第一篇:发动机进排气系统论文1-3-1资料(推荐)
贵州航天职业技术学院
毕业论文
题 目:发动机进排气系统论文
系 别:汽车工程系 专 业:汽车检测与维修 班 级:中 德 1 班 学生姓名:宋 三 明 学 号:A143GZ0310104009 指导老师:郭 丽 丽
摘 要
进排气系统作为发动机的五大系统之一,它性能的好坏,直接影响着发动机的性能,而发动机作为汽车的心脏,当然不能有丝毫的懈怠,所以,进排气系统在此扮演着重要的角色。
关键字:五大系统之一,进气系统,排气系统,性能
目 录
前言-1 1 进气系统--------------------------2 1.1 进去系统的功用------------------2 1.2 进气系统的组成------------------2 1.2.1 空气滤清器------------------2 1.2.2 空气滤清器的组成和功用------2 1.2.3 空气滤清器应用领域和作用类型2 1.3 节气门--------------------------3 1.3.1 电动节气门的组成------------3 1.3.1 节气门作用------------------3 1.3.2 节气门驱动方式--------------3 1.3.3 节气门的故障特征------------3 1.3.4 节气门如何清洁和手工初始化方法-----------------------------3 1.4 进气歧管和垫的功用--------------4 1.4.1 进气歧管的作用--------------4 1.4.2 塑料进气歧管的优越性和其材料的要求-------------------------4 1.4.3 进气歧管垫的作用------------5 排气系统
2.1 排气歧管的组成------------------6 2.2 排气系统的三个主要功能----------6 2.2.1 排气歧管和垫----------------6 2.2.2 消音器----------------------6 2.2.3 三元催化器和氧催化器--------6
三 发动机进排气系统故障判断
3.1 空气的清洁----------------------7 3.2 空气的检查方法------------------7 3.2.1 中冷器的压降检查-----------7 3.2.2 中冷器的空气泄露检查-------7 3.3 空气的阻力---------------------7 结论9 参考文献---------------------------10
前 言
本文是根据我对汽车检测与维修专业方面的学习后,按照自己学习的实际情况,对所学知识的一个归纳和总结。
随着汽车技术的快速发展,汽车故障的检测与维修也得到了迅速的发展。而进排气系统作为发动机的五大系统之一,它性能的好坏,直接影响着发动机的性能,而发动机作为汽车的心脏,当然不能有丝毫的懈怠,所以,进排气系统在此扮演着重要的角色。而我也当在下面的文字中,叙述我对发动机进排气系统的认识 一 进气系统
1.1 进气系统功用
在发动机工作循环时不断将新鲜空气或可燃混合气送入燃烧室,又将燃烧后的废气排到大气中,保证内燃机连续运转
1.2进气系统组成 1.2.1空气滤清器
1.2.2空气滤清器的组成和功用
空气滤清器组成:主要由进气口,上壳体,滤芯,下壳体组成,其中滤芯是主要的过滤部分,承担着气体的过滤工作,而机壳是为滤芯提供必要保护的外部结构。空气滤清器的工作要求是能承担高效率的空气滤清工作,不为空气流动增加过多阻力,并能长时间连续工作。
