汽車構造上 陳家瑞 第3版 復習資料

1、汽車構造上 陳家瑞 第3版 復習資料1、 對于往復活塞式內燃機，曲軸每轉兩圈，活塞往復運動四次，完成進氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環(huán)的稱為四沖程內燃機。如果曲軸每轉一圈，活塞往復運動兩次，完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程內燃機。2、氣缸總容積（Va）等于氣缸工作容積(Vh)與燃燒室容積之和(Vc)，即 Va = Vh + Vc 。壓縮比（）等于氣缸總容積和燃燒室容積之比，= Va/ Vc=( Vh + Vc)/ Vc=1+ Vh/ Vc3、 示功圖：氣缸內氣體壓力隨曲軸轉角或氣缸容積變化的曲線圖。（可用示功器在試驗中直接測得的）示功圖的作用：由示功圖可以得到許多重要數(shù)據(jù)，如氣缸內氣體的瞬時壓力和

2、溫度，最高爆發(fā)壓力，著火時刻，燃燒終點，燃燒規(guī)律等，它們是分析內燃機工作過程好壞的原始數(shù)據(jù)。4、內燃機的總體構造，主要由以下幾部分組成：機體、曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系、點火系、潤滑系、冷卻系、起動裝置。5、發(fā)動機主要性能指標：動力性能指標、經(jīng)濟性能指標、運行性能指標。6、柴油機調速特性：在調速器起作用時，柴油機的性能指標隨轉速或負荷變化的關系。有兩級式調速器和全程式調速器兩種。一般汽車上用二級式。工程機械、礦山機械等用柴油機一般裝用全程式。 （1）兩級式調速器的調速特性：由于調速器的作用，使速度特性的兩端得到調整。轉速變化時，扭矩曲線急劇變化。中間部分按速度特性變化。 （2）全程式調

3、速器：由于調速器的作用，柴油機的轉矩和燃油消耗率曲線得到了改造，它不僅能限制超速和保持怠速穩(wěn)定，而且能自動保持在選定的任何速度下穩(wěn)定工作。7、曲柄連桿機構受的力：主要有氣壓力P，往復慣性力Pj，旋轉離心力Pc和摩擦力F。如圖1。注：只有在需要畫分力時才需參照圖2、圖3、圖4。（1）氣體壓力P在每個工作循環(huán)的四個行程中始終存在。但進氣行程和排氣行程中氣體壓力較作功和壓縮行程中的氣體壓力要小得多,對部件影響不大,故我們只討論作功和壓縮行程中的氣體壓力。 氣壓力P的集中力PP分解為側壓力NP和SP， SP分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉矩的力。作功行程：側壓力NP向左，活塞

4、的左側面壓向氣缸壁，左側磨損嚴重。如圖2壓縮行程：側壓力NP向右，活塞的右側面壓向氣缸壁，右側磨損嚴重。TP對曲軸造成一個旋轉阻力矩,企圖阻止曲軸旋轉。在壓縮行程中,氣體壓力阻礙活塞向上運動。如圖3（2）往復慣性力Pj ：往復運動的物體,當運動速度變化時,產(chǎn)生往復慣性力。質量越大，轉速越高，Pj越大當活塞從上止點向下止點運動時，其速度變化規(guī)律是：從零開始，逐漸增大，臨近中間達到最大值，然后又逐漸減小至零。因為當活塞向下運動時，前半行程是加速運動。慣性力向上,后半行程是減速運動,慣性力向下。相反，當活塞向上運動時，前半行程是加速運動。慣性力向下,后平行程是減速運動,慣性力向上。（3）離心慣性力P

5、C：方向總是背離曲軸中心向外。 離心力在垂直方問的分力PCy與往復慣性力PJ方向總是一致的,加劇了發(fā)動機的上、下振動，水平方向的分力使發(fā)動機產(chǎn)生水平方向的振動。如圖4（4）摩擦力F：總與運動方向相反。它是造成配合表面磨損的根源。 圖1 圖2 圖3 圖48、活塞連桿組 的組成 ，如右圖。 9、活塞的變形原因：（1）燃燒氣體壓力：活塞工作時，燃燒氣體壓力p均勻作用在活塞頂上,活塞銷給的支反力作用在活塞裙部的銷座處，由此產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大。（2）側壓力：使圓的裙部壓扁的趨勢,同時迫使活塞裙部直徑沿活塞銷座軸同一方向增大。（3）熱膨脹：活塞銷座附近的金屬堆積,受熱后膨漲量大,致

