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1、2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 汽油发动机构造 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 1 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 简简 述述 通过大家对本课件汽油发动机的总体构造、主要系统的功能、组成 和基本结构的学习，可使大家了解和掌握汽车发动机的基本工作原理 ，同时培养大家对汽车的兴趣和爱好，并为汽车专业课程(发动机原理 、发动机设计、内燃机燃料供给、内燃机增压、汽车电子学等)的学习 打下坚实的基础。课件内容相对简单，准备过程仓促，在大家的学习 过程中难免会发现一些文字性或格式上的错误，还请大家在发现错误 后及时给予指正。 2021-8-1 泰安青年

2、汽车有限公司质量管理部 2 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 目 录 一.往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语 二. 四冲程汽油机工作原理 三. 发动机的总体构造 3.1 曲柄连杆机构 3.2 配气机构 3.3 燃料供给系 3.4 润滑系 3.5 冷却系 3.6 点火系 3.7 起动系 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 4 一. 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语 1. 1. 工作循环工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组 成的封闭过程。周而复始地

3、进行这些过程，内燃机才能持续地作功。 2.2.上、下止点上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶离曲轴回转中心最近处 为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。 3.3.活塞行程活塞行程上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。 显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的 内燃机，其 S2R 。 4.4.气缸工作容积气缸工作容积上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。 5.5.内燃机排量内燃机排量内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 6.6.燃烧室容积燃烧室容积活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底

4、面以下所形成的空间称为燃 烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。 7.7.气缸总容积气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。 8.8.压缩比压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 e 。 压缩比的大小表示活塞由下 止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的 气体压力和温度就越高。 9.9.工况工况内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲 轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。 10.10.负荷率负荷率 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率 的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简

5、称负荷。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 5 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 6 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 7 二. 四冲程汽油机工作原理 四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程， 即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此，活塞行程可分别用四个过程命名。 1.1.进气行程进气行程 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。 在活塞

6、移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合 物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。 2.2.压缩行程压缩行程 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气 门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度 同时升高。 3.3.作功行程作功行程 压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混 合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀， 压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推 动曲轴旋转作功。这时，进、排气

7、门仍旧关闭。 4.4.排气行程排气行程 排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下 止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推 动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 8 四冲程汽油机示功图四冲程汽油机示功图 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 9 三. 发动机的总体构造发动机的总体构造 汽油机由以下两大机构和五大系统组成，分别为： 曲柄

8、连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、起动系组成。 （3.1）. .曲柄连杆机构曲柄连杆机构 功用功用 ：曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀 压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。 组成组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。 1 1）机体组：）机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖及油底壳 。 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动 机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量

9、管理部 10 气缸盖 油底壳 气缸体 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 11 气缸体：气缸体：是发动机各个机构和系统的装配基体，是发动机中最重要的一个部件。气缸体 有水冷式缸体和风冷式气缸体。水冷式气缸体一般与上曲轴箱铸成一体。下半部分是用 来支承曲轴的曲轴箱。气缸体有直列、V形和水平对置三种形式，在汽车上常用直列和V 形两种。气缸体下部的结构有一般式、龙门式、和隧道式三种形式，缸体的材料一般用 灰铸铁，为提高气缸的耐磨性，有时在铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。 但是，实际上除了与活塞配合的气缸壁表面外，其他部分对耐磨

10、性要求并不高。为了材 料上的经济性，广泛采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面。这样，缸套可用耐磨 性较好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用命，而缸体可用价格较低的普通铸铁 或铝合金材料制造。气缸套有干式和湿式两种。式气缸套外表面不直接与冷水接触，其 壁厚一般为13mm。缸套外表面与其装配的气缸体内表面采用过盈配合。湿式缸套外表 面直接与冷却水接触，冷却效果好。其壁厚比干式缸套，一般为59mm。 气缸盖：气缸盖：主要作用是封闭气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。一般水冷式 发动机气缸盖内铸有冷却水套，缸盖下端面与缸体上端面向所对应的水套是相通的，利 用水的循环来冷却燃烧室壁等高温部

11、分；发动机的气缸盖上应有进排气门座导管孔和进 排气通道等。汽油机气缸盖还应有火花塞孔，而柴油机则设有安装喷油器的做孔。 气缸垫：气缸垫：气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫，其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封， 防止燃烧室漏气、水套漏水。 油底壳：油底壳：油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小，一般采用薄钢 板冲压而成。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 12 2 2）活塞连杆组：）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆 。 活塞：活塞：活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通 过活塞销将

