1、精品文檔12、發動機基本知識（ 1）發動機的分類和基本構造：分類內燃機的分類方法很多，按照不同的分類方法可以把內燃機分成不同的類型，下面讓我們來看看內燃機是怎樣分類的。(1) 按照所用燃料分類內燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機( 圖 1-1) 。使用汽油為燃料的內燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經濟性圖 1-1能和排放性能都比汽油機好。(2) 按照行程分類內燃機按照完成一個工作循環所需的行程數可分為四行程內燃機和二行程內燃機 ( 圖 1-2 ) 。把曲軸轉

2、兩圈(720 ° ) ，活塞在氣缸內上下往復運動四個行程，完成一個工作循環的內燃機稱為四行程內燃機；而把曲軸轉一圈 (360 ° ) ，活塞在氣缸內上下往復運動兩個行程，完成一個工作循環的內燃機稱為二行程內燃機。汽車發動機廣泛使用四行程內圖 1-2燃機。.(3) 按照冷卻方式分類內燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發動機和風冷發動機( 圖1-3) 。水冷發動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環的冷卻液作為冷卻介質進行冷卻的；而風冷發動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質進行冷卻的。水冷發動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應用于現代車用

3、發動機。(4) 按照氣缸數目分類內燃機按照氣缸數目不同可以分為單缸發動機和多缸發動機( 圖1-4) 。僅有一個氣缸的發動機稱為單缸發動機；有兩個以上氣缸的發動機稱為多缸發動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發動機。現代車用發動機多采用四缸、六缸、八缸發動機。(5) 按照氣缸排列方式分類內燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式( 圖 1-5) 。單列式發動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180° ( 一般為 90° ) 稱為 V 型發動

4、機，若兩列之間的夾角 =180°稱為對置式發動機。精品文檔圖 1-3圖 1-4圖 1-5.精品文檔(6) 按照進氣系統是否采用增壓方式分類內燃機按照進氣系統是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發動機和強制進氣 ( 增壓式 ) 發動機 ( 圖 1-6) 。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。圖 1-6基本構造發動機是一種由許多機構和系統組成的復雜機器。無論是汽油機， 還是柴油機； 無論是四行程發動機，還是二行程發動機；無論是單缸發動機，還是多缸發動機。要完成能量轉換，實現工作循環，保證長時間連續正常工作，都必須具備以下一些機構和系統。(1) 曲柄連桿機構

5、( 圖 1-7)曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動， 通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。圖 1-7(2) 配氣機構（圖 1-8 ）配氣機構的功用是根據發動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內排出，實現換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一.般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。(3) 燃料供給系統（圖 1-9

6、 ）汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求，配制出一定數量和濃度的混合氣， 供入氣缸， 并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。(4) 潤滑系統（圖 1-10 ）潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。(5) 冷卻系統（圖 1-11 ）冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。水冷發動機的冷卻系通常

7、由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節溫器等組成。精品文檔圖 1-8圖 1-9圖 1-10圖 1-11.精品文檔(6) 點火系統（圖 1-12 ）在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。圖 1-12(7) 起動系統（圖 1-13 ）要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲

8、軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發圖 1-13動機的起動系。汽油機由以上兩大機構和五大系統組成，即由曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成； 柴油機由以上兩大機構和四大系統組成， 即由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。發動機常用術語常用術語及釋義：上止點： 活塞在氣缸里做往復直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最遠的極限位置，稱為上止點。.精品文檔下止點： 活塞在氣缸里做往復直線運動時，當活塞向下運動到最

9、低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最近的極限位置，稱為下止點。活塞行程： 活塞從一個止點運動到另一止點的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用 s 表示，對應一個活塞行程，曲軸旋180°。曲柄半徑： 曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用 R 表示。通常活塞行程為曲柄半徑的2 倍，即 s=2R。氣缸工作容積：活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積，稱為氣缸工作容積。燃燒室容積：活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為燃燒室容積。氣缸總容積： 活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和。發動機

