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1、汽车构造上汽车构造上 陈家瑞陈家瑞 第第 3 版版 复习资料复习资料1、 对于往复活塞式内燃机，曲轴每转两圈，活塞往复运动四次，完成进气、压缩、作功、排气一个工作循 环的称为四冲程内燃机。如果曲轴每转一圈，活塞往复运动两次，完成一个工作循环的称为二冲程内燃 机。2、气缸总容积（Va）等于气缸工作容积(Vh)与燃烧室容积之和(Vc)，即 Va = Vh + Vc 。 压缩比（）等于气缸总容积和燃烧室容积之比，= Va/ Vc=( Vh + Vc)/ Vc=1+ Vh/ Vc 3、 示功图：气缸内气体压力随曲轴转角或气缸容积变化的曲线图。 （可用示功器在试验中直接测得的） 示功图的作用：由示功图可
2、以得到许多重要数据，如气缸内气体的瞬时压力和温度，最高爆发压力，着 火时刻，燃烧终点，燃烧规律等，它们是分析内燃机工作过程好坏的原始数据。 4、内燃机的总体构造，主要由以下几部分组成：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系、点火系、润 滑系、冷却系、起动装置。 5、发动机主要性能指标：动力性能指标、经济性能指标、运行性能指标。 6、柴油机调速特性：在调速器起作用时，柴油机的性能指标随转速或或负荷变化的关系。 有两级式调速器和全程式调速器两种。一般汽车上用二级式。工程机械、矿山机械等用柴油机一般装用全程 式。 （1）两级式调速器的调速特性：由于调速器的作用，使速度特性的两端得到调整。转速变化时
3、，扭矩曲线 急剧变化。中间部分按速度特性变化。（2）全程式调速器：由于调速器的作用，柴油机的转矩和燃油消耗率曲线得到了改造，它不仅能限制超速 和保持怠速稳定，而且能自动保持在选定的任何速度下稳定工作。 7、曲柄连杆机构受的力：主要有气压力 P，往复惯性力 Pj，旋转离心力 Pc和摩擦力 F。如图图 1。 注：注：只有在需要画分力时才需参照图图 2、图、图 3、图、图 4。 （1）气体压力 P 在每个工作循环的四个行程中始终存在。但进气行程和排气行程中气体压力较作功和压缩 行程中的气体压力要小得多,对部件影响不大,故我们只讨论作功和压缩行程中的气体压力。气压力 P 的集中力 PP分解为侧压力 N
4、P和 SP， SP分解为 RP和 TP，RP使曲轴主轴颈处受压，TP为周向产生 转矩的力。作功行程：侧压力 NP向左，活塞的左侧面压向气缸壁，左侧磨损严重。如图图 2 压缩行程：侧压力 NP向右，活塞的右侧面压向气缸壁，右侧磨损严重。TP对曲轴造成一个旋转阻力矩,企 图阻止曲轴旋转。在压缩行程中,气体压力阻碍活塞向上运动。如图图 3（2）往复惯性力 Pj ：往复运动的物体,当运动速度变化时,产生往复惯性力。质量越大，转速越高，Pj越大 当活塞从上止点向下止点运动时，其速度变化规律是：从零开始，逐渐增大，临近中间达到最大值，然后 又逐渐减小至零。因为当活塞向下运动时，前半行程是加速运动。惯性力向
5、上,后半行程是减速运动,惯性力向 下。相反，当活塞向上运动时，前半行程是加速运动。惯性力向下,后平行程是减速运动,惯性力向上。 （3）离心惯性力 PC：方向总是背离曲轴中心向外。 离心力在垂直方问的分力 PCy与往复惯性力 PJ方向总是 一致的,加剧了发动机的上、下振动，水平方向的分力使发动机产生水平方向的振动。如图图 4 （4）摩擦力 F：总与运动方向相反。它是造成配合表面磨损的根源。图 1 图 2 图 3 图 4 8、活塞连杆组 的组成 ，如右图。 9、活塞的变形原因：活塞的变形原因： （1）燃烧气体压力：活塞工作时，燃烧气体压力 p 均匀作用在活塞 顶上,活塞销给的支反力作用在活塞裙部的
6、销座处，由此产生的变形 是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大。 （2）侧压力：使圆的裙部压扁的趋势,同时迫使活塞裙部直径沿活塞 销座轴同一方向增大。 （3）热膨胀：活塞销座附近的金属堆积,受热后膨涨量大,致使裙部在 受热变形时，在沿活塞销座轴线方向的直径增量大于其它方向。 活塞变形规律：活塞变形规律： （1）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配合间隙变小。因活塞 温度高于气缸壁，且铝合金的膨胀系数大于铸铁； （2）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低，壁厚上厚下 薄； （3）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。因销座处 金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。 措施：措施：（1）