空气滤清器功用:滤气空气中的尘埃和杂质,将清洁的空气或(空气与燃油的可燃混合气)送入燃烧室,以减少活塞与气缸套之间、活塞组之间和气门组之间的磨损 1.2.3空气滤清器的应用领域和作用类型
应用领域:气滤清器主要应用在气动机械、内燃机械等领域,作用是为这些机械设备提供清洁的空气,以防这些机械设备在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而增加磨蚀和损坏的几率。
作用类型:空气滤清器按照不同的作用形式可以分为二个类型,分别是惯性式空气滤清器、过滤式空气滤清器(1)、惯性式空气滤清器
惯性式空气滤清器是以离心力作用作为工作原理。惯性式空气滤清器在工作时会快速搅动空气,这样由于空气中所含的杂质的密度比空气密度大,因此在杂质随空气转动或转弯时,离心力的惯性作用就会使杂质自然的从空气中分离出来,达到滤清的目的。(2)、过滤式空气滤清器
过滤式空气滤清器是以过滤介质为主要过滤手段,当空气通过过滤式空气滤清器时,金属制的滤网或滤纸会阻挡空气中的杂质,并将它们粘在滤芯上,从而实现空气滤清的效果
1.3节气门
1.3.1电动节气门的构成
电动节气门的构成大致可分归为一下几个部分:节流阀、电磁驱动器、电位计、控制器(有的没有,直接由ecu管着),旁通阀。
1.3.2节气门的作用
节气门上接空气滤清器,下接发动机缸体,被称为是汽车
控制空气进入发动机的一道可控阀门,气体进入进气管后会和汽油混合成可燃混合气,从而燃烧做工。1.3.3节气门驱动方式
节气门有传统拉线式和电子节气门两种,传统发动机节气门操纵机构是通过拉索(软钢丝)或者拉杆,一端连接油门踏板,另一端连接节气门连动板而工作。电子节气门主要通过节气门位置传感器,来根据发动机所需能量,控制节气门的开启角度,从而调节进气量的大小。1.3.4节气门故障特征
电动节气门的故障特征分两类:硬故障和软故障。
(1)硬故障指机械损坏。包括节气门控制单元、节气门电位计、节气门位置传感器等。(2)软故障指脏污,失调。它包括空气中的灰尘,机油蒸发等。1.3.5节气门如何清洗和手工初始化方法
清洗:首先将固定的金属束环上一点油,以免在拆卸的时候发生滑牙的现象。拆下节气门软管金属束环,将软管拆掉后,左端就是节气门的位置,拆掉电瓶负极,关闭点火开关,把节气门翻板扳直,往节气门内喷少量“化油器清洗剂”然后用涤纶抹布或者高纺“无纺布”小心擦洗,节气门深处,手够不着的地方可以用夹子夹住抹布小心擦洗。清洗节气门时可以不拆解,但是一定要把进汽的密封部位清洗干净,怠速马达必须拆下来才能够清洗干净,喷油嘴拆借清洗和免拆各有利弊,一般情况下建议免拆洗,防止出现其他不必要的浪费,比如拆下来后需要更换密封圈或责其他一些垫片的安装,或者在拆装过程中出现漏油,气等现象耽误时间。
清洗完毕以后,再按照刚才拆卸的程序,装好后就要开始节气门的初始化,清洗节气门后,初始化是必须的,因为电脑调节气门开度的时候,是有记忆功能的,因为以前有油泥的堵塞,为了保证进气量,电脑会自动调节节气门的开度,让进气处于正常状态。手工初始化方法:
第一种是开钥匙第二挡,就是仪表指示全亮的那一挡了,然后等待20秒后,踩油门到底,保持10秒左右后,松油门,关闭点火开关,拔出钥匙,初始化就完成了。第二种是开钥匙第二挡,保持30秒,然后关闭点火开关,拔出钥匙。需要注意的是,两种方法做完后,都要等待一段时间,才可以试着打火,一般等待15—20秒即可,然后打火,看看加油是否正常,发动机故障灯是否熄灭,如果一次不成功,就做第二次,一直到成功为止,一般都可以一次成功的,最多二次。
但是根据车子的不同,还原的方法是不一样的,有的车就必须要通过电脑才能完成初始化,如果是那种情况还是建议车主将爱车送到有专业设备的店里去清洗。
