汽車構(gòu)造與原理最詳細(xì)

關(guān)于汽車構(gòu)造與原理最詳細(xì)

汽車總論第2頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1、汽車簡介第3頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車的概念：

汽車是由動力驅(qū)動、一般具有四個或者四個以上的車輪的非軌道承載車。第4頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車總體組成：通常汽車由發(fā)動機、底盤、車身、電氣設(shè)備四個部分組成。

第5頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車的誕生：卡爾·本茨世界第一輛內(nèi)燃機驅(qū)動三輪汽車的發(fā)明人，德國奔馳汽車公司的創(chuàng)始人，設(shè)計的第一輛汽車的功率為1.103KW，最高時速為18km/h,同一年，德國人戈特利布·戴姆勒改制為功率0.8千瓦的汽油內(nèi)燃機四輪汽車，被稱為第一輛實用汽車。因此本茨和戴姆勒被成為汽車之父。第6頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共459頁，2024年2月25日，星期天世界汽車工業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀：

世界汽車工業(yè)發(fā)展至今總體經(jīng)歷了創(chuàng)造、發(fā)展、全盛、穩(wěn)定、兼改組、再發(fā)展等過程。主要分為以下三個階段。（1）汽車快速發(fā)展階段（2）汽車發(fā)展全盛時期（3）汽車企業(yè)兼并改組，汽車產(chǎn)量相對穩(wěn)定時期第8頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共459頁，2024年2月25日，星期天公司總產(chǎn)量乘用車輕型商用車中重型卡車大客車

總計6834.035195.321318.77285.0234.911通用（美）892.62570.80315.694.381.742豐田（日）803.60680.02104.9312.266.393福特（美）626.82380.06238.638.13-4大眾（德）568.46542.9921.952.920.605本田（日）366.95354.9811.97--6PSA標(biāo)致雪鐵龍（法）335.69296.1439.54--7日產(chǎn)（日）322.34251.2557.0113.490.588克萊斯勒（美）254.4671.03183.43--9雷諾（法）249.25208.5840.66--10現(xiàn)代（韓）246.27223.130.1014.518.53第10頁,共459頁，2024年2月25日，星期天中國汽車工業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀

1）創(chuàng)建成長階段（1953-1981）

2）汽車工業(yè)改革階段（1982-1993）

3）汽車工業(yè)快速增長期（1994至今）第11頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車發(fā)展趨勢：

1、新型汽車動力及代用燃料的發(fā)展

2、汽車電子設(shè)備的大量應(yīng)用3、新的汽車生產(chǎn)方式開始形成4、信息技術(shù)成為汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)

5、汽車新材料及新工藝的大量應(yīng)用第12頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

2、汽車的分類及代號第13頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車分類：根據(jù)我國制定的有關(guān)汽車分類標(biāo)準(zhǔn)（GB/3730.1－2001）。

按照用途汽車分為兩大類：乘用車和商用車

乘用車（不超過9座）分為普通乘用車、活頂乘用車、高級乘用車、小型乘用車、敞篷車、倉背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車等11類。

商用車分為客車、貨車和半掛牽引車等3類?？蛙嚰?xì)分為小型客車、城市客車、長途客車、旅游客車、鉸接客車、無軌客車、越野客車、專用客車。貨車細(xì)分為普通貨車、多用途貨車、全掛牽引車、越野貨車、專用作業(yè)車、專用貨車。

第14頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車若按發(fā)動機的位置和驅(qū)動形式可分為前置后驅(qū)(FR)、前置前驅(qū)(FF)、后置后驅(qū)(RR)、中置后驅(qū)(MR)和四輪驅(qū)動(4WD)等形式。

寶馬5系的前置后驅(qū)第15頁,共459頁，2024年2月25日，星期天奧迪A6的前置前驅(qū)

第16頁,共459頁，2024年2月25日，星期天保時捷911的后置后驅(qū)

第17頁,共459頁，2024年2月25日，星期天法拉利F360的中置后驅(qū)

第18頁,共459頁，2024年2月25日，星期天奧迪quattro四輪驅(qū)動第19頁,共459頁，2024年2月25日，星期天同樣，按車身分類可以分為一箱式、二箱式、三箱式三類。按轎車頂蓋可否開啟分為閉式和開式按貨車設(shè)計最大總質(zhì)量可分為小于3500Kg、大于3500Kg小于12000Kg和大于12000Kg三類。按汽車動力裝置類型，可分為內(nèi)燃機汽車、電動汽車、燃?xì)廨喥嚒５?0頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、汽車代號

目前世界汽車公司生產(chǎn)的汽車大部分都使用VIN(VehicleIdentificationNumber)車輛識別碼。VIN碼由17位字符組成，所以俗稱十七位碼。它包含了車輛的生產(chǎn)國家、廠家、年代、車型、車身型式及代碼、發(fā)動機代碼及組裝地點等信息。正確解讀VIN碼，對于我們正確地識別車型，以致進行正確地診斷和維修都是十分重要的。

VIN主要由三部分組成，第一部分為世界制造廠識別代號（WMI）；第二部分為車輛說明部分（VDS）；第三部分為車輛指示部分（VIS）第21頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第1位：生產(chǎn)國家代碼：J日本S英國K韓國W德國L中國

等。第2位：汽車制造商代碼：B－BMWM－Hyundai

A－AudiJ－JeepZ－Mazda第3位：汽車類型代碼(不同的廠商有不同的解釋)

第4～8位(VDS)：車輛特征

第9位：校驗位，按標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)計算第10位：車型年款第11位：裝配廠

第12～17位：順序號第22頁,共459頁，2024年2月25日，星期天舉例：

VIN：JT8UF11E6R0126347

J:日本T：豐田汽車公司8：載人小汽車

U：1UZ-FE4.0LV8（發(fā)動機型號代碼）

F：LS400（車型代碼）1：LS400UCF10型（車型與型號代碼）

1：LS400/SC300（系列/級別代碼）

E：四門轎車（車身類型代碼）

6：VIN檢驗數(shù)代碼

R：1994年（車型年款代碼）

0：總裝工廠代碼

126347：出廠順序號代碼第23頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3、汽車主要技術(shù)參數(shù)第24頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車主要尺寸參數(shù)：

汽車的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸等。第25頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車的質(zhì)量參數(shù)：

（1）汽車的裝載質(zhì)量（2）汽車的整備質(zhì)量

（3）汽車的總質(zhì)量（4）汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù)（5）汽車的軸荷分配第26頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車主要性能指標(biāo)：

