汽车构造期末考试知识点归纳上

1、现代汽车由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。发动机是汽车的心脏，通过燃烧燃料产生动力，底盘依靠其传动系、行驶系、转向系和制动系的分工合作，将发动机的动力传递给车轮，使汽车按照驾驶员的操纵安全、舒适地行驶，车身用于装载乘员和货物，电气设备提供电能、照明、信号并实施控制。中华人民共和国国家标准GB/T 3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义，将汽车分为乘用车和商用车两大类。轿车是基本型乘用车的俗称，包括高级乘用车、普通乘用车、小型乘用车、活顶乘用车、敞篷车等。从外观上区分，高级乘用车有4个或6个侧门，6个或6个以上侧窗， 4个或4个以上座位，至少二排，且后排前可安装折叠式座椅；普

2、通乘用车有2个或4个侧门，4个或4个以上座位，至少二排；小型乘用车有2个侧门，2个或2个以上的座位MPV的英文全称为Multi-Purpose Vehicle，一般译为多功能车或多用途车，它集轿车、旅行车和厢式货车的功能于一身，车内空间较大，每个座椅都可以调整，并有多种组合方式，既可载人又可载货，适用范围广。部分MPV的前排或中排座椅还能够后旋180度，便于乘员相向而坐。SUV是英文Sport Utility Vehicle的简称，即运动型多用途车，俗称休闲越野车，是汽车由交通工具向成人玩具转型的结果，驱动方式应为四轮驱动，但国内也有二轮驱动型。SUV除具备轿车的舒适性外，还具有良好的越野性和

3、安全性，并带有MPV式座椅，便于日常生活、外出旅行和野外休闲。轿车分级（按照排量划分）微型轿车排量1.0升普通级轿车1.0升<排量1.6升中级轿车1.6升<排量2.5升中高级轿车2.5升<排量4升高级轿车排量>4升客车分级（按照车身长度划分）：1、微型客车（车长3.5米）；2、轻型客车（3.5米<车长7米）；3、中型客车（7米<车长10米） ；4、大型客车（ 10米<车长12米）；特大型客车（铰接式，双层） 。货车分级（按照总质量划分）：1、微型货车（总质量1.8吨）；2、轻型货车（1.8吨<总质量6吨）；3、中型货车（6吨<总质量14吨）

4、 ；4、重型货车（总质量>14吨） 。汽车型号反映生产厂商、车辆类型、主要特征参数（轿-排量，客-长度，货-总质量）。1.首部： 企业名称代号，两个字母2.中部：车辆类别代号，一位数字 主参数代号，二位数字。 产品序号，一位数字。3.尾部：专用车辆分类代号，一至三个字母。企业自定代号，拼音或阿拉伯数字，位数不限。车辆识别代号（Vehicle Identification Number ）是车辆制造商在车辆生产时指定的一组编码， 由17位字母、数字组成，经过排列组合，可以保证30年内不发生重号，具有对车辆的唯一识别性，常称其为“汽车身份证”，是汽车产品管理的基础。13位（WMI）：世界制造

5、商识别代码，表明车辆是由谁生产的，GB 16737-2004道路车辆 世界制造厂识别代号（WMI）。LNB-北京现代汽车有限公司。 48位（VDS）：车辆特征： 轿车：种类、系列、车身类型、发动机类型及约束系统类型。S-索纳塔轿车，C-35006000米长，C-4门，H-2.7升V6汽油机，K-自动档带安全气囊，2-2002年款。 MPV：种类、系列、车身类型、发动机类型及车辆额定总重。 载货车：型号或种类、系列、底盘、驾驶室类型、发动机类型、制动系统及车辆额定总重。 客车：型号或种类、系列、车身类型、发动机类型及制动系统。第9位：校验位，通过一定的算法防止输入错误。第10位：车型年份，即厂家

6、规定的型年（Model Year），不一定是实际生产的年份，但一般与实际生产的年份之差不超过1年。第11位：装配厂；1217位：顺序号，一般情况下，汽车召回都是针对某一顺序号范围内的车辆，即某一批次的车辆。发动机基础知识：现代汽车一般采用往复活塞式内燃机，主要由活塞、汽缸、连杆、曲轴、飞轮等组成，通过燃料在气缸内燃烧产生动力，推动活塞上下运动，再由连杆转变为曲轴的旋转运动对外输出。根据使用燃料的不同分为汽油机和柴油机。活塞在气缸里作往复直线运动，向上运动到的最高位置称为上止点，向下运动到的最低位置称为下止点，上、下止点之间的距离称为活塞行程，曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。 活

7、塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积；活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积；活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积；多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用表示。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，热效率就越高。汽油机的压缩比一般为710，柴油机的压缩比一般为1622。发动机工作原理：发动机工作时必须先将可燃混合气引入气缸，然后进行压缩，接着使其燃烧膨胀推动活塞下行对外作功，最后排出废气，完成一个工作循

