發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和原理

1、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)是一種由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。無論是汽油機(jī)，還是柴油機(jī)；無論是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，還是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)；無論是單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，還是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，要完成能量轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時(shí)間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)。 汽油機(jī)由以下兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點(diǎn)火系和起動(dòng)系組成；柴油機(jī)由以上兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動(dòng)系組成，柴油機(jī)是壓燃的，不需要點(diǎn)火系。  1. 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。它由機(jī)體組、活

2、塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。  2. 配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)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。3.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(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。                   4.

3、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(dòng)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。    5.潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是向作相對運(yùn)動(dòng)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。          

4、                           6.點(diǎn)火系統(tǒng) 在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(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(dòng)系統(tǒng) 要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜

5、止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)                    汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型1.按活塞運(yùn)動(dòng)方式的不同，活塞式內(nèi)燃機(jī)可分為往復(fù)

6、活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。      2.根據(jù)所用燃料種類，活塞式內(nèi)燃機(jī)主要分為汽油機(jī)、柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)三類。以汽油和柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)分別稱作汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用天然氣、液化石油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)稱作氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。      3.按冷卻方式的不同，活塞式內(nèi)燃機(jī)分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。以水或冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱作水冷式內(nèi)燃機(jī)，而以空氣為冷卻介質(zhì)的則稱作風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)。      4.往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)還按其在一個(gè)工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程數(shù)進(jìn)行分類?；?/p>

7、塞式內(nèi)燃機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，便對外作功一次，不斷地完成工作循環(huán)，才使熱能連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。在一個(gè)工作循環(huán)中活塞往復(fù)四個(gè)行程的內(nèi)燃機(jī)稱作四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，而活塞往復(fù)兩個(gè)行程便完成一個(gè)工作循環(huán)的則稱作二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。      5.按照氣缸數(shù)目分類可以分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)；有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。      6.內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以

8、分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動(dòng)機(jī)。      7.按進(jìn)氣狀態(tài)不同，活塞式內(nèi)燃機(jī)還可分為增壓和非增壓兩類。若進(jìn)氣是在接近大氣狀態(tài)下進(jìn)行的，則為非增壓內(nèi)燃機(jī)或自然吸氣式內(nèi)燃機(jī)；若利用增壓器將進(jìn)氣壓力增高，進(jìn)氣密度增大，則為增壓內(nèi)燃機(jī)。增壓可以提高內(nèi)燃機(jī)功率。      目

9、前，應(yīng)用最廣、數(shù)量最多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為水冷、四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中汽油機(jī)用于轎車和輕型客、貨車上，而大客車和中、重型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)多為柴油機(jī)。少數(shù)轎車和輕型客、貨車發(fā)動(dòng)機(jī)也有用柴油機(jī)的。以風(fēng)冷或二沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車為數(shù)不多。特別是從20世紀(jì)80年代起，在世界范圍內(nèi)，就不再有以二沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的轎車了。配氣定時(shí)及氣門間隙一、配氣定時(shí)（配氣相位） 以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時(shí)刻及其開啟的持續(xù)時(shí)間稱作配氣定時(shí)。              &

10、#160;    進(jìn)氣門在進(jìn)氣行程上止點(diǎn)之前開啟謂之早開。從進(jìn)氣門開到上止點(diǎn)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度稱作進(jìn)氣提前角，記作 。進(jìn)氣門在進(jìn)氣行程下止點(diǎn)之后關(guān)閉謂之晚關(guān)。從進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作進(jìn)氣遲后角，記作 。整個(gè)進(jìn)氣過程持續(xù)的時(shí)間或進(jìn)氣持續(xù)角為180°+ 曲軸轉(zhuǎn)角。一般 0°30°、30°80°曲軸轉(zhuǎn)角。 排氣門在作功行程結(jié)束之前，即在作功行程下止點(diǎn)之前開啟，謂之排氣門早開。從排氣門開啟到下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作排氣提前角，記作 。排氣門在排氣行程結(jié)束之后，即在排氣行程上止點(diǎn)之后關(guān)閉，謂之排

11、氣門晚關(guān)。從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作排氣遲后角，記作 。整個(gè)排氣過程持續(xù)時(shí)間或排氣持續(xù)角為180° 曲軸轉(zhuǎn)角。一般 40°80°、0°30°曲軸轉(zhuǎn)角。 由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān)，致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，稱其為氣門重疊。重疊期間的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角，它等于進(jìn)氣提前角與排氣遲后角之和，即 。 二、可變配氣定時(shí)機(jī)構(gòu)         采用可變配氣定時(shí)機(jī)構(gòu)可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，要求不同的配氣定時(shí)。這是因?yàn)椋寒?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，

12、由于進(jìn)氣流速和強(qiáng)制排氣時(shí)期的廢氣流速也隨之改變，因此在氣門晚關(guān)期間利用氣流慣性增加進(jìn)氣和促進(jìn)排氣的效果將會(huì)不同。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流慣性小，若此時(shí)配氣定時(shí)保持不變，則部分進(jìn)氣將被活塞推出氣缸，使進(jìn)氣量減少，氣缸內(nèi)殘余廢氣將會(huì)增多。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流慣性大，若此時(shí)增大進(jìn)氣遲后角和氣門重疊角，則會(huì)增加進(jìn)氣量和減少殘余廢氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程臻于完善?？傊?，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣定時(shí)應(yīng)該是進(jìn)氣遲后角和氣門重疊角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而加大。如果氣門升程也能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而加大，則將更有利于獲得良好的發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能。 三、氣門間隙     &#

13、160;   發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，氣門與傳動(dòng)件之間的間隙稱為氣門間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門及其傳動(dòng)件，如挺柱、推桿等都將因?yàn)槭軣崤蛎浂扉L。如果氣門與其傳動(dòng)件之間，在冷態(tài)時(shí)不預(yù)留間隙，則在熱態(tài)下由于氣門及其傳動(dòng)件膨脹伸長而頂開氣門，破壞氣門與氣門座之間的密封，造成氣缸漏氣，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，起動(dòng)困難，甚至不能正常工作。為此，在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在氣門與其傳動(dòng)件之間需預(yù)留適當(dāng)?shù)拈g隙，即氣門間隙。氣門間隙既不能過大，也不能過小。間隙過小，不能完全消除上述弊??；間隙過大，在氣門與氣門座以及各傳動(dòng)件之間將產(chǎn)生撞擊和響聲。最適當(dāng)?shù)臍忾T間隙由發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定。&

