汽車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)知識

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1、汽車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)知識 發(fā)動機(jī)的基本知識簡介 1.曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動零件。它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并從曲軸對外輸出動力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動。 2.配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。 3.

2、燃料供給系統(tǒng) 汽油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機(jī)燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。 4.潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是向作相對運(yùn)動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。 5.冷卻系統(tǒng) 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)

3、扇、水箱、節(jié)溫器等組成。 6.點(diǎn)火系統(tǒng) 在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是*電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系，點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。 7.起動系統(tǒng) 要使發(fā)動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運(yùn)動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機(jī)開始自動地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機(jī)的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機(jī)的起動系。

4、 8.上止點(diǎn) 活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動時(shí)，當(dāng)活塞向上運(yùn)動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點(diǎn)。 9.下止點(diǎn) 活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點(diǎn)。 10.活塞行程 活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)移動的距離，即上、下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應(yīng)一個(gè)活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180。 11.曲柄半徑 曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R 表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即s=2R。 12.氣缸工作容積 活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過的容積，稱為

5、氣缸工作容積。一般用Vh表示。 13.燃燒室容積 活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為燃燒室容積。一般用Vc表示。 14.氣缸總?cè)莘e 活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總?cè)莘e。一般用V a表示，顯而易見，氣缸總?cè)莘e就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即Va＝Vc＋Vh。 15.發(fā)動機(jī)排量 多缸發(fā)動機(jī)各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機(jī)排量。一般用VL 表示。 16.壓縮比 壓縮比是發(fā)動機(jī)中一個(gè)非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮 程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用ε表示。 17.工作循環(huán)

6、 每一個(gè)工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣過程，即完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)過程叫一個(gè)工作循環(huán)。 18.動力性能指標(biāo) 動力性能指標(biāo)指曲軸對外作功能力的指標(biāo)，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。 19.有效扭矩 指發(fā)動機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為Nm。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。 20.有效功率 指發(fā)動機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動機(jī)的有效功率可以在專用的試驗(yàn)臺上用

7、測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速，然后用下面公式計(jì)算出有效功率。 21.轉(zhuǎn)速 指發(fā)動機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照汽車發(fā)動機(jī)可*性試驗(yàn)方法的規(guī)定汽車發(fā)動機(jī)應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運(yùn)行300～1000 小時(shí)。 22.經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo) 通常用燃油消耗率來評價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kWh。 23.排放性能 排放性能指標(biāo)包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。

8、 發(fā)動機(jī)基本工作原理 摘自：HOWSTUFFWORKS 翻譯：Tayz 一、基本理論 汽油發(fā)動機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動能來驅(qū)動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動機(jī)內(nèi)部發(fā)生。 有兩點(diǎn)需注意： 1．內(nèi)燃機(jī)也有其他種類，比如柴油機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)，各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 2．同樣也有外燃機(jī)。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機(jī)就是典型的外燃機(jī)。燃料（煤、木頭、油）在發(fā)動機(jī)外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)部來產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機(jī)的效率比外燃機(jī)高不少，也比相同動力的外燃機(jī)小很多。所以，現(xiàn)代汽車不用蒸汽機(jī)。 相比之下，內(nèi)燃機(jī)比外燃機(jī)的效率高

9、，比燃?xì)廨啓C(jī)的價(jià)格便宜，比電動汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點(diǎn)使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機(jī)。 二、燃燒是關(guān)鍵 汽車的發(fā)動機(jī)一般都采用4沖程。（馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在此不討論，汽車畫報(bào)曾做過介紹） 4沖程分別是：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過程，發(fā)動機(jī)完成一個(gè)周期(2圈)。 理解4沖程 活塞，它由一個(gè)活塞桿和曲軸相聯(lián)，過程如下 1．活塞在頂部開始，進(jìn)氣閥打開，活塞往下運(yùn)動，吸入油氣混合氣2．活塞往頂部運(yùn)動來壓縮油氣混合氣，使得爆炸更有威力。 3．當(dāng)活塞到達(dá)頂部時(shí)，火花塞放出火花來點(diǎn)燃油氣混合氣，爆炸使得活塞再次向下運(yùn)動。 4．活塞到達(dá)底部，排氣閥打開，活塞往上運(yùn)動，尾氣從汽缸由排氣管排出。 注意：內(nèi)燃機(jī)最終產(chǎn)生的運(yùn)動是轉(zhuǎn)動的，活塞的直線往復(fù)運(yùn)動最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，這樣才能驅(qū)動汽車輪胎 三、汽缸數(shù)發(fā)動機(jī)的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，上面所描述的是單汽缸的運(yùn)動過程，而實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)動機(jī)都是有多個(gè)汽缸的（4缸、6缸、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機(jī)分類：直列、V或水平對置（當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團(tuán)的W 型，實(shí)際上是兩個(gè)V組成）。見下圖