1、汽車的動力性能（1）汽車最高車速（2）汽車的加速時間（3）汽車的爬坡性能

2、汽車的經(jīng)濟性能（1）汽車的燃油消耗量

3、汽車的制動性能（1）制動的效能（4）制動距離（2）制動效能的恒定性（3）制動時方向的穩(wěn)定性第28頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

4、通過性能（1）最小轉(zhuǎn)彎半徑第29頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）汽車最小離地間隙第30頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（4）接近角、離去角、縱向通過角第31頁,共459頁，2024年2月25日，星期天5、汽車其他使用性能（1）環(huán)保性能

（2）貨物拆卸方便性

（3）操作簡易性第32頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

4、汽車行駛的基本原理第33頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1、汽車行駛的驅(qū)動力與行駛阻力（1）汽車驅(qū)動力Ft

Ft=Tt/r第34頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）汽車的行駛阻力F

汽車行駛時需要克服各種阻力，主要有滾動阻力Ff、空氣阻力Fw、上坡時的坡度阻力Fi和加速阻力Fj

Ff=WtfFi=Gsinα

F=Ff+

Fw+Fi+

Fj第35頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）汽車的行駛方程及驅(qū)動條件

行駛方程：

Ft=F阻=Ff+

Fw+Fi+

Fj驅(qū)動條件：

Ft≥

Ff+

Fw+Fi第37頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、汽車行駛的附著條件及影響因素

汽車行駛的附著條件：

Ft≤Fσ=Fzσ汽車驅(qū)動-附著條件：

Ff+

Fw+Fi≤Ft≤Fσ

第38頁,共459頁，2024年2月25日，星期天驅(qū)動力大動力性強驅(qū)動力大足夠的附著力（切向力）動力性強滿足輪胎與地面的附著條件驅(qū)動力附著力第39頁,共459頁，2024年2月25日，星期天汽車附著力影響因素：（1）附著系數(shù)（2）驅(qū)動輪的法向反作用力汽車的附著力地面附著系數(shù)法向反作用力行駛車速車輪的運動狀況汽車的總體布置行駛的狀況車身的形狀道路的坡度路面的種類和狀況第40頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

本章小結(jié)：1）汽車總體組成

2）汽車按發(fā)動機位置和驅(qū)動分類的種類

3）主要名詞解釋：軸距、前懸、后懸、汽車整備質(zhì)量、汽車整備質(zhì)量利用系數(shù)、汽車加速時間、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過角

4）汽車行駛附著條件第41頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第一章發(fā)動機基本構(gòu)造與工作原理第42頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1、四沖程發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)與工作原理第43頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1.1發(fā)動機的概念和種類

發(fā)動機概念：發(fā)動機是一種能夠把一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能的機器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能。發(fā)動機種類：

1、往復(fù)式活塞發(fā)動機2、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機（轉(zhuǎn)子發(fā)動機）第44頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第45頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1.2四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)與工作原理

1、四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)：第46頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第47頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、四沖程汽油機基本工作原理：第48頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第49頁,共459頁，2024年2月25日，星期天四沖程發(fā)動機工作過程第50頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3、4沖程發(fā)動機主要基本學(xué)術(shù)用語

(1)排量：一臺發(fā)動機所有氣缸工作容積之和稱為該發(fā)動機的排量。氣缸工作容積：Vs=πD2s/4(2)壓縮比ε：壓縮比ε表示氣缸內(nèi)氣體壓縮的程度，主要由氣缸燃燒室容積比上氣缸總?cè)莘e表示。

ε=Va/Vc現(xiàn)代汽油機的壓縮比一般為7-11.第51頁,共459頁，2024年2月25日，星期天4、多缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點單缸發(fā)動機工作原理可知，只有作功行程產(chǎn)生動力，其它三個行程都要消耗動力。為了維持運動，單缸發(fā)動機必須有一個貯備能量較大的飛輪。即使如此，發(fā)動機運轉(zhuǎn)仍然是不平穩(wěn)的，作功行程快，其它行程慢。因此，現(xiàn)在汽車大多采用多缸發(fā)動機。它是由若干個相同的單缸排列在一個機體上共用一根曲軸輸出動力所組成?，F(xiàn)代汽車上用的較多是四缸、六缸、八缸發(fā)動機。

第52頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第53頁,共459頁，2024年2月25日，星期天多缸發(fā)動機是在曲軸轉(zhuǎn)角720°內(nèi)(四沖程發(fā)動機)，各缸都要象單缸發(fā)動機一樣完成一個工作循環(huán)。為了使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各缸作功間隔角大都均等。如四沖程六缸發(fā)動機各缸作功間隔角為：

Ψ=720°/6=120°

即曲軸每轉(zhuǎn)120°就有一個缸作功，各缸作功行程略有搭接，這樣發(fā)動機運轉(zhuǎn)與四缸發(fā)動機相比較為平穩(wěn)。所以發(fā)動機缸數(shù)越多，發(fā)動機運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。第54頁,共459頁，2024年2月25日，星期天5、示功圖第55頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1.3四沖程柴油機基本結(jié)構(gòu)與工作原理第56頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第57頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、二沖程發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點與工作原理第58頁,共459頁，2024年2月25日，星期天概念：

二沖程發(fā)動機是指活塞在上、下止點間往復(fù)移動兩個行程，完成進氣、壓縮、做功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機。

1、二沖程汽油機結(jié)構(gòu)特點與工作原理二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比主要是取消了進氣門和排氣門，由活塞圓柱面控制其開閉，并增加了掃氣孔使曲軸箱和氣缸向連接。第59頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第60頁,共459頁，2024年2月25日，星期天二沖程汽油機工作原理：第一行程（換氣—壓縮行程）第二行程（做功—換氣行程）第61頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第62頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

二沖程汽油機與四沖程汽油機比較：第63頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、二沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點與工作原理（1）二沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點：二沖程柴油機與二沖程汽油機相比在氣缸蓋上安裝了排氣門和燃油泵-噴嘴，并且安裝了廢氣渦輪增壓裝置，可使進氣口空氣加壓，使新鮮空氣以高壓形式進入氣缸，并也進一步使廢氣排出氣缸。

