汽车 汽 车 构 造西安交通大学能动学院汽车系（内燃机研究所）2024/8/191 汽车发动机工作原理和总体构造发动机工作原理和总体构造Ø基本概念基本概念Ø发动机总体构造发动机总体构造Ø四冲程发动机工作原理和总体构造四冲程发动机工作原理和总体构造 Ø发动机的分类发动机的分类2024/8/192 汽车发动机概述发动机是汽车最主要的总成之一，动力的来源被称为汽车的“心脏”外燃机外燃机如蒸汽机是将燃料在机器外部的锅炉里燃烧，将锅炉里的水加热产生的高温高压水蒸气输送到机器内部，使所含热能转化为机械能的一种热机2024/8/193 汽车基本术语基本术语上止点上止点 下止点下止点 活塞行程活塞行程(S) 曲柄半径曲柄半径(R) 气缸工作容积气缸工作容积(V h ) 发动机排量发动机排量(VL) 燃烧室容积燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积气缸总容积(Va ) 压缩比（压缩比（ε））工作循环工作循环VL= V h × Iε= Va / Vc Vh= πD2·S ×10-6/4 （L） D——气缸直径mm S——活塞行程mm 2024/8/194 汽车压缩比压缩比定义：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。
用ε表示 ε= Va/Vc压缩比过大的不良后果 现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.22024/8/195 汽车压缩比过大的不良后果压缩比过大的不良后果名称名称成因成因现象现象后果后果爆燃爆燃由于气体压力和温由于气体压力和温度过高，在燃烧室度过高，在燃烧室内离点燃中心较远内离点燃中心较远处的末端可燃混合处的末端可燃混合气自燃而造成的一气自燃而造成的一种不正常燃烧种不正常燃烧火焰以极高的速率向火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，外传播，形成压力波，以声速向前推进当以声速向前推进当压力波撞击燃烧室壁压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸时就发出尖锐的敲缸声还会引起发动机过热，功还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果严重等一系列不良后果严重爆燃时甚至造成气门烧毁、爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等表面表面点火点火由于燃烧室内炽热由于燃烧室内炽热表面与炽热处表面与炽热处(如排如排气门头，火花塞电气门头，火花塞电极，积炭处极，积炭处)点燃混点燃混合气产生的另一种合气产生的另一种不正常燃烧。
不正常燃烧 伴有强烈的较沉闷敲伴有强烈的较沉闷敲击声 产生的高压会使发动机机产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低件负荷增加，寿命降低返回2024/8/196 汽车发动机总体构造发动机总体构造Ø机体及曲柄连杆机构Ø配气机构Ø燃油供给系Ø点火系（汽油机）Ø冷却系Ø润滑系Ø起动系2024/8/197 汽车 发动机的总体构造发动机的总体构造两大机构两大机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构五大系统五大系统供给系供给系点火系点火系冷却系冷却系润滑系润滑系起动系起动系2024/8/198 汽车四冲程发动机的简单工作原理四冲程发动机的简单工作原理§1.4.1 四冲程汽油机的工作原理四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程、进气行程2、压缩行程、压缩行程 3、作功行程、作功行程 4、排气行程、排气行程 单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程2024/8/199 汽车进气行程进气行程示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况排气门关闭进气门开启活塞温度370~440 K， 压力75~90 kPa 大气压力线大气压力线PVra示功图示功图上止点下止点p2024/8/1910 汽车压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比： ε=Va/VcPVra示功图示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600~800K， 压力600~1500 kPa 2024/8/1911 汽车作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度2200~2800 K， 压力3~5MPa 作功终了：温度1500~1700 K， 压力300~500 kPa 做功行程做功行程2024/8/1912 汽车排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度900~1200 K 压力105~125 kPa残余废气排气行程排气行程2024/8/1913 汽车四冲程发动机工作状态四冲程发动机工作状态 状态 行程温度(K)压力进气行程370~44075~90 kPa压缩行程600~800600~1500 kPa作功行程2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)排气行程900~1200105~125 kPa2024/8/1914 汽车§1.4.2 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理喷油器喷油泵吸气行程吸气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程排气行程排气行程进气门排气门纯空气温度300~370K压力800~900 kPa 温度800~1000K压力3~5 MPa 瞬时：温度1800~2200K压力5~10 MPa 温度800~1000K压力105~400 kPa 终了：温800~1000K压力105~400 kPa 2024/8/1915 汽车柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态 行程行程温度温度(K)柴油机工作柴油机工作时各行程状态参数时各行程状态参数压力压力进气行程进气行程320~350800~900 kPa压缩行程压缩行程800~10003~5MPa作功行程作功行程2200~2800(瞬时最高瞬时最高) 1500~1700(作功终了作功终了)5~10MPa (瞬时最高瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了作功终了)排气行程排气行程800~1000105~125 kPa2024/8/1916 汽车二冲程发动机的工作原理二冲程发动机的工作原理•二冲程发动机二冲程发动机 •二冲程汽油发动机工作原理二冲程汽油发动机工作原理 •二冲程柴油发动机工作原理二冲程柴油发动机工作原理2024/8/1917 汽车二冲程汽油机工作原理二冲程汽油机工作原理压缩混合气进气点火燃烧排气扫气孔进气孔排气孔火花塞1、结构、结构2024/8/1918 汽车二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门2024/8/1919 汽车2024/8/1920 汽车1.理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。
