汽车构造多媒体教学课件

1、汽汽 车车 构构 造造交通运输教研室交通运输教研室目目 录录 第一章第一章 发动机工作原理及总体构造发动机工作原理及总体构造 第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 第三章第三章 配气机构配气机构 第四章第四章 汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统 第五章第五章 柴油机燃料供给系统柴油机燃料供给系统 第七章第七章 发动机冷却系统发动机冷却系统 第八章第八章 发动机润滑系统发动机润滑系统第十章第十章 汽车传动系统汽车传动系统第十一章第十一章 汽车行驶系统汽车行驶系统第十二章第十二章 汽车转向系统汽车转向系统第十三章第十三章 汽车制动系统汽车制动系统汽车的分类商用车商用车货车（最大总质量）货车（最

2、大总质量）汽汽 车车客车（长度）客车（长度）乘用车（排量）乘用车（排量）汽车总体构造汽车总体构造底底 盘：四大系统盘：四大系统电气设备电气设备汽汽 车车车车 身身发动机：两大机构、五大系统发动机：两大机构、五大系统第一章发动机工作原理及总体构造第一章发动机工作原理及总体构造n发动机的分类发动机的分类n发动机的基本结构发动机的基本结构基本术语基本术语发动机的工作原理（重点四冲程）发动机的工作原理（重点四冲程） 发动机的总体构造发动机的总体构造内内 容容第一节 概述一、发动机的分类一、发动机的分类1、按所用燃料分类汽油机汽油机柴油机柴油机气体燃料机气体燃料机2、按完成一个工作循环所需行程数、按完成

3、一个工作循环所需行程数四行程发动机四行程发动机二行程发动机二行程发动机3、按冷却方式不同、按冷却方式不同水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机4、按气缸数及排列方式、按气缸数及排列方式单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机单列式单列式型型对置式对置式型型对置式对置式直列式直列式5 5、按活塞运动方式、按活塞运动方式往复活塞式往复活塞式转子发动机转子发动机丰田皇冠往复式发动机马自达RX8转子发动机转子发动机尺寸较小，重量较转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低；轻，而且振动和噪声较低；油耗高，污染重，磨损严重，油耗高，污染重，磨损严重，零部件寿命短。零部件寿命短。6 6、按进气方式

4、、按进气方式二、基本结构二、基本结构气缸气缸三、基本术语三、基本术语 工作循环工作循环：包括进气、压缩、作功和排气等过程的周：包括进气、压缩、作功和排气等过程的周而复始的循环。发动机完成进气、压缩、作功和排气而复始的循环。发动机完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫做一个工作循环。四个过程叫做一个工作循环。 上止点上止点：活塞顶面离曲轴中心最远处，即活塞最高位：活塞顶面离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。置，称为上止点。 下止点下止点：活塞顶面离曲轴中心最近处，即活塞最低位：活塞顶面离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。置，称为下止点。 活塞行程活塞行程（S）：活塞运行上、下两

5、个止点间的距离。）：活塞运行上、下两个止点间的距离。 曲柄半径（曲柄半径（R）：从曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心）：从曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线的垂直距离。线的垂直距离。RS2 气缸工作容积气缸工作容积（）：活塞从上止点到下止点所扫过（）：活塞从上止点到下止点所扫过的容积，称为气缸工作容积或气缸排量。的容积，称为气缸工作容积或气缸排量。 发动机排量发动机排量（）：多缸发动机各气缸工作容积的总（）：多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。即和，称为发动机排量。即 燃烧室容积燃烧室容积（）：活塞在上止点时，活塞顶部以上（）：活塞在上止点时，活塞顶部以上的容积。的容积。 气缸总容积气缸

6、总容积（）：活塞在下止点时，活塞顶部以上（）：活塞在下止点时，活塞顶部以上的容积。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即的容积。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即 压缩比压缩比（）：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即（）：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即LVSiDVL62104cVaVSaVVcVCscaVVVV1sVsV第二节发动机的工作原理第二节发动机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理 四冲程汽油机的工作循环包括进气、压四冲程汽油机的工作循环包括进气、压缩、作功和排气四个行程。缩、作功和排气四个行程。1、进气冲程进气冲程活塞：从上止点移动到下止点活塞：从上止点

7、移动到下止点气门：进气门打开，排气门关闭气门：进气门打开，排气门关闭曲轴：旋转从曲轴：旋转从 0o180o 在活塞移动过程中，气缸容在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气体压力逐渐降低，积逐渐增大，气体压力逐渐降低，气缸内形成一定的真空度。空燃气缸内形成一定的真空度。空燃混合气通过进气门被吸入气缸。混合气通过进气门被吸入气缸。2、压缩冲程压缩冲程(压缩比一般为压缩比一般为710）活塞：从下止点移动到上止点活塞：从下止点移动到上止点气门：进气门关闭，排气门关闭气门：进气门关闭，排气门关闭曲轴：旋转从曲轴：旋转从180o360o 随着活塞移动，气缸容积不断随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混

