汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與工作原理

關(guān)于汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與工作原理第1頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)布局前置發(fā)動機(jī)目前在國內(nèi)車市所能看到的絕大部分車型都是采用的前置發(fā)動機(jī)，即發(fā)動機(jī)位車前輪軸之前。前置發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡化了車子變速器與驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，特別是對于目前占絕對主流的前輪驅(qū)動車型而言，發(fā)動機(jī)將動力直接輸送到前輪上，省略了長長的傳動軸，不但減少了功率傳遞損耗，也大大降低了動力傳動機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性和故障率。因外，將發(fā)動機(jī)置駕駛員的前方，在正面撞車時，發(fā)動機(jī)可以保護(hù)駕駛員免受沖擊，從而提高了車的安全性。第2頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)布局中置發(fā)動機(jī)中置發(fā)動機(jī)，即發(fā)動機(jī)位于汽車的前后輪軸之間，對于一些極端追求性能的車型而言，將發(fā)動機(jī)中置是一種最理想的方式，因為發(fā)動機(jī)的位置正好位于車子重心附近，而不是重量過于集中在車頭或車尾，達(dá)到最佳的配重比，這將大大提高車子的操控性和行駛穩(wěn)定性。包括法拉利、蘭博基尼在內(nèi)的不少經(jīng)典跑車都采用的是中置發(fā)動機(jī)布局。第3頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)布局后置發(fā)動機(jī)一般來說，最純正的后置發(fā)動機(jī)就是將發(fā)動機(jī)布置在后軸之后，最有代表性的就是大客車，而后置發(fā)動機(jī)的乘用車屈指可數(shù)，最有代表性的就是保時捷911，當(dāng)然smart也是后置發(fā)動機(jī)。曾經(jīng)的經(jīng)典車型大眾老甲殼蟲和菲亞特126P也是后置發(fā)動機(jī)第4頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)布局橫置發(fā)動機(jī)橫置發(fā)動機(jī)是指發(fā)動機(jī)和汽車前橋平行。簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機(jī)，如果發(fā)動機(jī)橫著放在你眼前，就是橫置發(fā)動機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)：橫置發(fā)動機(jī)的曲軸、變速器的輸入輸出軸以及車橋都是平行的，所以如果是前驅(qū)車的話，最適合的就是前橫置發(fā)動機(jī)，動力傳輸距離短，方向一致，因此傳動效率較高。另一方面，由于橫置發(fā)動機(jī)占用的縱向空間小，可以極大限度縮短了發(fā)動機(jī)艙的縱向空間，換來的是寬敞的駕乘空間，尤其是前排乘客的腿部拓展的空間。這對于尺寸有限的緊湊型轎車來講尤為重要。缺點(diǎn)：前后重量分布不平衡的問題則橫置發(fā)動機(jī)的最大缺陷，由于橫置發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)曲軸變速箱輸入軸平行連接在一起的，使其可以布置在發(fā)動機(jī)前軸之前，但是這些重量最重的汽車部件全部集中在車頭前方就使得前軸負(fù)荷過大，從而容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的情況，而頭重腳輕的前后軸配重也會在高速過彎時使車尾的后輪缺乏重壓，某些軸荷分配不合理的橫置發(fā)動機(jī)轎車甚至達(dá)到了前70%后30%，其性能可想而知。另一方面，由于橫置發(fā)動機(jī)變速器安裝位置過于偏向一側(cè)的原因，其驅(qū)動軸是一長一短的，當(dāng)巨大的驅(qū)動力作用在不等長的傳動軸上時，會使車兩個前輪有轉(zhuǎn)速差，從而導(dǎo)致急加速時車頭有左右擺動現(xiàn)象，也就是我們常說的扭力轉(zhuǎn)向，這一點(diǎn)在大排量前置前驅(qū)車型上尤為明顯.第5頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)布局縱置發(fā)動機(jī)縱置發(fā)動機(jī)是指發(fā)動機(jī)與汽車的前橋垂直，簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機(jī)，如果發(fā)動機(jī)豎著放在你眼前，那就是縱置式發(fā)動機(jī)。第6頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽缸排列方式直列式——汽缸按直線排成一排,直列布局是如今使用最為廣泛的氣缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的發(fā)動機(jī)上.常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數(shù)字代表氣缸數(shù)量）。這種布局發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢在于尺寸緊湊，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，當(dāng)然也意味著制造成本更低。同時，采用直列式氣缸布局的發(fā)動機(jī)體積也比較緊湊，可以適應(yīng)更靈活的布局。也方便于布置增壓器類的裝置。但其主要缺點(diǎn)在于發(fā)動機(jī)本身的功率較低，并不適合配備6缸以上的車型。第7頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽缸排列方式所謂V型發(fā)動機(jī)，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°），使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形（通常的夾角為60°），故稱V型發(fā)動機(jī)。V型發(fā)動機(jī)縮短了機(jī)體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便于設(shè)計師設(shè)計出風(fēng)阻系數(shù)更低的車身，同時得益于汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型布局發(fā)動機(jī)

