發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造教學(xué)課件

發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造概述發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，負(fù)責(zé)將燃料轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造復(fù)雜，包含多個(gè)部件協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。內(nèi)燃機(jī)的定義和分類定義內(nèi)燃機(jī)是一種將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的裝置。分類內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，以燃料類型和燃燒方式區(qū)分。汽油機(jī)汽油機(jī)使用汽油作為燃料，通過火花塞點(diǎn)燃燃料混合氣，實(shí)現(xiàn)燃燒。柴油機(jī)柴油機(jī)使用柴油作為燃料，通過壓縮空氣加熱柴油，實(shí)現(xiàn)自燃燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本組成內(nèi)燃機(jī)由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)構(gòu)成，每個(gè)系統(tǒng)都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。主要系統(tǒng)包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)、氣門機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)共同作用，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。氣缸結(jié)構(gòu)和材料氣缸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，它容納燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體，并將氣體壓力傳遞到活塞上。氣缸結(jié)構(gòu)通常由氣缸體、氣缸蓋和氣缸套組成。氣缸體為發(fā)動(dòng)機(jī)的主體，氣缸蓋則覆蓋在氣缸體頂部，密封氣缸內(nèi)部空間。氣缸套可根據(jù)需要更換，用于提高氣缸的耐用性。氣缸材料通常采用鑄鐵、鋁合金或鋼等，需要具備耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等特點(diǎn)。曲軸與連桿機(jī)構(gòu)1曲軸曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，它將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)軸。2連桿連桿連接曲軸和活塞，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給曲軸，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作。3運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲軸和連桿的協(xié)同運(yùn)動(dòng)使活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。活塞的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)活塞頭部活塞頭部連接連桿，承受來自連桿的壓力，并將燃?xì)鈮毫鬟f到連桿?；钊共炕钊共课挥诨钊^部下方，在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，密封燃燒室，引導(dǎo)活塞運(yùn)動(dòng)?；钊h(huán)活塞環(huán)安裝在活塞裙部上的環(huán)形金屬，用于密封燃燒室，控制油耗，散熱?；钊N活塞銷連接活塞和連桿，使活塞能夠在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。配氣機(jī)構(gòu)的作用1控制氣門開啟和關(guān)閉決定氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)機(jī)，控制氣缸內(nèi)氣體進(jìn)出。2調(diào)節(jié)氣門開啟時(shí)間和持續(xù)時(shí)間影響進(jìn)氣量和排氣效率，優(yōu)化燃燒過程。3影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響動(dòng)力輸出、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放。凸輪軸的構(gòu)造凸輪軸結(jié)構(gòu)凸輪軸為旋轉(zhuǎn)軸，帶動(dòng)氣門開閉。凸輪凸輪軸上設(shè)置凸輪，形狀根據(jù)氣門開閉時(shí)間設(shè)計(jì)。凸輪與氣門凸輪軸通過連桿連接氣門，驅(qū)動(dòng)氣門開閉。氣門的結(jié)構(gòu)和作用結(jié)構(gòu)氣門通常由閥桿、閥頭、閥座三部分組成。閥桿與凸輪軸上的凸輪接觸，閥頭密封氣缸，閥座固定在氣缸蓋上。作用氣門控制著氣缸內(nèi)氣體的進(jìn)出。進(jìn)氣門打開，新鮮空氣進(jìn)入氣缸，排氣門打開，廢氣排出氣缸?；鸹ㄈ墓δ茳c(diǎn)火火花塞是內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的重要組成部分。它能夠產(chǎn)生高壓電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛。燃燒效率火花塞的點(diǎn)火性能直接影響燃燒效率，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)性能火花塞的性能會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、加速、怠速、尾氣排放等指標(biāo)。燃料系統(tǒng)概述燃料系統(tǒng)將燃料輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，并將其與空氣混合燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力。燃料系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，它影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、排放和性能。供油裝置的種類化油器化油器是將汽油與空氣混合的裝置，通過氣流的吸入，將汽油從油箱吸入化油器，并與空氣混合形成可燃混合氣。機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)通過機(jī)械控制燃油噴射量，通過凸輪軸控制噴油嘴的開啟和關(guān)閉。電子控制燃油噴射系統(tǒng)電子控制燃油噴射系統(tǒng)通過傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)工況，并通過電子控制單元控制噴油嘴的開啟和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)精確的燃油噴射控制。噴射系統(tǒng)的原理1燃油霧化燃油被噴油器噴射成細(xì)小的霧狀2混合氣形成霧化的燃油與空氣混合，形成可燃混合氣3氣缸燃燒混合氣在氣缸內(nèi)被點(diǎn)燃，推動(dòng)活塞做功噴射系統(tǒng)將燃油霧化，并與空氣混合形成可燃混合氣，最終在氣缸內(nèi)燃燒，推動(dòng)活塞做功，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。點(diǎn)火系統(tǒng)的作用11.燃燒混合氣點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生高壓電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣，從而推動(dòng)活塞做功。22.控制燃燒時(shí)間點(diǎn)火系統(tǒng)控制火花產(chǎn)生的時(shí)機(jī)，確?；旌蠚庠谧罴褧r(shí)間燃燒，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。33.影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能點(diǎn)火系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、加速和排放。高壓點(diǎn)火系統(tǒng)高壓點(diǎn)火系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的重要組成部分，它將來自點(diǎn)火線圈的高壓電流傳遞到火花塞，產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃燃料混合氣。高壓點(diǎn)火系統(tǒng)主要由點(diǎn)火線圈、高壓線、火花塞等組成。高壓點(diǎn)火線圈將來自點(diǎn)火系統(tǒng)的低壓電流轉(zhuǎn)換為高壓電流，再通過高壓線傳遞到火花塞?