第六章 内 燃 机

1、通用机械设备 主编郑祖斌 第六章内燃机 第一节概述 第二节曲柄连杆机构 第三节配 气 机 构 第四节润滑系 第五节冷却系 第六节汽油机燃料供给系 第七节汽油机的点火 第八节柴油机燃料供给系 第九节发动机的起动 第一节概述 一、内燃机的分类及其表示方法 1.内燃机的分类 1)按燃料着火方式，可分为压燃式和点燃式两类。 2)按活塞在完成一个做功工作循环上下往复行程次数(习惯上也称为 冲程数)，可分为四冲程和二冲程内燃机。 3)按燃料种类，可分为使用液体燃料的内燃机和使用气体燃料的内 燃机，以及多种燃料内燃机。 4)按燃料供给方式可分为化油器式内燃机和喷射式内燃机。 5)按内燃机气缸排列的形式可分为

2、单列式、双列式。 6)按气门的布置形式可分为顶置式、侧置式和混合式。 第一节概述 7)按气门数量可分为单气门(仅用于二冲程内燃机)、双气门(进、排 气门各一)、三气门(二个进气门、一个排气门)、四气门(进、排气门 各二个)、五气门(三个进气门、二个排气门)。 8)按冷却方式的不同可分为水冷式和风冷式内燃机。 2.内燃机型号表示方法及其应用举例 (1)内燃机型号的表示方法 6B1.eps 第一节概述 (2)内燃机型号表示方法举例 例1：EQ61001型汽油机，表示第二汽车制造厂生产、六个工作气 缸、四冲程、气缸内径100mm，水冷、车用直列式、第一种改进型 产品。 例2：YC6105QA1型柴油

3、机，表示广西玉林柴油机厂生产、六缸、 四冲程、缸径105mm，水冷、车用直列式，第一种改进型(直接喷射 式)、第一种配套车型(CA141K3)产品。 例3：HRBC12V200ZLCA型柴油机，表示哈尔滨船厂生产、十二缸、 V型、四冲程、缸径200mm，增压中冷进气式船用主机(右机)、水冷、 第一种改进型产品。 例4：4120F型柴油机，表示四缸、四冲程、缸径120mm，风冷、通 用型柴油机。 第一节概述 例5：IE65F型汽油机，表示单缸、二冲程、缸径65mm，风冷、通 用型汽油机。 3.单缸四冲程内燃机的构造 图6-1单缸四冲程汽油机构造示意图 1活塞2水套3水泵4活塞销5进水口6连杆 7

4、曲轴箱8飞轮9曲轴10机油管11油底壳 12机油泵13曲轴正时齿轮14凸轮轴正时齿轮15凸轮轴 16挺杆17排气歧管18进气管19进气门20排气门 21化油器22火花塞23气缸盖24出水口25气缸 第一节概述 二、发动机技术术语和计算公式 (1)活塞上止点活塞移动顶面处于在离曲轴回转中心最远的位置， 称为上止点。 (2)活塞下止点活塞移动顶面处于离曲轴回转中心最近的位置，称 为下止点。 (3)活塞行程活塞由一个止点向另一个止点移动的距离，称为活塞 行程，用S表示。 (4)曲柄半径曲轴上连杆轴颈中心至曲轴回转中心之间的距离R， 称为曲轴半径。 第一节概述 图6-2发动机示意图 1进气门2排气门3

5、气缸 4活塞5连杆6曲柄 第一节概述 (5)气缸工作容积活塞在一个行程内所扫过的容积，也称气缸排量， 用VS表示，单位为L。 (6)燃烧室容积活塞在上止点时，活塞顶面至气缸盖底面之间的空 间，其容量称为燃烧室容积，用VC表示，单位为L。 (7)气缸总容积 (8)压缩比 三、四冲程发动机的工作原理 四冲程发动机是指发动机每完成一个工作循环，需经过进气、压缩、 作功(膨胀)和排气四个过程，对应着活塞上下的四个行程，曲轴要 旋转720。 1.四冲程汽油机的工作原理 第一节概述 (1)进气行程进气行程包括进气门开启、直至进气结束，进气门关 闭为止的全过程。 (2)压缩行程为使吸入气缸的可燃混合气能够迅

6、速地完全燃烧，以 产生更强的爆发压力，从而使发动机发出较大功率，必须将进入气 缸内的可燃混合气的温度和压力上升到一定的程度。 图6-3四冲程汽油机工作原理 a)进气行程b)压缩行程c)作功行程d)排气行程 1排气门2火花塞3进气门4活塞5曲轴连杆 第一节概述 (3)作功(膨胀)行程如图6-3c所示，作功行程中，进、排气门仍然处 于关闭状态，被压缩的混合气在上止点前开始被装在气缸盖上的火 花塞发出的电火花点燃，可燃混合气燃烧后，放出大量的热能，燃 气在气缸内的压力和温度迅速增高，最高压力可达35MPa，温度 达到22002800K。 (4)排气行程如图6-3d所示，当做功接近终了时，排气门打开，

