發(fā)動機基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

目的234了解發(fā)動機基礎(chǔ)理論知識了解483Q發(fā)動機的基礎(chǔ)知識為以后實際操作打下堅實的基礎(chǔ)提升自我素質(zhì)12/6/20231企業(yè)機密提綱發(fā)動機工作原理--------------------------15Min第一節(jié)發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造-----------90Min第二節(jié)發(fā)動機常用術(shù)語-------------------25Min第三節(jié)：發(fā)動機工作原理------------------30Min第四節(jié)發(fā)動機的主要性能指標(biāo)與特性-------40Min第五節(jié)發(fā)動機的編號規(guī)則-----------------20Min第六節(jié)、曲柄連桿機構(gòu)--------------------90Min第七節(jié)、配氣機構(gòu)------------------------30Min第八節(jié)、燃料供給系統(tǒng)-------------------30Min第九節(jié)、潤滑系統(tǒng)------------------------20Min第十節(jié)、冷卻系統(tǒng)------------------------20Min第十一節(jié)、點火系統(tǒng)----------------------30Min第十二節(jié)、起動系統(tǒng)----------------------15Min討論與答疑-----------------------------10Min2/6/20232企業(yè)機密發(fā)動機工作原理

發(fā)動機是一種能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能。要完成這個能量轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過進(jìn)氣，把可燃混合氣(或新鮮空氣)引入氣缸；然后將進(jìn)入氣缸的可燃混合氣(或新鮮空氣)壓縮，壓縮接近終點時點燃可燃混合氣(或?qū)⒉裼透邏簢娙霘飧變?nèi)形成可燃混合氣并引燃)；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推動活塞下行實現(xiàn)對外作功；最后排出燃燒后的廢氣。即進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個過程。把這四個過程叫做發(fā)動機的一個工作循環(huán)，工作循環(huán)不斷地重復(fù)，就實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)。把完成一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞上下往復(fù)運動四次，稱為四行程發(fā)動機。下面介紹一下四行程發(fā)動機的工作原理和工作過程。

2/6/20233企業(yè)機密第一節(jié)發(fā)動機的分類和基本構(gòu)造1.分類車用內(nèi)燃機(internalcombustionengine)，根據(jù)其將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的主要構(gòu)件的型式，可分為活塞式內(nèi)燃機和燃?xì)廨啓C兩大類。前者又可按活塞運動方式分為往復(fù)活塞式內(nèi)燃機（reciprocatingengine）和旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機兩種。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機在汽車上應(yīng)用最為廣泛，是本課研究的重點。汽車（automobile）發(fā)動機（主要指車用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機）分類方法很多，按照不同的分類方法可以把汽車發(fā)動機分成不同的類型，下面是其分類情況。

(1)按照所用燃料分類內(nèi)燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機(gasolineengine)和柴油機(dieselengine)(圖1-1)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。2/6/20234企業(yè)機密(1)按照所用燃料分類2/6/20235企業(yè)機密(2)按照行程(stroke)分類內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)(operatingcycle)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機(four-strokecycleengine)和二行程內(nèi)燃機(two-strokecycleengine)(圖1-2)。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四行程內(nèi)燃機。2/6/20236企業(yè)機密(3)按照冷卻方式分類內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機(liquid-cooledengine)和風(fēng)冷發(fā)動機(air-cooledengine)(圖1-3)。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液(coolant)作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片(fins)之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。2/6/20237企業(yè)機密(4)按照氣缸(cylinder)數(shù)目分類

內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機(liquid-cooledengine)和風(fēng)冷發(fā)動機(air-cooledengine)(圖1-3)。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液(coolant)作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片(fins)之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。2/6/20238企業(yè)機密(5)按照氣缸排列方式分類

內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式(圖1-5)。單列式發(fā)動機(inlineengine)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機(V-typeengine)，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動機(opposedengine)。2/6/20239企業(yè)機密內(nèi)燃機按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動機[naturaryaspiratedengine(non-superchargedengine)]和強制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動機(superchargedengine)(圖1-6)。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。(6)按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類2/6/202310企業(yè)機密

(1)曲柄連桿機構(gòu)(圖1-7)

曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。

2.基本構(gòu)造發(fā)動機是一種由許多機構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機構(gòu)和系統(tǒng)。(圖1-7)2/6/202311企業(yè)機密(2)配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入。

氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。2/6/202312企業(yè)機密(3)燃料供給系統(tǒng)（fuelsupplingsystem）（圖1-9）

汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。圖(1-9)

