第六章 內(nèi) 燃 機

1、通用機械設(shè)備 主編鄭祖斌 第六章內(nèi)燃機 第一節(jié)概述 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 第四節(jié)潤滑系 第五節(jié)冷卻系 第六節(jié)汽油機燃料供給系 第七節(jié)汽油機的點火 第八節(jié)柴油機燃料供給系 第九節(jié)發(fā)動機的起動 第一節(jié)概述 一、內(nèi)燃機的分類及其表示方法 1.內(nèi)燃機的分類 1)按燃料著火方式，可分為壓燃式和點燃式兩類。 2)按活塞在完成一個做功工作循環(huán)上下往復(fù)行程次數(shù)(習(xí)慣上也稱為 沖程數(shù))，可分為四沖程和二沖程內(nèi)燃機。 3)按燃料種類，可分為使用液體燃料的內(nèi)燃機和使用氣體燃料的內(nèi) 燃機，以及多種燃料內(nèi)燃機。 4)按燃料供給方式可分為化油器式內(nèi)燃機和噴射式內(nèi)燃機。 5)按內(nèi)燃機氣缸排列的形式可分為

2、單列式、雙列式。 6)按氣門的布置形式可分為頂置式、側(cè)置式和混合式。 第一節(jié)概述 7)按氣門數(shù)量可分為單氣門(僅用于二沖程內(nèi)燃機)、雙氣門(進、排 氣門各一)、三氣門(二個進氣門、一個排氣門)、四氣門(進、排氣門 各二個)、五氣門(三個進氣門、二個排氣門)。 8)按冷卻方式的不同可分為水冷式和風(fēng)冷式內(nèi)燃機。 2.內(nèi)燃機型號表示方法及其應(yīng)用舉例 (1)內(nèi)燃機型號的表示方法 6B1.eps 第一節(jié)概述 (2)內(nèi)燃機型號表示方法舉例 例1：EQ61001型汽油機，表示第二汽車制造廠生產(chǎn)、六個工作氣 缸、四沖程、氣缸內(nèi)徑100mm，水冷、車用直列式、第一種改進型 產(chǎn)品。 例2：YC6105QA1型柴油

3、機，表示廣西玉林柴油機廠生產(chǎn)、六缸、 四沖程、缸徑105mm，水冷、車用直列式，第一種改進型(直接噴射 式)、第一種配套車型(CA141K3)產(chǎn)品。 例3：HRBC12V200ZLCA型柴油機，表示哈爾濱船廠生產(chǎn)、十二缸、 V型、四沖程、缸徑200mm，增壓中冷進氣式船用主機(右機)、水冷、 第一種改進型產(chǎn)品。 例4：4120F型柴油機，表示四缸、四沖程、缸徑120mm，風(fēng)冷、通 用型柴油機。 第一節(jié)概述 例5：IE65F型汽油機，表示單缸、二沖程、缸徑65mm，風(fēng)冷、通 用型汽油機。 3.單缸四沖程內(nèi)燃機的構(gòu)造 圖6-1單缸四沖程汽油機構(gòu)造示意圖 1活塞2水套3水泵4活塞銷5進水口6連桿 7

4、曲軸箱8飛輪9曲軸10機油管11油底殼 12機油泵13曲軸正時齒輪14凸輪軸正時齒輪15凸輪軸 16挺桿17排氣歧管18進氣管19進氣門20排氣門 21化油器22火花塞23氣缸蓋24出水口25氣缸 第一節(jié)概述 二、發(fā)動機技術(shù)術(shù)語和計算公式 (1)活塞上止點活塞移動頂面處于在離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠的位置， 稱為上止點。 (2)活塞下止點活塞移動頂面處于離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近的位置，稱 為下止點。 (3)活塞行程活塞由一個止點向另一個止點移動的距離，稱為活塞 行程，用S表示。 (4)曲柄半徑曲軸上連桿軸頸中心至曲軸回轉(zhuǎn)中心之間的距離R， 稱為曲軸半徑。 第一節(jié)概述 圖6-2發(fā)動機示意圖 1進氣門2排氣門3

5、氣缸 4活塞5連桿6曲柄 第一節(jié)概述 (5)氣缸工作容積活塞在一個行程內(nèi)所掃過的容積，也稱氣缸排量， 用VS表示，單位為L。 (6)燃燒室容積活塞在上止點時，活塞頂面至氣缸蓋底面之間的空 間，其容量稱為燃燒室容積，用VC表示，單位為L。 (7)氣缸總?cè)莘e (8)壓縮比 三、四沖程發(fā)動機的工作原理 四沖程發(fā)動機是指發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，需經(jīng)過進氣、壓縮、 作功(膨脹)和排氣四個過程，對應(yīng)著活塞上下的四個行程，曲軸要 旋轉(zhuǎn)720。 1.四沖程汽油機的工作原理 第一節(jié)概述 (1)進氣行程進氣行程包括進氣門開啟、直至進氣結(jié)束，進氣門關(guān) 閉為止的全過程。 (2)壓縮行程為使吸入氣缸的可燃混合氣能夠迅

6、速地完全燃燒，以 產(chǎn)生更強的爆發(fā)壓力，從而使發(fā)動機發(fā)出較大功率，必須將進入氣 缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度和壓力上升到一定的程度。 圖6-3四沖程汽油機工作原理 a)進氣行程b)壓縮行程c)作功行程d)排氣行程 1排氣門2火花塞3進氣門4活塞5曲軸連桿 第一節(jié)概述 (3)作功(膨脹)行程如圖6-3c所示，作功行程中，進、排氣門仍然處 于關(guān)閉狀態(tài)，被壓縮的混合氣在上止點前開始被裝在氣缸蓋上的火 花塞發(fā)出的電火花點燃，可燃混合氣燃燒后，放出大量的熱能，燃 氣在氣缸內(nèi)的壓力和溫度迅速增高，最高壓力可達35MPa，溫度 達到22002800K。 (4)排氣行程如圖6-3d所示，當(dāng)做功接近終了時，排氣門打開，