；鸹ㄈ诟邏弘娏鞯淖饔孟庐a(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的燃料混合氣，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)力。電子點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要由點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火傳感器、點(diǎn)火分配器組成。系統(tǒng)通過傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、氣缸壓力、水溫等信號(hào)，控制點(diǎn)火控制器發(fā)出點(diǎn)火指令，觸發(fā)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓脈沖，點(diǎn)燃混合氣體，實(shí)現(xiàn)精確點(diǎn)火。冷卻系統(tǒng)的概要發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需要有效的冷卻系統(tǒng)來防止過熱。冷卻系統(tǒng)的主要作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工作溫度范圍內(nèi)。水冷式冷卻系統(tǒng)水冷系統(tǒng)原理水冷系統(tǒng)使用水作為冷卻介質(zhì)，通過循環(huán)流動(dòng)的水吸收發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，并將熱量傳遞到散熱器中散熱。水冷系統(tǒng)效率高，可以有效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)空氣冷卻利用空氣流動(dòng)帶走發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量。風(fēng)扇風(fēng)扇將空氣吹向發(fā)動(dòng)機(jī)，加速熱量散失。散熱器散熱器是空氣冷卻系統(tǒng)的核心部件，用于散熱。散熱片散熱片增大散熱面積，提高冷卻效率。潤滑系統(tǒng)的作用降低摩擦潤滑油可以降低摩擦，減少發(fā)動(dòng)機(jī)部件之間的磨損。散熱潤滑油可以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量，幫助散熱。清潔潤滑油可以沖洗發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，帶走雜質(zhì)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)清潔。防銹潤滑油可以形成一層油膜，防止發(fā)動(dòng)機(jī)部件生銹。機(jī)油的作用和分類潤滑降低摩擦，減少磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。冷卻帶走發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的熱量，防止過熱。清潔清洗發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部積碳，保持清潔。密封防止氣體泄漏，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。機(jī)油按性能可分為礦物油、半合成油和全合成油。礦物油價(jià)格低廉，但性能較差；半合成油介于兩者之間；全合成油性能最佳，價(jià)格較高。潤滑系統(tǒng)的構(gòu)造潤滑系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將潤滑油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)摩擦部位，減少摩擦，降低磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。潤滑系統(tǒng)主要由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、機(jī)油管路和油底殼組成。機(jī)油泵通過旋轉(zhuǎn)將機(jī)油從油底殼抽取出來，然后輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各部位。機(jī)油濾清器則過濾掉機(jī)油中的雜質(zhì)，保證機(jī)油的清潔度。機(jī)油散熱器則負(fù)責(zé)降低機(jī)油的溫度，防止機(jī)油過熱。機(jī)油管路則負(fù)責(zé)將機(jī)油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各部位。進(jìn)氣系統(tǒng)功能進(jìn)氣系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將新鮮空氣或空氣-燃料混合氣送入氣缸。進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是提供發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所需的空氣或空氣-燃料混合氣，并調(diào)節(jié)進(jìn)氣量以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。進(jìn)氣系統(tǒng)的種類自然進(jìn)氣系統(tǒng)自然進(jìn)氣系統(tǒng)依靠大氣壓將空氣吸入氣缸，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但功率輸出相對(duì)較低。渦輪增壓系統(tǒng)渦輪增壓系統(tǒng)利用排氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，壓縮空氣進(jìn)入氣缸，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，但也增加了成本和復(fù)雜度。排氣系統(tǒng)的作用11.廢氣排放排氣系統(tǒng)將燃燒產(chǎn)生的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)，防止廢氣在氣缸內(nèi)積聚，影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作。22.降低噪音排氣系統(tǒng)通過消聲器等裝置，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音降低，提高駕駛舒適性。33.降低污染排氣系統(tǒng)通過催化轉(zhuǎn)換器等裝置，將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，減少污染排放。44.提高效率排氣系統(tǒng)通過合理的排氣管設(shè)計(jì)，可以降低排氣阻力，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。排氣管的設(shè)計(jì)排氣管是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將廢氣從氣缸排出到大氣中。排氣管的設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，包括排氣效率、噪聲控制、耐腐蝕性等。為了提高排氣效率，排氣管通常采用較大的管徑，并設(shè)計(jì)成合適的形狀，以減少排氣阻力。為了降低噪聲，排氣管通常采用消聲器或其他降噪裝置。為了提高耐腐蝕性，排氣管通常采用耐高溫、耐腐蝕的材料。消聲器和催化轉(zhuǎn)換器消聲器消聲器減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪音。通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料吸收或反射聲波，降低排氣噪聲。常見的消聲器類型包括阻抗式和共鳴式消聲器。催化轉(zhuǎn)換器催化轉(zhuǎn)換器減少有害氣體排放，例如一氧化碳、氮氧化物和碳?xì)浠衔?。通過催化劑，將這些有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，如二氧化碳、氮?dú)夂退魵?。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車的核心部件之一。它負(fù)責(zé)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作參數(shù)，并通過調(diào)整燃料供應(yīng)、點(diǎn)火時(shí)間等參數(shù)來優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放。發(fā)動(dòng)機(jī)性能的測試發(fā)動(dòng)機(jī)性能測試包括功率測試、扭矩測試、油耗測試、排放測試等。測試結(jié)果可以反映發(fā)動(dòng)機(jī)性能的優(yōu)劣，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。測試過程需要使用專門的測試設(shè)備，例如發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺(tái)、排氣分析儀等。發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷故障現(xiàn)象觀察發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的異?，F(xiàn)象，例如