發(fā)動機構造培訓課件

1、發(fā)動機構造發(fā)動機構造第一章：簡介 發(fā)動機（動力裝置）：將自然界的能量轉化為人們所需要的機械能的裝置。 熱力發(fā)動機：燃料與空氣混合，經過燃燒，將其中包含的化學能 轉化為熱能，再經氣體膨脹過程把熱能轉化為機械能的動力裝置。 內燃機：燃料在氣缸內部進行燃燒，所產生的氣體直接將所含熱能轉變?yōu)闄C械能。柴油機、汽油機 外燃機 ： 如蒸汽機、汽輪機 電動機：將電能轉化為機械能的裝置內燃機的常用術語 1上止點 2下止點 3活塞行程 4曲柄半徑 5氣缸工作容積 6燃燒室容積 7氣缸最大容積 8內燃機排量 9壓縮比 內燃機的常用術語 1上止點TDC （Top Dead Center）活塞離曲軸旋轉中心最遠的位置2

2、下止點BDC（Bottom Dead Center）活塞離曲軸旋轉中心最近的位置3活塞行程 S上下止點之間的距離4曲柄半徑R曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即 S =2R 。5氣缸工作容積Vh（單位 L)活塞由上止點運動到下止點,活塞頂部所掃過的容積Vh =(/4)D2S10-36燃燒室容積（余隙容積）VC 活塞位于上止點時， 活塞頂部上方的容積7氣缸最大容積Va 活塞位于下止點時,活塞頂部上方的容積Va= Vh + VC8內燃機排量 VL所有氣缸的工作容積之和VL =iVh 式中： i 氣缸數(shù)目。9壓縮比氣缸最大容積Va與燃燒室容積VC之比 =1+ Vh / V

3、C越大，循環(huán)熱效率越高汽油機 =610柴油機 =1622 內燃機的常用術語釋義發(fā)動機的基本名詞術語描述指標1動力性指標 概念：指內燃機對外作功能力的指標（1）有效轉矩Te曲軸傳給汽車傳動系的轉動力矩。單位：Nm（2）有效功率Pe發(fā)動機曲軸的輸出功率（發(fā)動機對外實際做功的大?。㏄e = Te（2n / 60） 10-3 （KW） 標定功率：標定功率：并不是該內燃機所能發(fā)出的最大功率，而是內燃機出廠時根據(jù)使用目的而調整的。由于使用目的的不同，同一種內燃機的標定功率可以不同： 十五分鐘功率十五分鐘功率：內燃機允許連續(xù)運轉15分鐘的最大有效功率 一小時功率：一小時功率：內燃機允許連續(xù)運轉1小時的最大有

4、效功率 十二小時功率：十二小時功率：內燃機允許連續(xù)運轉12小時的最大有效功率額定功率 持續(xù)功率：持續(xù)功率：內燃機允許長期連續(xù)工作的最大有效功率描述指標 2. 經濟性指標概念：是指內燃機的生產成本、運轉中的消耗以及修理費用等各項指標。通常用燃油消耗率來評價內燃機的經濟性能有效燃油消耗率be發(fā)動機每發(fā)出一千瓦有效功率在一小時內所消耗的燃油量be =（G / Pe） 103 （g/KWh）式中：G 每小時的燃油消耗量，kg/h Pe有效功率，kW二、內燃機的分類1根據(jù)所用燃料的不同柴油機、汽油機、燃氣機（汽油機進行適當?shù)母倪M）二、內燃機的分類1根據(jù)所用燃料的不同 柴油機、 汽油機、 燃氣機（汽油機進

5、行適當?shù)母倪M）2按沖程數(shù)：二沖程：每兩個活塞行程（曲軸每轉一轉）完成一個工作循環(huán)。 如：摩托車，小型農林機械四沖程：每四個活塞行程（曲軸每轉兩轉）完成一個工作循環(huán)。 絕大多數(shù)發(fā)動機所采用。3按氣缸數(shù)： 單缸機：只有一個氣缸， 多缸機：由多個氣缸組成4按氣缸排列方式 單列式：直列立式，直列臥式 雙列式：對置臥式 ，V型5按冷卻方式 水冷：以液體為冷卻介質，有專門的冷卻系統(tǒng) 風冷：以空氣為冷卻介質，沒有專門的冷卻系統(tǒng) 如：坦克6按進氣方式 增壓：柴油機為了提高功率有采用增壓式的。 自然吸氣：汽油機常采用自然吸氣式但現(xiàn)在已有許多增壓汽油機。7按著火方式 點燃：靠火花塞點火來產生燃燒，汽油機所采用 壓

