1、汽车的总体构造汽车的总体构造1 1）发动机发动机 2 2）底盘）底盘3 3）车身）车身4 4）电气设备）电气设备发动机发动机是将是将化学能化学能转变为转变为机械能机械能并输出并输出，为汽车为汽车运行运行和和发电机、空发电机、空调、动力转向调、动力转向等其他系等其他系统的工作提供统的工作提供动力动力的的机器。机器。曲柄连杆曲柄连杆 机构机构配气机构配气机构燃油供给系燃油供给系润滑系润滑系冷却系冷却系起动系起动系点火系点火系第二章第二章 汽车发动机汽车发动机发动机工作原理和总体构造发动机工作原理和总体构造桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图 现代汽车发动机主要采用现代汽车发动机主要采用四冲
2、程四冲程往复活塞式内往复活塞式内燃机，具有功率燃机，具有功率大大、热效率、热效率高高、体积、体积小小、质量、质量轻轻、操作操作简单简单、便于移动、起动性、便于移动、起动性好好等优点。等优点。2.4 发动机的分类发动机的分类冷却方式分冷却方式分 水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机燃燃 料料 冲冲 程程 四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机化油器式发动机化油器式发动机直接喷射式发动机直接喷射式发动机 发动机的分类发动机的分类气气 缸缸 数数单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机气缸的排列气缸的排列 单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列
3、式发动机（双列发动机两列之间的夹角小于（双列发动机两列之间的夹角小于180的，又称为型发动机）的，又称为型发动机） 进气系统是否进气系统是否采用增压方式采用增压方式 增压式增压式（强制进气）（强制进气） 非增压式非增压式 (自然吸气）自然吸气） 一、单缸四冲程汽油机基本工作原理一、单缸四冲程汽油机基本工作原理 汽车发动机构造复杂，但基本结汽车发动机构造复杂，但基本结构由多个单缸机组成。构由多个单缸机组成。单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图 汽缸盖上装有汽缸盖上装有火花塞火花塞，并有，并有进、排气道进、排气道，进、排气门进、排气门控制其控制其开闭开闭。气缸盖上还装有。气缸盖上还装有喷油器喷
4、油器，喷油器喷出的，喷油器喷出的汽油与汽油与空气空气按一定比例混合进入气缸，被上行的按一定比例混合进入气缸，被上行的活塞压缩活塞压缩，经，经火花火花塞塞点火燃烧，气体燃烧产生的点火燃烧，气体燃烧产生的热能热能推动推动活塞活塞下行，并通过下行，并通过连连杆杆将力传给将力传给曲轴曲轴，使曲轴转动，由曲轴将，使曲轴转动，由曲轴将力矩力矩输出。输出。（一）、单缸四冲程汽油机的基本工作原理：（一）、单缸四冲程汽油机的基本工作原理： （二）、基本术语（二）、基本术语发动机基本术语说明如上图所示：发动机基本术语说明如上图所示：1.上止点上止点活塞在离活塞在离曲轴回转中心曲轴回转中心最最远远处时，与活塞顶处时
5、，与活塞顶最高最高点相对点相对应的应的气缸壁气缸壁上的某一上的某一点点（或其一（或其一位置位置），称为上止点。），称为上止点。2.下止点下止点活塞在离活塞在离曲轴回转中心曲轴回转中心最最近近处时，与活塞顶处时，与活塞顶最高最高点相对点相对应的应的气缸壁气缸壁上的某一上的某一点点（或其一（或其一位置位置），称为），称为下止点下止点。3.活塞冲程活塞冲程活塞由一个活塞由一个止点止点向另一个向另一个止点止点运动运动一次一次的的过程过程，称为，称为活塞的活塞的一个冲程一个冲程。4.活塞行程活塞行程活塞由一个活塞由一个止点止点向另一个向另一个止点止点移动的移动的距离距离，称为活塞，称为活塞行程行程，用用
6、S表示。表示。5.曲柄半径曲柄半径曲轴与连杆曲轴与连杆下端下端（大头）的（大头）的连接中心连接中心至曲轴至曲轴回转回转中心中心的的距离距离，称为曲轴半径，用，称为曲轴半径，用R表示。表示。6.气缸工作容积气缸工作容积活塞从活塞从上止点上止点到到下止点下止点所扫过的所扫过的容容积，称气缸积，称气缸工作容积工作容积或气缸或气缸排量排量，用，用h表示。表示。多多缸发动机缸发动机各各气缸工作容积的气缸工作容积的总和总和，称为，称为发动机发动机工作容积工作容积或或发动机排量发动机排量，用，用VL表示。表示。7.燃烧室容积燃烧室容积活塞在活塞在上止点上止点时，活塞时，活塞上方上方的的容积容积，称为，称为燃