8、环。工作循环不断重复，就能使发动机连续运转，而每一个工作循环都必须包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四冲程汽油机工作原理：四冲程汽油机的进气、压缩、作功、排气四个过程分别安排在四个活塞行程中，称之为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。四冲程柴油机工作原理：四冲程柴油机的每个工作循环也包括进气、压缩、作功、排气四个行程，但进气行程吸入的是纯空气，柴油在压缩行程末被喷油泵经喷油器呈雾状喷入气缸，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，然后自行着火燃烧。柴油机与汽油机性能比较 优点：  经济性好，行程长，排气温度低，热效率高，柴30-40%，汽25-30%，而且柴油价格较低。 污染较轻，柴油

9、和空气混合比大，燃烧较完全，废气中一氧化碳较少（CO）。没有高压点火装置，不产生无线电干扰。 危险性小，柴油燃点高，不会自燃，不怕严冬烤机。 故障较少，无复杂的点火系。 缺点：笨重，燃烧压力约为汽油机器2倍，机件必须坚固。 噪声大，压缩比高、扭力大、加上机件质量大，运动惯性大，震动大。 转速较低，自燃，燃烧速度慢。制造、维修费用高，喷油泵、喷油器加工精度要求高。起动困难，压缩比高。发动机总体构造：汽油机通常由二大机构、五大系统组成；柴油机则较汽油机少一个点火系，由二大机构、四大系统组成。1、曲柄连杆机构2、配气机构3、供给系4、冷却系5、润滑系6、起动系7、点火系发动机最主要的性能指标有：动力

10、性指标和经济性指标 动力性指标 有效功率，由飞轮实际输出的功率，Pe表示，单位kW。 有效转矩, 由飞轮实际输出的转矩, Te表示，单位N·m。 关系，用n表示曲轴转速，单位r/min。 Pe = Te·n经济性指标l  有效燃油消耗率，单位有效功的耗油量，be表示，单位g/kW·h发动机的主要性能指标有效转矩、有效功率、有效燃油消耗率随其运转工况（负荷、转速）变化而变化的关系称为发动机特性。用曲线来表示这些关系，称为发动机的特性曲线。速度特性指发动机的性能指标随转速变化的规律。节气门开到最大时得到的关系曲线，为发

11、动机外特性；其它开度下，为部分特性。发动机编号规则：内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。第三章，曲柄连杆机构曲柄连杆机构的功用是将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再经连杆转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。其主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。 机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸盖罩、气缸垫等组成。机体组构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础 。机体组的结构形式受发动机冷却方式的影响。水冷发动机有水套，让冷却液在气缸体与气缸盖的水套中循环进行冷却；风冷发动机有散热片，利用流动于气缸体与气缸

12、盖外表面散热片之间的空气进行冷却。水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体曲轴箱，简称为气缸体或机体。气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 风冷发动机几乎无一例外地将气缸体与曲轴箱分别铸制，而且为便于散热，每个气缸的缸体均单独铸出。 现代汽车基本上都采用多缸发动机，其气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点，对机体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置。气缸的排列形式有直列式，V型和对置式三种。 (1) 直列式 ：各个气缸排成一列，垂直布置（少数倾斜）。结构简单，加工容易，但发动机

13、长度和高度较大，多用于六缸以下发动机。 (2) V型 ：两列气缸的夹角180°，缩短了机体长度和高度，加大了发动机宽度，增加了刚度，但形状较复杂，加工困难，一般用于8缸以上的发动机。 (3) 对置式：左右两列气缸在同一水平面上，它的特点是高度小，重心低，总体布置方便，有利于风冷。 曲轴箱的结构型式直接影响到机体的强度和刚度，通常分为平底式、龙门式和隧道式三种类形。(1) 平底式：主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上，优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，加工方便；缺点是刚度和强度较差。 (2) 龙门式：主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面，优点是弯曲刚度和扭转刚度都好，能承受较大的机械负荷；

14、缺点是工艺性较差，加工较困难。 (3) 隧道式：主轴承座孔不分开，采用滚动轴承，主要优点是主轴承孔的同轴度好，刚度和强度大，缺点是曲轴拆装不方便。气缸套分为干式和湿式两种。 干气缸套的外壁不直接与冷却水接触，壁较薄，一般为13mm。优点是机体刚度大，加工简单，缺点是传热较差，温度分布不均匀，易局部变形。 湿气缸套的外壁直接与冷却水接触，壁较厚，一般为58mm。它散热良好，冷却均匀，铸造方便，但机体刚度差，易漏水。气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室，一般采用灰铸铁或铝合金铸成 ，分为整体式、分块式和单体式。水冷发动机的气缸盖上有水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和进排气门座、