12、作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞可分为头部、环槽部和裙部三部分。 活塞头部是燃烧室的组成部分，其形状取决于燃烧室的形式。常见的活塞头部形状有平 顶式、凹顶式和凸顶式。活塞环安装在活塞环槽内。汽油机一般由23道环槽,上面12 道用来安装气环,实现气缸的密封;最下面的一道用来安装油环.在油环槽底面上钻有许多 径向回油孔,当活塞向下运动时,油环把气缸壁上多余的机油刮下来经回油孔流回油底壳。 若温度过高，第一道环容易产生积碳，出现过热卡死现象。活塞裙部起导向作用。 活塞环：活塞环：活塞环安装在活塞环槽内，用来密封活塞与气缸壁之间的间隙，防止窜气，同 时使活塞往复运动便顺捷。活塞环分为气环和油环两种

13、。 活塞销：活塞销：活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传给连杆。 活塞销通常为空心圆柱体，有时也按等强度要求做成截面管状体结构。活塞销一般采用 低碳钢或低碳合金制造。活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套孔的连接采用全浮式和半 浮式连接。采用全浮式连接，活塞销可以在孔内自由转动；采用半浮式连接，销与连杆 小头之间为过盈配合，工作中不发生相对转动；销与活塞销座孔之间为间隙配合。 连杆：连杆：连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转 运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为 连杆小头、杆身和连杆大头。 连杆小头用来

14、安装活塞销，以连接活塞。杆身通常做成“工”或“H”形断面，以求在满 足强度和刚度要求的前提下减少质量。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开 式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。连杆轴瓦安装在连杆 大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。常用 的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 连杆 活塞环 活塞 活塞销 活塞连杆组 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 14 3 3）曲轴飞轮组：）曲轴飞轮组：飞轮组主要由曲轴和飞轮

15、以及其他不同作用的零件和飞轮以及其他不同 作用的零件和附件组成。 曲轴：曲轴：曲轴是发动机最重要的机件之一。其作用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变 成曲轴的旋转力矩对外输出，并驱动发动机的配气机构及其他辅助装置工作。 曲轴前端 主要用来驱动配气机构、水泵和风扇等附属机构，前端轴上安装有正时齿轮(或同步带 轮)、风扇与水泵的带轮、扭转减振器以及起动爪等。曲轴后端采用凸缘结构，用来安装 飞轮。主轴颈和连杆轴颈是发动机中最关键的滑动配合副，一般均进行表面淬火，轴颈 过渡圆角处还须进行滚压强化等化等工艺，以提高其抗疲劳强度。曲轴的轴向定位一般 采用止推片或翻边轴瓦，定位装置装在前端第一道主轴承处或中

16、部某轴承处。曲轴一般 选用强度高、耐冲击韧度和耐磨性能好的优质中碳结构钢、优质中碳合金钢或高强度球 墨铸铁来锻造或铸造。 曲轴在装配前必须经过动平衡校验，对不平衡的曲轴，常在其偏 重的一侧平衡重或曲柄上钻去一部分质量，以达到平衡的要求。 飞轮飞轮:飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，外缘上压有一个齿圈，与起动机的驱动齿轮啮合， 供起动机发动机时使用。飞轮上通常还刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时刻。 多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡试验。为了保证在拆装过程中不破坏飞轮与 曲轴间的装配关系，采用定位销或不对称螺栓布置方式，安装时应加以注意。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部

17、曲轴 飞轮 曲轴飞轮组 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 16 （3.2）.配气机构 功用：功用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各 气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩 与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气， 对于柴油机而言是纯空气。当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，由曲轴通过 传动机构驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动 摇臂摆转，摇臂的另一端

18、便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分 的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐 减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。 组成：组成：气门组和气门传动组两大部分。 1）气门组）气门组:气门、气门导管、气门座、气门弹簧等零件，其组成与配气机构的型式基本 无关。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 17 气门气门: :气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高（进气门570670，排气门 10501200），而且还承受气