7、烧室容积燃烧室容积，用用Vc表示。表示。8.气缸总容积气缸总容积活塞在活塞在下止点下止点时，活塞时，活塞上方上方的的容积容积，称为气，称为气缸缸总容积总容积，用，用Va表示。表示。a=Vc+Vh9.发动机排量发动机排量多缸多缸发动机所有气缸工作容积的发动机所有气缸工作容积的总和总和即为发动机即为发动机排量排量。发动机基本术语说明如上图所示：发动机基本术语说明如上图所示：10.压缩比压缩比 气缸气缸总总容积与容积与燃烧室容积燃烧室容积的比值，称为压缩比，用的比值，称为压缩比，用表示。表示。 a/Vc=（c+Vh）/Vc 表示气缸内的气体被表示气缸内的气体被压缩压缩的程度，或者说体积的程度，或者说
8、体积缩小缩小的倍数。的倍数。 压缩比越压缩比越大大，则发动机，则发动机热功热功转化的转化的热效率热效率越越高高。 柴油机为保证柴油自燃的柴油机为保证柴油自燃的最小最小压缩比约为压缩比约为12，一般为，一般为16-22； 汽油机的压缩比一般为汽油机的压缩比一般为7-11。发动机基本术语说明如上图所示：发动机基本术语说明如上图所示：11.工作循环工作循环 在气缸进行的每在气缸进行的每一次一次将燃料的热能转化为将燃料的热能转化为机械能机械能的的一系列一系列连续连续过程，称为发动机的一个过程，称为发动机的一个循环循环。 对于往复活塞式发动机，凡是活塞往复对于往复活塞式发动机，凡是活塞往复四个单程四个单
9、程才能完才能完成一个工作成一个工作循环循环的，称为的，称为四行程四行程发动机；活塞往复发动机；活塞往复两个单程两个单程即即完成一个工作循环的，称为完成一个工作循环的，称为二行程二行程发动机。发动机。发动机基本术语说明如上图所示：发动机基本术语说明如上图所示： 发动机的工作发动机的工作循环循环周而复始，不断将周而复始，不断将热能热能转化为转化为机械能机械能，连续将，连续将动力动力输出。输出。一）单缸四冲程汽油机的工作过程一）单缸四冲程汽油机的工作过程（三）、单缸四冲程汽油机的工作循环（三）、单缸四冲程汽油机的工作循环 ： 曲柄旋转曲柄旋转两圈两圈，活塞上下往复，活塞上下往复四个四个行程完成行程完
10、成一个一个工作工作循环循环。 进气进气行程行程压缩压缩行程行程作功作功行行程程排气排气行程行程 二）单缸四冲程汽油机的工作循环二）单缸四冲程汽油机的工作循环 ： （四）（四）单缸四冲程汽油机工作循环单缸四冲程汽油机工作循环 各个行程的工作特点各个行程的工作特点 一）进气行程一）进气行程活塞在上止点开始排气门关闭活塞在上止点时开始进气门开启活塞 曲柄转角 0180特点：活塞上方气缸容积增大，产生真空，将空气与汽油的混合气吸入气缸；混合气被气缸壁和上一循环形成的残留气体加热，提高了温度，形成了工作混合气。二）压缩行程二）压缩行程活塞在下止点时开始进气门关闭活塞在下止点时开始排气门关闭活塞特点： 随
11、着气缸容积的减小和气流的扰动，压力和温度升高，气油和空气间的混合更加完善，为混合气燃烧做准备。 曲柄转角 180360 三）作功行程三）作功行程进气门关闭排气门关闭活塞 曲柄转角 360540 特点： 压缩行程末期，火花塞点火，混合气迅速燃烧，缸内压力急剧升高，推动活塞下行，通过连杆使曲轴旋转，将力矩输出。四）排气行程四）排气行程进气门关闭活塞在下止点时开始排气门打开活塞残余废气特点： 活塞上行，将燃烧后的废气压出。 曲柄转角 540720 二、单缸四冲程柴油机的工作原理二、单缸四冲程柴油机的工作原理喷油器喷 油 泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进 气 门排气门纯 空 气二、单缸四冲程柴油机
12、的工作原理二、单缸四冲程柴油机的工作原理一）工作原理：一）工作原理： 柴油机在柴油机在进气进气行程吸入行程吸入纯空气纯空气，压缩压缩行程中压缩行程中压缩纯空纯空气气，在压缩行程终了时，安装在气缸盖上的，在压缩行程终了时，安装在气缸盖上的喷油器喷油器将经将经喷油泵加压的喷油泵加压的高压柴油高压柴油以以雾状雾状喷入气缸内的喷入气缸内的高温高温、高压高压空气空气中，柴油与空气迅速混合中，柴油与空气迅速混合自燃自燃，推动活塞作功。，推动活塞作功。二、单缸四冲程柴油机的工作原理二、单缸四冲程柴油机的工作原理二）与汽油机的比较：二）与汽油机的比较： 1、特点：、特点： 汽油机：汽油机：转速高转速高（最高可