10、排量：多缸發動機各氣缸工作容積的總和，稱為發動機排量。壓縮比： 壓縮比是發動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。通常汽油機的壓縮比為6 10，柴油機的壓縮比較高，一般為16 22。工作循環：每一個工作循環包括進氣、壓縮、做功和排氣過程，即完成進氣、壓縮、做功和排氣 4 個過程叫一個工作循環。發動機的編號規則為了便于內燃機的生產管理和使用，國家標準 (GB725 82) 內燃機產品名稱和型號編制規則中對內燃機的名稱和型號作了統一規定。內燃機的名稱和型號內燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機

11、、柴油機、煤氣機等。內燃機型號由阿拉伯數字和漢語拼音字母組成。內燃機型號由以下四部分組成：首部：為產品系列符號和換代標志符號，由制造廠根據需要自選相應字母表示， 但需主管部門核準。中部：由缸數符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區分符號。同一系列產品因改進等原因需要區分時，由制造廠選用適當符號表.精品文檔示。內燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規定如下：型號編制舉例（）汽油機1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm， 風冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm

12、，水冷車用，第四種變型產品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型， CA表示系列符號8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm， V 型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm， 水冷車用， TJ 表示系列符號CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm， 水冷通用型，CA表示系列符號（）柴油機195：表示單缸，四行程，缸徑95mm， 水冷通用型165F： 表示單缸，四行程，缸徑65mm， 風冷通用型.精品文檔495Q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm， 水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四行程，缸徑105m

13、m，水冷通用型，X 表示系列代號四行程柴油機的工作原理四行程柴油機（圖1）和四行程汽油機的工作過程相同，每一個工作循環同樣包括進氣、壓縮、作功和排氣四個行程，但由于柴油機使用的燃料是柴油，柴油與汽油有較大的差別，柴油粘度大，不易蒸發，自燃溫度低，故可燃混合氣的形成，著火方式，燃燒過程以及氣體溫度壓力的變化都和汽油機不同，下面主要分析一下柴油機和汽油機在工作過程中的不同點。四行程柴油機在進氣行程中所不同的是柴油機吸入氣缸的是純空氣而不是可燃混合氣，在進氣通道中沒有化油器，進氣阻力小， 進氣終了時氣體壓力略高于汽油機而氣體溫度略低于汽油機。進氣終了時氣體壓力約為0.0785 0.0932MPa，氣

14、體溫度約為300 370K。壓縮行程壓縮的也是純空氣，在壓縮行程接近上止點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室， 柴油和空氣在氣缸內形成可燃混合氣并著火燃燒。 柴油機的壓縮比比汽油機的壓縮比大很多 ( 一般為 16 22) ，壓縮終了時氣體溫度和壓力都比汽油機高，大大超過了柴油機.精品文檔的自燃溫度。壓縮終了時，氣體壓力約為 3.5 4.5MPa，氣體溫度約為 750 1000K，柴油機是壓縮后自燃著火的，不需要點火，故柴油機又稱為壓燃機。柴油噴入氣缸后，在很短的時間內與空氣混合后便立即著火燃燒，柴油機的可燃混合氣是在氣缸內部形成的，而不象汽油機那樣，混合氣主要是在氣缸外部的化油器中形成的。柴

15、油機燃燒過程中氣缸內出現的最高壓力要比汽油機高得多，可高達6 9MPa，最高溫度也可高達 2000 2500K。作功終了時，氣體壓力約為0.2 0.4MPa，氣體溫度約為1200 1500K。柴油機的排氣行程和汽油機一樣，廢氣同樣經排氣管排入到大氣中去，排氣終了時， 氣缸內氣體壓力約為0.105 0.125MPa，氣體溫度約為800 1000K。柴油機與汽油機比較，柴油機的壓縮比高，熱效率高，燃油消耗率低，同時柴油價格較低，因此，柴油機的燃料經濟性能好，而且柴油機的排氣污染少，排放性能較好。但它的主要缺點是轉速低，質量大，噪聲大，振動大，制造和維修費用高。在其發展過程中，柴油機不斷發揚其優點，