7、氣 缸內(nèi)的廢氣靠尚存的壓力向外界自由排氣，直至活塞運行到下止點， 活塞過了下止點后，由于活塞上行，將氣缸內(nèi)的廢氣推出氣缸進行 強行排氣。 第一節(jié)概述 圖6-4四沖程柴油機示意圖 1噴油泵2噴油器 第一節(jié)概述 2.四沖程柴油機的工作原理 四、二沖程發(fā)動機的工作原理 圖6-5二沖程汽油機工作示意圖 a)壓縮b)進氣(可燃混合氣)c)燃燒膨脹d)換氣 1排氣孔2進氣孔3換氣孔 第一節(jié)概述 1.二沖程汽油機的工作原理 (1)第一行程活塞由下止點向上移動，事先已充入活塞上方氣缸內(nèi) 的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣由于活塞下方曲軸箱容積由小到 大，形成一定壓差而被吸入曲軸箱內(nèi)，如圖6-5b所示，進氣結(jié)束，

8、壓縮行程終了。 (2)第二行程活塞由上止點下移，活塞上方火花塞點燃的可燃混合 氣迅速膨脹推動活塞下行作功，如圖6-5c所示。 圖6-6二沖程汽油機示功圖 第一節(jié)概述 2.二沖程柴油機的工作原理 (1)第一行程活塞自下止點向上止點移動。 (2)第二行程活塞受燃燒氣體的作用由上止點向下止點運動做功， 活塞下行三分之二行程時，排氣門開啟，排出廢氣(如圖6-7d所示)， 此后氣缸內(nèi)壓力降低，活塞繼續(xù)下行，進氣孔打開進行換氣，直至 活塞再由下止點向上移動三分之一行程，將進氣孔遮蓋住為止。 五、二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機的比較 二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機比較，具有以下優(yōu)點： 第一節(jié)概述 1)二沖程發(fā)動機完

9、成一個工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)一周，而四沖程發(fā)動機 完成一個工作循環(huán)曲軸要轉(zhuǎn)兩周，因而當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、壓縮比、工 作容積相同時，理論上講二沖程發(fā)動機的做功次數(shù)是四沖程發(fā)動機 做功次數(shù)的二倍，其發(fā)出的功率也應(yīng)是四沖程發(fā)動機的二倍。 2)由于二沖程發(fā)動機曲軸一周做一次功，發(fā)生做功的頻率高，因而 運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 3)由于二沖程發(fā)動機不設(shè)置專門的配氣機構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)較簡單，質(zhì) 量也較小。 1)燃燒后廢氣不易從氣缸內(nèi)排除干凈。 第一節(jié)概述 2)由于換氣，減少了有效工作行程，因此，在同樣曲軸轉(zhuǎn)速和工作 容積情況下，二沖程發(fā)動機的功率不等于四沖程發(fā)動機的二倍，一 般只有1.51.6倍。 圖6-7二沖程柴油機工作示意

10、圖 a)換氣b)壓縮c)燃燒d)排氣 第一節(jié)概述 3)二沖程發(fā)動機的經(jīng)濟性不如四沖程發(fā)動機，原因在于換氣時有一 部分新鮮可燃混合氣隨同廢氣排出。 六、內(nèi)燃機的總體構(gòu)造 隨著不同用途的需求和現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷提高，各種新型內(nèi)燃機 不斷涌現(xiàn)，即使是同類型的內(nèi)燃機，其具體構(gòu)造也會各不相同，但 無論怎樣發(fā)展，就現(xiàn)階段來說，國內(nèi)外生產(chǎn)和使用的內(nèi)燃機的總體 結(jié)構(gòu)還是大同小異的。 2.配氣機構(gòu) 6M8A.tif 第一節(jié)概述 圖6-8東風(fēng)EQ61001汽油車發(fā)動機構(gòu)造圖(續(xù)) b)剖視圖 1風(fēng)扇2水泵3氣缸蓋4小循環(huán)水管5進、排氣支管總成6曲軸箱通風(fēng)裝置 7化油器 8氣缸蓋出水管9搖臂機構(gòu)10空氣壓縮機傳送帶

11、11曲軸正時齒輪12凸輪軸正 時齒輪 13正時齒輪室蓋及曲軸前油封14風(fēng)扇膠帶15發(fā)動機前懸置支架總成16發(fā)動機前 懸置軟墊總成 17機油泵18油底殼19活塞、連桿總成20機油泵、分電器總成21主軸承蓋2 2曲軸 23曲軸止推片24凸輪軸25油底殼襯墊26曲軸箱通風(fēng)管27氣缸體28后挺 桿室蓋 29曲軸箱通風(fēng)擋油板30飛輪殼31飛輪32發(fā)動機后懸置螺栓、螺母33發(fā)動機 后懸置軟墊 34限位板35空氣濾清器36絕熱墊及襯墊37進氣管38曲軸箱通風(fēng)單向閥3 9閥體40單向閥 41彈簧42彎管接頭43排氣管44放水閥45細濾器46出水軟管47聯(lián)軸 套48氣缸套 49定位銷50挺桿室襯墊51挺桿室蓋5