6、使裙部在受熱變形時，在沿活塞銷座軸線方向的直徑增量大于其它方向。活塞變形規(guī)律：（1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配合間隙變小。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，以及側壓力作用的結果。 措施：（1） 活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。 因為溫度上高下低，壁厚上厚下?。换钊陨隙屡蛎浟坑纱蠖?。（2）活塞裙部制成橢圓形，長軸垂直于銷座孔軸線方向，即側壓力方向。因銷座處金屬量多而受熱膨脹量大，以及側壓力作用的結果,裙部周向近似橢圓形變化

7、，長軸沿銷座孔軸線方向。（3）裙部開隔熱膨脹槽，其中橫槽叫隔熱槽，豎槽叫膨脹槽。(柴油機一般不開)。為了減小活塞裙部的受熱量，通常在裙部開橫向的隔熱槽。為了補償裙部受熱后的變形量，裙部開有縱向的膨脹槽。10、偏置銷座：活塞銷座朝向承受作功側壓力的一面偏移1mm2mm。作用：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊。 11、曲拐的布置原則：（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，作功間隔角為7200/缸數(shù)n。（2)連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠，減少主軸承連續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進氣門同時開啟的搶氣現(xiàn)象。（3)V型發(fā)動機左右兩氣缸盡量交替作功。12、化油器式發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)組成：燃油供給裝置、空氣

8、供給裝置、可燃混合氣形成裝置、可燃混合氣供給和廢氣排出裝置。（1）汽油供給裝置包括：油箱12、汽油泵6、油管9、汽油濾清器7。（2）空氣供給裝置包括：空氣濾清器1、進氣消聲器（3）可燃混合氣形成裝置：化油器2（4）可燃混合氣供給和廢氣排出裝置：進氣管3、排氣管4、排氣消聲器10。13、凸輪軸的布置形式可以分為下置、中置和上置三種。三者都可以用于氣門頂置式配氣機構。(1) 凸輪軸下置：簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動裝置（齒輪傳動），有利于發(fā)動機的布置。缺點是凸輪軸與氣門相距較遠，動力傳遞路線較長，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動機。 （2）凸輪軸中置式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅動搖臂，省去了推桿。適用于發(fā)動

9、機轉速較高時，可以減少氣門傳動機構的往復運動質量。（3）凸輪軸上置式：凸輪軸直接通過擺臂或直接驅動氣門。應用于高速發(fā)動機14、凸輪軸的傳動方式：（1）齒輪傳動：凸輪軸下置、中置的配氣機構大多采用圓柱形定時齒輪傳動。工作可靠，嚙合平穩(wěn)、噪聲小。（2）鏈條傳動：鏈條與鏈輪的傳動適用于凸輪軸上置的配氣機構?？煽啃?、耐久性略差，噪聲大，造價高。（3）齒形帶傳動：適用于高速發(fā)動機的凸輪軸上置式配氣機構。成本低，但工作性能好。15、配氣相位(或稱配氣正時)：以活塞在上、下止點為基準計算的進、排氣門開閉時間，用曲軸轉角表示。內燃機的進氣提前角、進氣滯后角、進氣持續(xù)角(180+)、排氣提前角、排氣滯后角、排氣

10、持續(xù)角(180+)和進排氣門重疊角(+)等。 16、化油器的五大工作系統(tǒng)：主供油系統(tǒng)、怠速系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)、加速系統(tǒng)、起動系統(tǒng)，作用于五種工況。主供油系統(tǒng)除怠速與極小負荷工況，均起作用；怠速系統(tǒng)保證在怠速和很小負荷時供給很濃的混合氣。a為0.60.8。加濃系統(tǒng)在大負荷和全負荷時額外供油，保證在全負荷時混合氣濃度達到a為0.80.9，當發(fā)動機在冷態(tài)起動工況時，在化油器內形成極濃的混合氣a為0.20.6。17、怠速系統(tǒng)：保證在怠速和很小負荷時供給很濃的混合氣。 a為0.60.8。 右圖。1）結構：油道7，空氣量孔6，過渡噴孔5，調整螺釘4、怠速噴口3、開度調節(jié)螺釘2，怠速量孔8。2）工作原理：發(fā)動機

11、怠速時,怠速噴口處真空度為pxp0- px ,在px的作用下，浮子室中的汽油經(jīng)主量孔和怠速量孔，流入怠速油道，與從怠速空氣量孔進入的空氣混合成泡沫狀的油液自怠速噴口噴出。噴出的泡沫狀的汽油受到高速流過節(jié)氣門邊緣的空氣的沖擊,再次霧化。因為有極少量空氣從怠速空氣量孔滲入，所以怠速油道中的真空度pxxp0- pxx ，小于節(jié)氣門后面的真空度px。 決定通過怠速量孔的汽油流量的是怠速通道真空度pxx 。引入極少量的空氣是必要的，因為節(jié)氣門后面的真空度太大，而怠速時所需油量卻很少。在怠速噴口的上方不遠處還設置一個怠速過渡孔、使發(fā)動機能夠由怠速工況圓滑地轉入小負荷工況而不致發(fā)生混合氣突然過稀，甚至供油中