13、达（最高可达50006000r/min）、）、质量轻、噪声小、质量轻、噪声小、易起动易起动、成本低。、成本低。 在轿车和中小型载货汽车上广泛应用。在轿车和中小型载货汽车上广泛应用。 柴油机：柴油机：压缩比高压缩比高，热效率热效率较汽油机较汽油机高高，相同排，相同排量的柴油机比汽油机量的柴油机比汽油机省油省油30%左右，燃料经济性较好。左右，燃料经济性较好。 2、 柴油机的柴油机的着火着火方式为方式为压燃压燃式，没有火花塞。其燃料供给式，没有火花塞。其燃料供给系与汽油机也有较大区别。系与汽油机也有较大区别。二、单缸四冲程柴油机的工作原理二、单缸四冲程柴油机的工作原理 3、四冲程柴油机的活塞、曲轴
14、的运动与汽油机相同，四冲程柴油机的活塞、曲轴的运动与汽油机相同，但工作循环有所不同。但工作循环有所不同。 3.1、共同点：、共同点： 3.1.1、每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲、每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。轴转半周。 3.1.2、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油机的工作循环有什么相同之处呢？3.2 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混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧有点火系有点火系无点火系无
15、点火系无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器 一）、结构特点：一）、结构特点： 多缸发动机有多个多缸发动机有多个结构相同结构相同的气缸，的气缸，共用共用一个一个缸体缸体，共用共用一根一根曲轴曲轴，曲轴上曲拐布置使各缸作功行程均匀布置在，曲轴上曲拐布置使各缸作功行程均匀布置在720曲轴转角内，使发动机的功率符合使用要求，且运转曲轴转角内，使发动机的功率符合使用要求，且运转平稳。平稳。 二）、二）、 四冲程直列四缸发动机发火四冲程直列四缸发动机发火间隔角间隔角为为720/4=180。 四个曲柄布置在同一平面内，相邻两工作缸曲柄夹解为四个曲柄布置在同一平面内，相邻两工作缸曲柄夹解为180，曲柄每转，曲柄每
16、转180就有一个气缸作功。就有一个气缸作功。三、多缸发动机的结构特点：三、多缸发动机的结构特点： 三）、发火次序有两种排列方法：三）、发火次序有两种排列方法： 即即1-2-4-3或或1-3-4-2 . 三、多缸发动机的结构特点：三、多缸发动机的结构特点：连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮 配气机构 曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，动机实现工作循环，完成能量转换的主要完成能量转换的主要运动零件。运动零件。单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程曲柄连杆机构曲柄连杆机构（一）、功用：（一）、功用：将燃料燃烧时产生的热量转
17、变为活塞往复运动的机械能，再将燃料燃烧时产生的热量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转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。 而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。转运动转化成活塞的直线运动。曲柄连杆机构曲柄连杆机构（二）、
18、组成：（二）、组成：一、机体组一、机体组（气缸体、曲轴箱组）：（气缸体、曲轴箱组）： 气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳 二、活塞连杆组：二、活塞连杆组： 活塞、活塞环、活塞销、连杆活塞、活塞环、活塞销、连杆三、曲轴飞轮组：三、曲轴飞轮组： 曲轴、飞轮、扭转减振器曲轴、飞轮、扭转减振器一、机体组一、机体组 机体组是发动机机体组是发动机的的骨架骨架，安装着发动，安装着发动机的所有主要零件和机的所有主要零件和附件，承受各种载荷，附件，承受各种载荷，其内部有其内部有油道油道和和水道水道。主要由主要由汽缸体、汽缸汽缸体、汽缸盖、汽缸垫、油底
