汽车构造(总章)

汽车构造国家技能型紧缺人才培养培训工程系列教材

高职高专规划教材机械工业出版社CHINAMACHINEPRESSISBN7-111-18516-1李晶华主编目录第四章汽油机燃料供给系统第三章配气机构

第二章曲柄连杆机构第一章发动机基本知识第五章柴油机燃料供给系统第六章发动机润滑系统目录第十章转向系统第九章行驶系统

第八章传动系统第十一章制动系统第七章发动机冷却系统参考文献第一章发动机基本知识第四节

内燃机产品的名称和型号编制规则第三节

发动机的总体构造第二节发动机的基本工作原理思考题第一节发动机的分类和常用术语返回目录第一节发动机的分类和常用术语一、分类1)按活塞运动方式的不同可分为：往复活塞式内燃机和旋转活塞式内燃机两种。2)按所用燃料的不同可分为：汽油机、柴油机、煤油机和气体燃料发动机等。3)按完成一个工作循环所需的行程数可分为：四冲程内燃机和二冲程内燃机。曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机。4)按气缸冷却方式的不同可以分为：水冷发动机和风冷发动机。5)按气缸数目的不同可以分为：单缸发动机和多缸发动机。6)按气缸排列形式的不同可分为：直列式、卧式、V形、对置气缸式、X形、星形、对动活塞式等(图1-1)。7)按进气方式不同可分为：增压式和非增压式。第一节发动机的分类和常用术语图1-1多缸内燃机的排列形式a)直列式b)卧式c)V形d)对置气缸式e)X形f)星形g)对动活塞式第一节发动机的分类和常用术语二、常用术语发动机常用术语如图1-2所示。图1-2发动机常用术语示意图a)活塞在上止点位置b)活塞在下止点位置返回本章目录第二节发动机的基本工作原理一、四冲程汽油机的工作原理汽油机工作时将汽油和空气混合成混合气，然后进入气缸用电火花点燃。四冲程汽油机的每个工作循环均经过如下四个行程,如图1-3所示。图1-3四冲程汽油机工作原理示意图第二节发动机的基本工作原理二、四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机和四冲程汽油机的工作过程相同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、做功和排气四个行程。图1-4为四冲程柴油机示意图。图1-4四冲程柴油机示意图第二节发动机的基本工作原理三、二冲程发动机的工作原理图1-5是一种用曲轴箱换气的二冲程化油器式汽油机的工作原理示意图。发动机气缸体上有三个气孔，即进气孔、排气孔和换气孔，这三个气孔分别在一定时刻由活塞关闭。图1-5二冲程汽油机工作循环示意图1-进气孔2-排气孔3-换气孔返回本章目录第三节发动机的总体构造汽油机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统等组成，如图1-6所示。图1-6单缸四冲程汽油机的构造1-气缸盖2-气缸3-活塞4-水泵5-活塞销6-连杆7-曲轴箱8-飞轮9-曲轴10-机油管11-油底壳12-机油泵13-进气管14-进气门15-排气门16-化油器17-火花塞返回本章目录第四节内燃机产品的名称和型号编制规则1)内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，例如柴油机、汽油机、煤气机、沼气机、双(多种)燃料发动机等。2)内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母和象形字符号组成。3)内燃机型号由四部分组成。①首部：包括产品系列代号、换代标志符号和地方、企业代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需经行业标准化归口单位核准、备案。②中部：由缸数符号、气缸排列形式符号、冲程符号和缸径符号组成。③后部：由结构特征符号和用途特征符号组成。④尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。后部与尾部可用“-”分隔。第四节内燃机产品的名称和型号编制规则返回本章目录思考题1.解释下列术语：上止点、下止点、活塞行程、发动机排量、压缩比、发动机工作循环。2.四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何不同？3.二冲程发动机和四冲程发动机在结构和工作原理上有何不同？4.柴油机和汽油机在总体构造上有何异同？它们之间的主要区别是什么？5.举例说明国产发动机的型号编制规则。返回本章目录第二章曲柄连杆机构第三节