2.由于作功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳 3.构造简单，质量较小 4.易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？2024/8/1921 汽车§1.4.3 发动机的分类发动机的分类车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机汽油发动机汽油发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机车用内燃机车用内燃机单列式发动机单列式发动机双列式发动机双列式发动机2024/8/1922 汽车连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮■ 配气机构 ■ 曲柄连杆机构2024/8/1923 汽车摇臂凸轮轴2024/8/1924 汽车桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图2024/8/1925 汽车桑塔纳发动机冷却系示意图桑塔纳发动机冷却系示意图2024/8/1926 汽车桑塔纳发动机润滑系示意图桑塔纳发动机润滑系示意图2024/8/1927 汽车曲柄连杆机构2024/8/1928 汽车概述概述一、功用一、功用 将燃料燃烧时产生的热能转变为将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
动而对外输出动力 2024/8/1929 汽车二、工作条件二、工作条件承受机械载荷：承受机械载荷： 1、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力、气体压力、往复惯性力、离心力、摩擦力 2、汽车行驶中产生的冲击力汽车行驶中产生的冲击力 以上各种力，使曲柄连杆机以上各种力，使曲柄连杆机构和机体的各零件承受了不同形构和机体的各零件承受了不同形式的载荷，为保证工作可靠，需式的载荷，为保证工作可靠，需要采取相应结构措施要采取相应结构措施三、组成 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组2024/8/1930 汽车§2.2 §2.2 机体组机体组机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳2024/8/1931 汽车一、气缸体一、气缸体1、气缸体、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体称为气缸体——曲轴箱气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦气缸体的工作特点：高温高压、高速运动摩擦气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面气缸体的结构特点：足够的强度和刚度，高精度内表面一汽奥迪一汽奥迪100汽车发动机气缸体汽车发动机气缸体气缸体曲轴箱2024/8/1932 汽车2、分类、分类（（1）按气缸体与油底壳）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为安装平面位置不同分为名称名称性能性能应用应用 一般式一般式（平分式）（平分式）机体高度小、重量机体高度小、重量轻、结构紧凑，便轻、结构紧凑，便于加工拆卸。
刚度于加工拆卸刚度和强度差和强度差492Q汽油汽油机，机，90系系列柴油机列柴油机龙门式龙门式强度和刚度较好强度和刚度较好工艺性差、结构笨工艺性差、结构笨重、加工困难重、加工困难捷达轿车、捷达轿车、富康轿车、富康轿车、桑塔纳轿桑塔纳轿车车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和结构紧凑、刚度和强度好难加工、强度好难加工、工艺性差、曲轴拆工艺性差、曲轴拆卸不方便卸不方便负荷较大负荷较大的柴油机的柴油机上上 油底壳安装平油底壳安装平面和曲轴旋转面和曲轴旋转中心在同一高中心在同一高度油底壳安装平油底壳安装平面低于曲轴的面低于曲轴的旋转中心旋转中心 气缸体上曲轴气缸体上曲轴的主轴承孔为的主轴承孔为整体式2024/8/1933 汽车（（2）根据冷却方式不同）根据冷却方式不同散热片散热片风冷气缸体和气缸盖风冷气缸体和气缸盖1、水冷、水冷 2、风冷、风冷2024/8/1934 汽车（（3）根据气缸的排列方式）根据气缸的排列方式结构简单、加工结构简单、加工容易，但发动机容易，但发动机长度和高度较大长度和高度较大缩短了机体的长度和高度，缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机增加了刚度，减轻了发动机的重量；形状复杂，加工困的重量；形状复杂，加工困难。
六缸以上发动机使用难六缸以上发动机使用2024/8/1935 汽车高度小，总体布置方便轿车中应用不多对置气缸式发动机对置气缸式发动机2024/8/1936 汽车（（4）整体式气缸体和镶嵌式气缸体）整体式气缸体和镶嵌式气缸体a、、整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上 b、、镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸类型类型构造构造性能及应用性能及应用整体式整体式气缸直接镗在气缸气缸直接镗在气缸体上体上强度和刚度好，能强度和刚度好，能承受大负荷成本承受大负荷镶嵌式镶嵌式用耐磨优质材料制用耐磨优质材料制成气缸套，再装到成气缸套，再装到一般材料制成的气一般材料制成的气缸体内降低了制造成本，降低了制造成本，便于修理和更换气便于修理和更换气缸套，延长了气缸缸套，延长了气缸体的使用寿命体的使用寿命2024/8/1937 汽车（（5）干缸套和湿缸套）干缸套和湿缸套名称名称特点特点示意图示意图干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接与冷却与冷却水接触壁厚水接触壁厚1~3mm湿缸套湿缸套外壁外壁直接直接与冷却水与冷却水接触壁厚接触壁厚5~9mm。
强度和刚强度和刚度都较好，度都较好，加工复杂，加工复杂，拆装不便，拆装不便，散热不良散热不良散热良好、冷散热良好、冷却均匀、加工却均匀、加工容易 强度和强度和刚度不如干缸刚度不如干缸套，易漏水套，易漏水2024/8/1938 汽车二、曲轴箱1、概念：、概念： 曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分 2、结构：、结构： 上轴箱上轴箱 :与气缸体铸成一体与气缸体铸成一体 下轴箱下轴箱 :贮存润滑油（油底壳）贮存润滑油（油底壳） 3、材料：、材料： 薄钢板冲压（下曲轴箱）薄钢板冲压（下曲轴箱）2024/8/1939 汽车三、气缸盖三、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室 材料：灰铸铁或合金铸铁，材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金铝合金工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大上置式凸轮轴导热性好、利于提高压缩比，适用与高速高强化汽油机2024/8/1940 汽车气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸盖罩气缸盖罩衬垫衬垫安装火花塞安装火花塞2024/8/1941 汽车四、燃烧室四、燃烧室名称名称 特点特点示意图示意图应用应用半球形半球形结构紧凑、火焰行结构紧凑、火焰行程段、燃烧速率高、程段、燃烧速率高、热损失小、热效率热损失小、热效率高高桑塔纳桑塔纳 夏利夏利 富康富康楔形楔形结构简单、紧凑、结构简单、紧凑、散热面积小、热损散热面积小、热损失少；火花塞置于失少；火花塞置于燃烧室最高处，火燃烧室最高处，火焰传播距离长焰传播距离长切诺基切诺基盆形盆形工艺性好、成本低、工艺性好、成本低、进排气效果不如半进排气效果不如半球形燃烧室球形燃烧室捷达捷达 奥迪奥迪2024/8/1942 汽车五、气缸垫五、气缸垫1、功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气、功用：安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。