1.4进气歧管和垫的功用 1.4.1进气歧管的功用
当空气进入节气门后,经过歧管缓冲统后,空气流道就在此分歧了,对应引擎汽缸的数量,将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说,由于进气歧管位于节气门之后,所以当引擎油门开度小时,汽缸内无法吸到足量的空气,就会造成歧管真空度高;而当引擎油门开度大时,进气歧管内的真空度就会变小。因此,喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计,供给ECU判定引擎负荷,而给予适量的喷油。1.4.2塑料进气歧管的优越性和其材质的要求
优越性:塑料进气歧管最主要的优点是成本较低,质量较轻。此外,由于PA的导热性比铝低,燃油喷嘴和进入的空气温度较低。不仅可以改善热启动性能,提高发动机的功率和扭矩,同时冷启动时可以一定程度避免管内热量散失,加快提高气体温度,而且塑料进气歧管内壁光滑,可减小空气流动阻力,从而改善发动机的性能。
成本方面,塑料进气歧管与铝进气歧管材料费基本持平,塑料进气歧管一次成型,合格率高;而铝进气歧管毛坯铸造成品率低,机加工费用也比较高,因此塑料进气歧管生产成本可比铝进气歧管降低20%-35%。材质要求:
(1)耐高温:塑料进气歧管与发动机缸盖直接连接,发动机缸盖温度可达130 ~150℃。因此,要求塑料进气歧管材料能承受180℃的高温。
(2)高强度:塑料歧管安装在发动机上,要承受汽车发动机振动负荷、节气门和传感器惯性力负荷、进气压力脉动负荷等,还要保证在发动机发生异常回火时不被高压脉动压力爆破。
(3)尺寸稳定性:进气歧管与发动机的连接尺寸公差要求很严格,歧管上各传感器、执行器等安装也要很准确。
(4)化学稳定性:塑料进气歧管在工作时直接接触汽油和防冻冷却液,汽油是很强的溶剂,冷却液中的乙二醇也会对塑料性能产生影响,因此,塑料进气歧管材料化学稳定性要求很高,需要经过严格测试。
(5)热老化稳定性;汽车发动机处于很苛刻的环境温度下工作,工作温度在30~ 130℃往复变化,塑料材质必须能保证歧管的长期可靠性。1.4.3进气歧管垫的功用:主要是密封和降低噪音。二 排气系统
2.1排气系统的组成:排气系统由排气歧管、三元催化化器和氧催化器、消声器等组成。
(图2.1)
2.2排气系统的三个主要功能
2.2.1排气歧管:是汇集各气缸工作后的废气并送到排气管和消声器,然后排入大气中。2.2.2三元催化器和氧催化器:三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。而氧化催化器只将排气中的CO和HC转化为CO2和H2O。必须向氧化催化器转化供给二次空气作为氧化剂,才能有效的工作。
2.2.3消声器:通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动,使排气能量耗散殆尽。
三 发动机进排气系统故障判断
3.1空气的清洁:
拉缸、增压器的损坏、冒烟增多等故障都与空气质量和清洁性有关。吸入气缸的尘土、脏物,会损坏发动机的气缸和活塞、阀杆和导杆、增压器的叶片,而增压器的叶片损坏会造成增压器不平衡,导致轴承损坏;进气管路密封不严或裂纹也会吸入脏空气。
3.2空气的检查方法
3.2.1中冷器的压降检查:
将水银压力计的一端安装到增加器压气机出口弯管处,另一端安装到进气歧管处。以规定最大功率运转发动机,计录压力计读数。若压力差大于156mmHg,检查中冷器和关联管路是否堵塞,若堵塞应清理或更换; 3.2.2中冷器空气泄漏检查:
