项目一-汽车发动机

1、项目一 汽车发动机,项目一 汽车发动机,1.1 汽车发动机的认识,1.1.1 认识汽车发动机类型（1）,1发动机的概念,发动机是将某一种能量转变为机械能的机器。汽车用发动机是将燃料燃烧的热能转变为机械能的热力发动机。热力发动机又分为外燃机和内燃机。现代汽车所用的发动机主要是内燃机，其特点是燃料在汽缸内部燃烧，将所产生的热能转换为机械能。,按活塞运动方式分类：,2发动机类型,1.1.1 认识汽车发动机类型（2）,往复式：通过活塞在缸内的往复直线运动完成进气、压缩、做功和排气4个过程 旋转式：内部空间被分成3个工作室，在转子的运动过程中，这3个工作室的容积不停地变动，在摆线形缸体内相继完成进气、压

2、缩、燃烧和排气4个过程,按行程分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（3）,四行程：把曲轴转两圈(曲轴转角720)，活塞在汽缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环 二行程：把曲轴转一圈(曲轴转角360)，活塞在汽缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环,按行程分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（3）,四行程：把曲轴转两圈(曲轴转角720)，活塞在汽缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环 二行程：把曲轴转一圈(曲轴转角360)，活塞在汽缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环,按使用燃料分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（4）,汽油机：使用汽油为燃料的内燃机，转速高，质量小，

3、噪声小，启动容易，制造成本低 柴油机：使用柴油为燃料的内燃机，压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能比汽油机好,按汽缸数目分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（5）,单缸发动机 多缸发动机：按汽缸的排列形式不同分为直列式发动机、V型发动机、平卧式发动机等，如下图所示,按冷却方式分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（6）,水冷式：利用在汽缸体和汽缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却 风冷式：利用流动于汽缸体与汽缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却,按进气系统分类：,1.1.1 认识汽车发动机类型（7）,自然吸气式：汽油机 强迫进气式：柴油机，如右图所示,1.1.2 发

4、动机总体结构的认识及常用术语（1）,1发动机总体结构,汽油机主要由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、启动系等；柴油机主要由两大机构四大系统组成，无点火系。,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（2）,汽油机的一般构造：,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（3）,（1）曲柄连杆机构 概念：发动机维持工作循环，实现能量转换的核心机构。 功能：将燃料燃烧时产生的热能通过活塞、连杆、曲轴等变为驱动汽车行驶的机械能. 结构：主要由构成汽缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（4）,（2）配气机

5、构 功能：按照汽缸中所进行的工作过程，控制进、排气门的开闭，完成换气过程。 结构：主要由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆及凸轮轴传动机构等组成。,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（5）,（3）燃料供给系 汽油机：根据发动机的工作需要，向汽缸提供一定数量和浓度的可燃混合气，并将燃烧完的废气按规定的管路排出，主要由燃料系统、进气系统和电子控制系统组成。 柴油机：向汽缸内供应纯空气并在规定时刻向汽缸内喷入一定压力和数量的燃油，同时将燃烧完的废气排出，主要由燃油箱、输油泵、喷油泵、喷油器、进、排气管、滤清器和调速器等组成。,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（6）,（4）润滑系 功能：润

6、滑具有相对运动的机件表面，将摩擦产生的磨屑和热量带走，降低其工作温度，减少摩擦阻力和机件的磨损，延长机件的使用寿命以及对于有密封要求的部位，润滑油还可以起一定的封闭作用。 结构：主要由油底壳、集滤器、机油泵、限压阀、机油滤清器、机油散热器和管路等组成。,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（7）,（5）冷却系 功能：冷却受热机件，保证发动机在最佳温度下工作。 类型与结构：它有水冷式和风冷式两类，水冷却系统主要由散热器、风扇、水泵、节温器、水套等组成；风冷却系统主要由风扇和散热片等组成.,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（8）,（6）点火系 功能：在发动机各种工况和使用条件下，使

7、火花塞适时、可靠地产生足够强的电火花，以点燃汽缸内的可燃混合气。 类型：根据初级电路通断的控制方式不同可分为传统点火系统、半导体点火系统和计算机控制点火系统三种类型.,传统：结构简单，成本低廉，但故障率高，高速性能差，已淘汰 半导体：由蓄电池、信号发生器、点火控制器、分电器、点火线圈、火花塞等组成,高速性能好、点火时间精确，已经逐渐取代传统点火系统 计算机控制：由计算机根据各种传感器输入的信号，经过数学运算和逻辑判断，控制初级电路通断,点火系,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（9）,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（10）,（7）启动系 功能：供给发动机曲轴启动转矩，使发动