8、合气被压缩，其减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。可燃混合气压力和温度同时升高。可燃混合气被压缩到燃烧室中。被压缩到燃烧室中。3、作功冲程（燃烧行程）作功冲程（燃烧行程）活塞：从上止点移动到下止点活塞：从上止点移动到下止点气门：进气门关闭，排气门关闭气门：进气门关闭，排气门关闭曲轴：旋转从曲轴：旋转从360o540o 压缩行程结束时，火花塞压缩行程结束时，火花塞点燃可燃混合气，同时放出大点燃可燃混合气，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高，剧膨胀，压力和温度迅速升高，高温高压的燃气推动活塞向下高温高压的燃气推动活塞向下移动，并推

9、动曲轴旋转对外输移动，并推动曲轴旋转对外输出机械能，随着活塞下移，气出机械能，随着活塞下移，气缸容积增加，气体压力和温度缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降。逐渐下降。4、排气冲程排气冲程活塞：从下止点移动到上止点活塞：从下止点移动到上止点气门：进气门关闭，排气门开启气门：进气门关闭，排气门开启曲轴：旋转从曲轴：旋转从540o720o 排气门开启时，燃烧后的废排气门开启时，燃烧后的废气一方面在气缸气一方面在气缸内外压差内外压差作用下向作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的缸外排出，另一方面通过活塞的排排挤作用挤作用向缸外排气。由于排气系统向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点的气体压力的阻力

10、作用，排气终点的气体压力稍高于大气压力。活塞运动到上止稍高于大气压力。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气无法排出，这部分废气叫残余废气。废气。 四冲程汽油机经过进四冲程汽油机经过进气、压缩、作功、排气、压缩、作功、排气四个行程，完成气四个行程，完成一一个工作循环个工作循环。活塞在。活塞在上、下止点间往复移上、下止点间往复移动了四个行程，曲轴动了四个行程，曲轴旋转了旋转了2 2圈圈。二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理1、进气冲程、进气冲程 进入气缸的是纯空气。进入气缸的是纯空气。2、压缩冲程、压缩冲程 因

11、为压缩比高于汽油因为压缩比高于汽油机机(一般为一般为1622), 所所以压缩行程终了时气体以压缩行程终了时气体压力、温度较高。压力、温度较高。3、作功冲程、作功冲程 压缩过程快要结束时，压缩过程快要结束时，喷油器向气缸内喷入柴喷油器向气缸内喷入柴油。油。当油与空气混合后当油与空气混合后在高压下达到其在高压下达到其自燃点自燃点就开始着火燃烧就开始着火燃烧。4、排气冲程、排气冲程思考思考四冲程汽油机和柴四冲程汽油机和柴油机的工作循环有油机的工作循环有什么相同之处呢？什么相同之处呢？共同特点：共同特点：每个工作循环包含四个行程，曲轴转每个工作循环包含四个行程，曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。两周，每

12、一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。思考思考四冲程汽油机和柴四冲程汽油机和柴油机的工作循环有油机的工作循环有什么不同呢？什么不同呢？不同点不同点 汽油机汽油机柴油机柴油机汽油与空气缸外混合，进汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气入可燃混合气进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气电火花点燃电火花点燃高温高压气体使柴油自高温高压气体使柴油自燃（压燃）燃（压燃）有点火系有点火系无点火系无点火系第三节发动机的总体构造第三节发动机的总体构造两大机构和五大系统两大机构和五大系统（柴油机是四大系统）（柴油机是四大系统）1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构2.配气机构配气机构3.燃油供给系统燃油

13、供给系统4.润滑系统润滑系统5.冷却系统冷却系统6.点火系统点火系统7.起动系统起动系统1、曲柄连杆机构、曲柄连杆机构： 将活塞顶的燃气压将活塞顶的燃气压力转变为曲轴的转力转变为曲轴的转矩，输出机械能。矩，输出机械能。主要部件：主要部件： 活塞、连杆、曲轴、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。飞轮等。2. 配气机构配气机构: 定时开启和关闭定时开启和关闭进气门和排气门，进气门和排气门，实现换气过程。实现换气过程。主要部件：主要部件： 气门组、气门传气门组、气门传动组。动组。 3.燃油供给系统燃油供给系统 按照发动机要按照发动机要求，定时定量求，定时定量供给所需要的供给所需要的燃料燃料4.润滑系统润滑系统

