汽车发动机构造与维修图解教程第一章

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1、汽车发动机构造与维修图解教程汽车发动机构造与维修图解教程 谭本忠 2016 目录CONTENTS 1认识发动机 2 曲柄连杆机构 3 配气机构 4 润滑系统 5 冷却系统 7 点火系统 8 启动系统 9 发动机综合维修 6 供给系统 第一章 认识发动机 第一节 发动机的分类 一、按使用燃料分类 按使用燃料的不同，汽车发动机可以分为汽油机、柴油机、CNG 发动机、LPG发动机、双燃料发动机五种。 汽油机汽油机 使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机。 汽油机转速高、质量小、噪声小、启动 容易、制造成本低。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改， 顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行 距等

2、进行修改。 柴油机柴油机 使用柴油为燃料的内燃机称为柴油机。 柴油机压缩比大、热效率高、经济性 能和排放性能都比汽油机好。 CNG 发动机发动机 使用压缩天然气（CNG）为燃料的内燃机称为CNG发动机。 天然气主要成分为甲烷，燃烧后生成二氧化碳和水， 是一 种非常安全和环保的能源。 LPG发动机发动机 使用液化石油气（LPG）为燃料的 内燃机称为LPG发动机。 液化石油气热值高、热效率高、燃 烧充分， 排气中一氧化碳、碳氢化 合物和硫化物含量低。 双燃料发动机双燃料发动机 可同时使用两种燃料的内燃机称为 双燃料发动机， 如氢/汽油发动机、 LPG/汽油发动机、CNG/汽油发动 机等。 二、按照

3、行程数分类 按发动机工作行程数的不同，汽车发动机又可分为四冲程发动机和二冲程发动机。 四冲程发动机四冲程发动机 曲轴转两圈（720），活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机， 汽车发动机广泛使用四冲程发动机。 二冲程发动机二冲程发动机 曲轴转一圈（360）， 活塞在气缸内上 下往复运动两个行程， 完成一个工作循环 的发动机称为二冲程发动机。 三、按照冷却方式分类 按发动机冷却方式的不同，汽车发动机还可分为水冷式发动机和风冷式发动机。 水冷式发动机水冷式发动机风冷式发动机风冷式发动机 水冷式发动机水冷式发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中循环的冷却液作为冷却

4、介质进行冷却的，水冷式发动机冷 却均匀、工作可靠、冷却效果好，广泛应用于现代汽车。 风冷式发动机风冷式发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。 四、按照气缸数目分类 按发动机气缸体气缸数目的不同，发动机又可分为单缸、双缸及多缸发动机。 仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机，有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机，如三缸、四 缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。 现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 五、按照气缸排列方式分类 按发动机气缸的布置方式， 汽车发动机有直列、斜置、对置、V形和W形。 直列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，

5、但,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的。 双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角180（一般为90）称为V形发动机，若两列之间 的夹角为180，则称为对置式发动机。 六、按照进气系统是否采用增压方式分类 按是否增压可分为非增压与增压两类。 汽油机较多采用自然吸气式，柴油机为了提高功率常采用增压式。 自然吸气式发动机自然吸气式发动机 增压式发动机增压式发动机 七、按照活塞的工作方式分类 按活塞工作方式的不同，发动机可分为两类: 往复活塞式、转子活塞式。 往复活塞式发动机简称活塞发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动 机。一般的发动机都采用这种形式。 转子活塞式发动机简称

6、转子发动机，它是通过活塞在气缸内的旋转来带动发动机主轴旋转的。 往复活塞式往复活塞式转子活塞式转子活塞式 八、按照供油方式分类 汽油发动机按供油方式不同， 还可分为化油器式与电喷式。 化油器化油器靠发动机进气气流形成的负压吸取并雾化汽油用于燃烧做功。现在化油器式发动机已基本淘汰。 电喷发动机电喷发动机由进气系统、燃油系统、电控系统等组成， 它是根据安装在发动机进气系统及机体上的传感器 所感知的信息， 提供给计算机控制系统，精确计算出发动机在各种工况下所需的供油量， 并向喷油器提供 所需脉冲频宽，然后将有一定压力的燃油通过喷油器喷入进气歧管或气缸。 化油器式发动机化油器式发动机电喷式发动机电喷式

7、发动机 第二节 发动机专业术语 汽车发动机的行程、上止点、下止点、燃烧室容积、气缸总容积、气缸工作容积等术语的表示和含义如下图所示。 1.1.行程行程 活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，称为活塞行程。 2.2.上止点上止点 活塞在气缸内做往返运动时，活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的位置。 3.3.下止点下止点 活塞在气缸内做往返运动时，活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的位置。 4.4.燃烧室容积燃烧室容积 活塞位于上止点时其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。 5.5.气缸总容积气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和称为气缸总容积。 6.6.气缸工作容积气缸工作容积 活塞从一个止点运动到另一

8、个止点所经过的容积，称为气缸的工作容积。 7.7.排量排量 多缸发动机各缸工作容积的总和，称为发动机排量。 8.8.压缩比压缩比 压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。 9.9.空燃比空燃比 空燃比是指空气和燃料的混合比 空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排 放、发动机的动力性和经济性都有很大影响。 10.10.理论空燃比理论空燃比 理论空燃比是指将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和燃料量之比。 11.11.最大功率最大功率 最大功率用千瓦（kW）表示，发动机的输出功率同转速是相关的，一般来说随着转速的 增加，发动机的功率也相应提高。但是到了一定转速后，功率反而呈