15、火花塞孔或喷油器孔。汽油机燃烧室由活塞顶部、气缸壁和气缸盖低部构成，其形状主要取决于气缸盖下方的凹陷空间，基本要求是结构紧凑、面容比小，进气阻力小，能产生进气涡流。常见的形式有，楔形、浴盆形、半球形 、多球形 、篷形。 油底壳来贮存机油，封闭气缸体下部，一般用薄钢板冲压而成。壳内装有挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。底部装有磁性放油螺塞，以吸附润滑油中的金属屑，在与机体的接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。 活塞连杆组由活塞、 活塞环、活塞销、连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦等组成。 活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 活塞在高温、高压

16、、高速、润滑不良的条件下工作，一般都采用高强度铝合金，质量小，导热性好，但热膨胀系数大。发动机工作时，活塞在侧向力和气体力的作用下发生机械变形，受热膨胀时则发生热变形。这两种变形的结果都会使裙部的形状和尺寸发生变化。变形规律裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。结构措施活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向 活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形。为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙部开横向的隔热槽，为了补偿裙部受热后的变形量，裙部开有纵向的膨

17、胀槽。活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分 ，装于活塞头部环槽中，自由状态下外径尺寸比气缸内径大，在张力作用下与气缸壁紧密接触。材料为优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁或钢带。气环的功用是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走。气环的断面形状多种多样，其中矩形环结构简单，传热面积大，制造方便，应用最广。但是矩形环随活塞往复运动时，会把气缸壁面上的机油不断送入气缸中。这种现象称为“气环的泵油作用”。油环起布油和刮油的作用，下行时刮除气缸壁上多余的机油，上行时在气缸壁上铺涂一层均匀的油膜。这样既可以防止机油窜入气缸燃烧掉，又可以减少活塞、活塞

18、环与气缸壁的摩擦阻力，此外油环还能起到封气的辅助作用。油环有槽孔式、槽孔撑簧式和钢带组合式三种类型。 活塞销是用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体，用来连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆或相反，承受周期性冲击载荷。 活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种，即全浮式和半浮式 。全浮式的特点是在发动机正常工作温度下，活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能自由转动。半浮式的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接，活塞销只能在两端销座内作自由摆动，而和连杆小头没有相对运动 连杆的功用是连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。连杆承受

19、压缩、拉伸、弯曲等交变载荷，一般用优质中碳钢或中碳合金钢锻制。 连杆由小头，杆身和大头（包括连杆盖）三个部分构成 。连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。连杆杆身常做成“工”字形断面，抗弯强度好，重量轻。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，有整体式和分开式两种，一般都采用分开式。曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、皮带轮、正时齿轮（或链轮）、起动爪、滑动轴承等组成，部分还装有曲轴扭转减振器。 曲轴的功用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出，同时驱动配气机构及其它附属装置。曲轴承受强大的冲击载荷高速运转，大多采用优质中碳钢或中碳合金碳钢，也有的采用球墨铸铁，分为整体式和组合式。 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈

20、、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个连杆轴颈、左右二个曲柄臂和二个主轴颈组成一个单元曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数（直列式发动机）；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。 曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者，称为全支承曲轴；曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等者称为非全支承曲轴。前者的强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，后者缩短了曲轴的总长度。飞轮的主要功用

21、是用来贮存作功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。飞轮外缘压有的齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用。 扭转减振器的功用是消减曲轴的扭转振动，减小正时齿轮的磨损，避免共振扭断曲轴。扭转减振器安装在曲轴前端，其工作原理是使扭转振动的能量消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。在曲轴的曲柄臂上设置的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力矩，而往复惯性力及其力矩的平衡则需采用专门的平衡机构。第四章 配气机构 配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要，准时地开闭进、排气门，向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。目前广泛采用气门

22、顶置式配气机构，气门侧置式配气机构已被淘汰。气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组零件的组成则与气门位置、凸轮轴位置和气门驱动形式等因素有关气门用于控制进、排气通道的开闭，呈菌形，由气门头部、气门杆两部分组成，前者用来封闭气道，后者用于运动导向。气门承受高温、高压和冲击载荷，润滑困难。进气门采用中碳合金钢（铬钢，铬钼钢，镍铬钢等），排气门采用耐热合金钢（硅铬钢，硅铬钼钢，硅铬锰钢等） 。气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45°，少数进气门30°，气门头边缘应保持一定厚度，一般为13 mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨

23、。 凹顶头部与杆部过渡部分流线形好，进气阻力小，质量轻，用于进气门。凸顶用于排气门，强度大，排气阻力小，但吸热面积大，质量大，加工复杂。气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的温度很高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。气门座可以在缸盖上直接镗出，也可以采用镶嵌式结构。铝气缸盖和大多数铸铁气缸盖均镶嵌由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢制成的气门座圈。一般气门锥角比气门座或气门座圈锥角小0.5°1°，其作用是使二者不以锥面的全宽接触，这样可以增加密封锥面的接触压力，加速磨合，并能切断和挤出二者之间的任何积垢或积炭，保持锥面良好的密封性。气门导管的功用是对气门的运动导向，