6、燃：靠燃油的自燃來產生燃燒，柴油機所采用8按用途 固定式：發(fā)電機組 移動式：工程機械采用9.按額定轉速分 高速、小轎車 中速、貨運汽車、工程車輛 低速。船用三、內燃機型號編制規(guī)則舉例 (1) 柴油機 195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型 165F： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型 495Q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用 6135Q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用 X4105： 表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號舉例 (2) 汽油機 1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型 4100Q：表示四缸，四行

7、程，缸徑100mm，水冷車用 4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產品 CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號 8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷 通用型 TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號 CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號1.四沖程柴油機組成：2-2內燃機工作原理1、汽油機的工作原理2.二沖程汽油機 二沖程發(fā)動機的工作循環(huán)是在兩個活塞行程即曲軸旋轉一圈的時間內完成的。沒有專門的配氣機構，換氣是通過三個孔（進氣孔、排氣孔、掃

8、氣孔）來實現(xiàn) 。工作過程上行沖程：活塞上移，三個孔均關，開始壓縮氣體，同時，活塞上移使曲軸箱出現(xiàn)真空，上行到進氣孔打開時，新鮮混合氣進入曲軸箱。下行沖程：活塞接近上止點時，產生電火花點燃可燃混合氣，使其溫度、壓力上升，推動活塞下行作功，行致排氣口打開，廢氣排出。另外，進氣口關閉，下行活塞使其壓縮，受壓氣體經掃氣口進入氣缸，完成換氣過程。3.二沖程與四沖程發(fā)動機的比較 （1）曲軸每轉一周完成一個工作循環(huán)，做功一次。由于曲軸每轉一周做功一次，因此曲軸旋轉角速度比較均勻。 （2）二沖程發(fā)動機換氣過程時間短，僅為四沖程發(fā)動機的1/3左右。進排氣過程幾乎同時進行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不

9、易清除干凈。 （3）曲軸箱換氣方式二沖程發(fā)動機因為沒有進排氣門，結構大大簡化。第二章、發(fā)動機的基本構造發(fā)動機的基本構造 兩大機構： 一、曲柄連桿機構二、配氣機構 五大系統(tǒng) 三、內燃機燃料供給系四、潤滑系 五、冷卻系 六、起動系統(tǒng) 七、點火系統(tǒng) 一、曲柄連桿機構 作用：作用：將燃料燃燒時產生的熱量轉變?yōu)榛钊鶑瓦\動的機械能，再通過連桿將活塞往復運動變?yōu)榍S的旋轉運動而對外輸出動力組成：組成：由機體曲軸箱組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成（一）機體組（1）組成：主要包括氣缸體、氣缸蓋、曲軸箱、氣缸套、氣缸墊、油底殼等不動件。（2）作用：保證運動件相互位置，并構成燃燒室、氣道、水道、油道，以保證燃燒、換

10、氣、冷卻和潤滑的需要。1. 氣缸體隧道式主軸承的機體機座結構 16V538型隧道式機體 汽缸套定位：軸向定位：下端不固定，受熱可自 由伸長。徑向定位：凸緣，防止橫向移動。干、濕式缸套濕式：.散熱條件好，.厚度大，制造和更換方便。.有水的腐蝕和穴蝕。干式：.無腐蝕和穴蝕。.壁薄，汽缸中心距可減小，結構緊湊，剛度小。小缸徑高速機，制造要求高。.汽缸套外圓須精磨，汽缸體上的孔須珩磨。3.汽缸蓋 氣缸蓋的結構形式：氣缸蓋的結構形式多種多樣 按氣缸蓋的數(shù)量分類，有單體式氣缸蓋、整體式氣缸蓋、塊式氣缸蓋。A單體式汽缸蓋：氣缸蓋罩 位置 氣缸蓋上部 功用 起封閉及防塵作用 材料 一般為薄鋼板沖壓而成 缸蓋螺

11、栓：用于固定缸蓋，要求用規(guī)定力矩按規(guī)定順序分23次擰緊油底殼 1作用用來封閉機體的下部和儲存潤滑油。 2材料薄鋼板沖壓而成（有的采用鋁合金制成，如GM公司3.1L V6 汽油機） 3結構一般用薄鋼片沖壓而成，或者用鋁合金鑄造而成，為了加強散熱，通常鑄有散熱片，曲軸箱中部和后部通常做的深一些，內部有隔板，防止大量泡沫的產生，下部有放油螺塞。（二）活塞連桿組 1.作用：將活塞在氣缸中的往復運動變成曲軸的旋轉運動。3.活塞（1）活塞頂部：活塞頂部、汽缸蓋和汽缸壁組成燃燒室組成燃燒室。 幾種常用活塞頂?shù)男螤?.活塞環(huán) 分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。 氣環(huán)：高速機：2-3道 中速機：3-4道 低速機：5-6道 油

