发动机原理构造培训资料

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1、1,发动机原理及构造培训资料,北京现代发动机 2008-08-25,2,前言,前言,本资料主要从车用发动机基本原理和构造着手，通过对发动机原理和构造的简单讲解，使大家对发动机相关知识有初步的了解。然后对公司内产品性能指标、新技术的使用及常用术语进行说明，使大家对公司的产品技术情况有清晰的认识。最后按照发动机2大结构、5大系统的区分对发动机各部分进行功能和结构的说明，同时将各系统拆解到部品状态进行讲解，并指出可能影响发动机机能的重要品质特性。为现场生产中更好地理解并控制重要品质项目提供帮助。由于时间紧迫及水平有限，资料中的内容可能有错漏之处，欢迎大家指正。同时欢迎大家以各自所在的领域为出发点，对

2、本资料提出改善建议。,3,目录,1、 发动机工作原理。4 2、 DHEC发动机主要技术参数。12 3、 发动机本体。24 4、 曲柄连杆机构。40 5、 配气机构。52 6、 供给系统。63 7、 电控系统。74 8、 冷却系统。84 9、 润滑系统。92 10、 起动系统。103 11、 其他发动机介绍。105,目录,4,1、发动机工作原理,1、 发动机工作原理 2、 BHMC发动机主要技术参数 3、 发动机本体 4、 曲柄连杆机构 5、 配气机构 6、 供给系统 7、 电控系统 8、 冷却系统 9、 润滑系统 10、 起动系统,返回,5,1、 发动机工作原理1.1 发动机基本原理 1.2

3、发动机分类 1.3 发动机常用术语,1、发动机工作原理,6,1.1、发动机基本原理,1、发动机工作原理,气缸内油气混合气燃烧产生压力，推动活塞往复运动，通过曲柄连杆机构转化为曲轴的旋转运动进行动力输出。, 重要概念：发动机工作循环,发动机工作原理动画,发动机工作循环动画,7,1.2、发动机分类,1、发动机工作原理,通常可按下列特征进行分类：点火方式、冲程数、缸数及排列、冷却、工作方式。,下面以常见的类型进行介绍：,点火方式,点燃式发动机,压燃式发动机,汽油自燃温度高，采用火花塞强制点火，汽油发动机为点燃式发动机。 柴油自然温度低，采用高压缩比压燃，柴油发动机为压燃式发动机。,8,冲程数,二冲程

4、发动机,四冲程发动机,曲轴旋转一周完成一个工作循环。 由于换气不彻底，经济性较差，但结构简单，因此在摩托车上广泛使用。,曲轴旋转二周完成一个工作循环。 四冲程发动机有独立的进气和排气冲程，换气彻底，在汽车上广泛使用，并已逐渐用于摩托车。,1.2、发动机分类,1、发动机工作原理,9,缸数及排列,1.2、发动机分类,L 4 2.4L,V 6 3.0L,直列LINE,4缸,排气量,V形排列,6缸,排气量,常听到的对发动机的叫法,1、发动机工作原理,直列发动机,V形发动机,水平对置发动机,10,工作方式,1.2、发动机分类,转子式发动机,活塞式发动机,1、发动机工作原理,转子发动机又称为米勒循环发动机

5、。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和 排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同 。 转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。 三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。 还存在气密性、润滑和磨损等一系列技术难题。,11,1.3、发动机常用术语,1、发动机工作原理,上止点下至点活塞行程燃烧室容积工作容积总容积压缩比=,12,1、 发动机工作原理 2、 BHMC发动机主要技术参数 3、 发动机本体 4、 曲柄连杆机构 5、 配气机构 6、 润滑系统

6、7、 供给系统 8、 排气系统 9、 点火系统 10、 电控系统 11、 冷却系统,2、DHEC发动机主要技术参数,返回,13,2、BHMC 发动机主要技术参数,14,2、BHMC 发动机主要技术参数,15,CVVT(连续可变正时系统） Continuously Variable Valve Timing工作过程：通过“流向控制阀OCV”（OIL-FLOW VAVLE)控制机油流向,以机油压力为动力，控制CVVT正反方向旋转，通过正时链轮，可连续改变进气凸轮轴的相位（排气凸轮轴相位不变）。从而解决功率、燃油消耗量及低排放的各种基本性能。,气门重叠,2.2、BHMC 发动机 CVVT 工作原理,

