發(fā)動機結構培訓

1、發(fā)動機學習課程USON上海代表處汽車要在道路上行駛必須先有動力，而動力的來源就是發(fā)動機。發(fā)動機性能的好壞是決定汽車行駛性能的最大因素。目前汽車使用的發(fā)動機均屬于內(nèi)燃機，發(fā)動機的功能就是將燃料的化學能轉成熱能再轉成機械能，而機械能也就是一般所謂的動力。發(fā)動機在將燃料轉成動力的過程中會經(jīng)過一定的工作程序，而且此程序是周而復始連續(xù)不斷的循環(huán)。常見的車用發(fā)動機依種類、大小及用途等等的不同而有許多的分類方式。一、依工作循環(huán)方式：一、依工作循環(huán)方式：1、奧圖循環(huán)(Otto cycle)：使用在汽油發(fā)動機。2、狄塞爾循環(huán)(Diesel cycle)：使用在柴油發(fā)動機。二、依使用燃料的種類：二、依使用燃料的種

2、類：1、汽油發(fā)動機：主要使用在汽車、航空器。2、柴油發(fā)動機：主要使用在汽車、船、發(fā)電機。3、重油發(fā)動機：主要使用在船、發(fā)電機。4、燃氣發(fā)動機：主要使用在汽車。三、依冷卻方式分：三、依冷卻方式分：1、氣冷式發(fā)動機2、水冷式發(fā)動機四、依工作循環(huán)沖程分：四、依工作循環(huán)沖程分：1、二沖程發(fā)動機：二個沖程完成一個工作循環(huán)。2、四沖程發(fā)動機：四個沖程完成一個工作循環(huán)。五、依活塞運動的不同分：五、依活塞運動的不同分：1、往復式活塞發(fā)動機(reciprocating engine)2、回轉式活塞發(fā)動機(rotary engine)六、依點火方式分：六、依點火方式分：1、壓縮點火式發(fā)動機2、火花塞點火式發(fā)動機七

3、、依氣缸數(shù)量分：七、依氣缸數(shù)量分：1、單氣缸發(fā)動機2、多氣缸發(fā)動機八、依氣缸排列方式分：八、依氣缸排列方式分：1、直列式發(fā)動機2、V型發(fā)動機3、W型發(fā)動機4、水平對置發(fā)動機現(xiàn)行汽車產(chǎn)品上所使用的發(fā)動機，主要為采用奧圖循環(huán)、以汽油為燃料的往復式活塞四沖程多氣缸自然進氣發(fā)動機，依不同的排氣量與工程需求，有直列四缸、V型六氣缸等形式。各種型式的發(fā)動機所采用的零件，以及在發(fā)動機外部的次系統(tǒng)零組件，都非常的相似。接下來我們將為大家一一的介紹發(fā)動機的各項零件和次系統(tǒng)的原理及功能。 發(fā)動機的基本構造發(fā)動機的基本構造缸徑、沖程、排氣量與壓縮比缸徑、沖程、排氣量與壓縮比 發(fā)動機是由凸輪軸、氣門、氣缸蓋、氣缸體、

4、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼等主要組件，以及進氣、排氣、點火、潤滑、冷卻等系統(tǒng)所組合而成。以下將分別介紹常見的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。 缸徑：缸徑：氣缸體上用來讓活塞做運動的圓筒空間的直徑。沖程：沖程：活塞在氣缸體內(nèi)運動時的起點與終點的距離。一般將活塞在最靠近氣門時的位置定為起點，此點稱為“上止點”；而將遠離氣門時的位置稱為“下止點”。 排氣量：排氣量：將氣缸的面積乘以沖程，即可得到氣缸排氣量。將氣缸排氣量乘以氣缸數(shù)量，即可得到發(fā)動機排氣量。以豐田花冠1.8L車型的直列4氣缸發(fā)動機為例：缸徑：79.0mm，沖程：91.5mm，氣缸排氣量：448.5cc；發(fā)動

5、機排氣量氣缸排氣量氣缸數(shù)量448.5cc41794cc。壓縮比：壓縮比：最大氣缸容積與最小氣缸容積的比率。最小氣缸容積即活塞在上止點位置時的氣缸容積，也稱為燃燒室容積。最大氣缸容積即燃燒室容積加上氣缸排氣量，也就是活塞位于下止點位置時的氣缸容積。豐田花冠1.8L發(fā)動機的壓縮比為10：1，其計算方式如下：氣缸排氣量：448.5cc，燃燒室容積：49.83cc；壓縮比(49.84448.5)：49.849.998：110：1。 發(fā)動機的基本構造發(fā)動機的基本構造凸輪軸與氣門凸輪軸與氣門 氣門：氣門：控制空氣進出氣缸的閥門。讓空氣或混合氣進入的稱為“進氣氣門”。讓燃燒后的廢氣排出的稱為“排氣氣門”。是

6、指發(fā)動機每個汽缸所擁有的氣門數(shù)，有兩氣門，三氣門，四氣門和五氣門幾種。達到或超過六氣門不僅使配氣結構過于復雜，還會導致發(fā)動機壽命縮短，氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小，效率下降。因此，四氣門技術目前使用最為普遍。 氣門油封： 氣門油封裝在氣門導管上端，防止缸蓋上飛濺的機油由氣門和導管的間隙進入氣門頭部形成燃燒積碳。 凸輪軸：凸輪軸：凸輪軸是活塞發(fā)動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。其材質一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。凸輪軸的主體是一根與汽缸組長度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個凸輪，用于驅動氣門。凸輪軸的一端是軸承支撐點，另一端與驅動輪相連接。SOHC