7、 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 因为温度上高下低，壁厚上厚下薄；活塞自上而下膨胀 量由大而小。 （2）活塞裙部制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，即侧压力方向。因销座处金属量多而受热膨胀量大， 以及侧压力作用的结果,裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方向。 （3）裙部开隔热膨胀槽，其中横槽叫隔热槽，竖槽叫膨胀槽。(柴油机一般不开)。为了减小活塞裙部的受 热量，通常在裙部开横向的隔热槽。为了补偿裙部受热后的变形量，裙部开有纵向的膨胀槽。 10、偏置销座：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移 1mm2mm。 作用：作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。 11、曲拐的布置原则：（1)使各缸
8、作功间隔角尽量相等。对直列多缸四冲程发动机，作功间隔角为 7200/缸数 n。 （2)连续作功的两缸相隔尽量远，减少主轴承连续载荷和避免相邻两缸进气门同时开启的抢气现象。 （3)V 型发动机左右两气缸尽量交替作功。 12、化油器式发动机燃油供给系统组成：燃油供给装 置、空气供给装置、可燃混合气形成装置、可燃混合 气供给和废气排出装置。 （1）汽油供给装置包括：油箱 12、汽油泵 6、油管9、汽油滤清器 7。 （2）空气供给装置包括：空气滤清器 1、进气消声器 （3）可燃混合气形成装置：化油器 2 （4）可燃混合气供给和废气排出装置：进气管 3、排气管 4、排气消声器 10。 13、凸轮轴的布置
9、形式可以分为下置、中置和上置三种。三者都可以用于气门顶置式配气机构。 (1) 凸轮轴下置：简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动） ，有利于发动机的布置。缺点是凸轮轴与 气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。 （2）凸轮轴中置式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。适用于发动机转速较高时，可以减少气门 传动机构的往复运动质量。 （3）凸轮轴上置式：凸轮轴直接通过摆臂或直接驱动气门。应用于高速发动机 14、凸轮轴的传动方式： （1）齿轮传动：凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用圆柱形定时齿轮传动。工作可靠，啮合平稳、噪声小。（2）链条传动：链条与链轮的传动适用于凸轮
10、轴上置的配气机构。可靠性、耐久性略差，噪声大，造价高。 （3）齿形带传动：适用于高速发动机的凸轮轴上置式配气机构。成本低，但工作性能好。 15、配气相位(或称配气正时)：以活塞在上、下止点为基准计算的进、排气门开闭时间，用曲轴转角表示。 内燃机的进气提前角 、进气滞后角 、进气持续角(180+)、排气提前角 、排气滞后角 、排气持 续角(180+)和进排气门重叠角(+)等。 16、化油器的五大工作系统：主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统、起动系统，作用于五种工况。 主供油系统除怠速怠速与极小负荷工况极小负荷工况，均起作用；怠速系统保证在怠速和很小负荷时供给很浓的混合气。 为 0.60.8
11、。加浓系统在大负荷和全负荷大负荷和全负荷时额外供油，保证在全负荷时混合气浓度达到 为 0.80.9，当发动机 在冷态起动工况起动工况时，在化油器内形成极浓的混合气 为 0.20.6。 17、怠速系统：保证在怠速和很小负荷时供给很浓 的混合气。 为 0.60.8。 右图。 1）结构：结构：油道 7，空气量孔 6，过渡喷孔 5，调整螺 钉 4、怠速喷口 3、开度调节螺钉 2，怠速量孔 8。 2）工作原理工作原理：发动机怠速时,怠速喷口处真空度为 pxp0- px ,在px的作用下，浮子室中的汽油经主量 孔和怠速量孔，流入怠速油道，与从怠速空气量孔 进入的空气混合成泡沫状的油液自怠速喷口喷出。 喷出