7、16,流向控制阀,油温传感器,机油滤清器,17,CVVT,18,19,壳体,正时链轮,旋转叶轮,衬套,1）正时皮带带动排气凸轮轴，排气凸轮轴通过链轮带动进气凸轮轴 2）由于排气凸轮轴是由正时皮带驱动，所以排气凸轮轴正时不变 3）通过旋转叶轮带动正时链轮正反向偏转，从而改变进气凸轮轴相位 4）通过OCV控制旋转叶轮的转向,连接排气凸轮轴,连接正时链轮,20,低速大负荷,高速大负荷,低速低负荷 怠速,提前,延迟,提前,延迟,中等负荷,21,OCV结构,安装架,22,CVVT,23,CVVT的好处有三点：1.在环保方面，优化了气门重叠角，降低了氮氧化物（尾气中被主要限制的污染物之一，另外两种是一氧化

8、碳和碳氢化合物）的排放量；2.节能方面，增大气门重叠角，提高进气效率，减少进气损失，降低了燃油消耗。减小气门重叠角，可使发动机怠速状态下燃烧更稳定，运转更平稳，降低了怠速，也就降低了燃油消耗；3.在改善发动机性能方面，通过CVVT的使用，提高了发动机气缸的容积效率和进气效率，从而提高了发动机低速状态时的输出扭矩。,FSI(Fuel Stratified Injection)发动机就是“缸内直喷发动机”，采用的是燃油分层燃烧技术。同样可以达到节省油耗的目的。传统的发动机是喷油嘴将汽油喷入进气支管，汽油和空气混合，然后进入汽缸燃烧。在进气支管中，汽油与空气已经均匀的混合在一起了，所以需要空气和燃料

9、的混合比例（空燃比）达到理论状态（14.7：1）才能获得最好的动力和经济性,24,3、发动机本体,1、 发动机工作原理 2、 DHEC发动机主要技术参数 3、 发动机本体 4、 曲柄连杆机构 5、 配气机构 6、 供给系统 7、 电控系统。 8、 冷却系统 9、 润滑系统 10、 起动系统,返回,25,3、 发动机本体 3.1、 发动机本体概述 3.2、 缸体概述 3.2.1、缸体分类 3.2.2、缸体重要品质特性控制项目 3.3、 缸盖概述 3.3.1、缸盖燃烧室的分类 3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目,3、发动机本体,26,3.1、发动机本体概述,3、发动机本体,发动机本体概述: 发动

10、机本体主要包含缸盖、缸体、曲轴等零部件 发动机本体既是发动机各机构、各系统的装配基体又同时是发动机 其它机构/系统的组成部分,缸体,缸盖,27,3.2、缸体概述,3、发动机本体缸体,缸体作用: 是发动机的骨架以及相关零部件的安装基体 发动机燃烧室/冷却水道/润滑油道的组成部分 承受发动机工作时可燃混合气产生的气体力以及发动机运动件的惯性力 承受周期性的热冲击,典型缸体结构图,28,3.2.1、缸体分类,3、发动机本体缸体,缸体按照曲轴孔对开的位置是否与缸体下表面(OP面)同一平面可常分为以下三种: 一般式: 曲轴孔对开位置与缸体下表面同一平面 (运用实例:RAA/C/PWA/C) 龙门式: 曲

11、轴孔对开位置高于缸体下表面 (运用实例:PEA) 隧道式：曲轴孔没有对开，适用于安装滚动轴承的组合式曲轴的缸体形式,各种缸体形式简图,一般式实例 PWA/C,一般式实例 RAA/C,29,3.2.2、缸体重要品质特性控制项目,3、发动机本体缸体,前面： 水泵安装面，密封不良时漏水发生 后面：变速箱安装面，造成变速箱安装不良,30,3.2.2、缸体重要品质特性控制项目,3、发动机本体缸体,顶面,顶面,底面,底面,31,3.2.2、缸体重要品质特性控制项目缸孔面/主轴孔/油封面,3、发动机本体缸体,经过珩磨加工的缸孔, 珩磨质量的好坏决定了发动机工作时缸孔与活塞的润滑程度，并最终影响发动机的寿命。

