大眾系統(tǒng)原理

發(fā)動機(jī)是汽車的動力源，是將一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。現(xiàn)代汽車所應(yīng)用的發(fā)動機(jī)多數(shù)為內(nèi)燃機(jī)，但無論是以汽油機(jī)為代表的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，還是以柴油機(jī)為代表壓燃式內(nèi)燃機(jī)，都是將燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并且通過機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行有效輸出的機(jī)器。因此，能量利用與動力輸出成為發(fā)動機(jī)的基本原理。也就是發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在獲取所需動力的同時，不斷采用先進(jìn)的控制技術(shù)，以減少發(fā)動機(jī)的燃料消耗及對環(huán)境的影響。1發(fā)動機(jī)是將燃料與空氣在發(fā)動機(jī)內(nèi)部混合、燃燒而產(chǎn)生的熱能,并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)行動力輸出的機(jī)器2按所用燃料分類：汽油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī)按活塞行程分類：四沖程發(fā)動機(jī)二沖程發(fā)動機(jī)按冷卻方式分類：水冷發(fā)動機(jī)風(fēng)冷發(fā)動機(jī)按氣缸數(shù)目分類：單缸發(fā)動機(jī)多缸發(fā)動機(jī)按氣缸排列分類：單列式發(fā)動機(jī)雙列式發(fā)動機(jī)按進(jìn)氣系統(tǒng)分類：自然吸氣式發(fā)動機(jī)增壓式發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)的分類3發(fā)動機(jī)常用基本術(shù)語示意圖4發(fā)動機(jī)的常用術(shù)語上止點(diǎn)：活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動時向上運(yùn)動到的最高位置。下止點(diǎn)：活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動時向下運(yùn)動到的最低位置?；钊谐蹋夯钊趦蓚€止點(diǎn)間移動的距離，即上下止點(diǎn)間的距離。燃燒室容積：活塞處于上止點(diǎn)時，其頂部與氣缸蓋之間的容積。氣缸總?cè)莘e：活塞處于下止點(diǎn)時，其頂部與氣缸蓋之間的容積。氣缸工作容積：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之差，即活塞在上下止點(diǎn)間運(yùn)動所掃過的容積。發(fā)動機(jī)排量：多缸發(fā)動機(jī)各缸工作容積的總和。壓縮比：氣體壓縮前容積與壓縮后容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比，表示氣體的壓縮程度。四行程發(fā)動機(jī)：曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞上下往復(fù)運(yùn)動四次，完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機(jī)。5四沖程發(fā)動機(jī)的工作過程：進(jìn)氣行程壓縮行程燃燒和膨脹排氣行程6進(jìn)氣行程

隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動。此時，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，可燃混合氣或純凈空氣進(jìn)入氣缸。該過程中，由于受空氣濾清器、進(jìn)氣管、氣門等處的阻力影響，進(jìn)氣終了時，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓力，同時殘余廢氣和高溫機(jī)件加熱的影響，氣體溫度上升。進(jìn)氣量的多少對發(fā)動機(jī)的工況有較大影響。近年來，人們不斷采用各種新技術(shù)來提高發(fā)動機(jī)的充氣效率。如：廢氣渦輪增壓技術(shù)、進(jìn)氣歧管可變技術(shù)、可變配氣相位技術(shù)。7壓縮行程

曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)排氣門關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，氣缸內(nèi)氣體受到壓縮，壓縮氣體的溫度、壓力不斷上升，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時壓縮行程結(jié)束。壓縮終了時刻的氣體溫度與壓力的大小取決于壓縮比的大小。壓縮比越大，終了時刻氣體的溫度壓力越高。但如果壓縮比太高，容易引起爆燃，造成尖銳的敲缸聲。同時會使發(fā)動機(jī)過熱、功率下降、油耗增加以及機(jī)件損壞。8燃燒和膨脹行程

