汽車各構(gòu)造動畫

汽車構(gòu)造

總論第一篇汽車發(fā)動機第二篇汽車傳動系第三篇汽車行駛系第四篇汽車轉(zhuǎn)向系與制動系第五篇汽車車身及附屬設(shè)備底盤Chassiss車身Body發(fā)動機Engine編制：羅虹1999.8

總論一、國內(nèi)外汽車工業(yè)概況二、汽車類型三、國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則四、汽車總體構(gòu)造五、汽車行駛基本原理復(fù)習(xí)思考題二、汽車類型1.按用途分為

轎車——按發(fā)動機排量分為

微型、普通級、中級、中高級、高級轎車

運輸汽車客車——按總長度分為

微型、輕型、中型、大型、特大型客車

貨車——按總質(zhì)量分為

微型、輕型、中型、重型貨車競賽汽車特種用途汽車娛樂汽車特種作業(yè)汽車消防車、救護車、工程車、……2.按動力裝置分為活塞式內(nèi)燃機汽車電動汽車復(fù)合動力汽車燃氣輪機汽車3.按行駛道路條件分為公路用車非公路用車（越野汽車）4.按行駛機構(gòu)特征分為輪式汽車 驅(qū)動型式符號：n×m（車輪總數(shù)×驅(qū)動輪數(shù)）其它型式的車輛（履帶式、雪撬式、氣墊式、步行機構(gòu)式車輛）三、國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則（GB９４１７-８８）

企業(yè)自訂代號用途特征代號結(jié)構(gòu)特征代號產(chǎn)品序號主參數(shù)代號車輛類別企業(yè)代號專用汽車專用汽車結(jié)構(gòu)特征代號

X——廂式汽車

G——罐式汽車

Z——專用自卸汽車

T——特種結(jié)構(gòu)汽車

J——起重舉升汽車

C——倉柵式汽車例：CA1091EQ2080SC6350TJ7100DM5700XYCFJX1030DS

“三大總成”發(fā)動機(Engine)、底盤(chassis)、車身(body)。（電氣設(shè)備）五、汽車行駛的基本原理汽車在前進方向上受到的外力

滾動阻力(RollingResistance)——產(chǎn)生原因：車輪及路面的變形； 車輪與路面間的磨擦。

阻力ΣF

空氣阻力(AerodynamicResistance)——產(chǎn)生原因：空氣與汽車的 相互運動。

上坡阻力(GradeResistance)

——產(chǎn)生原因：汽車重力的分力。

驅(qū)動力(牽引力)Ft

(TractiveEffort)

——路面作用于驅(qū)動輪上的圓周力。

四、汽車的總體構(gòu)造（圖0-4）ΣFFtVMtFt>ΣF時，汽車加速運動；Ft＝ΣF時，汽車勻速運動；Ft<ΣF時，汽車減速運動。限制驅(qū)動力的因素1.驅(qū)動輪(DrivingWheel)上的轉(zhuǎn)矩Mt

發(fā)動機經(jīng)由傳動系在驅(qū)動輪上施加一個驅(qū)動力矩Mt 驅(qū)動輪對路面作用一個力F

o

，路面對車輪的反作用力即為驅(qū)動力Ft：

Ft（=F

o）=Mt/r

r

r

r—

輪胎滾動半徑2.附著力F

φ附著作用輪胎與路面的摩擦作用；路面凸起部對輪胎的抗滑作用。附著力Fφ附著力是由于附著作用，輪胎與路面間可能提供的最大作用力。附著力取決于附著系數(shù)φ、車輪的正壓力G，即

Fφ＝G?φ附著系數(shù)φ反映了路面、輪胎的一個重要特性。驅(qū)動力與附著力的關(guān)系

Ft

≤

F

φ＝G?φ復(fù)習(xí)思考題

一、國產(chǎn)汽車型號怎樣編制？二、汽車有哪幾大總成？三、汽車行駛時受到哪些力的作用？四、哪些因素影響、限制汽車的驅(qū)動力？五、附著力與驅(qū)動力有何不同？它們有 什么關(guān)系？第一篇汽車發(fā)動機第一章汽車發(fā)動機的工作原理和總體構(gòu)造第二章曲柄連桿機構(gòu)第三章配氣機構(gòu)

第四章汽油機供給系第五章柴油機供給系第六章發(fā)動機排氣的凈化第七章發(fā)動機冷卻系第八章發(fā)動機潤滑系第九章發(fā)動機點火系第十章發(fā)動機起動系2個機構(gòu)5個系統(tǒng)第一章汽車發(fā)動機的工作原理和總體構(gòu)造第一節(jié)發(fā)動機分類第二節(jié)四沖程發(fā)動機工作原理第三節(jié)二沖程發(fā)動機工作原理第四節(jié)發(fā)動機的總體構(gòu)造第五節(jié)發(fā)動機主要性能指標與特性第六節(jié)內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則第一節(jié)發(fā)動機分類

熱力發(fā)動機

內(nèi)燃機(Internal-combustionEngine)：活塞式內(nèi)燃機、燃氣輪機

外燃機：蒸汽機活塞式內(nèi)燃機分類

按活塞運動 方式分為

按工作循環(huán)分為

按所用燃料分為

按冷卻方式分為

往復(fù)活塞式發(fā)動機旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機風(fēng)冷式發(fā)動機水冷式發(fā)動機