12、2分電器53加機油管和蓋54汽油泵 55機油粗濾器 56出水管節(jié)溫器57推桿58挺桿59連桿60活塞61進氣門62排氣門6 3集濾器 第一節(jié)概述 3.點火系 4.潤滑系 圖6-9一汽奧迪100型轎車發(fā)動機 1曲軸2曲軸軸承蓋3曲軸前端油封擋板4曲軸正時齒輪5壓縮機傳送帶輪 6調(diào)整墊片 7正時齒輪擰緊螺栓8壓緊蓋9壓縮機曲軸帶輪10水泵、電機曲軸帶輪11正時 齒輪下罩蓋 12壓縮機支架13中間軸正時齒輪14中間軸15正時齒輪傳送帶16偏心輪張緊 機構(gòu) 17氣缸體18正時齒輪上罩蓋19凸輪軸正時齒輪20凸輪軸前端油封21凸輪軸 罩蓋 22機油加油口蓋23凸輪軸機油擋油板24凸輪軸軸承蓋25排氣門2

13、6氣門彈簧 27進氣門 28液壓挺桿總成29凸輪軸30氣缸密封墊片31氣缸蓋32火花塞33活塞銷 34曲軸后端封油擋板35飛輪齒環(huán)36油底殼37活塞38油標尺39連桿總成 40機油集濾器41中間軸軸瓦42放油螺塞43曲軸主軸瓦 第一節(jié)概述 6M10.tif 第一節(jié)概述 5.冷卻系 6.燃料供給系 7.起動系 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 一、機體組 機體組包括氣缸體、上下曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊及油底殼等。 1.氣缸體 圖6-11氣缸體結(jié)構(gòu)形式 a)一般形式b)龍門式c)隧道式 1氣缸體2水套3凸輪軸孔座4加強肋5濕缸套6主軸承座7主軸承座孔 8安裝油底殼的加工面9安裝主軸承蓋的加工面 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu)

14、 圖6-12多缸發(fā)動機排列形式 a)單列式b)V型c)對置式 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 圖6-13對置式發(fā)動機 2.氣缸套 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 3.氣缸蓋 圖6-14解放CA6102型發(fā)動機氣缸蓋 1螺栓孔2氣門彈簧座3進、排氣道進出口法蘭 4出水口5火花塞螺栓孔6搖臂軸支座安裝法蘭 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 4.氣缸墊 圖6-15活塞連桿組 1、3連桿2活塞4連桿蓋5連桿襯套6連桿螺釘 7第一道氣環(huán)8第二、三道氣環(huán)9油環(huán)10活塞銷 11活塞銷卡環(huán)12連桿軸瓦13定位套簡 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 二、活塞連桿組 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等主要機件組成，如圖6 15所示。 1.活塞 圖6-16活塞

15、結(jié)構(gòu) a)剖視圖b)軸測剖視圖 1活塞頂2活塞頭3活塞環(huán)4活塞銷座5活塞銷 6活塞銷鎖環(huán)7活塞裙部8加強肋9環(huán)槽 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 2.活塞環(huán) 3.活塞銷 圖6-17活塞銷內(nèi)孔的形狀 a)圓柱形b)兩段截錐形c)組合形 4.連桿 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 圖6-18連桿的構(gòu)造 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 圖6-19V型發(fā)動機連桿示意圖 a)并列式b)主副式c)叉式 三、曲軸飛輪組 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他不同功用的零件和附件組成， 典型的曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)如圖6 20所示。 圖6-20EQ6100Q1型發(fā)動機曲軸飛輪組分解圖 1起動爪2起動爪鎖緊墊圈3扭轉(zhuǎn)減振器4帶輪5擋油片6定

16、時齒輪7半 圓鍵 8曲軸9主軸承上下軸瓦10中間主軸瓦11止推片12螺柱13潤滑脂嘴 14螺母15齒圈16圓柱銷17第一、六缸活塞處在上止點時的記號 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 1.曲軸 圖6-21典型曲軸構(gòu)造 1曲軸前端2曲柄臂3連桿軸頸4主軸頸5曲軸后端6油道 (1)曲軸前端又稱為自由端，一般做成臺肩圓柱形，其上有鍵槽， 通過鍵帶動軸上的齒輪及帶輪以驅(qū)動配氣機構(gòu)、機油泵、燃油泵、 冷卻水泵、發(fā)電機、空調(diào)壓縮機等。 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) (2)曲軸后端又稱輸出端，是最末一道主軸頸以后的部分，其上有 擋油盤和回油螺紋，同時可用于安裝曲軸后油封和連接凸緣盤及飛 輪等。 (3)主軸頸用來支承曲軸繞曲軸中心回

17、轉(zhuǎn)的工作部位，一根曲軸可 有多個主軸頸。 (4)連桿軸頸又稱曲柄銷，與連桿大頭配合，其個數(shù)與氣缸數(shù)相同。 (5)曲柄用于連接連桿軸頸和主軸頸，是構(gòu)成偏心的連接臂，又稱 為曲拐。 (6)平衡塊用來平衡連桿大頭、連桿軸頸和曲柄等機件高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn) 生的離心力，以及活塞連桿組作往復(fù)運動時所產(chǎn)生的慣性力。 2.飛輪 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) 四、曲柄連桿機構(gòu)常見損傷及修理 (1)氣缸體、氣缸蓋工作平面變形其產(chǎn)生的原因主要是應(yīng)力影響、 未按規(guī)定的順序和擰緊力矩操作拆裝螺栓。 (2)氣缸體、氣缸蓋裂紋裂紋產(chǎn)生的主要原因有使用保養(yǎng)不當(dāng)，如 長時間高負荷運轉(zhuǎn)，熱應(yīng)力大，熱機缺水時快速加入冷水、北方冬 季未及時排水、撞擊

