1、發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)課程USON上海代表處汽車要在道路上行駛必須先有動(dòng)力，而動(dòng)力的來源就是發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞是決定汽車行駛性能的最大因素。目前汽車使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能就是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)成熱能再轉(zhuǎn)成機(jī)械能，而機(jī)械能也就是一般所謂的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)在將燃料轉(zhuǎn)成動(dòng)力的過程中會(huì)經(jīng)過一定的工作程序，而且此程序是周而復(fù)始連續(xù)不斷的循環(huán)。常見的車用發(fā)動(dòng)機(jī)依種類、大小及用途等等的不同而有許多的分類方式。一、依工作循環(huán)方式：一、依工作循環(huán)方式：1、奧圖循環(huán)(Otto cycle)：使用在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。2、狄塞爾循環(huán)(Diesel cycle)：使用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。二、依使用燃料的種類：二、依使用燃料的種

2、類：1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車、航空器。2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車、船、發(fā)電機(jī)。3、重油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在船、發(fā)電機(jī)。4、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車。三、依冷卻方式分：三、依冷卻方式分：1、氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)2、水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)四、依工作循環(huán)沖程分：四、依工作循環(huán)沖程分：1、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。2、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。五、依活塞運(yùn)動(dòng)的不同分：五、依活塞運(yùn)動(dòng)的不同分：1、往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(reciprocating engine)2、回轉(zhuǎn)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(rotary engine)六、依點(diǎn)火方式分：六、依點(diǎn)火方式分：1、壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)2、火花塞點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)七

3、、依氣缸數(shù)量分：七、依氣缸數(shù)量分：1、單氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)2、多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)八、依氣缸排列方式分：八、依氣缸排列方式分：1、直列式發(fā)動(dòng)機(jī)2、V型發(fā)動(dòng)機(jī)3、W型發(fā)動(dòng)機(jī)4、水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)行汽車產(chǎn)品上所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要為采用奧圖循環(huán)、以汽油為燃料的往復(fù)式活塞四沖程多氣缸自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，依不同的排氣量與工程需求，有直列四缸、V型六氣缸等形式。各種型式的發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的零件，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的次系統(tǒng)零組件，都非常的相似。接下來我們將為大家一一的介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)零件和次系統(tǒng)的原理及功能。 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造缸徑、沖程、排氣量與壓縮比缸徑、沖程、排氣量與壓縮比 發(fā)動(dòng)機(jī)是由凸輪軸、氣門、氣缸蓋、氣缸體、

4、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼等主要組件，以及進(jìn)氣、排氣、點(diǎn)火、潤滑、冷卻等系統(tǒng)所組合而成。以下將分別介紹常見的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。 缸徑：缸徑：氣缸體上用來讓活塞做運(yùn)動(dòng)的圓筒空間的直徑。沖程：沖程：活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離。一般將活塞在最靠近氣門時(shí)的位置定為起點(diǎn)，此點(diǎn)稱為“上止點(diǎn)”；而將遠(yuǎn)離氣門時(shí)的位置稱為“下止點(diǎn)”。 排氣量：排氣量：將氣缸的面積乘以沖程，即可得到氣缸排氣量。將氣缸排氣量乘以氣缸數(shù)量，即可得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量。以豐田花冠1.8L車型的直列4氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例：缸徑：79.0mm，沖程：91.5mm，氣缸排氣量：448.5cc；發(fā)動(dòng)

5、機(jī)排氣量氣缸排氣量氣缸數(shù)量448.5cc41794cc。壓縮比：壓縮比：最大氣缸容積與最小氣缸容積的比率。最小氣缸容積即活塞在上止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積，也稱為燃燒室容積。最大氣缸容積即燃燒室容積加上氣缸排氣量，也就是活塞位于下止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積。豐田花冠1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為10：1，其計(jì)算方式如下：氣缸排氣量：448.5cc，燃燒室容積：49.83cc；壓縮比(49.84448.5)：49.849.998：110：1。 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造凸輪軸與氣門凸輪軸與氣門 氣門：氣門：控制空氣進(jìn)出氣缸的閥門。讓空氣或混合氣進(jìn)入的稱為“進(jìn)氣氣門”。讓燃燒后的廢氣排出的稱為“排氣氣門”。是

6、指發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)汽缸所擁有的氣門數(shù)，有兩氣門，三氣門，四氣門和五氣門幾種。達(dá)到或超過六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短，氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小，效率下降。因此，四氣門技術(shù)目前使用最為普遍。 氣門油封： 氣門油封裝在氣門導(dǎo)管上端，防止缸蓋上飛濺的機(jī)油由氣門和導(dǎo)管的間隙進(jìn)入氣門頭部形成燃燒積碳。 凸輪軸：凸輪軸：凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動(dòng)作。其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。凸輪軸的主體是一根與汽缸組長度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個(gè)凸輪，用于驅(qū)動(dòng)氣門。凸輪軸的一端是軸承支撐點(diǎn)，另一端與驅(qū)動(dòng)輪相連接。SOHC

7、單凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)單凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸裝置在氣缸蓋頂部，而且只有一支凸輪軸，一般簡稱為OHC (頂置凸輪軸，Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過搖臂驅(qū)動(dòng)氣門做開啟和關(guān)閉的動(dòng)作。 DOHC雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 此種發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門做開啟和關(guān)閉的動(dòng)作。僅有少數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)是設(shè)計(jì)成透過搖臂去驅(qū)動(dòng)氣門做開閉的動(dòng)作。有VVL裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)則會(huì)透過一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門做開閉的動(dòng)作。DOHC較SOHC的設(shè)計(jì)來得優(yōu)秀的主要原因有二：一是凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門的直接性，使氣門有較佳的開閉過程，而提升氣缸在進(jìn)氣和排氣時(shí)的效率；另一則是火花塞可以裝置在氣缸蓋中間