12、斷以致發(fā)動機熄火。18、汽油噴射系統(tǒng)按汽油噴射方式分為連續(xù)噴射系統(tǒng)和間歇噴射系統(tǒng)。間歇噴射系統(tǒng)按照噴油時序的不同又可分為順序噴射、分組噴射和同時噴射。（1）同時噴射：將各氣缸的噴油器并聯(lián)，所有噴油器有電腦的同一個指令控制，同時噴油，同時斷油。不考慮發(fā)動機的工作順序，發(fā)動機曲軸轉兩周（即每缸完成一個工作循環(huán)），每缸的噴油器噴兩次油。(2)分組噴射：將各氣缸的噴油器分成幾組，同一組噴油器同時噴油或斷油。不考慮發(fā)動機的工作順序，在發(fā)動機的一個工作循環(huán)中，每一組噴油器噴一次油。（3）順序噴射：噴油器由電腦分別控制，按發(fā)動機各氣缸的工作順序噴油。按發(fā)動機的工作順序噴油，發(fā)動機曲軸轉動兩周，每缸噴油器各噴

13、一次油。 19、M3.8.2型電控順序多點汽油噴射系統(tǒng)：電子控制多點燃油順序噴射系統(tǒng)，閉環(huán)控制，其突出特點是噴油量及點火時刻綜合控制。（1）結構組成：由電子控制單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行器等組成，傳感器為燃油噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)所共用。 其中，傳感器：發(fā)動機轉速傳感器、空氣流量傳感器、相位傳感器、進氣溫度傳感器、爆震傳感器等。 執(zhí)行器：電動汽油泵、噴油器、點火線圈與點火控制器、油壓調節(jié)器、活性碳罐電磁閥等（2）工作過程：系統(tǒng)中的節(jié)氣門控制裝置由怠速開關、怠速節(jié)氣門電位計、節(jié)氣門電位計及怠速電機等組成。節(jié)氣門電位計直接與節(jié)氣門軸連接,向電控單元提供節(jié)氣門位置信號。怠速節(jié)氣門電位計向電控單元提供怠

14、速時的節(jié)氣門位置。怠速開關在整個怠速期間處于閉合狀態(tài)，電控單元根據(jù)此信號識別出怠速工況。如果此信號中斷，電控單元將根據(jù)節(jié)氣門電位計及怠速節(jié)氣門電位計所提供的信號來判定發(fā)動機是否處于怠速狀態(tài)。怠速電機受控于電控單元，按照電控單元的指令，在怠速調節(jié)范圍內通過齒輪傳動來調節(jié)節(jié)氣門的開度。M3.8.2電控系統(tǒng)同時控制汽油噴射及點火定時，以實現(xiàn)兩者的最佳配合。（3）可實現(xiàn)的控制：點火定時的控制爆燃控制噴油量控制汽油蒸發(fā)的控制電動汽油泵的控制。20、A型噴油泵 (1)組成：泵油機構、供油量調節(jié)機構、驅動機構、噴油泵體（2）柱塞偶件上有直槽、45斜槽（兩槽相通） （3）泵油過程：分三個階段進油過程、供油過程

15、、回油過程進油過程：柱塞下行，當柱塞把柱塞套上的進油孔打開后，柴油從噴油泵的低壓油腔經(jīng)油孔進入泵油室。供油過程：柱塞上行關閉進油孔后，泵油室內的油壓迅速升高，推開出油閥，高壓柴油經(jīng)出油閥進入高壓油管。 回油過程：柱塞繼續(xù)上行，當柱塞上的斜槽與回油孔相通時，高壓油經(jīng)回油孔流回低壓油腔，出油閥關閉，供油結束。（4）柱塞行程：柱塞由其下止點移動到上止點所經(jīng)過的距離稱作柱塞行程，也就是噴油泵凸輪的最大升程。注：噴油泵并不是在整個柱塞行程內部供油。噴油泵供油一直供油的是柱塞有效行程。柱塞有效行程：柱塞頂面封閉柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打開柱塞套油孔這段柱塞行程。 （5）調節(jié)供油量方法：轉動柱塞可改變有效供油