12、環(huán)：一般是1-2道5.連桿（1）功用：將活塞承受的力傳給曲軸并將活塞的往復直線運動轉變?yōu)榍S的旋轉運動（2）組成：連桿由連桿大頭、連桿小頭、連桿桿身等組成（3）切口型式（三）曲軸飛輪組 1.組成：由曲軸、飛輪和一些附件組成。 2.曲軸 作用：旋轉輸出扭矩 支承形式：3.飛輪 功用 能量存儲器，保證發(fā)動機運轉平穩(wěn) 輪緣上鑲嵌起動用飛輪齒圈 刻有上止點記號，用于調整點火正時、噴油正時或配氣正時二、配氣機構1、作用：、作用：根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內排出，實現(xiàn)換氣過程。2、組成：、組成：氣門組、氣門傳動組、氣門驅動組等

13、3配氣機構的類型 （1）氣門布置形式 氣門頂置式氣門頂置式 組成：凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成 特點：進氣阻力小，燃燒室結構緊湊，氣流攪動大，能達到較高的壓縮比 氣門側置式氣門側置式 組成：凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。 特點：省去了推桿、搖臂等零件，簡化了結構。因為它的進、排氣門在氣缸的一側，壓縮比受到限制，進排氣門阻力較大，發(fā)動機的動力性和高速性均較差，逐漸被淘汰（1）氣門布置形式（2）凸輪軸布置位置 凸輪軸上置式 凸輪軸下置式 凸輪軸中置式（3）氣門驅動形式 直接驅動式 搖臂驅動式 擺臂驅動式（4）每缸氣門數(shù)及其排列方式 1）兩氣門式 2）多氣門式4氣門式氣門數(shù)目及氣

14、道布置 （5）凸輪軸傳動方式 凸輪軸下置，中置的配氣機構大多采用圓柱形正時齒輪傳動，為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時齒輪多用斜齒 鏈條與鏈輪的傳動適用于凸輪軸上置的配氣機構。近年來高速汽車發(fā)動機上廣泛采用齒形皮帶來代替?zhèn)鲃渔?。三、燃料供給系統(tǒng)三、燃料供給系統(tǒng)作用：作用：a、汽油機：根據(jù)發(fā)動機的要求，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排出到大氣中去；組成：組成：油箱、油箱、油泵、油泵、燃油濾清器、燃油濾清器、化油化油器器、噴油器噴油器等等b b、柴油機：、柴油機：把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。 作用：向作相對運動的零件表面

15、輸送定量的清潔潤滑油，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以及進行防腐、密封等。組成：潤滑油道、機油泵、機油濾清器等。四、潤滑系統(tǒng)4.安全閥機油泵必須在發(fā)動機各種轉速下都能供給足夠數(shù)量的機油，以維持足夠的機油壓力，保證發(fā)動機的潤滑。機油泵的供油量與其轉速有關，而機油泵的轉速又與發(fā)動機轉速成正比。因此，在設計機油泵時，都是使其在低速時有足夠大的供油量。但是，在高速時機油泵的供油量明顯偏大，機油壓力也顯著偏高。另外，在發(fā)動機冷起動時，機油黏度大，流動性差，機油壓力也會大幅度升高。為了防止油壓過高，在潤滑油路中設置安全閥或限壓閥。一般安全閥裝在機油泵或機體的主油道上。當安全閥安裝在機油泵上時，如果油壓達到規(guī)定值，安全閥開啟，多余的機油返回機油泵進口。如果安全閥安裝在主油道上，則當油壓達到規(guī)定值時，多余的機油經過安全閥流回油底殼。 二、機油濾清器機油濾清器的功用是濾除機油中的金屬磨屑、機械雜質和機油氧化物。如果這些雜質隨同機油進入潤滑系統(tǒng)，將加劇發(fā)動機零件的磨損，還可能堵塞油管或油道。機油濾清的方式有兩種：全流式和分流式全流式和分流式。全流式機油濾清器串聯(lián)于機油泵和主油道之間，因此全部機油都經過它濾清。目前在轎車上普遍采用全流式機油濾清器。桑塔納潤滑系統(tǒng)作用：作用：將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)