8、的區(qū)域，使混合氣在氣缸內(nèi)部可以獲得更好、更平均的燃燒。缸體：缸體：發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是汽車上最重要、最復(fù)雜地鑄件,發(fā)動(dòng)機(jī)缸體壁厚最薄處不到3mm,缸體上需要加工很多孔,缸體內(nèi)部支配有主油道、水道,結(jié)構(gòu)復(fù)雜.缸體毛坯一般通過鑄造得到,對(duì)鑄造地技術(shù)要求較高.由于鑄造特性,缸體毛坯在鑄造時(shí)容易出現(xiàn)氣孔、縮松和縮孔、裂紋等缺陷,缸體內(nèi)部地油道、水道容易因此發(fā)生泄漏,氣密性達(dá)不到要求.缸體地油道壁薄,油道內(nèi)機(jī)油壓力大,與缸體水道相比,在鑄造缸體毛坯時(shí)缸體地油道更容易發(fā)生泄漏,缸體對(duì)油道地氣密性要求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于缸體對(duì)水道地氣密性要求,因此缸體地油道防漏尤為重要；傳統(tǒng)缸體結(jié)構(gòu)地缸體毛坯在加工時(shí)會(huì)在缸體油道上加工一些用

9、于清砂等用途地開口,在裝配時(shí)需要用鋼球和堵塞把這些油道開口堵住，所以在加工完成后對(duì)油道堵蓋的密封也是有很高要求的。 通常發(fā)動(dòng)機(jī)裝配好后缸體主油道通過機(jī)油泵和油底殼相連在一起，所以裝配完成的發(fā)動(dòng)機(jī)油腔體積就比缸體主油道大了很多。缸蓋：缸蓋：氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸

10、蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。 發(fā)動(dòng)機(jī)長缸體總成結(jié)構(gòu)：發(fā)動(dòng)機(jī)長缸體總成結(jié)構(gòu)：1、氣缸墊2、氣缸蓋3、襯墊4、壓條5、氣缸蓋罩6、氣缸體7、機(jī)油盤襯墊8、機(jī)油盤(油底殼）潤滑系統(tǒng)：潤滑系統(tǒng)：1、空氣濾清器2、進(jìn)排氣歧管3、排氣管4、前消聲器5、中間消聲器6、主消聲器7、進(jìn)氣預(yù)熱罩出口8、進(jìn)氣預(yù)熱罩9、墊片10、排氣歧管11、進(jìn)氣歧管12、進(jìn)氣電預(yù)熱器冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)：1、護(hù)罩2、電動(dòng)風(fēng)扇 3、V帶4、散熱器5、從動(dòng)風(fēng)扇 6、水泵帶輪7、水泵組件8、氣缸體水道9、氣缸蓋水道10、熱敏開關(guān)11、進(jìn)氣歧管出水管12、膨脹箱管13.冷卻液膨

11、脹箱14、排氣管 15、冷卻液下橡膠軟管16、冷卻液上橡膠軟管17、電動(dòng)風(fēng)扇雙速熱敏開關(guān)18、膨脹箱蓋前后油封部位：前后油封部位：前油封位置后油封位置通常涉及到得泄露檢測(cè)部位：通常涉及到得泄露檢測(cè)部位：水路循環(huán)腔泄露檢測(cè)機(jī)油道泄漏檢測(cè)水油互漏檢測(cè)曲軸后油封泄漏檢測(cè)曲軸前油封泄漏檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)總成試漏的重點(diǎn)是冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)：一、水冷系的組成及水路循環(huán)1、冷卻水循環(huán)方式：強(qiáng)制循環(huán)式水冷系，用水泵將冷卻水提高壓力，使其在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系中循環(huán)流動(dòng)2、流通部位：缸體、缸蓋中鑄有互通水套，冷卻水流經(jīng)水套時(shí)，帶走缸蓋和缸體的熱量，降低其溫度3、冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置：節(jié)溫器、風(fēng)扇離合器及百葉窗等，用來調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度

12、二、潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠的潔凈潤滑油輸送到全部傳動(dòng)件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、油底殼、集濾器和一些潤滑油壓力表、溫度表和閥門等組成。 有些柴油機(jī)裝配線還有高、低壓油道的試漏要求，這里主要指燃油供給系統(tǒng)，燃油箱到油泵之間叫做低壓油道，燃油泵到噴射器之間的油路叫做高壓油路。通常發(fā)動(dòng)機(jī)泄露問題統(tǒng)稱為三漏：漏水、漏油、漏氣，其中漏水有向外漏水，向內(nèi)漏水和油水混合。內(nèi)漏和油水混合是最嚴(yán)重的泄露問題，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中嚴(yán)重的問

13、題。本例以通用五菱青島發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線總成試漏為例介紹試漏方案,該生產(chǎn)線2種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)B12和C14，所以采用2工位配置，1工位檢測(cè)B12型發(fā)動(dòng)機(jī)總成且分前后驅(qū)兩種，2工位檢測(cè)C14發(fā)動(dòng)機(jī)總成且分前后驅(qū)兩種。要求每種發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)享測(cè)試程序以方便質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)總成試漏的配置要求：水套（B12和C14）：40sccm1.0bar、潤滑油腔（B12和C14)：50sccm0.2bar水油道互漏（待討論）節(jié)拍要求24秒，所以采用Vector雙通道直壓試漏儀檢測(cè)，第一通道測(cè)試水道；第二通道測(cè)試油道。第一通道配置：2bar調(diào)壓閥、15psi量程直壓傳感器，B12水道充氣口一個(gè)、C14水道充氣口一個(gè)；第二通道配置：1bar調(diào)壓閥、5