V型——?dú)飧装匆欢ń嵌扰懦蓛膳诺?頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽缸排列方式W型發(fā)動機(jī)----V型發(fā)動機(jī)的一個變種現(xiàn)在應(yīng)用W發(fā)動機(jī)的只有大眾以及它旗下其他品牌的車輛，比如老帕薩特的W8，大眾輝騰、賓利歐陸和奧迪A8的W12以及布嘉迪的W16。W型與V型發(fā)動機(jī)相比可將發(fā)動機(jī)做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動機(jī)所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發(fā)動機(jī)艙更滿。

W型發(fā)動機(jī)是德國大眾專屬發(fā)動機(jī)技術(shù)。其原理是：將V型發(fā)動機(jī)的每側(cè)汽缸再進(jìn)行小角度的錯開，簡單點(diǎn)說，W型發(fā)動機(jī)的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大W形，嚴(yán)格說來Ｗ型發(fā)動機(jī)還應(yīng)屬V型發(fā)動機(jī)的變種。

W發(fā)動機(jī)特點(diǎn)：W型比V型發(fā)動機(jī)做得更短一些，有利于節(jié)省空間，同時重量也可輕些；缺點(diǎn)是它的寬度更大，使得發(fā)動機(jī)室更滿。

大眾旗下的輝騰6.0和奧迪的A8L6.0都采用了W12發(fā)動機(jī)，布加迪威龍則是采用了8.0LW16發(fā)動機(jī)，W型發(fā)動機(jī)一般都是大排量的發(fā)動機(jī)第9頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五水平對置發(fā)動機(jī)的氣缸夾角為180度。但水平對置發(fā)動機(jī)的制造成本和工藝難度相當(dāng)高，所以目前世界上只有德國保時捷和日本斯巴魯兩個廠商在用?？珊喎Q為B型發(fā)動機(jī)如B４缸B６缸優(yōu)點(diǎn)：水平對置發(fā)動機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是重心低。由于它的汽缸為“平放”，不僅降低了汽車的重心，還能讓車頭設(shè)計得又扁又低，這些因素都能增強(qiáng)汽車的行駛穩(wěn)定性。同時，水平對置的汽缸布局是一種對稱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這使得發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平順性比V型發(fā)動機(jī)更好，運(yùn)行時的功率損耗也是最小。當(dāng)然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。缺點(diǎn)：那為什么其它廠家沒有研發(fā)水平對置引擎呢？除了因為水平對置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜外，還有如機(jī)油潤滑等問題很難解決。橫置的氣缸因為重力的原因，會使機(jī)油流到底部，使一邊氣缸得不到充分的潤滑。顯然保時捷和斯巴魯都很好的解決了眾多技術(shù)難題，但高精度的制造要求也帶來了更高的養(yǎng)護(hù)成本，并且由于機(jī)體較寬，因而并不利于布局。汽缸排列方式H型臥式（也叫水平對置式）