19、体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、 冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金 钢（铬钢、镍铬钢），排气门采用耐热合金（硅铬钢）。有时为了省耐热合金，排气门 头部用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者旱起来.气门头部的形状有平顶、球面顶和 喇叭顶等。一般是使用平顶的。平顶气门头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量 较小、进排气门都可以使用。球面顶气门适用于排气门，其强度高、排气阻力小、废气 消除效果好，但其受热面积大，质量和惯性大、加工复杂。喇叭型有一定的流线型，可 减少进气阻力,但其头部受热面积大，只适合进气门.气门锥角是气门密封面的角度一

20、般 是45，有些是30（CA1091性汽车6102型发动机）.30的气门是考虑升程相同的情况下， 气门锥度小，气门通过端面大，进气阻力小，但由于锥度小的气门头部边缘较薄，刚度 小，密封性与导热性差，一般用于进气门。气门边缘的厚度一般为13mm，以防止工作中 与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。为了减少进气阻力，提高汽缸进气效率，多数发动 机进气门比排气门大。用过的进气门与排气门颜色也不同.气门杆呈圆柱型，在气门导管 中不断进行往复运动，其表面必经过热处理和磨光。气门杆端部的形状取决于气门弹簧 的固定形式，常用的结构是两半锁片来固定弹簧座，气门杆的端部有环槽来安装锁片， 有的是用锁销来固定，其端部有

21、一安装锁销用的孔。 气门导管：气门导管：气门导管的作用是起导向作用，保证气门做直线运动。使气门与气门座能正 确贴合。此外，气门导管还在气门杆与汽缸体之间起导热作用.气门导管的工作温度较高， 约500K，气门杆在其中运动，紧靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑，易磨损，所以气 门导管大多数适用灰铸铁、球墨铸铁等制造的。气门导管外圆柱面经过机加工后压入汽 缸盖，为了防止气门导管在使用中松脱，有的发动机用卡环定位。气门杆与气门导管之 间有0.050.12mm间隙，使气门杆能在导管中自由运动。 簧。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年

22、汽车有限公司质量管理部 18 气门座：气门座：气门座可以在汽缸盖（气门顶置）或汽缸体（气门侧置）上直接搪出和气门座 用交好的材料单独制作，然后镶嵌到汽缸盖或汽缸体上。他们与气门的头部共同对汽缸 起密封作用，并接受气门出来的热量。进气门的温度较低，可以直接搪出但排气门的温 度较高，润滑条件较差，及易磨损，多用镶嵌式。镶嵌式的缺点是导热性差、加工精度 高、容易脱落，一般直接搪出来好。用铝合金的汽缸盖，由于铝合金材质软，进排气门 均镶嵌。 气门弹簧气门弹簧: :气门弹簧的功用是克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动 件之间的惯性的作用产生间隙。保证气门及时坐落并进密接出，防止气门在发动

23、机震动 时发生跳动，破坏其密封性.气门弹簧多为圆柱型螺旋弹簧，其材料为高炭锰钢冷拔钢丝， 加工后热处理，钢丝表面要磨光、抛光或用喷丸处理。为了防止生锈，表面镀锌。 气门弹簧的一端支承在气缸盖或气缸体上，而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上，弹 簧座用锁片固定在气门杆的末端。为了防止弹簧发生共振，可采用变螺距的圆柱弹簧 （如红旗轿车的8V100发动机气门弹簧）。高速发动机多数是一个气门有同心安装的内、 外两根气门弹簧。这样能提高气门弹 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限

24、公司质量管理部 20 2)2)气门传动组气门传动组: :气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及其导管，推杆、摇臂和 摇臂轴等，其作用是使进排气们按陪气相位规定的时刻进行开闭，并保证有足够的开度。 凸轮轴：凸轮轴：凸轮轴是配气机构的关建部件，由它控制气门的配气相位，有些发动机还用来 驱动机油泵、汽油泵和分电器。凸轮轴主要由进排气凸轮、职称轴径、正时齿轮轴径、 汽油泵偏心凸轮、机油泵及分电器驱动齿轮等组成的。在发动机”作时，为了减少凸轮 轴的变形“兔导致配气机构“作失常，凸轮轴的支承大多采用全支承方式，如上海桑塔 纳、一汽奥迪100和丰田ZY、3Y型发动机的凸轮轴都采用五个轴颈。为了保证配气机