曲轴飞轮组第二节

活塞连杆组第一节

机体组思考题返回目录第二章曲柄连杆机构曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。图2-1所示为曲柄连杆机构的主要零件。图2-1曲柄连杆机构主要零件1-气环2-油环3-连杆衬套4-连杆5-连杆螺栓6-活塞7-飞轮8-曲轴后主轴承盖9-曲轴后主轴承油封座10-螺栓扣片总成11-曲轴12-连杆轴瓦13-连杆盖14-曲轴主轴瓦15-主轴承盖16-曲轴齿轮17-曲轴前挡油盘18-曲轴带轮19-曲轴起动爪20、21-止推前垫圈22-止推后垫圈23-活塞销锁环24-活塞销第一节机体组一、气缸体发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，合称为气缸体。根据气缸体与油底壳安装平面位置的不同，通常把气缸体分以下三种形式，如图2-2所示。图2-2气缸体的结构形式a)一般式气缸体b)龙门式气缸体ｃ)隧道式气缸体1-气缸体2-冷却水套3-凸轮轴座孔4-加强肋5-气缸套6-主轴承座7-主轴承座孔8-安装油底壳的平面9-安装主轴承盖的平面第一节机体组1.一般式气缸体。图2-2a所示为一般式气缸体。2.龙门式气缸体。图2-2b所示为龙门式气缸体。3.隧道式气缸体。图2-2ｃ所示为隧道式气缸体。干式气缸套的壁厚较薄，一般为1～3mm，如图2-3a所示。湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，如图2-3b所示。图2-3气缸套结构图a)干式b)湿式1-气缸体2-冷却水套3-气缸套4-橡胶密封环5-圆环带第一节机体组二、曲轴箱气缸体下部用来安装曲轴的部分称为曲轴箱。曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱，上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。图2-4所示为捷达轿车发动机的油底壳结构示意图。图2-4油底壳结构示意图1-密封圈2-放油螺塞3-密封垫4-螺栓5-油底壳第一节机体组三、气缸盖气缸盖的作用是封闭气缸，并与活塞顶部组成燃烧室。其材料主要有灰铸铁(或合金铸铁)和铝合金两种。图2-5所示为EQ6100发动机的气缸盖结构。图2-5EQ6100发动机气缸盖结构1-水堵2-气缸盖3-出水口4-气门摇臂架安装平面5-火花塞螺孔第一节机体组四、气缸垫气缸垫安装在气缸盖和气缸体之间，其作用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏水和漏油。有的发动机还采用中心有编织的钢丝或有孔钢片的为骨架、两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫，如图2-6所示。图2-6气缸垫返回本章目录第二节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，如图2-7所示。图2-7活塞连杆组1、2-气环3-油环刮片4-油环衬簧5-活塞6-活塞销7-活塞销卡环8-连杆组9-连杆衬套10-连杆11-连杆螺栓12-连杆盖13-连杆螺母14-连杆轴瓦第二节活塞连杆组一、活塞活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销和连杆使曲轴旋转。活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞可分为三部分，即活塞顶部、活塞头部和活塞裙部，如图2-8所示。图2-8活塞结构1-活塞顶部2-活塞头部3-活塞裙部第二节活塞连杆组(1)活塞顶部是燃烧室的组成部分，主要用于承受气体压力，其形状、大小都与燃烧室的形式有关，都是为了满足可燃混合气形成及燃烧充分的要求。活塞顶部形状可分为四种：平顶、凸顶、凹顶和成形顶，如图2-9所示。图2-9活塞顶部形状a)平顶b)凸顶c)凹顶d)成形顶第二节活塞连杆组(2)活塞头部是指活塞环槽以上的部分。(3)活塞裙部是指从油环槽下端面起至活塞底面的部分。为了使裙部两侧承受气体压力并与气缸保持较小且安全的间隙，要求活塞在工作时具有正确的圆柱形。另外，活塞裙部受气体侧压力的作用，导致沿活塞销座轴向变形量较垂直活塞销方向大，如图2-10所示。图2-10活塞裙部形状第二节活塞连杆组为了使工作时活塞上下直径趋于相等(即呈圆柱形)，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形或上小中大的桶形。目前最好的形状是桶形，它可以保持活塞在任何状态下都能得到良好的润滑。为了减小活塞裙部的受热量，通常在活塞裙部开有横向的隔热槽(横槽)，而为了补偿裙部受热后的变形量，裙部又开有纵向的膨胀槽(竖槽)。槽的形状有“T”形或“π”形，如图2-11所示。图2-11开槽活塞a)T形槽b)π形槽第二节活塞连杆组二、活塞环活塞环有气环和油环之分，它们都是具有弹性的开口环，如图2-12所示。图2-12活塞环1-气环2-油环3-活塞第二节活塞连杆组1.气环2.油环气环的断面形状很多，最常见的有矩形环、扭曲环、锥面环、梯形环和桶面环，如图2-13所示。图2-13气环的断面形状a)矩形环b)锥面环c)桶面环d)梯形环e)、f)扭曲环第二节活塞连杆组油环有普通油环和组合油环两种。普通油环又叫整体式油环，如图2-14所示。图2-14整体式油环的刮油过程a)活塞下行b)活塞上行1-活塞2-气缸壁3-油环切槽4-回油孔第二节活塞连杆组组合式油环由一个径向衬环、三个扁平环(上面两片、下面一片)和一个轴向波形环组成，如图2-15所示。图2-15组合式油环1-扁平环2-波形环3-径向衬环第二节活塞连杆组三、活塞销活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。活塞销的内孔有三种形状，圆柱形、两段截锥与一段圆柱组合的组合形和两段截锥形，如图2-16所示。图2-16活塞销的内孔形状a)圆柱形b)两段截锥与一段圆柱组合的组合形c)两段截锥形第二节活塞连杆组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方式，即全浮式和半浮式，如图2-17所示。图2-17活塞销的连接配合方式a)全浮式b)半浮式1-连杆衬套2-活塞销3-连杆4-活塞销挡圈5-紧固螺栓第二节活塞连杆组四、连杆连杆的作用是把活塞承受的气体压力传给曲轴，并把活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。