12、的泡沫状的汽油受到高速流过节气门边缘的空 气的冲击,再次雾化。因为有极少量空气从怠速空气 量孔渗入，所以怠速油道中的真空度pxxp0- pxx ，小于节气门后面的真空度px。决定通过怠速量孔的汽油流量的是怠速通道真空度pxx 。引入极少量的空气是必要的，因为节气门后面 的真空度太大，而怠速时所需油量却很少。在怠速喷口的上方不远处还设置一个怠速过渡孔、使发动机能够 由怠速工况圆滑地转入小负荷工况而不致发生混合气突然过稀，甚至供油中断以致发动机熄火。 18、汽油喷射系统按汽油喷射方式分为连续喷射系统和间歇喷射系统。间歇喷射系统按照喷油时序的不同又 可分为顺序喷射、分组喷射和同时喷射。 （1）同时喷
13、射：将各气缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。不考 虑发动机的工作顺序，发动机曲轴转两周（即每缸完成一个工作循环） ，每缸的喷油器喷两次油。 (2)分组喷射：将各气缸的喷油器分成几组，同一组喷油器同时喷油或断油。不考虑发动机的工作顺序，在 发动机的一个工作循环中，每一组喷油器喷一次油。 （3）顺序喷射：喷油器由电脑分别控制，按发动机各气缸的工作顺序喷油。按发动机的工作顺序喷油，发动 机曲轴转动两周，每缸喷油器各喷一次油。 19、M3.8.2 型电控顺序多点型电控顺序多点汽油喷射系统：电子控制多点燃油顺序喷射系统，闭环控制，其突出特点是喷油 量及点火时刻综合控制
14、。（1）结构组成：由电子控制单元（ECU） 、传感器、执行器等组成，传感器为燃油喷射系统和点火系统所共 用。其中，传感器：发动机转速传感器、空气流量传感器、相位传感器、进气温度传感器、爆震传感器等。执行器：电动汽油泵、喷油器、点火线圈与点火控制器、油压调节器、活性碳罐电磁阀等 （2）工作过程：系统中的节气门控制装置由怠速开关、怠速节气门电位计、节气门电位计及怠速电机等组成。 节气门电位计直接与节气门轴连接,向电控单元提供节气门位置信号。怠速节气门电位计向电控单元提供怠速 时的节气门位置。怠速开关在整个怠速期间处于闭合状态，电控单元根据此信号识别出怠速工况。如果此信 号中断，电控单元将根据节气门
15、电位计及怠速节气门电位计所提供的信号来判定发动机是否处于怠速状态。 怠速电机受控于电控单元，按照电控单元的指令，在怠速调节范围内通过齿轮传动来调节节气门的开度。 M3.8.2 电控系统同时控制汽油喷射及点火定时，以实现两者的最佳配合。 （3）可实现的控制实现的控制：点火定时的控制爆燃控制喷油量控制汽油蒸发的控制电动汽油泵的控制。 20、A 型喷油泵 (1)组成：泵油机构、供油量调节机构、驱动机构、喷油泵体 （2）柱塞偶件上有直槽、45斜槽（两槽相通） （3）泵油过程：分三个阶段进油过程、供油过程、回油过程 进油过程：柱塞下行，当柱塞把柱塞套上的进油孔打开后，柴油从喷油泵的低压油腔经油孔进入泵油
16、室。 供油过程：柱塞上行关闭进油孔后，泵油室内的油压迅速升高，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压 油管。 回油过程：柱塞继续上行，当柱塞上的斜槽与回油孔相通时，高压油经回油孔流回低压油腔，出油阀关闭， 供油结束。 （4）柱塞行程：柱塞由其下止点移动到上止点所经过的距离称作柱塞行程，也就是喷油泵凸轮的最大升程。 注：注：喷油泵并不是在整个柱塞行程柱塞行程内部供油。喷油泵供油一直供油的是柱塞有效行程。柱塞有效行程。 柱塞有效行程：柱塞顶面封闭柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔这段柱塞行程。 （5）调节供油量方法：转动柱塞可改变有效供油行程 hg，从而改变循环供油量g。 21、VE 型分配泵型分配泵（1）结构：由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头和电磁式断油阀等部分组成。 （2）工作原理：供油过程：当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时，柱塞弹