16、行程hg，從而改變循環(huán)供油量g。 21、VE型分配泵（1）結構：由驅動機構、二級滑片式輸油泵、高壓分配泵頭和電磁式斷油閥等部分組成。（2）工作原理：供油過程：當平面凸輪盤的凹下部分轉至與滾輪接觸時，柱塞彈簧將分配柱塞向左推移，柱塞腔容積增大。進油槽與柱塞套上的進油孔相通，柴油經(jīng)油道流入柱塞右端腔室和中心油道內。泵油過程：平面凸輪盤凸起部分與滾輪接觸時，分配柱塞邊轉邊右移。進油孔關閉，柱塞腔內燃油壓力升高，柱塞上分配孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓柴油即經(jīng)中心油道、分配孔、出油閥流向噴油器，噴入燃燒室。 停油過程 ：柱塞在平面凸輪的推動下繼續(xù)右移，左端的泄油孔移出油量調節(jié)套筒與分配泵內腔相通時

17、，柱塞腔內的高壓油立即經(jīng)泄油孔流入泵體內腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。（3）柱塞有效供油行程：從柱塞上的燃油分配孔與柱塞套上的出油孔相通的時刻起,至泄油孔移出油量調節(jié)套筒的時刻止,這期間分配柱塞所移動的距離（4）調節(jié)供油量：有效供油行程越大，供油量越多。移動油量調節(jié)套筒即可改變有效供油行程。22、柴油機電控技術的發(fā)展經(jīng)歷了三代：位置控制、時間控制、時間壓力控制（壓力控制）。23、水冷系統(tǒng)的組成：包括水泵、散熱器、冷卻風扇、節(jié)溫器、補償水桶以及其他附加裝置等。24、冷卻系的大小循環(huán)實質 ：通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據(jù)

18、發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調節(jié)冷卻系的冷卻強度。（1）大循環(huán)：當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于80，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)。（2）當冷卻水溫低于70時，節(jié)溫器閥門關閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機過冷。（3）綜合循環(huán)：當發(fā)動機的冷卻水溫在7080范圍內，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態(tài)，此時一部分水進行大循環(huán)，而

19、另一部分水進行小循環(huán)。25、潤滑系功用：潤滑作用清洗作用冷卻作用密封作用防銹蝕作用液壓作用減震緩沖作用。26、潤滑方式：壓力潤滑：適用于負荷大，相對運動速度高的工作表面。如曲軸主軸承、連桿軸承及凸 輪軸軸承、搖臂等。飛濺潤滑：適用于外露、負荷小、相對運動速度小的工作表面。如相對滑動速度較小的活塞銷，以及配氣機構的凸輪表面、挺柱等。潤滑脂潤滑（定期潤滑）：適用于輔助機件，水泵及發(fā)電機軸承等。27、潤滑系的組成：油底殼，機油泵，限壓閥及旁通閥，機油濾清器，機油散熱器，機油壓力表、溫度表等。28、正常工作時，不經(jīng)過旁通閥和減壓閥。按箭頭方向潤滑。濾清器被堵時潤滑油不經(jīng)過濾清器濾清，經(jīng)旁通閥直接進入主

20、油道。油壓過高時，經(jīng)減壓閥返回機油泵入口。29、按照內燃機與電動機聯(lián)接方式的不同，混合動力汽車分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和串并聯(lián)型三種。30、混合動力車的工作原理（串聯(lián)型）：在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60時，輔助動力系統(tǒng)起動,當車輛能量需求較大時，輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅動系統(tǒng)提供能量；當車輛能量需求較小時，輔助動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況，使其排放得到改善。 31、銷座偏置的工作原理：因銷座偏置,在接近上止點時,作用在活塞銷座軸線以右的氣

21、體壓力大于左邊,使活塞傾斜,裙部下端提前換向。而活塞在越過上止點,側壓力反向時,活塞才以左下端接觸處為支點,頂部向左轉（不是平移）,完成換向?？梢娖娩N座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時進行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個漸變過程。為此，兩步過渡使換向沖擊力大為減弱。32、M3.8.2型電子控制系統(tǒng)的工作過程：（工作過程以此為準，可控制的類型參照第19條）電腦通過發(fā)動機轉速信號識別起動工況，當發(fā)動機轉速低于一定值時，則進入起動工況；當發(fā)動機轉速高于一定值時，則退出起動工況。 通過怠速開關信號識別怠速工況，怠速開關閉合時，進入怠速工況；當節(jié)氣門位置傳感器信號介于最大和最小之間時，則進入部分負荷工況；當節(jié)氣門位置傳感器達到最大時，則進入全負荷工況。通過節(jié)氣門位置傳感器信號變化率的大小和正負識別加減速過渡工況，當節(jié)氣門位置傳感器信號變化率增大并超過一定值時，進入加速工況；當節(jié)氣門位置傳感器信號變化率減小并低于一定值時，進入減速工況。此外根據(jù)爆燃傳感器提供的信息，電腦還可識別發(fā)動機是否發(fā)生爆燃。如果發(fā)生爆燃，電腦將推遲點火，以消除爆燃。爆燃消除后，點火提前角逐漸恢復到爆燃