25、构正 常工作，凸轮在凸轮轴上的相对角位置有严格的要求。同一缸的各排气凸轮的相对角位 置，保证一个工作循环中的配气相位；各缸进气（或8汽）凸轮的相对角位置、则应与发 动机的点火次序相一致。因此，只要知道了凸轮轴的旋转方向，以及各进气凸轮（或排 气凸轮）的工作次序，就不难判断发动机的点火次序。对四缸四行程发动机的凸轮轴， 其同名凸轮间的夹角为业四行程六缸发动机同名凸轮间的夹角为360W60/6=60 凸轮轴通常由曲轴通过一对正时齿轮驱动，在装配曲轴和凸轮轴时，必须将正时记号对 准，以保证正确的配气相位和发火时刻。为了防止凸轮轴的轴向移动，凸轮轴必须有轴 向定位装置。现代汽车发动机的凸轮多采用止推凸

26、缘定位装置在解放CA6102、东风 EQ6llJ、丰田 ZY、3Y型凸轮轴，均采用这种定位方式，即将止推凸缘装在凸轮轴第一道 轴颈前的凸台上，凸台比止推凸缘厚，以保证止推凸缘与正时齿轮之间的轴向间隙符合 规定（轿车0.050.10S）。凸轮轴的材料一般用优质钢磨锻而成，也可以采用合金铸铁 或球墨铸铁铸造，凸轮和轴径的工作表面一般经过热处理后精磨，以盖栓耐磨性。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 21 气门挺柱气门挺柱 ：挺住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

27、。对于气门侧置式配气机构，其挺柱一般做成菌式，在挺柱的顶部装有调 节螺钉，用来调节气门间隙。气门顶置式配气机构的挺柱一般制成筒式，以减轻重量。 所示为滚轮式挺住，其优点是可以减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。这种挺柱结构复 杂，重量较大。一般多用于大缸径柴油机上。挺柱常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制 造。其摩擦表面应经热处理后精磨。 有的发动机的挺柱直接装在气缸体上相应处铝出的 导向孔中，也有的发动机的挺柱装在可拆式的挺柱导向体中。液压挺柱 ，在挺柱体1中 装有柱塞3，在柱塞上端压人支承座5。柱塞经常被弹簧8压向上方，其最上位置由卡环4 来限制。柱塞下端的阀架2内装有碟形弹簧6和单向阀7。发动机

28、润滑系中的机油从主油 道经挺柱体侧面的油孔流入，并经常充满柱塞内脏及其下面的空腔，当气门关闭时，弹 簧8是注塞3连同压合在注塞上的支撑座紧靠推杆，整个陪气机构中不存在间隙。当挺柱 被凸轮推举向上时，推杆作用于支承座5和柱塞3上的反力力图使柱塞克服弹簧8的力而 相对于挺柱体1向下移动，于是柱塞下部空腔内油压迅速增高，使单向阀7关阀。由于液 体的不可压缩性，整个挺柱如同一个刚体一样上升，这样便保证了必要的气门升程。当 油压很高时，会有少许油液经柱塞与挺柱体之间的配合间隙漏出去，但这不致影响正常 的工作。同样，在气门受热膨胀时，柱塞也因受压而与挺柱体作轴向相对运动，并将油 液自下腔经上述间隙挤出。故

29、使用液力挺柱时，可以不留气门间隙，而保证气门受热膨 胀时仍能与气门座密合。当气门开始关闭或冷却收缩时，柱塞所受压力减小，由于弹簧8 的作用，柱塞向上运动，始终与推杆保持接触。同时柱塞下部的空腔中产生真空度，单 向阀7被吸开，油液便流入而再度充满整个挺柱内腔。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 22 推杆推杆 ：推杆的作用是将从凸轮轮经过挺柱传来的推力传给摇行、它是气门机构中最易弯 曲的零件。要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。对于 缸体与缸盖部是铝合金制造的发动机，其推杆最

30、好用硬铝制造。推杆可以是实心，或亩 心的钢制实心推杆，一般是同球形支座锻成一个整体，然后进行热处理。 摇臂与摇臂轴摇臂与摇臂轴 ：实际上是一个双臂杠杆，用来将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆 端以推开气门。摇臂7的两边臂长的比值（称为摇臂比）约为1.21.8，其中长臂一端是 推动气门的。端头的工作表面一般制成圆柱形，当摇臂摆动时可沿气门杆端面滚滑。这 样可以使二者之间的力尽可能沿气门轴线作用。摇臂内还钻有润滑油道和油孔。在摇臂 的短臂端螺纹孔中旋入用以调节气门间隙的调节螺钉9，螺钉的球头与推杆顶端的凹球座 相接触。摇臂通过衬套6空套在摇臂轴2上，而后者又支承在支座5上，摇臂上还钻有油孔。 摇