19、壳盖、汽缸垫、油底壳和汽缸和汽缸等组成。等组成。1、气缸体、气缸体曲轴箱组曲轴箱组 1.1 水冷发动机的汽缸体和曲轴箱常铸成一体，称为水冷发动机的汽缸体和曲轴箱常铸成一体，称为汽缸体汽缸体曲轴箱，简称为汽缸体。曲轴箱，简称为汽缸体。 一般采用铸铁或铝合金材料铸造而成。一般采用铸铁或铝合金材料铸造而成。1、气缸体、气缸体曲轴箱组曲轴箱组1.2汽缸体的功用和结构：汽缸体的功用和结构： 是发动机的装配是发动机的装配基体基体。 上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔（上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔（气缸气缸），）， 下半部为支承曲轴的下半部为支承曲轴的曲轴箱曲轴箱，用于用于安装
20、和保护安装和保护曲轴曲轴，也可用于安，也可用于安装发动机装发动机附件附件。其内腔为曲轴运动的空间。其内腔为曲轴运动的空间。 气缸体内部铸有冷却气缸体内部铸有冷却水套水套和润滑和润滑油道油道，还铸有许多，还铸有许多加强筋加强筋。 气缸是活塞气缸是活塞运动运动和和燃烧燃烧的主要场所，如果的主要场所，如果磨损磨损严重，将导致发严重，将导致发动机动机功率功率下降、下降、油耗油耗增高、增高、起动起动困难等。困难等。 现代汽车发动广泛采用在气缸内镶入现代汽车发动广泛采用在气缸内镶入气缸套气缸套，形成气缸，形成气缸工作表工作表面面。气缸套用耐磨性较好的。气缸套用耐磨性较好的合金铸铁合金铸铁或或合金合金钢制造
21、，以延长其使用钢制造，以延长其使用寿命，同时便于修理和更换。寿命，同时便于修理和更换。2、汽缸盖、汽缸盖 2.1 功用：功用： 封闭封闭汽缸上部，并与活塞顶部、汽缸壁共同构成汽缸上部，并与活塞顶部、汽缸壁共同构成燃烧室燃烧室。同时，汽缸盖也为其他零部件提供同时，汽缸盖也为其他零部件提供安装安装位置。位置。 一般采用一般采用铸铁铸铁或或铝合金铝合金材料铸成。材料铸成。 2、汽缸盖、汽缸盖 2.2 组成：组成： 与气缸体相通的与气缸体相通的冷却水套冷却水套、进、排气门座进、排气门座及及气门导管孔气门导管孔和和进、排气通道进、排气通道、燃烧室燃烧室、火花塞座孔火花塞座孔或或喷油器座孔喷油器座孔、上置
22、上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座凸轮轴的轴承座。3、汽缸垫、汽缸垫 3.1 安装位置：安装位置：3.2 功功 用：用：3.3 结构特点：结构特点：3.4 注注 意：意： 3、汽缸垫、汽缸垫 缸体与缸盖之间。缸体与缸盖之间。保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、漏油漏油 。金属与石棉和粘合剂压制，有一定弹性，水套孔、金属与石棉和粘合剂压制，有一定弹性，水套孔、气缸孔、油道孔、螺栓孔均有镶边。气缸孔、油道孔、螺栓孔均有镶边。 3.4.1安装汽缸垫时，应把光滑的一面朝向汽缸体，安装汽缸垫时，应把光滑的
23、一面朝向汽缸体，否则容易被高压气体冲坏。否则容易被高压气体冲坏。 3.4.2如果气缸盖由铝合金制成，则装配最后必须在发如果气缸盖由铝合金制成，则装配最后必须在发动机冷态下拧紧；动机冷态下拧紧； 3.4.3铸铁气缸盖则应该在发动机热态时最后拧紧。铸铁气缸盖则应该在发动机热态时最后拧紧。 4、油底壳、油底壳 4.1 功功 用：用：4.2 结结 构：构： 贮存机油并封闭曲轴箱贮存机油并封闭曲轴箱 。 一般采用薄钢板一般采用薄钢板冲压冲压而成。装有而成。装有稳油挡板稳油挡板，以防止汽车，以防止汽车颠动时油面波动过大。底部装有颠动时油面波动过大。底部装有放油螺塞放油螺塞（其上装有（其上装有永久永久磁铁磁
24、铁，以吸附润滑油中的，以吸附润滑油中的金属屑金属屑，减轻磨损减轻磨损）。）。 在曲轴箱接合面之间装有在曲轴箱接合面之间装有衬垫衬垫，防止润滑油，防止润滑油泄漏泄漏。 4、油底壳、油底壳二、二、活塞连杆组活塞连杆组组成组成： 主要由主要由活塞活塞、活塞环活塞环、活塞销活塞销和和连杆连杆等运动件组等运动件组成。成。功用功用： 将活塞的将活塞的往复往复运动转变运动转变为曲轴的为曲轴的旋转旋转运动，同时将运动，同时将作用于活塞上的作用于活塞上的力力转变为曲转变为曲轴对外输出的轴对外输出的转矩转矩。二、二、活塞连杆组活塞连杆组1、活塞、活塞二、二、活塞连杆组活塞连杆组1、活塞、活塞1.2组组 成成：1.
