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1、发动机培训课件 主讲人：孙占周 一、发动机的结构及工作原理 基本内容 发动机的总体构造 发动机的工作原理 发动机基本术语 发动机定义及分类 一、发动机定义及分类 发动机的定义 发动机是将其它形式的能量转变为机械能的机器。 发动机的分类 1、按燃料的使用不同分 汽油机 柴油机 2、按着火方式分类 点燃式（汽油机属于此类） 压燃式（柴油机属于此类） 一、发动机定义及分类 3、按冷却方式不同 水冷发动机 风冷发动机 4、按进气状态不同 非增压式发动机 增压式发动机 发动机的分类 一、发动机定义及分类 6、按完成一个工作循环所需行程数 四行程发动机 二行程发动机 5、按燃料供给方式不同 化油器式发动机
2、 汽油喷射式发动机 直接喷射式发动机 发动机的分类 一、发动机定义及分类 7、按气缸数及排列方式 单缸发动机 多缸发动机 发动机的分类 一、发动机定义及分类 直列式 型 对置式 直列式型对置式 8、按气缸的布置分类 发动机的分类 一、发动机定义及分类 9、按活塞运动方式分为 往复活塞式 旋转活塞式 往复活塞式旋转活塞式 发动机的分类 一、发动机定义及分类 发动机基本术语 1.上止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点。 2.下止点 活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。 3.活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。 4.曲轴半径 曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周 ，
3、活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中 心的内燃机，其 S2R 。 5.气缸工作容积 上、下止点间所包含的气缸容积称为气缸工作容积。 6.发动机排量 发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量。 发动机基本术语 7.燃烧室容积 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃 烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。 8.气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。 9.压缩比 气缸总容积与燃烧室容积的比值。 通常汽油机的压缩比为610， 柴油机的压缩比较高，一般为1622。 三、四冲程发动机工作原理 活塞往复四个冲程完成一个循环的发动机称四冲程发动机。
4、每个循环由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成 。 进气行程压缩行程做功行程排气行程 四冲程汽油机工作原理 四冲程汽油机工作原理 1、进气行程:进气行程开始时，进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止 点移动一个行程。可燃混合气经进气歧管、进气门被吸入气缸。 三、四冲程发动机工作原理 2、压缩行程:在进气行程终了时，活塞自下止点向上止点移动，此时进、排气 门均关闭。气缸容积的不断缩小，可燃混合气被压缩，其温度和压力不断 升高。 3、做功行程:当压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，此时 进排气门仍关闭。可燃混合气燃烧后，压力和温度急剧升高，推动活塞由上止 点向下止点移动，通过连杆
5、使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。 4、排气行程:当作功行程接近终了时，进气门关闭排气门开启，曲轴通过连杆推动 活塞从下止点向上止点运动。废气在自身残余压力和活塞的推力作用下从气缸内 排出。 四、发动机的总体构造 曲柄连杆机构 配气机构 燃料供给系 冷却系 润滑系 点火系 起动系 曲柄连杆机构：发动机完成工作循环，能量转换的主要 运动零件。 配气机构：根据发动机的工作次序，定时开关进排气门， 实现换气过程。 燃料供给系统：根据发动机要求，将一定量燃料送入气缸。 润滑系统：输送润滑油对运动零件进行清洗、冷却和润滑。 点火系统：汽油发动机中，定时产生电火花，点燃混合气。 起动系统：完成发