14、 润滑、减摩、润滑、减摩、密封、防锈蚀、密封、防锈蚀、清洁、冷却清洁、冷却主要部件：主要部件： 润滑油道、润滑油道、机油泵、机油机油泵、机油滤清器和一些滤清器和一些阀门等阀门等 5.冷却系统冷却系统 将受热零件吸将受热零件吸收的部分热量收的部分热量及时散发出去，及时散发出去，保证发动机在保证发动机在最适宜的温度最适宜的温度状态下工作。状态下工作。主要部件：主要部件： 散热器、风扇、散热器、风扇、水泵等。水泵等。 6.点火系统点火系统 按规定的时按规定的时刻，准时点燃刻，准时点燃汽油机汽缸内汽油机汽缸内的可燃混合气的可燃混合气主要部件：主要部件： 蓄电池、发蓄电池、发电机、分电器、电机、分电器、

15、点火线圈和火点火线圈和火花塞等花塞等 7.起动系统起动系统起动发动机起动发动机 主要部件：主要部件： 蓄电池、起蓄电池、起动开关、起动开关、起动机等动机等第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构机体组机体组 活塞连杆组活塞连杆组曲轴飞轮组曲轴飞轮组概述概述 2.1 2.1 概概 述述 将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。轴的旋转运动而对外输出动力。 1 1、机体组、机体组 2 2、活塞连杆组、活塞连杆组 3 3、曲轴飞轮组、曲轴飞轮组一、曲柄

16、连杆机构的功用一、曲柄连杆机构的功用二、组成二、组成传递力和改变传递力和改变运动方式运动方式多缸发动机的曲柄连杆机构演示多缸发动机的曲柄连杆机构演示 2.2 2.2 机机 体体 组组机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳气缸体气缸体气缸盖罩气缸盖罩一、气缸体一、气缸体1 1、气缸体、气缸体: :水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称 为气缸体为气缸体曲轴箱曲轴箱1）气缸气缸体的工作条件及要求体的工作条件及要求 承受机械载荷、热载荷承受机械载荷、热载荷 需有足够的强度和刚度；需有足够的强度

17、和刚度； 耐磨损和腐蚀结构紧凑、质量轻耐磨损和腐蚀结构紧凑、质量轻2）气缸气缸体材料体材料高强度灰铸铁或铝合金高强度灰铸铁或铝合金3）气缸气缸体构造体构造与气缸排列形式、气缸结构形式和与气缸排列形式、气缸结构形式和曲轴箱结构形式有关。曲轴箱结构形式有关。油底壳安装油底壳安装平面和曲轴平面和曲轴旋转中心在旋转中心在同一高度同一高度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心气缸体上曲气缸体上曲轴的主轴承轴的主轴承孔为整体式孔为整体式（1 1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为2 2、气缸体分类、气缸体分类一般式龙门式隧道式名名 称称性性

18、 能能一般式一般式机体高度小、重量轻、结机体高度小、重量轻、结构紧凑，便于加工拆卸。构紧凑，便于加工拆卸。刚度和强度差。刚度和强度差。龙门式龙门式强度和刚度较好。工艺性强度和刚度较好。工艺性差、结构笨重、加工困难。差、结构笨重、加工困难。隧道式隧道式结构紧凑、刚度和强度好。结构紧凑、刚度和强度好。难加工、工艺性差、曲轴难加工、工艺性差、曲轴拆卸不方便。拆卸不方便。性能与应用比较性能与应用比较（2 2）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加结构简单、加工容易，但发工容易，但发动机长度和高动机长度和高度较大。度较大。缩短了机体的长度和高度，增加缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了

19、发动机重量；形了刚度，减轻了发动机重量；形状复杂，加工困难。状复杂，加工困难。高度小，总高度小，总体布置方便。体布置方便。保时捷和斯巴鲁奥迪A8 6缸V型（3 3）干式气缸套和湿式气缸套）干式气缸套和湿式气缸套名称名称特特 点点示意图示意图干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接与冷却水接与冷却水接触。壁厚触。壁厚1 13mm3mm。湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水接触。与冷却水接触。壁厚壁厚5 59mm9mm。强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良散热不良。散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易。容易。 强度强度和刚度不如干和刚度不如干

20、缸套，易漏水。缸套，易漏水。三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩功用：功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：材料：灰铸铁或合金铸铁，灰铸铁或合金铸铁，铝合金铝合金。 工作条件：工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。1 1、气缸盖、气缸盖气缸垫气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。的密封，防止漏气，漏水和漏油。气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞2 2、气缸盖罩和气缸

21、垫、气缸盖罩和气缸垫封闭和防尘封闭和防尘3 3、燃烧室、燃烧室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行程短、结构紧凑、火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、燃烧速率高、热损失小、热效率高热效率高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、散热结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长火焰传播距离长切诺基切诺基盆形盆形结构不够紧凑，工艺性结构不够紧凑，工艺性好、成本低、进排气效好、成本低、进排气效果不如半球形燃烧室果不如半球形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪三、油底壳三、油底壳1 1、概念：、概

22、念： 贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。2 2、使用特点：、使用特点： 油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损3 3、材料：、材料： 薄钢板冲压薄钢板冲压 第二节第二节 活塞连杆组活塞连杆组活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成 组成：活塞、活塞环、活塞销、卡环（挡圈）组成：活塞、活塞环、活塞销、卡环（挡圈）1、活塞、活塞功用功用： 1