将管塞或管盖装在中冷器出口,把压力计、供气管和空气压力调节器安装在冷却器进口,对冷却器施加207kPa空气压力,关闭压力调节器,若15秒内压力表下降超出49kPa,应先把肥皂水涂在管接头上检查其泄露,若无泄漏则是中冷器泄漏,重复三次试验,核实压力下降的准确度,以便确定修理或更换中冷器。3.3空气的阻力:
(1)、进气管路空气阻力大,会使空气流量减小,改变空燃比,使发动机功率降低,发动机排烟增多;
(2)、除目测检查管接头是否有裂纹和松动外,还可在空-空中冷器、连接头和歧管盖处密封表面上涂肥皂水来检查是否泄漏。(3)、增压器的故障(机油的消耗与泄漏):
发动机机油部分流经增压器起冷却作用,增压器转子总成每端都使用密封圈,来防止排出的废气或增压的空气进入涡轮增压器壳中。以下原因会导致机油泄漏:
① 油底壳压力太大使润滑从增压器回油困难,增加轴承座负载而导致;回油管受阻或损坏,引起增压器壳体压力增加而导致进气或排气阻力过高,使压气机与增压器壳体间形成真空而导致;可拆下排气管和跨通管,检查涡轮机壳和跨通管里有无机油,来检查是否从密封件泄漏。
(2)增压器废气执行器(旁通增压器)检查
① 目测检查杆销磨损情况、软管有无裂纹、执行器杆和控制杆是否弯曲等; ② 功能检查方法:把调节好压力的空气源和精确压力表与膜盒连接,加压180kPa,操纵杆移动大约5mm,这时不应卡住和泄漏空气,若执行控制杆不动作,则应更换增压器。
结 论
通过这次论文写作,让我对发动机进排气系统有了更深一步的认识。也让我明白了,无论任何事,只要你用心,就一定会有所收获的。
参考文献
[1]主编吕丕华,汽车认识实训,团结出版社,2012年8月
[2]主编吕丕华,汽车发动机机械故障系统诊断与维修,团结出版社,2012年8月 [3]主编苏慧青,汽车常见故障快修500例,中国电力出版社,2006年7月
第二篇:发动机出现“下排气”现象的原因
发动机工作时,气缸中的燃烧气体漏入曲轴箱,然后从其通风装置排出的现象俗称发动机“下排气”现象。
一台挖掘机的发动机出现了“下排气”现象,当发动机轻负荷运转时,“下排气”现象较轻;当发动机高速重负荷运转时,“下排气”现象十分严重。
根据经验,发动机出现“下排气”现象多为活塞粘缸或活塞环严重磨损所致。但这次拆检发动机后得知,活塞及活塞环都没有发生异常磨损。考虑到该发动机是进口产品,更换其4种配套件(缸套、活塞、活塞环和活塞销)的价格又较高,所以只将原来的机件清洗后重新装复,但试机时故障依旧。经了解,该发动机出现“下排气”故障后,发动机在连续重负荷运转时还伴有高温现象。针对发动机的高温现象,先后检查了发动机的风扇胶带、水泵、节温器、散热器、供油正时等相关部位,都没有发现异常现象。查阅有关资料发现,柴油机的高温还与柴油的供油量有关,即如果供油量过多,发动机的后燃时间延长,就会使发动机产生高温;但是,随着发动机使用时间的延长,高压油泵不断磨损,各缸的供油量只会减少而不会增加,因此该发动机的高温并非由此而引起。后来,在检修过程中偶然发现涡轮增压器叶轮的径向间隙较大,已经超出了使用极限。于是,更换了涡轮增压器;更换后试机时,发动机“下排气”及高温现象已全部消失。
分析认为,当涡轮增压器的叶轮径向间隙较大但还未窜油时,涡轮增压器虽然还在继续使用,但叶轮的转速已达不到原设计要求,致使发动机的气缸进气量减少,高压油泵的供油量“相对”增加,发动机后燃时间延长,并且发动机处于连续重负荷运转状态,无法及时散热,致使发动机产生高温。当涡轮增压器磨损严重时,发动机燃烧后的废气经过涡轮增压器时,一部分废气会经涡轮增压器浮动轴承的密封环窜入机油道,并随涡轮增压器的回油管进入曲轴箱,从而产生“下排气”现象。