按點火方式分為

按氣缸數(shù)量分為

按氣缸排列方式分為

按混合氣形成方式分為

按是否對進氣增壓分為

強制點火式(點燃式)發(fā)動機壓燃式發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機L型(直列式/單列式)發(fā)動機V型(雙列式)發(fā)動機P型(平臥式/對置式)發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機非增壓(自然吸氣)式發(fā)動機增壓式發(fā)動機第二節(jié)四沖程(Four-Stroke)發(fā)動機工作原理一、汽油機(GasolineEngine)1.基本參數(shù)及術(shù)語（圖）（圖1-2）活塞行程S氣缸工作容積（氣缸排量）Vh發(fā)動機工作容積（發(fā)動機排量）VL燃燒室容積Vc氣缸總?cè)莘eVa

Va=Vh+Vc壓縮比ε

ε=Va/VcVhSVaVc2.汽油機的工作循環(huán)(圖)3.壓縮比(CompressionRatio)

ε定義：ε=Va/Vcε越大，（壓縮終了時的壓力越大、溫度越高，燃燒速度越快，因此，）發(fā)動機功率(Power)越大，油耗率(SpecificFuelConsumption)越低。ε過大，易產(chǎn)生爆燃(Deflagrate)，易產(chǎn)生表面點火。爆燃（爆震）：離點燃中心較遠處的可燃混合氣自燃而造成的一種不正 常燃燒。表面點火：由燃燒室內(nèi)熾熱面或熾熱點點燃混合氣而產(chǎn)生的一種不正常 燃燒?；推魇桨l(fā)動機的壓縮比ε一般為6～9;柴油發(fā)動機的壓縮比ε一般為16～22。

二、柴油機(DieselEngine)1.柴油的主要特點粘度大；不易蒸發(fā)；自燃溫度低。2.柴油機工作循環(huán)與汽油機相同3.柴油機與汽油機主要不同點（圖1-4）混合氣形成：柴油機不用化油器，燃油直接噴射入氣缸內(nèi)。點火方式：壓燃，無點火系統(tǒng)。

4.柴油機的特點

壓縮比高

柴油機16～22,汽油機為6～9；最高轉(zhuǎn)速較低

柴油機2500～3000rpm,汽油機4000～7000rpm；

熱效率較高柴油機為30～42%；汽油機為20～38%油耗較低

比汽油機低約30%質(zhì)量較大制造、維修費用高

噴油泵、噴油器的制造難度大振動、噪聲較大

工作粗暴排氣污染小過量空氣系數(shù)大，燃燒比較完全，CO、HC、NOx

的排放量較少。三、發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)問題曲軸每轉(zhuǎn)兩周，1個氣缸作功1次——曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的，發(fā)動機運轉(zhuǎn)是不平穩(wěn)的。飛輪轉(zhuǎn)動慣量越大，越平穩(wěn)缸數(shù)越多，越平穩(wěn)第三節(jié)二沖程(Two-Stroke)發(fā)動機工作原理一、二沖程汽油機(Two-StrokeGasolineEngine)工作原理1.工作循環(huán)（圖）（圖1-5）第一行程（活塞向上）：壓縮；進氣（進入曲軸箱）；第二行程（活塞向下）：燃燒作功；換氣（缸內(nèi)進氣、排氣）。2.結(jié)構(gòu)無進、排氣閥（進氣孔、排氣孔、掃氣孔均由活塞開、閉）；活塞頂部為一特殊形狀，以利換氣。3.特點功率大

理論上為四沖程發(fā)動機的2倍，實際為1.5～1.6倍；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)

每兩次行程就有一次作功；結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小

無配氣機構(gòu)使用、維修方便燃油經(jīng)濟性差

換氣時有部分新鮮可燃混合氣隨廢氣被排出排氣污染大二、二沖程柴油機工作原理（圖1-7）與二沖程汽油機的主要不同之處進入缸內(nèi)的是空氣而不是可燃混合氣，因此可方便地增大進氣量（如用掃氣泵）。進氣充分、燃油經(jīng)濟性好；進氣不經(jīng)過曲軸箱；無火花塞，有噴油系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。第四節(jié)發(fā)動機的總體構(gòu)造2個機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)5個系統(tǒng)：供給系點火系冷卻系潤滑系起動系第五節(jié)發(fā)動機主要性能指標與特性一、主要性能指標有效轉(zhuǎn)矩(EffectiveTorque)

Te

發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩。有效功率(EffectivePower)Pe

發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率。

燃油消耗率(SpecificFuelConsumption)

ge

發(fā)出1Kw有效功率，1h內(nèi)所消耗的燃油量。(g/kw·h)二、主要特性轉(zhuǎn)速特性主要性能指標隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。發(fā)動機外特性

節(jié)氣門全開時的轉(zhuǎn)速特性（圖1-18）發(fā)動機部分特性

節(jié)氣門部分開啟時的轉(zhuǎn)速特性羅虹:羅虹:羅虹:羅虹:

PeTegen發(fā)動機外特性曲線三、發(fā)動機工況（工作狀況）發(fā)動機工況用負荷表示負荷

發(fā)動機發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下可能發(fā)出的最大功率之比，用百分數(shù)表示。同一轉(zhuǎn)速下，節(jié)氣門開度越大，負荷越大。但二者不成比例。注意：負荷與功率的概念不可混淆；負荷與載荷的概念不可混淆。工況a

