1、發動機制造工藝介紹1發動機主要零件的加工工藝2發動機的結構與裝配過程3發動機的現狀與發展一、 發動機主要零件的加工工藝1、凸輪軸加工傳統材料：優質碳素鋼、合金結構鋼、冷激鑄鐵、可鍛鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵及合金鑄鐵等。1） 凸輪軸的粗加工的傳統工藝方法是采用靠模車床及液壓仿形凸輪銑床，銑削的凸輪尺寸精度和形狀都優于車削，事直接進行精磨。對于加工余量大，較為先進的加工方法為采用CNC凸輪銑床（無靠模），銑削方法有外銑和輪廓回轉銑削兩種。提供外銑技術的公司主要有：HELLER公司，日本小松、日本片岡等。長期以來，凸輪軸磨床采用靠模，滾輪擺動仿形機構。現凸輪磨床完全靠CNC控制獲得精密的凸輪輪廓，同時工

2、件無級變速旋轉，廣泛采用CBN（立方氮化硼）砂輪加工凸輪軸，這不僅擺脫了靠模精度對凸輪精度的影響，而且砂輪的磨損不影響加工精度2、 連桿加工傳統材料：中碳鋼、中碳合金鋼、非調質鋼、粉末冶金等。1）毛坯連桿毛坯的各項在求中，最大的問題是重量和厚度方向的精度。為保證這兩項要求，除了鍛造設備處，模具的質量是至關重要的，只有采用CAD/CAM模具制造技術，才能保證模具的重復制造精度，從而保證連桿毛坯的厚度和重量公差。連桿傳統的熱處理方法是調質，現較為先進的連桿熱處理方法是鍛造余熱淬火。連桿最常用的、最有效的強化方法是噴丸處理。2)機械加工對配合精度要求待別高的部位，如連桿小頭襯套孔，需進行尺寸分組；應

3、遵循基準統一原則，盡量避免基準的更換，以減少定位誤差；a) 大小頭兩端面加工：連桿大小頭兩端面是整個機加工過程中的定位基準面，關且對大、小頭孔都有著位置精度要求。所以第一道工序都是加工大小頭兩端面。磨削加工：要求毛坯精度較高，磨削的生產率高、精度高。磨削方式有：立式圓臺磨床（雙軸或多軸）、立式雙端面磨床、臥式雙端面磨床。b) 結合面的加工：連桿大頭孔有直剖口，也有斜剖口；定位方式有螺栓定位、齒形定位、定位銷定位等。c) 大、小頭孔的加工國內傳統工藝：鉆、鏜（或鉆、拉；鉆、擴、鉸）切開連桿及蓋擴半精鏜精鏜珩磨國外工藝：鉆、精鏜小頭孔粗鏜大頭孔半圓并雙面倒角切開連桿及蓋半精鏜精鏜為了確保大、小頭孔

4、的中心距和兩孔的平行度，精加工大、小孔都采用同時加工的工藝。采用拉鏜工藝便于消除鏜孔時的退刀痕（精鏜），半精鏜采用推鏜，用一種機械、液壓裝置使拉鏜時精鏜刀片伸出。3、 缸體加工1）缸體材料：灰口鑄鐵、合金鑄鐵、蠕墨鑄鐵、鋁合金、鎂合金等。2）為了提高機床精度保持性，廣泛采用鑲鋼導軌（HRC59-62）、滑鞍貼塑技術，對強力切削及高精度設備則采用滾珠導軌、滾柱導軌或靜壓導軌。3）機加工刀具：大平面鋁件加工普遍采用金鋼石銑，鑄鐵件則普遍用用硬質合金可轉位密齒銑刀，鏜缸孔采用陶瓷及CBN材料等高效刀具。在孔的加工中大量運用了結構復雜的復合刀具。4）機加工a）、大平面加工加工方法：a、粗銑精銑工藝 （

5、柔性好） b、粗拉精銑工藝b）、主軸承孔的加工曲軸孔是多檔的間斷長孔，其尺寸精度、圓度、同軸度、表面粗糙度均有嚴格要求，為保證同軸度要求，精鏜一般選用單面鏜床，為克服主軸過長、剛性差的缺點，在鏜桿上加硬質合金鍵條，并在夾具上設有相應的導套。采用多刀頭、拉式鏜桿（剛性好），有利于提高加工質量。為了保證止推面與主軸承孔的垂直度，鏜桿一般裝有徑向走刀裝置，一次走刀中完成主軸承孔和止推面的加工。c）、缸孔的加工對于無缸套、封閉水套的缸孔的加工采用工藝：粗鏜半精鏜精鏜珩磨（多采用平臺珩磨）1、 缸蓋加工：1）材料：灰鑄鐵、合金鑄鐵、鋁合金等。2）頂置凸輪軸式發動機缸蓋上有凸輪軸孔，有的采用雙凸輪軸，而且

6、材料為鋁合金，加工難度大，精鏜缸蓋凸輪軸孔時，對夾緊力進行控制，使夾緊力與缸蓋裝配到缸體上的螺栓緊固力相同，以保證使用時的精度。氣缸蓋機加工的最大難點是氣門座錐面及導管孔的精加工。二、 發動機的結構與裝配過程1、發動機的主要結構發動機是一部由許多結構和系統組成的復雜機器，其結構型式多種多樣，但由于基本工作原理相同，所以其基本結構也就大同小異。汽油機通常由曲柄連桿、配氣兩大機構和燃料供給、潤滑、冷卻、點火、起動五大系統組成。柴油機通常由兩大機構和四大系統組成（無點火系）。1）曲柄連桿機構 ：由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。這是發動機產生動力，并將活塞的直線往復運動轉變為曲軸旋轉運