第三篇:发动机拆装论文
一、实习目的与要求
实习目的:
⒈巩固和加强汽车发动机构造和原理课程的理论知识,为后续课程的学习奠定必要的基础。
⒉使学生把握汽车发动机总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注重事项;
⒊学习准确使佣拆装机器工具、量具的方法;
⒋了解安佺操作常识,认识零部件拆装后的准确放置、分类及清洗方法,造就良好赌工作和生产习惯。
⒌锻炼和造就学生的动手能力。
实习要求:
1.学会汽车发动机常佣拆装工具和仪器机器的准确使佣
2.学会汽车发动机的总体拆装、调整和各系统主要零部件的准确拆装 3.学会汽车发动机的主要零部件的检查测量
4.把握汽车发动机的基本构造与基本工作原理
5.理解汽车发动机各组成系统的结构与工作原理 实习常佣工具: 普通扳手、螺钉旋具、锤子、手钳。
二、实习内容
在老师的布置下,我泌藉个人一组进行发动机的拆装,我们小组拆的是一个四缸直列水冷式发动机,先按要求拆下化油器,由于时间原因,对化油器内部零件没有进行拆装,不过事先我们已经拆装过化油器,这里就没有特殊要求。然后卸温分电器等外部零部件,拆下电动机和发电机等组件。然后拆下进,排气支管,卸温气缸罩,然后把两侧的汽油泵亦及节温器,这样发动机外部组件基本拆卸完毕。
然后按如下要求拆卸机体组件
1)拆下气缸盖13固定螺钉,注意螺钉应丛两端向中间交叉旋松,并且分3次才卸温螺钉。
2)抬下气缸盖。
3)取下气缸垫,注重气缸垫的安装朝向。
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4)旋松油底壳20的放油螺钉,放出油底壳内机油。
5)翻转发动机,拆卸油底壳捞定螺钉(注意螺钉也应丛两端向中间旋松)。拆下油底壳和油底壳密封垫。
6)旋松机油粗滤清器固定螺钉,拆卸机油滤清器、机油泵链轮和机油泵。
2、拆卸发动机活塞连杆组
1)转动曲轴,使发动机1、4缸活塞处于下止点。
2)分别拆卸1、4缸的连杆的紧固螺母,去下连杆轴承盖,注重连杆配对记号,并按顺序放好。
3)佣橡胶锤或锤子木柄分别推出1、4缸的活塞连杆组件,佣手在气缸出口接住并取出活塞连杆组件,注重活塞安装方向。
4)将连杆轴承盖,连杆螺栓,螺母按原位置装回,不同缸的连杆不能互相调换。
5)佣样方法拆卸2、3缸的活塞连杆组。
3、拆卸发动机曲轴飞轮组
1)旋松飞轮紧固螺钉,拆卸飞轮,飞轮比较重,拆卸时注重安佺。
2)拆卸曲轴前端和贵端密封凸缘及油封。
3)按课本要求所示丛两端到中间旋松曲轴主轴承盖紧固螺钉,并注重主轴承盖的装配记号与朝向,不同缸的主轴承盖及轴瓦不能互相调换。
4)抬下曲轴,再将主轴承盖及垫片按原位装回,并将固定螺钉拧入少许。注意曲轴推力轴承的定位及闭口的安装方向。
3、发动机零部件清洗
1)清除发动机零部件的所有油泥和污垢,刮除气缸、气缸盖及活塞积炭。
2)在专佣油池中清洗发动机零部件,尤其是活塞连杆组件和曲轴飞轮组件。
4、在老师的带领下,我们来到多媒体教室,并观看了发动机的工作过程及各组件的功能,通过老师的讲解,我们更一步了解了发动机的工作原理。
5、发动机总体安装
1)按照发动机拆卸的相反顺序安装所有零部件。
2)安装注重事项如下:
1.安装活塞连杆组件和曲轴飞轮组件时,应该特殊注重互相配合运动表面的高度清洁,并于装配时在相互配合的运动表面上涂抹机油。
2.各配对的零部件不能相互调换,安装方向也应该准确。
3.各零部件应按规定力矩和方法拧紧,并且按两到三次拧紧。
4.活塞连杆组件装入气缸前,应使佣专用工具(活塞钳)将活塞环夹紧,再佣锤子木柄将活塞组件推入气缸。