負荷=0/45=0工況b負荷=20/45=44.4%工況c負荷=32/45=71.1%工況d負荷=45/45=100%Pendcba4532200(kw)節(jié)氣門全開節(jié)氣門部分開啟Ⅰ節(jié)氣門部分開啟Ⅱ（圖1-19）第一章復(fù)習(xí)思考題一、四沖程依次是哪四個行程？二、活塞行程、工作容積（排量）、燃燒室容積、氣缸總?cè)?積、壓縮比、分別指什么？三、壓縮比的大小對發(fā)動機的性能有什么影響？四、什么是爆燃？五、汽油機和柴油機有哪些主要不同之處？六、二沖程發(fā)動機的工作循環(huán)是怎么的？與四沖程發(fā)動機比 較，它有什么特點？七、什么叫發(fā)動機的速度特性、外特性、部分特性？八、四沖程汽油機有哪“２個機構(gòu)、５個系統(tǒng)”？九、什么叫發(fā)動機負荷？第二章曲柄連桿機構(gòu)第一節(jié)概述第二節(jié)機體組第三節(jié)活塞連桿組第四節(jié)曲軸飛輪組第一節(jié)概述一、功用

把燃氣作用在活塞頂上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以向工作機械輸出機械能。 (力→轉(zhuǎn)矩；直線運動→轉(zhuǎn)動)二、組成（圖2-1）

（圖）

機體組（圖2-7）、活塞連桿組（圖2-19）、曲軸飛輪組（圖2-47）三、工作條件

高溫，高壓，高速，化學(xué)腐蝕四、受力分析

取該機構(gòu)為研究對象、受到的力主要有：氣體作用力Fp（圖2-1）作功行程：Fp→側(cè)壓力Fp2、周向力S、徑向力R

壓縮行程:

Fp→側(cè)壓力Fp2’、周向力S、徑向力R前半程，加速運動；后半程，減速運動。往復(fù)慣性力與離心力（圖2-2）由于慣性力方向與加速度方向相反，所以：上半程，往復(fù)慣性力方向向上； 下半程，往復(fù)慣性力方向向下。離心力在垂直方向上的分力與往復(fù)慣性力方向一致。影響往復(fù)慣性力的因素：活塞、活塞銷連桿小頭的質(zhì)量；曲軸轉(zhuǎn)速。影響離心力的因素：曲柄半徑；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量；曲軸轉(zhuǎn)速。摩擦力第二節(jié)機體組（圖）一、氣缸體(EngineBlock)缸體實際上常包括氣缸體和曲軸箱(Crankcase)兩個部分。三種結(jié)枸型式（圖2-3）一般式：剛性及強度差、工藝性好龍門式：剛性及強度較好、工藝較差隧道式：剛性及強度好，曲軸主軸承用滾動軸承。主要結(jié)構(gòu)（圖2-7）各種孔：氣缸孔、主軸孔、凸輪軸孔、潤滑油道、附件孔等。冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：水冷發(fā)動機缸體有冷卻水道、水套； 風(fēng)冷發(fā)動機缸體有散熱片氣缸排列型式（圖2-6）（圖2-8）不同的排列型式（L型、V型、P型），使缸體的結(jié)構(gòu)形狀各異。材料及毛坯成形工藝材料：合金鑄鐵、鋁合金；成形工藝：鑄造缸套（圖2-10）采用氣缸套可節(jié)省優(yōu)質(zhì)耐磨材料，并且方便維修。干缸套：缸套不與冷卻水直接接觸（圖）濕缸套：缸套與冷卻水直接接觸二、氣缸蓋(CylinderHead)、氣缸襯墊(CylinderHeadGasket)功用

與缸體一起形成燃燒室主要結(jié)構(gòu)（圖2-11）（圖2-12）（圖2-13）

燃燒室、冷卻水套、潤滑油道、火花塞孔、氣門座。類型

單體缸蓋：變形小、密封好、易更換；發(fā)動機總尺寸大。

塊狀缸蓋：

整體缸蓋：材料合金鑄鐵、鋁合金燃燒室形狀（圖2-13）

楔形燃燒室;盆形燃燒室;半球形燃燒室.氣缸襯墊（圖2-14）密封氣缸上部三、油底殼（機油盤）(OilPan)（圖2-15）

功用

貯存潤滑油；封閉曲軸箱．材料與加工工藝

鋼板；沖壓結(jié)構(gòu)

后部深：使機油泵能吸到油； 擋油板：防止油的波動過大； 放油塞：換油時排放潤滑油。四、發(fā)動機支承（圖2-16）

支承形式

三點支承、四點支承．支承材料橡膠等彈性材料支承的作用

減小發(fā)動機振動對汽車及乘員的影響； 消除車架振動變形對發(fā)動機的影響。第三節(jié)活塞連桿組

(Pisten-and-connecting-rodAssembly)

組成：（圖2-19）活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿.一、活塞(Piston)作用

承受并傳遞氣體作用力；其頂部參與組成燃燒室。工作條件

高溫：使材料強度下降：熱膨脹影響配合。 高壓：使側(cè)壓力大，磨損加??；變形. 交變載荷:要求

質(zhì)量??；熱膨脹?。粚?dǎo)熱性好；耐磨．材料

鋁合金．質(zhì)量小．但熱膨脹嚴重。構(gòu)造（圖2-20）：頂部、頭部、裙部（頭部與裙部以最下一道環(huán)槽為界）頂部：形狀與燃燒室型式相關(guān)（圖2-21）頭部：作用：a)承受、傳遞氣體壓力；b)與活塞環(huán)一起起密封作用； c)傳遞熱量。結(jié)構(gòu)：氣環(huán)槽．油環(huán)槽； 有的有隔熱槽；有的有環(huán)槽護圈（圖2-22）：裙部：作用：a)導(dǎo)向；b)承向側(cè)壓力.活塞有變成橢圓（長軸在活塞銷軸線方向）的趨勢（圖2-23）原因：a)在氣體壓力與活塞銷支承反力作用下的變形； b)在氣缸壁側(cè)壓力作用下的變形； c)活塞銷座材料堆積，該部位熱膨脹量較大。