7、气 缸内的废气靠尚存的压力向外界自由排气，直至活塞运行到下止点， 活塞过了下止点后，由于活塞上行，将气缸内的废气推出气缸进行 强行排气。 第一节概述 图6-4四冲程柴油机示意图 1喷油泵2喷油器 第一节概述 2.四冲程柴油机的工作原理 四、二冲程发动机的工作原理 图6-5二冲程汽油机工作示意图 a)压缩b)进气(可燃混合气)c)燃烧膨胀d)换气 1排气孔2进气孔3换气孔 第一节概述 1.二冲程汽油机的工作原理 (1)第一行程活塞由下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸内 的混合气被压缩，新的可燃混合气由于活塞下方曲轴箱容积由小到 大，形成一定压差而被吸入曲轴箱内，如图6-5b所示，进气结束，

8、压缩行程终了。 (2)第二行程活塞由上止点下移，活塞上方火花塞点燃的可燃混合 气迅速膨胀推动活塞下行作功，如图6-5c所示。 图6-6二冲程汽油机示功图 第一节概述 2.二冲程柴油机的工作原理 (1)第一行程活塞自下止点向上止点移动。 (2)第二行程活塞受燃烧气体的作用由上止点向下止点运动做功， 活塞下行三分之二行程时，排气门开启，排出废气(如图6-7d所示)， 此后气缸内压力降低，活塞继续下行，进气孔打开进行换气，直至 活塞再由下止点向上移动三分之一行程，将进气孔遮盖住为止。 五、二冲程发动机与四冲程发动机的比较 二冲程发动机与四冲程发动机比较，具有以下优点： 第一节概述 1)二冲程发动机完

9、成一个工作循环曲轴旋转一周，而四冲程发动机 完成一个工作循环曲轴要转两周，因而当发动机转速、压缩比、工 作容积相同时，理论上讲二冲程发动机的做功次数是四冲程发动机 做功次数的二倍，其发出的功率也应是四冲程发动机的二倍。 2)由于二冲程发动机曲轴一周做一次功，发生做功的频率高，因而 运转比较均匀平稳。 3)由于二冲程发动机不设置专门的配气机构，所以结构较简单，质 量也较小。 1)燃烧后废气不易从气缸内排除干净。 第一节概述 2)由于换气，减少了有效工作行程，因此，在同样曲轴转速和工作 容积情况下，二冲程发动机的功率不等于四冲程发动机的二倍，一 般只有1.51.6倍。 图6-7二冲程柴油机工作示意

10、图 a)换气b)压缩c)燃烧d)排气 第一节概述 3)二冲程发动机的经济性不如四冲程发动机，原因在于换气时有一 部分新鲜可燃混合气随同废气排出。 六、内燃机的总体构造 随着不同用途的需求和现代制造技术的不断提高，各种新型内燃机 不断涌现，即使是同类型的内燃机，其具体构造也会各不相同，但 无论怎样发展，就现阶段来说，国内外生产和使用的内燃机的总体 结构还是大同小异的。 2.配气机构 6M8A.tif 第一节概述 图6-8东风EQ61001汽油车发动机构造图(续) b)剖视图 1风扇2水泵3气缸盖4小循环水管5进、排气支管总成6曲轴箱通风装置 7化油器 8气缸盖出水管9摇臂机构10空气压缩机传送带

11、11曲轴正时齿轮12凸轮轴正 时齿轮 13正时齿轮室盖及曲轴前油封14风扇胶带15发动机前悬置支架总成16发动机前 悬置软垫总成 17机油泵18油底壳19活塞、连杆总成20机油泵、分电器总成21主轴承盖2 2曲轴 23曲轴止推片24凸轮轴25油底壳衬垫26曲轴箱通风管27气缸体28后挺 杆室盖 29曲轴箱通风挡油板30飞轮壳31飞轮32发动机后悬置螺栓、螺母33发动机 后悬置软垫 34限位板35空气滤清器36绝热垫及衬垫37进气管38曲轴箱通风单向阀3 9阀体40单向阀 41弹簧42弯管接头43排气管44放水阀45细滤器46出水软管47联轴 套48气缸套 49定位销50挺杆室衬垫51挺杆室盖5