第64頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）二沖程柴油機工作原理：第65頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3、內(nèi)燃機分類及型號第66頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1、內(nèi)燃機分類：（1）按沖程數(shù)分：二沖程內(nèi)燃機、四沖程內(nèi)燃機（2）按著火方式分：點燃式內(nèi)燃機、壓燃式內(nèi)燃機（3）按使用燃料種類分：液體燃料內(nèi)燃機、氣體燃料內(nèi)燃機、多種燃料內(nèi)燃機（4）按進氣狀態(tài)分類：非增壓內(nèi)燃機、增壓內(nèi)燃機（5）按冷卻方式分類：水冷式內(nèi)燃機、風(fēng)冷式內(nèi)燃機（6）按氣缸數(shù)分類：單缸內(nèi)燃機、多缸內(nèi)燃機（7）按氣缸布置分類：直列式、V型、水平對置式、W型、轉(zhuǎn)子發(fā)動機第67頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第68頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第69頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（8）按用途分類：汽車用、船用、坦克用、工程機械用等2、內(nèi)燃機型號

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T725-2008規(guī)定，我國內(nèi)燃機型號由四部分組成：第一部分：主要顯示系列符號、換代標(biāo)志、企業(yè)代號。第二部份：首位表示缸數(shù)符號、第二位表示氣缸布置形式（無符號表示為多缸直列或單缸、V表示為V型、P表示為平臥型）、第三位表示沖程類型（E表示二沖程、四沖程不標(biāo)示）、第四位表示缸徑。第三部分：首位表示內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)特征符號（無符號為水冷、F為風(fēng)冷、N為凝氣冷卻、Z為增壓等）、第70頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第二位表示用途特征符號（無符號為通用型、Q為車用、M為摩托車用、J為鐵路機車用、L為林業(yè)機械用等）；第三位表示燃料符號（無符號為柴油，P為汽油，T為天然氣，CNG為天然氣等）第四部分：為區(qū)分符號

8V150Q/P4E100FM/P6P160Q

代表什么？第71頁,共459頁，2024年2月25日，星期天4、發(fā)動機性能指標(biāo)第72頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1、動力性能指標(biāo)

（1）有效轉(zhuǎn)矩：

發(fā)動機曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩，以Te表示，單位N.m。（2）平均有效壓力：

指單位氣缸工作容積所輸出的有效功，以Pme表示，單位kPa。（3）有效功率

發(fā)動機曲軸輸出的功率成為有效功率，用Pe表示（單位kW）第73頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

有效功率可由有效轉(zhuǎn)矩和平均有效壓力計算表示：（4）標(biāo)定功率：

發(fā)動機制造廠按國家規(guī)定標(biāo)定的有效功率稱為標(biāo)定功率。標(biāo)定功率是根據(jù)發(fā)動機用途、使用特點以及連續(xù)運轉(zhuǎn)時間來確定的，我國內(nèi)燃機功率標(biāo)定為四級，分別為15min功率、1h功率、12h功率和持續(xù)功率。第74頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（5）升功率：

發(fā)動機在標(biāo)定工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率，以Pc表示，單位kW/L。

2、經(jīng)濟性能指標(biāo)（1）燃油消耗率

每小時單位有效功率消耗的燃油量，用be表示，單位為g/(kW.h),計算公式：

第75頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）有效熱效率燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤?，用ηe表示計算公式為：當(dāng)測得發(fā)動機有效功率Pe和每小時的燃油消耗質(zhì)量B時，ηe還可表示為：一般，現(xiàn)代汽車的汽油機ηe值為0.30左右，柴油機為0.40左右。第76頁,共459頁，2024年2月25日，星期天3、運行性能指標(biāo)

（1）排放指標(biāo)（2）噪音（3）起動性能4、可靠性欲耐久性指標(biāo)

（1）可靠性（2）耐久性第77頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

5、汽車發(fā)動機的總體組成第78頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

汽車汽油發(fā)動機總體是在一個機體上安裝一個機構(gòu)（曲柄連桿機構(gòu)）和六大系統(tǒng)（配氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)），而柴油機則為五大系統(tǒng)，沒有點火系統(tǒng)（1）機體組件主要由氣缸體、氣缸蓋、汽缸墊組成主要作用為構(gòu)成發(fā)動機的骨架，支承著發(fā)動機的所以零部件。第79頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第80頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）曲柄連桿機構(gòu)主要由活塞、飛輪、連桿、曲軸組成主要功用將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的圓周運動，并經(jīng)曲軸對外輸出動力。第81頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）換氣系統(tǒng)主要組成空氣濾清器、進排氣管系、配氣機構(gòu)、排氣消聲器主要功用按照發(fā)動機的需求定時開關(guān)氣門，實現(xiàn)換氣過程。第82頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（4）燃料供給系統(tǒng)汽油機主要有汽油箱、輸油泵、濾清器、壓力調(diào)節(jié)器、電控噴油器、電控單元等柴油機主要有柴油箱、輸油泵、濾清器、高壓油泵、調(diào)速器、噴油泵等主要功用為根據(jù)發(fā)動機的需求，定時定量向發(fā)動機所需燃料。第83頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（5）點火系統(tǒng)主要由蓄電池、點火開關(guān)、點火線圈、火花塞、電控裝置組成。主要功用為按規(guī)定時刻點燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。第84頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（6）潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、機油泵、機油濾清器、油壓表等組成主要功用為發(fā)動機工作起到潤滑、減少摩擦的作用，并也可起到清潔、防銹的作用第85頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（7）冷取系統(tǒng)主要由冷卻水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、冷卻水道組成主要功用為保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作第86頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（8）起動系統(tǒng)主要由蓄電池、啟動開關(guān)、起動馬達組成主要功用起動發(fā)動機第87頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第88頁,共459頁，2024年2月25日，星期天本章重點小結(jié)1）四沖程發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)和工作原理；2）衡量發(fā)動機性能主要指標(biāo)；3）汽車發(fā)動機總體組成第89頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第二章曲柄連桿機構(gòu)與機體組件第90頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1、機體組件第91頁,共459頁，2024年2月25日，星期天機體組件主要由機體（汽缸體和曲軸箱）、氣缸蓋和汽缸墊、油底殼組成。氣缸體第92頁,共459頁，2024年2月25日，星期天氣缸體一般用灰鑄鐵或鋁合金鑄成，氣缸體也可稱為氣缸體—曲軸箱，因為氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。

氣缸體應(yīng)具有足夠的強度和剛度。根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式：

（1）一般式（2）龍門式（3）隧道式

第93頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第94頁,共459頁，2024年2月25日，星期天為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。