控制、補償活塞熱膨脹的措施a)裙部加工成（長軸垂直于銷孔軸線的）橢圓形。b)部分外表面下陷0.5-1mm；（圖2-24c）c)制作為上小下大的形狀；d)開“T”或“П”形槽，以減小傳至裙部的熱量；（圖2-24）e)加恒范鋼片(SteelStrut)或筒式鋼片；（圖2-25、圖2-26、圖2-27）f)油冷活塞。（圖2-28）活塞銷孔銷孔座：作用是將活塞頂部的氣體作用力傳給活塞銷。卡環(huán)槽：放置彈性卡環(huán)，對活塞銷軸向定位。孔軸線位置：對中布置、偏離活塞中心布置（圖2-29）

?；钊g隙(Clearance)

指活塞與缸壁之間的間隙.間隙過大,易發(fā)生“敲缸”；過小，易“拉缸”.間隙受活塞的變形影響。上述各控制膨脹的措施都是控制間隙的措施。拖板式活塞（圖2-30）作用：減小質(zhì)量；增大裙部彈性；為配重塊或主軸承座讓開空間。二、活塞環(huán)(PistonRing)作用（圖）氣環(huán)(CompressionRing)：密封（圖2-31）；傳熱油環(huán)(OilRing/OilContronRing)：刮油；涂油氣環(huán)(CompressionRing)常用2道環(huán)：第一道環(huán)(UpperCompressionRing) 第二道環(huán)(LowerCompressionRing)材料：合金鑄鐵切口形狀：（圖2-32）各種形狀有不同的工藝性、密封性．斷面形狀：（圖2-33）

（圖2-35）

（圖2-36）各種形狀有不同的工藝性、導(dǎo)熱性、泵油作用（圖2-34）、密封性、刮油作用、油楔形成等;扭曲環(huán)，可防止泵油作用，增加密封性，且有刮油作用．油環(huán)(OilRing/OilContronRing)（圖2-37、圖2-38、圖2-39）普通環(huán)組合環(huán)：刮油作用強；對氣缸形狀適應(yīng)性好；質(zhì)量?。换赜屯ǖ来?。成本高。三、活塞銷(PistonPin)（圖2-40、圖2-41）“全浮式”配合（圖）

活塞銷在活塞銷孔和連桿小頭孔中均可轉(zhuǎn)動。

四、連桿(ConnectingRod)（圖）小頭襯套、集油孔（槽）桿身“工”字型斷面

大頭（圖）連桿蓋(ConnectingRodBearingCap)、連桿螺栓平切口（圖2-43）、斜切口（大頭尺寸大于缸徑時用）連桿蓋的定位（圖2-44）V型發(fā)動機的連桿（圖2-46）并列連桿主副連桿叉形連桿

第四節(jié)曲軸飛輪組

組成（圖2-47）

：曲軸；飛輪。正時齒輪、起動爪、皮帶輪。一、曲軸(Crankshaft)（圖2-48）主要結(jié)構(gòu)主軸頸、曲柄、連桿軸頸（曲柄銷）、前端軸、后凸緣支承形式全支承(每個曲拐兩端都有主軸頸)、非全支承.材料合金鋼（模鍛）、球墨鑄鐵（鑄造）。潤滑油道(缸體→)主軸頸→連桿軸頸平衡塊平衡因質(zhì)量不對稱而引起的離心力及由離心力產(chǎn)生的力矩。（圖2-51）前端主要部件

正時齒輪(CrankshaftGear)、皮帶輪、起動爪.（圖2-53）后端凸緣（裝飛輪(Flywheel)）（圖2-47）、回油螺紋（圖2-54）軸向定位考慮到熱膨脹，限制曲軸軸向竄動的 兩個定位面應(yīng)盡量接近。連桿軸頸缸體翻邊軸承主軸頸曲軸的軸向定位曲拐位置布置要求：連續(xù)作功的兩缸相距盡量遠，以減輕主軸承載荷，避免進氣重疊．

作功間隔均勻，以保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。發(fā)火間隔角：720°/i(缸數(shù))．i＝４發(fā)火間隔角720°/4=180°，４個曲拐在同一平面上；（圖2-55）i＝６發(fā)火間隔角720°/6=120°，６個曲拐在三個平面上。（圖2-56）發(fā)火次序(FiringOrder)：

四缸1-2-4-31-3-4-2六缸1-5-3-6-2-4（常用）1-4-2-6-3-5二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器(Damper)減振原理型式橡膠摩擦式（圖2-58）、干摩擦式（圖2-59）、 粘液摩擦式(硅油減振器)（圖2-60）

慣性盤(其轉(zhuǎn)速相對比較均勻)軸(其角速度周期變化)橡膠或其它阻尼材料(其內(nèi)部摩擦分子運動，將振動的機械能轉(zhuǎn)換為熱能，使振動衰減)三、飛輪(Flywheel)（圖2-47）

作用貯存能量

以帶動機構(gòu)越過上、下止點；克服短時超載。離合器的驅(qū)動件要求轉(zhuǎn)動慣量大，質(zhì)量小。發(fā)火正時記號標示1缸在上止點時的曲軸位置。（圖2-61）