12、 对于缸孔珩磨后孔径分组打刻的准确性决定最终活塞的选择，影响发动机的KCS(敲缸)特性,主轴孔与曲轴后油封面是缸体与B-CAP/下缸体通过螺栓以一定的轴力拧紧后加工形成的，为了保证再装配后的主轴孔径与油封孔的再现性，确保一定的轴力拧紧是关键点。加工后的缸体与B-CAP/下缸体必须是一一对应的。 加工后孔径的分组打刻的准确性确保选择合适厚度的轴瓦并最终确保得到合适的油膜厚度,32,3.3、缸盖概述,3、发动机本体缸盖,缸盖作用: 配气机构的安装本体 密封缸孔上部，并与活塞顶部和缸孔形成燃烧室 承受发动机工作时可燃混合气产生的气体力 承受周期性的热冲击,典型缸盖结构图,33,3.3.1、缸盖燃烧室

13、分类,3、发动机本体缸盖,发动机燃烧室按照缸盖部分燃烧室的形状可常分为以下三种: 楔形燃烧室: 结构简单、紧凑，在压缩终了时能形成挤气涡流，但对于HC排放不利 盆型燃烧室: 结构简单，但不紧凑 半球形燃烧室：结构更加紧凑，散热面积小，有利于燃料完全燃烧，排放控制好,各种典型燃烧室简图,34,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目IN面,3、发动机本体缸盖,进气歧管安装面，损伤将导致可燃混合气泄漏,CVVT滤网安装面，损伤将导致机油泄漏,35,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目EX面,3、发动机本体缸盖,RAA,REJ,RMP,36,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目底面,3、发动机本体缸盖,

14、 必须清除缸盖水道中夹藏的铝屑以杜绝缸盖装配时掉落而损伤GA面,37,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目HC面,3、发动机本体缸盖,38,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目HC面,3、发动机本体缸盖,RAA缸盖总成,39,3.3.2、缸盖重要品质特性控制项目TC面/MISS面,3、发动机本体缸盖,RAA,REJ/RMP,40,4、曲柄连杆机构,1、 发动机工作原理 2、 DHEC发动机主要技术参数 3、 发动机本体 4、 曲柄连杆机构 5、 配气机构 6、 供给系统 7、 电控系统。 8、 冷却系统 9、 润滑系统 10、 起动系统,返回,41,4、 曲柄连杆机构 4.1、 曲柄连杆机构概

15、述 4.2、 活塞连杆组概述 4.2.1、活塞连杆组重要品质特性控制项目 4.3、 曲轴飞轮组概述 4.3.1、曲轴飞轮组重要品质特性控制项目 4.4、 轴瓦的选配 4.5、 曲轴扭振减震器概述,4、曲柄连杆机构,42,4.1、曲柄连杆机构概述,4、曲柄连杆机构,曲柄连杆机构概述: 曲柄连杆结构主要包含活塞连杆组和曲轴飞轮组两大部分 曲柄连杆机构的主要作用是把活塞的直线往复运动转变为旋转运动并输出动力,43,4.2、活塞连杆组概述,4、曲柄连杆机构-活塞连杆组,活塞连杆组概述: 活塞连杆组主要包含活塞、活塞环、活塞销、连杆总成和连杆轴瓦等 活塞连杆组的主要作用是承受气缸中的气体爆发压力，并将此力传递给曲轴,活塞连杆组典型构成,44,4.2.1、活塞连杆组重要品质特性控制项目活塞的选择,4、曲柄连杆机构-活塞连杆组,45,4.2.1、活塞连杆组重要品质特性控制项目活塞环的装配,4、曲柄连杆机构-活塞连杆组,46,4.2.1、活塞连杆组重要品质特性控制项目活塞销的装配,4、曲柄连杆机构-活塞连杆组,