24、使气门与气门座能正确贴合，并将气门杆接受的热量传给气缸盖。一般用灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑，气门油封控制进入气门导管孔内的机油。 气门弹簧用于使气门回位，保证气门关闭时气门与气门座之间的密封，开启时气门不因运动产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为螺旋弹簧，一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上。当气门弹簧的工作频率与其自然振动频率相等或成某一倍数时，将会发生共振，造成气门反跳、落座冲击，并可使弹簧折断。（用双气门弹簧）气门传动组用于传递曲轴凸轮轴气门之间的运动 ，主要机件有凸轮轴及其驱动装置、挺柱、推杆、摇臂及摇臂轴等，具体形式与数量

25、取决于凸轮轴位置和气门驱动形式。凸轮轴的功用是控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。 凸轮的形状影响气门的开闭时间及升程，凸轮的排列（轴向分布及相互角位置）影响气门的工作顺序和开闭时刻。凸轮轴承受周期性的冲击载荷，多用优质碳钢或合金钢锻制。凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈等组成。对于下置式凸轮轴的汽油机还具有用以驱动机油泵、分电器的螺旋齿轮和驱动汽油泵的偏心轮。气门间隙是指气门完全关闭时，气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙，由发动机制造厂根据试验确定。如果间隙过小，发动机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧坏。 如果气门间隙过大，则使传动

26、零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，并加速磨损。同时，也会使气门开启的持续时间减少，气缸的充气以及排气情况变坏。 配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示，称为配气相位图。 发动机实际工作时，进、排气门都要提前打开，延迟关闭，把进气门提前打开的角度叫进气提前角，进气门延迟关闭的角度叫进气迟后角。同样，把排气门提前打开的角度叫排气提前角，排气门延迟关闭的角度叫排气迟后角。第五章 汽油机供给系统汽油机供给系统的作用是根据发动机不同工况的要求，将汽油和空气配制成一定数量和浓度的可燃混合气送入气缸，或直接在气缸内配制，并将废气处理后排入大气。传统汽油机采用化

27、油器式供给系统，现代汽油机则采用电控汽油喷射系统。汽油机使用的燃料是汽油，汽油按辛烷值不同分为几个牌号，目前市场上常见的是90号、93号和97号，标号越高，抗爆性越好，主要根据发动机压缩比选用。压缩比 7.08.0， 90号； 压缩比 8.09.6， 93号；压缩比 9.610.5，97号。汽油和空气形成可燃混合气的过程叫做汽化，完成汽化任务的设备叫做化油器。简单化油器由针阀、浮子、浮子室、量孔、喷管、喉管和节气门等组成，安装在空气滤清器与气缸之间。过量空气系数： 燃烧1kg燃油实际供给的空气量与理论上完全燃烧所需空气量之比称为过量空气系数，记作a。a=1，理论混合气；a >1，稀混合气

28、；a <1，浓混合气。空燃比： 可燃混合气中空气质量与燃油质量之比称为空燃比，记作。理论上1kg汽油需14.8kg空气才能完全燃烧。=14. 8，理论混合气；>14.8，稀混合气；<14.8，浓混合气。（1）冷起动（50100r/min） a =0.20.6（2）怠速（节气门接近关闭） a =0.60.8（3）小负荷 （节气门开度在25%以内） a =0.70.9（4）中等负荷 （节气门开度在2585%以内） a =1.051.15（5）大负荷和全负荷（节气门接近或达到全开） a =0.850.95现代化油器在简单化油器的基础上增加一系列自动调配混合气成分的装置。主供油系统

29、怠速系统 加浓系统 加速系统 起动系统 汽油滤清器的作用是滤去汽油中的水分、杂质和胶质。一般采用过滤式，滤蕊有纸质、多孔陶瓷等。汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，并以一定压力将汽油送至化油器浮子室中，常用的是机械驱动膜片式汽油泵，由凸轮轴上的偏心轮驱动。排气消声器的功用是消减排气噪声。消声原理：消耗能量，消除波动。消声方法：阻力（改变流动方向，收缩扩张断面），声波相互干涉，吸音材料（玻璃纤维），冷却。膨胀，反射，碰壁，压力降低，振动减轻。汽油喷射系统利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气缸或进气管道内。其优点是：充气性能好，混合气分配均匀，调整浓度方便，排放性能好，系统布置复杂，成本高。 电控汽

30、油喷射系统，由空气供给系统（简称进气系统）、燃油供给系统（简称供油系统）、电子控制系统等三部份组成。空气供给系统的主要任务是为燃油在气缸内燃烧提供必要的空气，并测量出进入气缸的空气量。根据发动机怠速转速的控制方式，供给空气的进气道分为有旁通空气道和无旁通空气道两种。由于进气过程具有间歇性和周期性，致使进气歧管内产生一定幅度的压力波。此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射。如果利用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统，并使其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量。这种