14、#160;                  配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動(dòng)形式等有關(guān)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)均采用頂置氣門，即進(jìn)、排氣門置于氣缸蓋內(nèi)，倒掛在氣缸頂上。 凸輪軸的位置有下置式、中置式和上置式3種。  一、凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 。 其中氣門組零件包括氣門、氣門座圈

15、、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖夾等；氣門傳動(dòng)組零件則包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、搖臂軸座和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)取?下置凸輪軸由曲軸定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪的上升段頂起挺柱時(shí)，經(jīng)推桿和氣門間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)搖臂繞搖臂軸擺動(dòng)，壓縮氣門彈簧使氣門開啟。當(dāng)凸輪的下降段與挺柱接觸時(shí)，氣門在氣門彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸進(jìn)、排氣一次。這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)兩周，而凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，所以曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比或傳動(dòng)比為21。  二、凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸置于機(jī)體上部的配氣機(jī)構(gòu)被稱為凸輪軸中置式配氣機(jī)

16、構(gòu)。 與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成相比，減少了推桿，從而減輕了配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，增大了機(jī)構(gòu)的剛度，更適用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。 有些凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)的組成與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)沒有什么區(qū)別，只是推桿較短而已，如YC6105Q、6110A、依維柯8210.22S和福特2.5ID等發(fā)動(dòng)機(jī)都是這種機(jī)構(gòu)。 三、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸置于氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)(OHC)。 其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門排列和氣門驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。 氣門驅(qū)動(dòng)形式有搖臂驅(qū)動(dòng)、擺臂驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)三種

17、類型。1.搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸推動(dòng)液力挺柱，液力挺柱推動(dòng)搖臂，搖臂再驅(qū)動(dòng)氣門；或凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂驅(qū)動(dòng)氣門。  2.擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 由于擺臂驅(qū)動(dòng)氣門的配氣機(jī)構(gòu)比搖臂驅(qū)動(dòng)式剛度更好，更有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，因此在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。如CA4883、SH680Q、克萊斯勒A452、奔馳QM615、奔馳M115等發(fā)動(dòng)機(jī)均為單上置凸輪軸(SOHC)擺臂驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)；而本田B20A、尼桑VH45DE、三菱3G81、富士EJ20等發(fā)動(dòng)機(jī)都是雙上置凸輪軸(DOHC)擺臂驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)。  3.直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 在這種形式的配氣

18、機(jī)構(gòu)中，凸輪通過吊杯形機(jī)械挺柱驅(qū)動(dòng)氣門；或通過吊杯形液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門。與上述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動(dòng)氣門的能量損失最小。因此，在高度強(qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。如奧迪、捷達(dá)、桑塔納、馬自達(dá)6、歐寶V6、奔弛320E，還有依維柯8140.01、8140.21等均為直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)。配氣機(jī)構(gòu)    目前，四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。其功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門，使新氣進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。      進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣數(shù)量或稱進(jìn)

19、氣量對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響很大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能的多；同時(shí)，廢氣要排除干凈，因?yàn)闅飧變?nèi)殘留的廢氣越多，進(jìn)氣量將會(huì)越少。氣門組一、氣門 1.氣門的工作條件         氣門的工作條件非常惡劣。首先，氣門直接與高溫燃?xì)饨佑|，受熱嚴(yán)重，而散熱困難，因此氣門溫度很高。其次，氣門承受氣體力和氣門彈簧力的作用，以及由于配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的慣性力使氣門落座時(shí)受到?jīng)_擊。第三，氣門在潤滑條件很差的情況下以極高的速度啟閉并在氣門導(dǎo)管內(nèi)作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，氣門由于與高溫燃?xì)庵杏懈?/p>

20、蝕性的氣體接觸而受到腐蝕。                           2.氣門材料         進(jìn)氣門一般用中碳合金鋼制造，如鉻鋼、鉻鉬鋼和鎳鉻鋼等。排氣門則采用耐熱合金鋼制造，如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。 3.氣門構(gòu)造   

21、60;     汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門均為菌形氣門，由氣門頭部和氣門桿兩部分構(gòu)成。氣門頂面有平頂、凹頂和凸頂?shù)刃螤?。目前?yīng)用最多的是平頂氣門，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，受熱面積小，進(jìn)、排氣門都可采用。             氣門與氣門座或氣門座圈之間靠錐面密封。氣門錐面與氣門頂面之間的夾角稱為氣門錐角。進(jìn)、排氣門的氣門錐角一般均為45°，只有少數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門錐角為30°   &

22、#160;                                    氣門頭部接受的熱量一部分經(jīng)氣門座圈傳給氣缸蓋；另一部分則通過氣門桿和氣門導(dǎo)管也傳給氣缸蓋，最終都被氣缸蓋水套中的冷卻液帶走。為了增強(qiáng)傳熱，氣門與氣門座圈的密封

23、錐面必須嚴(yán)密貼合。為此，二者要配對研磨，研磨之后不能互換。  氣門桿有較高的加工精度和較低的粗糙度，與氣門導(dǎo)管保持較小的配合間隙，以減小磨損，并起到良好的導(dǎo)向和散熱作用。氣門尾端的形狀決定于上氣門彈簧座的固定方式。采用剖分成兩半且外表面為錐面的氣門鎖夾來固定上氣門彈簧座，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，拆裝方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用。氣門鎖夾內(nèi)表面有多種形狀，相應(yīng)地氣門尾端也有各種不同形狀的氣門鎖夾槽。 在某些高度強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用中空氣門桿的氣門，旨在減輕氣門質(zhì)量和減小氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。為了降低排氣門的溫度，增強(qiáng)排氣門的散熱能力，在許多汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用鈉冷卻氣門。這種氣門是在中空的氣門桿中填入