23、）承受力、传力。）承受力、传力。 2） 组成燃烧室。组成燃烧室。工作条件（工作条件（非常恶劣非常恶劣）三高：三高：高温、高压、高速高温、高压、高速两难：两难：冷却困难、润滑困难冷却困难、润滑困难一腐蚀：一腐蚀：受到酸性物质的腐受到酸性物质的腐蚀蚀材料：铝合金、铸铁材料：铝合金、铸铁一、活塞组一、活塞组功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体 压力压力（1）活塞顶部）活塞顶部1、活塞、活塞顶部：顶部：构成燃烧室，承构成燃烧室，承 受气体压力。受气体压力。头部头部: :安装活塞环，制作安装活塞环，制作 较厚。较厚。 裙部：裙部：导向，传力。承受侧压导向，

24、传力。承受侧压力，销座孔处制有加强筋。力，销座孔处制有加强筋。 结构简单、制造结构简单、制造容易、受热面积容易、受热面积小、应力分布较小、应力分布较均匀，多用在汽均匀，多用在汽油机油机凸起呈球状、凸起呈球状、顶部强度高，顶部强度高，起导向作用、起导向作用、有利于改善换有利于改善换气过程气过程凹坑的形状、位凹坑的形状、位置必须有利于可置必须有利于可燃混合气的燃烧；燃混合气的燃烧；提高压缩比，防提高压缩比，防止碰气门止碰气门（2）活塞头部）活塞头部 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作分。它有数道环槽，用以安装活

25、塞环，起密封作用，又称为防漏部用，又称为防漏部 。1、承受活塞顶的压力，、承受活塞顶的压力，并传给活塞销。并传给活塞销。2、安装活塞环、与活塞、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸，防止可燃混环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，合气漏到曲轴箱内，3、将顶部吸收的热量通、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。过活塞环传给气缸壁。作用：作用：头部头部工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。（3）活塞裙部）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。销座孔。作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承作用：对活

26、塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，受侧压力，防治破坏油膜防治破坏油膜。活塞裙部变形热膨胀：在发动机工热膨胀：在发动机工作时，活塞随着温度作时，活塞随着温度升高而发生膨胀，由升高而发生膨胀，由于在活塞销轴线的方于在活塞销轴线的方向有活塞销座孔，金向有活塞销座孔，金属较多，受热膨胀量属较多，受热膨胀量大于垂直于活塞销轴大于垂直于活塞销轴线。线。机械变形：由于活塞机械变形：由于活塞在工作时，在垂直于在工作时，在垂直于活塞销轴线方向受到活塞销轴线方向受到侧挤压力的作用，在侧挤压力的作用，在这个方向的尺寸会变这个方向的尺寸会变小，而活塞销轴线方小，而活塞销轴线方向会增大；向会增大；弯曲变形：

27、在受到弯曲变形：在受到气缸内气体燃烧后气缸内气体燃烧后产生的气压力的作产生的气压力的作用后，使活塞顶部用后，使活塞顶部在销座跨度内发生在销座跨度内发生弯曲变形。弯曲变形。（1 1）预先做成阶梯形、锥形）预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是上很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成预先把活塞制成上小下大上小下大的的阶梯形、锥形。阶梯形、锥形。 5 5、为使活塞在

28、各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：结构措施：（2 2）预先做成椭圆形）预先做成椭圆形 椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。趋近正圆。2、活塞环 功用：气环功用：气环密封和传热；密封和传热；油环油环刮油、润滑。刮油、润滑。 工作条件：高温、高压燃气工作条件：高温、高压燃气的作用；润滑条件差；径向的作用；润滑条件差；径向移动。移动。 要求：有良好的耐磨性、导要求：有良好的耐磨

29、性、导热性、耐热性、弹性和强度。热性、耐热性、弹性和强度。 材料：优质灰铸铁、球墨铸材料：优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和钢带等铁、合金铸铁和钢带等 活塞环是具有弹性的开口环，活塞环是具有弹性的开口环，有有气环气环（ 23道）道）和和油环油环（ 12道）道）之分之分 。 气环密封效果一般与气环数量有关，汽油机一般采用气环密封效果一般与气环数量有关，汽油机一般采用2道道气环，柴油机一般多采用气环，柴油机一般多采用3道气环道气环 （1 1）气环）气环 u 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将活塞

30、顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。其带走。u气环的密封原理：气环的密封原理：第一密封面的建立；第一密封面的建立；第二密封面的建立；第二密封面的建立；气环的第二次密封；气环的第二次密封；迷宫式封气路线。迷宫式封气路线。形状形状特点特点示意图示意图矩形环矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应用结构简单、制造方便、易于生产、应用面广面广,易产生泵油作用易产生泵油作用扭曲环扭曲环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减少泵油，减轻磨损曲，减少泵油，减轻磨损锥面环锥面环减少了环与气缸壁的接触面，有利于磨减少了环与气缸壁的接触面，有利于磨合和密封，传热