5.安装正时齿轮带时,应注重使曲轴正时齿形带轮位置与机体记号对齐并与凸轮轴正时齿形带轮的位置配合准确。
6、拆装完后将所有工具及地面清理一遍,整个拆装实习才基本结束。
备注:
安装时应将1、4气缸调到上止点。
三、实习心得体会
使得我的理论知识得亦升华.这使我大体认识到了发动机内部的总体布局和各零件的样子它们的相对位置亦及它们之间的装配和运做情况.发动机的外表装有发电机它有齿轮与飞轮相啮合;起动机佣于开启发动机的运转;分电器和高压线圈佣于提高电压和分配各缸点火的先后顺序;火花塞佣来提供点火的装置;有进气总管和进气支管有的把其铸成一体有的则佣铆钉铆在一起在它们的上源孕空气滤清器来过滤进入发动机的空气在节气门的位置处还按孕检测空(deweizhichuhaianyunjiancekong)气量的传感器;在进气总管和进气支管的对侧按孕排气总管和排气支管佣来排出发动(yonglaipaichufadong)机燃烧过程中产生的废气;在现代(zai4xian4dai4)的发动机中一般还在此装有三元催化转换器来检测废气中有害气体的含量来反馈调节进气量和喷油量来保证排出的废气符合环境法规的要求;还应装有进油管和回油管;由于发动机喷入气缸的是可燃的混合气因而空气和汽油要在进气管内混合好喷油的方式有两种一为:单点喷射二为:多论文网点喷射单点喷射喷油器位于进气总管的位置处然后在分配吊遇进气的支鼓┶进入气缸;多点喷射的喷油器则位与各进气的支管处在进气支管混合后直接进入气缸;在发动的一侧还有进水管和出水管通过水的流动来犁高(转载自本网http://www.xiexiebang.com,请保留此标记。)速运转的发动机为发动机提供一个良好赌工作环境;一般在此处还有检测水温的传感器佣来反馈发动机的工作情况.发动机的外侧装置已基本介绍完了下面来谈谈发动机的内部各零件的装配关系和它们之间的运转情况.揭下顶干宰先看见的是摇臂和摇臂轴摇臂固定在摇臂轴上可亦做上下的摆动调节上边的螺母可亦改变摆动的幅度及调节了气门开启的程度的大小来调节进/排气量的大小.在现代的汽车发动机中大都采佣顶置式气门.气门按凸轮轴的位置可亦分为凸轮轴下置式凸轮轴中置式凸轮轴上置式;凸轮轴下置式气门和凸轮轴相距较远因而气门传动的零件较多结构较复杂发动机的高度也有所增加.凸轮轴中置式凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂省去了推杆.凸轮轴上置式凸轮轴的布置位置在气缸盖上凸轮轴上置式有两中结构:一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门这样及无挺柱又无推杆往复运动质量大大减小此结构适应于高速的发动机中.另一种结构为凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门此种配气机构的往复运动的质量更小特殊适应于高速的发动机中.在揭下气缸盖将气缸盖反置可亦清楚的看见气门和燃烧室其中气门有一大一小大的为进气小的则为排气.将拆剩下的发动机反置开始拆卸油底壳油底壳下端有个放油螺栓在拆发动机之前首先应先将起拧开使内部的机油佺部流出在车辆行驶一定的路程后也要定期的给发动机更换机油来保障发动机良好赌润滑.拆下油底壳可亦看见机油滤清器拆下机油滤清器和机油泵然后(ranhou)在拧下曲轴轴承盖上的螺栓就可亦取下轴承盖其轴承盖和内的轴瓦应做好标记与轴承要一一对应取下固定在曲轴上活塞的螺栓后就可亦抬下曲轴之后就可亦取下活塞了取下的活塞也要做好标忌怨其与各缸对应就此一台发动机就拆卸实(jiu4ci3yi1tai2fa1dong4ji1jiu4chai1xie4shi2)现了.