18、等。 (3)螺紋損壞通常氣缸體螺栓孔螺紋經(jīng)多次拆裝后易損壞。 (4)氣缸與活塞磨損氣缸與活塞磨損較大的原因有潤滑條件差、燃 氣腐蝕和機械磨損等。 (5)活塞環(huán)槽、活塞環(huán)、活塞裙部的磨損當(dāng)磨損超過修理值時，會 造成氣缸內(nèi)上竄油、下竄氣、導(dǎo)向不良、敲缸和潤滑油消耗增加等 現(xiàn)象，使有效功率下降。 第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu) (6)連桿彎曲、扭曲變形產(chǎn)生的主要原因有：連桿桿身斷面偏心不 對稱；曲軸軸向間隙過大；曲軸連桿軸頸圓柱度超差過大；活塞與 氣缸壁間隙過大等。 (7)連桿小頭、連桿大頭軸瓦磨損大主要為潤滑不良或潤滑油有雜 質(zhì)造成。 (8)曲軸裂紋和折斷通常發(fā)生在曲柄與軸頸之間應(yīng)力較集中的過渡 圓角處及油孔

19、處。 (9)曲軸彎曲和扭曲其產(chǎn)生原因主要是受到交變載荷的作用。 (10)飛輪常見損傷飛輪常見損傷有飛輪齒圈磨損、飛輪螺栓孔損 壞及飛輪端面磨損。 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 一、氣門式配氣機構(gòu)的布置及傳動 氣門式配氣機構(gòu)由氣門組和氣門傳動組構(gòu)成。 1.氣門的布置形式 (1)氣門頂置式配氣機構(gòu)氣門頂置式配氣機構(gòu)應(yīng)用特別廣泛，其進、 排氣門大頭朝下，倒掛在氣缸蓋上，如圖6-22所示。 (2)氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)側(cè)置式氣門配氣機構(gòu)的進、排氣門都布置 在氣缸的一側(cè)，由于氣門側(cè)置，使燃燒室延伸至氣缸直徑以外，限 制了壓縮比的提高，既不利于燃燒又增大了熱量損失。 2.凸輪軸的布置形式 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-

20、22氣門頂置式配氣機構(gòu) 1氣缸蓋2氣門導(dǎo)管3氣門4氣門主彈簧 5氣門副彈簧6氣門彈簧座7鎖片8氣門室罩 9搖臂軸10搖臂11鎖緊螺母12調(diào)整螺釘 13推桿14挺柱15凸輪軸 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) (1)凸輪軸下置或中置的配氣機構(gòu)凸輪軸下置或中置的配氣機構(gòu)中 的凸輪軸分別位于曲軸箱或氣缸體上部。 (2)凸輪軸上置式配氣機構(gòu)凸輪軸上置式配氣機構(gòu)中的凸輪軸布置 在氣缸蓋上，見圖6-9。 3.凸輪軸的傳動方式 二、氣門間隙 發(fā)動機工作時，氣門會受熱膨脹。 三、氣門配氣機構(gòu)的構(gòu)造 1.氣門組 (1)氣門氣門由頭部和桿部組成。 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-23采用凸輪軸中置式配氣機構(gòu)發(fā)動機 (2)氣門桿氣

21、門桿呈圓柱形， 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 起導(dǎo)向和承受側(cè)向力、并帶走部分熱量的作用。 (3)氣門座氣門座是與氣門頭部閥面配合的環(huán)形座。 (4)氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管的功用是導(dǎo)向，以保證氣門作直線運動，并 使氣門與氣門座能正確貼合。 2.氣門傳動組 (1)凸輪軸凸輪軸的作用是按規(guī)定的工作循環(huán)順序，開啟時刻和升 程，及時地開啟和關(guān)閉氣門，并驅(qū)動機油泵、燃油泵(或分電器)等。 圖6-24搖臂驅(qū)動式配氣機構(gòu) 1凸輪2搖臂3氣門彈簧 4氣門導(dǎo)管5氣門6氣門座 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-25氣門組 1氣門2氣門彈簧3氣門彈簧座 4鎖片5氣門導(dǎo)管 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-26氣門導(dǎo)管和氣門座 1卡環(huán)2氣門導(dǎo)管

22、3氣缸蓋4氣門座 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) (2)挺柱挺柱的功用是將凸輪的推力傳給推桿(或氣門桿)，并承受 凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。 圖6-27四缸四沖程汽油機凸輪軸 a)492QA發(fā)動機凸輪軸b)各凸輪的相對位置及進、排氣凸輪投影 1凸輪2凸輪軸軸頸3驅(qū)動汽油泵的偏心輪4驅(qū)動分電器等的斜齒輪 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-28一汽奧迪汽車發(fā)動機液壓挺柱 1高壓油腔2缸蓋油道3量油孔4斜油孔5球閥 6低壓油腔7鍵形槽8凸輪軸9挺柱體10柱塞焊縫 11柱塞12油缸13補償彈簧14缸蓋15氣門桿 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) (3)推桿推桿的作用是將凸輪軸經(jīng)挺柱傳來的推力傳給搖臂，一般 只用在凸輪軸下置式配

23、氣機構(gòu)中。 (4)搖臂搖臂實際上是一個雙臂杠桿，如圖6-30所示。 圖6-29推桿 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-30搖臂 a)搖臂零件b)搖臂組裝體 1氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘2鎖緊螺母3搖臂4搖臂軸套 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 四、配氣相位 配氣相位就是進、排氣門的實際開、閉時刻相對于曲柄位置的曲軸 轉(zhuǎn)角。 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 圖6-31搖臂驅(qū)動式配氣機構(gòu) a)配氣相位表示法b)YO6105QC發(fā)動機配氣相位圖 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 五、配氣機構(gòu)常見故障的原因分析及檢修 配氣機構(gòu)常見故障的原因分析及檢修見表6 1。 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu) 表6-1配氣機構(gòu)常見故障的原因分析及檢修 第三節(jié)配 氣 機 構(gòu)