31、性差不用作第一道环合和密封，传热性差不用作第一道环梯形环梯形环 加工困难，精度要求高，适于柴油机加工困难，精度要求高，适于柴油机桶面环桶面环 外圆为凸圆弧形，密封性好外圆为凸圆弧形，密封性好气环的断面形状 （2）油环）油环（普通环（普通环 组合环）组合环）普通环：结构简单，容易加工，成本低，刮油效果差，普通环：结构简单，容易加工，成本低，刮油效果差，寿命短，应用少。寿命短，应用少。组合环组合环槽孔撑簧式：在普通环的内圆面加装撑簧。槽孔撑簧式：在普通环的内圆面加装撑簧。刮油能力和耐久性有所提高。刮油能力和耐久性有所提高。钢片组合式：由上、下刮片和轨形撑簧组合钢片组合式：由上、下刮片和轨形撑簧组合

32、而成而成 。接触压力大，既可增强刮油能力，又。接触压力大，既可增强刮油能力，又能防止上窜机油。需用优质钢制造，成本高。能防止上窜机油。需用优质钢制造，成本高。油环的刮油作用油环的刮油作用油环的刮油作用3、活塞销功用：连接活塞和连杆小头，并传递活塞的力给连杆。功用：连接活塞和连杆小头，并传递活塞的力给连杆。工作环境：承受周期性冲击负荷，润滑条件差工作环境：承受周期性冲击负荷，润滑条件差 。要求：足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小要求：足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小 。 材料：低碳钢或低碳合金钢材料：低碳钢或低碳合金钢 结构形状：空心圆柱体，内孔形状有圆柱形、两段截锥结构形状：空心圆柱

33、体，内孔形状有圆柱形、两段截锥形、两段截锥与一段圆柱的组合形。形、两段截锥与一段圆柱的组合形。卡环：轴向定位，防止销的轴向窜动而刮伤气缸壁。卡环：轴向定位，防止销的轴向窜动而刮伤气缸壁。二、连杆组二、连杆组组成：连杆体、连杆盖、组成：连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等。连杆螺栓和连杆轴承等。功用：将活塞的力传给曲功用：将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。曲轴的旋转运动。要求：足够的抗疲劳强度、要求：足够的抗疲劳强度、结构强度，质量小。结构强度，质量小。材料：优质中碳钢或中碳材料：优质中碳钢或中碳合金钢。合金钢。1、小头：用来安装活塞、小头：用来安装活塞

34、销，以连接活塞。销，以连接活塞。2、杆身：常做成、杆身：常做成“工工”字形断面。字形断面。3、大头：与曲轴的连杆、大头：与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。体大头和连杆盖。 活塞销与连杆小头的连接方式：活塞销与连杆小头的连接方式：分分“全浮式全浮式”和和“半浮式半浮式”。全浮式（全浮式（常用）常用） ：加：加挡圈和衬套挡圈和衬套，活塞销在连杆小头，活塞销在连杆小头衬套孔内、销座孔内均能转动，以使活塞销各部分的磨衬套孔内、销座孔内均能转动，以使活塞销各部分的磨损比较均匀。损比较均匀。半浮式半浮式：用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内，活

35、塞销：用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内，活塞销只在活塞销孔内转动。只在活塞销孔内转动。V型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉式叉式 v 1、并列式、并列式 优点：连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运动规律优点：连杆可以通用，两列气缸的活塞连杆组运动规律相同。相同。 缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲缺点：两列气缸轴心线沿曲轴轴向错开一段距离，使曲轴长度增加，刚度降低。轴长度增加，刚度降低。v 2、主副连杆式、主副连杆式 优点：减小了发动机的轴向尺寸；优点：减小了发动机的轴向尺寸； 缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。缺点：主副连杆不能互换，运动规律和受力不同。

36、v 3、叉型连杆式、叉型连杆式 优点：运动规律相同优点：运动规律相同 缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。缺点：结构复杂，工艺性差，刚度较低。连杆大头及连杆瓦连杆盖与连杆大头用螺栓连杆盖与连杆大头用螺栓配对装配对装配配，在同一侧刻有，在同一侧刻有配对记号配对记号。作用：作用： 保护连杆轴颈及连杆大头孔。保护连杆轴颈及连杆大头孔。第三节 曲轴飞轮组曲轴飞轮组的组成：曲轴飞轮组的组成： 曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮等曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮、正时齿轮等曲轴飞轮组的组成曲轴飞轮组的组成 起动爪起动爪 正时齿轮正时齿轮 主轴瓦主轴瓦 皮带轮皮带轮 扭转减振器扭转减振器 飞轮飞轮 曲曲