24、一半金屬鈉。因?yàn)殁c的熔點(diǎn)的是97.8，沸點(diǎn)為880，所以在氣門工作時(shí)，鈉變成液體，在氣門桿內(nèi)上下激烈地晃動(dòng)，不斷地從氣門頭部吸收熱量并傳給氣門桿，再經(jīng)氣門導(dǎo)管傳給氣缸蓋，使氣門頭部得到冷卻。  4.每缸氣門數(shù)         一般發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸有兩個(gè)氣門，即一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門。進(jìn)氣門頭部直徑比排氣門大1530，目的是增大進(jìn)氣門通過斷面面積，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。凡是進(jìn)氣門和排氣門數(shù)量相同時(shí)，進(jìn)氣門頭部直徑總比排氣門大。每缸兩氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)又稱兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)代高性能汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用每缸三、四、五個(gè)氣門，其中

25、尤以四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)為數(shù)最多。                                   四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)每缸兩個(gè)進(jìn)氣門，兩個(gè)排氣門。其突出的優(yōu)點(diǎn)是氣門通過斷面積大，進(jìn)、排氣充分，進(jìn)氣量增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率提高。其次是每缸四個(gè)氣門，每個(gè)氣門的頭部直徑較小

26、，每個(gè)氣門的質(zhì)量減輕，運(yùn)動(dòng)慣性力減小，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。最后，四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)多采用篷形燃燒室，火花塞布置在燃燒室中央，有利于燃燒。                                       

27、       二、氣門座與氣門座圈         氣缸蓋上與氣門錐面相貼合的部位稱氣門座。氣門座的溫度很高，又承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損。因此，鋁氣缸蓋和大多數(shù)鑄鐵氣缸蓋均鑲嵌由合金鑄鐵或粉末冶金或奧氏體鋼制成的氣門座圈。在氣缸蓋上鑲嵌氣門座圈可以延長氣缸蓋的使用壽命。也有一些鑄鐵氣缸蓋不鑲氣門座圈，直接在氣缸蓋上加工出氣門座。          &

28、#160;                               三、氣門導(dǎo)管         氣門導(dǎo)管的功用是對氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合。此外，還將氣門桿接受的熱

29、量部分地傳給氣缸蓋。氣門導(dǎo)管的工作溫度較高，而且潤滑條件較差，靠配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí)飛濺起來的機(jī)油來潤滑氣門桿和氣門導(dǎo)管孔。氣門導(dǎo)管由灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造。在以一定的過盈將氣門導(dǎo)管壓入氣缸蓋上的氣門導(dǎo)管座孔之后，再精鉸氣門導(dǎo)管孔，以保證氣門導(dǎo)管與氣門桿的正確配合間隙。                           

30、         四、氣門彈簧         氣門彈簧的功用是保證氣門關(guān)閉時(shí)能緊密地與氣門座或氣門座圈貼合，并克服在氣門開啟時(shí)配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力，使傳動(dòng)件始終受凸輪控制而不相互脫離。                     &

31、#160;             氣門彈簧一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧。當(dāng)氣門彈簧的工作頻率與其固有的振動(dòng)頻率相等或?yàn)檎麛?shù)倍時(shí)，氣門彈簧就會(huì)發(fā)生共振。共振時(shí)將使配氣定時(shí)遭到破壞，使氣門發(fā)生反跳和沖擊，甚至使彈簧折斷。為防止共振的發(fā)生，可采取下列結(jié)構(gòu)措施：         1) 采用雙氣門彈簧 在柴油機(jī)和高性能汽油機(jī)上廣泛采用每個(gè)氣門安裝兩個(gè)直徑不同，旋向相反的內(nèi)、外彈簧。由于兩個(gè)彈簧的固有頻率不同

32、，當(dāng)一個(gè)彈簧發(fā)生共振時(shí)，另一個(gè)彈簧能起到阻尼減振作用。采用雙氣門彈簧可以減小氣門彈簧的高度，而且當(dāng)一個(gè)彈簧折斷時(shí)，另一個(gè)彈簧仍可維持氣門工作。彈簧旋向相反，可以防止折斷的彈簧圈卡入另一個(gè)彈簧圈內(nèi)使其不能工作或損壞。         2) 采用變螺距氣門彈簧 某些高性能汽油機(jī)采用變螺距單氣門彈簧。變螺距彈簧的固有頻率不是定值，從而可以避開共振。         3) 采用錐形氣門彈簧 錐形氣門彈簧的剛度和固有振動(dòng)頻率沿彈簧軸線方向是變化的，因此可以消除發(fā)生共

33、振的可能性。 五、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 當(dāng)氣門工作時(shí)，如能產(chǎn)生緩慢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可使氣門頭部周向溫度分布比較均勻，從而減小氣門頭部的熱變形。同時(shí)，氣門旋轉(zhuǎn)時(shí)，在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，能夠清除錐面上的沉積物。          氣門傳動(dòng)組由于氣門驅(qū)動(dòng)形式和凸輪軸位置的不同，氣門傳動(dòng)組的零件組成差別很大。 一、凸輪軸 1. 凸輪軸工作條件及材料     凸輪軸承受周期性的沖擊載荷。凸輪與挺柱之間的接觸應(yīng)力很大，相對滑動(dòng)速度也很高，因此，凸輪工作表面的磨損比較嚴(yán)重。 2. 凸

34、輪軸構(gòu)造     凸輪軸是通過凸輪軸軸頸支承在凸輪軸軸承孔內(nèi)的，因此凸輪軸軸頸數(shù)目的多少是影響凸輪軸支承剛度的重要因素。如果凸輪軸剛度不足，工作時(shí)將發(fā)生彎曲變形，這會(huì)影響配氣定時(shí)。下置式凸輪軸每隔12個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)凸輪軸軸頸。              進(jìn)、排氣門開啟和關(guān)閉的時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間以及開閉的速度等分別由凸輪軸上的進(jìn)、排氣凸輪控制。轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)，其凸輪輪廓由幾段圓弧組成，這種凸輪稱為圓弧凸輪。高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)則采用函數(shù)凸