24、表6-1配氣機構(gòu)常見故障的原因分析及檢修 第四節(jié)潤滑系 一、潤滑系的功用及組成 發(fā)動機工作時，所有相對運動零件的金屬表面間的摩擦，不僅消耗 發(fā)動機內(nèi)部功率，還會使零件配合面產(chǎn)生迅速磨損和大量的熱，該 摩擦熱還會導(dǎo)致零件工作表面燒損，致使發(fā)動機不能正常工作。 1.潤滑系的功用 2.潤滑方式 (1)壓力潤滑以一定壓力把潤滑油供入摩擦表面的潤滑方式。 (2)飛濺潤滑利用發(fā)動機工作時運動件濺潑起來的油滴或油霧潤滑 摩擦表面的潤滑方式，主要用于潤滑負荷較輕的氣缸壁面和配氣機 構(gòu)的凸輪、挺柱、氣門桿及傳動齒輪等工作表面。 第四節(jié)潤滑系 (3)潤滑脂潤滑使用專用黃油槍將潤滑脂定期擠注到零件工作表面 的潤滑方

25、法。 3.潤滑系組成 (1)潤滑油貯存裝置即油底殼，用以貯存必要數(shù)量的潤滑油，以保 證發(fā)動機循環(huán)使用。 (2)潤滑油升壓和輸送裝置主要有機油泵和潤滑油管道組成，其功 用是保證發(fā)動機在任何工況下都能供給足夠壓力和流量的潤滑油到 達需要潤滑的部位，并滿足潤滑系中潤滑油的循環(huán)流動。 (3)潤滑油濾清裝置包括機油集濾器、機油粗濾器、機油細濾器， 用以濾除潤滑油中的金屬微粒、機械雜質(zhì)和潤滑油氧化物等，保證 潤滑油的清潔。 (4)潤滑油冷卻裝置即機油散熱器。 第四節(jié)潤滑系 (5)安全、限壓裝置包括限壓閥、旁通閥。 圖6-32NJG427A發(fā)動機潤滑油循環(huán)圖 二、潤滑系的常見故障及排除方法 1.潤滑油壓力過

26、低 (1)故障現(xiàn)象 第四節(jié)潤滑系 1)發(fā)動機起動后潤滑油壓力很快降低，運轉(zhuǎn)過程中潤滑油壓力始終 較低。 2)油底殼油面增高，潤滑油被稀釋，潤滑油粘度變小，帶有汽油味 或水泡，或潤滑油過少或牌號不對。 (2)產(chǎn)生原因 1)潤滑油變質(zhì)或使用牌號不對，或油量不足。 2)機油泵、機油集濾器、機油濾清器、旁通閥、限壓閥工作不正常。 3)油管接頭松動或油道漏油嚴重。 4)發(fā)動機曲軸箱內(nèi)的曲軸軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承間隙過大。 5)機油傳感器失靈或壓力表損壞。 第四節(jié)潤滑系 2.潤滑油消耗量過大 (1)故障現(xiàn)象 1)潤滑油消耗率增加，每百公里潤滑油消耗大于0.10.5L。 2)排氣管冒黑煙，積炭增加。 (

27、2)產(chǎn)生原因 1)潤滑油加注量過多，潤滑油壓力過高。 2)油封或接油面漏油。 3)活塞或氣缸套磨損間隙過大。 3.潤滑油壓力過高 (1)故障現(xiàn)象 1)接通點火開關(guān)潤滑油壓力表指示196kPa，起動發(fā)動機后壓力增加 到490kPa。 第四節(jié)潤滑系 2)發(fā)動機在運轉(zhuǎn)中，潤滑油壓力突然升高。 (2)產(chǎn)生原因 1)潤滑油壓力表或傳感器損壞。 2)限壓閥卡死，氣缸體主油道堵塞，機油濾清器堵塞，旁通閥堵塞。 3)潤滑油粘度過大。 4.潤滑油消耗量過大 (1)故障現(xiàn)象 1)潤滑油消耗率增加，百公里潤滑油消耗大于0.1L。 2)排氣冒藍煙，積炭增加。 (2)產(chǎn)生原因 1)油加注量太多，潤滑油壓力過高。 第四節(jié)

28、潤滑系 2)油封或接油面漏油。 3)活塞或氣缸套磨損間隙過大，活塞環(huán)磨損、卡死、錯裝等使?jié)櫥?油竄入燃燒室，致使排氣管冒藍煙。 第五節(jié)冷卻系 一、冷卻系的作用及組成 冷卻系的功用是使發(fā)動機在各種工況下均能確保在適當(dāng)?shù)臏囟确秶?內(nèi)，既要防止發(fā)動機過熱，也要防止嚴冬季節(jié)發(fā)動機過冷。 6M33.tif 第五節(jié)冷卻系 二、冷卻系中的主要零部件 (1)散熱器散熱器也叫水箱，由上貯水箱、下貯水箱和散熱器芯等 組成。 (2)散熱器蓋散熱器蓋是散熱器上貯水箱注水口蓋子，用以封閉加 水口，防止冷卻水濺出。 (3)水泵水泵的功用是強制冷卻液在冷卻系統(tǒng)中進行循環(huán)。 (4)風(fēng)扇風(fēng)扇一般安裝在散熱器后面，并與水泵同軸。