12、2分电器53加机油管和盖54汽油泵 55机油粗滤器 56出水管节温器57推杆58挺杆59连杆60活塞61进气门62排气门6 3集滤器 第一节概述 3.点火系 4.润滑系 图6-9一汽奥迪100型轿车发动机 1曲轴2曲轴轴承盖3曲轴前端油封挡板4曲轴正时齿轮5压缩机传送带轮 6调整垫片 7正时齿轮拧紧螺栓8压紧盖9压缩机曲轴带轮10水泵、电机曲轴带轮11正时 齿轮下罩盖 12压缩机支架13中间轴正时齿轮14中间轴15正时齿轮传送带16偏心轮张紧 机构 17气缸体18正时齿轮上罩盖19凸轮轴正时齿轮20凸轮轴前端油封21凸轮轴 罩盖 22机油加油口盖23凸轮轴机油挡油板24凸轮轴轴承盖25排气门2

13、6气门弹簧 27进气门 28液压挺杆总成29凸轮轴30气缸密封垫片31气缸盖32火花塞33活塞销 34曲轴后端封油挡板35飞轮齿环36油底壳37活塞38油标尺39连杆总成 40机油集滤器41中间轴轴瓦42放油螺塞43曲轴主轴瓦 第一节概述 6M10.tif 第一节概述 5.冷却系 6.燃料供给系 7.起动系 第二节曲柄连杆机构 一、机体组 机体组包括气缸体、上下曲轴箱、气缸盖和气缸垫及油底壳等。 1.气缸体 图6-11气缸体结构形式 a)一般形式b)龙门式c)隧道式 1气缸体2水套3凸轮轴孔座4加强肋5湿缸套6主轴承座7主轴承座孔 8安装油底壳的加工面9安装主轴承盖的加工面 第二节曲柄连杆机构

14、 图6-12多缸发动机排列形式 a)单列式b)V型c)对置式 第二节曲柄连杆机构 图6-13对置式发动机 2.气缸套 第二节曲柄连杆机构 3.气缸盖 图6-14解放CA6102型发动机气缸盖 1螺栓孔2气门弹簧座3进、排气道进出口法兰 4出水口5火花塞螺栓孔6摇臂轴支座安装法兰 第二节曲柄连杆机构 4.气缸垫 图6-15活塞连杆组 1、3连杆2活塞4连杆盖5连杆衬套6连杆螺钉 7第一道气环8第二、三道气环9油环10活塞销 11活塞销卡环12连杆轴瓦13定位套简 第二节曲柄连杆机构 二、活塞连杆组 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等主要机件组成，如图6 15所示。 1.活塞 图6-16活塞

15、结构 a)剖视图b)轴测剖视图 1活塞顶2活塞头3活塞环4活塞销座5活塞销 6活塞销锁环7活塞裙部8加强肋9环槽 第二节曲柄连杆机构 2.活塞环 3.活塞销 图6-17活塞销内孔的形状 a)圆柱形b)两段截锥形c)组合形 4.连杆 第二节曲柄连杆机构 图6-18连杆的构造 第二节曲柄连杆机构 图6-19V型发动机连杆示意图 a)并列式b)主副式c)叉式 三、曲轴飞轮组 第二节曲柄连杆机构 曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同功用的零件和附件组成， 典型的曲轴飞轮组结构如图6 20所示。 图6-20EQ6100Q1型发动机曲轴飞轮组分解图 1起动爪2起动爪锁紧垫圈3扭转减振器4带轮5挡油片6定

16、时齿轮7半 圆键 8曲轴9主轴承上下轴瓦10中间主轴瓦11止推片12螺柱13润滑脂嘴 14螺母15齿圈16圆柱销17第一、六缸活塞处在上止点时的记号 第二节曲柄连杆机构 1.曲轴 图6-21典型曲轴构造 1曲轴前端2曲柄臂3连杆轴颈4主轴颈5曲轴后端6油道 (1)曲轴前端又称为自由端，一般做成台肩圆柱形，其上有键槽， 通过键带动轴上的齿轮及带轮以驱动配气机构、机油泵、燃油泵、 冷却水泵、发电机、空调压缩机等。 第二节曲柄连杆机构 (2)曲轴后端又称输出端，是最末一道主轴颈以后的部分，其上有 挡油盘和回油螺纹，同时可用于安装曲轴后油封和连接凸缘盘及飞 轮等。 (3)主轴颈用来支承曲轴绕曲轴中心回

17、转的工作部位，一根曲轴可 有多个主轴颈。 (4)连杆轴颈又称曲柄销，与连杆大头配合，其个数与气缸数相同。 (5)曲柄用于连接连杆轴颈和主轴颈，是构成偏心的连接臂，又称 为曲拐。 (6)平衡块用来平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等机件高速旋转产 生的离心力，以及活塞连杆组作往复运动时所产生的惯性力。 2.飞轮 第二节曲柄连杆机构 四、曲柄连杆机构常见损伤及修理 (1)气缸体、气缸盖工作平面变形其产生的原因主要是应力影响、 未按规定的顺序和拧紧力矩操作拆装螺栓。 (2)气缸体、气缸盖裂纹裂纹产生的主要原因有使用保养不当，如 长时间高负荷运转，热应力大，热机缺水时快速加入冷水、北方冬 季未及时排水、撞击