6、动机起动过程所需得外力加载装置。 冷却系：将发动机工作产生的部分热量及时散发出去，保证发动机 的适宜工作温度 曲柄连杆机构 活塞环 活塞 活塞销 连杆 连杆轴承 曲轴 曲轴齿轮 曲轴带轮 曲轴轴承 飞轮 四、发动机的总体构造 配气机构 四、发动机的总体构造 燃料供给系统 四、发动机的总体构造 润滑系统 四、发动机的总体构造 冷却系统 四、发动机的总体构造 起动系统 四、发动机的总体构造 点火系统 二、润滑系统的组成 叙述发动机润滑系统的组成、作用和工作 原理； 识别发动机润滑系统的主要零部件，并叙 述其主要作用； 掌握不同类型机油泵的结构特点和安装位 置； 对机油泵的安装质量进行自检。 （一）
7、、润滑系统的功用及组成 1、润滑系统的功用 润滑润滑运动零件表面 清洁清洗摩擦表面，带走磨屑和其他异物 冷却机油在循环过程中，还可以带走摩擦产 生的热量 密封机油在运动零件之间形成油膜，提高它 们的密封性 防锈机油有防止零件发生锈蚀的作用 2、润滑方式 压力润滑：压力润滑是以一定的压力把机油供 入摩擦表面的润滑方式。这种方式主要用于主 轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦 表面的润滑。 飞溅润滑：利用发动机工作时运动件溅泼起来 的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式，称飞 溅润滑。该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸 壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇 臂等零件的工作表面。 润滑脂润滑：通过
8、润滑脂嘴定期加注润滑脂来 润滑零件的工作表面，如水泵及发电机轴承等 。 3、润滑系统的组成 润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤 器等组成。此外，润滑系统还包括机油压力表、温度 表和机油管道等。 （二）、润滑剂 1、润滑剂的分类 润滑油（机油） 润滑脂 机油的使用性能添加剂 适当的黏度增稠剂 优异的氧化安定性氧化抑制剂 良好的防腐性防腐添加剂 较低的起泡性泡沫抑制剂 强烈的清净分散性清净分散添加剂 高度的极压性极压添加剂 2、机油的分类 （1）国际上广泛采用美国工程师学会（SAE）黏度分类法和美国石 油学会（API）使用分类法 美国SAE黏度分类法 冬季：SAE0W、SAE5W、SA
9、E10W、SAE15W、SAE20W和 SAE25W； 非冬季：SAE20、SAE30、SAE40和SAE50； 多黏度等级：SAE5W20、SAE10W30、SAE20W40 美国API使用分类法 S系列（汽油机油）：SC、SD、SE、SF、SG、SH C系列（柴油机油）：CA、CB、CC、CD、CE （2）我国的机油分类法参照采用ISO分类法 汽油机油：SC、SD、SE、SF、SG、SH 柴油机油：CC、CD、CEII、CE、CF4 二冲程汽油机油：ERA、ERB、ERC和ERD 3、润滑脂 是 稠化剂 + 液体润滑剂 固体/半固体产品 润滑脂的分类： 钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑。
10、 脂、复合钙基润滑脂、通用锂基润滑脂、石 墨钙基润滑脂。 （三）、润滑系统的油路 轿车的润滑油路 采用复合式润滑系统的上海 桑塔纳轿车JV型1.8L汽油发 动机润滑油路：发动机工作 时，机油经集滤器机油泵 机油滤清器:主油道 主轴承连杆轴承活塞销 喷溅至活塞；发动机前 端第一条斜向油道中间轴 ；主油道的垂直油道 凸轮轴轴径气缸盖回油孔 曲轴箱。 报警系统 低压油压开关（旁通阀）和高压油压 开关（限压阀），均装在既有滤清器支 架上。发动机在机油温度为353K,转速 为800r/min时，机油压力大于或等于 0.03Mpa；在200r/min时，机油压力大于或等于0.20Mpa。 打开点火开关，仪