第95頁,共459頁，2024年2月25日，星期天對于多缸發(fā)動機，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點，對發(fā)動機機體的剛度和強度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置。按照氣缸的排列方式不同，氣缸體主要分成單列式，V型和對置式三種。第96頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（1）直列式

發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的。單列式氣缸體結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。一般六缸以下發(fā)動機多采用單列式。例如捷達轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動機均采用這種直列式氣缸體。

（2）V型氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，稱為V型發(fā)動機，V型發(fā)動機與直列發(fā)動機相比，縮短了機體長度和高度，增加了氣缸體的剛度，減輕了發(fā)動機的重量，但加大了發(fā)動機的寬度，且形狀較復(fù)雜，加工困難，一般用于8缸以上的發(fā)動機，但也有的6缸發(fā)動機也有采用這種形式的氣缸體。

第97頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）對置式氣缸排成兩列，左右兩列氣缸在同一水平面上，即左右兩列氣缸中心線的夾角γ＝180°，稱為對置式。它的特點是高度小，總體布置方便，有利于風(fēng)冷。這種氣缸應(yīng)用較少。

第98頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

氣缸套氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對材料要求高，成本高。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套)，然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，氣缸體可用價格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長氣缸體的使用壽命。氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種第99頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（1）干式氣缸套

干式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點，強度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。第100頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）濕式氣缸套濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應(yīng)該采取一些防漏措施。曲軸箱氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲

第101頁,共459頁，2024年2月25日，星期天軸箱，故又稱為油底殼圖。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?。?02頁,共459頁，2024年2月25日，星期天氣缸蓋

氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機械負(fù)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(dǎo)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。第103頁,共459頁，2024年2月25日，星期天氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大，由于汽油機和柴油機的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。

第104頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第105頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

(1)半球形燃燒室半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列，進氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣機構(gòu)變得較復(fù)雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機上被廣泛地應(yīng)用。(2)楔形燃燒室楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機構(gòu)簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些，切諾基轎車發(fā)動機采用這種形式的燃燒室。第106頁,共459頁，2024年2月25日，星期天(3)盆形燃燒室盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達轎車發(fā)動機、奧迪轎車發(fā)動機采用盆形燃燒室。第107頁,共459頁，2024年2月25日，星期天3、氣缸墊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。氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮—棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮—棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時較之石棉不易變形。有的發(fā)動機還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。第108頁,共459頁，2024年2月25日，星期天安裝氣缸墊時，首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度，并且要將光滑的一面朝向氣缸體。所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。其次要嚴(yán)格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2～3次進行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。第109頁,共459頁，2024年2月25日，星期天4、發(fā)動機支撐

發(fā)動機一般通過機體和飛輪殼支撐在車架上，常見的支撐方式有三點式支撐和四點式支撐方式。第110頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

2、曲柄連桿機構(gòu)第111頁,共459頁，2024年2月25日，星期天作用及組成：曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機的主要運動機構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，同時將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動汽車車輪轉(zhuǎn)動。曲柄連桿機構(gòu)由活塞連桿組和曲軸飛輪組的零件組成。

（1）活塞連桿組件

活塞連桿組件主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦組成。第112頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第113頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

活塞：1．活塞的功用及工作條件

活塞的主要功用是承受燃燒氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。此外活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。活塞要求具有足夠的剛度和強度，傳力可靠、導(dǎo)熱性能好，耐高溫、高壓，耐磨損，質(zhì)量小，盡可能減小往復(fù)慣性力。2．活塞材料

現(xiàn)代汽車發(fā)動機不論是汽油機還是柴油機廣泛采用高強度鋁合金活塞，只在極少數(shù)低速柴油發(fā)動機上采用鑄鐵或耐熱鋼活塞。第114頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3．活塞構(gòu)造

活塞可視為由頂部、頭部、槽部和裙部等4部分構(gòu)成。

（1）活塞頂部汽油機活塞頂部的形狀與燃燒室形狀和壓縮比大小有關(guān)。其頂部可分為平頂、凸頂和凹頂三種。大多數(shù)汽油機采用平頂活塞，其優(yōu)點是受熱面積小，加工簡單。采用凸頂活塞，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣作用。采用凹頂活塞，可以通過改變活塞頂上凹坑的尺寸來調(diào)節(jié)發(fā)動機的壓縮比。

第115頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

柴油機活塞頂部形狀取決于混合氣形成方式和燃燒室形狀。在分隔式燃燒室柴油機的活塞頂部設(shè)有形狀不同的淺凹坑，以便在主燃燒室內(nèi)形成二次渦流，增進混合氣形成與燃燒。柴油機還有另一類燃燒室，稱為直噴式燃燒室。其全部容積都集中在氣缸內(nèi)，且在活塞頂部設(shè)有深淺不一、形狀各異的燃燒室凹坑。在直噴式燃燒室的柴油機中，噴油器第116頁,共459頁，2024年2月25日，星期天將燃油直接噴入燃燒室凹坑內(nèi)，使其與運動氣流相混合，形成可燃混合氣并燃燒。

第117頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）活塞頭部活塞頂部至活塞第一道氣環(huán)之間的部分，用來承受氣體壓力和傳遞熱量。第118頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

（3）活塞槽部由活塞頭部以下活塞環(huán)槽部的部分稱為活塞槽部。在活塞槽部用來安裝氣環(huán)和油環(huán)，起到密封和傳熱的作用，汽油機一般有三個環(huán)槽，其中為兩個氣環(huán)槽和一個油環(huán)槽，在油環(huán)槽底部還加工有回油孔或橫向切槽，油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機油，經(jīng)回油孔或橫向切槽流回油底殼。而柴油機由于壓縮比比較高，安裝了四個環(huán)槽，其中有三個為氣環(huán)槽，一個為油環(huán)槽?；钊h(huán)槽的磨損是影響活塞使用壽命的重要因素。在強化程度較高的發(fā)動機中，第一道環(huán)槽溫度較高，磨損嚴(yán)重。為了增強環(huán)槽的耐磨性，通常在第第119頁,共459頁，2024年2月25日，星期天一環(huán)槽或第一、二環(huán)槽處鑲嵌耐熱護圈。第120頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）活塞裙部活塞裙部是指從油環(huán)槽以下的活塞部分?；钊共康男螤顟?yīng)該保證活塞在氣缸內(nèi)得到良好的導(dǎo)向的作用，其次，活塞裙部使氣缸與活塞之間在任何工況下都應(yīng)保持均勻的、適宜的間隙。間隙過大，活塞敲缸；間隙過小，活塞可能被氣缸卡住。此外，裙部應(yīng)有足夠的實際承壓面積，以承受側(cè)向力。發(fā)動機工作時，活塞在氣體力和側(cè)向力的作用下發(fā)生機械變形，而活塞受熱膨脹時還發(fā)生熱變形。這兩種變形的結(jié)果都是使活塞裙部在活塞銷孔軸線方向及活塞頂部的尺寸增大。因此，為了使活塞在正常工作溫度時保持較均勻的間隙，避免出現(xiàn)在氣缸內(nèi)卡死或加大磨損的現(xiàn)象，所以:第121頁,共459頁，2024年2月25日，星期天1）預(yù)先冷狀態(tài)下把活塞裙部加工成特定的形狀