18、等。 (3)螺纹损坏通常气缸体螺栓孔螺纹经多次拆装后易损坏。 (4)气缸与活塞磨损气缸与活塞磨损较大的原因有润滑条件差、燃 气腐蚀和机械磨损等。 (5)活塞环槽、活塞环、活塞裙部的磨损当磨损超过修理值时，会 造成气缸内上窜油、下窜气、导向不良、敲缸和润滑油消耗增加等 现象，使有效功率下降。 第二节曲柄连杆机构 (6)连杆弯曲、扭曲变形产生的主要原因有：连杆杆身断面偏心不 对称；曲轴轴向间隙过大；曲轴连杆轴颈圆柱度超差过大；活塞与 气缸壁间隙过大等。 (7)连杆小头、连杆大头轴瓦磨损大主要为润滑不良或润滑油有杂 质造成。 (8)曲轴裂纹和折断通常发生在曲柄与轴颈之间应力较集中的过渡 圆角处及油孔

19、处。 (9)曲轴弯曲和扭曲其产生原因主要是受到交变载荷的作用。 (10)飞轮常见损伤飞轮常见损伤有飞轮齿圈磨损、飞轮螺栓孔损 坏及飞轮端面磨损。 第三节配 气 机 构 一、气门式配气机构的布置及传动 气门式配气机构由气门组和气门传动组构成。 1.气门的布置形式 (1)气门顶置式配气机构气门顶置式配气机构应用特别广泛，其进、 排气门大头朝下，倒挂在气缸盖上，如图6-22所示。 (2)气门侧置式配气机构侧置式气门配气机构的进、排气门都布置 在气缸的一侧，由于气门侧置，使燃烧室延伸至气缸直径以外，限 制了压缩比的提高，既不利于燃烧又增大了热量损失。 2.凸轮轴的布置形式 第三节配 气 机 构 图6-

20、22气门顶置式配气机构 1气缸盖2气门导管3气门4气门主弹簧 5气门副弹簧6气门弹簧座7锁片8气门室罩 9摇臂轴10摇臂11锁紧螺母12调整螺钉 13推杆14挺柱15凸轮轴 第三节配 气 机 构 (1)凸轮轴下置或中置的配气机构凸轮轴下置或中置的配气机构中 的凸轮轴分别位于曲轴箱或气缸体上部。 (2)凸轮轴上置式配气机构凸轮轴上置式配气机构中的凸轮轴布置 在气缸盖上，见图6-9。 3.凸轮轴的传动方式 二、气门间隙 发动机工作时，气门会受热膨胀。 三、气门配气机构的构造 1.气门组 (1)气门气门由头部和杆部组成。 第三节配 气 机 构 图6-23采用凸轮轴中置式配气机构发动机 (2)气门杆气

21、门杆呈圆柱形， 第三节配 气 机 构 起导向和承受侧向力、并带走部分热量的作用。 (3)气门座气门座是与气门头部阀面配合的环形座。 (4)气门导管气门导管的功用是导向，以保证气门作直线运动，并 使气门与气门座能正确贴合。 2.气门传动组 (1)凸轮轴凸轮轴的作用是按规定的工作循环顺序，开启时刻和升 程，及时地开启和关闭气门，并驱动机油泵、燃油泵(或分电器)等。 图6-24摇臂驱动式配气机构 1凸轮2摇臂3气门弹簧 4气门导管5气门6气门座 第三节配 气 机 构 图6-25气门组 1气门2气门弹簧3气门弹簧座 4锁片5气门导管 第三节配 气 机 构 图6-26气门导管和气门座 1卡环2气门导管

22、3气缸盖4气门座 第三节配 气 机 构 (2)挺柱挺柱的功用是将凸轮的推力传给推杆(或气门杆)，并承受 凸轮轴旋转时所施加的侧向力。 图6-27四缸四冲程汽油机凸轮轴 a)492QA发动机凸轮轴b)各凸轮的相对位置及进、排气凸轮投影 1凸轮2凸轮轴轴颈3驱动汽油泵的偏心轮4驱动分电器等的斜齿轮 第三节配 气 机 构 图6-28一汽奥迪汽车发动机液压挺柱 1高压油腔2缸盖油道3量油孔4斜油孔5球阀 6低压油腔7键形槽8凸轮轴9挺柱体10柱塞焊缝 11柱塞12油缸13补偿弹簧14缸盖15气门杆 第三节配 气 机 构 (3)推杆推杆的作用是将凸轮轴经挺柱传来的推力传给摇臂，一般 只用在凸轮轴下置式配