29、 (5)節(jié)溫器節(jié)溫器是控制冷卻水流動路徑的閥門。 三、冷卻系的常見故障及排除方法 發(fā)動機冷卻系常見故障及排除方法見表6 2。 第五節(jié)冷卻系 圖6-34單閥蠟式節(jié)溫器 a)關(guān)閉位置b)開啟位置c)外形 1彈簧2蠟染3橡膠套4節(jié)溫器外殼5閥門6閥座7隔套 8密封圈9節(jié)溫器蓋10螺母11反推桿12上支架13下支架 第五節(jié)冷卻系 表6-2冷卻系常見故障及排除方法 第六節(jié)汽油機燃料供給系 一、汽油機燃料供給系概述 1.汽油 (1)汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性可通過對汽油的蒸餾試驗來測定。 (2)燃料的熱值燃料的熱值是指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒后所產(chǎn)生 的熱量，汽油的熱值約為444000kJ/kg。 (3)汽油

30、的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒時抵 抗爆震的能力。 2.汽油機燃料供給系作用及一般組成 1)燃油供給裝置，包括油箱12、濾清器7、汽油泵6、油管5等；實現(xiàn) 汽油的貯存、輸送及清潔作用。 2)空氣供給裝置，包括空氣濾清器1。 第六節(jié)汽油機燃料供給系 圖6-35化油器式汽油機的燃料供給系統(tǒng) 1空氣濾清器2化油器3進氣管4排氣歧管5、9油管 6汽油泵7汽油濾清器8后排氣管10消聲器11排氣尾管 12油箱13油箱口14油箱蓋15浮子16汽油表 第六節(jié)汽油機燃料供給系 3)可燃混合氣形成裝置，即化油器。 4)可燃混合氣供給和廢氣排出裝置，包括進氣管3、排氣管4和排氣 消聲器10。 二、簡

31、單化油器與可燃混合氣的形成 液態(tài)汽油必須在蒸發(fā)為氣態(tài)的情況下，才能與空氣最大限度地均勻 混合。 圖6-36簡單化油器及可燃混合氣形成原理示意圖 1空氣濾清器2針閥3浮子4噴管5喉管6節(jié)氣門 7進氣管8量孔9浮子室10預(yù)熱裝置11進氣門 第六節(jié)汽油機燃料供給系 三、汽油直接噴射系統(tǒng)簡介 1.汽油直接噴射系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點 1)進氣管道中沒有狹窄的喉管，空氣流動阻力小，充氣效率高，因 而輸出功率大。 2)可隨發(fā)動機使用工況及使用場合不同的變化改變噴油量而獲得最 佳的混合氣成分，這種最佳混合成分可同時根據(jù)發(fā)動機的經(jīng)濟性、 動力性以及按降低有害物排放要求來確定。 3)混合氣在進氣歧管混合后進入相繼工作的

32、各氣缸，均勻性好，發(fā) 動機工作平穩(wěn)性提高，排放污染小。 4)具有良好的加速過渡性能。 2.汽油直接噴射供給系統(tǒng)的分類 (1)按噴射系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)不可分為 第六節(jié)汽油機燃料供給系 1)多點噴射(MPI：Malti Point Injection)在每個氣缸上都設(shè)置一個噴 油器，直接將燃料噴入各氣缸進氣道的氣門前方。 2)單點噴射(SPI：Single Point Injection)一個噴油器供給兩個及兩 個以上的氣缸，噴油器安裝在節(jié)氣門前的區(qū)段中，燃料噴入后隨空 氣流進入進氣支管內(nèi)。 (2)按噴射控制裝置的形式可分為 1)機械式燃料的計量是通過機械傳動與液力傳動實現(xiàn)的。 2)電子控制式燃料的計量

33、是由電控單元及電磁噴油器實現(xiàn)的。 3)機電一體式和機械式噴射一樣，但增設(shè)有電控單元、多個傳感 器和電液調(diào)節(jié)器，提高了控制的靈活性，并擴展了功能。 (3)按噴射方式不同可分為 第六節(jié)汽油機燃料供給系 1)脈沖順序噴射式噴射是在每缸進氣過程中的一段時間內(nèi)進行的， 用噴射持續(xù)時間來控制噴射量。 2)連續(xù)噴射發(fā)動機工作循環(huán)中連續(xù)不斷地噴射到進氣道內(nèi)。 3.電子控制噴射系統(tǒng)的組成 (1)進氣系統(tǒng)其功能是提供燃料所需要的空氣。 (2)燃料供給系統(tǒng)該系統(tǒng)由汽油箱、電動汽油泵、汽油濾清器、汽 油分配管路、噴油器、壓力調(diào)節(jié)器等組成。 1)電動汽油泵其主要功能是在規(guī)定的壓力下供給足夠的汽油。 2)汽油濾清器其功能

34、是保證供給噴油器潔凈的燃油。 3)汽油分配管其作用是將汽油以相同油壓均勻地分送到各個噴油 器，它的容積應(yīng)有足夠大，以確保每循環(huán)噴油時不至引起油管內(nèi)油 壓波動，一般由鋼、鋁等材料制成。 第六節(jié)汽油機燃料供給系 4)壓力調(diào)節(jié)器因燃料供給系統(tǒng)的供油量比發(fā)動機的實際消耗量要 大得多(以便滿足工況變化的需要)，壓力調(diào)節(jié)器可使過剩的汽油流 回油箱，從而保證汽油油壓在輸送和分配過程中與進氣管空氣壓力 之間的壓差一定，使每次從噴油器噴出的噴油量僅取決于噴油器開 啟的時間。 5)噴油器是系統(tǒng)中最重要的部件，多點噴射時它安裝在進氣道內(nèi) 進氣門口的上方。 (3)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)由監(jiān)測進氣量和發(fā)動機負荷、水溫、進氣溫