——?dú)飧自诎l(fā)動機(jī)的相對兩側(cè)排成兩排BoxerEngine第10頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽缸排列方式星形發(fā)動機(jī)－－用于飛機(jī)上第11頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽缸排列方式轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動機(jī)，由德國人菲加士?汪克爾發(fā)明，之后這項技術(shù)由馬自達(dá)公司收購。我們都知道：傳統(tǒng)的氣缸往復(fù)運(yùn)動式發(fā)動機(jī)，工作時活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動，而為了把活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)則不同，它直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。與往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)取消了無用的直線運(yùn)動，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。第12頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五工作原理：在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2。上述運(yùn)動關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個獨(dú)立空間，三個空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火做功三次。而轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就作功一次。與一般的四沖程發(fā)動機(jī)每旋轉(zhuǎn)兩圈才作功一次相比，具有高功率容積比（發(fā)動機(jī)容積較小就能輸出較多動力）的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的軸向運(yùn)轉(zhuǎn)特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。整個發(fā)動機(jī)只有兩個轉(zhuǎn)動部件，與一般的四沖程發(fā)動機(jī)具有進(jìn)、排氣門等二十多個活動部件相比結(jié)構(gòu)大大簡化，故障的可能性也大大減小。除了以上的優(yōu)點(diǎn)外，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)亦包括體積較小、重量輕、低重心等。相應(yīng)缺點(diǎn)是發(fā)動機(jī)在使用一段時間之后容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，增加油耗。另外其獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)也造成這類引擎較難維修。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)工作原理第13頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五第14頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造增壓系第15頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)基本知識發(fā)動機(jī)的本質(zhì):是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。四行程汽油機(jī)是一個氣缸-活塞系統(tǒng)，燃料在氣缸中燃燒，推動活塞運(yùn)動，經(jīng)過曲柄連桿機(jī)構(gòu)再將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。第16頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)時由這些東西組成的！第17頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)時由這些東西組成的！第18頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五四沖程汽油發(fā)動機(jī)工作原理第19頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五壓縮比與排量的計算

壓縮比

(CompressionRatio)活塞在下止點(diǎn)的氣缸之總?cè)莘e除以活塞在上死點(diǎn)的總?cè)莘e(燃燒室容積)，所得的值就稱為壓縮比。排量(Displacement)指在發(fā)動機(jī)的所有活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積總和。

第20頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)動力源于爆炸第21頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五兩大機(jī)構(gòu)和七大系統(tǒng)要實現(xiàn)上述能量轉(zhuǎn)換，需要這樣一個裝置，這個裝置可以分為以下部分：曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)供給系潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)起動系統(tǒng)第22頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五機(jī)體組：曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼第23頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五一般用灰鑄鐵或鋁合金鑄成，上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動的空間。氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤滑油道等氣缸體：第24頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五油底殼

下軸箱:貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼。油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱。作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質(zhì)進(jìn)入，并收集和儲存由柴油機(jī)各摩擦表面流回的潤滑油，散曲部分熱量，防止?jié)櫥脱趸?/p>

材料：薄鋼板沖壓（下曲軸箱），鋁合金濕式油底殼，之所以命名為濕式油底殼是由于發(fā)動機(jī)的曲軸曲拐和連桿大頭在曲軸每旋轉(zhuǎn)一周都會浸入油底殼的潤滑油內(nèi)一次，起到潤滑作用，同時由于曲軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，曲拐每次高速浸入油池內(nèi)都會激起一定的油花和油霧，對曲軸和軸瓦進(jìn)行潤滑，稱之為飛濺潤滑。干式油底殼讓引擎重心降低可提升操控性。第25頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋罩襯墊安裝火花塞氣缸蓋第26頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五氣缸墊：裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油?；钊B桿機(jī)構(gòu)第27頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五

是做功和運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，由活塞連桿組和曲軸飛輪組構(gòu)成。

活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成.