23、气机构中。 (4)摇臂摇臂实际上是一个双臂杠杆，如图6-30所示。 图6-29推杆 第三节配 气 机 构 图6-30摇臂 a)摇臂零件b)摇臂组装体 1气门间隙调节螺钉2锁紧螺母3摇臂4摇臂轴套 第三节配 气 机 构 四、配气相位 配气相位就是进、排气门的实际开、闭时刻相对于曲柄位置的曲轴 转角。 第三节配 气 机 构 图6-31摇臂驱动式配气机构 a)配气相位表示法b)YO6105QC发动机配气相位图 第三节配 气 机 构 五、配气机构常见故障的原因分析及检修 配气机构常见故障的原因分析及检修见表6 1。 第三节配 气 机 构 表6-1配气机构常见故障的原因分析及检修 第三节配 气 机 构

24、表6-1配气机构常见故障的原因分析及检修 第四节润滑系 一、润滑系的功用及组成 发动机工作时，所有相对运动零件的金属表面间的摩擦，不仅消耗 发动机内部功率，还会使零件配合面产生迅速磨损和大量的热，该 摩擦热还会导致零件工作表面烧损，致使发动机不能正常工作。 1.润滑系的功用 2.润滑方式 (1)压力润滑以一定压力把润滑油供入摩擦表面的润滑方式。 (2)飞溅润滑利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑 摩擦表面的润滑方式，主要用于润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机 构的凸轮、挺柱、气门杆及传动齿轮等工作表面。 第四节润滑系 (3)润滑脂润滑使用专用黄油枪将润滑脂定期挤注到零件工作表面 的润滑方

25、法。 3.润滑系组成 (1)润滑油贮存装置即油底壳，用以贮存必要数量的润滑油，以保 证发动机循环使用。 (2)润滑油升压和输送装置主要有机油泵和润滑油管道组成，其功 用是保证发动机在任何工况下都能供给足够压力和流量的润滑油到 达需要润滑的部位，并满足润滑系中润滑油的循环流动。 (3)润滑油滤清装置包括机油集滤器、机油粗滤器、机油细滤器， 用以滤除润滑油中的金属微粒、机械杂质和润滑油氧化物等，保证 润滑油的清洁。 (4)润滑油冷却装置即机油散热器。 第四节润滑系 (5)安全、限压装置包括限压阀、旁通阀。 图6-32NJG427A发动机润滑油循环图 二、润滑系的常见故障及排除方法 1.润滑油压力过

26、低 (1)故障现象 第四节润滑系 1)发动机起动后润滑油压力很快降低，运转过程中润滑油压力始终 较低。 2)油底壳油面增高，润滑油被稀释，润滑油粘度变小，带有汽油味 或水泡，或润滑油过少或牌号不对。 (2)产生原因 1)润滑油变质或使用牌号不对，或油量不足。 2)机油泵、机油集滤器、机油滤清器、旁通阀、限压阀工作不正常。 3)油管接头松动或油道漏油严重。 4)发动机曲轴箱内的曲轴轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承间隙过大。 5)机油传感器失灵或压力表损坏。 第四节润滑系 2.润滑油消耗量过大 (1)故障现象 1)润滑油消耗率增加，每百公里润滑油消耗大于0.10.5L。 2)排气管冒黑烟，积炭增加。 (

27、2)产生原因 1)润滑油加注量过多，润滑油压力过高。 2)油封或接油面漏油。 3)活塞或气缸套磨损间隙过大。 3.润滑油压力过高 (1)故障现象 1)接通点火开关润滑油压力表指示196kPa，起动发动机后压力增加 到490kPa。 第四节润滑系 2)发动机在运转中，润滑油压力突然升高。 (2)产生原因 1)润滑油压力表或传感器损坏。 2)限压阀卡死，气缸体主油道堵塞，机油滤清器堵塞，旁通阀堵塞。 3)润滑油粘度过大。 4.润滑油消耗量过大 (1)故障现象 1)润滑油消耗率增加，百公里润滑油消耗大于0.1L。 2)排气冒蓝烟，积炭增加。 (2)产生原因 1)油加注量太多，润滑油压力过高。 第四节

28、润滑系 2)油封或接油面漏油。 3)活塞或气缸套磨损间隙过大，活塞环磨损、卡死、错装等使润滑 油窜入燃烧室，致使排气管冒蓝烟。 第五节冷却系 一、冷却系的作用及组成 冷却系的功用是使发动机在各种工况下均能确保在适当的温度范围 内，既要防止发动机过热，也要防止严冬季节发动机过冷。 6M33.tif 第五节冷却系 二、冷却系中的主要零部件 (1)散热器散热器也叫水箱，由上贮水箱、下贮水箱和散热器芯等 组成。 (2)散热器盖散热器盖是散热器上贮水箱注水口盖子，用以封闭加 水口，防止冷却水溅出。 (3)水泵水泵的功用是强制冷却液在冷却系统中进行循环。 (4)风扇风扇一般安装在散热器后面，并与水泵同轴。