燃燒和膨脹行程也稱為作功行程。行程中進(jìn)排氣門仍然關(guān)閉，當(dāng)活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)附近時，混合氣被點(diǎn)燃或自燃。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上升，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械功。隨活塞向下運(yùn)動，氣缸容積增加，氣體溫度和壓力下降，當(dāng)活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)時，作功行程結(jié)束。9排氣行程可燃混合氣在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣必須從氣缸內(nèi)排出以便進(jìn)行下一個工作循環(huán)。當(dāng)作功接近終了時刻，排氣門打開，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(diǎn)再向上止點(diǎn)運(yùn)動時，繼續(xù)把廢氣強(qiáng)制排出到大氣中。活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。為排出更多的氣體，排氣門提前打開。由于燃燒室容積的存在，不可能將廢氣全部排出氣缸。受排氣阻力的影響，排氣終了時，氣體壓力仍高于大氣壓力。10四沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理示意圖11四沖程柴油發(fā)動機(jī)工作原理示意圖12發(fā)動機(jī)的主要性能評價指標(biāo)：動力性指標(biāo)：經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：排放性能：有效扭矩(單位：牛頓?米、N?M)有效功率(單位：千瓦、KW)曲軸轉(zhuǎn)速(單位：轉(zhuǎn)/分鐘、r/min)燃油消耗率(單位：克/千瓦?小時、g/KW?h)排放煙度有害氣體(CO、HC、氮氧化合物）排放量噪聲13上下前后（動力輸出端）發(fā)動機(jī)的方向14右（排氣管一側(cè)）左（機(jī)油濾清器一側(cè)）發(fā)動機(jī)的方向15發(fā)動機(jī)的基本構(gòu)造：一機(jī)體、二機(jī)構(gòu)、六系統(tǒng)機(jī)體組：發(fā)動機(jī)中用以承載各種運(yùn)動部件的零件。例如：缸體曲柄連桿機(jī)構(gòu)：發(fā)動機(jī)完成工作循環(huán)，能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動零件。配氣機(jī)構(gòu)：根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作次序，定時開關(guān)進(jìn)排氣門，實(shí)現(xiàn)換氣過程。燃料供給系統(tǒng)：根據(jù)發(fā)動機(jī)要求，將一定量的混合氣或燃料送入氣缸。冷卻系統(tǒng)：將發(fā)動機(jī)工作產(chǎn)生的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機(jī)的適宜工作溫度進(jìn)排氣系統(tǒng)：新鮮空氣或混合氣進(jìn)入及廢氣的排出裝置。潤滑系統(tǒng)：輸送潤滑油對運(yùn)動零件進(jìn)行清洗、冷卻和潤滑。點(diǎn)火系統(tǒng)：汽油發(fā)動機(jī)中，定時產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。起動系統(tǒng)：完成發(fā)動機(jī)起動過程所需得外力加載裝置。16機(jī)體組之缸體17機(jī)體組之缸蓋18曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,對外輸出機(jī)械能.曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成活塞連桿組和曲軸飛輪組.

活塞連桿組活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等件組成

曲軸飛輪組曲軸和飛輪等件組成.曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力情況氣體作用力、往復(fù)慣性力與離心力、摩擦力.曲柄連桿機(jī)構(gòu)簡介19曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞連桿組連桿2002年5月份20曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞連桿組活塞拆裝注意事項(xiàng)21曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸飛輪組曲軸曲軸轉(zhuǎn)角(度)第一缸第二缸第三缸第四缸0-180作功排氣壓縮進(jìn)氣180-360排氣進(jìn)氣作功壓縮360-540進(jìn)氣壓縮排氣作功540-720壓縮作功進(jìn)氣排氣曲軸的功用承受連桿傳來的力,并由此造成繞其本身軸線的力矩,然后通過飛輪驅(qū)動汽車傳動系,同時還驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其他輔助裝置.曲軸由曲軸前端、若干個曲拐(一個連桿軸徑和它左右兩端的曲柄,以及前后兩個主軸徑)和曲軸后端組成.主軸徑到連桿軸徑鉆有斜油道孔.曲軸形狀和各曲拐的相對位置

取決于缸數(shù),汽缸排列方式和發(fā)火順序.例如我公司生產(chǎn)的R4發(fā)動機(jī),發(fā)火間隔角為720度/4=180度,發(fā)火順序?yàn)?-3-4-2,工作循環(huán)表如下表:22飛輪功用作為摩擦離合器的驅(qū)動件；在作功行程儲存部分能量,用以在其它行程克服阻力越過上、下止點(diǎn)，保證曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和輸出扭矩均勻，并使發(fā)動機(jī)有可能克服短時間超載;吸收從傳動系統(tǒng)傳來的波動.曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸飛輪組飛輪23配氣機(jī)構(gòu)的功用按照發(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)閉進(jìn)、排氣門,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,廢氣及時從氣缸排出.配氣機(jī)構(gòu)氣門組和氣門傳動組構(gòu)成.氣門組包括氣門、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門油封、氣門彈簧、彈簧座和鎖片等.氣門傳動組包括挺柱、(搖臂)、凸輪軸、(鏈條、張緊器)、正時齒輪和齒帶等.241