25、1功功 用用： 它与它与气缸盖气缸盖共同构成共同构成燃烧室燃烧室，承受汽缸中气体的，承受汽缸中气体的压力压力，并通过并通过活塞销活塞销传给传给连杆连杆，以推动，以推动曲轴曲轴旋转。同时也是燃烧室旋转。同时也是燃烧室的组成部分。的组成部分。 由由顶部顶部、头部头部、裙部裙部组成。组成。 一般采用高强度一般采用高强度铝合金铝合金制成。制成。 1、活塞、活塞1.2.1活塞顶部活塞顶部 功用：功用： 是燃烧室的组成部分，承受高温气体的压力。是燃烧室的组成部分，承受高温气体的压力。类型：类型： 可制成各种形状，以促进可燃混合气的形成与燃烧。可制成各种形状，以促进可燃混合气的形成与燃烧。 平顶、凸顶、凹顶
26、、成形顶。平顶、凸顶、凹顶、成形顶。1、活、活 塞塞1.2.2活塞头部活塞头部第一道活塞槽与最后一道油环槽之间的部分。第一道活塞槽与最后一道油环槽之间的部分。功用：加工有环槽，以安装活塞环。功用：加工有环槽，以安装活塞环。特点：特点：34道环槽，油环槽底部有泄油孔或泄油槽。道环槽，油环槽底部有泄油孔或泄油槽。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。1、活塞、活塞1.2.3活塞裙部活塞裙部裙裙部部 自油环槽下端面自油环槽下端面至活塞最下端的部至活塞最下端的部分，包括销座孔。分，包括销座孔。1、活塞、活塞1.2.3活塞裙部活塞裙部功用：功用： 对活塞在气缸内对活塞在气缸
27、内的往复运动起的往复运动起导向导向作作用，并承受用，并承受侧压力侧压力。2、活塞环、活塞环分类：气环和油环两类分类：气环和油环两类2、活塞环、活塞环2.1气环：气环： 作用：保证活塞与气缸壁间的密封，防止漏气，同时还将作用：保证活塞与气缸壁间的密封，防止漏气，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。 一般发动机上装有一般发动机上装有23个气环。个气环。2.2油环：油环： 作用：刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上布上一层作用：刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上布上一层均匀的油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又
28、可以减小均匀的油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外油环还起到封气活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外油环还起到封气的辅助作用。通常发动机上每个活塞装有的辅助作用。通常发动机上每个活塞装有12道油环。道油环。 3.13.1功用：功用： 连接活塞与连杆小连接活塞与连杆小头，并将活塞承受的头，并将活塞承受的气体压力传给连杆。气体压力传给连杆。3、活塞销、活塞销3.2构造：构造： 空心管状，外表面为空心管状，外表面为圆柱形，内孔形状有圆圆柱形，内孔形状有圆柱形、截锥形和组合形。柱形、截锥形和组合形。4、连杆：、连杆： 4.4.1.功用功用: :
29、连接活塞与曲轴，连接活塞与曲轴，将活塞承受的力将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，传给曲轴，推动曲轴转动，将活塞的往复将活塞的往复直线直线运动变为曲轴的运动变为曲轴的旋转旋转运动。运动。 4.2.组成组成: : 连杆小头、杆身和连杆大头（包括连杆小头、杆身和连杆大头（包括连杆盖）三部分组成。连杆盖）三部分组成。三、曲轴飞轮组三、曲轴飞轮组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轴曲轴曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他零件和附件组成。曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他零件和附件组成。 三、曲轴飞轮组三、曲轴飞轮组1 1、曲轴、曲轴1.1 功用功用 将活
30、塞连杆组传来的力转变成转矩然后通过飞轮输出力矩对外输将活塞连杆组传来的力转变成转矩然后通过飞轮输出力矩对外输出，并驱动配气机构及其他辅助装置（如发电机、水泵、风扇等）工出，并驱动配气机构及其他辅助装置（如发电机、水泵、风扇等）工作。作。1.2 结构结构 前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴主轴颈曲轴主轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄1、曲轴、曲轴1.2 组成组成 1、曲轴、曲轴 主轴颈主轴颈、连杆轴颈连杆轴颈、曲柄曲柄、平衡重平衡重、曲轴前端曲轴前端和和后端凸缘后端凸缘。一个一个连杆轴颈连杆轴颈和它两端的和它两端的曲柄曲柄及相邻两个及相邻两个主轴颈主轴颈构成一个构成一个曲拐曲拐。 曲轴
31、前端第一道曲轴前端第一道主轴颈之前主轴颈之前的部分，其上装有的部分，其上装有正时齿轮正时齿轮（驱（驱动凸轮轴）、动凸轮轴）、带轮带轮（驱动风扇和水泵）。（驱动风扇和水泵）。 连杆轴颈和主轴颈上钻有油孔，并有斜向油道相通，再与机连杆轴颈和主轴颈上钻有油孔，并有斜向油道相通，再与机体的主油道相连通，从而对轴颈及轴承进行润滑。体的主油道相连通，从而对轴颈及轴承进行润滑。 中、小型发动机的曲轴前端还装有起动爪。中、小型发动机的曲轴前端还装有起动爪。三、曲轴飞轮组三、曲轴飞轮组2.1 结构特点：结构特点： 2.1.1 中间薄、轮缘厚，转动惯量大。中间薄、轮缘厚，转动惯量大。 2.1.2 压装有起动齿圈。