和漏油 2、材料：有弹性、耐热性、耐压性、材料：有弹性、耐热性、耐压性 3、安装时注意方向、安装时注意方向2024/8/1943 汽车§2.3 活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖2024/8/1944 汽车（一）活塞（一）活塞1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转使曲轴旋转 2、工作环境：、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高温、散热条件差；顶部工作温度高达高达600~700K，，且分布不均匀；高速，线速度达且分布不均匀；高速，线速度达到到10m/s，，承受很大的惯性力活塞顶部承受最高承受很大的惯性力活塞顶部承受最高可达可达3~ 5MPa（（汽油机）的压力汽油机）的压力 3、材料：、材料： 铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁活塞应具备活塞应具备的特点的特点A 刚度和强度应足够大，传力可靠刚度和强度应足够大，传力可靠B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力2024/8/1945 汽车3、结构、结构（（1）活塞顶部）活塞顶部 功用：功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。
是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力2024/8/1946 汽车活塞顶分类活塞顶分类形状形状示意图示意图平顶平顶凸顶凸顶凹顶凹顶结构简单、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上多用在汽油机上凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门防止碰气门2024/8/1947 汽车（（2）活塞头部）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分气环槽气环槽油环槽油环槽工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些顶部远些1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁作用：作用：活塞活塞销孔2024/8/1948 汽车（（3）活塞裙部）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。
座孔 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防治破坏油膜侧压力，防治破坏油膜2024/8/1949 汽车裙部表面的保护裙部表面的保护1）镀锡）镀锡 油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用 2）涂石墨）涂石墨(柴油机）柴油机） 易脆断可加速磨合，自润滑易脆断可加速磨合，自润滑 3）表面粗糙化）表面粗糙化有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑2024/8/1950 汽车（（4）活塞形状）活塞形状----工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多，所以膨胀量较大所以在生产时属材料较多，所以膨胀量较大所以在生产时先将活塞制成先将活塞制成椭圆形椭圆形，短轴在销座轴方向短轴在销座轴方向上小下大的上小下大的圆锥形圆锥形形状销座方向销座方向裙部受侧压力的作用，裙部受侧压力的作用，导致活塞发生变形导致活塞发生变形工作时向里变形工作时向里变形桶形桶形不受压力的不受压力的部分，去掉部分，去掉后可以减轻后可以减轻质量。
质量2024/8/1951 汽车开槽活塞（汽油机）开槽活塞（汽油机）绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽圆槽圆槽2024/8/1952 汽车活塞裙部结构活塞裙部结构Ø上小下大的圆锥形上小下大的圆锥形Ø裙部椭圆形裙部椭圆形,长轴垂直与销座孔方向长轴垂直与销座孔方向;Ø桶形活塞桶形活塞Ø开槽活塞开槽活塞2024/8/1953 汽车（二）活塞环（二）活塞环是具有弹性的开口环，分为气环和油环是具有弹性的开口环，分为气环和油环 工作条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑高温、高压、高速、极难润滑 平均寿命：平均寿命：6万公里万公里 （（1）气环）气环 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走切口切口气环气环2024/8/1954 汽车气环结构气环结构开口间隙：开口间隙：背隙：背隙：侧隙：侧隙：气环的密封作用：气环的密封作用：第一密封面：活塞环直径大于气缸直径，装入后产生弹性贴紧在气缸第一密封面：活塞环直径大于气缸直径，装入后产生弹性贴紧在气缸壁上而形成；壁上而形成；加强密封：窜入环槽的少量气体作用在环的背面（背隙处），加强了加强密封：窜入环槽的少量气体作用在环的背面（背隙处），加强了第一密封面作用；第一密封面作用；第二密封面：窜入环槽的少量气体作用在环槽底面，形成第二密封面；第二密封面：窜入环槽的少量气体作用在环槽底面，形成第二密封面；2024/8/1955 汽车气环的泵油作用气环的泵油作用2024/8/1956 汽车气环断面形状：气环断面形状：形状形状特点特点示意图示意图矩形环矩形环结构简单、制造方便、易于生产、应用面广；但有结构简单、制造方便、易于生产、应用面广；但有泵油作用泵油作用扭曲环扭曲环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减小泵断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减小泵油作用，减轻磨损油作用，减轻磨损锥面环锥面环减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封；可形成油膜改善润滑，但导热有利于磨合和密封；可形成油膜改善润滑，但导热性差，不适用第一道环性差，不适用第一道环梯形环梯形环可将沉积在环中的结焦挤出，避免环折断，且密封可将沉积在环中的结焦挤出，避免环折断，且密封性较好；但加工困难，精度要求高性较好；但加工困难，精度要求高桶面环桶面环上下均可形成油膜，且对活塞的摆动适应性好，接上下均可形成油膜，且对活塞的摆动适应性好，接触面小，利于密封，但外圆为凸圆弧形，加工困难触面小，利于密封，但外圆为凸圆弧形，加工困难2024/8/1957 汽车（（2 2）油环）油环种类普通油环组合式油环示意图特点结构简单，易加工，成本低结构简单，易加工，成本低与汽缸壁接触压力高，适与汽缸壁接触压力高，适应性好，刮油效果强，但应性好，刮油效果强，但成本高成本高刮油片轴向衬环径向衬环刮油片回油孔回油孔2024/8/1958 汽车油环的刮油作用2024/8/1959 汽车（三）活塞销（三）活塞销作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。