35、 度等狀態(tài)的各種傳感器和電控單元組成。 1)發(fā)動機負荷計量裝置。 2)分電器。 3)爆震傳感器。 第六節(jié)汽油機燃料供給系 4)氧傳感器。 5)怠速旁通調(diào)節(jié)器。 6)電控單元(ECU)。 4.典型電控汽油噴射系統(tǒng) 6M37.tif 第六節(jié)汽油機燃料供給系 四、傳統(tǒng)化油器式汽油發(fā)動機燃料供給系故障及主要原因 1.不來油或來油不暢 (1)故障現(xiàn)象發(fā)動機不著火，中途熄火或雖能著火，但動力不足。 (2)故障原因油箱內(nèi)存油量不足；油路接頭松動；汽油泵膜片破裂 或彈簧太軟；進、出油閥失效；化油器針閥卡住，主油量孔堵塞。 2.混合氣過稀的故障 (1)故障現(xiàn)象起動困難，起動后運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，加速時回火放炮，無 負荷

36、時加速困難。 第六節(jié)汽油機燃料供給系 (2)故障原因化油器與進氣管接口襯墊損壞；化油器主量孔、加濃 裝置量孔或油道堵塞；可調(diào)式主量孔配劑針閥孔開度太?。桓∽邮?油面太低。 3.混合氣過濃的故障 (1)故障現(xiàn)象發(fā)動機起動困難，起動后怠速不良，排黑煙，并有突 突放炮聲；動力不足，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，油耗量大；火花塞積炭。 (2)故障原因浮子室油面太高，進油三角外閥關(guān)閉不嚴，浮子破裂； 可調(diào)式主量孔配劑外閥旋進太少；加濃裝置漏油，空氣濾清器過臟； 阻風(fēng)門處于關(guān)閉；主供油空氣量孔堵塞。 4.怠速不良故障 (1)故障現(xiàn)象怠速不穩(wěn)定或怠速太高。 第六節(jié)汽油機燃料供給系 (2)故障原因怠速空氣量孔堵塞；怠速油道堵塞；

37、節(jié)氣門關(guān)閉不嚴； 進氣歧管，化油器密封不嚴。 5.加速不良故障 (1)故障現(xiàn)象開大節(jié)氣門時加速噴嘴不噴油，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能及時 提高，排氣管放炮。 (2)故障原因混合氣過稀；加速泵失效；加速油道堵塞，聯(lián)動裝置 失效。 第七節(jié)汽油機的點火 一、汽油機點火系概述 1.發(fā)動機點火系的功用 2.點火系點火裝置的分類 二、蓄電池點火系統(tǒng)的組成及工作原理 由蓄電池或發(fā)電機供給低壓直流電流，通過點火線圈升壓后再經(jīng)分 電器分配到各缸火花塞使其產(chǎn)生電火花的系統(tǒng)稱為蓄電池點火系統(tǒng)， 又稱為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)。 圖6-38蓄電池點火系統(tǒng)的組成 1點火開關(guān)2電流表3蓄電池4起動電機5高壓導(dǎo)線6高壓阻尼電阻7火 花塞 8電容器

38、9斷電器10配電器11點火線圈12附加電阻13點火提前調(diào)節(jié)裝置 第七節(jié)汽油機的點火 圖6-39點火線圈基本電路工作原理 1蓄電池2斷電器3火花塞 4點火線圈(低壓線圈部分；高壓線圈部分) 第七節(jié)汽油機的點火 (1)蓄電池和直流或硅整流發(fā)電機蓄電池的功用是作為汽油發(fā)動機 點火系統(tǒng)的電源。 (2)點火開關(guān)用以切斷或接通點火系電源。 (3)點火線圈其作用是將電源的低電壓變?yōu)楦唠妷骸?第七節(jié)汽油機的點火 圖6-40加裝電容器的點火線圈電路工作原理 1蓄電池2斷電器3火花塞 4點火線圈(低壓線圈部分； 高壓線圈部分)5電容器 第七節(jié)汽油機的點火 1)由于自感電動勢向電容器充電，會大大減弱斷電器觸點間的火

39、花， 從而延長觸點的壽命。 2)由于電容器容量較小，在極短時間內(nèi)就可充滿電荷，這樣使自感 電流流動的時間大大縮短，低壓電流迅速消失，從而提高了磁通的 變化率，使高壓線圈產(chǎn)生更高的電動勢。 第七節(jié)汽油機的點火 圖6-41開磁路點火線圈 第七節(jié)汽油機的點火 圖6-42閉磁路點火線圈 a)結(jié)構(gòu)示意圖b)口字形鐵心c)日字形鐵心 1一次繞組2二次繞組3鐵心4“+”接線柱 5“-”接線柱6高壓線插孔 第七節(jié)汽油機的點火 圖6-43火花塞的結(jié)構(gòu) 1接線螺母2絕緣體3金屬桿 4、8內(nèi)墊圈5鋼殼6導(dǎo)體玻璃 7多層密封圈9旁電極 10絕緣體裙11中心電極 第七節(jié)汽油機的點火 (4)分電器總成又稱為配電器總成，由