32、压装有起动齿圈。 2.1.3 有点火正时标记。有点火正时标记。2、飞轮、飞轮飞轮上的点火正时标记飞轮上的点火正时标记 2.2 功用：功用： 2.2.1 储存储存能量能量，以带动曲柄连杆机构工作；，以带动曲柄连杆机构工作； 2.2.2 带动活塞越过带动活塞越过上、下止点上、下止点，保证曲轴运转均匀，并使发动，保证曲轴运转均匀，并使发动机克服短时间的机克服短时间的超负荷超负荷； 2.2.3 通过飞轮齿圈与启动机小齿轮啮合，以通过飞轮齿圈与启动机小齿轮啮合，以启动启动发动机；发动机； 2.2.4 通过飞轮将发动机的动力传递给通过飞轮将发动机的动力传递给离合器离合器或或自动变速器自动变速器。2、飞轮、
33、飞轮2.3点火正时记号：点火正时记号： 飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间，当这飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间，当这个记号与飞轮壳上的刻线对正时，即表示一缸和末缸的活塞处在上止个记号与飞轮壳上的刻线对正时，即表示一缸和末缸的活塞处在上止点位置。点位置。配配 气气 机机 构构配气机构配气机构气门气门气门座气门座气门导管气门导管气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座气门锁片气门锁片凸轮轴凸轮轴凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮挺柱挺柱齿形带齿形带曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮配气机构配气机构一、功用：一、功用： 是根据发动机的工作顺序和工作过程，是根据发动机的工作顺序和工作过
34、程，定时开启定时开启和和关闭关闭进气门和进气门和排气门，使可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，并排气门，使可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。使废气从气缸内排出，实现换气过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目的达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目的（吸足排净）（吸足排净） 。二、组成：二、组成：配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组气门组、气门传气门传动组动组组成。组成。 配气机构配气机构1、气门组：、气门组： 1.11.1组成：组成：气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧（座）、
35、气门锁片等。 1.21.2作用：作用：保证气门能够实现气缸的密封。 1.31.3气门气门: : 进气门进气门和和排气门排气门工作条件：工作条件： 高温、高压冲击、腐蚀、磨损、润滑困难等。要求要求： 足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。材料：材料： 进气门：进气门：合金钢，如40Cr、35CrMo等。 排气门：排气门：高级耐热合金钢，如4Cr9Si2等。配气机构配气机构 2 2、气门传动组、气门传动组2.12.1功用：功用：将由曲轴传来的动力传给气门，使进、排气将由曲轴传来的动力传给气门，使进、排气门能按照配气相位规定时刻开闭，并保证有足够的开度。门能按照配气相位规定时刻开闭，并保证
36、有足够的开度。2.22.2组成：组成：正时齿轮、配气凸轮轴正时齿轮、配气凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴、气门间隙调整螺钉等。气门间隙调整螺钉等。凸轮凸轮凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮推杆推杆摇臂摇臂摇臂轴摇臂轴挺柱挺柱配气机构配气机构 2.4凸轮轴凸轮轴功用：功用： 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。工作条件工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 耐磨，抗冲击韧性，刚度好。 材料材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 凸轮凸轮驱动分电器的螺旋齿轮驱动分电器的螺旋齿轮凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈配气机构配气机构三、分类：三、分类：3.1 按布