7、單凸輪軸發(fā)動機單凸輪軸發(fā)動機 發(fā)動機的凸輪軸裝置在氣缸蓋頂部，而且只有一支凸輪軸，一般簡稱為OHC (頂置凸輪軸，Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過搖臂驅動氣門做開啟和關閉的動作。 DOHC雙凸輪軸發(fā)動機雙凸輪軸發(fā)動機 此種發(fā)動機在氣缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅動氣門做開啟和關閉的動作。僅有少數(shù)發(fā)動機是設計成透過搖臂去驅動氣門做開閉的動作。有VVL裝置的發(fā)動機則會透過一組搖臂機構去驅動氣門做開閉的動作。DOHC較SOHC的設計來得優(yōu)秀的主要原因有二：一是凸輪軸驅動氣門的直接性，使氣門有較佳的開閉過程，而提升氣缸在進氣和排氣時的效率；另一則是火花塞可以裝置在氣缸蓋中間

8、的區(qū)域，使混合氣在氣缸內(nèi)部可以獲得更好、更平均的燃燒。缸體：缸體：發(fā)動機缸體是汽車上最重要、最復雜地鑄件,發(fā)動機缸體壁厚最薄處不到3mm,缸體上需要加工很多孔,缸體內(nèi)部支配有主油道、水道,結構復雜.缸體毛坯一般通過鑄造得到,對鑄造地技術要求較高.由于鑄造特性,缸體毛坯在鑄造時容易出現(xiàn)氣孔、縮松和縮孔、裂紋等缺陷,缸體內(nèi)部地油道、水道容易因此發(fā)生泄漏,氣密性達不到要求.缸體地油道壁薄,油道內(nèi)機油壓力大,與缸體水道相比,在鑄造缸體毛坯時缸體地油道更容易發(fā)生泄漏,缸體對油道地氣密性要求也遠遠高于缸體對水道地氣密性要求,因此缸體地油道防漏尤為重要；傳統(tǒng)缸體結構地缸體毛坯在加工時會在缸體油道上加工一些用

9、于清砂等用途地開口,在裝配時需要用鋼球和堵塞把這些油道開口堵住，所以在加工完成后對油道堵蓋的密封也是有很高要求的。 通常發(fā)動機裝配好后缸體主油道通過機油泵和油底殼相連在一起，所以裝配完成的發(fā)動機油腔體積就比缸體主油道大了很多。缸蓋：缸蓋：氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸

10、蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。 發(fā)動機長缸體總成結構：發(fā)動機長缸體總成結構：1、氣缸墊2、氣缸蓋3、襯墊4、壓條5、氣缸蓋罩6、氣缸體7、機油盤襯墊8、機油盤(油底殼）潤滑系統(tǒng)：潤滑系統(tǒng)：1、空氣濾清器2、進排氣歧管3、排氣管4、前消聲器5、中間消聲器6、主消聲器7、進氣預熱罩出口8、進氣預熱罩9、墊片10、排氣歧管11、進氣歧管12、進氣電預熱器冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)：1、護罩2、電動風扇 3、V帶4、散熱器5、從動風扇 6、水泵帶輪7、水泵組件8、氣缸體水道9、氣缸蓋水道10、熱敏開關11、進氣歧管出水管12、膨脹箱管13.冷卻液膨

11、脹箱14、排氣管 15、冷卻液下橡膠軟管16、冷卻液上橡膠軟管17、電動風扇雙速熱敏開關18、膨脹箱蓋前后油封部位：前后油封部位：前油封位置后油封位置通常涉及到得泄露檢測部位：通常涉及到得泄露檢測部位：水路循環(huán)腔泄露檢測機油道泄漏檢測水油互漏檢測曲軸后油封泄漏檢測曲軸前油封泄漏檢測發(fā)動機總成試漏的重點是冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)：一、水冷系的組成及水路循環(huán)1、冷卻水循環(huán)方式：強制循環(huán)式水冷系，用水泵將冷卻水提高壓力，使其在發(fā)動機冷卻系中循環(huán)流動2、流通部位：缸體、缸蓋中鑄有互通水套，冷卻水流經(jīng)水套時，帶走缸蓋和缸體的熱量，降低其溫度3、冷卻強度調(diào)節(jié)裝置：節(jié)溫器、風扇離合器及百葉窗等，用來調(diào)節(jié)冷卻強度

12、二、潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠的潔凈潤滑油輸送到全部傳動件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器、油底殼、集濾器和一些潤滑油壓力表、溫度表和閥門等組成。 有些柴油機裝配線還有高、低壓油道的試漏要求，這里主要指燃油供給系統(tǒng)，燃油箱到油泵之間叫做低壓油道，燃油泵到噴射器之間的油路叫做高壓油路。通常發(fā)動機泄露問題統(tǒng)稱為三漏：漏水、漏油、漏氣，其中漏水有向外漏水，向內(nèi)漏水和油水混合。內(nèi)漏和油水混合是最嚴重的泄露問題，如果不及時發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機運轉過程中嚴重的問

13、題。本例以通用五菱青島發(fā)動機裝配線總成試漏為例介紹試漏方案,該生產(chǎn)線2種型號發(fā)動機B12和C14，所以采用2工位配置，1工位檢測B12型發(fā)動機總成且分前后驅兩種，2工位檢測C14發(fā)動機總成且分前后驅兩種。要求每種發(fā)動機獨享測試程序以方便質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：汽油發(fā)動機總成試漏的配置要求：水套（B12和C14）：40sccm1.0bar、潤滑油腔（B12和C14)：50sccm0.2bar水油道互漏（待討論）節(jié)拍要求24秒，所以采用Vector雙通道直壓試漏儀檢測，第一通道測試水道；第二通道測試油道。第一通道配置：2bar調(diào)壓閥、15psi量程直壓傳感器，B12水道充氣口一個、C14水道充氣口一個；第二通道配置：1bar調(diào)壓閥、5