氣門座 3.氣門座圈：

54、 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。 鑲嵌式氣門座特點： 優(yōu)點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時易造 成嚴(yán)重事故。 汽油機(jī)：排氣門采用鑲嵌式氣門座 柴油機(jī)：進(jìn)氣門采用鑲嵌式氣門座 氣門座圈 4.氣門導(dǎo)管作用： 為氣門的運(yùn)動導(dǎo)向，保證氣門直線運(yùn)動兼起導(dǎo)熱作用。 工作條件： 工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。 材料： 用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。 裝配： 氣門與氣門導(dǎo)管間隙0.050.12mm，確保氣門能在導(dǎo)管中自由運(yùn)動。同時為防止過多潤滑油進(jìn)入燃燒室，通常會在氣門導(dǎo)管上安裝橡膠油封。 卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)管在使用中脫落。氣門導(dǎo)管氣缸蓋 5.氣門

55、彈簧功用：克服在氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件的慣性力，保證氣門及時落座并緊緊貼合。并同時防止氣門在發(fā)動機(jī)振動時因跳動而破壞密封；并在氣門開啟時，保證氣門不因運(yùn)動慣性脫離凸輪。形狀：圓柱形螺旋彈簧。材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。防止共振：提高氣門彈簧的剛度；采用不等螺距的圓柱彈簧；采用雙氣門彈簧；采用錐形螺距的圓柱彈簧；采用變螺距氣門圓柱彈簧采用氣門彈簧震動阻尼器。氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：當(dāng)氣門工作時，如能產(chǎn)生緩慢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，可使氣門頭部周向溫度分布比較均勻，從而減少 小氣門頭部的熱變形。同時，氣門旋轉(zhuǎn)時，在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，能夠清除錐面上的沉積物。 等螺距彈簧非等螺距彈簧變螺距彈簧采用等螺距的單彈簧，

56、在其內(nèi)圈加一個過盈配合的阻尼摩擦片來消除共振 配氣機(jī)構(gòu)使發(fā)動機(jī)在各種工況下工作時獲得最佳的進(jìn)氣量，配氣機(jī)構(gòu)分為頂置氣門、下置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)（OHV），頂置氣門、上置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)（OHV/OHC），頂置氣門、雙搖臂、上置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)（OHV/OHC），頂置氣門、上置雙凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)（OHV/DOHC）等形式。 配氣機(jī)構(gòu)有三種傳動方式：齒輪驅(qū)動、鏈驅(qū)動和齒形帶驅(qū)動。四沖程發(fā)動機(jī)曲軸與凸輪軸之比（即傳動比）應(yīng)為2:1，即曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)采用多氣門布置和排列方式，進(jìn)、排氣門配氣相位早開晚關(guān)，以改善進(jìn)、排氣狀況。凸輪軸上主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪，凸輪的輪廓保證氣門開啟和

57、關(guān)閉的持續(xù)時間符合配氣相位的要求，凸輪軸有軸向定位裝置。轎車發(fā)動機(jī)采用液力挺柱，可消除配氣機(jī)構(gòu)中的間隙，減小各零件的沖擊載荷和噪聲。結(jié)束第4章 汽油機(jī)燃料供給系【知識目標(biāo)】1掌握汽油及其使用性能2掌握混合氣濃度的表示方法，分析發(fā)動機(jī)各工況對混合氣成分的要求；3重點掌握電控汽油噴射系統(tǒng)的分類、組成、工作原理。4熟悉智能型電子節(jié)氣門、汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。5掌握汽油機(jī)排放的主要污染物及采用的缸內(nèi)外凈化措施?！灸芰δ繕?biāo)】1掌握汽油機(jī)燃料供給系總成及零部件的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造原理、拆裝步驟要領(lǐng)；2了解汽油機(jī)燃料供給系的維護(hù)及保養(yǎng)知識；3能夠熟練使用常用工具、量具及相關(guān)設(shè)備，掌握燃油供給系統(tǒng)拆卸、裝配等基本能力；

58、4培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，觀察、分析及綜合歸納能力。4.1.1 汽油及其使用性能汽油是汽油機(jī)的主要燃料。汽油是由石油提煉而得的密度小又易于揮發(fā)的液體燃料。汽油一般為黃色或橙色，汽油的相對密度約為0.72左右。汽油由多種碳?xì)浠衔锝M成，其基本成分是：碳的體積分?jǐn)?shù)為85%，氫的體積分?jǐn)?shù)為15%。按照提煉的方法，汽油可分為直溜汽油和裂化汽油等。將石油加熱，在4050至175210的溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)出來的輕餾分蒸氣冷凝后即成為直溜汽油。 4.1 汽油與可燃混合氣汽油的使用性能指標(biāo)蒸發(fā)性、抗爆性、安定性、防腐性、清潔性熱值。 1、空燃比及過量空氣系數(shù)空燃比： 可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，記作?？?/p>

59、燃比A/F(A：air-空氣，F(xiàn)：fuel-燃料)表示空氣和燃料的混合比。 理論空燃比，即在理想狀況下，可燃混合氣全部燃燒，其空燃比為14.7。過量空氣系數(shù)： 氣缸內(nèi)的實際空氣量與噴入氣缸內(nèi)的燃料完全燃燒所需要的理論空氣量的質(zhì)量比。常用符號a表示 。 a =1為理論混合氣， a 1為稀混合氣。4.1.2汽油機(jī)可燃混合氣2、發(fā)動機(jī)不同工況對混合氣濃度要求 發(fā)動機(jī)工況主要參數(shù)是負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，負(fù)荷可以用節(jié)氣門的開度來衡量。發(fā)動機(jī)的工況分為穩(wěn)定工況和過渡工況，穩(wěn)定工況可分為怠速、小負(fù)荷工況、中負(fù)荷工況、大負(fù)荷及全負(fù)荷工況；過渡工況可分為冷起動工況、暖機(jī)工況、加速工況。 穩(wěn)定工況： 穩(wěn)定工況

60、只指發(fā)動機(jī)已經(jīng)預(yù)熱，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在一定時間內(nèi)工況沒有突然變化的狀態(tài)。 1）怠速工況 怠速工況是指發(fā)動機(jī)不對外輸出動力，做功行程產(chǎn)生的動力只用來克服發(fā)動機(jī)的內(nèi)部阻力，維持發(fā)動機(jī)以最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。要求a=0.60.8 2）小負(fù)荷工況 發(fā)動機(jī)負(fù)荷在25%以下的狀況稱為小負(fù)荷，要求a=0.750.9 3）中等負(fù)荷工況 發(fā)動機(jī)負(fù)荷在25%85%之間稱為中等負(fù)荷， a=1.01.15 4）大負(fù)荷及全負(fù)荷 發(fā)動機(jī)負(fù)荷在85%以上的成為大負(fù)荷，負(fù)荷在100%以上的成為全負(fù)荷。 要求a=0.850.95 過渡工況： 1）冷起動工況 冷起動是指發(fā)動機(jī)由靜止到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程，或當(dāng)熄火較長、發(fā)動機(jī)溫度以下降至