9、下降趋势，另一种常用的 非法定功率单位是马力。 12.12.最大转矩最大转矩 发动机从曲轴端输出的力矩，转矩的表示方法是N m（r/min），最大转矩一般出现在发 动机的中转速范围内。随着转速的提高转矩反而下降，最大转矩决定着汽车的提速性能，特别 是低速时的加速性。 第三节 发动机的编号 一、国标编号的规则 1.1.内燃机型号的排列顺序及符号代表的意义内燃机型号的排列顺序及符号代表的意义 2.2.国产发动机型号编制举例国产发动机型号编制举例 二、了解国外发动机的编号方式 知识扩展一知识扩展一康明斯发动机编号及其含义康明斯发动机编号及其含义 康明斯（Cummins）柴油机是美国康明斯发动机公司（

10、Cummins Engine Company）生产的柴油机。自柴油机诞生百年以来， 一 直采用柱塞泵， 唯有康明斯柴油机于1954年创造性地配备了独 特的PT燃油系统，很大程度上改进了柴油机的动力性、经济性和 适应性。 康明斯柴油机的型号由以下6个部分组成。 1.1.柴油机系列柴油机系列 用字母B、C、N、V、K等表示发动机系列，其中对B、C系列需加上气缸数，如4B、6C。 2.2.吸气方式吸气方式 用字母组表示：T-增压、TA-增压并中冷、TT-两级增压、TTA-两级增压并中冷、无字母组者 为自然吸气。 3.3.工作总容积工作总容积( (总排量总排量) ) 柴油机工作总容积用数字表示，单位为

11、in3（lin254mm）或L。 4.4.应用符号应用符号 用字母表示柴油机的用途，A-农业、B-公共汽车、C-工程、F-消防、G-发电机组、GO-连续发电机组、 GS-备用发电机组、L-机车、N-船舶、P-发电站。 5.5.额定功率额定功率 用数字表示，有以下情况: （1）对于汽车、公共汽车、农业、工程、发电站，可用马力表示，也可省略。 （2）对于消防泵、发电机、机车和船用柴油机，可用马力、千瓦或数字（1、2或3）表示其额定功率。 6.6.特殊符号特殊符号 用字母表示特殊汽车的特征。 知识扩展二知识扩展二道依茨道依茨B/F12L413F/513/C柴油机符号含义柴油机符号含义 曲柄连杆机构是

12、发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。 它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成，机体包括气缸体和上曲轴箱。水冷式发动机的气缸体通常与 上曲轴箱铸成一体；风冷式发动机的气缸体与上曲轴箱分开铸造，用螺栓紧固在一起，通称气缸体。气缸体 是发动机的安装基体。 在做功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内做直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输 出动力，而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 第四节 发动机的组成 一、曲柄连杆机构 气 缸 体 的 组 成 气 缸 体 的 组 成 曲 柄 连 杆 机 构 组 成 曲 柄 连 杆 机 构 组 成

13、 二、配气机构 配气机构大多采用顶置气门式， 一般由气门组、气门传动组以及气门驱动组组成。 气门组与气门传动组气门组与气门传动组气门驱动组气门驱动组 三、冷却系统 水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、 水泵、风扇、散热器、节温器等组成。 它的作用是将受热零件吸收的部分热量及 时散发出去，保证发动机在最适宜的温度 状态下工作。 冷却系统冷却系统 四、润滑系统 润滑系统通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些 阀门等组成。 它的作用是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁机 油，以实现油膜润滑，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损， 并对零件表面进行清洗和冷却。 润滑系统润滑系统 五、供给系统 汽油机燃料供

14、给系统的功用：汽油机燃料供给系统的功用：根据发动机的要求，配制出一定数量和空燃比的混合气，供 入气缸，并将燃烧后的废气从气缸排出到大气中。 柴油机燃料供给系统的功用：柴油机燃料供给系统的功用：把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧， 最后将燃烧后的废气排出。 供给系统供给系统 六、点火系统 点火系统通常由蓄电池、发电机、点火线圈、分电器和火花塞等组成。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花 塞，火花塞头部伸入燃烧室内，能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火 系统。柴油机采用压燃方式，没有点火系统。 点火系统点火系统 七、启动系

15、统 启动系统一般由启动机、电磁开关、启动开 关等组成。 曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自 动地怠速运转的全过程，称为发动机的启动， 完成启动过程所需的装置，称为发动机的启 动系统。 启动系统启动系统 第五节 发动机的工作原理 将空气与汽油以一定比例混合成良好的混合气，在 进气行程中混合气被吸入气缸，经压缩点火燃烧而 产生热能，燃烧后的气体所产生的高温高压，作用 于活塞顶部，推动活塞做直线运动，同时通过连杆、 曲轴、飞轮机构而变为旋转的机械能，对外输出做 功。 一、四冲程汽油机的工作原理 四冲程汽油机四冲程汽油机 在四行程的工作过程中，曲轴转两周，而发动机完成了四行程的一个循环： 进气、压

16、缩、做功、排气。在活塞的四个行程中，仅一个行程是做功的，其他三个行程都不做功。 四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理 在进气行程开始时，活塞位于上止点，进气门开启，排气门关闭，曲轴转动活塞从上止点向下 止点移动，活塞上方容积增大，压力降低，可燃混合气在压差作用下进入气缸。 压缩行程开始，进、排气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，活塞上方容积缩小，压缩混合 气，使其压力和温度升高到易燃的程度。 做功行程时，进、排气门仍然关闭，当压缩接近终了时，火花塞发出电火花，点燃混合气做功。 排气行程开始，进气门仍关闭，排气门开启，使活塞由下止点向上止点移动，把燃烧后的废气 挤出气缸。 . .进气行程进气行程 2.2.压缩行程压缩行程 3.3.做功行程做功行程 4.4.排气行程排气行程 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压 缩。当活塞继续上行时，活塞下方打开了进气孔， 可燃混合气进入曲轴箱。当活塞接近上止点时，火 花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运 动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩。当 活塞接近下止点时