2）預(yù)先給活塞裙部開槽3）在活塞裙部鑄入熱膨脹系數(shù)低的恒范鋼片。

4）實現(xiàn)活塞冷卻5）采用活塞銷孔偏移結(jié)構(gòu)。第122頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第123頁,共459頁，2024年2月25日，星期天活塞環(huán)：活塞環(huán)是具有彈性開口的環(huán)，活塞環(huán)可分氣環(huán)和油環(huán)兩種。（1）氣環(huán)氣環(huán)的主要功用是密封和傳熱。保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞頂部接受的熱傳給氣缸壁，避免活塞過熱。

氣環(huán)的密封原理：當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，在其自身的彈力作用下環(huán)的外圓面與氣缸壁貼緊形成第一密封面，氣缸內(nèi)的高壓氣體不可能通過第一密封面泄漏。高壓氣體可能通過活塞頂岸與氣缸壁之間的間隙進入活塞環(huán)的第124頁,共459頁，2024年2月25日，星期天側(cè)隙和徑向間隙中。進入側(cè)隙中的高壓氣體使環(huán)的下側(cè)面與環(huán)槽的下側(cè)面貼緊形成第二密封面，高壓氣體也不可能通過第二密封面泄漏。進入徑向間隙中的高壓氣體只能環(huán)的外圓面與氣缸壁更加貼緊。最后漏入曲軸箱內(nèi)的氣體就很少了，一般僅為進氣量的0.2％～1.0％。氣環(huán)的種類：

氣環(huán)的按斷面的形狀可分為矩形環(huán)、扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)、和桶面環(huán)等第125頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

第126頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）油環(huán)油環(huán)的主要功用是刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機油，并在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜。既可以防止機油竄入汽缸燃燒，又可以減少活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦阻力，同時還可以起到封氣的輔助作用。油環(huán)種類：油環(huán)分普通油環(huán)和組合油環(huán)（鋼片組合油環(huán)、螺旋撐簧油環(huán)）兩種。普通油環(huán)：這種油環(huán)應(yīng)用最廣泛，在環(huán)的外表面中間有環(huán)形槽，槽中鉆有長方形或圓形小孔，刮下的機油經(jīng)小孔流回油底殼，以便減少環(huán)與氣缸壁的接觸面積，提高接觸壓力。第127頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

組合油環(huán)：

1）鋼片組合油環(huán)，這種油環(huán)由襯環(huán)、刮片環(huán)組成。它具有對缸壁接觸壓力高而均勻、刮油能力強、密封良好、使用壽命長等優(yōu)點;但其加工費時，成本高2）螺旋撐簧油環(huán)，這種油環(huán)是在普通油環(huán)內(nèi)徑環(huán)面內(nèi)安裝一個螺旋彈簧，以增加對缸壁的接觸壓力，當(dāng)油環(huán)磨損后彈簧能夠自動補償，使油環(huán)仍能保持良好的刮油性能。這種油環(huán)制造和安裝較方便。第128頁,共459頁，2024年2月25日，星期天活塞銷：

（1）活塞銷功用和工作條件活塞銷用來連接活塞和連桿，并將活塞承受的力傳給連桿或相反?；钊N在高溫條件下承受很大的周期性沖擊負(fù)荷，且由于活塞銷在銷孔內(nèi)擺動角度不大，難以形成潤滑油膜，因此潤滑條件較差。為此活塞銷必須有足夠的剛度、強度和耐磨性，質(zhì)量盡可能小，銷與銷孔應(yīng)該有適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和良好的表面質(zhì)量。

（2）活塞銷內(nèi)孔形狀分類活塞銷內(nèi)孔形狀分為三類，分別為：圓柱形、兩段截錐形、組合形。第129頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）活塞銷的連接方式活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接方式有兩種，分別全浮式和半浮式。第130頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第131頁,共459頁，2024年2月25日，星期天連桿組：連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承等零件。習(xí)慣上常常把連桿體、連桿蓋和連桿螺栓合起來稱作連桿，有時也稱連桿體為連桿。

第132頁,共459頁，2024年2月25日，星期天連桿組的功用及工作條件:連桿組的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，并將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。連桿小頭與活塞銷連接，同活塞一起作往復(fù)運動；連桿大頭與曲柄銷連接，同曲軸一起作旋轉(zhuǎn)運動，因此在發(fā)動機工作時連桿作復(fù)雜的平面運動。連桿組主要受壓縮、拉伸和彎曲等交變負(fù)荷。最大壓縮載荷出現(xiàn)在作功行程下止點附近，最大拉伸載荷出現(xiàn)在進氣行程上止點附近。因此，連桿體和連桿蓋一般采用高強度的優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼作為其材料。

第133頁,共459頁，2024年2月25日，星期天連桿構(gòu)造：連桿由小頭、桿身和大頭等部分構(gòu)成。（1）連桿小頭小頭的結(jié)構(gòu)形狀取決于活塞銷的尺寸及其與連桿小頭的連接方式。在汽車發(fā)動機中連桿小頭與活塞銷的連接方式有兩種，即全浮式和半浮式。第134頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）連桿桿身桿身斷面為工字形，剛度大、質(zhì)量輕、適于模鍛。工字形斷面的Y-Y軸在連桿運動平面內(nèi)。有的連桿在桿身內(nèi)加工有油道，用來潤滑小頭襯套或冷卻活塞。如果是后者，須在小頭頂部加工出噴油孔。

第135頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（3）連桿大頭連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，連桿大頭除應(yīng)具有足夠的剛度外，還應(yīng)外形尺寸小，質(zhì)量輕，拆卸發(fā)動機時能從氣缸上端取出。連桿大頭分為整體式和分開式，而分開式連桿大頭又分為平分式和斜分式兩種。