2/6/202313企業(yè)機密

(4)潤滑系統(tǒng)(lubricatingsystem)（圖1-10）

潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。

（圖1-10）

2/6/202314企業(yè)機密(5)冷卻系統(tǒng)(coolingsystem)（圖1-11）冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。（圖1-11）2/6/202315企業(yè)機密(6)點火系統(tǒng)(ignitingsystem)（圖1-12）在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。

（圖1-12）2/6/202316企業(yè)機密(7)起動系統(tǒng)(startingsystem)（圖1-13）

要使發(fā)動機由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。

（圖1-13）

2/6/202317企業(yè)機密第一節(jié)內(nèi)容總結(jié)汽油機由以上兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。2/6/202318企業(yè)機密第二節(jié)發(fā)動機常用術(shù)語如圖1-14:2/6/202319企業(yè)機密活塞在氣缸里作往復(fù)直線運動時，當(dāng)活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點TDC(TopDeadCenter)?；钊跉飧桌镒魍鶑?fù)直線運動時，當(dāng)活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點BDC(BottomDeadCenter)?；钊麖囊粋€止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應(yīng)一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180°曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即

S=2R

。多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量。壓縮比(compressionratio)是發(fā)動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用ε表示。通常汽油機的壓縮比為6～10，柴油機的壓縮比較高，一般為16～22。每一個工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣過程，即完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。

2/6/202320企業(yè)機密第三節(jié)：發(fā)動機工作原理下面介紹一下四行程發(fā)動機（four-stroke-engine）的工作原理和工作過程。四行程汽油機的工作原理四行程汽油機（圖1-15）的運轉(zhuǎn)是按進(jìn)氣行程、壓縮行程、作功行程和排氣行程的順序不斷循環(huán)反復(fù)的圖1-15汽油機(gasolineengine)2/6/202321企業(yè)機密(1)進(jìn)氣行程（圖1-16）

由于曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點向下止點運動，這時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開。進(jìn)氣過程開始時，活塞位于上止點，氣缸內(nèi)殘存有上一循環(huán)未排凈的廢氣，因此，氣缸內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力。隨著活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力減小，當(dāng)壓力低于大氣壓時，在氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空吸力，空氣經(jīng)空氣濾清器并與化油器供給的汽油混合成可燃混合氣，通過進(jìn)氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運動到下止點。實際汽油機的進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點之前打開，并且延遲到下止點之后關(guān)閉，以便吸入更多的可燃混合氣。(2)壓縮行程（圖1-17）

曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點向上止點運動，這時進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點時壓縮行程結(jié)束。此時氣體的壓力和溫度主要隨壓縮比的大小而定，壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度越高，則燃燒速度越快，發(fā)動機功率也越大。但壓縮比太高，容易引起爆燃,造成尖銳的敲缸聲。會使發(fā)動機過熱，功率下降，汽油消耗量增加以及機件損壞。輕微爆燃是允許的，但強烈爆燃對發(fā)動機是很有害的，汽油機的壓縮比一般為ε＝6～10。483Q發(fā)動機的壓縮比為ε＝9.3圖1-16圖1-172/6/202322企業(yè)機密發(fā)動機工作原理(3)作功行程（圖1-18）

作功行程包括燃燒過程和膨脹過程，在這一行程中，進(jìn)氣門和排氣門仍然保持關(guān)閉。當(dāng)活塞位于壓縮行程接近上止點(即點火提前角)位置時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械功，除了用于維持發(fā)動機本身繼續(xù)運轉(zhuǎn)外，其余用于對外作功。隨著活塞向下運動，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度降低，當(dāng)活塞運動到下止點時，作功行程結(jié)束。(4)排氣行程（圖1-19）

可燃混合氣在氣缸內(nèi)燃燒后生成的廢氣必須從氣缸中排出去以便進(jìn)行下一個進(jìn)氣行程。當(dāng)作功接近終了時，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點再向上止點運動時，繼續(xù)把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。實際汽油機的排氣行程也是排氣門提前打開，延遲關(guān)閉，以便排出更多的廢氣。由于燃燒室容積的存在，不可能將廢氣全部排出氣缸。曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點向下止點運動，又開始了下一個新的循環(huán)過程。圖1-18

圖1-192/6/202323企業(yè)機密第四節(jié)發(fā)動機的主要性能指標(biāo)與特性(1)

動力性能指標(biāo)動力性能指標(biāo)指曲軸對外作功能力的指標(biāo)，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。

1.發(fā)動機性能指標(biāo)發(fā)動機性能指標(biāo)是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動機的主要性能指標(biāo)有：動力性能指標(biāo)，經(jīng)濟性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)

2/6/202324企業(yè)機密a.有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為N?m。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。b.有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專用的試驗臺上用測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速，然后用下面公式計算出有效功率。