8、机曲轴达到必需的启动转速，以便使发动机进入自行运转状态。 结构：主要由启动机及其附属装置等组成.,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（11）,2常用术语,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（12）,（1）上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞在最高位置处活塞顶在汽缸中的位置 （2）下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞在最低位置处活塞顶在汽缸中的位置,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（13）,（3）活塞行程：上、下两止点间的距离（4）冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程 （5）曲柄半径：曲轴与连杆大端连接的中心至曲轴回转中心的距离,活塞行程为曲柄半径的两

9、倍 （6）汽缸工作容积：活塞从上止点移动到下止点所让出的空间的容积,1.1.2 发动机总体结构的认识及常用术语（14）,（7）燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶以上的空间容积 （8）汽缸总容积：活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积 （9）发动机排量：多缸发动机各汽缸工作容积的总和称为发动机排量 （10）压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积的比值,1.2 发动机的工作原理,1.2.1 四冲程发动机工作原理 （1）,工作循环：,1四冲程汽油机,（1）进气冲程：开始活塞由曲轴带动从上止点向下止点移动，进气门开启，排气门关闭，活塞移动过程中，汽缸内活塞上方的容积逐渐增大，当活塞到达下止点，进气门关闭 （2）

10、压缩冲程：当活塞到达下止点时，曲轴在飞轮惯性力的作用下继续旋转，使活塞从下止点向上止点移动，同时进、排气门关闭，汽缸内容积逐渐减小，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩冲程结束。,1.2.1 四冲程发动机工作原理 （2）,（3）做功冲程：火花塞产生电火花放电，可燃混合气被点燃并迅速燃烧，汽缸内高温、高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。随着活塞的下移，汽缸容积增加，气体压力和温度都降低，在活塞到达下止点时，做功行程结束。 （4）排气冲程：排气门被打开，曲轴推动活塞从下止点向上止点运动，废气在自身的剩余压力和活塞向上移动的作用下被排出汽缸。当活塞到达上止点

11、时，排气门关闭，排气冲程结束。,1.2.1 四冲程发动机工作原理 （3）,工作循环,1.2.1 四冲程发动机工作原理 （4）,2四冲程柴油机,与汽油机的区别： （1）汽油机的燃油和空气在汽缸外混合，进气冲程进入汽缸的是可燃混合气，而柴油机进气冲程进入的是纯空气，燃油是在做功冲程开始前一阶段喷入汽缸，在汽缸内形成可燃混合气，而且在此后的一段时间内边喷油边燃烧，即混合气形成方式不同。 （2）汽油机用电火花点燃混合气，而柴油机是用高压将燃油喷入汽缸内，靠高温空气加热自行着火燃烧，即着火方式不同。,1.2.1 四冲程发动机工作原理 （5）,工作循环,1.2.2 二冲程发动机工作原理 （1）,1二冲程汽

12、油机,（1）第一冲程：在曲轴的旋转带动下，活塞从下止点向上止点运动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔。已进入汽缸的混合气开始被压缩，由于活塞上行，在其下方的曲轴箱内形成一定真空度，活塞继续上行，进气孔1开启，混合气在真空度的作用下，被吸入曲轴箱内，直至活塞到达上止点，压缩冲程结束。因此，发动机在第一行程，活塞从下止点向上止点移动一个行程，即完成压缩、进气两个过程。,1.2.2 二冲程发动机工作原理 （2）,（2）第二冲程：火花塞点燃混合气形成的高温高压气体，推动活塞向下止点运动而做功，进气孔1逐渐被关闭，当活塞下行到排气孔开启时部分燃烧后的废气经排气孔2、排气管、消声器排出，换气孔3开启，混合气

13、经换气孔3进入汽缸，该过程一直延续至下一冲程活塞再上行到关闭换气孔和排气孔为止。第二冲程中曲轴又旋转半圈(1180),活塞从上止点向下止点移动一个行程，完成做功、排气两个过程。换气过程纵跨两个冲程。,1.2.2 二冲程发动机工作原理 （3）,工作循环,1.2.2 二冲程发动机工作原理 （4）,2二冲程柴油机,（1）第一冲程：活塞自下止点向上止点移动，换气泵流出的高压力空气进入汽缸进行换气。当活塞继续上移,进气孔3被关闭，排气门2也关闭，空气开始被压缩，当活塞接近上止点时，喷油器向汽缸内喷入雾状柴油并自行着火燃烧。 （2）第二冲程：活塞在高温高压气体推动下，从上止点向下止点运动而做功。活塞下行至