40、斷電器、配電器、點火提前 調(diào)節(jié)裝置(即圖6-38中的9、10、13)等組成。 (5)電容器其功用是調(diào)控點火線圈自感電動勢，提高磁通變化率， 使高壓線圈產(chǎn)生更高的瞬時電動勢。 (6)火花塞火花塞的功用是將點火線圈產(chǎn)生的脈沖高壓電引入燃燒 室，并在其兩個電極之間產(chǎn)生電火花，以點燃混合氣。 三、電子控制點火系 第七節(jié)汽油機的點火 傳統(tǒng)點火系存在著斷電器觸點易燒蝕、火花塞積炭后易漏電而導(dǎo)致 電壓達不到可靠點火、點火線圈產(chǎn)生的高電壓不能滿足現(xiàn)代發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的升高和氣缸數(shù)增多而導(dǎo)致缺火等缺點，并且不利于節(jié)能和減 少排氣污染等要求，已逐漸被半導(dǎo)體點火系和微機控制點火系所取 代。 1.半導(dǎo)體點火系 圖6-44

41、奧迪200型轎車微機控制點火系的組成 1微機控制器2增壓傳感器連接管3全負荷開關(guān)4進氣溫度傳感器5怠速及超速 燃油阻斷開關(guān) 6冷卻液溫度傳感器7點火線圈8霍耳分電器9速度表10故障燈11爆燃傳 感器 12制動燈開關(guān)13發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器14點火基準傳感器 第八節(jié)柴油機燃料供給系 一、柴油機燃料供給系的組成 柴油機燃料供給系由燃油供給裝置，空氣供給裝置，混合氣形成裝 置和廢氣排出裝置等四部分組成，如圖6 45所示。 (1)燃油供給裝置燃油供給裝置由柴油箱、輸油泵、低壓油管、柴 油濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油器和回油管組成。 圖6-45柴油機燃油供給裝置示意圖 1油箱2柴油粗濾清器3聯(lián)軸器4供油提

42、前角自動調(diào)節(jié)器5噴油泵6手壓油 泵7輸油泵 8調(diào)速器9柴油細濾清器10低壓油管11溢油閥12高壓油管13噴油器1 4回油管 第八節(jié)柴油機燃料供給系 (2)空氣供給裝置空氣供給裝置由空氣濾清器、進氣歧管和氣缸蓋 內(nèi)的進氣道組成。 (3)混合氣形成裝置混合氣形成裝置由氣缸蓋、活塞頂部及氣缸套 組成的燃燒室構(gòu)成。 (4)廢氣排出裝置廢氣排出裝置由氣缸蓋內(nèi)的排氣道、排氣歧管、 排氣消聲器等組成。 二、柴油機燃料及混合氣形成 柴油機所用柴油有輕柴油和重柴油之分，通常輕柴油用于高速柴油 機，重柴油用于中、低速柴油機。 1.柴油的主要性能及牌號 第八節(jié)柴油機燃料供給系 (1)柴油的主要性能作為發(fā)動機燃料，柴

43、油應(yīng)具有良好的發(fā)火性、 蒸發(fā)性和低溫流動性等，同時還應(yīng)具備使用安全、成本低等條件。 1)發(fā)火性。 2)蒸發(fā)性。 (2)輕柴油的牌號輕柴油的牌號是按柴油凝點的高低來劃分的。 圖6-46氣缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系 備燃期速燃期緩燃期后燃期 第八節(jié)柴油機燃料供給系 2.柴油機可燃混合氣的形成及燃燒 (1)備燃期指噴油始點A與燃燒始點B之間的時間間隔。 (2)速燃期指圖6-46中B、C兩點間的時間間隔。 (3)緩燃期指從最高壓力點C起到最高溫度點D止的時間間隔。 (4)后燃期指從D點起直至燃燒停止時的E點的時間間隔。 三、柴油機燃料供給系的主要部件 1.噴油器 (1)噴油器的基本分類和構(gòu)造柴油機一般采用

44、如圖6-47所示的閉式 噴油器。 第八節(jié)柴油機燃料供給系 圖6-47閉式噴油器 (2)孔式噴油器的工作原理當(dāng)柴油機工作時， 第八節(jié)柴油機燃料供給系 由噴油泵輸出的高壓柴油從進油管接頭15經(jīng)過噴油器體9與針閥體11 中的孔道進入針閥中部的環(huán)狀空腔，油壓作用在針閥的承壓錐面上， 形成一個向上的軸向推力，當(dāng)該推力克服了調(diào)壓彈簧7的預(yù)緊力以及 針閥與針閥體間的摩擦力后，針閥即上移打開噴孔，柴油便在高壓 下從針閥下端噴油孔噴出。 圖6-48柱塞式噴油泵的基本構(gòu)造 1出油閥彈簧2出油閥座3出油閥 4柱塞套筒5柱塞6噴油泵體 7柱塞彈簧8彈簧下座 9滾動體總成10凸輪軸11調(diào)節(jié)臂 第八節(jié)柴油機燃料供給系 2.柱塞式噴油泵 1)按各缸的發(fā)火順序定時供油。 2)各缸供油量應(yīng)一致，在標定工況下每缸供油量相差應(yīng)小于3%。 3)各缸供油提前角相同，誤差應(yīng)不大于0.5曲軸轉(zhuǎn)角。 第八節(jié)柴油機燃料供給系 圖6-49柱塞式噴油泵泵油原理示意圖 a)進油b)供油c)停止供油d)不供油e)柱塞行程h和供油行程 1柱塞2柱塞套3斜槽4、8油孔5出油閥座6出油閥7出油閥彈簧 第八節(jié)柴油機燃料供給系 1)柱塞泵供油量的大小取決于供油行程hg。 2)供油時間(即供油提前角)是柱塞上端圓柱面封閉柱塞套油孔時刻， 它不隨供油行程hg的變化而變化。 圖6-50出油閥