第136頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（4）連桿螺栓

連桿蓋和連桿大頭用連桿螺栓連在一起，工作時連桿螺栓承受交變載荷，因此在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量增大連桿螺栓的彈性，而在加工方面要精細(xì)加工過渡圓角，消除應(yīng)力集中，以提高其抗疲勞強度。連桿螺栓用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。第137頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（5）連桿軸瓦連桿大頭內(nèi)的瓦片式滑動軸承稱為連桿軸瓦。軸瓦分為上下兩個半片，在自由狀態(tài)下非半圓形，通過安裝如連桿大頭內(nèi)時，可過剩，所以兩個瓦片均勻的緊貼在大頭壁孔上，軸瓦材料目前多采用薄壁鋼背軸瓦，在其內(nèi)表面澆鑄有減磨合金層，因此在連桿工作時具有很好的承受載荷和導(dǎo)熱能力。第138頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

V型發(fā)動機連桿：V型發(fā)動機左右兩個氣缸的連桿安裝在同一個曲柄銷上，其結(jié)構(gòu)隨安裝形式可分為并列連桿、主副連桿、叉式連桿。第139頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1)并列連桿兩個完全相同的連桿一前一后并列地安裝在同一個曲柄銷上。連桿結(jié)構(gòu)與上述直列式發(fā)動機的連桿基本相同。并列連桿的優(yōu)點是前后連桿可以通用，左右兩列氣缸的活塞運動規(guī)律相同。缺點是兩列氣缸沿曲軸縱向須相互錯開一段距離，從而增加了曲軸和發(fā)動機的長度。2)主副連桿一個主連桿一個副連桿組成主副連桿，副連桿通過銷軸鉸接在主連桿體或主連桿蓋上。主連桿大頭安裝在曲軸的曲柄銷上。兩列氣缸中活塞的運動規(guī)律和上止點位置均不相同。采用主副連桿的V型發(fā)動機，其兩列氣缸不需要相互錯開，因而也就不會增加發(fā)動機的長度。

3)叉形連桿指一列氣缸中的連桿大頭為叉形；另一列氣缸中的連桿與普通連桿類似，只是大頭的寬度較小，一般稱其為內(nèi)連桿。叉形連桿的優(yōu)點是兩列氣缸中活塞的運動規(guī)律相同，兩列氣缸無需錯開。缺點是叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難，維修也不方便，且大頭剛度較差。

第140頁,共459頁，2024年2月25日，星期天(2)曲軸飛輪組件

曲軸飛輪組件主要由曲軸、飛輪及其他一些附件組成。第141頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

曲軸：（1）曲軸的功用及工作條件：曲軸的功用是把活塞、連桿傳來的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩，用以驅(qū)動汽車的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機的配氣機構(gòu)以及其他輔助裝置。曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。因此，曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強度和剛度；軸頸應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量??；對各軸頸的潤滑應(yīng)該充分。

第142頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（2）曲軸材料

曲軸一般由中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而成，軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮化處理，最后進行精加工?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機廣泛采用球墨鑄鐵曲軸。（3）曲軸構(gòu)造曲軸一般由主軸頸、曲柄銷、曲柄臂、平衡重塊、主軸瓦等組成，一般由兩個主軸頸、一個曲柄銷、兩個曲柄臂組成一個曲柄，單缸發(fā)動機的曲軸只有一個曲柄，多缸直列式發(fā)動機曲軸的曲柄數(shù)與氣缸數(shù)相同，V型發(fā)動機曲軸的曲柄數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。第143頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1）主軸頸主軸頸是曲軸的支承部分，通過主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動機氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。曲軸的支承方式一般有兩種，一種是全支承曲軸，另一種是非全支承曲軸。第144頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2）曲柄銷曲柄銷也叫連桿軸頸，是曲軸與連桿的連接部分。

3）曲柄臂曲柄臂是主軸頸與曲柄銷的連接部分。一般為了平衡慣性力，曲柄臂處一般鑄有平衡重塊，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。第145頁,共459頁，2024年2月25日，星期天4）曲軸前端及曲軸軸向定位定時齒輪起動爪甩油盤止推片滑動推力軸承滑動推力軸承帶輪第146頁,共459頁，2024年2月25日，星期天（4）曲柄布置與多缸發(fā)動機的工作順序

各曲柄的相對位置或曲柄布置取決于氣缸數(shù)、氣缸排列形式和發(fā)動機工作順序。當(dāng)氣缸數(shù)和氣缸排列形式確定之后，曲柄布置就只取決于發(fā)動機工作順序。在選擇發(fā)動機工作順序時，應(yīng)注意以下幾點：

1）應(yīng)該使接連作功的兩個氣缸相距盡可能的遠(yuǎn)，以減輕主軸承載荷和避免在進氣行程中發(fā)生搶氣現(xiàn)象。

2）各氣缸發(fā)火的間隔時間應(yīng)該相同。發(fā)火間隔時間若以曲軸轉(zhuǎn)角計則稱發(fā)火間隔角。對于氣缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動機，其發(fā)火間隔角應(yīng)為720°/i第147頁,共459頁，2024年2月25日，星期天3）V型發(fā)動機左右兩列氣缸應(yīng)交替發(fā)火。以四沖程直列四缸發(fā)動機為例，其發(fā)火間隔角為720°/4＝180°。4個曲柄在同一平面內(nèi)。發(fā)動機工作順序為1-3-4-2或1-2-4-3，其工作循環(huán)見表：第148頁,共459頁，2024年2月25日，星期天若以四行程直列六缸發(fā)動機的發(fā)火順序和曲柄布置：四行程直列六缸發(fā)動機發(fā)火間隔角為720°/

6=120°，六個曲柄分別布置在三個平面內(nèi)，發(fā)火順序是1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，其工作循環(huán)表見表：第149頁,共459頁，2024年2月25日，星期天四沖程V型六缸發(fā)動機的發(fā)火間隔角為720°/6，3個曲柄互成120°。工作順序R1-L3-R3-L2-R2-L1。面對發(fā)動機的冷卻風(fēng)扇，右列氣缸用R表示，由前向后氣缸號分別為R1、R2、R3；左列氣缸用L表示，氣缸號分別為L1、L2和L3，工作循環(huán)見表：四沖程V8發(fā)動機的發(fā)火間隔角為720°/8＝90°,4個曲柄互成90°。工作順序基本上有兩種：R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2和L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1