如图2-18所示，连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。图2-18连杆的结构1-连杆衬套2-连杆小头3-连杆杆身4-连杆螺栓5-连杆大头6-连杆轴承7-连杆轴承盖8-凸键9-凹第二节活塞连杆组连杆大头与曲轴连杆轴颈的连接一般都采用分开式，被分开部分称为连杆盖，用螺栓、螺母联接紧固。分开式又分为平分和斜分两种，如图2-19所示。图2-19分开式连杆第二节活塞连杆组为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有制成两半的滑动轴承，简称连杆轴瓦。如图2-20所示，连杆轴瓦由上、下两个半片组成。图2-20连杆轴瓦第二节活塞连杆组V形发动机左、右两侧对应两个气缸的连杆是同支承于一个曲柄销上的，其布置形式有三种，如图2-21所示。图2-21V形发动机的连杆a)并列连杆式b)主副连杆式c)叉形连杆式返回本章目录第三节曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成，如图2-22所示。图2-22曲轴飞轮组1-曲轴2-键3-带轮4-正时齿轮5-轴承6-组合止推轴承7-滚针轴承8-飞轮第三节曲轴飞轮组一、曲轴曲轴的作用是把连杆传来的气体压力转变为转矩对外输出，同时驱动配气机构和其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等运转。曲轴可分为整体式和组合式两大类。曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、前端和后端等组成，如图2-23所示。图2-23曲轴1-前端2-主轴颈3-连杆轴颈4-曲柄5-后端第三节曲轴飞轮组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。主轴颈的数目与发动机气缸数目有关，同时主要考虑保证曲轴有足够的强度和刚度，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，即全支承曲轴和非全支承曲轴，如图2-24所示。图2-24曲轴的支承方式a)全支承曲轴b)非全支承曲轴第三节曲轴飞轮组曲轴前端多采用斜齿轮传动，在传动过程中会产生轴向力，而使曲轴前后窜动，影响曲柄连杆机构的正常工作。较多的是在曲轴后部主轴承上制作凸肩或安装止推垫圈，止推片上有槽的一侧为工作面，其表面镀有耐磨合金，安装时应朝向曲轴凸肩，不能装反，如图2-25所示。图2-25曲轴轴向定位方式a)翻边凸缘主轴承衬b)止推垫圈1-翻边凸缘2-主轴承座3-主轴承盖4-止推垫圈5-舌榫第三节曲轴飞轮组四缸发动机四个曲拐布置在同一个平面内，如图2-26所示。，1、4缸在上，2、3缸在下，互相错开180°，其点火顺序的排列只有两种可能，即1-3-4-2或1-2-4-3，两种工作顺序的发动机工作循环表分别见表2-1和表2-2。图2-26四缸四冲程发动机曲轴曲拐布置第三节曲轴飞轮组曲轴转角/(°)第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功排气压缩进气180～360排气进气做功压缩360～540进气压缩排气做功540～720压缩做功进气排气表2-1直列四缸发动机点火顺序为1-3-4-2的工作循环表曲轴转角/(°)第一缸第二缸第三缸第四缸0～180做功压缩排气进气180～360排气做功进气压缩360～540进气排气压缩做功540～720压缩进气做功排气表2-2直列四缸发动机点火顺序为1-2-4-3的工作循环表第三节曲轴飞轮组直列六缸发动机点火顺序为1-5-3-6-2-4的工作循环表见表2-3。四个曲拐也可以布置在两个互相错开90°的平面内，使发动机得到更好地平衡。红旗轿车8V100型发动机曲轴曲拐布置如图2-27所示，点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2，其工作循环表见表2-4。图2-27红旗轿车8V100型发动机曲轴曲拐布置第三节曲轴飞轮组曲轴转角/(°)第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸0～18060做功排气进气做功压缩进气120压缩排气180做功做功180～360240排气300做功360压缩360～540420进气480排气540做功进气540～720600压缩排气660排气做功720排气压缩表2-3直列六缸发动机点火顺序为1-5-3-6-2-4的工作循环表第三节曲轴飞轮组曲轴转角/(°)第一缸第二缸第三缸第四缸第五缸第六缸第七缸第八缸0～18090做功做功进气压缩排气进气排气压缩180排气压缩进气做功180～360270排气做功压缩进气360进气做功压缩排气360～540450进气排气做功压缩540压缩排气做功进气540～720630压缩进气排气做功720做功进气排气压缩表2-4V形八缸发动机点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2的工作循环表第三节曲轴飞轮组二、飞轮飞轮与曲轴的装配是经过精确平衡的，两者之间要有周向定位装置。飞轮是一个很重的铸铁圆盘，用螺栓固定在曲轴后端的接盘上，具有很大的转动惯量，如图2-28所示。图2-28飞轮1-螺栓2-上止点记号3-定位销4-齿圈5-螺母6-润滑脂油嘴第三节曲轴飞轮组三、曲轴扭转减振器曲轴本身是一扭转弹性元件，具有一定的自振频率。为了削减曲轴的扭转振动，大多数小型发动机在曲轴前端安装了橡胶摩擦式扭转减振器，如奥迪1.8L发动机，其扭转减振器与曲轴带轮结合在一起，结构如图2-29所示。图2-29曲轴扭转减振器1-螺母2-波形垫片3-带轮固定盘4、6-带轮5-调节垫片7-双头螺栓8-大螺栓9-螺栓10-带轮总成返回本章目录思考题1.曲柄连杆机构的功用及组成是什么？2.简述气缸体的三种结构形式及各自特点。3.什么是干式气缸套、湿式气缸套？各有何特点？4.活塞顶部形状有哪几种？各有何特点？5.活塞裙部为什么要做成椭圆形？其长、短轴如何布置？6.油环有哪几种？各有何特点？7.活塞销有哪几种连接方式？各有何特点？8.V形发动机连杆的布置形式有哪几种？各有何特点？9.指出全支承曲轴和非全支承曲轴的区别。10.简述曲轴的轴向定位方法。11.简述曲轴扭转减振器的结构和作用。返回本章目录第三章配气机构第三节