Pe=Te×n

式中：Te－有效扭矩，單位為N?m；n－曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。c.轉(zhuǎn)速：指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照汽車發(fā)動機可靠性試驗方法的規(guī)定汽車發(fā)動機應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運行300～1000小時。2/6/202325企業(yè)機密(2)經(jīng)濟性能指標(biāo)

通常用燃油消耗率來評價內(nèi)燃機的經(jīng)濟性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kW·h，計算公式如下

ge=GT

/(Pe×1000)

式中：GT－每小時的燃油消耗量，kg/h；

Pe

－有效功率，kW。很明顯，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟性越好。通常發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。

(3)排放性能

排放性能指標(biāo)包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。

2/6/202326企業(yè)機密2.特性

發(fā)動機的主要性能指標(biāo)有效扭矩Te，有效功率Pe，有效耗油率隨其運轉(zhuǎn)工況(負(fù)荷、轉(zhuǎn)速)變化而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的特性。其性能指標(biāo)隨發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的速度特性，而性能指標(biāo)隨負(fù)荷變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的負(fù)荷特性。用曲線來表示這些關(guān)系，稱為發(fā)動機的特性曲線。發(fā)動機特性是對發(fā)動機性能進(jìn)行全面評價和鑒定的依據(jù)。在發(fā)動機特性中，其速度特性最為常用，下面僅介紹發(fā)動機的速度特性。

速度特性發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標(biāo)Te，Pe，ge，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線

2/6/202327企業(yè)機密第五節(jié)發(fā)動機的編號規(guī)則為了便于內(nèi)燃機的生產(chǎn)管理和使用，國家標(biāo)準(zhǔn)(GB725－82)《內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則》中對內(nèi)燃機的名稱和型號作了統(tǒng)一規(guī)定。內(nèi)燃機的名稱和型號內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。內(nèi)燃機型號由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。內(nèi)燃機型號由以下四部分組成：首部：為產(chǎn)品系列符號和換代標(biāo)志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當(dāng)符號表示。2/6/202328企業(yè)機密內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義

一、發(fā)動機編號規(guī)則1、內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下：

2、型號編制舉例：483Q：表示四缸，四行程，缸徑83mm，水冷車用483Q-2：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第二種變型產(chǎn)品

CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型

2/6/202329企業(yè)機密1.功用曲柄連桿機構(gòu)是內(nèi)燃機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機構(gòu)，用來傳遞力和改變運動方式。工作中，曲柄連桿機構(gòu)在作功行程中把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，對外輸出動力，而在其他三個行程中，即進(jìn)氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運動?？偟膩碚f曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機借以產(chǎn)生并傳遞動力的機構(gòu)。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。2.工作條件發(fā)動機工作時，曲柄連桿機構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運動的線速度相當(dāng)大，同時與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤滑困難?？梢?，曲柄連桿機構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。3.組成曲柄連桿機構(gòu)的主要零件可以分為三組，機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪。（如圖1-5）圖1-5第六節(jié)、曲柄連桿機構(gòu)2/6/202330企業(yè)機密（1）機體組機體是構(gòu)成發(fā)動機的骨架，是發(fā)動機各機構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。氣缸體應(yīng)具有足夠的強度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為三種形式

:一般式氣缸體、龍門式氣缸體、隧道式氣缸體

a、氣缸體2/6/202331企業(yè)機密(1)一般式氣缸體其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點是剛度和強度較差(2)龍門式氣缸體其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負(fù)荷；但其缺點是工藝性較差，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，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。海馬483Q缸體我們的483Q汽油機缸心距為91mm，采用的是直列4缸的灰鑄鐵材料的龍門式氣缸體，強度和剛度好，但工藝性較一般式缸體差，加工較困難

。對483Q發(fā)動機缸體來說，精度要求較高的關(guān)鍵加工部位主要為頂面、缸孔、曲軸孔和定位基準(zhǔn)孔等2/6/202332企業(yè)機密海馬483Q發(fā)動機缸體的基本結(jié)構(gòu)2/6/202333企業(yè)機密海馬483Q發(fā)動機缸體的基本結(jié)構(gòu)2/6/202334企業(yè)機密海馬483Q發(fā)動機缸體的基本結(jié)構(gòu)2/6/202335企業(yè)機密氣缸體下部用來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，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼（如下圖）。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)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?/p>

b、曲軸箱(crankcase)2/6/202336企業(yè)機密C、氣缸蓋(cylinderhead)（圖2-7）

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)荷和機械負(fù)荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(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。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。氣缸蓋一般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，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。