37、置形式分：按布置形式分：按凸轮轴的位置可分为：按凸轮轴的位置可分为： 凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴顶（上）置式。凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴顶（上）置式。配气机构配气机构三、分类：三、分类：配气机构配气机构三、分类：三、分类：3.2 按传动方式分：按传动方式分： 齿轮传动、链传动和正时带（也叫同步带）传动。齿轮传动、链传动和正时带（也叫同步带）传动。配气机构配气机构三、分类：三、分类：配气机构配气机构其中气门顶置、凸轮轴上置式配其中气门顶置、凸轮轴上置式配气机构在现代汽车发动机上应用日气机构在现代汽车发动机上应用日益广泛，其传动一般为正时带传动益广泛，其传动一般为正时带传动或链传动
38、。或链传动。三、分类：三、分类：3.3 按发动机每缸气门数量的不同可分为：按发动机每缸气门数量的不同可分为： 两气门式和多气门式。两气门式和多气门式。配气机构配气机构四、配气机构的工作原理：四、配气机构的工作原理： 发动机工作时，曲轴通过曲轴发动机工作时，曲轴通过曲轴正时带轮正时带轮及及齿形齿形带带驱动驱动凸轮轴凸轮轴转动，当凸轮轴转到转动，当凸轮轴转到凸起凸起部分时，顶部分时，顶起起液压挺柱液压挺柱，液压挺柱压缩，液压挺柱压缩气门弹簧气门弹簧，使，使气门气门离座，离座，即气门即气门开启开启。当凸轮。当凸轮凸起凸起部分滑过部分滑过液压挺柱液压挺柱后，气后，气门便在门便在气门弹簧气门弹簧力作用下
39、力作用下上升上升而而落座落座，即气门，即气门关闭关闭。配气机构配气机构四、配气机构的工作原理：四、配气机构的工作原理： 如如每缸四气门每缸四气门机构，即机构，即两个进气门两个进气门和和两个排气门两个排气门，两根两根凸轮轴凸轮轴分别驱动分别驱动进、排气门进、排气门。 采用四气门后还可适当采用四气门后还可适当减小减小气门升程，改善配气机气门升程，改善配气机构的动力性，四气门的汽油机还有利于改善排放性能。构的动力性，四气门的汽油机还有利于改善排放性能。 为提高充气性能，大排量、高转速、高功率的汽车发为提高充气性能，大排量、高转速、高功率的汽车发动机上采用动机上采用多气门多气门机构。机构。 配气机构配
40、气机构四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.1为了使发动机进气充分、排气彻底，为了使发动机进气充分、排气彻底， 进气门应在活塞上止点前开启，在下止点后关闭。进气门应在活塞上止点前开启，在下止点后关闭。 同样，排气门应在下止点前开启，在上止点后关闭。同样，排气门应在下止点前开启，在上止点后关闭。 4.2 配气相位：配气相位： 用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。持续时间。四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ：配气机构配气机构四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.3 配气相位图：配气相位
41、图： 用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这种图形称为配用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这种图形称为配气相位图。气相位图。 配气机构配气机构四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.4 配气相位角包括进气提配气相位角包括进气提前角前角、进气迟闭角、进气迟闭角、排气、排气提前角提前角、排气迟闭角、排气迟闭角、气、气门重叠角门重叠角+ 。 进气门打开持续时间：进气门打开持续时间： 180+排气门打开持续时间：排气门打开持续时间： 180+ 四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.4.2 4.4.2 理论上讲进、压、功、排各占理论上讲进、压、功、排各占180180，也就是说
42、进、排，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180180。但实际上，高速发动机各个行程持续时间非常短，使发。但实际上，高速发动机各个行程持续时间非常短，使发动机进气不足，排气不净，因此需对简单配气相位进行改动机进气不足，排气不净，因此需对简单配气相位进行改进。改进措施有：进。改进措施有：四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.4.2 4.4.2 J 进气门早开：进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。，减小进气阻力，增加进气量。 J 进气门晚关
43、：进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。力的作用下，增加进气量。 J 排气门早开：排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。了排气阻力，使排气干净。 J 排气门晚关：排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。性力的作用下，使排气干净。四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.4.34.4.3气门重叠气门重叠 由于进气门早开，排气门晚关，进气门在上止点前开由于进气门早开，排气门晚关，进气门在上止