動平衡第二章復(fù)習(xí)思考題一、曲柄連桿機構(gòu)有什么功用？它由哪些主要零件組成？二、曲柄連桿機構(gòu)主要受到哪些力的作用？力的方向和作用結(jié)果是怎樣的？三、用缸套有何作用？什么是干缸套、濕缸套？四、活塞為什么加工成橢圓形？其橢圓長軸在什么方向？五、鋁活塞中的鋼片或鋼筒有何作用？六、氣環(huán)、油環(huán)的作用分別是什么？你能識別它們嗎？七、扭曲環(huán)有何優(yōu)點？怎樣確定其裝配方向？八、什么是活塞銷的“全浮式”配合？它有什么優(yōu)點？九、曲軸在軸向是怎樣定位的？十、什么是全支承式、非全支承式曲軸？十一、曲軸的前、后端通常有些什么主要零件？十二、發(fā)動機的發(fā)火次序應(yīng)滿足什么要求？十三、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器的作用和基本原理是什么？第三章配氣機構(gòu)作用根據(jù)工作循環(huán)的要求，定時開啟、關(guān)閉進、排氣門。充氣效率（充氣系數(shù)）

M（實際充入質(zhì)量）

ηv

=

M。(在進口狀態(tài)的充滿質(zhì)量)ηv

越大．功率越大ηv<１

第一節(jié)配氣機構(gòu)的布置及傳動一、氣門(Valve)的布置型式頂置式（圖3-1）

側(cè)置式（圖3-2）

二、凸輪軸(Camshaft)的布置型式（圖）

下置式(OHV/OverheadValve)凸輪軸位于曲軸箱中部（氣缸以下）（圖3-1）

中置式凸輪軸位于缸體上部（圖3-4）

上置式(OHC/OverheadCamshaft)凸輪軸位于氣缸蓋上面（圖3-5、圖3-6）

三、凸輪軸傳動方式（圖）

齒輪(TimingGears)傳動

用于下置式鏈(SprocketsandTimingChain)傳動（圖3-7）

用于中置式、上置式；噪聲較大齒形皮帶(SpockedtsToothedBelt)傳動（圖3-8）

用于中置式、上置式四、每缸氣門數(shù)及排列方式２門４門（圖3-9）

五、氣門間隙（圖3-1）

考慮熱變形，氣門與其傳動機構(gòu)之間留有間隙；氣門間隙過小，發(fā)動機熱態(tài)時漏氣；過大，產(chǎn)生撞擊，開啟量?。_啟時間短．第二節(jié)配氣相位(ValveTiming)

配氣相位進排氣門的實際開、閉時刻及開啟持續(xù)時間。配氣相位圖(ValveTimingDiagram)

（圖3-10）

——用相對于上、下止點曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角來表示配氣相位的環(huán)形圖進氣門提前開啟：保證進氣行程開始時進氣門已開大；進氣門延遲關(guān)閉：利用氣流慣性和壓力差繼續(xù)進氣；排氣門提前開啟：利用缸內(nèi)壓力排氣；使排氣行程開始時排氣門已開大；排氣門延遲關(guān)閉；利用缸內(nèi)壓力繼續(xù)排氣；利用氣流慣性繼續(xù)排氣。氣門重疊角進、排氣門同時開啟的曲軸轉(zhuǎn)角。

第三節(jié)配氣機構(gòu)的零件和組件

組成：氣門組、氣門傳動組一、氣門組組成（圖3-11）（圖）氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、氣門彈簧。氣門(Valve)（圖3-12、圖3-13）

頭部形狀、頭部與桿部的過渡圓角、氣門錐角等結(jié)構(gòu)對進、排氣阻力均有影響。氣門導(dǎo)管(ValveGuideBush)（圖3-15）起導(dǎo)向作用氣門座(ValveBase/ValveSeat)（圖3-15）氣門彈簧(ValveSpring)（圖3-16）

每個氣門同心安裝內(nèi)外兩個不同旋向的螺旋彈簧。固定方式（圖3-14）

使氣門緩慢旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)(PositiveValveRotator)（圖3-17）

可使氣門相對氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)，有阻止沉積物形成的自潔作用。二、氣門傳動組

組成（齒輪傳動方式）：

正時齒輪、凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂凸輪軸(Camshaft)（圖3-18）

主要結(jié)構(gòu)軸頸

支承在缸體 凸輪控制氣門偏心輪驅(qū)動汽油泵螺旋齒輪驅(qū)動分電器、機油泵支承型式每兩個軸頸之間有２個凸輪（1個缸）（圖3-18）

或每兩個軸頸之間有４個凸輪（2個缸）（圖3-19）

軸頸尺寸為裝配方便。徑向尺寸大于凸輪，且由前至后順次減小。凸輪相對角位置按發(fā)火次序排列（圖3-18）（圖3-19）

軸向定位兩定位面相距很近，以免熱膨脹的影響.（圖3-22）

正時齒輪及其正確裝配位置齒輪上有正時記號。（圖3-21）

挺柱（挺桿）(ValveLifter)（圖3-23）

挺柱在缸體的導(dǎo)向孔中上、下移動。挺柱底部的微凸和凸輪工作面的微小錐度，使挺柱上下移動時也不時轉(zhuǎn)動。液壓挺柱（圖3-25、圖3-26）

消除熱膨脹對氣門開、閉的影響；取消氣門間隙，減小噪聲。推桿(Pushrod)（圖3-27）搖臂(RockerArm)（圖3-29）

（圖3-28）第三章復(fù)習(xí)思考題一、什么是充氣效率？二、配氣機構(gòu)中有哪些主要零件？配氣機構(gòu)有哪些類型？三、進、排氣門通常哪個頭部直徑大？為什么？四、什么叫配氣相位？什么叫配氣相位圖？五、為什么進、排氣門要提前開啟、延遲關(guān)閉？六、點火次序與凸輪的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？七、正時齒輪上為什么要有正時記號？八、凸輪軸上有哪些主要結(jié)構(gòu)？各有什么用途？九、液壓挺柱的工作原理和工作特點是怎樣的？第四章汽油機燃油供給系第一節(jié)供給系的組成及燃料