29、 (5)节温器节温器是控制冷却水流动路径的阀门。 三、冷却系的常见故障及排除方法 发动机冷却系常见故障及排除方法见表6 2。 第五节冷却系 图6-34单阀蜡式节温器 a)关闭位置b)开启位置c)外形 1弹簧2蜡染3橡胶套4节温器外壳5阀门6阀座7隔套 8密封圈9节温器盖10螺母11反推杆12上支架13下支架 第五节冷却系 表6-2冷却系常见故障及排除方法 第六节汽油机燃料供给系 一、汽油机燃料供给系概述 1.汽油 (1)汽油的蒸发性汽油的蒸发性可通过对汽油的蒸馏试验来测定。 (2)燃料的热值燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧后所产生 的热量，汽油的热值约为444000kJ/kg。 (3)汽油

30、的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时抵 抗爆震的能力。 2.汽油机燃料供给系作用及一般组成 1)燃油供给装置，包括油箱12、滤清器7、汽油泵6、油管5等；实现 汽油的贮存、输送及清洁作用。 2)空气供给装置，包括空气滤清器1。 第六节汽油机燃料供给系 图6-35化油器式汽油机的燃料供给系统 1空气滤清器2化油器3进气管4排气歧管5、9油管 6汽油泵7汽油滤清器8后排气管10消声器11排气尾管 12油箱13油箱口14油箱盖15浮子16汽油表 第六节汽油机燃料供给系 3)可燃混合气形成装置，即化油器。 4)可燃混合气供给和废气排出装置，包括进气管3、排气管4和排气 消声器10。 二、简

31、单化油器与可燃混合气的形成 液态汽油必须在蒸发为气态的情况下，才能与空气最大限度地均匀 混合。 图6-36简单化油器及可燃混合气形成原理示意图 1空气滤清器2针阀3浮子4喷管5喉管6节气门 7进气管8量孔9浮子室10预热装置11进气门 第六节汽油机燃料供给系 三、汽油直接喷射系统简介 1.汽油直接喷射系统的主要优缺点 1)进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气效率高，因 而输出功率大。 2)可随发动机使用工况及使用场合不同的变化改变喷油量而获得最 佳的混合气成分，这种最佳混合成分可同时根据发动机的经济性、 动力性以及按降低有害物排放要求来确定。 3)混合气在进气歧管混合后进入相继工作的

32、各气缸，均匀性好，发 动机工作平稳性提高，排放污染小。 4)具有良好的加速过渡性能。 2.汽油直接喷射供给系统的分类 (1)按喷射系统执行机构不可分为 第六节汽油机燃料供给系 1)多点喷射(MPI：Malti Point Injection)在每个气缸上都设置一个喷 油器，直接将燃料喷入各气缸进气道的气门前方。 2)单点喷射(SPI：Single Point Injection)一个喷油器供给两个及两 个以上的气缸，喷油器安装在节气门前的区段中，燃料喷入后随空 气流进入进气支管内。 (2)按喷射控制装置的形式可分为 1)机械式燃料的计量是通过机械传动与液力传动实现的。 2)电子控制式燃料的计量

33、是由电控单元及电磁喷油器实现的。 3)机电一体式和机械式喷射一样，但增设有电控单元、多个传感 器和电液调节器，提高了控制的灵活性，并扩展了功能。 (3)按喷射方式不同可分为 第六节汽油机燃料供给系 1)脉冲顺序喷射式喷射是在每缸进气过程中的一段时间内进行的， 用喷射持续时间来控制喷射量。 2)连续喷射发动机工作循环中连续不断地喷射到进气道内。 3.电子控制喷射系统的组成 (1)进气系统其功能是提供燃料所需要的空气。 (2)燃料供给系统该系统由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、汽 油分配管路、喷油器、压力调节器等组成。 1)电动汽油泵其主要功能是在规定的压力下供给足够的汽油。 2)汽油滤清器其功能

34、是保证供给喷油器洁净的燃油。 3)汽油分配管其作用是将汽油以相同油压均匀地分送到各个喷油 器，它的容积应有足够大，以确保每循环喷油时不至引起油管内油 压波动，一般由钢、铝等材料制成。 第六节汽油机燃料供给系 4)压力调节器因燃料供给系统的供油量比发动机的实际消耗量要 大得多(以便满足工况变化的需要)，压力调节器可使过剩的汽油流 回油箱，从而保证汽油油压在输送和分配过程中与进气管空气压力 之间的压差一定，使每次从喷油器喷出的喷油量仅取决于喷油器开 启的时间。 5)喷油器是系统中最重要的部件，多点喷射时它安装在进气道内 进气门口的上方。 (3)控制系统控制系统由监测进气量和发动机负荷、水温、进气温