气体压力传递给连杆构造：构造： 活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形2024/8/1960 汽车活塞销的连接方式连杆活塞销全浮式半浮式全浮连接的特点：活塞销能在连杆小头、销座孔中自由转动，三者间可相对运动，减少了磨损并使磨损均匀2024/8/1961 汽车活塞销的偏置活塞销的偏置使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一边过渡到另一边，减少敲缸的声音边过渡到另一边，减少敲缸的声音2024/8/1962 汽车（四）连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动连杆组件分解图2024/8/1963 汽车连杆的结构连杆的结构小头：内有青铜衬套小头：内有青铜衬套杆身：一般为杆身：一般为“工工”字形断面，字形断面，抗弯强度好，重量轻抗弯强度好，重量轻大头：与曲轴相连，做成大头：与曲轴相连，做成“分分开式开式”平切口与杆身轴线垂平切口与杆身轴线垂直，斜切口与杆身轴线成直，斜切口与杆身轴线成30-60度夹角切口的定位方式：切口的定位方式：平切口：螺栓定位平切口：螺栓定位斜切口：四种定位方式斜切口：四种定位方式2024/8/1964 汽车V型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉式叉式2024/8/1965 汽车连杆轴瓦 连杆螺栓定位凸键定位凸键油槽润滑油槽润滑减磨合金层减磨合金层2024/8/1966 汽车§2.4 曲轴飞轮组曲轴飞轮组一、曲轴飞轮组的组成一、曲轴飞轮组的组成起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器扭转减振器飞轮飞轮飞轮螺栓飞轮螺栓曲轴曲轴2024/8/1967 汽车二、曲轴二、曲轴1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。
还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助外输出还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置 2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩承受、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩承受交变载荷的冲击交变载荷的冲击2024/8/1968 汽车3、结构：、结构：前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成曲柄曲柄2024/8/1969 汽车曲轴的结构曲轴的结构曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成2024/8/1970 汽车曲轴的类型曲轴的类型•整体式：应用广泛整体式：应用广泛•组合式：一般用于隧道式气缸体，分段加工，整体加长组合式：一般用于隧道式气缸体，分段加工，整体加长2024/8/1971 汽车平衡重平衡重•平衡重的作用：平衡离心惯性力和力矩，使发动机运转平稳，平衡重的作用：平衡离心惯性力和力矩，使发动机运转平稳，减小轴承载荷减小轴承载荷•平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）•平衡重的类型：整体式、装配式平衡重的类型：整体式、装配式2024/8/1972 汽车曲轴的前端和后端曲轴的前端和后端Ø曲轴前端：曲轴前端：正时齿轮或正时齿形带轮、皮带轮、甩油盘正时齿轮或正时齿形带轮、皮带轮、甩油盘Ø曲轴后端：曲轴后端：安装飞轮用凸缘、回油螺纹等安装飞轮用凸缘、回油螺纹等2024/8/1973 汽车曲轴的轴向定位曲轴的轴向定位防止曲轴的轴向窜动，采用止推装置进行轴向防止曲轴的轴向窜动，采用止推装置进行轴向定位。
定位类型：类型：翻边轴瓦：轴瓦两侧各翻出一侧面立边，来挡翻边轴瓦：轴瓦两侧各翻出一侧面立边，来挡住曲轴的轴向移动但工艺复杂，成本高，很住曲轴的轴向移动但工艺复杂，成本高，很少采用止推片：半环状钢片，装在主轴承盖槽内止推片：半环状钢片，装在主轴承盖槽内止推钢环：用于曲轴第一道主轴颈（自由端）止推钢环：用于曲轴第一道主轴颈（自由端）2024/8/1974 汽车桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组2024/8/1975 汽车四、曲轴扭转减振器四、曲轴扭转减振器（一）扭转振（一）扭转振动动 自由扭转振动自由扭转振动 强迫扭转振动强迫扭转振动共振共振功率损失、曲轴扭功率损失、曲轴扭转变形甚至扭断、转变形甚至扭断、正时齿轮产生冲击正时齿轮产生冲击噪声、磨损严重等噪声、磨损严重等临界转速：发生共振时的转速临界转速：发生共振时的转速2024/8/1976 汽车（二）扭转减振器皮带盘皮带盘惯性盘惯性盘橡胶垫橡胶垫减振器圆盘减振器圆盘皮带轮毂皮带轮毂曲轴前端曲轴前端功用：吸收曲轴扭转振动功用：吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动的能量，消减扭转振动安装：扭转振动较大的曲安装：扭转振动较大的曲轴自由端轴自由端当曲轴发生扭转振当曲轴发生扭转振动时，力图保持等动时，力图保持等速转动的惯性盘便速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内与橡胶层发生了内摩擦，从而消耗了摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，扭转振动的能量，消减了扭振。
消减了扭振橡胶摩擦式扭转减振器橡胶摩擦式扭转减振器2024/8/1977 汽车四、飞轮四、飞轮（一）功用：（一）功用： 将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、越过上、 下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷，尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动力传给离合器同时将发动机的动力传给离合器2024/8/1978 汽车（二）构造（二）构造飞轮边缘部分做的厚些，飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量间较薄，为减小质量齿圈在发动机起动时齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转带动曲轴旋转一缸上止点记号一缸上止点记号作用是：调整作用是：调整点火正时点火正时2024/8/1979 汽车第第3章章 配气机构配气机构•概述概述 •配气机构的构造配气机构的构造•气门间隙气门间隙 •配气相位配气相位 •配气机构的组成和零件配气机构的组成和零件2024/8/1980 汽车§3.1概述概述一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气燃混合气(汽油机汽油机)或空气或空气(柴油机柴油机)得以及时进入气缸，得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