一、作用

組成

1.燃油供給裝置：油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管；

2.空氣供給裝置：空氣濾清器；

3.可燃混合氣形成裝置：化油器；

4.可燃混合氣供給及廢氣排出裝置：進氣管；排氣管、消聲器。

第四章汽油機燃油供給系

(FuelSystem)第一節(jié)供給系的組成及燃料一、作用組成

（圖4-1）

1.燃油供給裝置：油箱(FuelTank)、汽油泵(FuelPump)、汽油濾清器(FuelFilter)、油管(Fuelpipe)；2.空氣供給裝置：空氣濾清器(AirCleaner)；3.可燃混合氣形成裝置：化油器(Carburetor)；4.可燃混合氣供給及廢氣排出裝置：進氣管(IntakeManifold)；排氣管(ExhaustManifold)、消聲器(Muffler)。燃油供給裝置空氣供給裝置可燃混合氣形成裝置可燃混合氣供給裝置廢氣排出裝置氣缸二、汽油(Gasoline/Gas)1.主要性能指標蒸發(fā)性(Volatility)

10％餾出溫度——影響發(fā)動機冷起動性；50％餾出溫度——影響發(fā)動機加速性能、工作穩(wěn)定性；90％餾出溫度——影響燃燒完全、油耗、對潤滑油的損壞。熱值每１kg燃料燃燒產(chǎn)生的熱量?？贡?AntiknockQuality)

避免產(chǎn)生爆燃的能力，亦抗自燃的能力。2.辛烷值(OctaneRating)

辛烷值是評價抗爆性的指標參數(shù)。標準燃料

由異辛烷（抗爆性好，辛烷值為100）和正庚烷（抗爆性 差．辛烷值為0）組成。汽油的辛烷值

與汽油的抗爆性相同的標準燃料中的異辛烷值含量的百 分比例，如70%、85%、90%、93%、97%。汽油代號66號70號85號90號93號97號馬達法辛烷值(MON)不小于667085研究法辛烷值(RON)不小于909397馬達法辛烷值發(fā)動機在油門全開和高速運轉(zhuǎn)時的抗爆性．研究法辛烷值發(fā)動機在低速至中速運行時的抗爆性。

（含鉛汽油中添加有四乙鉛，可提高其抗爆性。）第二節(jié)簡單化油器與可燃混合氣的形成作用化油器是將汽油霧化的裝置。(為加速汽油的蒸發(fā)，先將其霧化。)簡單化油器的工作原理和工作過程（圖4-2）

第三節(jié)可燃混合氣成分與

發(fā)動機性能的關(guān)系可燃混合氣(CombustibleMixture/ExplosiveMixture)成分的表示 空燃比(Air-fuelRatio)（A／F）=

理論空燃比14.7 空燃比＝14.7為“理論混合氣(ThoreticallyCorrectMixture/StoichiometryMiture)”； 空燃比＞14.7為“稀混合氣(LeanMixture)”； 空燃比＜14.7為“濃混合氣(RichMixture)”。 過量空氣系數(shù)(Air-excessFactor)

＝

＝1為理論混合氣；

>1為稀混合氣；

<1為濃混合氣

實際空氣質(zhì)量理論空氣質(zhì)量可燃混合氣中空氣質(zhì)量可燃混合氣中燃料質(zhì)量一、混合氣成分對發(fā)動機性能的影響（圖4-4）

1.混合氣偏稀時，油耗率最低。原因：混合不是絕對均勻的，偏稀可使氧氣足夠。2.混合氣偏濃時，功率最大。原因：燃燒速度高；散失熱量小。3.

混合氣過稀或過濃，油耗率都將增大，功率都會 減小，甚至不能燃燒?；旌蠚獬煞?，應(yīng)控制在對應(yīng)“油耗最低”和“功率 最大”之間的范圍?！袄碚摶旌蠚狻辈皇恰袄硐氲幕?合氣”。4.不同的發(fā)動機，或同一發(fā)動機在不同的節(jié)氣門開度， 其油耗最低的

及功率最大的

是不同的。g

(油耗率)eP(功率)e

簡單化油器特性與理想化油器特性喉部真空度

簡單化油器特性：節(jié)氣門開度

理想化油器特性：相應(yīng)于油耗率最小的

值相應(yīng)于最大功率的

值（圖4-5）（圖4-3）二、汽車發(fā)動機工況對可燃混合氣成分的要求車用發(fā)動機的工作特點工況變化范圍大，負荷0-100%;工況變化頻繁,變化速度有時很大;大部分為中等負荷工況.各種工況對混合氣成分的要求1.穩(wěn)定工況（發(fā)動機熱態(tài)，無轉(zhuǎn)速或負荷的突然變化） 怠速和小負荷:要求

較小，以保證正常燃燒； 中等負荷:要求

較大，以使油耗較低； 大負荷和全負荷:要求

較小，以滿足功率要求。2.過渡工況 冷起動:要求

極小（0.2～0.6）,以使發(fā)動機能起動; 暖機:

逐漸增至怠速時的

要求; 加速:要求額外增加燃油,以使能及時加濃。第四節(jié)化油器的各工作系統(tǒng)

化油器(Carburettor)的工作系統(tǒng)：

主供油系統(tǒng)(MainMeteringSystem)、怠速系統(tǒng)(IdleSystem)、加濃系統(tǒng)(PowerSystem)、加速系統(tǒng)(Acceletator-pumpSystem)、起動系統(tǒng)(ChokeSystem)。一、主供油系統(tǒng)(MainMeteringSystem)功用：使混合氣隨節(jié)氣門開度加大而逐漸變稀。采用“降低主量孔處真空度”的方案結(jié)構(gòu)：加通氣管，上設(shè)空氣量孔（圖4-6）