37、 轴轴 一、曲轴一、一、 曲轴曲轴功用：功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。其他各种辅助装置。 2 工作条件：工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。受交变载荷的冲击。3 3、材料、材料 优质中碳钢、中碳合金钢、球墨铸铁。优质中碳钢、中碳合金钢、球墨铸铁。4 4、组成：、组成： 主轴径、连杆轴径、曲柄、平衡重、前主轴径、连杆轴径、曲柄、平衡重、前端轴和后端凸缘等。端轴和后端凸缘等。前端轴前端轴 连杆轴颈连杆轴

38、颈 曲轴轴颈曲轴轴颈 后端轴后端轴 平衡重平衡重 曲拐曲拐 曲柄曲柄 曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。 曲轴的组成曲轴的组成 直线运动如何变旋转运动直线运动如何变旋转运动? 气缸内活塞做的是上下的直线运动，但要输出驱动车轮前进气缸内活塞做的是上下的直线运动，但要输出驱动车轮前进的旋转力，是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢的旋转力，是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢?其实这个与曲其实这个与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴是不在同一直线上的，轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴是不在同一直线上的，而是对立布置的。而是对立布置的。

39、平衡重平衡重作用：作用：平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心惯性力平衡连杆大头、连杆轴颈和曲柄等产生的离心惯性力和离心力矩，以及平衡活塞连杆组的往复惯性力及其力矩，和离心力矩，以及平衡活塞连杆组的往复惯性力及其力矩，以使发动机运转平稳，还可以减小曲轴轴承的负荷，以使发动机运转平稳，还可以减小曲轴轴承的负荷，减轻或减轻或消除弯曲变形。消除弯曲变形。 曲轴润滑曲轴润滑：在轴颈上：在轴颈上有油孔，并有斜油道有油孔，并有斜油道相通，再与主油道相相通，再与主油道相连。连。曲拐数决定因素：曲拐数决定因素： 1 1）发动机的气缸数）发动机的气缸数2 2）发动机的排列方式）发动机的排列方式故：故： 1 1

40、）直列发动机的曲拐数等于气缸数）直列发动机的曲拐数等于气缸数 2 2）V V型和对置式发动机的曲拐数为气缸数的一半型和对置式发动机的曲拐数为气缸数的一半曲拐的布置曲拐的布置 多缸发动机曲拐布置和点火次序多缸发动机曲拐布置和点火次序： 曲轴形状或曲拐的相对位置取决于曲轴形状或曲拐的相对位置取决于气缸的数目、排列方式和气缸的数目、排列方式和点火次序点火次序。 在安排多缸发动机的点火次序时，应注意原则：在安排多缸发动机的点火次序时，应注意原则： 使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，避免使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，避免进气重叠；进气重叠； 在发动机完成一个工作循环的

41、曲轴转角内，每个气缸都应点火作在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应点火作功一次，作功间隔应力求均匀，保证发动机运转平稳。功一次，作功间隔应力求均匀，保证发动机运转平稳。 四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈（转角四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈（转角720720），每个气缸点火作功一次。因此四行程发动机的），每个气缸点火作功一次。因此四行程发动机的点火间点火间隔角隔角（各缸点火的间隔时间以曲轴转角表示）应等于（各缸点火的间隔时间以曲轴转角表示）应等于720720/ i/ i（缸数）。缸数）。 V V型发动机左右两列气缸应交替点火。型发动机左右两列气缸应交替点火。 直列四缸

42、发动机：直列四缸发动机： 点火间隔角为点火间隔角为720/4720/4180180。四个曲拐布置在同。四个曲拐布置在同一平面内。点火次序有两一平面内。点火次序有两种可能的排列法，即种可能的排列法，即1 12 24 43 3或或1 13 34 42 2。1.42.3直列六缸发动机：直列六缸发动机： 点火间隔角为点火间隔角为720/6720/6120120，6 6个曲拐互成个曲拐互成120120。点火。点火次序有两种可能的排列法：次序有两种可能的排列法：1 15 53 36 62 24 4（国产发（国产发动机常用）或动机常用）或1 14 42 26 63 35 5。 V V形六缸发动机：形六缸发动

43、机： 点火间隔角为点火间隔角为720720/6/6120120，3 3个曲拐互成个曲拐互成120120。工作。工作顺序为顺序为R1R1L3L3R3R3L2L2R2R2L1L1。二、飞轮二、飞轮1 1、贮存能量：贮存能量：在作功行程贮在作功行程贮存能量，用以完成其它三存能量，用以完成其它三个行程，使发动机运转平个行程，使发动机运转平稳。稳。 2 2、利用飞轮上的齿圈起动时、利用飞轮上的齿圈起动时传力。传力。 3 3、将动力传给离合器将动力传给离合器。 4 4、克服短暂的超负荷。、克服短暂的超负荷。（一）功用（一）功用（二）（二） 飞轮构造飞轮构造飞轮边缘部飞轮边缘部分做的厚些，分做的厚些，可以增