11、表板上的机油压力警告灯 开始闪烁。发动机起动后，当机油压力大于030Mpa 时，限压阀打开，警报灯熄灭；发动机低速运转时， 机油压力低于0.30Mpa，则低油压开 关触电闭合，机油压力警告灯闪烁。当发动机转 速超过2150r/Min时，机油压力未达0.018Mpa， 高压油压开关的触电断开，机油压力警告灯闪 烁，报警蜂鸣器也同时报警。 发动机在机油压力未353K,转速为800r/Min时 ，机油压力大于或等于0.03Mpa；在2000r/Min 时，机油压力大于或等于0.20Mpa 。 基本润滑 油路综合 演示 （四）、润滑系统主要部件的构造 润滑系统的主要部件有机油泵、机油滤清 器，各种阀，
12、机油散热器以及检视设备。 1、机油泵 功用：保证机油在润滑系统内循环流动，并在发 动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位 输送足够数量的机油。 分类：齿轮式和转子式两类 齿轮式机油泵又分为内接齿轮式和外接齿轮式， 一般把后者称为齿轮式机油泵。 （1）齿轮式机油泵 齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体 等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与 壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮键连接，从动 齿轮空套在从动轴上。 传动方式：机油泵与分电器由凸轮轴或中间轴上的曲线齿齿轮 经同一个传动轴驱动。 泵油原理 工作时，主动齿轮带动 从动齿轮反向旋转。两齿轮 旋转时
13、，充满在齿轮齿槽间 的机油沿油泵壳壁由进油腔 带到出油腔，在进油腔一侧 由于齿轮脱开啮合以及机油 被不断带出而产生真空，使 油底壳内的机油在大气压力 作用下经集滤器进入进油腔 ，而在出油腔一侧由于齿轮 进入啮合和机油被不断带入 而产生挤压作用，机油以一 定压力被泵出。 出 油 口 进 油 口 （2） 转子式机油泵 转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成 。内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直 接或间接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为e，内 转子带动外转子一起沿同一方向转动。内转子有4个凸 齿，外转子有5个凹齿，这样内、外转子同向不同步的 旋转。 转子齿形齿廓设计得使转子 转到
14、任何角度时，内、外转 子每个齿的齿形廓线上总能 互相成点接触。这样内、外 转子间形成4个工作腔，随着 转子的转动，这4个工作腔的 容积是不断变化的。在进油 道的一侧空腔，由于转子脱 开啮合，容积逐渐增大，产 生真空，机油被吸入，转子 继续旋转，机油被带到出油 道的一侧，这时，转子正好 进入啮合，使这一空腔容积 减小，油压升高，机油从齿 间挤出并经出油道压送出去 。这样，随着转子的不断旋 转，机油就不断地被吸入和 压出。 进油腔 内转子 泵壳 机油 出油腔 外转子 （3）安全阀 安装位置：装在机油泵或机体的 主油道上。 （A）当安全阀安装在机油泵上时，如果油压 达到规定值，安全阀开启，多余的机油
15、返回机 油泵进口； （B）如果安全阀安装在主油道上，则当油压 达到规定值时，多余的机油经过安全阀流回油 底壳。 （4）、机油滤清器 功用：滤除机油中金属磨屑、机械杂 质和机油氧化物。 方式：全流式和分流式。 机油粗滤器与主油道串联，流过的机油进入主油道； 而分流式机油细滤器则与主油道并联，流过的机 油直接返回油底壳。 机油滤清方式 轿车全流式机油滤清器 货车分流式机油滤清器 （粗、细双级滤清器 ） 集滤器 集滤器是装在机油泵之前的 吸油口端，多采用滤网式。 其作用是防止较大的机械杂 质进入机油泵。汽车发动机 使用的集滤器目前分为浮式 集滤器和固定式集滤器两种 。 特点：浮式集滤器飘浮于机油表面，保证油泵吸入最上层 较清洁的机油，但油面上的泡沫易被吸入，使机油压力降 低，润滑欠可靠。固定式集滤器淹没在油面之下，吸入的 机油清洁度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简 单。 机油粗滤器 串联于机油泵与主油道之间，属 于全流式滤清器，多用缝隙式滤 清方法。 旁通阀 滤 芯 壳 体 形式 金属片式 纸 筒 式 锯 末 式 国产汽车发动机一般采用纸质或 锯末作为粗滤器的滤芯。 金属片式 纸质滤芯式机油 粗滤清器 滤芯是用微孔滤纸制成 的，为增大过滤面积， 微孔滤纸一般都折叠成 扇形和波纹形。微孔滤 纸经过酚醛树脂处理， 具有较高的强度，抗