。原理：出油量取決于量孔兩端的壓力差，而

簡單化油器的壓力差

ΔPh=P0－Ph

主供油系統(tǒng)的壓力差

ΔPk=P0－Pk

∵Pk>Ph ∴ΔPk<ΔPh，即出油量較少

節(jié)氣門開度增大，空氣量↑，Ph↓（即ΔPh↑）；

同時，Pk↓（即ΔPk↑）。

由于ΔPk的增長比ΔPh的增長慢，因此出油量的增加率小于 空氣量的增長率，

隨節(jié)氣門開度的增大而增大（變?。Ｍ夤苤?，使汽油泡沫化，易于霧化。二、怠速系統(tǒng)(IdleSystem)功用：怠速時，或小負荷時，供給很濃的混合氣（

=0.6-0.8）。結(jié)構(gòu)及工作原理：（圖4-7）怠速的調(diào)節(jié)：怠速噴口處的調(diào)整螺釘；調(diào)整節(jié)氣門最小開度。三、加濃系統(tǒng)（省油器）(PowerSystem)

功用：大負荷至全負荷時，額外供油，使供給濃混合氣，滿足功 率需要。加濃系統(tǒng)中通常有機械式、真空式兩套裝置：1.機械式加濃系統(tǒng)(Mechanically-operatedPowerSystem)

結(jié)構(gòu)及工作原理（圖4-9）系統(tǒng)起作用的時刻只與節(jié)氣門開度有關(guān)，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。“功率停滯”——加濃系統(tǒng)起作用以前，功率不再隨節(jié)氣門開度增大而增 大的現(xiàn)象。（圖4-10）

轉(zhuǎn)速越低，開始產(chǎn)生“功率停滯”的節(jié)氣門開度越小。2.

真空式加濃系統(tǒng)(Vacuum-operatedPowerSystem)

型式：

膜片式、活塞式結(jié)構(gòu)和工作原理（圖4-9）

節(jié)氣門后的真空度

ΔPx較小時，系統(tǒng)起作用（在彈簧的作用下活塞下移）。轉(zhuǎn)速一定時，節(jié)氣門開度增大，△Px降低，至一定值時系統(tǒng)起作用。節(jié)氣門不變時，轉(zhuǎn)速升高，△Px則升高，轉(zhuǎn)速降低，△Px則降低，至一定值時系統(tǒng)起作用。轉(zhuǎn)速越低，系統(tǒng)起作用時對應(yīng)的節(jié)氣門開度越?。▓D4-11）。加濃時刻的調(diào)整（包括機械式和真空式）

冬季，加濃時刻提前；夏季，加濃時刻延后。調(diào)整裝置（圖4-9）四、加速系統(tǒng)（加速泵）(Acceletator-pumpSystem)功用：急速加大節(jié)氣門開度時，供給濃混合氣。結(jié)構(gòu)及工作原理（圖4-12）供油量的調(diào)整冬季多，夏季少。（圖4-12）五、起動系統(tǒng)(ChokeSystem)功用：冷起動時，形成極濃的混合氣。阻風(fēng)門(Choke)式起動系統(tǒng)（圖4-13）第五節(jié)化油器(Carburettor)構(gòu)造類型按喉管處氣流方向分：上吸式．下吸式．平吸式．（圖4-14）按重疊的喉管數(shù)目分：單喉管式．雙重喉管式．三重喉管式.（圖4-15）按空氣管腔數(shù)目分：單腔；雙腔并動式；雙腔分動式．幾個裝置、結(jié)構(gòu)

功率量孔；（圖4-18）主噴管中的泡沫管；（圖4-18）配劑針；（圖4-22）浮子室油面高度調(diào)節(jié)裝置；（圖4-18）浮子室平衡管（孔）——平衡式浮子室；（圖4-18）浮子室放氣閥；（圖4-22）（雙腔分動式）空氣門；（圖4-25）（圖4-26）自動阻風(fēng)門（圖4-27）；熱怠速補償恒溫閥（圖4--25）；快怠速機構(gòu)（圖4-28）；節(jié)氣門回位緩沖器（圖4-29）；怠速截止電磁閥（圖4-30）

?！私馄渥饔煤突竟ぷ髟淼诹?jié)汽油供給裝置

組成（圖4-37）

：油箱(FuelTank)、濾清器(FuelFilter)、 汽油泵(FuelPump)、油管(Fuelpipe).

一、油箱(FuelTank)

（圖4-38） 儲備里程 油箱蓋(FuelTankCap)

（圖4-39）

：空氣閥(Vacuum-reliefValve); 蒸汽閥(Pressure-reliefValve) 濾網(wǎng)(Filter)

隔板：出油開關(guān)；放油螺塞；油面指示傳感器． 材料：鋼板（沖壓．焊接）、塑料二、汽油濾清器(FuelFilter)

（圖4-40）（圖4-41）

紙質(zhì)濾芯； 多孔陶瓷濾芯； 金屬片縫隙式濾芯．三、汽油泵(FuelPump)

1、機械驅(qū)動膜片式(MechanicalFuelPump)

（圖4-42）泵油的過程泵油量的自動調(diào)整膜片的最低位置由偏心輪升程確定；膜片的最高位置由泵腔內(nèi)壓力（與泵膜彈簧力平衡時）確定。泵油壓力取決于泵膜彈簧剛度手動泵油２、電動汽油泵(ElectricFuelPump)

（圖4-43）工作原理：（圖4-44）優(yōu)點：布置方便；關(guān)停方便．泵膜凸輪泵腔內(nèi)搖臂外搖臂進油閥出油閥手動泵油化油器汽油濾清器第七節(jié)空氣濾清器及進、排氣裝置