１.曲柄連桿機(jī)構(gòu)第28頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五活塞：與高溫氣體直接接觸，頂部瞬時溫度可達(dá)2500K以上，作功行程承受氣體壓力高達(dá)3～5MPa；在氣缸內(nèi)以很高的速度(8～12m/s)運(yùn)動；一般采用高強(qiáng)度鋁合金制造。活塞是汽車發(fā)動機(jī)的“心臟”，承受交變的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，是發(fā)動機(jī)中工作條件最惡劣的關(guān)鍵零部件之一。活塞的功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作?；钊苯优c高溫氣體接觸，瞬時溫度可達(dá)2500K以上，因此，受熱嚴(yán)重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達(dá)600～700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機(jī)高達(dá)3～5MPa，柴油機(jī)高達(dá)6～9MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用；活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(8～12m/s)往復(fù)運(yùn)動，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。活塞在這種惡劣的條件下工作，會產(chǎn)生變形并加速磨損，還會產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。第29頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五活塞環(huán)A．氣環(huán)：主要用來防止氣體泄漏的活塞環(huán)。B．油環(huán)：具有回油孔或等效結(jié)構(gòu)，能從缸壁上刮下機(jī)油的活塞環(huán)。油環(huán)采用鋼帶組合式，上下刮片及襯環(huán)經(jīng)氮化處理，刮油能力強(qiáng)，經(jīng)久耐用，適應(yīng)性好，能很好的適應(yīng)氣缸的不均勻磨損和活塞變形等造成的影響，防止積渣、結(jié)膠，具有良好的控油能力?；钊h(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞和氣缸套滑動配合嚴(yán)密，防止密封燃料爆發(fā)后的高溫、高壓氣體漏入曲軸箱，同時把活塞頂部所受的大部分熱量經(jīng)氣缸壁傳散出去。油環(huán)的作用是布油和刮油，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，曲軸箱的潤滑油被機(jī)件甩到氣缸壁上。當(dāng)活塞上行時，油環(huán)將潤滑油均勻地分布在氣缸壁上，以利潤滑；活塞下行時，油環(huán)將氣缸壁上多余的潤滑油刮去，以免機(jī)油竄入燃燒室。油環(huán)周邊凹下的環(huán)形槽中開有多個回油環(huán)，油環(huán)刮下的油經(jīng)油環(huán)槽底的徑向回油孔流回曲軸箱。活塞環(huán)開有切口，具有彈性，隨活塞作往復(fù)運(yùn)動時，活塞環(huán)與氣缸壁貼合，或張開或收縮，保證塞頂部與氣缸形成封閉的空間。

一種具有較大向外擴(kuò)張變形的金屬彈性環(huán)。它被裝配到剖面與其相應(yīng)的環(huán)形槽內(nèi)。往復(fù)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的活塞環(huán)，依靠氣體或液體的壓力差，在環(huán)外圓面和氣缸以及環(huán)和環(huán)槽的一個側(cè)面之間形成密封。

第30頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五連桿作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運(yùn)動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。連桿組件分解圖第31頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五連桿軸瓦：

為了減小摩擦阻力和曲軸連桿軸頸的磨損，連桿大頭孔內(nèi)裝有瓦片式滑動軸承，簡稱連桿軸瓦。第32頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)最重要的機(jī)件之一。與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動力。同時，驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如風(fēng)扇、水泵、發(fā)電機(jī)等。

曲軸：第33頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五貯存作功行程的能量，以克服進(jìn)氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，使曲軸能均勻地旋轉(zhuǎn)。每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周。只有作功行程產(chǎn)生動力。

飛輪：離合器飛輪第34頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五

發(fā)動機(jī)空氣的供給由配氣機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，通過控制進(jìn)、排氣門的啟閉和持續(xù)時間，提供能量轉(zhuǎn)換的需要空氣和排除廢氣。由氣門組、氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成。２配氣機(jī)構(gòu)第35頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五配氣機(jī)構(gòu)的形式頂置式氣門與頂置凸輪軸(OHC)：發(fā)動機(jī)的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式。轎車發(fā)動機(jī)由于每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)5000轉(zhuǎn)以上，為保證進(jìn)排氣效率，都采用進(jìn)氣門和排氣門倒掛的形式，即頂置式氣門裝置。

現(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)將凸輪軸配置在發(fā)動機(jī)的上方，相比中、下置更為合理。既縮短了凸輪軸與氣門之間的距離，又省略了氣門的挺桿和挺柱，將發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個系統(tǒng)往復(fù)運(yùn)動的質(zhì)量，提高了傳動效率。第36頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、鎖片、彈簧座。氣門組：第37頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五氣門積炭圖第38頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機(jī)。曲軸正時齒形帶輪中間軸齒形帶輪張緊輪凸輪軸正時齒形帶輪正時齒形帶驅(qū)動：“正時”是內(nèi)燃機(jī)上用來表示點(diǎn)火或噴油時刻，曲軸（活塞）所在的位置之間的關(guān)系。