废气得以及时从气缸排出 二、充气效率： 在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比的新鲜空气或可燃混合气的质量之比 ηv=M/M0 M ——进气气过程中，程中，实际进进入气缸的新气的入气缸的新气的质量；量； Mo——在理想状态下，在理想状态下，充充满气缸工作容气缸工作容积的新气的新气质量量 2024/8/1981 汽车三、气门式配气机构•气门组•传动组•驱动组2024/8/1982 汽车§3.2 配气机构的构造一、气门的布置型式 1、气门顶置式 2、气门侧置式已很、气门侧置式已很少使用2024/8/1983 汽车2024/8/1984 汽车3、气门顶置式配气机构工作过程A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑B、曲轴与凸轮轴传动比为2:12024/8/1985 汽车二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置 有利因素：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。
不利因素不利因素凸轮轴与气门相凸轮轴与气门相距较远，动力传距较远，动力传递路线较长，环递路线较长，环节多，因此不适节多，因此不适用于高速发动机用于高速发动机 2024/8/1986 汽车2、凸轮轴中置式传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆 应 用：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凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱活塞活塞摇臂摇臂调整螺钉调整螺钉2024/8/1987 汽车3、凸轮轴上置式应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机凸轮轴凸轮轴活塞特点：特点： 凸轮轴与气门凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的挺柱，使往复运动的惯量减少惯量减少双凸轮轴上置式发动机2024/8/1988 汽车 按凸轮轴数目的多少，可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)两种，由于中高档轿车发动机一般是多气门及V型气缸排列，需采用双凸轮轴分别控制进排气门，因此双顶置凸轮轴被不少名牌发动机所采用。
2024/8/1989 汽车三、凸轮轴的传动方式传动方式传动方式传动路线传动路线特点特点应用应用齿轮传动齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿轮（铸铁凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）或胶木）工作可靠，啮合工作可靠，啮合平稳、噪声小平稳、噪声小凸轮轴下置、凸轮轴下置、中置式配气中置式配气机构机构链条传动链条传动曲轴曲轴→链条链条→凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮可靠性、耐久性可靠性、耐久性略差，噪声大，略差，噪声大，造价高造价高凸轮轴上置凸轮轴上置式配气机构式配气机构 齿形带传动齿形带传动曲轴曲轴→齿形皮带齿形皮带→凸轮凸轮轴正时齿轮轴正时齿轮成本低，但工作成本低，但工作性能好性能好凸轮轴上置凸轮轴上置式配气机构式配气机构2024/8/1990 汽车传动方式图例2024/8/1991 汽车齿带传动图例一汽一汽audi轿车的齿形带传动装置轿车的齿形带传动装置凸轮轴凸轮轴曲轴曲轴2024/8/1992 汽车四、各缸气门数及其排列方式每缸气门数每缸2气门每缸4气门每缸5气门结构特点一进一排，进气门直径大于排气门两进两排，排气门直径可减小一般为3进2排排列方式所有气门排成一列，进、排气门交替布置同名气门排成2列，同名气门排成1列同名气门排成一列驱动方式一根凸轮轴驱动前者：1根凸轮轴和T型杆驱动；后者：两根凸轮轴分别用2根凸轮轴驱动同名气门优缺点气道结构简单，利于缸盖冷却充气效率高，有利于改善排放充气效率更高，排放性能好，降低油耗代表车型货车发动机多数新款轿车宝来1.8T2024/8/1993 汽车相邻气门共用一个气道进排气门交替排列2024/8/1994 汽车每缸每缸4气门排列方式气门排列方式每缸每缸4气门驱动方式气门驱动方式2024/8/1995 汽车常用气门顶置配气机构的类型•气门顶置，下置凸轮轴（OHV）•气门顶置，上置凸轮轴（OHC）•气门顶置，双摇臂，上置凸轮轴（OHV/OHC）•气门顶置，上置双凸轮轴（OHV/DOHC）2024/8/1996 汽车五、配气相位1、用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间 ，称为配气相位。
10°~30 °40°~80 °40°~80 °10°~30 °上止点下止点2024/8/1997 汽车2、配气相位演示2024/8/1998 汽车3、气门叠开气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象 气门叠开角：气门同时开启的角度（+ ）排气过程排气过程进气过程进气过程2024/8/1999 汽车六、气门间隙1、概念： 气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙气门杆气门杆摇臂摇臂气门间隙气门间隙气门气门间隙间隙进气门进气门0.25~0.30mm排气门排气门0.30~0.35mm2024/8/19100 汽车气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙2024/8/19101 汽车七、配气机构的零件和组件1、气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成要求：要求：保证气缸的密封保证气缸的密封2024/8/19102 汽车气门组实物图2024/8/19103 汽车1）气门功用：功用：燃烧室的组成部分，是燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。
气流冲击 工作条件：工作条件： A、、进气门进气门600K~700K，，排气排气门门800K~1100K B、、头部承受气体压力、气门弹头部承受气体压力、气门弹簧力、传动惯性力等，簧力、传动惯性力等， C、、冷却和润滑条件差，冷却和润滑条件差， D、、被气缸中燃烧生成物中的物被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀质所腐蚀 性能：性能： 强度和刚度大、耐热、强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨耐腐蚀、耐磨进气门进气门570K~670K（（铬钢铬钢或铬镍钢）或铬镍钢） 排气门排气门1050K~1200K（（硅铬钢）硅铬钢）头部头部杆部杆部2024/8/19104 汽车气门头部的结构形式平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用进、排气门都可采用凸顶式（球凸顶式（球面顶）面顶）适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂惯性力大，加工较复杂 凹顶式（喇凹顶式（喇叭顶）叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。