35、輪，其輪廓由某種函數(shù)曲線構(gòu)成。O 點(diǎn)為凸輪軸回轉(zhuǎn)中心，凸輪輪廓上的 AB 段和 DE 段為緩沖段，BCD 段為工作段。挺柱在 A 點(diǎn)開始升起，在 E 點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，凸輪轉(zhuǎn)到 AB 段內(nèi)某一點(diǎn)處，氣門間隙消除，氣門開始開啟。此后隨著凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門逐漸開大，至 C 點(diǎn)氣門開度達(dá)到最大。再后氣門逐漸關(guān)閉，在 DE 段內(nèi)某一點(diǎn)處氣門完全關(guān)閉，接著氣門間隙恢復(fù)。氣門最遲在 B 點(diǎn)開始開啟，最早在 D 點(diǎn)完全關(guān)閉。由于氣門開始開啟和關(guān)閉落座時(shí)均在凸輪升程變化緩慢的緩沖段內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)速度較小，從而可以防止強(qiáng)烈的沖擊。 凸輪軸上各同名凸輪(各進(jìn)氣凸輪或各排氣凸輪)的相對角位置與凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向、發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序及

36、氣缸數(shù)或作功間隔角有關(guān)。如果從發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇端看凸輪軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則工作順序?yàn)?-3-4-2的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)其作功間隔角為720°4180°曲軸轉(zhuǎn)角，相當(dāng)于90°凸輪軸轉(zhuǎn)角，即各同名凸輪間的夾角為90°。對于工作順序?yàn)?-5-3-6-2-4的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其同名凸輪間的夾角為60°。同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置即異名凸輪相對角位置，決定于配氣定時(shí)及凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向。              3. 凸輪軸軸承

37、     中置式和下置式凸輪軸的軸承一般制成襯套壓入整體式軸承座孔內(nèi)，再加工軸承內(nèi)孔，使其與凸輪軸軸頸相配合。上置式凸輪軸的軸承多由上、下兩片軸瓦對合而成，裝入剖分式軸承座孔內(nèi)。 軸承材料多與主軸承相同，在低碳鋼鋼背上澆敷減摩合金層。也有的凸輪軸軸承采用粉末冶金襯套或青銅襯套。4. 凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)     凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于下置式和中置式凸輪軸的傳動(dòng)。汽油機(jī)一般只用一對定時(shí)齒輪，即曲軸定時(shí)齒輪和凸輪軸定時(shí)齒輪。柴油機(jī)需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)噴油泵，所以增加一個(gè)中間齒輪。為了保證齒輪嚙合平順，噪

38、聲低，磨損小，定時(shí)齒輪都是圓柱螺旋齒輪并用不同的材料制造。曲軸定時(shí)齒輪用中碳鋼制造，凸輪軸定時(shí)齒輪則采用鑄鐵或夾布膠木。為了保證正確的配氣定時(shí)和噴油定時(shí)，在傳動(dòng)齒輪上刻有定時(shí)記號(hào)，裝配時(shí)必須對正記號(hào)。                                  &

39、#160;            鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于中置式和上置式凸輪軸的傳動(dòng)，尤其是上置式凸輪軸的高速汽油機(jī)采用鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的很多。鏈條一般為滾子鏈，工作時(shí)應(yīng)保持一定的張緊度，不使其產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。為此在鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中裝有導(dǎo)鏈板并在鏈條的松邊裝置張緊器。                 齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于上置式凸輪

40、軸的傳動(dòng)。與齒輪和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比具有噪聲小、質(zhì)量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優(yōu)點(diǎn)。另外，齒形帶伸長量小，適合有精確定時(shí)要求的傳動(dòng)。因此，被越來越多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)特別是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。齒形帶由氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維，齒面粘覆尼龍編織物(右圖)。在使用中不能使齒形帶與水或機(jī)油接觸，否則容易引起跳齒。齒形帶輪由鋼或鐵基粉末冶金制造。為了確保傳動(dòng)可靠，齒形帶需保持一定的張緊力，為此在齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中也設(shè)置由張緊輪與張緊彈簧組成的張緊器。 5. 凸輪軸的軸向定位     為了限制凸輪軸在工作中產(chǎn)生的軸向移動(dòng)或承受螺旋齒輪在傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力，凸輪軸需要軸向定位

41、。凸輪軸軸向移動(dòng)量過大，對于由螺旋齒輪傳動(dòng)的凸輪軸，會(huì)影響配氣定時(shí)。上置式凸輪軸通常利用凸輪軸承蓋的兩個(gè)端面和凸輪軸軸頸兩側(cè)的凸肩進(jìn)行軸向定位。中、下置式凸輪軸的軸向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在機(jī)體前端面上。第三種軸向定位的方法是止推螺釘定位                  二、挺柱 1. 挺柱的功用、材料及分類     挺柱是凸輪的從動(dòng)件，其功用是將來自凸輪的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給推桿或氣門，同時(shí)還

42、承受凸輪所施加的側(cè)向力，并將其傳給機(jī)體或氣缸蓋。制造挺柱的材料有碳鋼、合金鋼、鎳鉻合金鑄鐵和冷激合金鑄鐵等。挺柱可分為機(jī)械挺柱和液力挺柱兩大類，每一類中又有平面挺柱和滾子挺柱等多種結(jié)構(gòu)形式。 2. 機(jī)械挺柱     機(jī)械挺柱的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。挺柱上的推桿球面支座的半徑比推桿球頭半徑略大，以便在兩者中間形成楔形油膜來潤滑推桿球頭和挺柱上的球面支座。            3. 液力挺柱    

43、; 在配氣機(jī)構(gòu)中預(yù)留氣門間隙將使發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生撞擊和噪聲。為了消除這一弊端，有些發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用液力挺柱，借以實(shí)現(xiàn)零氣門間隙。氣門及其傳動(dòng)件因溫度升高而膨脹，或因磨損而縮短，都會(huì)由液力作用來自行調(diào)整或補(bǔ)償。 三、推桿     推桿處于挺柱和搖臂之間，其功用是將挺柱傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給搖臂。在凸輪軸下置式的配氣機(jī)構(gòu)中，推桿是一個(gè)細(xì)長桿件，加上傳遞的力很大，所以極易彎曲。因此，要求推桿有較好的縱向穩(wěn)定性和較大的剛度。推桿一般用冷拔無縫鋼管制造，兩端焊上球頭和球座。也可以用中碳鋼制成實(shí)心推桿，這時(shí)兩端的球頭或球座與推桿鍛成一個(gè)整體。  &