31、臂轴为空心管状结构，机油从支座的油道经摇臂轴内腔和摇臂中的油道流向摇臂两端 进行润滑。为了防止摇臂的窜动，在摇臂轴上每两摇臂之间都装有定位弹簧11。 摇臂是 用45号钢冲压而成。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 24 （3.3）燃料供给系：）燃料供给系： 作用：作用：汽油机燃料供给系统的作用是贮存、输送、清洁燃料，根据发动机不同工况的要 求，配制一定数量和浓度的可燃混合气进入气缸，并在燃烧作功后，将燃烧产生的废气 排至大气中。 汽油机燃料供给系统有

32、化油器式燃料供给系统和电控喷射式燃料供给系统两大类型。 化油器式燃料供给系疑难已逐渐退出历史舞台，目前汽车发动机广泛采用电控喷射式燃 料供给系统。 组成：组成：由进气系统、燃油供给系统、排气系统、电子控制系统组成。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 25 1 1）进气系统）进气系统 作用：作用：向发动机提供与负荷相适应的清洁的空气，同时测量和控制进入发动机气缸 的空气量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气； 同时于有限的气缸容积中尽可能多和均匀地供气。 组成：组成： 由空

33、气滤清器、空气流量计或进气管绝对压力传感器、节气门体、怠速控 制阀、进气总管、进气歧管等组成 空气滤清器：空气滤清器：空气滤清器的作用是滤去空气中的尘土和砂粒，以减少气缸、活塞和 活塞环的磨损，延长发动机的使用寿命。空气滤清器按滤清方式可分为惯性式、过 滤式和综合式（前两种的综合）三种。目前，汽车发动机广泛采用纸质干式空气滤 清器，它属于过滤式。这种滤清器具有结构简单、质量轻、成本低、使用方便、滤 清效果高的优点。纸质干式滤清器滤清效率可达99.5以上。 空气流量计：空气流量计：空气流量计的作用是对进入气缸的空气量进行直接计量，并把空气流 量的信息输送到ECU。它用在L型的发动机进气系统中，安

34、装在空气滤清器与节气门 体之间。 进气歧管绝对压力传感器：进气歧管绝对压力传感器：进气歧管绝对压力传感器用于D型的发动机进气系统中， 它所起的作用和空气流量计相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态 测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控 单元ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。进气歧管绝对压力传感器的安装位 置较灵活，位于节气门体的后方，有的车型通过真空软管与进气总管连接；有的车 型则将进气歧管绝对压力传感器直接安装在进气总管上。进气歧管绝对压力传感器 按工作原理可分为压阻效应式、电容式和电感式三种。压阻效应式传感器具有灵敏 度高、尺寸小、成本

35、低、动态响应和抗振性好的优点，从而得到了广泛的应用。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 26 节气门体：节气门体：节气门体安装在空气流量计之后的进气管上，用以控制发动机正常运行工况 下的进气量。节气门体主要由节气门和怠速空气道组成，在节气门体上还安装有节气门 位置传感器、怠速控制阀等装置。节气门位置传感器的作用是把汽油机运转过程中节气 门的位置及开启角度的变化转换成电信号输入发动机ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助 控制。节气门位置传感器安装在节气门体上节气门轴的一端，通过节气门轴带动其内部 的电刷

36、、触点转动，从而把节气门开度转化为电信号输出。常见的节气门位置传感器有 触点开关式、线性电位计式和综合式三种类型。 节气门位置传感器：节气门位置传感器：节气门位置传感器的作用是把汽油机运转过程中节气门的位置及开 启角度的变化转换成电信号输入发动机ECU，用于控制燃油喷射及其他辅助控制。 节气门位置传感器安装在节气门体上节气门轴的一端，通过节气门轴带动其内部的电刷、 触点转动，从而把节气门开度转化为电信号输出。常见的节气门位置传感器有触点开关 式、线性电位计式和综合式三种类型。怠速控制阀是通过控制进入气缸的空气量来调整 发动机怠速的。按照其控制方式可将怠速控制分为直接控制节气门最小开度的节气门直