14、约2/3行程时，排气门2开启，废气排出汽缸，此后进气孔3开启，进行换气，直至活塞从下向上移动至13行程的距离，进气孔3被遮盖为止,1.2.2 二冲程发动机工作原理 （5）,1.3 国产内燃机的名称及型号,1.4 发动机维修常用工量具,1.4.1 认识常用工具的使用（1）,1扳手,（1）梅花扳手：梅花扳手的工作部分是封闭的环状，其孔壁一般是12边形，使用时能将螺母或螺栓的六角部分全部围住，工作时不易滑脱，对螺栓或螺母的棱角损害程度小,1.4.1 认识常用工具的使用（2）,（2）开口扳手：用于紧固或拆卸一般标准规格的螺栓或螺母。使用时可上下套入或直接插入，使用方便。按其结构型式可分为单头和双头两种

15、，按其开口角度又可分为15、45和90三种,1.4.1 认识常用工具的使用（3）,（3）套筒扳手：由不同规格的套筒和一根弓形的快速摇杆组成，可根据需要，选用不同规格的套筒和各种手柄进行组合，具有功能多、使用方便、安全可靠的特点。,1.4.1 认识常用工具的使用（4）,（4）活动扳手：在工具不称手时，可以使用活动扳手，活动扳手也叫月牙扳手。通过调整活动扳手的钳口大小，活扳手可用来安装不同尺寸的螺栓和螺母,1.4.1 认识常用工具的使用（5）,（5）扭力扳手：由扭力杆和套筒头组成。使用时可直接显示出所施加的拧紧力矩，用于拧紧对拧紧力矩有严格要求的螺纹件，例如缸盖螺栓、连杆螺栓和曲轴轴承螺栓等,1.

16、4.1 认识常用工具的使用（6）,利用旋转压力紧固或拆卸带有槽口的螺钉，有各种各样的大小和形状，通常以其头部的形状来分类。常用的有一字螺丝刀和十字螺丝刀。螺丝刀头部也有其他的形状,2螺丝刀,1.4.1 认识常用工具的使用（7）,钳子用来夹紧各种大小和形状的物体以及剪切物体。汽车上常用的是鲤鱼钳和尖嘴钳，如图1-16所示。钳子不能代替扳手来使用。,3钳子,1.4.1 认识常用工具的使用（8）,锤子一般有铁锤和橡胶锤两种。铁锤用于粗重物体和需要重击的地方，橡胶锤则用于不能重击或容易损坏的地方。,4锤子,1.4.1 认识常用工具的使用（9）,火花塞套筒是拆卸火花塞的专用工具，是一种内六角的薄壁长套筒

17、。拆卸火花塞时，应根据火花塞六角对边的尺寸选用相同规格的火花塞套筒。,5火花塞套筒,1.4.1 认识常用工具的使用（10）,在活塞环拆卸中，为避免活塞环受力不均而折断，可用活塞环拆卸钳来拆卸活塞环。,6活塞环拆卸钳,1.4.1 认识常用工具的使用（11）,气门弹簧装卸钳是用于拆装气门弹簧的专用工具。在拆装气门时，先旋出螺杆至凸台顶住气门头，再转动螺杆，使锁片落在压头凹槽内，用尖嘴钳取出弹簧锁止零件，取出气门弹簧座、气门弹簧和气门及挡油圈。,7气门弹簧拆卸钳,1.4.1 认识常用工具的使用（12）,拉器是用于拆卸安装在轴上的齿轮或轴承等紧配合零件的专用工具。使用时，根据轴端与被拉件的距离转动拉器

18、的丝杆，至丝杆顶端顶住轴端，拉爪钩住轴承或齿轮的外圈，然后慢慢转动丝杆将其拉出,8拉器,1.4.2 认识常用量具的使用（1）,游标卡尺用来测量内径、外径、长度、深度的尺寸。其精度有0.10mm、0.02mm 、0.05mm等数种。游标卡尺主要由主尺、副尺、深度尺、内径卡爪、外径固定卡爪、外径活动卡爪等部分组成,1游标卡尺,1.4.2 认识常用量具的使用（2）,例1 如下图所示，游标上的零刻度在8和9之间，故整数部分读数为8；游标上第7条刻线与主尺对齐，故小数部分读数为035，此例读数为8+70.05=8.35(mm)。,1.4.2 认识常用量具的使用（3）,例2 如下图所示，游标上的零刻度在0和l之间，故整数部分读数为0；游标上第7条刻线与主尺对齐，故小数部分读数为0.35，此例读数为0+70.05=0.35(mm)。,1.4.2 认识常用量具的使用（4）,千分尺按用途一般分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺等。外径千分尺的规格按量程可分为025mm、2550mm、5075mm、75100mm、100125mm、125150mm等6种级别的量程，使用时应按