气门传动组和气门组第二节

配气相位第一节配气机构的布置形式思考题返回目录第一节配气机构的布置形式一、配气机构的总布置二、配气机构的组成和工作情况配气机构中的气门组包括气门及与之相关联的零件，它的组成与配气机构的形式基本无关。气门传动组是从正时齿轮开始推动气门动作的所有零件，它的组成与配气机构的形式有关。顶置气门式配气机构是配气机构中应用最多的一种形式，其特点是进、排气门均倒装在气缸盖上，凸轮轴装在上曲轴箱内，如图3-1所示。气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧座、气门弹簧、锁片等零件；气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺杆、凸轮轴等组成。第一节配气机构的布置形式图3-1顶置气门式配气机构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-挺杆15-凸轮轴第一节配气机构的布置形式(1)下置凸轮轴式配气机构如图3-1所示。(2)中置凸轮轴式配气机构如图3-2所示。图3-2中置凸轮轴式配气机构1-凸轮轴2-挺杆3-支架4-调整螺钉5-摇臂6-摇臂轴7-锁片8-气门弹簧座9-气门弹簧10-气门导管11-气门第一节配气机构的布置形式(3)上置凸轮轴式配气机构如图3-3所示。凸轮轴布置在气缸盖上，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门。传动机构中没有挺杆、推杆，使往复运动的质量大大减少。它适合于高速发动机。图3-3上置凸轮轴式配气机构1-排气门2-排气摇臂3-凸轮4-进气摇臂5-进气门第一节配气机构的布置形式对于上置凸轮轴式配气机构，通常气门的驱动有两种形式，一种是凸轮轴直接驱动气门，另一种是通过摇臂驱动气门。凸轮轴直接驱动气门又可分为有挺杆和无挺杆两种，如图3-4所示。图3-4上置凸轮轴式配气机构气门驱动形式a)直接驱动式，无挺杆b)直接驱动式，有挺杆c)摇臂驱动式第一节配气机构的布置形式三、配气机构的传动方式1.齿轮传动凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到凸轮轴的传动只需一对正时齿轮(图3-5)，必要时可加装惰轮。图3-5正时齿轮传动A-凸轮轴正时齿轮记号B-曲轴正时齿轮记号第一节配气机构的布置形式2.链传动链传动噪声小，一般用于中置凸轮轴式发动机上，如图3-6所示。图3-6链传动装置1-链张紧导板2-链张紧器3-进气凸轮轴链轮4-排气凸轮轴链轮5-传动链6-链导板7-曲轴链轮第一节配气机构的布置形式3.齿形带传动在高速发动机上广泛采用氯丁橡胶齿形带传动来代替链传动，这种传动方式显著减小了噪声，且其质量轻、包角大、啮合量大、工作可靠。其装置结构形式如图3-7所示。图3-7齿形带传动装置1-曲轴齿形带轮2-张紧轮3-凸轮轴齿形带轮4-齿形带5-液力第一节配气机构的布置形式四、气门排列及驱动装置1.两气门的排列及驱动装置1)进、排气门排成一列：发动机各缸的气门沿机体纵向排成一列，如图3-8a所示。2)进、排气门排成两列：如图3-8b所示。图3-8每缸两气门的排列方式第一节配气机构的布置形式2.四气门的排列及驱动装置1)同名气门横向排列：发动机的进、排气门沿垂直于发动机轴线的方向排列，如图3-9a所示。2)同名气门纵向排列：如图3-9b所示。图3-9每缸四气门的排列方式第一节配气机构的布置形式五、气门间隙及调整气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定，一般在冷态时，进气门的间隙为0.25～0.30mm，排气门的间隙为0.30～0.35mm，如图3-10所示。图3-10气门间隙的位置a)侧置气门式发动机1-液力挺杆2-固定螺母3-调整螺钉4-气门b)顶置气门式发动机1-调整螺母2-固定螺母3-摇臂4-推杆5-气门返回本章目录第二节配气相位用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图来表示，如图3-11所示。图3-11配气相位图第二节配气相位一、进气门的配气相位1.进气门提前开启角进气门提前开启的目的是保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充足地充入气缸。从进气门开始开启到活塞运行到上止点所对应的曲轴转角，称为进气门提前开启角，用α表示，一般为10°～30°。2.进气门迟后关闭角进气门晚关是为了在压缩行程开始时，利用气缸内的压力暂低于大气或环境压力，依靠进气气流的惯性使新鲜气体或可燃混合气仍可继续进入气缸。二、排气门的配气相位1.排气门提前开启角2.排气门迟后关闭角返回本章目录第三节气门传动组和气门组一、气门传动组1.凸轮轴凸轮轴主要由凸轮和凸轮轴颈等组成。根据发动机的总体布置，在一根凸轮轴上，可以单独配置进气凸轮或排气凸轮，也可以同时配置进气凸轮和排气凸轮，如图3-12所示。图3-12凸轮轴结构1-螺栓2-正时齿轮垫圈3-正时齿轮4-止推凸缘5-止推座6-凸轮轴衬套7-凸轮轴8-偏心轮9-螺旋齿轮10-凸轮轴轴颈11-进、排气凸轮第三节气门传动组和气门组为了承受斜齿轮产生的轴向力，防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动，凸轮轴需要轴向定位。目前多数发动机采用止推定位装置，其结构如图3-13所示。图3-13凸轮轴的轴向止推定位装置1-正时齿轮2-锁紧垫圈3-螺母4-止推凸缘5-止推凸缘固定螺栓6-隔圈第三节气门传动组和气门组2.凸轮轴轴承3.气门挺杆常见的普通挺杆有菌形式、平面式和筒形式，如图3-14所示。图3-14气门挺杆的形式a)菌形挺杆b)平面挺杆c)筒形挺杆1-挺杆2-凸轮第三节气门传动组和气门组存在气门间隙的配气机构，在高速运行时会产生很大的振动和噪声，为解决这一问题，有的发动机上采用了液力挺杆，如图3-15所示。图3-158V100型发动机液力挺杆1-液力挺杆体2-单向阀架3-柱塞4-卡环5-支承座6-单向阀碟形弹簧7-单向阀8-柱塞弹簧第三节气门传动组和气门组4.推杆推杆的作用是将从凸轮轴经挺杆传递的推力传给摇臂。如图3-16所示。图3-16推杆1-上端头2-杆身3-下端头第三节气门传动组和气门组5.摇臂和摇臂组摇臂的作用是将推杆或凸轮传递的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。摇臂实际是一个双臂杠杆，如图3-17所示。图3-17摇臂A、C-油道B-油槽第三节气门传动组和气门组摇臂组的结构如图3-18所示。摇臂组中的摇臂通过摇臂轴支承在摇臂轴支座上，摇臂轴支座安装在气缸盖上。图3-18摇臂组结构1-垫圈2、3、4-摇臂轴支座5-摇臂轴6、8、10-摇臂7-定位弹簧9-定位销11-锁簧12-堵塞C、D、E-油孔第三节气门传动组和气门组二、气门组气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等零件，如图3-19所示。图3-19气门组1-气门2-气门弹簧3-气门弹簧座4-锁片5-气门导管第三节气门传动组和气门组1.气门气门由头部和杆部两部分组成。气门头顶部的形状有平顶、凸顶和凹顶等，如图3-20所示。图3-20气门头的形状a)凸顶b)凹顶c)平顶第三节气门传动组和气门组气门头部与气门座接触的工作面是与杆部同心的锥面。通常将这一锥面与气门顶平面夹角称为气门锥角，如图3-21所示。图3-21气门锥角第三节气门传动组和气门组气门杆一端与气门头部相连；另一端，即气门杆尾部，与气门弹簧座相连接。1)如图3-22a所示，锁片式固定方法是把气门杆尾部切一凹槽。2)如图3-22b所示，锁销式固定方法是把气门杆尾部制成一圆柱形径向通孔。图3-22气门杆的固定方法a)锁片式b)锁销式1-气门杆2-气门弹簧3-气门弹簧座4-锁片5-锁销第三节气门传动组和气门组为了防止气门弹簧折断时落入气缸造成事故，一般在气门杆尾部车环形槽，在槽内装上弹簧卡环，如图3-23所示。一般环形槽的位置相应于气门最大升程后可再下降1～2mm。图3-23安全防落弹簧卡环第三节气门传动组和气门组2.气门座气缸盖或缸体的进、排气道与气门锥面相接触的部位称为气门座。气门座用耐热合金钢或合金铸铁等单独做成座圈，然后镶嵌到气缸盖或气缸体上，如图3-24所示，后者称为镶嵌式气门座。图3-24气门座圈1-气缸盖2-气门座圈第三节气门传动组和气门组3.气门导管气门导管的作用是给气门以运动导向，保证气门直线运动，使气门与气门座能正确贴合。此外，气门导管还具有导热作用。气门导管的外形如图3-25所示。图3-25气门导管a)气门导管的外形b)用卡环定位c)内孔不倒角，外侧面呈锥度1-气门导管2-卡环3-气缸盖第三节气门传动组和气门组4.气门弹簧气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，如图3-26所示。图3-26气门弹簧a)等螺距圆柱弹簧b)变螺距圆柱弹簧c)双气门弹簧返回本章目录思考题1.配气机构的功用是什么？2.顶置气门式配气机构的组成及特点是什么？3.比较下置凸轮轴式、中置凸轮轴式、上置凸轮轴式配气机构的优缺点及各自应用的场合。4.配气机构中凸轮轴的传动方式有哪几种？各有何特点？5.指出气门排列的几种形式及各自的特点。6.配气机构中为什么要留气门间隙？气门间隙过大或过小有何危害？7.什么是配气相位？画出发动机配气机构的配气相位图。8.气门头部有哪些形状？各有何特点？9.什么是液力挺杆？简述其工作原理。10.气门杆尾部与气门弹簧座联接的方式有哪几种？各有何特点？11.为防止共振，气门弹簧的设计一般采用哪些措施？返回本章目录第四章汽油机燃料供给系统第四节

汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求第三节

可燃混合气成分对发动机工作性能的影响第二节

简单化油器与可燃混合气的形成第五节化油器的构造第一节汽油机燃料供给系统的作用及组成返回目录第四章汽油机燃料供给系统第八节

汽油机燃油喷射系统第七节

进、排气系统第六节

汽油机燃料供给系统的辅助装置思考题返回目录第一节汽油机燃料供给系统的作用及组成如图4-1所示，一般汽油机燃料供给系统由下列装置组成。图4-1汽油机燃料供给系统示意图1-油面指示表2-空气滤清器3-化油器4-进气管5-排气管6-汽油泵7-汽油滤清器8-排气消声器9-油管10-燃油箱返回本章目录第二节简单化油器与可燃混合气的形成一、简单化油器如图4-2所示，简单化油器由带有浮子机构(浮子和针阀)和量孔的浮子室、喷管、带有喉管的空气管、节气门组成。图4-2简单化油器及可燃混合气形成过程1-空气滤清器2-针阀3-浮子4-喷管5-喉管6-节气门7-进气支管8-量孔9-浮子室10-进气预热套管11-进气门第二节简单化油器与可燃混合气的形成二、简单化油器特性在转速一定时，简单化油器的可燃混合气成分随节气门开度变化的关系称为简单化油器特性，也就是燃油量和空气量的变化规律，其曲线表示如图4-3所示。图4-3简单化油器的特性曲线返回本章目录第三节可燃混合气成分对发动机工作性能的影响一、发动机对燃料燃烧的要求汽油与空气以一定比例混合，汽油彻底雾化蒸发并与空气均匀混合，使汽油分子与空气分子得到充分的利用。可燃混合气燃烧要在适当的时刻进行，使大部分燃料在活塞处于上止点附近燃烧完毕，燃烧过程在很小的容积内进行，燃烧速度快，热量损失少，使燃烧产生的热量得到充分利用。二、可燃混合气成分对发动机性能的影响可燃混合气的成分对发动机性能的影响是通过试验显示的。在发动机转速一定和节气门全开条件下，流经化油器的空气量即为一定值。此时通过改变汽油量孔尺寸以改变供油量，即可得到过量空气系数α不同(即浓度不同)的可燃混合气。分别以不同α值的可燃混合气供入发动机，并测出相应的发动机功率和燃料消耗率。返回本章目录第四节汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求1.冷起动2.怠速3.小负荷4.中等负荷5.大负荷和全负荷6.加速汽车行驶过程中，有时要在短时间内迅速提高车速。当加速时，驾驶员猛踩节气门踏板，使节气门开度突然加大，以使发动机功率迅速增大。这时，通过化油器的空气流量随之增加，但是，由于液体燃料的惯性远大于空气的惯性，燃料流量的增长比空气流量的增长要慢得多，致使混合气暂时过稀。而且，在节气门急开时，进气管内压力骤然升高，同时由于冷空气来不及预热，使进气管内温度降低。第四节汽车发动机各种工况对可燃混合气成分的要求综上所述，车用汽油机在正常运转时，在小负荷和中负荷工况下要求化油器能随着负荷的增加，供给由较浓逐渐变稀的混合气成分。这种在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律称为理想化油器特性，如图4-4所示。图4-4有利的可燃混合气成分随发动机负荷而变化的关系1-相应于最大功率的α值2-相应于最小燃料消耗率的α值3-理想化油器特性返回本章目录第五节化油器的构造按喉管处空气流动方向不同，化油器可分为上吸式、下吸式和平吸式三种，如图4-5所示。图4-5化油器的类型(按空气流动方向分)a)上吸式b)下吸式c)平吸式第五节化油器的构造按重叠的喉管数目不同，化油器可分为单喉管式、多重(双重和三重)喉管式，如图4-6所示。图4-6化油器的类型(按重叠的喉管数目分)ａ)单喉管式b)双重喉管式c)三重喉管式返回本章目录第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置一、汽油箱图4-7为常见汽油箱的构造。汽油箱多用薄钢板冲压焊制，有些轿车的汽油箱用塑料铸制。图4-7汽油箱结构示意图1-加油管2-通气管3-燃油箱4-回油管5-出油管6-隔板7-传感器8-汽油箱集滤器9-放油螺塞第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置图4-8为双阀式油箱盖原理图。空气阀1受软弹簧控制，当汽油箱内燃油减少，压力下降到预定值(约98kPa)时，大气推开空气阀1进入汽油箱；蒸气阀2受硬弹簧控制，当汽油箱内的蒸气压力增大到约120kPa时，蒸气阀被推开，燃油蒸气泄出，保持汽油箱内压力正常。图4-8双阀式油箱盖原理图1-空气阀2-蒸气阀3-密封垫和弹片4-管口第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置二、汽油滤清器图4-9为可拆式汽油滤清器。可拆式汽油滤清器外壳用锌、铝合金铸制，滤芯可用尼龙布、多孔陶瓷、微孔滤纸制成，定期清洗或更换滤芯，可多次使用。图4-9282型汽油滤清器1-盖2-出油管接头3、６-密封圈4-密封垫5-纸滤芯7-平垫圈8-螺栓9-沉淀杯10-放油螺塞11-密封垫圈12-进油管接头第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置图4-10为不可拆式汽油滤清器。其外壳用隔热性较好的透明塑料制成，内装微孔纸滤芯，一次性使用。图4-10不可拆式汽油滤清器1-中央多孔筒2-特制折叠纸滤芯3-多孔滤纸外筒第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置三、汽油泵1.汽油泵的作用和分类2.膜片式汽油泵的构造和工作情况。常见的汽油泵如图4-11所示。当凸轮轴转动时，偏心轮驱动摇臂使泵膜拉杆向下，压缩泵膜弹簧，泵膜向下拱曲到最低位置。此时泵膜上方的泵室容积增大，产生了一定的真空度使进油阀吸开，出油阀关闭，汽油从进油腔吸入泵室。当偏心轮的偏心部分转离摇臂后，在摇臂复位弹簧的作用下，外摇臂便转回原位，其斜面与内摇臂斜面分离，泵膜便在泵膜弹簧的作用下，连同内摇臂向上移动，使泵室容积减小，油压增大，进油阀关闭，出油阀开启，汽油便从出油阀经油管流向化油器。第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置图4-11机械驱动膜片式汽油泵1-手摇臂2-内摇臂3-泵膜拉杆油封4-拉杆油封座5-下体6-泵膜弹簧7-泵膜下护盖8-泵膜9-出油管接头10-上体11-阀门支持片12-螺钉13-泵盖14、２１-垫片15-偏心轮16-泵膜拉杆17-摇臂回位弹簧18-外摇臂19-摇臂轴20-手摇臂轴22-出油阀23-进油阀24-进油管接头第六节汽油机燃料供给系统的辅助装置四、空气滤清器综合式空气滤清器又称油浴式空气滤清器(图4-12a)。如图4-12b所示为纸质干式(外壳内不装机油)空气滤清器构造。图4-12空气滤清器a)