37、 动式和控制节气门旁通气道截面积的旁通气道式两种类型。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 27 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 空滤 空气流量计空气流量计 进气歧管绝对压力传感器进气歧管绝对压力传感器 节气门体 进气管 怠速控制阀 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-129 2 2）燃油供给系统）燃油供给系统 作用：作用：向发动机精确提供各种工况下所需要的燃油量。 组成组成: :电控汽油喷射系统的燃油供给系统由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配 管

38、、油压调节器、喷油器、冷起动喷嘴和输油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。 汽油泵：汽油泵：汽油泵主要起到在电压信号下泵油，建立油压。 燃油分配管燃油分配管：燃油分配管也被称作共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷 油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。 喷油器喷油器：喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进 气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元控制。 电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电 而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时

39、间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电 控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为 0.1mm，而喷油持续时间在210ms范围内。 油压调节器：油压调节器：油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力 保持恒定。因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在相同 的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒 定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以 实现电控单元对喷油量的精确控制。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质

40、量管理部 油压脉动缓冲器：油压脉动缓冲器：当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将 引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。 油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机 后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。 冷起动喷嘴及热时间开关：冷起动喷嘴及热时间开关：冷起动喷嘴的功用是当发动机低温起动时，向进气管喷入一 定数量附加的汽油，以加浓混合气。冷起动喷嘴也是一个电磁阀，故又称冷起动阀。冷 起动喷嘴的开启和持续喷油的时间取决于发动机的温度，并由热时间开关控制。冷起动 喷嘴安装在进气管上，热时间开关装

41、在机体上并与冷却液接触。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 3）排气系统）排气系统 作用作用:发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入 排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。 组成组成：排气歧管、催化转换器、消声器。 排气歧管：排气歧管：一般排气歧管由铸铁或球墨铸铁制造，近些年来采用不锈钢排气歧管的汽车 愈来愈多，其原因是不锈钢排气歧管质量轻，耐久性好，同时内壁光滑，排气阻力小。 排气歧管的形状十分重要。为了不使各缸排气相互干扰及不

42、出现排气倒流现象，并尽可 能地利用惯性排气，应该将排气歧管做得尽可能的长，而且各缸支管应该相互独立、长 度相等。 催化转换器：催化转换器：催化转换器是利用催化剂的作用将排气中的CO、HC和NOx转换为对人体 无害的气体的一种排气净化装置，也称作催化净化转换器。金属铂、钯或铑均可作催化 剂。在化学反应过程中，催化剂只促进反应的进行，不是反应物的一部分。 消声器：消声器：发动机的排气压力为0.30.5MPa，温度在500700，这表明排气有一定的 能量。同时，由于排气的间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。若将发动机排气直 接排放到大气中，将产生强烈的、频谱比较复杂的噪声，其频率从几十赫到一万赫以

43、上。 排气消声器的功用是降低排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉 动，使排气能量耗散殆尽。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 33 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 4）电子控制系统）电子控制系统 功用功用：电控汽油喷射系统(EFI系统)是以电控单元(ECU)为控制中心，并利用安装在发动 机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控 制喷油器的喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的可燃混合气。 组成：组成：传感器、ECU、执行器三部分。 传感器：传感器：

44、是信号检测与转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是检测发动机运行 状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并转换成ECU能够识别的电信号输入ECU， 主要的传感器有：空气流量计、发动机转速传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传 感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆震传感器、车速传感器、空 调器信号传感器等。 ECU：发动机控制系统的核心部件。ECU中保存了发动机各种工况的最佳喷油持续时间， 在接收了各种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状态的喷油量和喷油 时间。 执行器：执行器：是控制系统的执行机构，它接受ECU发出的各种控制指令，完成具体的控制动 作，从而使发动

45、机处于最佳工作状态，主要的执行器主要有：节气门控制部件、喷油器、 带输出驱动级的点火线圈组件、活性炭罐电磁阀、电动燃油泵。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 35 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 36 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 37 （3.4）润滑系统）润滑系统 ： 作用：作用：滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油 输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液

46、体摩擦，从而减小 摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目 的。 组成：组成：润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 润滑油道：润滑油道：润滑油道分布在气缸盖和机体内。 机油泵：机油泵：机油泵的功用是保证机油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都能 以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。机油泵结构形式可分为齿轮式和转子 式两类。 机油滤清器：机油滤清器：机油滤清器的功用是滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。如 果这些杂质随同机油进入润滑系统，将加剧发动机零件的磨损，还可能堵塞油管或油道。 机油滤清的方式有两种：全流式和