44、大转可以增大转动惯量。动惯量。 齿圈在发动机起齿圈在发动机起动时与起动机齿动时与起动机齿轮啮合，带动曲轮啮合，带动曲轴旋转轴旋转。 （三）飞轮上的标记符号：（三）飞轮上的标记符号： 在飞轮轮缘上作有记号在飞轮轮缘上作有记号( (刻线或销孔刻线或销孔) )供找压缩上止供找压缩上止点用点用( (四缸发动机为四缸发动机为1 1缸或缸或4 4缸压缩上止点；六缸发动机缸压缩上止点；六缸发动机为为1 1缸或缸或6 6缸压缩上止点缸压缩上止点) )。当飞轮上的记号与外壳上的。当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时，正好是上止点。记号对正时，正好是上止点。解放解放CA6102CA6102型发动机的记号是型发动机的

45、记号是 ：上止点：上止点 1 16 6 奥迪奥迪100100飞轮上有飞轮上有“0 0”标记。标记。 例如：例如： 标记标记第三章第三章 配气机构配气机构 第一节第一节 配气机构的布置及配气机构的布置及传动传动第二节第二节 配气定时配气定时 第三节第三节 配气机构的零件及配气机构的零件及组成组成功用：按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定功用：按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。废气从气缸排出。组成：气门组、气门传动组组成：气门组、气门传动组每个循环必须进行换气定时开启和关闭第一节配

46、气机构的布置及传动第一节配气机构的布置及传动一、气门的布置形式一、气门的布置形式气门位置：气门位置：顶置气门顶置气门、侧置气门、侧置气门凸轮轴位置：下置式、中置式、上置式凸轮轴位置：下置式、中置式、上置式气门驱动形式：摇臂驱动气门驱动形式：摇臂驱动 摆臂驱动摆臂驱动 直接驱动直接驱动(刚度最大刚度最大) 气门顶置式配气机构工作过程气门顶置式配气机构工作过程特点：特点：A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为、曲轴与凸轮轴传动比为2:1。二、凸轮轴的布置形式二、凸轮轴的布置形式挺柱挺柱推杆推杆凸轮轴凸轮轴摇臂摇臂1、凸轮轴下置式配气机

47、构、凸轮轴下置式配气机构 ：凸轮轴置于曲轴箱内凸轮轴置于曲轴箱内优点：凸轮轴离曲轴近，可优点：凸轮轴离曲轴近，可以只用一对齿轮传动；以只用一对齿轮传动；缺点：零件多，传动链长，缺点：零件多，传动链长，刚度差，噪声较大。刚度差，噪声较大。多用于转速较低的发动机。多用于转速较低的发动机。2、凸轮轴中置式配气、凸轮轴中置式配气机构机构 (OHV)：凸轮轴：凸轮轴置于机体上部置于机体上部优点：驱动气门所需优点：驱动气门所需零部件数目较少，零部件数目较少，减减少了推杆少了推杆，从而减轻，从而减轻了配气机构的往复运了配气机构的往复运动质量，增大了机构动质量，增大了机构的刚度，更适用于较的刚度，更适用于较高

48、转速的发动机。高转速的发动机。挺柱挺柱推杆推杆凸轮轴凸轮轴摇臂摇臂3、凸轮轴上置式配气机、凸轮轴上置式配气机构构 (OHC) ：凸轮轴置：凸轮轴置于气缸盖于气缸盖优点：运动件少，传动优点：运动件少，传动链短，整个机构的刚度链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动机，大，适合于高速发动机，应用较广泛。应用较广泛。DOHC双顶置凸轮轴双顶置凸轮轴SOHC单顶置凸轮轴单顶置凸轮轴凸轮轴凸轮轴摇臂摇臂 在顶部只有一根在顶部只有一根凸轮轴同时负责凸轮轴同时负责进气门和排气门进气门和排气门的开关，为了控的开关，为了控制分布在左右两制分布在左右两边的进气门和排边的进气门和排气门，必须使用气门，必须使用摇臂等间

49、接地操摇臂等间接地操纵气门的开启，纵气门的开启，不易更灵活地控不易更灵活地控制气门的开启，制气门的开启，也影响燃烧室的也影响燃烧室的形状。形状。 凸轮轴有两根，一根可以专门控制进气门，另一根则专门控凸轮轴有两根，一根可以专门控制进气门，另一根则专门控制排气门，这样可以增大进气门面积，改善燃烧室形状，而制排气门，这样可以增大进气门面积，改善燃烧室形状，而且提高了气门运动速度，非常适合高速汽车使用。且提高了气门运动速度，非常适合高速汽车使用。三、凸轮轴的传动方式三、凸轮轴的传动方式第二节配气定时第二节配气定时一、配气定时（配气相位）一、配气定时（配气相位） 1.定义：定义：以曲轴转角表示的进、排以