油浴式空气滤清器b)纸质干式空气滤清器1-螺杆2-空气滤清器盖3-气管4-滤芯5-滤芯支承盘6-滤清器壳7-曲轴箱通风管8-紧固夹螺栓9-支架固定螺母10-外壳11-纸质滤芯12-接管13-密封圈支承盘返回本章目录第七节进、排气系统一、进气管与排气管解放CA1091型汽车进、排气管的构造如图4-13所示。图4-13解放CA1091型汽车进、排气管1-进气管2-前端排气管3-后端排气管4-铸铁环5-衬垫6-空气滤清器支架紧固螺栓7-曲轴箱通风单向阀8-化油器紧固螺栓第七节进、排气系统北京BJ492Q型汽车发动机采用双腔式化油器，其进气管是双式的，却在同一管内有两个进气通道，如图4-14所示。化油器的一个管腔对第一、第四气缸供气，另一管腔则对第二、第三气缸供气。图4-14北京BJ492Q型汽车发动机进气管排列第七节进、排气系统二、混合气的预热装置进、排气管铸在一起，通过废气直接对进气管壁进行预热，其预热作用不能调节(图4-15)。图4-15解放CA1091型汽车发动机进、排气管及预热装置1-化油器安装凸缘2-进气管3-排气管第七节进、排气系统北京BJ492Q型汽车发动机的混合气预热装置是可调节的(图4-16)。排气管内装有混合气预热阀4，可根据不同季节(冬季或夏季)调至不同位置，以改变对混合气的预热程度。图4-16北京BJ492Q型汽车发动机预热装置1-进气管2-石棉衬垫3-混合气预热阀轴4-混合气预热阀5-排气管6-混合气预热阀调节手柄第七节进、排气系统三、排气消声器如图4-17所示，东风EQ61001型汽车发动机的排气消声器外壳1用薄钢板制成，隔板3把外壳分隔成几个尺寸不同的滤声室，多孔管2、4在滤声室内通过。图4-17EQ6100-1型发动机排气消声器1-外壳2、4-多孔管3-隔板返回本章目录第八节汽油机燃油喷射系统一、汽油机燃油喷射系统的类型1.按控制方法分类2.按喷射部位的不同分类3.按喷射的连续性与否分类同时喷射是指ECU发出同一个指令，控制各缸喷油器同时喷油(图4-18a)。分组喷射是指各缸喷油器分成两组，每一组喷油器共用一根导线与ECU连接，ECU在不同时刻先后发出两个喷油指令，分别控制两组喷油器交替喷射(图4-18b)。按序喷射则是指喷油器按发动机各缸的工作顺序进行喷射，ECU根据曲轴位置传感器信号，辨别各缸的进气行程，适时发出各缸喷油指令以实现按序喷射(图4-18c)。4.按空气量的测量方式分类第八节汽油机燃油喷射系统(1)间接测量方式(2)直接测量方式图4-18间歇喷射示意图a)同时喷射b)分组喷射c)按序喷射第八节汽油机燃油喷射系统二、电控燃油喷射系统1.发动机电控系统的基本组成2.典型的电控燃油喷射系统(1)节气门体燃油喷射系统许多早期的电控燃油喷射系统是节气门体燃油喷射系统，节气门体燃油喷射系统是单点喷射系统。单点喷射系统的工作原理与多点喷射系统相似。ECU根据发动机的进气量或进气管压力、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器、进气温度传感器等测得的发动机运行参数，计算出喷油量，在各缸进气行程开始之前进行喷油，并通过控制喷油持续时间的长短控制喷油量。博世公司的MonoJetronic节气门体燃油喷射系统的组成如图4-19所示。第八节汽油机燃油喷射系统图4-19MonoJetronic节气门体燃油喷射系统1-汽油箱2-电动汽油泵3-汽油滤清器4-油压调节器5-喷油器6-进气温度传感器7-ECU8-氧传感器9-发动机温度传感器10-怠速控制装置11-节气门及节气门位置传感器12-分电器及曲轴位置传感器13-蓄电池14-点火开关15-继电器第八节汽油机燃油喷射系统(2)博世D型燃油喷射系统博世D型燃油喷射系统的组成如图4-20所示。图4-20博世D型燃油喷射系统1-汽油箱2-电动汽油泵3-汽油滤清器4-发动机温度传感器5-热时间开关6-喷油器7-进气支管绝对压力传感器8-补充空气阀9-冷起动喷嘴10-节气门位置传感器11-进气温度传感器12-油压调节器13-蓄电池14-分电器15-ECU第八节汽油机燃油喷射系统3.博世L型燃油喷射系统L型燃油喷射系统的组成如图4-21所示，其构造和工作原理与D型燃油喷射系统基本相同。图4-21博世L型燃油喷射系统1-汽油箱2-电动汽油泵3-汽油滤清器4-燃油分配管5-油压调节器6-ECU7-喷油器8-冷起动喷嘴9-怠速调节螺钉10-节气门位置传感器11-节气门12-空气流量计13-进气温度传感器14-继电器组15-氧传感器16-发动机温度传感器17-热时间开关18-分电器19-补充空气阀20-怠速混合气调节螺钉21-蓄电池22-点火开关第八节汽油机燃油喷射系统4.博世LH型(LHJetronic)燃油喷射系统LH型燃油喷射系统的组成，如图4-22所示。图4-22博世LH型燃油喷射系统1-氧传感器2-喷油器3-油压调节器4-热线式空气流量计5-汽油滤清器6-电动汽油泵7-怠速空气调节器8-ECU9-节气门位置传感器10-冷却水温度传感器第八节汽油机燃油喷射系统5.博世M型(MＪetronic)燃油喷射系统博世M型燃油喷射系统的组成如图4-23所示。图4-23M型燃油喷射系统1-电动汽油泵2-汽油箱3-汽油滤清器4-燃油分配管5-油压调节器6-ECU7-空气流量计8-空调开关9-点火开关10-节气门位置传感器11-怠速空气调节器12-喷油器13-温度传感器14-曲轴位置传感器15-氧传感器16-分电器17-点火线圈第八节汽油机燃油喷射系统三、电控燃油喷射系统主要组件的构造和原理(一)传感器和开关信号桑塔纳2000GLi轿车AFE发动机使用此类传感器，其结构如图4-24所示。图4-24半导体压敏电阻式进气管绝对压力传感器1-过滤器2-混合集成电路3、6-压力转换元件4、7-滤清器5-壳体8-进气连接管9-真空室第八节汽油机燃油喷射系统硅膜片为边长约3mm的正方形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm，厚度约为0.05mm的薄膜，薄膜周围有四个应变电阻，组成单臂电桥，如图4-25所示。图4-25半导体压敏电阻式进气管绝对压力传感器工作原理a)硅膜片b)电路示意图第八节汽油机燃油喷射系统2.空气流量计(1)叶片式空气流量计如图4-26所示，在空气流量计壳体9内有空气主流道8和旁通空气道7。图4-26叶片式空气流量计1-回位弹簧2-电位计3-测量叶片4-进气温度传感器5-缓冲叶片6-旁通空气调节螺钉7-旁通空气道8-主流道9-空气流量计壳体10-销轴11-缓冲室第八节汽油机燃油喷射系统当发动机怠速工作时，节气门接近关闭，只有少量空气进入发动机。流过主流道的空气推动测量叶片偏转很小的角度，同时与测量叶片同轴的电位计则输出一个微弱的电压信号给ECU(图4-27a)，ECU便向喷油器输出短脉冲宽度的电脉冲。这时流过旁通空气道的空气未经空气流量计计量，因此不影响喷油量，但却使混合气变稀，使CO的排放量减少。当发动机高速大负荷运转时，节气门接近全开，吸入的空气量较多且全部流过主流道，空气推动测量叶片偏转较大的角度，电位计则输出较强的电压信号(图4-27b)，ECU相应地输出长脉冲宽度的电脉冲。叶片式空气流量计工作可靠，但有一定的进气阻力，属于体积流量型，需要考虑大气压力的修正问题。第八节汽油机燃油喷射系统图4-27叶片式空气流量计工作原理1-回位弹簧2-电位计3-测量叶片4-进气温度传感器5-缓冲叶片6-旁通空气调节螺钉7-旁通空气道8-主流道9-空气流量计壳体10-销轴11-缓冲室第八节汽油机燃油喷射系统(2)热线式空气流量计如图4-28所示，采样管2置于空气流道的中央，空气流道装有金属防护网1，并用卡环固定在壳体7上。图4-28热线式空气流量计1-金属防护网2-采样管3-铂热线4-温度补偿电阻5-控制电路板6-电源插座7-壳体第八节汽油机燃油喷射系统铂热线、温度补偿电阻、精密电阻和高阻值电阻构成单臂电桥电路中的四个臂(图4-29)。