44、#160;                                                 &

45、#160;         四、搖臂     搖臂的功用是將推桿和凸輪傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟。搖臂在擺動(dòng)過程中承受很大的彎矩，因此應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度以及較小的質(zhì)量。搖臂由鍛鋼、可鍛鑄球、球墨鑄鐵或鋁合金制造。搖臂是一個(gè)雙臂杠桿，以搖臂軸為支點(diǎn)，兩臂不等長。短臂端加工有螺紋孔，用來擰入氣門間隙調(diào)整螺釘。長臂端加工成圓弧面，是推動(dòng)氣門的工作面。          &#

46、160;      五、擺臂與氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器     擺臂的功用與搖臂相同。兩者的區(qū)別只在于擺臂是單臂杠桿，其支點(diǎn)在擺臂的一端。在許多轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上用氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器代替擺臂支座實(shí)現(xiàn)零氣門間隙。氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器無論是結(jié)構(gòu)或是工作原理都與液力挺柱相同，之所以不稱其為液力挺柱，是因?yàn)樗皇峭馆喌膹膭?dòng)件，僅僅是擺臂的一個(gè)支承而已。因此，它既是擺臂的支座又是補(bǔ)償氣門間隙變化的裝置。          

47、0;                               發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)        汽油機(jī)所用的燃料是汽油，在進(jìn)入氣缸之前，汽油和空氣已形成可燃混合氣?？扇蓟旌蠚膺M(jìn)入氣缸內(nèi)被壓縮，在接近壓縮終了時(shí)點(diǎn)火燃燒而

48、膨脹作功?？梢娖蜋C(jī)進(jìn)入氣缸的是可燃混合氣，壓縮的也是可燃混合氣，燃燒作功后將廢氣排出。因此汽油供給系的任務(wù)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同情況的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，供入氣缸，最后還要把燃燒后的廢氣排出氣缸。       汽油及其使用性能        汽油是汽油機(jī)的燃料。汽油是石油制品，它是多種烴的混合物，其主要化學(xué)成分是碳(C)和氫(H)。汽油使用性能的好壞對發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用壽命都有很大的影響。因此，車用汽油需要滿足許多要求。

49、化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng) 一、燃油系統(tǒng)的功用及組成         燃油系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的需要，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給一定數(shù)量的、清潔的、霧化良好的汽油，以便與一定數(shù)量的空氣混合形成可燃混合氣。同時(shí)，燃油系統(tǒng)還需要儲(chǔ)存相當(dāng)數(shù)量的汽油，以保證汽車有相當(dāng)遠(yuǎn)的續(xù)駛里程。化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中最重要的部件是化油器，它是實(shí)現(xiàn)燃油系統(tǒng)功用、完成可燃混合氣配制的主要裝置。此外，燃油系統(tǒng)還包括汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、油氣分離器、油管和燃油表等輔助裝置。  二、可燃混合氣的形成過程    

50、60;    汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣形成時(shí)間很短，從進(jìn)氣過程開始算起到壓縮過程結(jié)束為止，總共也只有0.010.02s的時(shí)間。要在這樣短的時(shí)間內(nèi)形成均勻的可燃混合氣，關(guān)鍵在于汽油的霧化和蒸發(fā)。所謂霧化就是將汽油分散成細(xì)小的油滴或油霧。良好的霧化可以大大增加汽油的蒸發(fā)表面積，從而提高汽油的蒸發(fā)速度。另外，混合氣中汽油與空氣的比例應(yīng)符合發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的需要。因此，混合氣形成過程就是汽油霧化、蒸發(fā)以及與空氣配比和混合的過程。         三、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況對可燃混合氣成分的要求

51、        (一)可燃混合氣成分的表示法 可燃混合氣中空氣與燃油的比例稱為可燃混合氣成分或可燃混合氣濃度，通常用過量空氣系數(shù)和空燃比表示。 1.過量空氣系數(shù) 燃燒1kg燃油實(shí)際供給的空氣質(zhì)量與完全燃燒1kg燃油的化學(xué)計(jì)量空氣質(zhì)量之比為過量空氣系數(shù)，記作 a。  a=1的可燃混合氣稱為理論混合氣；a1的稱為濃混合氣；a1的則稱為稀混合氣。 2.空燃比 可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，記作 。  按照化學(xué)反應(yīng)方程式的當(dāng)量關(guān)系，可求出1kg汽油完全燃燒所需空氣質(zhì)量即化學(xué)計(jì)量空氣質(zhì)量約為14.8k

52、g。顯然，=14.8的可燃混合氣為理論混合氣；14.8的為濃混合氣；14.8的為稀混合氣?？杖急?14.8稱為理論空燃比或化學(xué)計(jì)量空燃比。         (二)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況對可燃混合氣成分的要求及化油器特性 隨著汽車行駛速度和牽引功率的不斷變化，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷也在很大范圍內(nèi)頻繁變動(dòng)。為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的這種變化，可燃混合氣成分應(yīng)該隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷作相應(yīng)的調(diào)整。         1.冷起動(dòng)     

53、0;   發(fā)動(dòng)機(jī)在冷起動(dòng)時(shí)，因溫度低汽油不容易蒸發(fā)汽化，再加上起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速低(50100r/min)，空氣流過化油器的速度很低，汽油霧化不良，致使進(jìn)入氣缸的混合氣中汽油蒸氣太少，混合氣過稀，不能著火燃燒。為使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利起動(dòng)，要求化油器供給 a 約為0.20.6的濃混合氣，以使進(jìn)入氣缸的混合氣在火焰?zhèn)鞑ソ缦拗畠?nèi)。         2.怠速 怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)對外無功率輸出的工況。這時(shí)可燃混合氣燃燒后對活塞所作的功全部用來克服發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)以低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，汽油機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速為700900r/m

54、in。在怠速工況，節(jié)氣門接近關(guān)閉，吸入氣缸內(nèi)的混合氣數(shù)量很少。在這種情況下氣缸內(nèi)的殘余廢氣量相對增多，混合氣被廢氣嚴(yán)重稀釋，使燃燒速度減慢甚至熄火。為此要求供給 a0.60.8的濃混合氣，以補(bǔ)償廢氣的稀釋作用。         3.小負(fù)荷         小負(fù)荷工況時(shí)，節(jié)氣門開度在25以內(nèi)。隨著進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣數(shù)量的增多，汽油霧化和蒸發(fā)的條件有所改善，殘余廢氣對混合氣的稀釋作用相對減弱。因此，應(yīng)該供給 a0.70.9的混合氣。雖然，比