44、点前开启，而排气门在上止点后关闭，势必造成在同一时间内两启，而排气门在上止点后关闭，势必造成在同一时间内两个气门同时开启的现象，这个现象叫气门重叠，把两个气个气门同时开启的现象，这个现象叫气门重叠，把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角气门重叠角+ 。 四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ：在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为： a. 进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排
45、出，废气也不会经进可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出；气门倒流入进气管，而只能从排气门排出； b. 进气门附近有降压作用，有利于进气。进气门附近有降压作用，有利于进气。配气机构配气机构四、配气机构的配气相位四、配气机构的配气相位 ： 4.5 使用中配气机构零部件的磨损、变形或安装、调整使用中配气机构零部件的磨损、变形或安装、调整不当，都会使配气相位产生变化，应定期进行检查调整。不当，都会使配气相位产生变化，应定期进行检查调整。 4.6 传统的发动机按最常用工况设计配气相位，配气相传统的发动机按最常用工况设计配气相位，配气相位一旦安装好后，配气相位角及
46、气门行程便无法改变。位一旦安装好后，配气相位角及气门行程便无法改变。 有些现代轿车发动机采用可变气门控制系统。有些现代轿车发动机采用可变气门控制系统。4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 一、一、汽油机燃料供给系的基本要求汽油机燃料供给系的基本要求：2、混合气的浓度通常用、混合气的浓度通常用空燃比空燃比来表示：来表示： 空燃比（空燃比（/F）混合气中的空气质量）混合气中的空气质量/混合气中的燃油质量混合气中的燃油质量 对于对于汽油机汽油机而言：而言： 空燃比为空燃比为14.7的可燃混合气为理论混合气（标准混合气）的可燃混合气为理论混合气（标准混合气）; 空
47、燃比大于空燃比大于14.7的可燃混合气为稀混合气的可燃混合气为稀混合气; 空燃比小于空燃比小于14.7的可燃混合气为浓混合气的可燃混合气为浓混合气. 1、汽油机燃料供给系的、汽油机燃料供给系的作用作用： 储存、输送、清洁燃料，并根据发动机的不同工况储存、输送、清洁燃料，并根据发动机的不同工况要求，供给气缸不同浓度和数量的汽油和空气的要求，供给气缸不同浓度和数量的汽油和空气的可燃混合可燃混合气体，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。气体，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 二、汽油机燃料供给系的分类：二、汽油机燃料供给系的分类： 1、汽油机、汽油机混
48、合气混合气的的形成形成有两种方式：有两种方式： 化油器式化油器式和和电控燃油喷射式电控燃油喷射式。 2、化油器式燃油供给系的可燃混合气形成装、化油器式燃油供给系的可燃混合气形成装置是置是化油器化油器。 4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 2.1 化油器式供给系化油器式供给系简单化油器与可燃混合气的简单化油器与可燃混合气的形成形成喉部（喉管）喉部（喉管）浮子（室）浮子（室）节气门节气门2.2 简单化油器的结构简单化油器的结构:浮子室、针阀、喉部、浮子室、针阀、喉部、节气门（油门）节气门（油门）4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 喉部（喉管）喉部（喉管）浮子（室）浮子（室）节气门节气门2.3
49、工作原理：工作原理： 在供油时，化油器在供油时，化油器的的节气门节气门上方有一上方有一喉喉管管，空气流动时在喉，空气流动时在喉管处产生管处产生真空度真空度，将，将浮子室内的汽油吸出，浮子室内的汽油吸出，然后然后高速高速流过的流过的空气空气流流将将汽油汽油吹散吹散雾化雾化，形成形成混合气混合气，经，经进气进气管管进入发动机进入发动机气缸气缸。 4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 喉部（喉管）喉部（喉管）浮子（室）浮子（室）节气门节气门 该形式对汽油的精确该形式对汽油的精确控制比较难于实现，导控制比较难于实现，导致燃油经济性、排放性致燃油经济性、排放性较差。较差。 2000年起，我国已年起，我国
50、已严禁严禁生产化油器式燃油生产化油器式燃油供给系的供给系的轿车轿车。而由。而由电电控控燃油喷射式所取代。燃油喷射式所取代。4 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系 三、电子控制汽油喷射式供给系的组成：三、电子控制汽油喷射式供给系的组成：电控汽油喷射系统一般由：电控汽油喷射系统一般由：空气供给系统空气供给系统、燃油供给系统燃油供给系统、电子控制系统组成电子控制系统组成。空气供给系统：空气供给系统： 提供新鲜空气；提供新鲜空气；燃油供给系统：燃油供给系统： 向发动机提供所需汽油；向发动机提供所需汽油；电子控制系统：电子控制系统： 检测发动机工况，精确控制燃油喷射量、喷油正检测发动机工况，精确控制燃油喷