第39頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五氣門間隙氣門間隙氣門間隙為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動機(jī)在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。氣門間隙：第40頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五配氣相位理論上講，進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣各占曲軸轉(zhuǎn)角的180°，也配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時刻和開啟延續(xù)時間，通常用環(huán)形圖表示。發(fā)動機(jī)在換氣過程中，若能夠做到排氣徹底、進(jìn)氣充分，則可以提高充氣系數(shù)，增大發(fā)動機(jī)的輸出功率。四沖程的每個工作行程，其曲軸要轉(zhuǎn)180°。現(xiàn)代發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高，一個行程經(jīng)歷的時間很短（如上海桑塔納的四沖程的發(fā)動機(jī)，在最大功率的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)5600r/min，一個沖程的時間只有0.0054s）。這樣短時間的進(jìn)氣和排氣過程往往會使發(fā)動機(jī)充氣不足和排氣不凈，影響發(fā)動機(jī)的效率。因此，就需要通過氣門的早開和晚關(guān)，來彌補(bǔ)進(jìn)氣不足和排氣不凈的缺憾。這種情況下，必然會出現(xiàn)一個進(jìn)氣門和排氣門同時開啟的時刻，配氣相位上稱為“氣門重疊角”。

第41頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五配氣相位用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實際開、閉時刻和開啟的持續(xù)時間，稱為配氣相位。發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時刻的確定是根據(jù)曲軸和凸輪軸的相位關(guān)系來的，如果這個相位關(guān)系出現(xiàn)錯位，可能出現(xiàn)兩種情況，一是點(diǎn)火提前，二是點(diǎn)火推遲，嚴(yán)重點(diǎn)火提前的現(xiàn)象就是回火，嚴(yán)重點(diǎn)火推遲的現(xiàn)象就是放炮，混合氣在排氣管燃燒

10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°上止點(diǎn)下止點(diǎn)第42頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五氣門重疊角

1.定義：由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān)，就出現(xiàn)了一段進(jìn)排氣門同時開啟的現(xiàn)象，稱為氣門疊開。同時開啟的角度，即進(jìn)氣門早開角與排氣門晚關(guān)角的和(α+δ)，稱為氣門疊開角。2.進(jìn)、排氣錯亂的問題：氣門疊開不會產(chǎn)生廢氣倒排回進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。其原因是由于疊開時氣門的開度較小，且新鮮氣體和廢氣流的慣性要保持原來的流動方向，所以只要疊開角適當(dāng)，就不會產(chǎn)生廢氣倒排回進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)不同、轉(zhuǎn)速不同，配氣相位也就不同。

第43頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五進(jìn)氣門早開：減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。進(jìn)氣門晚關(guān)：延長了進(jìn)氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。排氣門早開：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關(guān)：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。第44頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五VVT-i智能可變氣門正時系統(tǒng)第45頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五3.發(fā)動機(jī)供給系統(tǒng)燃油供給系組成。功用：向氣缸內(nèi)供給供給燃燒時所需一定量的燃油燃油箱汽油泵回油管汽油濾清器輸油管路噴油器燃油壓力調(diào)節(jié)器作用：調(diào)節(jié)噴油器的燃油壓力，使燃油壓力與進(jìn)氣管壓力之差保持常數(shù)。第46頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五節(jié)氣門體空氣濾清器空氣流量計怠速控制閥電子控制單元空氣閥空氣供給系功用：為發(fā)動機(jī)可燃混合氣的形成提供必要的空氣，并測量和控制空氣量。41－空氣濾清器2－節(jié)氣門體3－進(jìn)氣管4－空氣流量計第47頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五節(jié)氣門位置傳感器功用：將節(jié)氣門的開度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸送給ECU。

節(jié)氣門位置傳感器又稱為節(jié)氣門開度傳感器或節(jié)氣門開關(guān)。它實質(zhì)上是一只可變電阻器，安裝于節(jié)氣門體上，外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。

電阻器的轉(zhuǎn)軸與節(jié)氣門聯(lián)動，它有兩個觸點(diǎn)：全開觸點(diǎn)和怠速觸點(diǎn)。當(dāng)節(jié)氣門處于怠速位置時，怠速觸點(diǎn)閉合，向計算機(jī)輸出怠速信號，當(dāng)節(jié)氣門處于其它位置時，怠速觸點(diǎn)張開，輸出相對于節(jié)氣門不同轉(zhuǎn)角的電壓信號，計算機(jī)便根據(jù)加速踏板的位置（發(fā)動機(jī)的負(fù)荷）向噴油嘴發(fā)出噴油的指令。