47、分流式。全流式机油滤清器串联于机油泵和主油道之 间，因此全部机油都经过它滤清。目前在轿车上普遍采用全流式机油滤清器。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 限压阀：限压阀：机油泵的供油量与其转速有关，而机油泵的转速又与发动机转速成正比。因此， 在设计机油泵时，都是使其在低速时有足够大的供油量。但是，在高速时机油泵的供油 量明显偏大，机油压力也显著偏高。另外，在发动机冷起动时，机油黏度大，流动性差， 机油压力也会大幅度升高。为了防止油压过高，在润滑油路中设置安全阀或限压阀。一 般安全阀装在机油泵或机体的主油道上。当安全阀安装在机油泵上时，如果油压达到规 定值，安全阀开启，多余的机油返

48、回机油泵进口。如果安全阀安装在主油道上，则当油 压达到规定值时，多余的机油经过安全阀流回油底壳。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 38 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 39 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 （3.5）冷却系统）冷却系统 在发动机运转过程中，冷却系统维持发动机正常工作温度，保证发动机正常运行。目前， 根据冷却介质不同，冷却系统可分为风冷系统和水冷系统两大类。水冷系统即 以冷却液（水和各种添加剂）为冷却介质，将冷却液导入发动机缸体和缸盖的水套中， 将混合气燃烧的多余热量带出气缸，

49、散发到大气中。 在发动机缸盖和缸体四周装上散热 片，空气流导入散热片四周，将气缸内多余的热量带出发动机外的冷却方式。冷却液是 水与防冻剂的混合物。冷却液用水最好是软水，否则将在发动机水套中产生水垢，使传 热受阻，易造成发动机过热。纯净水在0时结冰。如果发动机冷却系统中的水结冰，将 使冷却水终止循环引起发动机过热。尤其严重的是水结冰时体积膨胀，可能将机体、气 缸盖和散热器胀裂。为了适应冬季行车的需要，在水中加入防冻剂制成冷却液以防止循 环冷却水的冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点 也不同。50的水与50的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为35.5。 组成：组成：水

50、泵、气缸体和气缸盖中的冷却水套、冷却水道、 恒温器、 散热器、散热器冷却 风扇等。 水泵：水泵：水泵的功用是对冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动。汽车发动机广泛采 用离心式水泵。当水泵叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，并在离心力 的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水管流出。在叶轮的 中心处由于冷却液被甩出而压力下降，散热器中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差 作用下经进水管流入叶轮中心。叶轮由铸铁或塑料制造，叶轮上通常有68个径向直叶 片或后弯叶片。水泵壳体由铸铁或铝铸制，进、出水管与水泵壳体铸成一体。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部

51、40 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 散热器散热器 ：散热器就是利用流进散热器芯缝隙中空气流来带走散热器中冷却液热量，达到 降低冷却液温度的目的，给发动机降温。汽车散热器主要有上贮水室、下贮水室、散热 器芯。 节温器：节温器：节温器是控制冷却液流动路径的阀门。当发动机冷起动时，冷却液的温度较低 ，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液经水泵入口直接流入机体或气 缸盖水套，以便使冷却液能够迅速升温。如果不装节温器，让温度较低的冷却液经过散 热器冷却后返回发动机，则冷却液的温度将长时间不能升高，发动机也将长时间在低温 下运转。同时，车厢内的暖风系统以及用冷却液加热的进气

52、管、化油器预热系统都在长 时间内不能发挥作用。 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部 2021-8-1 泰安青年汽车有限公司质量管理部泰安青年汽车有限公司质量管理部 43 （3.6）点火系统）点火系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖 上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火 花的全部设备称为点火系. 组成组成:点火系通常由电源、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 电源：电源：提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标称电压 一般为12V。蓄电池是一个化学电源。充电时，其内部的化学反应将外接电源 的电能转变为化学能储存起来；用电时， 再通过化学反应将储存的化学能转变 为电能，输出给用电设备。蓄电池的种类繁多，按电解液成分的不同分为碱性 蓄电池和酸性蓄电池。由于酸性蓄电池电极的主要成分是铅，所以也称为铅酸 蓄电池，简称铅蓄电池。由于发动机起动时，蓄电池必须能够为起动机提供 200600A的电流，有些大功率柴油机起动机的起动电流高达1000A，且要持 续5s以上的时间；在发电机发生故障不能工作时，蓄电池的容量应能维持车辆 行驶一定的