图4-29热线式空气流量计电路RH-铂热线RK-温度补偿电阻R1、R2-高阻值电阻RS-精密电阻UM-电压输出信号IH-加热电流第八节汽油机燃油喷射系统(3)热膜式空气流量计其测量原理与热线式空气流量计相同，它是利用热膜与空气之间的热传递现象来测量空气流量的。热膜式空气流量计如图4-30所示。图4-30热膜式空气流量计1-控制电路2-通发动机3-热膜4-温度补偿电阻5-金属防护网6-空气第八节汽油机燃油喷射系统(4)卡门旋涡式空气流量计1)光学式检测方式的卡门旋涡式空气流量计：光学式检测方式的卡门旋涡式空气流量计的结构简图如图4-31所示。图4-31光学式卡门旋涡空气流量计1-压力感应板2-光敏晶体管3-反光镜4-钢板弹簧5-卡门旋涡6-导压孔7-卡门旋涡发生器8-发光二极管第八节汽油机燃油喷射系统2)超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计：超声波检测方式的卡门旋涡式空气流量计的结构简图如图4-32所示。图4-32超声波式卡门旋涡空气流量计1-超声波信号发射器2-涡流稳定板3-超声波信号发生器4-涡流发生器5-通发动机6-卡门旋涡7-与涡流数对应的疏密声波8-超声波接收器9-接计算机第八节汽油机燃油喷射系统3.发动机温度传感器发动机温度传感器内部是一个半导体热敏电阻(图4-33)。冷却水温度越低，热敏电阻的阻值越大，反之亦然。图4-33发动机温度传感器1-传感器壳体2-导线3-热敏电阻第八节汽油机燃油喷射系统4.进气温度传感器5.节气门位置传感器当发动机在怠速时，节气门接近关闭，怠速触点闭合(图4-34)，这时ECU将指令喷油器增加喷油量以加浓混合气。图4-34开关型节气门位置传感器第八节汽油机燃油喷射系统线性输出型节气门位置传感器(图4-35)是一个线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点。图4-35线性输出型节气门位置传感器1-基准电压2-输出电压3-搭铁第八节汽油机燃油喷射系统6.曲轴位置传感器(1)光电式曲轴位置传感器图4-36所示为用于尼桑V6汽车发动机的光电式曲轴位置传感器。图4-36光电式曲轴位置传感器(尼桑汽车)１-分火头2-密封盖3-转子4-放大电路5-光敏晶体管6-发光二极管第八节汽油机燃油喷射系统(2)电磁式曲轴位置传感器图4-37所示为用于丰田轿车上的电磁式曲轴位置传感器。图4-37电磁式曲轴位置传感器(丰田轿车)a)组成b)电路c)信号波形1、2-信号转子3、5、6-感应线圈4-分电器壳体第八节汽油机燃油喷射系统7.氧传感器目前应用最多的是氧化锆氧传感器(图4-38)。氧化锆是具有传导氧离子能力的固体电解质，能在氧分子浓度差的作用下产生电动势。图4-38氧化锆氧传感器结构(福特汽车)1-导线2-护帽3-陶瓷绝缘体4-空气入口5-氧传感器壳体6-衬垫7-保护管8-排气入口9-外电极10-内电极11-锆管12-接触套管13-接触弹簧第八节汽油机燃油喷射系统8.爆燃传感器采用发动机机体振动检测法的爆燃传感器有磁致伸缩式和压电式两种类型，压电式又分有共振型和非共振型的结构，其安装位置如图4-39所示。图4-39爆燃传感器的安装位置第八节汽油机燃油喷射系统共振型压电式爆燃传感器的结构如图4-40所示，压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上。图4-40共振型压电式爆燃传感器第八节汽油机燃油喷射系统当发动机爆燃时的振动频率与振荡片的固有频率相符合时，振荡片产生共振，此时压电元件将产生最大的电压信号，如图4-41所示。图4-41共振型压电式爆燃传感器输出电压与频率的关系第八节汽油机燃油喷射系统(二)执行器1.电动燃油泵电动燃油泵主要由泵体、永磁电动机和外壳三部分组成，如图4-42所示。图4-42电动燃油泵的结构正常的流动路线溢流阀开启时的流动路线○电动机1-溢流阀2-外壳3-单向阀4-出油口5-永磁6-电连接器7-泵体第八节汽油机燃油喷射系统滚柱式电动燃油泵如图4-43所示。转子1偏心地安装在泵壳体3内，滚柱2装在转子的凹槽中。图4-43滚柱式电动燃油泵工作原理1-转子2-滚柱3-泵壳体第八节汽油机燃油喷射系统近年来越来越多的发动机采用涡轮式电动燃油泵，如图4-44所示。叶轮3是一个圆形平板，在平板的圆周上加工有小槽，形成泵油叶片。图4-44涡轮式电动燃油泵工作原理1-壳体2-叶轮叶片3-叶轮第八节汽油机燃油喷射系统2.喷油器喷油器的构造如图4-45所示。图4-45喷油器构造a)上端供油式b)侧面供油式１-进油滤网2-线束插接器3-电磁线圈4-回位弹簧5-衔铁6-针阀第八节汽油机燃油喷射系统3.冷起动喷油器及热时间开关冷起动喷油器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，如图4-46所示。图4-46冷起动喷油器和热时间开关及其工作原理a)冷起动喷油器喷油b)冷起动喷油器停油１-可动铁心2-进油口3-平面阀4-电磁线圈5-弹簧6-涡流式喷孔7-双金属片8-白金触点9-电热丝第八节汽油机燃油喷射系统4.怠速空气调节器(1)双金属片式怠速补充空气阀：它由绕有电热线的双金属片和旁通空气道阀门等组成，如图4-47所示。图4-47双金属片式怠速补充空气阀的结构和工作原理a)发动机温度低时b)发动机温度高时第八节汽油机燃油喷射系统(2)步进电动机式怠速空气调节器：步进电动机式怠速空气调节器是由永久磁铁构成的转子、励磁线圈构成的定子和把旋转运动变成直线运动的进给丝杆及阀门等部分组成的，如图4-48所示。图4-48步进电动机式怠速空气调节器1-定子线圈2-轴承3-进给丝杠4-转子5-旁通空气道6-阀芯7-阀座8-阀轴第八节汽油机燃油喷射系统(三)燃油装置的结构与工作原理1.燃油分配管如图4-49所示为桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机燃油分配管和各缸喷油器、燃油压力调节器组件的安装。图4-49燃油分配管、喷油器及燃油压力调节器组件1-O形圈2-与进气支管相连3-燃油压力调节器4-喷油器5-燃油分配管6-卡簧第八节汽油机燃油喷射系统2.燃油脉动阻尼器燃油脉动阻尼器的功用是减小因喷油器喷油而使油路油压产生的微小波动和降低噪声。它可安装在回油管上或燃油分配管上。燃油脉动阻尼器主要由膜片和弹簧组成的减振机构组成，如图4-50所示。图4-50燃油脉动阻尼器1-固定螺纹2-弹簧3-壳体4-调节螺钉5-膜片第八节汽油机燃油喷射系统3.燃油压力调节器燃油压力调节器的结构如图4-51所示，主要由壳体、膜片、回油阀和校正弹簧等组成。图4-51燃油压力调节器1-弹簧2-球阀3-燃油室4-膜片5-弹簧室返回本章目录思考题1.汽油机燃油供给系统的作用是什么？2.用方框图表示、并注明汽油机燃料供给系统各组成部分的名称，燃料供给、空气供给及废气排除的路线。3.简单化油器是由哪些零件组成的？喉管、浮子、量孔的作用是什么？4.什么是可燃混合气？试述简单化油器的可燃混合气的形成。5.为了保证发动机可靠运转，过量空气系数α应在什么范围内变化？α值在什么情况下，发动机能获得最大功率？α值在什么情况下，发动机能获得很好的经济性？６.汽车用发动机的各种工况对可燃混合气的浓度有何要求？为什么？７.为什么发动机上广泛使用下吸式化油器？８.为什么有些化油器要采用多重喉管？９.为什么有些汽车的汽油机采用双腔并动式化油器？10双腔分动式化油器有何特点？为什么有些汽车的发动机采用此种化油器？思考题11.为什么汽油箱都采用带有空气蒸气阀的油箱盖？12.汽油滤清器的作用是什么？13.试述膜片式燃油泵的结构及工作原理。14.汽油泵出油阀的外部为什么要留有空腔？15.空气滤清器的作用是什么？它有几种类型？常用的有哪几种类型？16.为什么汽车发动机要安装排气消声器？排气消声器的原理是什么？排气消声器采用什么方法来实现它的作用原理？17.L型电控燃油喷射系统有何特点？18.L型电控燃油喷射系统由哪些部分构成？19.试述L型电控燃油喷射系统的工作过程。20.电控燃油喷油系统中的分油管有何作用？返回本章目录第五章柴油机燃料供给系统第三节