第150頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第151頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第152頁,共459頁，2024年2月25日，星期天曲軸扭轉(zhuǎn)減振器當(dāng)發(fā)動機工作時，曲軸在周期性變化的轉(zhuǎn)矩作用下，各曲柄之間發(fā)生周期性相對扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)振動，簡稱扭振。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的變化頻率與曲軸扭轉(zhuǎn)的自振頻率相同或成整數(shù)倍時，就會發(fā)生共振。共振時扭轉(zhuǎn)振幅增大，并導(dǎo)致傳動機構(gòu)磨損加劇，發(fā)動機功率下降，甚至使曲軸斷裂。為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動，現(xiàn)代汽車發(fā)動機多在扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸前端裝置扭轉(zhuǎn)減振器。汽車發(fā)動機多采用橡膠扭轉(zhuǎn)減振器、硅油扭轉(zhuǎn)減振器和硅油-橡膠扭轉(zhuǎn)減振器等。

第153頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1）橡膠扭轉(zhuǎn)減振器減振器殼體與曲軸連接，減振器殼體與扭轉(zhuǎn)振動慣性質(zhì)量粘結(jié)在硫化橡膠層上。發(fā)動機工作時，減振器殼體與曲軸一起振動，由于慣性質(zhì)量滯后于減振器殼體，因而在兩者之間產(chǎn)生相對運動，使橡膠層來回揉搓，振動能量被橡膠的內(nèi)摩擦阻尼吸收，從而使曲軸的扭振得以消減。橡膠扭轉(zhuǎn)減振器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制造容易，在汽車上廣為應(yīng)用。但其阻尼作用小，橡膠容易老化，故在大功率發(fā)動機上較少應(yīng)用。

2）硅油扭轉(zhuǎn)減振器由鋼板沖壓而成的減振器殼體與曲軸連接。側(cè)蓋與減振器殼體組成封閉腔，其中滑套著扭轉(zhuǎn)振動慣性質(zhì)量。慣性質(zhì)量與封閉腔之間留有一定的間隙，第154頁,共459頁，2024年2月25日，星期天里面充滿高粘度硅油。當(dāng)發(fā)動機工作時，減振器殼體與曲軸一起旋轉(zhuǎn)、一起振動，慣性質(zhì)量則被硅油的粘性摩擦阻尼和襯套的摩擦力所帶動。由于慣性質(zhì)量相當(dāng)大，因此它近似作勻速轉(zhuǎn)動，于是在慣性質(zhì)量與減振器殼體間產(chǎn)生相對運動。曲軸的振動能量被硅油的內(nèi)摩擦阻尼吸收，使扭振消除或減輕。硅油扭轉(zhuǎn)減振器減振效果好，性能穩(wěn)定，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，所以在汽車發(fā)動機上的應(yīng)用日益普遍。但它需要良好的密封和較大的慣性質(zhì)量，致使減振器尺寸較大。

3）硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器

硅油—橡膠扭轉(zhuǎn)減振器集中了硅油扭轉(zhuǎn)減振器和橡膠扭轉(zhuǎn)減振器二者的優(yōu)點，即體積小、質(zhì)量輕和減振性能穩(wěn)定等。第155頁,共459頁，2024年2月25日，星期天飛輪：飛輪是轉(zhuǎn)動慣量很大的盤形零件，其作用如同一個能量存儲器。在作功行程中發(fā)動機傳輸給曲軸的能量，除對外輸出外，還有部分能量被飛輪吸收，從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會升高很多。在排氣、進氣和壓縮三個行程中，飛輪將其儲存的能量放出來補償這三個行程所消耗的功，從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太甚。除此之外，飛輪還有下列功用：飛輪是摩擦式離合器的主動件；在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動發(fā)動機用的飛輪齒圈；在飛輪上還刻有上止點記號，用來校準(zhǔn)點火定時或噴油定時以及調(diào)整氣門間隙

第156頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第157頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3、曲柄連桿機構(gòu)的運動與受力第158頁,共459頁，2024年2月25日，星期天曲柄連桿機構(gòu)的運動

將曲柄連桿機構(gòu)的曲軸中心設(shè)為原點，曲柄半徑設(shè)為R，連桿長度設(shè)為L，α為曲軸轉(zhuǎn)角，ω為曲軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)力學(xué)推導(dǎo)，活塞的位移x，速度v，加速度a的推導(dǎo)公式如下：其中λ為連桿比，λ=R/L第159頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

因此，根據(jù)活塞位移，速度，加速度的變化曲線可以得出曲柄連桿機構(gòu)的運動特點如下：

（1）即使曲軸做勻速運動，而活塞的速度卻是不均勻的，在上、下止點處的速度為0，在α=90°稍前和270°稍后的位置達到速度最大值。（2）由于活塞速度的變化，導(dǎo)致加速度的變化，在速度為零處的加速度最大，而速度最大處的加速度為0。第160頁,共459頁，2024年2月25日，星期天曲柄連桿機構(gòu)的受力分析（1）氣體作用力發(fā)動機工作時氣體作用力主要來自做功行程和壓縮行程，而在進氣和排氣行程中氣體壓力較小，所以對機體的影響可以忽略。（2）往復(fù)慣性力和離心力發(fā)動機工作時活塞在不同工況受到向下或向上往復(fù)慣性力，同時，在曲柄銷和連桿大頭在旋轉(zhuǎn)工作時受到了離心力。（3）摩擦力

在發(fā)動機工作時，發(fā)動機諸多零件表面都存在一定的摩擦運動，其摩擦力的大小取決與摩擦面形成的正壓力和摩擦系數(shù)。一般采取潤滑油來減少摩擦第161頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

4、可變氣缸控制技術(shù)第162頁,共459頁，2024年2月25日，星期天概述：

可變氣缸技術(shù)能夠讓汽車在起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下保證全部汽缸投入工作。而在中速巡航和低發(fā)動機負(fù)荷工況下，僅運轉(zhuǎn)一個汽缸組，即較少汽缸參與工作，另一排汽缸組停止工作。在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時，發(fā)動機將會用較多汽缸來運轉(zhuǎn)，保證發(fā)動機輸出良好的動力。第163頁,共459頁，2024年2月25日，星期天工作原理：全負(fù)荷工作時：在車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下，該發(fā)動機將會把全部6個氣缸投入工作。怠速或低速工作時：在發(fā)動機怠速和低速工作時系統(tǒng)僅將運轉(zhuǎn)一個氣缸組，即三個氣缸工作。中負(fù)荷工作時：在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時發(fā)動機將會用4個氣缸來運轉(zhuǎn)。第164頁,共459頁，2024年2月25日，星期天機體組件和曲柄連桿機構(gòu)常見故障第165頁,共459頁，2024年2月25日，星期天機體組件常見故障：