節(jié)氣門位置傳感器上有三個接口：一個是正極，一個是負(fù)極，還有一個是信號。節(jié)氣門位置傳感器第48頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器主要是用來給ECU提供吸入空氣的密度信號，從而用來計算進(jìn)氣量進(jìn)氣量。第49頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五燃油壓力調(diào)節(jié)器作用：使燃油油壓與進(jìn)氣管壓力的差值為一定值，以便于ECU控制噴油量。燃油壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)油口回油口閥門支承膜片彈簧接進(jìn)氣支管第50頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五節(jié)氣門體作用：通過改變節(jié)氣門的大小改變進(jìn)氣通道截面積的大小，來控制發(fā)動機(jī)的工況，并通過節(jié)氣門位置傳感器檢測發(fā)動機(jī)的負(fù)荷。10－節(jié)氣門11－節(jié)氣門電計12－應(yīng)急彈簧13－節(jié)氣門電機(jī)15－怠速開關(guān)16－熱水進(jìn)出口17－節(jié)氣門拉線第51頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五空氣流量計（卡門渦流式）熱膜式空氣流量計空氣流量計是用來計算發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的傳感器，在汽車電子燃油噴射系統(tǒng)中，把空氣流量信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號一起決定噴油量的基本信號之一第52頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五汽油機(jī)工作對燃油的要求理論上來講，1kg汽油完全燃燒需要14.7kg空氣。但不同的工作狀況對混合汽濃度有不同的要求?？杖急龋ˋ/F）圖中用過量空氣系數(shù)α表示混合氣濃度。第53頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五電控燃油噴射電噴基本原理噴油嘴其實就是個簡單的電磁閥,當(dāng)電磁線圈通電時，產(chǎn)生吸力，針閥被吸起，打開噴孔，燃油經(jīng)針閥頭部的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出，形成霧狀，利于燃燒充分。噴油嘴本身是一個常閉閥(常閉閥的意思是當(dāng)沒有輸入控制訊號時，閥門一直處于關(guān)閉狀態(tài)；而常開閥則是當(dāng)沒有輸入控制訊號時，閥門一直處于開啟狀態(tài)，由一個閥針上下運(yùn)動來控制閥的開閉。當(dāng)ECU下達(dá)噴油指令時，其電壓訊號會使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈，產(chǎn)生磁場來把閥針吸起，讓閥門開啟好使油料能自噴油孔噴出。噴射供油的最大優(yōu)點(diǎn)就是燃油供給之控制十分精確，讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比，不僅讓引擎保持運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。

在燃油噴射發(fā)動機(jī)中，將合適數(shù)量的燃油分別噴射到每個氣缸中，要么噴射到進(jìn)氣門上方（進(jìn)氣燃油噴射），要么直接噴射到氣缸中（直接燃油噴射）。第54頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點(diǎn)。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計，使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。第55頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五多點(diǎn)電噴汽車發(fā)動機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路、傳感器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在每個氣缸的進(jìn)氣管上，即汽油的噴射是由多個地方(至少每個氣缸都有一個噴射點(diǎn))噴人氣缸的，這就是多點(diǎn)電噴。多點(diǎn)電噴在每個氣缸蓋上安裝一個電磁噴油器，直接將燃油噴入進(jìn)氣歧管，再與流經(jīng)進(jìn)氣歧管的空氣流混合，當(dāng)進(jìn)氣門打開時，混合氣體被吸入氣缸。多點(diǎn)電噴與化油器式進(jìn)氣系統(tǒng)相比，而且從根本上解決了相鄰氣缸進(jìn)氣重疊而引起的配氣不均勻，功率下降，油耗增加的問題，而且多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)可以采用順序噴射，因此空燃比的控制比單點(diǎn)噴射更精確，可以根據(jù)正時進(jìn)行噴油，對噴油量、噴油時刻進(jìn)行精確控制，所以多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)的排放更好，更經(jīng)濟(jì)省油。氣門噴油器輸油管進(jìn)氣支管第56頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五

在恒定壓力下定時、定量地噴油并使之霧化。

電插電磁線圈濾網(wǎng)銜鐵針閥結(jié)構(gòu)：第57頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五上海-通用別克轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)

第58頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五機(jī)油，即發(fā)動機(jī)潤滑油，被譽(yù)為汽車的“血液”。潤滑清潔冷卻防銹

減磨密封（針對氣缸）緩沖降噪4.發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)檢查機(jī)油時候，把汽車停在平整路面，發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)兩分鐘后查看機(jī)油尺第59頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五發(fā)動機(jī)的潤滑油路第60頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五潤滑系統(tǒng)——潤滑部位