用于进气门，而不宜用于排气门2024/8/19105 汽车气门与气门座实物图气门与气门座实物图进气门进气门排气门排气门2024/8/19106 汽车气门锥角气门锥角气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角锥角作用：锥角作用： A、、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性 B、、气门落座时有较好的对中、定位作用气门落座时有较好的对中、定位作用 C、、避免气流拐弯过大而降低流速避免气流拐弯过大而降低流速装配前应将装配前应将密封锥面研密封锥面研磨边缘应保持边缘应保持一定的厚度，一定的厚度，1~3mm2024/8/19107 汽车气门锥角的大小气门锥角的大小进气门：一般为进气门：一般为30°，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性均差排气门：一般为排气门：一般为45°因其热负荷较大因其热负荷较大2024/8/19108 汽车气门杆气门杆圆柱形，不断做圆柱形，不断做往复运动。
往复运动较高的加工精度，表面经较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐气门导管的配合精度和耐磨性磨性气门杆尾部：其气门杆尾部：其形状决定于弹簧形状决定于弹簧座固定方式座固定方式 凹槽凹槽易断裂处易断裂处2024/8/19109 汽车气门杆弹簧座的固定形式气门杆弹簧座的固定形式凹槽（环槽）：安装两半锥形锁片凹槽（环槽）：安装两半锥形锁片锁销孔：用锁销固定锁销孔：用锁销固定2024/8/19110 汽车充钠气门充钠气门由于发动机工作时由于发动机工作时,排气门经常处于高排气门经常处于高温条件下工作温条件下工作,钠约在钠约在970℃℃时为液态时为液态,具有良好的热传导能力通过液态纳的具有良好的热传导能力通过液态纳的来回运动来回运动,热量能很快从气门头部传到热量能很快从气门头部传到根部根部.可降低温度约可降低温度约l00℃℃这样有利于这样有利于降低混合气自燃的危险降低混合气自燃的危险,从而握高了气从而握高了气门的使用寿命门的使用寿命在维修发动时在维修发动时,进、排气门不能修整进、排气门不能修整,只只允许研磨捷达允许研磨捷达l.6L发动机排气门内部发动机排气门内部注有钠。
注有钠 充钠充钠2024/8/19111 汽车2）气门座）气门座气门座：气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面气缸盖的进、排气道与气门锥面相结相结 合的部位合的部位 作用：作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸合密封气缸 接受气门传来的热接受气门传来的热量 气门座气门座合金铸铁、合金铸铁、奥氏体钢奥氏体钢2024/8/19112 汽车气门座圈：气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环 镶嵌式气门座特点：镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换优点：提高气门座的使用寿命，便于更换 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故严重事故 汽油机：排气门采用镶嵌式气门座，汽油机：排气门采用镶嵌式气门座，进气门直进气门直接在缸盖镗接在缸盖镗柴油机：进排气门均采用镶嵌式气门座柴油机：进排气门均采用镶嵌式气门座 2024/8/19113 汽车3）气门导管）气门导管作用：作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用动兼起导热作用。
工作条件：工作条件： 工作温度较高，约工作温度较高，约500K润滑困难，润滑困难，易磨损 材料：材料： 用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料，能提高自润滑作用材料，能提高自润滑作用 加工方法：加工方法： 外表面加工精度较高外表面加工精度较高 ，内表面精绞，内表面精绞 装配：装配： 气门杆与气门导管间隙气门杆与气门导管间隙0.05～～0.12mm 气门导管气门导管气缸盖气缸盖过盈配合过盈配合卡环：防止卡环：防止气门导管在气门导管在使用中脱落使用中脱落倒角倒角伸入深度应适量伸入深度应适量锥度可减少气流锥度可减少气流阻力2024/8/19114 汽车4）气门弹簧）气门弹簧功用：保证气门的回位，使气门功用：保证气门的回位，使气门与气门座紧密贴合与气门座紧密贴合 材料：高锰碳钢、铬钒钢材料：高锰碳钢、铬钒钢气门弹簧的装配气门弹簧的装配气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片气门关闭气门关闭保证气门及时保证气门及时关闭、密封关闭、密封气门开启气门开启保证气门不脱保证气门不脱离凸轮离凸轮2024/8/19115 汽车气门弹簧气门弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱等螺距弹簧圆柱等螺距弹簧不等距弹簧不等距弹簧 随着有效圈数的随着有效圈数的减少，自然频率减少，自然频率提高。
提高气门弹簧要避免发生气门弹簧要避免发生共振（当工作频率和共振（当工作频率和自身频率相等或成某自身频率相等或成某一倍数时），主要措一倍数时），主要措施有：不等距弹簧、施有：不等距弹簧、双弹簧双弹簧提高弹簧自身刚度，提高弹簧自身刚度，改变其自振频率改变其自振频率2024/8/19116 汽车双弹簧布置双弹簧布置旋向相反的两个旋向相反的两个弹簧，防止断裂弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一的弹簧卡入另一弹簧，一根折断弹簧，一根折断后另一根可继续后另一根可继续工作工作应用车型：应用车型： 奥迪奥迪100，捷达，桑塔纳，捷达，桑塔纳, 广州标致广州标致5052024/8/19117 汽车5）气门旋转机构）气门旋转机构通过发动机运转振动力作用，使气门在气门座上自由的做不规则的旋通过发动机运转振动力作用，使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置，其作用是：减小气门头部受热变形，防止沉积物形成转的装置，其作用是：减小气门头部受热变形，防止沉积物形成锥形套筒锥形套筒锁片锁片锁锁 片片强制旋转机构强制旋转机构弹簧座弹簧座气门弹簧气门弹簧支承板支承板碟形弹簧碟形弹簧壳体壳体2024/8/19118 汽车2、气门驱动组、气门驱动组1、组成：、组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。
凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙当的气门间隙凸轮凸轮挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴2024/8/19119 汽车1）凸轮轴）凸轮轴作用：作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求位和气门开度的变化规律等要求 工作条件：工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷承受气门间歇性开启的冲击载荷 耐磨，抗冲击韧性，刚度耐磨，抗冲击韧性，刚度 材料：材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：结构：凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每2气缸一个轴颈；轴颈直径前气缸一个轴颈；轴颈直径前后依次减小；另有空心凸轮轴，如捷达后依次减小；另有空心凸轮轴，如捷达EA113凸轮凸轮凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈驱动分电器的螺旋齿轮驱动分电器的螺旋齿轮2024/8/19120 汽车凸轮凸轮工作条件：承受气门弹簧的张力，间工作条件：承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。
歇性的冲击载荷 凸轮性能：表面有良好的耐磨性，足凸轮性能：表面有良好的耐磨性，足够的刚度、韧性够的刚度、韧性 凸轮与挺柱线接凸轮与挺柱线接触，接触压力大，触，接触压力大，磨损快2024/8/19121 汽车凸轮的轮廓凸轮的轮廓凸轮轮廓应保证气门的运动规律符合配气相位凸轮轮廓应保证气门的运动规律符合配气相位的要求的要求气门开启点气门开启点消除气门消除气门间隙阶段间隙阶段气门升程最大时刻气门升程最大时刻气门关闭点气门关闭点出现气门出现气门间隙阶段间隙阶段缓冲结束点缓冲结束点2024/8/19122 汽车凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动A、、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机采用斜齿齿轮齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机采用斜齿齿轮2024/8/19123 汽车B、、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式或链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机顶置式凸轮轴发动机曲轴正时曲轴正时齿形带轮齿形带轮中间轴齿中间轴齿形带轮形带轮张紧轮张紧轮凸轮轴正时凸轮轴正时齿形带轮齿形带轮2024/8/19124 汽车2）挺柱）挺柱（（1）作用：）作用：将凸轮的推将凸轮的推力传给推杆力传给推杆或气门。
或气门 （（2）挺柱的）挺柱的分类：分类：菌式菌式气门侧置式气门侧置式筒式筒式气门顶置式，减轻气门顶置式，减轻质量质量滚轮式滚轮式减小摩擦所造成的减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力对挺柱的侧向力多用于大缸径柴油多用于大缸径柴油机2024/8/19125 汽车液力挺柱液力挺柱挺柱体挺柱体柱塞柱塞球形支座球形支座卡环卡环柱塞弹簧柱塞弹簧单向阀单向阀单向阀架单向阀架柱塞腔柱塞腔A挺柱体腔挺柱体腔B进油口进油口进油通道进油通道结构：结构： 性能：性能： 消除了配气机构的消除了配气机构的间隙，减小了各零间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪件的冲击载荷和噪声提高发动机高速声提高发动机高速时的性能时的性能2024/8/19126 汽车液力挺柱液力挺柱机油经机油经2、、3、、4、、7进入低进入低压油腔（柱塞压油腔（柱塞11上方），上方），并经并经5进入高压油腔凸轮进入高压油腔凸轮作用，挺柱作用，挺柱9及柱塞下移，及柱塞下移，高压油腔油压升高，使高压油腔油压升高，使5压压紧在柱塞座上，两油腔完紧在柱塞座上，两油腔完全分离；由于液体的不可全分离；由于液体的不可压缩，挺柱与油缸成为一压缩，挺柱与油缸成为一个刚体，气门被打开。
气个刚体，气门被打开气门关闭后，在弹簧力作用门关闭后，在弹簧力作用下，挺柱上移，高压腔压下，挺柱上移，高压腔压力下降，凸轮与挺柱之间力下降，凸轮与挺柱之间始终无间隙始终无间隙在气门受热时，可通过减在气门受热时，可通过减少补油量或泄露来自动改少补油量或泄露来自动改变挺柱的高度因此，无变挺柱的高度因此，无需气门间隙存在需气门间隙存在2024/8/19127 汽车桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图气门关闭时气门关闭时气门打开时气门打开时单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩2024/8/19128 汽车3）气门推杆）气门推杆作用：作用： 将挺柱传来的推力传给摇臂将挺柱传来的推力传给摇臂 工作情况：工作情况： 是气门机构中最容易弯曲的零件是气门机构中最容易弯曲的零件强度要求高，尽量短强度要求高，尽量短 材料：材料： 硬铝或钢硬铝或钢空心推杆空心推杆实心推杆实心推杆硬铝推杆硬铝推杆钢支承钢支承2024/8/19129 汽车4）摇臂）摇臂摇臂结构示意图摇臂结构示意图气门间隙气门间隙调节螺钉调节螺钉调节螺母调节螺母摇臂摇臂摇臂轴套摇臂轴套易磨损部位易磨损部位 堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。
功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门2024/8/19130 汽车摇臂结构示意图摇臂结构示意图摇臂比摇臂比=1.2-1.8润滑油道润滑油道油槽油槽润滑油道润滑油道装调整螺钉和紧固螺母处2024/8/19131 汽车摇臂组示意图摇臂组示意图摇臂轴摇臂轴螺栓螺栓摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂称套摇臂称套调整螺钉调整螺钉摇臂摇臂定位弹簧定位弹簧2024/8/19132 汽车桑塔纳发动机的桑塔纳发动机的配气机构配气机构2024/8/19133 汽车实物图测量气门间隙测量气门间隙拧松紧定螺母，调正调节螺钉拧松紧定螺母，调正调节螺钉2024/8/19134 汽车 VVT-i技术•“Variable Valve Timing intake” ， “智能可变配气正时”•VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，并能按照发动机的转速改变气门的开关时间，以配合不同的驾驶需要•比方在市区内开车时，VVT-i系统协助发动机提供充沛的扭矩，令起跑力强劲；在干线、高速公路行走时，则提供高功率输出。
•VVT-i发动机另一个作用就是降低尾气的排放 2024/8/19135 汽车第四章第四章 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系2024/8/19136 汽车汽油机供给系的功用和组成功用：储存、输送、清洁燃料，根据发动机工况，供给汽缸一定浓度的可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气组成：•汽油供给装置•空气供给装置•混合气形成装置•废气排出装置2024/8/19137 汽车汽油的性质物理特性：物理特性： 粘度小、流动性好、自润性差粘度小、流动性好、自润性差 使用性能指标：使用性能指标： 蒸发性：能被蒸发的性能蒸发性：能被蒸发的性能 热值：热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量燃料完全燃烧后所产生的热量 标号：标号越高，抗爆性越强标号：标号越高，抗爆性越强抗爆性：在燃烧中，避免产生爆燃的能力辛烷值越高，抗爆性：在燃烧中，避免产生爆燃的能力辛烷值越高，抗爆性越强）抗爆性越强）2024/8/19138 汽车供给路线图油箱油箱汽油滤清器汽油滤清器汽油泵汽油泵混合混合空气滤清器空气滤清器排气管排气管排气消声器排气消声器在在 气缸内燃绕气缸内燃绕2024/8/19139 汽车空气滤清器作用：过滤空气中的尘土和沙粒，减少气缸内的零件磨损，延长发动机使用寿命。