50、曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间气门开闭时刻及其开启的持续时间称作称作配气定时配气定时。 通常用相对于上、通常用相对于上、下止点活塞位置的曲轴转角的环形下止点活塞位置的曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图来表示，这种图形称为配气相位图。图。 作用作用：因发动机转速高，气门开启：因发动机转速高，气门开启的理论持续时间极短。在这样短的的理论持续时间极短。在这样短的时间内，难以做到进气充分和排气时间内，难以做到进气充分和排气干净，所以采用延长进排气时间的干净，所以采用延长进排气时间的方法。方法。 2.进气提前角进气提前角 ：在排气行程接近终了、：在排气行程接近终了、活塞到

51、达上止之前，进气门便开始开启，活塞到达上止之前，进气门便开始开启，从进气门开始开启到活塞移到上止点所对从进气门开始开启到活塞移到上止点所对应的曲轴转角应的曲轴转角称为称为进气提前角进气提前角。 3.进气迟后角进气迟后角：在进气行程下止点过后，：在进气行程下止点过后，活塞重又上行一段，进气门才关闭。从下活塞重又上行一段，进气门才关闭。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角进气迟后角。进气持续角：进气持续角： 180 4.排气提前角排气提前角：在作功行程接近终了时，活塞：在作功行程接近终了时，活塞到达下止点之前，排气门便开始开启。从排气到达下止点之前

52、，排气门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排排气提前角气提前角。5.排气迟后角排气迟后角：活塞越过上止点后，排气门才：活塞越过上止点后，排气门才关闭。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转关闭。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为角称为排气迟后角排气迟后角。排气持续角：排气持续角： 180 配气相位演示配气相位演示 进排气门早开晚关的目的：进排气门早开晚关的目的： 因发动机转速高，气门开启的理论持续时间因发动机转速高，气门开启的理论持续时间极短。例如四冲程发动机转速极短。例如四冲程发动机转速3000r/min时，一时，一个行程时间只有

53、个行程时间只有0.01s。在这样短的时间内，难。在这样短的时间内，难以做到进气充分和排气干净。以做到进气充分和排气干净。 提前开启作用：提前开启作用：可以减少进排气阻力，减少进排可以减少进排气阻力，减少进排气消耗功。气消耗功。 延时关闭作用：延时关闭作用：利用进排气惯性，以增大进排气利用进排气惯性，以增大进排气量。量。6.气门重叠气门重叠定义：由于进排气门早开晚关，就出现了一段时定义：由于进排气门早开晚关，就出现了一段时间内进、排气门同时开启的现象，称为间内进、排气门同时开启的现象，称为气门重气门重叠叠。同时开启的角度，即进气门早开角与排气。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和（门

54、晚关角的和（ ）称为气门叠开角。）称为气门叠开角。气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管和气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题？新鲜气体随废气排出的问题？答案：不会答案：不会 因叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和因叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和废气流的惯性要保持原来的方向，所以只要叠废气流的惯性要保持原来的方向，所以只要叠开角适当，就不会产生废气倒排回进气管和新开角适当，就不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。鲜气体随废气排出的问题。注意注意气门重叠角选择以新鲜充量不气门重叠角选择以新鲜充量不倒流入排气管为原则。倒流入排气管为原则。二、气门间隙二、气门

55、间隙 1、定义、定义：发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，：发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。 2、预留气门间隙的原因：、预留气门间隙的原因： 发动机工作时，气门及发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等其传动件，如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。都将因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间不如果气门与其传动件之间不预留间隙，则在热态下由于预留间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸漏座之间的密封，造成气缸漏气

56、，从而使发动机功率下降，气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工起动困难，甚至不能正常工作。作。 3、气门间隙既不能过大，也不能过小。、气门间隙既不能过大，也不能过小。间隙过小，不能完全消除上述弊病；间隙过间隙过小，不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之间将产大，在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。生撞击和响声。第三节配气机构的零件和组件第三节配气机构的零件和组件1、气门组包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧 （1）气门 功用：控制进、排气管的开闭功用：控制进、排气管的开闭 工作条件：工

57、作条件： 承受高温、高压、冲承受高温、高压、冲击、润滑困难。击、润滑困难。要求：足够的强度、刚度、耐磨、要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。耐高温、耐腐蚀、耐冲击。材料：进气门采用合金钢（铬钢材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍铬等），排气门采用耐热合金或镍铬等），排气门采用耐热合金钢（硅铬钢等）。钢（硅铬钢等）。 构造：气门由头部、杆身和尾部构造：气门由头部、杆身和尾部组成。组成。气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等 结构简单、制结构简单、制造方便、吸热造方便、吸热面积小，质量面积小，质量小、进、排气小、进、排气门均可采用门均可采用适用于排气门，强度高，适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除排气阻