喷油器与喷油泵第二节

可燃混合气的形成与燃烧室第一节

柴油机燃料供给系统的功用、组成及燃料思考题返回目录第一节柴油机燃料供给系统的功用、组成及燃料一、功用二、组成柴油机燃料供给系统由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置及废气排出装置四部分组成，如图5-1所示。图5-1柴油供给系示意图1-燃油箱2-粗滤器3-连接器4-提前器5-喷油泵6-输油泵7-调节器8-低压油管9-细滤器10-高压油管11-喷油器12-回油管第一节柴油机燃料供给系统的功用、组成及燃料三、柴油的主要性能1.十六烷值十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标，直接影响柴油机工作的粗暴性和起动性。自燃性好的燃料，着火落后期短，在着火落后期内形成混合气少，着火后压力升高速度低，工作柔和。2.馏程3.粘度粘度是衡量燃油流动性的尺度，它影响着柴油的喷雾质量。当其他条件相同时，粘度越大，雾化质量越差，燃油越不易与空气均匀混合，使燃烧不完全，燃油消耗率增加，排气冒烟。可是，由于喷油泵柱塞偶件用柴油润滑，所以柴油应具有一定的粘度。柴油粘度过低时，柱塞偶件磨损加大，通过柱塞副的燃油泄漏也会增大。4.凝点返回本章目录第二节可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧过程图5-2表示在柴油机压缩和做功行程中，气缸内压力P随曲轴转角θ变化的关系曲线。图5-2气缸压力与曲轴转角的关系Ⅰ-备燃期Ⅱ-速燃期Ⅲ-缓燃期Ⅳ-后燃期第二节可燃混合气的形成与燃烧室二、柴油机燃烧室1.统一式燃烧室统一式燃烧室常见的结构形式如图5-3所示，燃烧室是由凹形活塞顶与气缸盖底面所围成的一个内腔。图5-3统一式燃烧室a)ω形b)球形第二节可燃混合气的形成与燃烧室2.分隔式燃烧室(1)涡流室式燃烧室(图5-4a)(2)预燃室式燃烧室(图5-4b)图5-4分隔式燃烧室a)涡流室式b)预燃室式返回本章目录第三节喷油器与喷油泵一、喷油器1.孔式喷油器图5-5是6120型柴油机所用的双孔闭式喷油器，喷油孔直径为0.42mm，喷油压力为17.5MPa。图5-5双孔闭式喷油器1-回油管螺栓2-回油管衬垫3-调压螺钉护帽4-调压螺钉垫圈5-调压螺钉6-调压弹簧垫圈7-调压弹簧8-顶杆9-喷油器体10-紧固螺套11-定位销12-针阀13-针阀体14-喷油器锥体15-进油管接头衬垫16-滤芯17-进油管接头第三节喷油器与喷油泵2.轴针式喷油器轴针式喷油器的工作原理与孔式喷油器相同。在构造上与孔式喷油器不同之处是，轴针式喷油器针阀下端的密封锥面以下还延伸出一个轴针，其形状呈倒锥形或圆柱形(图5-6)。图5-6轴针式喷油器的喷油情况a)不喷油b)喷油第三节喷油器与喷油泵二、喷油泵喷油泵的功用是按照柴油机工作的需要，定时定量的向喷油器输送高压燃油，以满足柴油机在各种工况下对燃油的要求。喷油泵种类很多，在汽车用柴油机上得到广泛应用的有柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵，此外，还有泵喷油器等。国产Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号系列喷油泵的结构大致相同，也由分泵、油量调节机构和泵体几部分组成。它们具有以下特点：泵体为上、下分开的组合式，拆装和维修方便；油量调节机构为拨叉式，加工简单；滚轮传动机构的高度采用垫块调整，使用方便，寿命长；结构紧凑、体积小、质量轻，零件数目少，通用性和互换性较好。1.柱塞式喷油泵的基本结构和工作原理Ⅱ号喷油泵的总体构造如图5-7所示，主要由柱塞分泵、油量调节机构、分泵驱动机构、泵体四部分组成。第三节喷油器与喷油泵图5-7Ⅱ号喷油泵1-凸轮轴2-凸轮3-滚轮架部件4-调节叉5-调节拉杆6-固紧螺钉7-柱塞套筒8-柱塞9-柱塞套筒定位螺杆10-出油阀座11-压紧垫片12-出油阀13-出油阀压紧座14-减容体15-出油阀弹簧16-压紧密封垫圈17-放气螺钉18-柱塞弹簧19-弹簧座20-进油管接头21-侧盖22-调节臂23-调整垫块24-定位螺钉25-联轴器从动盘26-溢流阀27-喷油泵上体28-喷油泵下体第三节喷油器与喷油泵(1)柱塞分泵1)柱塞偶件柱塞式喷油泵的泵油工作过程分为吸油、压油和回油过程(图5-8)。图5-8柱塞式喷油泵的吸油、压油和回油过程a)吸油过程b)压油过程c)回油过程第三节喷油器与喷油泵2)出油阀偶件：由出油阀2和阀座1组成，如图5-9所示。出油阀上部的圆锥面为阀的轴向密封锥面。图5-9出油阀及阀座的结构1-阀座2-出油阀3-减压环带4-切槽第三节喷油器与喷油泵(2)油量调节机构油量调节机构的作用是根据柴油机的负荷和转速变化，相应地转动柱塞改变供油有效行程而调节供油量，并保证各缸供油量均匀一致。国产Ⅱ号喷油泵的油量调节机构采用拨叉式油量调节机构，如图5-10所示。图5-10拨叉式油量调节机构1-供油拉杆2-拨叉3-调节臂4-柱塞5-供油拉杆衬套6-拨叉固定螺钉第三节喷油器与喷油泵(3)分泵驱动机构分泵驱动机构是由凸轮轴和滚轮传动部件组成。喷油泵的凸轮轴是由柴油机的曲轴通过齿轮驱动的。为了保证在相当于一个工作循环的曲轴转角，各缸都能喷油一次，四冲程柴油机喷油泵凸轮轴的转速应等于曲轴转速的二分之一。国产Ⅱ号喷油泵滚轮传动部件如图5-11所示。图5-11滚轮传动部件1-调整垫块2-滚轮3-滚轮衬套4-滚轮轴5-滚轮架第三节喷油器与喷油泵(4)泵体2.分配式喷油泵分配式喷油泵简称分配泵，有转子式和单柱塞式两大类。英国CAV公司的DPA型分配泵和法国SIGMA公司的PRS型分配泵均属转子式，也称径向压缩式。德国BOSCH公司的VE型分配泵则为单柱塞式，又称轴向压缩式。(1)VE型分配泵结构VE型分配泵主要由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵和电磁式断油阀等部分组成。此外，机械式调速器和液压式供油提前角调节机构也安装在分配泵体内(图5-12)。在我国南京生产的依维柯汽车柴油发动机上采用的就是这种VE型分配泵。第三节喷油器与喷油泵图5-12VE型分配泵结构示意图1-驱动轴2-二级滑片式输油泵3-调速器驱动齿轮4-联轴器5-凸轮机构6-平面凸轮盘7-柱塞弹簧8-柱塞套筒9-出油阀10-分配柱塞11-电磁阀12-预调杠杆