35、 度等状态的各种传感器和电控单元组成。 1)发动机负荷计量装置。 2)分电器。 3)爆震传感器。 第六节汽油机燃料供给系 4)氧传感器。 5)怠速旁通调节器。 6)电控单元(ECU)。 4.典型电控汽油喷射系统 6M37.tif 第六节汽油机燃料供给系 四、传统化油器式汽油发动机燃料供给系故障及主要原因 1.不来油或来油不畅 (1)故障现象发动机不着火，中途熄火或虽能着火，但动力不足。 (2)故障原因油箱内存油量不足；油路接头松动；汽油泵膜片破裂 或弹簧太软；进、出油阀失效；化油器针阀卡住，主油量孔堵塞。 2.混合气过稀的故障 (1)故障现象起动困难，起动后运转不稳定，加速时回火放炮，无 负荷

36、时加速困难。 第六节汽油机燃料供给系 (2)故障原因化油器与进气管接口衬垫损坏；化油器主量孔、加浓 装置量孔或油道堵塞；可调式主量孔配剂针阀孔开度太小；浮子室 油面太低。 3.混合气过浓的故障 (1)故障现象发动机起动困难，起动后怠速不良，排黑烟，并有突 突放炮声；动力不足，运转不稳，油耗量大；火花塞积炭。 (2)故障原因浮子室油面太高，进油三角外阀关闭不严，浮子破裂； 可调式主量孔配剂外阀旋进太少；加浓装置漏油，空气滤清器过脏； 阻风门处于关闭；主供油空气量孔堵塞。 4.怠速不良故障 (1)故障现象怠速不稳定或怠速太高。 第六节汽油机燃料供给系 (2)故障原因怠速空气量孔堵塞；怠速油道堵塞；

37、节气门关闭不严； 进气歧管，化油器密封不严。 5.加速不良故障 (1)故障现象开大节气门时加速喷嘴不喷油，发动机转速不能及时 提高，排气管放炮。 (2)故障原因混合气过稀；加速泵失效；加速油道堵塞，联动装置 失效。 第七节汽油机的点火 一、汽油机点火系概述 1.发动机点火系的功用 2.点火系点火装置的分类 二、蓄电池点火系统的组成及工作原理 由蓄电池或发电机供给低压直流电流，通过点火线圈升压后再经分 电器分配到各缸火花塞使其产生电火花的系统称为蓄电池点火系统， 又称为传统点火系统。 图6-38蓄电池点火系统的组成 1点火开关2电流表3蓄电池4起动电机5高压导线6高压阻尼电阻7火 花塞 8电容器

38、9断电器10配电器11点火线圈12附加电阻13点火提前调节装置 第七节汽油机的点火 图6-39点火线圈基本电路工作原理 1蓄电池2断电器3火花塞 4点火线圈(低压线圈部分；高压线圈部分) 第七节汽油机的点火 (1)蓄电池和直流或硅整流发电机蓄电池的功用是作为汽油发动机 点火系统的电源。 (2)点火开关用以切断或接通点火系电源。 (3)点火线圈其作用是将电源的低电压变为高电压。 第七节汽油机的点火 图6-40加装电容器的点火线圈电路工作原理 1蓄电池2断电器3火花塞 4点火线圈(低压线圈部分； 高压线圈部分)5电容器 第七节汽油机的点火 1)由于自感电动势向电容器充电，会大大减弱断电器触点间的火

39、花， 从而延长触点的寿命。 2)由于电容器容量较小，在极短时间内就可充满电荷，这样使自感 电流流动的时间大大缩短，低压电流迅速消失，从而提高了磁通的 变化率，使高压线圈产生更高的电动势。 第七节汽油机的点火 图6-41开磁路点火线圈 第七节汽油机的点火 图6-42闭磁路点火线圈 a)结构示意图b)口字形铁心c)日字形铁心 1一次绕组2二次绕组3铁心4“+”接线柱 5“-”接线柱6高压线插孔 第七节汽油机的点火 图6-43火花塞的结构 1接线螺母2绝缘体3金属杆 4、8内垫圈5钢壳6导体玻璃 7多层密封圈9旁电极 10绝缘体裙11中心电极 第七节汽油机的点火 (4)分电器总成又称为配电器总成，由