31、效应称作进气波动效应。燃油压力调节器的作用是使系统油压（即燃油分配管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，保证喷油器喷出的燃油量惟一地取决于喷油器的开启时间，避免发动机工况变化的影响 喷油器实质上是一个电磁阀，当ECU发出指令后，电磁线圈通电使针阀打开，把准确计量的汽油喷入进气门前方。喷油器中的针阀打开的时间（即喷油量）由ECU发出的电脉冲宽度控制。发动机电子控制系统由传感器、电子控制器（电控单元，ECU ）和执行器（执行元件）三部分组成。通过对这些控制部件进行不同的组合，可组成不同的控制子系统。控制系统的主要功用是采集发动机的工况信号，据此计算确定最佳喷油量、最佳喷油时刻以及最佳点火时刻等，从

32、而提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性能。 传感器是感知信息的部件，负责向ECU提供发动机和汽车运行状况。 ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号，根据发动机工作的要求进行控制决策运算，并输出相应的控制信号。 执行器是控制系统的执行机构，负责接受ECU的控制指令，完成具体的控制动作。汽车在使用过程中，会产生的损害人体健康和自然环境的现象，一般称之为汽车公害，主要包括三个方面：排气对大气的污染，噪声对环境的危害，电气设备对无线电广播和电视等的电波干扰。其中汽车向大气中排出的有害成分（排污），对人类造成的危害最大。汽车排污的主要来源有：1、排气 排气管排出的燃烧产物，主要污染物有：一氧化碳

33、CO，碳氢化合物HC（占总量的55%），氮氧化合物NOX（NO，NO2等的总称）。其它污染物有，二氧化硫SO2，铅化合物，碳烟等。2、窜气 活塞、活塞环、气缸壁无论多精密、多新，都不能维持绝对的密封，致使部分燃烧气体窜入曲轴箱，再经通气管排出。主要成分是HC，25%。3、蒸发 从油箱、化油器、油泵接头等处蒸发出的汽油蒸汽。主要成分是HC，20%。催化转换器是利用催化剂的作用将排气中的有害成分转换为对人体无害气体的一种排气净化装置，也称为催化净化转换器。催化转换器分为氧化催化转换器和三元催化转换器，前者只将排气中的CO和HC氧化为CO和HO，后者可同时减少CO、HC和NOx的排放。 发动机停机时

34、，油箱和浮子室内的汽油蒸气会逸入大气，对环境造成污染。汽油蒸发控制系统的功用是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。第六章 柴油机供给系统柴油机供给系统由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成，主要功用是定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室，与适当运动的空气迅速混合燃烧，最后使废气无害排入大气。高压燃油的产生与配送由喷油泵负责，按结构分为柱塞式喷油泵、分配式喷油泵，并形成不同特点的燃油供给系统在石油蒸馏过程中，温度在200350之间的馏分为柴油。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车柴油机均为高速柴油机，所以使用轻柴油

35、。 轻柴油按其质量分为优等品、一等品和合格品3个等级，每个等级又按柴油的凝点分为10、0、10、20、35和50等6种牌号。其凝点分别不高于10，0，-10,-20,-35 ,-50，牌号越高凝点越低。选用时，号数应比实际气温低510。 0号:全国49月，长江以南冬季；10号:长城以南冬季；20号:长城以北冬季，长城以南黄河以北严冬；30号:东北、西北部分地区严冬。 由于柴油的蒸发性和流动性较差，可燃混合气只能通过高压喷射在燃烧室内部形成，即在接近压缩行程终点时，通过喷油器把柴油喷入气缸内，使油滴在炽热的空气中受热、蒸发、扩散，并与空气混合形成可燃混合气，最终自行发火燃烧。 与汽油机相比，柴油

36、机混合气形成的时间极短，只占1535°曲轴转角。燃烧室各处的混合气成分很不均匀，且随时间而变化。为了改善柴油机混合气的形成与燃烧，必须采用特殊的燃烧室结构，并使其与柴油喷雾束有良好的配合，常见的直喷式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。直喷式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部包围而成，大部分容积集中于活塞顶部的凹坑内。根据活塞顶部下凹形状，分为型燃烧室、球型燃烧室等。 型燃烧室常采用螺旋或切向进气道，组织绕气缸轴线转动的中等强度的进气流。依靠小孔径多孔喷油器，达到1722MPa的喷油压力，柴油雾束与“”形断面相吻合，绝大部分油粒均匀地分布在燃烧室空间，吸收高温空气的热量而蒸发燃烧，少数油粒被空