55、怠速工況供給的混合氣稍稀，但仍為濃混合氣，這是為了保證汽油機(jī)小負(fù)荷工況的穩(wěn)定性。         4.中等負(fù)荷         中等負(fù)荷工況節(jié)氣門的開度在2585范圍內(nèi)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大部分時(shí)間在中等負(fù)荷下工作，因此應(yīng) 該供給 a1.051.15的經(jīng)濟(jì)混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。從小負(fù)荷到中等負(fù)荷，隨著負(fù)荷的增加，節(jié)氣門逐漸開大，混合氣逐漸變稀。       

56、  5.大負(fù)荷和全負(fù)荷         發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工作時(shí)，節(jié)氣門接近或達(dá)到全開位置。這時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率以克服較大的外界阻力或加速行駛。為此應(yīng)該供給 a0.850.95的功率混合氣。從中等負(fù)荷轉(zhuǎn)入大負(fù)荷時(shí)，混合氣由經(jīng)濟(jì)混合比加濃到功率混合比。         6.加速         汽車在行駛過程中，有時(shí)需要在短時(shí)間內(nèi)迅速提高車

57、速。為此，駕駛員要猛踩加速踏板，使節(jié)氣門突然開大，以期迅速增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率。這時(shí)雖然空氣流量迅速增加，但是由于汽油的密度比空氣密度大得多，即汽油的流動(dòng)慣性遠(yuǎn)大于空氣的流動(dòng)慣性，致使汽油流量的增加比空氣流量的增加滯后一段時(shí)間。另外，節(jié)氣門開大，進(jìn)氣歧管的壓力增加，不利于汽油的蒸發(fā)汽化。因此，在節(jié)氣門突然開大時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)混合氣瞬時(shí)變稀的現(xiàn)象。這不僅不能使發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加、汽車加速，反而有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 為了避免發(fā)生此種現(xiàn)象，保證汽車有良好的加速性能，在節(jié)氣門突然開大空氣流量迅速增加的同時(shí)，由化油器中附設(shè)的特殊裝置瞬時(shí)快速地供給一定數(shù)量的汽油，使變稀的混合氣得到重新加濃。 綜上所述，對于經(jīng)常在中等

58、負(fù)荷下工作的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為了保持其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，從小負(fù)荷到中等負(fù)荷要求化油器能隨著負(fù)荷的增加，供給由濃逐漸變稀的混合氣，直到供給經(jīng)濟(jì)混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性。從大負(fù)荷到全負(fù)荷階段，又要求混合氣由稀變濃，最后加濃到功率混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率。滿足上述要求的化油器特性稱為理想化油器特性，即為理想化油器特性。                       &#

59、160;                  四、現(xiàn)代化油器的基本結(jié)構(gòu)及附加裝置         化油器的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)任何轉(zhuǎn)速、任何負(fù)荷、任何大氣狀況下，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給一定數(shù)量且成分符合發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求的可燃混合氣。借助化油器的各工作系統(tǒng)及一些附加裝置來實(shí)現(xiàn)這一功能。      &#

60、160;  (一)基本結(jié)構(gòu)         1.浮子系統(tǒng) 浮子系統(tǒng)是存儲(chǔ)汽油并使浮子室內(nèi)的油面保持恒定的裝置。它由浮子室、浮子和進(jìn)油針閥等組成。                              

61、60;       2.怠速系統(tǒng) 怠速系統(tǒng)的功用是向在怠速工況工作的發(fā)動(dòng)機(jī)供給濃混合氣。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，轉(zhuǎn)速很低，節(jié)氣門接近關(guān)閉，流過化油器喉管的空氣量很少，流速也很低。這時(shí)喉管真空度很小，不足以將汽油從主噴管吸出。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況工作時(shí)須由另外設(shè)置的怠速系統(tǒng)供油。        3.主供油系統(tǒng) 主供油系統(tǒng)的功用是在怠速以外的所有工況都起供油作用。在發(fā)動(dòng)機(jī)從小負(fù)荷到大負(fù)荷時(shí)，使 隨節(jié)氣門開大而增大 ，混合氣由濃變稀， 由0.81.1其原理是降低主量孔處真空度。

62、                        4.主供油系統(tǒng)與怠速系統(tǒng)的相互作用 從主量孔后吸油的怠速系統(tǒng)稱非獨(dú)立怠速系統(tǒng)， 而把直接從浮子室吸油的怠速系統(tǒng)稱為獨(dú)立怠速系統(tǒng)。在非獨(dú)立系統(tǒng)中，由于主供油系統(tǒng)與怠速系統(tǒng)的油路相通，因此，一個(gè)系統(tǒng)將對另一個(gè)系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。影響之一是延遲了主供油系統(tǒng)開始供油的時(shí)刻，因?yàn)樵诘∷傧到y(tǒng)供油時(shí)，主供油系統(tǒng)油井中的汽油由于流向怠速

63、系統(tǒng)而使油井中的液面下降。在主供油系統(tǒng)供油之前，只有在較大的節(jié)氣門開度或較大的喉管真空度下，才能使油井中的液面回升，所以主供油系統(tǒng)的供油時(shí)間因此而遲后。第二個(gè)影響是當(dāng)節(jié)氣門開度足夠大或喉管真空度足夠大時(shí)，怠速油道中的汽油流向主供油系統(tǒng)。在怠速油道中的汽油被吸空之后，空氣經(jīng)怠速空氣量孔、怠速噴口和過渡噴口進(jìn)入油井和主噴管。這一現(xiàn)象稱為怠速反流。當(dāng)發(fā)生怠速反流時(shí)，由于進(jìn)一步降低了主量孔后的真空度，使主供油系統(tǒng)供油量減少，造成混合氣過稀。             

64、0;                                           5.加濃系統(tǒng) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由中等負(fù)荷轉(zhuǎn)入大負(fù)荷或全負(fù)荷工作時(shí)，通過加濃系統(tǒng)額外地供給部分燃油，

65、使混合氣由經(jīng)濟(jì)混合氣加濃到功率混合氣，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率，滿足理想化油器特性在大負(fù)荷段的加濃要求。加濃系統(tǒng)按其控制方法的不同分為機(jī)械式和真空式兩種。                       6.加速系統(tǒng) 加速系統(tǒng)又稱加速泵。其功用是當(dāng)節(jié)氣門急速開大時(shí)將一定數(shù)量的汽油一次噴入喉管，維持一定的混合氣成分，以滿足汽車加速的需要。加速泵有活塞式和膜片式兩種。活塞式加速泵因?yàn)榻Y(jié)