（圖4-45）一、空氣濾清器(AirCleaner)

類型：慣性式過濾式綜合式

油浴式（屬綜合式）：（圖4-46）（參見圖4-2

）

干式（屬過濾式）：（圖4-47）二、進氣管(IntakeManifold)、排氣管(ExhaustManifold)

（圖4-48）（圖4-49）

混合氣的預(yù)熱裝置：（圖4-50）（圖4-51）三、排氣消聲器（Muffler)（圖4-52）

通過逐漸降低排氣壓力、衰減壓力的脈動來消減噪聲。 從結(jié)構(gòu)上，使氣流多次改變方向； 斷面反復(fù)收縮擴大； 分割為小支流； 沿不平滑表面流動； 冷卻。第八節(jié)汽油直接噴射直噴的優(yōu)點：（見P172）直噴的類型缸內(nèi)噴射噴油壓力3-5MP

多點噴射（圖4-68）

噴在進氣門附近；噴油壓力0.2-0.35MP進氣管內(nèi)噴射單點噴射(節(jié)氣門體噴射)（圖4-77）

噴油壓力0.1MP

間隙噴射（脈沖噴射） 順序噴射 多點噴射分組噴射 連續(xù)噴射（穩(wěn)定噴射） 同時噴射機械控制電子控制 流量型（L型） 對進氣流量的計量控制方式 壓力型（D型） 熱線型（LH型） 渦流型（LD型）L型電控汽油噴射系統(tǒng)（圖4-68）燃油供給：燃油箱→汽油泵→濾清器→分油管→噴油器 壓力調(diào)節(jié)器空氣供給：空氣→濾清器→空氣流量計→進氣管電路控制： 進氣流量——空氣流量計 節(jié)氣門位置——節(jié)氣門開關(guān) 廢氣中氧含量——氧傳感器 發(fā)動機轉(zhuǎn)速/曲軸轉(zhuǎn)角——轉(zhuǎn)速傳感器 發(fā)動機溫度——溫度傳感器進氣溫度——溫度傳感器主要元件及工作原理壓力調(diào)節(jié)器（圖4-69）噴油器（圖4-70）空氣流量計（圖4-72）發(fā)動機溫度傳感器（圖4-73）節(jié)氣門開關(guān)（圖4-74）氧傳感器（圖4-75）控制單元噴油器點火時刻↑第四章復(fù)習(xí)思考題一、什么是汽油的辛烷值？二、什么是空燃比、理論空燃比、過量空氣系數(shù)？三、理想化油器特性曲線是根據(jù)什么確定的？在實際的化油器中是怎能樣實現(xiàn)這種特性的？四、化油器中有哪幾個基本系統(tǒng)？它們的作用、構(gòu)造、原理分別是什么？五、汽油泵是怎樣實現(xiàn)泵油量的自動調(diào)整的？六、什么是慣性式空氣濾清器？七、消聲器是怎能樣降低噪聲的？八、汽油直接噴射有哪幾種型式？第五章柴油機供給系

第一節(jié)供給系的組成及燃料一、組成（圖5-1）燃油供給裝置：油箱、輸油泵（低壓油泵）、濾清器、噴油泵（高壓油泵）、噴油器（油嘴）空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管混合氣形成裝置：燃燒室(CombustionChamber)廢氣排出裝置：排氣管、消聲器二、柴油(DieselOil)性能指標：發(fā)火性：表示自燃能力，用十六烷值表示。蒸發(fā)性：50%、90%、95%餾出溫度。粘度：流動性。

粘度大，難以濾清、沉淀；流動阻力大；霧化差；粘度小，在噴油器、噴油泵中易漏失。凝點：失去流動性的溫度。

柴油牌號10號0號-10號-20號-35號凝點(10

C)(0

C)(-10

C)(-20

C)(-35

C)與汽油比較蒸發(fā)性：汽油干點約205℃、柴油95%餾出溫度350-365℃；

粘度：柴油大于汽油。第二節(jié)可燃混合氣的形成與燃燒室一、可燃混合氣的形成與燃燒特點1.混合氣形成時間極短。(汽油機360°曲軸轉(zhuǎn)角，柴油機15°-30°)2.混合氣的形成與燃燒交錯進行3.混合氣濃度不均勻。4.燃燒粗暴。要求1.較大的充氣效率——燃燒完全2.十六烷(Cetane)值高（自燃能力強）——備燃期短、工作柔和3.壓縮比大——提高溫度、促進蒸發(fā)4.噴油壓力大——霧化好5.燃燒室內(nèi)空氣流動劇烈——混合均勻

二、燃燒室(CombustionChamber)結(jié)構(gòu)要求：合理組織氣缸內(nèi)的氣流運動，促進空氣與燃料的混合，并迅速分布到整個缸內(nèi)，保證燃燒過程完善。結(jié)構(gòu)形式混合氣形成同時存在兩種方式油膜逐層蒸發(fā):工作柔和，起動困難；

霧狀空間混合:工作粗暴，起動性好。

1.統(tǒng)一式燃燒室：由凹頂活塞與缸蓋底面形成．（圖5-3）ω型燃燒室——以空間混合為主．球型燃燒室——以油膜蒸發(fā)為主．2.分隔式燃燒室：由主燃燒室和副燃燒室組成．（圖5-4）渦流室燃燒室——在副燃燒室里靠強烈的渦流基本完成混合。預(yù)燃室燃燒室——在主燃燒室里靠小孔節(jié)流作用產(chǎn)生渦流完 成混合。

分隔式燃燒室對噴油系統(tǒng)要求不高，工作較柔和；油耗較高、