37、气涡流甩到燃烧室壁面上形成油膜。其特点是结构紧凑，散热面积小，热效率高，起动性能好。由于备燃期内形成混合气较多，工作较粗暴。喷油压力高，配合偶件精度要求高，多孔喷油器孔径小易堵塞。 球型燃烧室的断面呈球形，利用螺旋进气道，组织强烈的进气涡流。单孔或双孔喷油器，沿切线方向喷入燃烧室，大部分油粒顺着气流粘附于燃烧室壁，形成均匀的油膜，随着燃烧的进行逐层蒸发，与不断流过的涡流空气混合燃烧，直至油膜全部烧掉。混合气的形成主要靠油膜逐层蒸发，这种燃烧方式称油膜燃烧。 球型燃烧室的特点是：边蒸发边燃烧，工作柔和；随燃烧进行，温度越来越高，蒸发越来越快，保证了较高的动力性和经济性；起动困难。为使喷柱不分散，

38、需一定的能量，喷油压力为1719MPa。 分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸盖底面之间，称为主燃烧室，另一部分则在气缸盖中，称为副燃烧室，两者之间用通道相连。分隔式燃烧室又有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室之分。 涡流室燃烧室的涡流室由两部分构成，上部分直接在气缸盖中铸出，下部分由耐热钢单独制成，镶嵌在气缸盖中。涡流室容积较大，占燃烧室总容积的5080%，用切向与主燃烧室相通。通道截面为活塞面积的11.5%，进入涡流室的最大空气流速为100200m/s。 原理：压缩空气在副燃烧室中形成强烈的有规则的涡流，燃油与空气在其作用下迅速混合，于通道附近自燃发火，大部分燃油在涡流室内燃烧，剩余部

39、分在作功行程初期，受高压燃气的作用，喷入主燃烧室与空气进行二次混合与燃烧。 特点：混合气的形成主要靠强烈的空气运动，对喷油系统的要求不高，喷油压力为1214MPa。主燃烧室气压上升较缓和，工作柔和。二次混合燃烧，空气利用好，过量空气系数小，排气污染少。散热面积大，节流损失大，起动较困难，需提高压缩比、增设起动电热塞。 预燃室燃烧室的预燃室一般用耐热钢单独制成，镶嵌在气缸盖中。预燃室容积较小，占燃烧室总容积的2545%，用多个孔道与主燃烧室相通。通道截面为活塞面积的0.30.6%，进入预燃室的最大空气流速为230320m/s。 原理：压缩空气在副燃烧室中形成强烈的不规则的紊流，使燃油与空气得到初

40、步混合，小部分燃油自燃后，将大部分燃油和燃气一起喷入主燃烧室，由于窄小孔道的节流作用，在主燃烧室中产生涡流和骚动，促使燃油进一步雾化、蒸发、扩散、混合、燃烧。 特点：基本同涡流室燃烧室，但由于窄小孔道的节流作用使气体能量损失较多，主燃烧室气压上升更为缓和，燃烧也较为缓慢。 喷油器是柴油机燃油供给系中实现燃油喷射的重要部件，其功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。喷油器应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。一般说来，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束时不发生滴漏现象。 汽车柴油机广泛采用闭式喷油器，主要由喷油器

41、体、调压装置及喷油嘴等部分组成。喷油嘴是由针阀和针阀体组成的一对精密偶件，其配合间隙仅为0.0020.004mm。根据喷油嘴结构形式的不同，闭式喷油器又可分为孔式喷油器和轴针式喷油器两种，分别用于不同类型的燃烧室。 轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已。在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷柱是空心的。 轴针可以制成圆柱形或截锥形。圆柱形轴针其喷柱的喷雾锥角较小，而截锥形轴针其喷注的喷雾锥角较大。因此，轴针制成不同形状，可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的

42、需要。孔径直径一般为13mm，易于加工，有自洁作用，不易积碳。喷油压力较低，约1214MPa，用于对喷雾质量要求不高的分隔式燃烧室。 第四节 柱塞式喷油泵燃油系统 柱塞式喷油泵燃油系统由柴油箱、油管、滤清器、输油泵、喷油泵、喷油器、供油提前角自动调节器、调速器等组成。油路分为低压、高压和回流三部分。低压油路： 从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.150.3MPa。高压油路：从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。 喷油泵的功用是按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律，定时定量地向喷油器输送高压燃油。喷油泵种类很多，主要有柱塞式喷油泵、转子分配式喷油泵和泵喷油器等。柱塞式喷油泵结构简单

43、，性能良好，工作可靠，在汽车柴油机上得到广泛的应用。 柱塞式喷油泵由泵油机构、供油量调节机构、驱动机构和喷油泵体四大部分组成。为降低制造和维修成本，我国将柱塞泵分A型泵、B型泵、P型泵等系列，同一系列的柱塞行程、泵缸中心距、结构形式基本相同，但柱塞直径不同，以满足对不同供油量的要求。 泵油机构包括柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、上下柱塞弹簧座和、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧和出油阀紧座等零件。柱塞和柱塞套构成喷油泵中最精密的偶件，称作柱塞偶件，用优质合金钢制造，经过精细加工和配对研磨，配合间隙在0.00150.0025mm。间隙过大，容易漏油，导致油压下降；间隙过小，对偶件润滑不利，且容易卡死。柱塞偶