66、構(gòu)簡單、傳動(dòng)容易而應(yīng)用較廣泛。         7.起動(dòng)系 起動(dòng)系統(tǒng)的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，供給足夠多的汽油，以使進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣中有充足的汽油蒸氣，保證其成分在火焰?zhèn)鞑ソ缦拗畠?nèi)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的順利起動(dòng)。最常用的起動(dòng)系統(tǒng)是在化油器入口處裝設(shè)一個(gè)阻風(fēng)門。起動(dòng)時(shí)，將阻風(fēng)門關(guān)閉，并使節(jié)氣門處于小開度位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)機(jī)拖轉(zhuǎn)時(shí)，在阻風(fēng)門后方產(chǎn)生極大的真空度，使主供油系統(tǒng)和怠速系統(tǒng)同時(shí)供油，這時(shí)通過阻風(fēng)門邊緣的縫隙流入的空氣量很少，致使混合氣極濃。      &

67、#160;            (二)附加裝置 化油器在降低汽車尾氣中有害排放物方面起著重要的作用。為了適應(yīng)日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，一方面要提高化油器的制造精度，以實(shí)現(xiàn)對混合氣成分的精確調(diào)整和控制；另一方面則需在化油器上加裝附加裝置，以減少在變工況時(shí)有害物質(zhì)的排放量。         1.怠速截止電磁閥 將怠速轉(zhuǎn)速提高之后，通常使用較稀的怠速混合氣并推遲點(diǎn)火時(shí)刻。這項(xiàng)措施有效地減少了CO、HC和NOx的排放量

68、，但卻提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，使表面點(diǎn)火傾向增加。所謂表面點(diǎn)火是一種不正常燃燒現(xiàn)象，這里是指在關(guān)閉了點(diǎn)火開關(guān)之后，燃燒室內(nèi)的熾熱表面將氣缸內(nèi)的混合氣點(diǎn)燃，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能停轉(zhuǎn)。不過，這種現(xiàn)象可能只在部分氣缸內(nèi)發(fā)生，也可能在同一氣缸內(nèi)間斷地發(fā)生，這就使HC的排放量不但不會(huì)減少反而急劇增加，而且還將引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲。                        

69、2.強(qiáng)制怠速截止電磁閥 汽車下坡或滑行時(shí)，節(jié)氣門接近關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)被汽車傳動(dòng)系拖動(dòng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這種工況稱為強(qiáng)制怠速。在強(qiáng)制怠速工況，節(jié)氣門后的真空度很大，汽油及管壁上的油膜蒸發(fā)較快，致使混合氣成分較濃。另外，由于進(jìn)氣歧管真空度高，在進(jìn)排氣門重疊時(shí)期部分廢氣被吸入進(jìn)氣歧管，并隨新鮮混合氣一起進(jìn)入氣缸，造成氣缸內(nèi)殘余廢氣量增多，致使燃燒緩慢。以上兩個(gè)因素使強(qiáng)制怠速工況的CO和HC排放量增加。為了改善強(qiáng)制怠速工況的排放性，同時(shí)也為了節(jié)油的需要，通常采用主量孔截止電磁閥和進(jìn)油管截止電磁閥，同時(shí)切斷主量孔和進(jìn)油管的供油。       &#

70、160;  3.熱怠速補(bǔ)償閥 在炎熱季節(jié)，當(dāng)汽車由高速行駛轉(zhuǎn)為低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的溫度上升，化油器周圍的溫度很高，浮子室內(nèi)的汽油大量蒸發(fā)。汽油蒸氣經(jīng)浮子室平衡管進(jìn)入進(jìn)氣管，使混合氣過濃，造成燃燒不完全，CO的排放量增加。如果汽車在大負(fù)荷高速行駛后停車，則大量汽油蒸氣充塞進(jìn)氣管，再起動(dòng)時(shí)，吸入氣缸的幾乎都是汽油蒸發(fā)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)熱起動(dòng)困難。                    

71、0;                   4.節(jié)氣門緩沖器 當(dāng)汽車急減速時(shí)，駕駛員急松加速踏板，節(jié)氣門迅速關(guān)閉到怠速位置。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車傳動(dòng)系的拖動(dòng)下仍保持著較高的轉(zhuǎn)速，因而使節(jié)氣門后的真空度急劇增大，致使混合氣過濃，甚至超出火焰?zhèn)鞑ソ缦薅荒苤鹑紵?，?dǎo)致排氣中HC的含量增加。為此在化油器上裝置節(jié)氣門緩沖器，以改善汽車急減速時(shí)的排放性。     五、輔助裝置&#

72、160;        (一)汽油箱 汽油箱的功用是儲(chǔ)存汽油。其數(shù)目、容量、形狀及安裝位置均隨車型而異。汽油箱的容量應(yīng)使汽車的續(xù)駛里程達(dá)300600km。汽油箱由鋼板或塑料制造。在汽油箱上還裝有油面指示表傳感器、出油開關(guān)和放油螺塞等。汽油箱內(nèi)通常有擋油板，為的是減輕汽車行駛時(shí)汽油的振蕩。          (二)汽油濾清器 汽油從汽油箱進(jìn)入汽油泵之前，先經(jīng)過汽油濾清器除去其中的雜質(zhì)和水分，以減少汽油泵和化油器等部件的故障。濾芯多用多孔陶

73、瓷或微孔濾紙制造。陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)簡單，不消耗金屬，濾清效果較好，但濾芯不易清洗干凈，使用壽命短。紙質(zhì)濾芯濾清效果好，結(jié)果簡單，使用方便?，F(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用一次性使用、不可拆式紙質(zhì)濾芯汽油濾清器，一般每行駛30000km整體更換一次。                 (三)汽油泵 汽油泵的功用是將汽油從汽油箱吸出，經(jīng)油管和汽油濾清器泵入化油器浮子室。汽車上采用的汽油泵有機(jī)械驅(qū)動(dòng)式和電動(dòng)式兩種。    