汽油1.1汽油蒸發(fā)性和流動性好,所以采用缸外混合方式.1.2汽油易點(diǎn)燃,所以汽油發(fā)動機(jī)采用點(diǎn)燃式.1.3汽油牌號標(biāo)識其抗爆性(抗自然能力),是指其辛烷值的含量,例如90#汽油,其辛烷值的含量不低于90.1.4汽油熱值(約為44000kj/kg)2柴油(輕柴油)2.1柴油蒸發(fā)性和流動性差,所以采用缸內(nèi)混合方式.2.2柴油易自然,所以柴油發(fā)動機(jī)采用壓燃式.2.3柴油牌號標(biāo)識其流動性,是其凝點(diǎn)的高低,例如-35#柴油,其凝點(diǎn)不高于-35℃.2.4.柴油熱值(比汽油略低約為42500kj/kg)2.5.我國輕柴油(按GB252-87)分為優(yōu)等品、一級品和合格品，每個等級按凝點(diǎn)分為10、0、-10、-20、-35、-50號六個牌號）車用燃料汽油/柴油25環(huán)境溫度與燃油選擇2627汽油發(fā)動機(jī)供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)各種不同工況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣供入氣缸,使之在臨近壓縮終了時點(diǎn)火燃燒而膨脹作功.最后將燃燒產(chǎn)物—廢氣排入大氣.汽油發(fā)動機(jī)供給系的組成汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、汽油管、燃油分配管、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、空氣濾清器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門、進(jìn)氣管、進(jìn)氣道、排氣道、排氣歧管、催化器、氧傳感器、排氣管和消聲器等部件.燃油分配管的功用是將燃油均勻、等壓地分配給各個噴油器，并有貯油蓄壓的作用。壓力調(diào)節(jié)器的功用是調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力,使燃油壓力與進(jìn)氣管壓力差恒定,以利于噴油控制.汽油發(fā)動機(jī)供給系統(tǒng)28汽油發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)29柴油機(jī)供給系：由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置以及廢氣排出裝置組成。燃油供給裝置包括：柴油箱、柴油濾清器、低壓油管、輸油泵、噴油泵、高壓油管、回油管。空氣供給裝置包括：空氣濾清器、進(jìn)氣管和氣缸內(nèi)的進(jìn)氣道。混合氣形成裝置：燃燒室。廢氣排出裝置：氣缸內(nèi)的排氣道、排氣管及排氣消聲器組成。30油箱

滾輪凸輪盤分配轉(zhuǎn)子出油閥總成高壓泵噴油器葉片式輸油泵柴油發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)一31柴油發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)二燃油分配管32發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)總?cè)莘e為6.3L。防凍劑比例不可超過60%，否則會降低防凍、防腐和冷卻能力。水與防凍防腐劑G11的混合液為綠色，與G12的混合液為紅色，添加劑不能混用。33冷卻系的功用使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi).冷卻系既要防止發(fā)動機(jī)過熱,也要防止冬季發(fā)動機(jī)過冷.冷起動時快速升溫,達(dá)到工作溫度.強(qiáng)制循環(huán)水冷系水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、補(bǔ)償罐、水套和其它輔助裝置組成.冷卻液水(軟水)和防凍液(常用乙二醇)按照一定比例混合而成.按1:1混合而成的乙二醇冷卻液其冰點(diǎn)約為-35.5℃,其沸點(diǎn)(在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)約為103℃.冷卻液中還加入防銹劑和泡沫抑制劑,防止銹蝕、腐蝕和水泵葉輪攪動產(chǎn)生氣泡.使用過程中防銹劑和泡沫抑制劑會逐漸消耗,因此要定期更換冷卻液.冷卻液中一般加入著色劑(粉紅、藍(lán)綠或黃色）,以便識別.節(jié)溫器控制冷卻液流動路徑的閥門.它根據(jù)冷卻液的溫度高低,打開或關(guān)閉冷卻液通向散熱器的通道(大、小循環(huán))，并控制循環(huán)水的流量.我公司采用蠟式節(jié)溫器,特性為:冷卻液溫度達(dá)到87℃時開啟,105℃時全開(升程為7mm).

我公司生產(chǎn)的系列轎車,采用閉式冷卻系,系統(tǒng)壓力約為1.3～1.5bar,冷卻液沸點(diǎn)可達(dá)120℃以上.34凸輪軸液壓挺柱止回閥旁通閥油壓開關(guān)機(jī)油壓力閥機(jī)油泵濾清器機(jī)油冷卻器增壓器發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)35潤滑系的功用是在發(fā)動機(jī)工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠的潔凈潤滑油輸送到全部運(yùn)動件的摩擦表面,并在摩擦表面形成油膜,減小摩擦阻力,降低功率消耗,減輕機(jī)件磨損.潤滑系組成集濾器、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、機(jī)油壓力開關(guān)和潤滑油管道等.潤滑方式

壓力潤滑、飛濺潤滑、重力潤滑.潤滑油的功用潤滑,冷卻,清洗,密封,防銹.潤滑油分類美國工程師協(xié)會(SAE)粘度分類法;美國石油學(xué)會(API)使用分類法;我國采用ISO分類法.我公司出廠發(fā)動機(jī)加注的機(jī)油是SAE5W-4036發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系功用使火花塞適時產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃缸內(nèi)的可燃混合氣.點(diǎn)火系組成包括火花塞、點(diǎn)火線圈等件.點(diǎn)火循序:R4(1-3-4-2),V6(1-4-3-6-2-5).汽油發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)37火花塞擊穿電壓

與火花塞間隙、氣