44、件在使用中不能互换。 喷油泵工作时，柱塞作上、下往复运动，通过三个阶段完成泵油任务。进油过程：柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室。供油过程：柱塞向上运动，一部分燃油经油孔流出，当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，泵油室内的油压迅速升高。回油过程：当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降。 油量调节机构的功用是根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。常见的有齿杆式油量调节机构和拨叉拉杆式油量调节机构，可由驾驶员

45、直接操纵，也能由调速器自动控制。 喷油泵的驱动机构包括凸轮轴和挺柱组件。凸轮轴的前、后端通过滚动轴承支承在喷油泵体上。凸轮轴上凸轮的数目与喷油泵的柱塞偶件数相同，各凸轮间的夹角与配套柴油机的气缸数有关，并与气缸工作顺序相适应。凸轮轴一般由曲轴定时齿轮驱动，四冲程柴油机喷油泵凸轮轴的转速是曲轴转速的一半，以实现在凸轮轴一转之内向各气缸供油一次。挺柱体部件安装在喷油泵体上的挺柱孔内。 泵体是喷油泵的基础零件，泵油机构、供油量调节机构和驱动机构等都安装在喷油泵体上，它在工作中承受较大的作用力。A型喷油泵的泵体为整体式，由铝合金硬模铸造而成。其结构紧凑、体积小、质量轻。泵体侧面开有窗口，底部用盖板封闭

46、，侧盖和底盖均用螺栓固定，使喷油泵的拆装、调整和维修极为方便。 每一个喷油器对应供油单元习惯上将称之为分泵，它实际上是带有一幅柱塞偶件的泵油机构，分泵的数目与发动机的缸数相等。每个气缸都有一个分泵，各缸分泵的结构尺寸完全一样。 喷油泵每个工作循环的供油量主要取决于调节拉杆的位置。此外，还受到发动机转速的影响。在调节拉杆位置不变时，随着发动机曲轴转速增大，柱塞有效行程略有增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。产生喷油泵速度特性的原因：柱塞运动速度增加时，由于柱塞套筒上的进、回油孔的节流作用，产生早喷晚停。且节流作用随着转速的升高而增加，“

47、早喷”和“晚停”的程度也随着增大。柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄露量减少。 调速器是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。调速器按其工作原理的不同，可分为机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器，其结构简单，工作可靠，性能良好。按调速器起作用的转速范围不同又可分为：两速调速器，全速调速器，定速调速器，综合调速器。1、两极式调速器 适用于一般条件下使用的汽车柴油机，它只能自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间转速范围内则由驾驶员控制，也称为两速调速器。2、全

48、程式调速器 不但能保持柴油机最低稳定转速和限制最大转速，并能根据负荷的大小保持和调节任一选定的转速的调速器。多用于工况多变和突变的柴油机，如矿用车、越野车、自卸车等。车用柴油机一般便用机械离心式调速器，由离心元件（飞块）、调速弹簧（压簧、拉簧、扭簧）、传动定位和调整机构（杆式、板式和杠杆之类）三大部分组成。 起动：将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上。在此过程中，调速手柄带动摇杆，摇杆带动滑块，使调速杠杆以其下端的铰接点为支点向右摆动，并推动喷油泵供油量调节齿杆克服供油量限制弹性挡块的阻力，向右移到起动油量的位置。起动油量多于全负荷油量，旨在加浓混合气，以利柴油机低温起动。 喷油提前角是指用曲

49、轴转角表示的喷油提前时间。过大，喷油时缸内温度低，混合气形成条件差，备燃期较长，工件粗暴；过小，燃烧过程延后过多，所能达到的最高压力较低，热量损失大，功率下降。同一发动机，转速越高，供油量越大，能获得最大功率、最小燃油消耗率的最佳喷油提前角越大。 联轴节用于补偿喷油泵安装时凸轮轴和驱动轴的同轴度偏差，并用小量的角位移调节供油提前角。联轴节主动凸缘盘、从动传力钢片上有弧形槽，调节各缸的喷油时刻，即初始供油提前角，范围较大，约30°。 输油泵的功用是保证有足够数量的柴油自柴油箱输送到喷油泵，并维持一定的供油压力以克服管路及柴油滤清器阻力，使柴油在低压管路中循环。输油泵的输油量一般为柴油机