7、動而對外輸出動力。2）配氣機構 ：由進氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是將新鮮氣體及時充入氣缸，并將燃燒產生的廢氣及時排出氣缸。3）燃料供給系 :由于使用的燃料不同，可分為汽油機燃料供給系和柴油機燃料供給系。 汽油燃料供給系又分化油器式和燃油直接噴射式兩種，通常所用的化油器式燃料供給系由燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進排氣歧管和排氣消聲器等組成，其作用是向氣缸內供給已配好的可燃混合氣，并控制進入氣缸內可燃混合氣數量，以調節發動機輸出的功率和轉速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。柴油機燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、進排氣管和排氣消聲器等

8、組成，其作用是向氣缸內供給純空氣并在規定時刻向缸內噴入定量柴油，以調節發動機輸出功率和轉速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。4）冷卻系 :機動車一般采用水冷卻式。水冷式由水泵、散熱器、風扇、節溫器和水套（在機體內）等組成，其作用是利用冷卻水的循環將高溫零件的熱量通過散熱器散發到大氣中，從而維持發動機電動正常工作溫度。5)潤滑系 :潤滑系由機油泵、濾清器、油道、油底殼等組成。其作用是將潤滑油分送至各個相對運動零件的摩擦面，以減小摩擦力，減緩機件磨損，并清洗、冷卻摩擦表面。6)點火系 :汽油機點火系由電源（蓄電池和發電機）、點火線圈、分電器和火花塞等組成，其作用是按規定時刻及時點燃氣缸內被壓縮的可燃混

9、合氣。7)起動系 :起動系由起動機和起動繼電器等組成，用以使靜止的發動機起動并轉入自行運轉狀態2、裝配過程1）發動機裝配注意事項：（a）裝配前，所有零部件和總成均應經過檢驗或試驗，確保質量。（b）裝配前，所有零部件、總成、潤滑油路以及工具、工作臺等應徹底清洗，并用壓縮空氣吹干。（c）裝配前，檢查全部螺栓螺母，不符合要求的應更換；氣缸墊、襯墊、開口銷、鎖片、鎖緊鐵絲、墊圈等在大修時應全部更換。（d）不可互換的零部件，如各缸活塞連桿組、軸承蓋、氣門等，應按相應位置和方向裝配，不得裝錯。（e）各配合件的配合應符合技術要求，如氣缸活塞間隙、軸瓦軸頸間隙、曲軸軸向間隙、氣門間隙等。（f）有關部件間的正時

10、關系正確，工作協調，如配氣相位、供油提前角、點火時刻等。 （g）發動機上重要螺栓螺母，如缸蓋螺母、連桿螺栓、飛輪螺栓等，必須按規定扭矩依次擰緊，必要時，還應加以鎖定。（h）各相對運動的配合表面，裝配時應涂上清潔的潤滑油。（i）保證各密封部位的嚴密性，無漏油、漏水、漏氣現象。2)安裝流程a氣缸套的安裝（1）氣缸套試配（2）裝阻水圈（3）安裝氣缸套b曲軸與飛輪的安裝（1）安裝曲軸。（2）安裝飛輪c裝活塞連桿組件（1）安裝前的檢查。先不裝活塞環，將活塞連桿組裝入氣缸內，擰緊連桿螺栓，檢查以下項目： 活塞偏缸的檢查v 活塞上止點位置的檢查。（2）活塞環的安裝（3）活塞連桿組的安裝。d安裝氣門組零件e安

11、裝凸輪軸f氣缸蓋與搖臂總成的安裝g配氣相位正時的安裝h齒形膠帶的安裝i氣門室罩的安裝j檢查調整氣門間隙k發動機前端V形皮帶的安裝與調整l安裝機油泵及油底殼m安裝進、排氣歧管三、 發動機的現狀與發展目前，不同技術水平的發動機現在幾乎都在中國同時生產。但是隨著中國政府排放法規的越來越嚴格，未來技術落后的發動機將難以在國內立足。當然，這種發動機的升級換代工作還受燃油價格、油品質量特別是柴油質量的影響。汽車消費稅政策和燃油消耗量政策，也都會對發動機在中國的生產起到很大的作用。混合動力和代用燃料仍然會扮演重要的替代角色。汽油機直噴（GDI）技術，就是將汽油通過高壓（約100大氣壓）供油系統將汽油直接噴到

12、燃燒室內與空氣混合、燃燒。GDI有四大顯著的優點：能有效降低發動機的未燃碳氫化合物的排放，因為GDI技術避免了氣道噴射汽油機在冷起動時燃油在氣道壁面沉積的問題，而且極大地提高了燃油與空氣的混合程度，更為精確地控制了每個燃燒循環的空氣與燃油的比例，從而達到缸內完全燃燒的目的；使汽油在燃燒室內霧化、蒸發，降低了燃燒室內空氣的溫度，從而增加了燃燒室內空氣的質量；因汽油蒸發降低了充氣的溫度，使發動機設計師有可能提高發動機的壓縮比，提高發動機的熱效率；GDI使發動機能很容易實現分層燃燒。燃燒速率控制滑片是另一項節能環保技術.汽油機在怠速和小負荷時，燃燒室內殘余廢氣所占的比例很高，會導致點火困難、火焰傳播速度慢，這會負面影響發動機的排放及效率。而另一方面，在一般城市交通中，汽車發動機絕大部分時間是在中、小負荷及怠速狀況。優化汽油機在這些狀態下的排放和熱效率具有重大的意義。另一項最近兩年開始投入市場的汽油機