类型：纸质空气滤清器，类型：纸质空气滤清器，广泛采用广泛采用2024/8/19140 汽车汽油供给装置—汽油箱油箱盖：空气—蒸汽阀的作用保持油箱内压力正常稳定油箱内液面减低而产生真空时（98kPa），空气阀起作用；外界温度高，油箱内由于汽油蒸汽而压力过大时（ 120kPa ），蒸汽阀起作用汽车行驶时，油箱内油量减少，压力降低；温度升高时，汽油蒸发压力升高2024/8/19141 汽车 油蒸汽挥发控制（EVAP）•作用：防止燃油箱向大气排放燃油蒸气而污染环境•由ECU控制的活性炭罐蒸发污染控制装置•燃油受热或海拔高度增加，油箱中形成燃油蒸汽，经管道储存在活性炭罐中；ECU根据传感器信号控制电磁阀的开启，打开时，空气从入口处被吸入炭罐，冲洗炭罐并与燃油混合送至发动机燃烧2024/8/19142 汽车汽油供给装置—机械汽油泵结构：膜片、进出油阀、进出油口、摇臂、手摇臂、膜片弹簧作用原理：2024/8/19143 汽车汽油供给装置—电动汽油泵电动汽油泵的作用：将汽油从油箱中吸出，供给燃油系统足够的具有规定压力的汽油安装位置：电动汽油泵的安装位置主要有两种，即安装在供油管路中和安装在汽油箱内。
但后者应用非常广泛，电动汽油泵通常用固定在油箱上的油泵支架垂直地悬挂在油箱内组成：主要是由泵体、永磁式直流电动机和壳体三部分组成另外还装有安全阀和单向阀2024/8/19144 汽车汽油供给装置—滚柱式电动汽油泵由壳体、圆柱形滚柱和转子等组成五个滚柱在转子的槽内可径向滑动，转子与壳体存在一定的偏心 转子在直流电动机的驱动下旋转，在离心力的作用下，滚柱紧压在泵体的内圆表面上，形成五个相对独立的密封腔旋转时，每个密封腔的容积不断发生变化，在进油口时，容积增大，形成一定的真空，将经过过滤的汽油吸入泵内在出油口处，容积变小，压力升高，汽油穿过直流电动机推开单向阀输出安装在油箱外2024/8/19145 汽车汽油供给装置—涡轮式电动汽油泵由涡轮、壳体和泵盖等组成涡轮由电动机驱动，在离心力的作用下，涡轮紧贴壳体，将汽油经窄小缝隙由进油侧驱至出油侧从而加压，燃油通过电动机的内部起到冷却的作用电动机的作用2024/8/19146 汽车汽油供给装置—汽油滤清器作用：过滤汽油中的水分和杂质类型：纸质滤芯（应用广泛）、尼龙布滤芯、聚合粉末塑料、多孔陶瓷式2024/8/19147 汽车汽油直接喷射式2024/8/19148 汽车电控燃油喷射系统概述一、优点 1、可以提高发动机的充气效率，使各缸混合气分配比较均匀，精确控制各个缸混合气与工况的匹配。
2、排气污染降低 3、适合全车电子化控制的要求 4、发动机故障率大大降低5 、提高发动机的动力性和经济性2024/8/19149 汽车电喷汽油车汽油喷射的分类•按喷射位置分•缸内喷射；进气管喷射（单点喷射和多点喷射）•按喷射方式分•连续喷射；间歇喷射（同时喷射，分组喷射和顺序喷射）•按空气测量方式分•间接测量方式（节气门开度，进气管压力）；直接测量方式（空气流速）•控制原则：以ECU为控制中心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下都处于最佳空然比2024/8/19150 汽车发动机控制系统•电控喷油•失效保护•电控点火•怠速控制•排放控制•进气控制•增压控制•警告控制•自我诊断和报警2024/8/19151 汽车汽车万用表2024/8/19152 汽车汽车示波器2024/8/19153 汽车掌上型大众解码器 汽车解码器是利用配套连接线和车上电脑数据输出DLC(检测接头)相连，从而达到与各种电控系统控制单元ECU进行数据交流的专用仪器解码器通 常分为原厂解码器和非原厂解码器两种 2024/8/19154 汽车第五章 发动机的进排气系统2024/8/19155 汽车消音器2024/8/19156 汽车三元催化净化器•放在消音器前面，由壳和芯子组成•前后分别装有主副氧传感器，两个传感器电压之差可测量转换有害废气的能力，主氧传感器用作空然比控制的反馈信号，副氧传感器输入给ECU测试转化效果•正常工作时，副的氧传感器的信号波动要比主氧传感器低，因为催化转换过程消耗了氧2024/8/19157 汽车三效催化转化器（三效催化转化器（TWCTWC）） 1.1.三效催化转化器的结构三效催化转化器的结构2024/8/19158 汽车p催化剂铂与钯氧化催化剂铂与钯氧化COCO和和HCHC为无害的为无害的H H2 2O O和和COCO2 2p催化剂铑还原催化剂铑还原NONOX X为无害的氧和氮为无害的氧和氮2024/8/19159 汽车 2.2.催化转化器的空燃比特性催化转化器的空燃比特性2024/8/19160 汽车 3.3.催化转化器的起燃特性（催化转化器的起燃特性（Light-offLight-off）） 2024/8/19161 汽车氧化反应（氧化反应（ HC,CO oxidation HC,CO oxidation ）） 2CO2CO＋＋O O2 2→2CO→2CO2 2 2C 2Cc cH Hh h+(2+(2c c+0.5+0.5h h)O)O2 2→2→2c cCOCO2 2+ +h hH H2 2O O 水煤气反应（水煤气反应（Water gas shiftWater gas shift）） COCO＋＋H H2 2O→COO→CO2 2+H+H2 2 C Cc cH Hh h+ +c cH H2 2O→O→c cCO+ (CO+ (c c+0.5+0.5h h) H) H2 2 2H 2H2 2＋＋O O2 2→2H→2H2 2O O4.4.三元催化氧化－还原反应三元催化氧化－还原反应2024/8/19162 汽车还原反应（还原反应（NO reductionNO reduction）） 2NO+2CO→2CO2NO+2CO→2CO2 2+N+N2 2 2NO+2H 2NO+2H2 2→2H→2H2 2O+N O+N (2 (2c c+0.5+0.5h h)NO+C)NO+Cc cH Hh h→(→(c c+0.25+0.25h h)N)N2 2+0.5+0.5h hH H2 2O+O+c cCOCO2 2若发动机混合气过浓若发动机混合气过浓 NO+2.5HNO+2.5H2 2→NH→NH3 3+H+H2 2O O 2NO+5CO+3H 2NO+5CO+3H2 2O→2NHO→2NH3 3+5CO+5CO2 2 2024/8/19163 汽车 定义定义: : 单位催化剂体积的被催化气体体积流量。
单位催化剂体积的被催化气体体积流量 5.5.催化器的空速特性催化器的空速特性(speed volume)(speed volume)物理意义物理意义: :空速空速SVSV的大小表示反应气体在催化剂的大小表示反应气体在催化剂 的停留时间长短的停留时间长短t tr rSVSV越高越高, ,t tr r越短 催化剂体积与发动机排量之比为催化剂体积与发动机排量之比为0.50.5－－1.01.0 2024/8/19164 汽车Ø流动阻力流动阻力≤5kPa5kPaØ阻力与流速、孔道长度成正比阻力与流速、孔道长度成正比Ø阻力与孔道面积成反比阻力与孔道面积成反比 6 6．催化器的流动阻力特性．催化器的流动阻力特性2024/8/19165 汽车 7 7、耐久特性、耐久特性热失活热失活 、化学失活、化学失活 1-1-新鲜催化剂 新鲜催化剂 2-2-活性位损失 活性位损失 3-3-扩散不畅 扩散不畅 4-4-严重覆盖和堵塞严重覆盖和堵塞2024/8/19166 。