50、全负荷需要量的34倍。输油泵有膜片式、滑片式、活塞式及齿轮式等多种形式，与柱塞式喷油泵配套使用的是活塞式输油泵，安装在喷油泵体上，由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。 为了除去柴油中的水分，部分柴油机在柴油箱和输油泵之间装设油水分离器。柴油中的水分在分离器内从柴油中分离出来并沉积在壳体的底部。浮子随着积水的增多而上浮。当浮子到达规定的放水水位时，液面传感器将电路接通，仪表板上的报警灯发出放水信号。手压膜片泵供放水和排气时使用。 分配式喷油泵燃油系统时，一级输油泵将柴油从燃油箱吸出，经油水分离器及燃油滤清器，将其送入二级输油泵，柴油在二级输油泵中加压后充入密闭的分配式喷油泵体内，再经分配式喷油泵增压计

51、量后进入喷油器。 分配式喷油泵简称分配泵，有转子式和单柱塞式两大类，前者为径向压缩式，后者为轴向压缩式。与柱塞式喷油泵相比，分配泵结构简单，零件少，体积小，质量轻，使用中故障少，容易维修。 VE型分配泵由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头和电磁式断油阀等部分组成。此外，机械式调速器和液压式喷油提前器也安装在分配泵体内。它由波许公司在80年代初开发，属于轴向压缩式分配泵，又称VE泵。 柱塞弹簧将分配柱塞压紧在平面凸轮盘上，并使平面凸轮盘压紧滚轮。当驱动轴旋转时，平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，而且在滚轮、平面凸轮和柱塞弹簧的共同作用下，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动，使柴油增压。

52、分配柱塞的中心加工有中心油孔，外侧有一个燃油分配槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的出油孔及分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。旋转运动进行柴油分配，平面凸轮盘每转一周，分配柱塞上的燃油分配槽依次与各缸分配油道接通一次，即向柴油机各缸喷油器供油一次。 增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸，以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。 增压有机械增压、涡轮增压和气波增压等三种基本类型。实现空气增压的装置称为增压器。各种增压类型所用的增压器分别称为机械增压器、涡轮增压器和气波增压器。

53、 机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。机械增压能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好。另外，机械增压器与发动机容易匹配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。 涡轮增压器由涡轮机和压气机构成。将发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气所包含的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。涡轮增压也称排气涡轮增压，涡轮增压器与发动机没有机械的联系。 气波增压器中有一个特殊形状的转子，由发动机曲轴带轮经传动带驱动。在转子中发动机排出

54、的废气直接与空气接触，利用排气压力波使空气受到压缩，以提高进气压力。气波增压器结构简单，加工方便，工作温度不高，不需要耐热材料，也无需冷却。与涡轮增压相比，其低速转矩特性好，但是体积大，噪声高，安装位置受到一定的限制。 涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。直列式发动机一般采用单涡轮增压系统，V型发动机一般采用双涡轮增压系统。涡轮增压系统除涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置等。 旁通阀用于调节增压压力。排气旁通阀控制膜盒中的膜片将膜盒分为上、下两个室，上室为空气室经连通管与压气机出口相通，下室为膜片弹簧室，膜片弹簧作用在膜片上，膜片通过连动杆与排气旁通阀

55、连接。 当压气机增压压力低于限定值时，膜片在膜片弹簧的作用下上移，带动连动杆将排气旁通阀关闭；当增压压力超过限定值时，增压压力克服膜片弹簧力，推动膜片下移，并带动连动杆将排气旁通阀打开，使部分排气不经过涡轮机直接排放到大气中，从而达到控制增压压力及涡轮机转速的目的。 第七章 冷却系统 冷却系统的主要作用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系统按照冷却介质的不同分为水冷式和风冷式。水冷式以冷却液作为冷却介质，把受热零件的热量先传给冷却液，再散入大气。风冷式以空气作为冷却介质，把受热零件的热量直接散入大气。目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系统。 冷却系统

56、既要防止发动机过热，也要防止发动机过冷。水冷式发动机正常工作时，冷却水的温度应在8090之间。此时，气缸壁温度不超过200300，气缸盖、活塞顶部的温度不超过300400，润滑油的温度在7090。 汽车发动机采用强制循环水冷系统，由散热器、风扇、水泵、水套、分水管和节温器等组成。利用水泵强制冷却液循环流动，使其从气缸壁吸收热量，向上流入气缸盖，继而进入散热器，被空气冷却后重新泵入水套。通过调节气流和水流能控制冷却强度。 冷却水在冷却系统内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。 大多数汽车装有暖风系统。暖风机是一个热交换器，也可称作第二散热器。在装有暖风机的水冷系统中，热的冷却液从气缸盖或机体水套经暖风机进水软管流入暖风机芯，然后经暖风机出水软管流回水泵。吹过暖风机芯的空气被冷却液加热之后，一部分送到挡风玻璃除霜器，一部分送入驾驶室或车厢。 散热器又称为水箱，由进水室、出水室、散热器芯、散热器盖等组成。其功用是增大散热面积，加速冷却液的冷却。根据冷却液在散热器芯中的流动方向，散热器分为纵流式和横流式两种。轿车多用横流式，以降低发