第61頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五機(jī)油品質(zhì)的分類機(jī)油的識別有質(zhì)量等級(API)和粘度(SAE)兩種標(biāo)準(zhǔn)。API機(jī)油分為兩類：“S”開頭系列代表汽油發(fā)動機(jī)用油，規(guī)格有：SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL?！癈”開頭系列代表柴油發(fā)動機(jī)用油,規(guī)格有：CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF—2、CF—4、CG—4、CH—4、CI—4。當(dāng)“S”和“C”兩個字母同時存在，則表示此機(jī)油為汽柴通用型。在S或C后面的字母越靠后，質(zhì)量等級越高，國際品牌中機(jī)油級別多是SF級別以上的。第62頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五

５發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成

車頭方向儲液罐風(fēng)扇水箱散熱器發(fā)動機(jī)使發(fā)動機(jī)處在一個適合的溫度之內(nèi)第63頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五

防凍液

防凍液的全稱應(yīng)該叫防凍冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液。防凍液不僅僅是冬天用的，它應(yīng)該在全年使用。優(yōu)質(zhì)防凍冷卻液的沸點(diǎn)通常在零上110攝氏度，在夏季使用，防凍冷卻液比水更難開鍋。而且可以防垢、防腐和除銹。

防凍液使用注意：注意一：盡量使用同一品牌的防凍液。不同品牌的防凍液其生產(chǎn)配方會有所差異，如果混合使用，多種添加劑之間很可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成添加劑失效。注意二：防凍液的有效期多為兩年（個別產(chǎn)品會長一些），添加時應(yīng)確認(rèn)該產(chǎn)品在有效期之內(nèi)。注意三：必須定期更換，一般為兩年或每行駛4萬公里更換一次，出租車應(yīng)該更換得勤一些。更換時應(yīng)放凈舊液，將冷卻系統(tǒng)清洗干凈后，再換上新液。注意四：避免兌水使用。傳統(tǒng)的無機(jī)型防凍液不可以兌水使用，那樣會生成沉淀，嚴(yán)重影響防凍液的正常功能。有機(jī)型防凍液則可以兌水使用，但水不能兌得太多。我們在補(bǔ)水時千萬不要立即打開水箱蓋，因為此時水箱內(nèi)水溫非常高壓力也非常大，立刻打開很可能造成高溫蒸汽噴出，引起事故。最好等一段時間再打開，打開水箱蓋應(yīng)最好墊一條毛巾以防止水蒸氣燙傷手臂。

第64頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五6.發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)動機(jī)的點(diǎn)火順序在設(shè)計是主要是考慮盡量錯開相鄰的氣缸，使曲軸受力均勻，一般4缸是1-3-4-2，6缸是1-5-3-6-2-4.第65頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五點(diǎn)火系統(tǒng)——半導(dǎo)體點(diǎn)火系

第66頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五點(diǎn)火系統(tǒng)——分電器

點(diǎn)火系統(tǒng)——點(diǎn)火線圈

第67頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五點(diǎn)火系統(tǒng)——火花塞

第68頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五7.發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)第69頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五起動機(jī)的保養(yǎng)：起動機(jī)在起動發(fā)動機(jī)的過程中，要從蓄電池引入300~400Ah的電量，因此為了防止蓄電池出現(xiàn)過流或損壞的現(xiàn)象，起動時間不應(yīng)超過5s；冬季容易出現(xiàn)起動困難的現(xiàn)象，多次起動時每次起動時間不宜過長，各次起動中也應(yīng)留有適當(dāng)間隔。起動機(jī)故障檢查：1、蓄電池?zé)o電或電力微弱，于是出現(xiàn)起動機(jī)不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動緩慢的故障。2、起動機(jī)線頭松動或脫落，開關(guān)或吸附開關(guān)失效。3、電刷磨損或刷面不正，彈簧無力，以致于整流器接觸不良。4、勵磁線圈或電樞線圈短路和斷路。5、整流器污損，云母片凸出，造成電刷與整流器接觸不良。第70頁，共76頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)45分，星期五蓄電池使用中的注意事項：1．蓄電池長久不用，它會慢慢自行放電，直至報廢。因此，每隔一定時間就應(yīng)啟動一次汽車，給蓄電