40、断电器、配电器、点火提前 调节装置(即图6-38中的9、10、13)等组成。 (5)电容器其功用是调控点火线圈自感电动势，提高磁通变化率， 使高压线圈产生更高的瞬时电动势。 (6)火花塞火花塞的功用是将点火线圈产生的脉冲高压电引入燃烧 室，并在其两个电极之间产生电火花，以点燃混合气。 三、电子控制点火系 第七节汽油机的点火 传统点火系存在着断电器触点易烧蚀、火花塞积炭后易漏电而导致 电压达不到可靠点火、点火线圈产生的高电压不能满足现代发动机 转速的升高和气缸数增多而导致缺火等缺点，并且不利于节能和减 少排气污染等要求，已逐渐被半导体点火系和微机控制点火系所取 代。 1.半导体点火系 图6-44

41、奥迪200型轿车微机控制点火系的组成 1微机控制器2增压传感器连接管3全负荷开关4进气温度传感器5怠速及超速 燃油阻断开关 6冷却液温度传感器7点火线圈8霍耳分电器9速度表10故障灯11爆燃传 感器 12制动灯开关13发动机转速传感器14点火基准传感器 第八节柴油机燃料供给系 一、柴油机燃料供给系的组成 柴油机燃料供给系由燃油供给装置，空气供给装置，混合气形成装 置和废气排出装置等四部分组成，如图6 45所示。 (1)燃油供给装置燃油供给装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴 油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管组成。 图6-45柴油机燃油供给装置示意图 1油箱2柴油粗滤清器3联轴器4供油提

42、前角自动调节器5喷油泵6手压油 泵7输油泵 8调速器9柴油细滤清器10低压油管11溢油阀12高压油管13喷油器1 4回油管 第八节柴油机燃料供给系 (2)空气供给装置空气供给装置由空气滤清器、进气歧管和气缸盖 内的进气道组成。 (3)混合气形成装置混合气形成装置由气缸盖、活塞顶部及气缸套 组成的燃烧室构成。 (4)废气排出装置废气排出装置由气缸盖内的排气道、排气歧管、 排气消声器等组成。 二、柴油机燃料及混合气形成 柴油机所用柴油有轻柴油和重柴油之分，通常轻柴油用于高速柴油 机，重柴油用于中、低速柴油机。 1.柴油的主要性能及牌号 第八节柴油机燃料供给系 (1)柴油的主要性能作为发动机燃料，柴

43、油应具有良好的发火性、 蒸发性和低温流动性等，同时还应具备使用安全、成本低等条件。 1)发火性。 2)蒸发性。 (2)轻柴油的牌号轻柴油的牌号是按柴油凝点的高低来划分的。 图6-46气缸压力与曲轴转角的关系 备燃期速燃期缓燃期后燃期 第八节柴油机燃料供给系 2.柴油机可燃混合气的形成及燃烧 (1)备燃期指喷油始点A与燃烧始点B之间的时间间隔。 (2)速燃期指图6-46中B、C两点间的时间间隔。 (3)缓燃期指从最高压力点C起到最高温度点D止的时间间隔。 (4)后燃期指从D点起直至燃烧停止时的E点的时间间隔。 三、柴油机燃料供给系的主要部件 1.喷油器 (1)喷油器的基本分类和构造柴油机一般采用

44、如图6-47所示的闭式 喷油器。 第八节柴油机燃料供给系 图6-47闭式喷油器 (2)孔式喷油器的工作原理当柴油机工作时， 第八节柴油机燃料供给系 由喷油泵输出的高压柴油从进油管接头15经过喷油器体9与针阀体11 中的孔道进入针阀中部的环状空腔，油压作用在针阀的承压锥面上， 形成一个向上的轴向推力，当该推力克服了调压弹簧7的预紧力以及 针阀与针阀体间的摩擦力后，针阀即上移打开喷孔，柴油便在高压 下从针阀下端喷油孔喷出。 图6-48柱塞式喷油泵的基本构造 1出油阀弹簧2出油阀座3出油阀 4柱塞套筒5柱塞6喷油泵体 7柱塞弹簧8弹簧下座 9滚动体总成10凸轮轴11调节臂 第八节柴油机燃料供给系 2.柱塞式喷油泵 1)按各缸的发火顺序定时供油。 2)各缸供油量应一致，在标定工况下每缸供油量相差应小于3%。 3)各缸供油提前角相同，误差应不大于0.5曲轴转角。 第八节柴油机燃料供给系 图6-49柱塞式喷油泵泵油原理示意图 a)进油b)供油c)停止供油d)不供油e)柱塞行程h和供油行程 1柱塞2柱塞套3斜槽4、8油孔5出油阀座6出油阀7出油阀弹簧 第八节柴油机燃料供给系 1)柱塞泵供油量的大小取决于供油行程hg。 2)供油时间(即供油提前角)是柱塞上端圆柱面封闭柱塞套油孔时刻， 它不随供油行程hg的变化而变化。 图6-50出油阀