（圖2-7）

2/6/202337企業(yè)機密d、氣缸墊（圖2-9）

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，能補償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時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——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時較之石棉不易變形。有的發(fā)動機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。注意:安裝氣缸墊時，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氣缸體上的孔對齊,將光滑的一面朝向氣缸體,防止被高溫氣體沖壞。其次要嚴(yán)格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2～3次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。（圖2-9）

2/6/202338企業(yè)機密活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成，如圖

活塞的功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分，活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作

（2）、活塞連桿組2/6/202339企業(yè)機密曲軸飛輪組（如下圖）主要由曲軸、飛輪和一些附件組成曲軸是發(fā)動機最重要的機件之一。它與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動力，傳給底盤的傳動機構(gòu)。（3）曲軸飛輪組

飛輪的主要功用是用來貯存作功行程的能量，用于克服進(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)。飛輪外緣壓有的齒圈與起動電機的驅(qū)動齒輪嚙合，供起動發(fā)動機用；汽車離合器也裝在飛輪上，利用飛輪后端面作為驅(qū)動件的摩擦面，用來對外傳遞動力2/6/202340企業(yè)機密

第七節(jié)、配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成2/6/202341企業(yè)機密1.氣門布置方式

氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機構(gòu)，由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成。其特點，進(jìn)氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動大，能達(dá)到較高的壓縮比，目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動機都采用氣門頂置式配氣機構(gòu)。氣門位于氣缸體側(cè)面稱為氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)，由凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。省去了推桿、搖臂等零件，簡化了結(jié)構(gòu)。因為它的進(jìn)、排氣門在氣缸的一側(cè)，壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動機的動力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。2/6/202342企業(yè)機密

2.凸輪軸布置方式

a、凸輪軸下置式，主要缺點是氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動另件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動機高度也有所增加。b、凸輪軸中置,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂，省去推桿，這種結(jié)構(gòu)稱為凸輪軸中置配氣機構(gòu)。凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。C、凸輪軸上置有兩種結(jié)構(gòu)，一是凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復(fù)運動質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動機。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機構(gòu)的往復(fù)運動質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動機。2/6/202343企業(yè)機密第八節(jié)、燃料供給系統(tǒng)

汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出．汽油供給系（Gasolinesupplyingsystem）的組成（如下圖）汽油供給系的任務(wù)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。它包括：燃油供給裝置、空氣供給裝置、可燃混合氣形成裝置、廢氣排出裝置四個部分。2/6/202344企業(yè)機密1.汽油供給裝置

汽油供給裝置組成：汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管等(如下圖)2/6/202345企業(yè)機密2.空氣濾清器及進(jìn)、排氣裝置

空氣濾清器及進(jìn)、排氣裝置如圖所示

空氣濾清器的功用就是把空氣中的塵土分離出來，保證供給氣缸足夠量的清潔空氣。對空氣濾清器的基本要求是濾清能力強，進(jìn)氣阻力小，維護(hù)保養(yǎng)周期長，價格低廉。

2/6/202346企業(yè)機密3.進(jìn)氣管與排氣管

2/6/202347企業(yè)機密第九節(jié)、潤滑系統(tǒng)潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成潤滑方式以及潤滑系組成如圖所示：2/6/202348企業(yè)機密第十節(jié)、冷卻系統(tǒng)冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系水泵功用：對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠2/6/202349企業(yè)機密第十一節(jié)、點火系統(tǒng)在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。2/6/202350企業(yè)機密蓄電池點火系的組成及工作原理

蓄電池點火系主要由蓄電池(storagebattery)、發(fā)電機(generator)、點火開關(guān)（ignitingswitch）、點火線圈(ignitioncoil)、斷電器(contactbreaker)、配電器(distributor)、電容器(capacitor)、火花塞（sparkplug）、高壓導(dǎo)線（hightensioncable）、阻尼電阻(suppressorresistor)等組成2/6/202351企業(yè)機密點火提前

1．為什么要點火提前點火時刻對發(fā)動機性能影響很大，從火花塞點火到氣缸內(nèi)大部分混合氣燃燒，并產(chǎn)生很高的爆發(fā)力需要一定的時間，雖然這段時間很短，但由于曲軸轉(zhuǎn)速很高，在這段時間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)過的角度還是很大的。若在壓縮上止點點火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導(dǎo)致燃燒壓力低，發(fā)動機功率也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點點火，即點火提前。把火花塞點火時，曲軸曲拐位置與活塞位于壓縮上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角(sparkadvanceangle)。

2.點火提前的影響因素最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是發(fā)動機轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度，混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分、燃燒室形狀、壓縮比等因素有關(guān)。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，隨著負(fù)荷的加大，節(jié)氣門開大，進(jìn)入氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，同時，殘余廢氣在氣缸內(nèi)所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時，點火提前角應(yīng)適當(dāng)減小