1）活塞敲擊缸壁現(xiàn)象：活塞敲擊缸壁清脆、尖銳原因：①冷起動時，活塞與氣缸的間隙較大；熱機后敲缸聲將會減弱②混合氣燃燒不正常③點火提前角增大④活塞裙部磨損嚴(yán)重，圓柱誤差較大⑤缸筒和活塞磨損嚴(yán)重。間隙過大排除：拆卸氣缸進行檢修，并更換汽缸套第166頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

2）汽缸墊漏水漏氣現(xiàn)象：①汽缸墊漏氣時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和功率下降②汽缸墊流水時，造成即有乳化，排出排氣管，出現(xiàn)“突突”響聲原因：①汽缸墊裝配時不平整，位置不正確②固緊汽缸蓋時，未按規(guī)定的次序及力矩擰緊螺釘，致使汽缸墊封閉不嚴(yán)③汽缸墊安裝時沾有雜物或者污物，致使汽缸墊封閉不嚴(yán)④發(fā)動機長時間燃燒時不正常，如爆燃或過熱導(dǎo)致汽缸墊燒蝕。第167頁,共459頁，2024年2月25日，星期天排除：更換汽缸墊，并按規(guī)定的力矩及次序安裝汽缸墊3）氣缸拉缸拉缸就是氣缸臂沿活塞運動的方向，出現(xiàn)深淺不一的溝紋，刮痕現(xiàn)象：①氣缸拉傷后，出現(xiàn)敲缸聲②機油或汽油中含有雜質(zhì)，導(dǎo)致潤滑不良③缸壁油膜在高溫下被破壞，出現(xiàn)干摩擦排除：檢測氣缸壓力，若出現(xiàn)某缸壓力過低，便檢測缸筒尺寸，若出現(xiàn)拉傷缸筒，則需更換。第168頁,共459頁，2024年2月25日，星期天本章重點小結(jié)：1、機體組件的構(gòu)成；2、氣缸體的種類可以分為一般式、龍門式、隧道式；氣缸套可分為干式和濕式；汽油機的燃燒室可分為半球形、鍥形、浴盆形燃燒室。3、曲柄連桿結(jié)構(gòu)包括活塞連桿組件和曲柄連桿組件4、活塞環(huán)的分類及其功用；5、多缸發(fā)動機的點火順序；6、曲柄連桿機構(gòu)的受力種類及受力分析第169頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第三章?lián)Q氣系統(tǒng)與換氣過程第170頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1、換氣系統(tǒng)的作用與組成第171頁,共459頁，2024年2月25日，星期天換氣系統(tǒng)功用：

根據(jù)發(fā)動機各缸的工作循環(huán)和著火次序?qū)崟r地打開或關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，使足量的純凈空氣或燃油與空氣的混合氣及時的進入氣缸，同時并及時將廢氣排出。換氣系統(tǒng)的構(gòu)成：

換氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管系、配氣機構(gòu)、排氣管系和消聲系組成。第172頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1、空氣濾清器

（1）空氣濾清器的作用及組成空氣濾清器是對空氣進行凈化的裝置，它由殼體和濾芯組成，濾芯布置在殼體內(nèi)。

（2）空氣濾清器種類及工作原理

1）慣性式空氣濾清器工作原理是利用氣流的高速旋轉(zhuǎn)的離心作用，將空氣種的雜質(zhì)分離。

2）過濾式空氣濾清器工作原理是利用濾芯材料濾除空氣的塵埃和雜質(zhì)，其中濾芯可分為紙濾芯和鐵絲濾芯，而紙質(zhì)濾芯又可進一步分為干式和濕式，其中汽車較多使用干式第173頁,共459頁，2024年2月25日，星期天第174頁,共459頁，2024年2月25日，星期天恒溫進氣裝置功用：根據(jù)發(fā)動機運行情況，調(diào)節(jié)進氣溫度，將溫度控制在35-40℃之間，減少排放污染。第175頁,共459頁，2024年2月25日，星期天2、進氣管系

進氣管系由進氣總管和進氣支管組成。

（1）進氣總管

進氣總管是指從空氣濾清器到進氣支管之間的管道，其中在進氣總管與進氣支管連接處通常有一個氣室，用來減少因節(jié)氣門頻繁變化而產(chǎn)生的進氣脈沖（2）進氣支管進氣支管是指進氣總管后向各氣缸分配的空氣的支管，由于考慮到對有化油器的汽車，防止可燃混合氣體在進氣支管凝結(jié)成液體，因此，進氣支管需要進行加熱，加熱方式有：第176頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

1）利用陶瓷加熱器加熱

2）利用高溫排氣加熱

3）利用循環(huán)冷卻液加熱第177頁,共459頁，2024年2月25日，星期天

3、排氣管系

排氣管系同進氣管系類似，也是由排氣支管和排氣總管組成。其主要作用是匯集發(fā)動機各缸的廢氣，使之排入大氣中。排氣系統(tǒng)根據(jù)排氣管數(shù)可分為單排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng)。其中，直列發(fā)動機一般采用單排氣系統(tǒng)，而v型發(fā)動機可采用單排氣系統(tǒng)，也可采用雙排氣系統(tǒng)。4、催化轉(zhuǎn)化器催化轉(zhuǎn)換器(CatalyticConverter)，又叫催化凈化器。該裝置安在汽車的排氣系統(tǒng)內(nèi)，其作用是減少發(fā)動機排出的大部分廢氣污染物。第178頁,共459頁，2024年2月25日，星期天三元催化轉(zhuǎn)換器由一個金屬外殼，一個網(wǎng)底架和一個催化層(含有鉑、銠等貴重金屬)組成，可除去HC(碳?xì)浠衔?、CO(一氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三種主要污染物質(zhì)的90%(所謂三元是指除去這三種化合物時所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng))。當(dāng)廢氣經(jīng)過凈化器時，鉑催化劑就會促使HC與CO氧化生成水蒸汽和二氧化碳；銠催化劑會促使NOx還原為氮氣和氧氣。5、消音器

（1）消聲器的功用和工作原理汽車消聲器的功用是減少因發(fā)動機的排氣間隙性，而產(chǎn)生的氣流脈沖噪聲，并同時消除廢氣中的火

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