第四篇:论文:汽车发动机构造
汽车发动机构造论文
一.摘要
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
二.关键词
汽车、发动机、汽油机、机器
三.正文
(一)发动机基本构造
发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异
汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。
1.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2.配气机构
配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。
3.燃料供给系
由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系
汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油,以调节发动机输出功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
4.冷却系
机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作温度。
5.润滑系
润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨损,并清洗、冷却摩擦表面。
6.点火系
汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。
7.起动系
起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。
(二)发动机工作原理
发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈,活塞往复四个行程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈,即活塞往复两个行程完成一个工作循环的,称为两冲程发动机。
1.四冲程汽油机的工作原理:
(1)
进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,此时,进气门开启,排气门关闭。活塞移动过程中,气缸内容积逐渐增大,形成真空度,于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞到达下止点,进气门关闭时结束。
由于进气系统存在进气阻力,进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力,约为0.075MPa~0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热,气体温度升高到370K~440K。
(2)
压缩行程。进气行程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭,可燃混合气被压缩,至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中,气体压力和温度同时升高,并使混合气进一步均匀混合,压缩终了时,气缸内的压力约为0.6MPa~1.2MPa,温度约为600K~800K。
(3)
作功行程。在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气,并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高,从而推动活塞从上止点向下点运动,通过连杆使曲轴旋转作功,至活塞到达下止点时作功结束。
作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬间压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达2200K~2800K。
(4)
排气行程。在作功行程接近终了时,排气门打开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下,被排出气缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。因排气系统存在排气阻力,排气冲程终了时,气缸内压力略高于大气压力,约为0.105MPa~0.115MPa,温度约为900K~1200K。
2.四冲程柴油机的工作原理:
由于使用燃料的性质不同,四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。
(1)
进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。
(2)
压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩,由于柴油的压缩比大,约为15~22,压缩终了的温度和压力都比汽油机高,压力可达3MPa~5MPa,温度可达800K~1000K。
(3)作功行程。在压缩行程终了时,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中,被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度(约500K左右),柴油混合气便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行作功。
作功行程中,瞬时压力可达5MPa~10MPa,瞬时温度可达1800K~2200K。
(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。
由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知,两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力,其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程,都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环,必须有外力将曲轴转动,以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后,作功能量便通过曲轴储存在飞轮内,以维持以后的循环得以继续进行。
3.二冲程汽油机的工作原理:
二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程,但它是在活塞往复两个行程内完成的。
(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动,当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时,已进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞继续上移至上止点时,压缩结束。与此同时,活塞上行时,其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时,新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱,至此,第一行程结束。
(2)第二行程。活塞接近上止点时,火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后,曲轴箱内的混合气被预压缩;活塞继续下行至排气孔开启时,燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出;紧接着,换气孔开启,曲轴箱内经预压的混合气进入气缸,并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程,它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时,第二行程结束。
由上两个行程可知:第一行程时,活塞上方进行换气、压缩,活塞下方进行进气;第二行程时,活塞上方进行作功、换气,活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。
(三)发动机活塞
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外,活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室
由于活塞顶部直接与高温燃气接触,承受很高的热负荷;活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用,因此要求活塞应有足够的强度和刚度,质量尽可能小,导热性能要好,要有良好的耐热性、耐磨性,温度变化时,尺寸及形状的变化要小。
汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金,有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。
1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分,用来承受气体压力。根据不同的目的和要求,活塞顶部制成各种不同的形状:常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。
(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力,并传给连杆;与活塞环一起实现对气缸的密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3~4道环槽,上面2~3道用以安装气环,下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔,以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。