74、;     1.機(jī)械驅(qū)動(dòng)式汽油泵 機(jī)械驅(qū)動(dòng)式汽油泵由發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸或中間軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。不同型號(hào)的汽油泵，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。                            2.電動(dòng)式汽油泵 電動(dòng)汽油泵的優(yōu)點(diǎn)是安裝位置不受發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，可以安裝在遠(yuǎn)離機(jī)體、排氣管等

75、高溫機(jī)件而且通風(fēng)良好的地方，這有利于降低油管中汽油的溫度，減小產(chǎn)生汽阻的可能性。電動(dòng)汽油泵可以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前先行工作，使化油器和管路中充滿汽油，以利發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在汽車下坡滑行時(shí)，可以將電動(dòng)汽油泵電路開關(guān)斷開，停止向化油器供油，有利于節(jié)油。                       電子控制汽油噴射系統(tǒng) 一、汽油噴射系統(tǒng)的分類    &#

76、160;    汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)簡稱汽油噴射系統(tǒng)，它是在恒定的壓力下，利用噴油器將一定數(shù)量的汽油直接噴入氣缸或進(jìn)氣管道內(nèi)的汽油機(jī)燃油供給裝置。與化油器相比，汽油噴射系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：         1)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化供給最佳空燃比的混合氣；         2)供入各氣缸內(nèi)的混合氣，其空燃比相同，數(shù)量相等；       

77、;  3)由于進(jìn)氣管道中沒有狹窄的喉管，因此進(jìn)氣阻力小，充氣性能好。 因此，汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，良好的排放性。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)有所減輕，汽車的加速性也有顯著改善。  車用汽油噴射系統(tǒng)有多種類型，可按不同方法進(jìn)行分類：         1)按汽油噴射系統(tǒng)的控制方法分為機(jī)械控制式、電子控制式及機(jī)電混合控制式3種。近十年來電子控制汽油噴射系統(tǒng)(以下簡稱電控汽油噴射系統(tǒng))得到了迅速而又充分的發(fā)展，成本大幅度下降，使用可靠性和可維修性都達(dá)到了相當(dāng)高的水平。  &

78、#160;      2)按噴射部位的不同可分為缸內(nèi)噴射和缸外噴射兩種。缸內(nèi)噴射是通過安裝在氣缸蓋上的噴油器，將汽油直接噴入氣缸內(nèi)。這種噴射系統(tǒng)需要較高的噴射壓力，約35MPa。因而噴油器的結(jié)構(gòu)和布置都比較復(fù)雜，目前極少應(yīng)用。缸外噴射系統(tǒng)是將噴油器安裝在進(jìn)氣管或進(jìn)氣歧管上，以0.200.35MPa的噴射壓力將汽油噴入進(jìn)氣管或進(jìn)氣道內(nèi)。  缸外噴射系統(tǒng)分進(jìn)氣管噴射和進(jìn)氣道噴射。進(jìn)氣管噴射系統(tǒng)的噴油器安裝在節(jié)氣門體上，而節(jié)氣門體安裝在進(jìn)氣歧管的上部，相當(dāng)于化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝化油器的位置。因此，進(jìn)氣管噴射又稱節(jié)氣門體噴射(TBI)。由于一臺(tái)

79、發(fā)動(dòng)機(jī)只裝有1或2個(gè)噴油器在節(jié)氣門體上，所以又稱這種噴射方式為單點(diǎn)噴射(SPI)。         3)按噴射的連續(xù)性將汽油噴射系統(tǒng)分為連續(xù)噴射式和間歇噴射式。連續(xù)噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，噴油器連續(xù)不斷地向進(jìn)氣道內(nèi)噴油，且大部分汽油是在進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)噴射的。這種噴射方式大多用于機(jī)械控制式或機(jī)電混合控制式汽油噴射系統(tǒng)。間歇式噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，汽油被間歇地噴入進(jìn)氣道內(nèi)。電控汽油噴射系統(tǒng)都采用間歇噴射方式。間歇噴射還可按各缸噴射時(shí)間分為同時(shí)噴射、分組噴射和按序噴射等三種形式。    

80、                          二、電控汽油噴射系統(tǒng)的基本類型         電控汽油噴射系統(tǒng)(EFI系統(tǒng))是以電控單元(ECU)為控制中心，并利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器測出發(fā)動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，再按照電腦中預(yù)存的控制程序精確地控制噴

81、油器的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣。目前，各類汽車上所采用的電控汽油噴射系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上往往有較大的差別，在控制原理及工作過程方面也各具特點(diǎn)。                      (一)波許D型(D葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng) D型汽油噴射系統(tǒng)是最早應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的電控多點(diǎn)間歇式汽油噴射系統(tǒng)，其基本特點(diǎn)是以進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，用來控制噴

82、油器的基本噴油量。 汽油箱內(nèi)的汽油被電動(dòng)汽油泵吸出并加壓至0.35MPa左右，經(jīng)汽油濾清器濾除雜質(zhì)后被送至燃油分配管。燃油分配管與安裝在各缸進(jìn)氣歧管上的噴油器相通。在燃油分配管的末端裝有油壓調(diào)節(jié)器，用來調(diào)節(jié)油壓使其保持穩(wěn)定，多余的汽油經(jīng)回油管返回汽油箱。          (二)波許L型(L-葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng) L型汽油噴射系統(tǒng)是在D型汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的多點(diǎn)間歇式汽油噴射系統(tǒng)。其構(gòu)造和工作原理與D型基本相同，只是L型汽油噴射系統(tǒng)采用翼片式空氣流量計(jì)直接測量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣

83、量，并以發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本控制參數(shù)，從而提高了噴油量的控制精度。                                (三)波許LH型(LH-葉特朗尼克)汽油噴射系統(tǒng) LH型汽油噴射系統(tǒng)是L型汽油噴射系統(tǒng)的變型產(chǎn)品，兩者的結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同，不同之處是LH型采用熱線式空氣流量計(jì)，而L型采用翼片式空氣流量計(jì)。熱線式空氣流量計(jì)無運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)氣阻力小，信號(hào)反應(yīng)快，測量精度高。另外，LH型汽油噴射系統(tǒng)的電控裝置采用大規(guī)模數(shù)字集成電路，運(yùn)算速度快，控制范圍廣，功能更加完善。