(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动,并承受侧压力。
(四)直列式气缸体
气缸体与上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体-曲轴箱,简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔,称为气缸;下部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。
为了使气缸散热,在气缸外部制有水套(水冷式发动机)或散热片(风冷式发动机)。
在上曲轴箱有前后壁和中间隔板,其上制有主轴承座孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑,在侧壁上钻有主油道,前后壁和中间隔板上钻有分油道。
发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式:单列式(直列式)发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度,有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ<180°者称为V型发动机。
(五)发动机相关术语
(1)上止点--活塞离曲轴旋转中心最远处,通常即活塞的最高位置。
(2)下止点--活塞离曲轴旋转中心最近处,通常即活塞的最低位置。
(3)活塞行程--上、下两止点间的距离。
(4)冲程--活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。
(5)曲轴半径--曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。
(6)气缸工作容积--活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。
(7)发动机工作容积--发动机所有气缸工作容积之和,也称发动机的排量。
(8)燃烧室容积--活塞在上止点时,活塞顶上面的空间叫燃烧室,它的容积称燃烧室容积。
(9)气缸总容积--活塞在下止点时,活塞顶上面整个空间的容积,它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
(10)压缩比--气缸总容积与燃烧室容积的比值。
四.参考文献
《汽车发动机构造》
《汽车发动机构造与维修》
第五篇:发动机电控系统教案1
汽车的发展历史及发动机的类型
一、汽车的发展历史
1.汽车的诞生:
1885年,德国工程师卡尔·本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车,1886年,德国 卡尔·本茨;戴姆勒
2.汽车车型的演变过程及发展阶段 ①马车型汽车
从19世纪末到20世纪初,世界上相继出现了一批汽车制造公司,除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外,还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型,因此被人们称为无马的“马车”。
②箱型汽车
美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车,这种车的车室部分很像一只大箱子,被称为“箱型汽车”。作为高速车,箱型汽车并不够理想,因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度,所以人们又开始研究一种新的车型——流线型。
③甲壳虫型汽车
1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车,首先采用了流线型的车身外形。1936年福特公司在“气流”的基础上,研制成功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练,颇具动感,俯视整个车身呈纺锤形,很有特色。流线型车身的大量生产从德国“大众”开始。1933年德国的波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处,使其成为同类车中之王,“甲壳虫”也成为该车的代名词。
④船型汽车
美国福特公司经过几年的努力,于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式,使前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱罩融于一体,大灯和散热器罩也形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个造型很像一只小船,所以人们把这类车称为“船型汽车”。从上世纪五十年代至今,船型已成为世界上数量最多的一种车型。
⑤鱼型汽车
船型汽车尾部过分向后伸出,形成阶梯状,在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼型汽车”。最初的鱼型车是美国1952年生产的别克牌小客车。1964年美国的克莱斯勒.顺风牌和1965年的福特.野马牌都采用了鱼型造型。自顺风牌以后,世界各国逐渐生产鱼型汽车。
⑥楔型汽车
为了从根本上解决鱼型汽车的升力问题,人们设想了种种方案,最后终于找到了“楔型”。就是将车身整体向前下方倾斜,车身后部像刀切一样平直,这种造型能有效地克服升力。1963年司蒂倍克.阿本提第一次设计了楔型小客车。“阿本提”诞生于船型车的盛行时代,与通常的外形形成尖锐的对立,因此,未能起到引导车身外形向前发展的作用,直到
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1966年才被奥兹莫比尔.托罗纳多所继承。楔型对于目前所考虑到的高速汽车,已接近理想造型。现在世界各大汽车生产国都已生产出带有楔型效果的小客车,这些汽车的外形清爽利落、简洁大方,极富现代气息。汽车发展到鱼型,关于空气阻力的问题已经基本解决,楔型继承了这一成果,并有效地克服了鱼型车的升力问题,使汽车的行驶稳定性有了显著的提高,当之无愧为目前最为理想的车身造型。
⑦概念车
由英文Conception Car意译而来。概念车不是Ep将投产的车型,它仅仅是向人们展示设计人员新颖、独特、超前的构思而已。概念车还处在创意、试验阶段,很可能永远不投产。因为不是大批量生产的商品车,每一辆概念车都可以更多地摆脱生产制造水平方面的束缚,尽情地甚至夸张地层示自己的独特魅力。
概念车是时代的最新汽车科技成果,代表着未来汽车的发展方向,因此它展示的作用和意义很大,能够给人以启发并促进相互借鉴学习。因为概念车有超前的构思,体现了独特的创意,并应用了最新科技成果,所以它的鉴赏价值极高。
3.汽车的发展过程: 4.现代汽车发展概况: 5.我国汽车发展概况:
6.世界各国知名品牌汽车:奔驰、宝马、保时捷、法拉利、凯迪拉克、丰田、通用、福特
二、发动机的类型 1.内燃机定义
汽车发动机的作用是将燃料与空气进行混合在其机体内燃烧,推动活塞往复运动再带动曲轴旋转、从而将化学能转变为机械能向汽车提供动力。由于燃料是在气缸中燃烧.因此又称内燃机。
2.类型:
(1)按照所用燃料分类
内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为(2)按照行程分类
内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(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内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(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内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
(3)按照冷却方式分类
内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷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。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。
(4)按照气缸数目分类
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汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。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。如双缸、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。
(5)按照气缸排列方式分类
按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,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型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
(6)按照进气系统是否采用增压方式分类
内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式
三、汽车的总体构造
1.发动机:汽车的动力源,热能转化为机械能 由两大机构、五大系统组成
2.底盘:汽车构成的基础,有四大系统组成
3.电器设备:电源组、发动机起动系、点火系、汽车照明、信号装置、音响系统、通讯系统等
4.车身:
作 业:
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