16、克服缺點，提高速度，有望得到更廣泛地應用。三大偶件什么是三大偶件柱塞副、 出油閥和噴油嘴偶件是柴油機的三大精密偶件。其技巧狀態直接影響柴油機的動力性和經濟性。 維持三大精密偶件始終處于良好的技巧狀態，是應用保養的一項首要內容。三大精密偶件的正常應用壽命一般為2500h 以上。但據調查，應用壽命超過1 500 h 者了了無幾，一般多在 500 h 左右，有的甚至只應用幾十小時。除制造質量和保管欠妥帖原因之外， 以亂拆亂卸、 清洗不當、 應用劣質燃油等造成三大偶件毀壞的原因為多見。燃油質量低劣或用油不清潔應用劣質燃油（煤油和機油、 柴油混雜油等） ，其潤滑性能、密封性能以及粘度不能滿足應用要求，均

17、會引起噴油泵泵油壓力不足、磨損加劇和噴油嘴積炭等故障。此外，燃油未經凈化處理，應用的加油工具不清潔、燃油濾清裝置毀壞，密封圈.精品文檔漏裝、錯裝或毀壞，拆除濾芯，以使油路“暢通”等差錯做法，都會使三大精密偶件應用壽命縮短。三大偶件的作用1、噴油泵柱塞偶件作用為調節外套改變油量，把低壓柴油升壓。、出油閥偶件作用為使高壓油管內柴油保持一定壓力，防止柴油倒流， 促使柱塞偶件柴油升壓后和噴油后對油路的影響， 減小波動。 、噴油嘴偶件作用為及時地開啟或關閉向氣缸內噴入柴油或停止噴入，促使柴油按柴油機要求霧化。這三個偶件也是柴油機加工最精密的部件。噴油嘴偶件噴油中將燃油霧化，并分布在燃燒室內與空氣混合的部

18、件。它主要由噴油嘴和噴油器體組成。它在缸蓋上的安裝位置與角度取決于燃燒室的設計。 噴油器的噴霧特性包括霧化粒度、油霧分布、 油束方向、射程和擴散錐角等。這些特性應符合柴油機燃燒系統的要求，以使混合氣形成和燃燒完善， 并獲得較高的功率和熱效率。 噴油器分為開式和閉式兩種。 開式噴油器結構簡單，但霧化不良，很少被采用。閉式噴油器廣泛應用在各種柴油機上。噴油器噴油嘴由針閥和針閥體這一對精密偶件組成。調壓彈簧將針閥緊壓在針閥體上，使之呈.精品文檔關閉狀態。 當噴油泵開始壓油, 油路內產生高壓波, 并以聲速由噴油泵端向噴油嘴端傳播。油壓作用到針閥的上錐面上，克服彈簧力使針閥升起，從而使燃油流進壓力室經噴

19、孔噴出。油泵一旦停止供油，油壓下降， 在彈簧力作用下針閥當即關閉。調整彈簧的松緊可以改變噴油器開啟壓力。噴油器按頭部形狀分為孔式、軸針式和節流式。 4 孔以下的噴油器用于半開式燃燒室（見柴油機）；孔數更多的噴油器大多用于開式燃燒室。這種噴油器每孔可噴出錐角不大、射程較長的油束。孔數、孔徑和孔壁厚度對噴霧特性有影響，依柴油機機型而定。軸針式噴油器用于渦流室、 預燃室等分隔式燃燒室和復合式燃燒室中。針閥頭部的軸針穿過噴孔，形成環形噴射通路， 能使噴出的油霧呈空心錐狀。 節流式與軸針式類似， 只是靠改變軸針形狀使針閥上升時形成節流，借以改變噴油規律，使柴油機工作柔和。噴油器嘴端與燃氣接觸， 溫度很高

20、。 強化的柴油機常用長型噴油嘴， 使針閥與針閥體的精密配合部分距燃燒室遠些， 以免這對偶件受熱膨脹變形， 發生卡滯。 大型高強化柴油機采用冷卻式噴油嘴。另有一種鉛筆式噴油器，尺寸較小，既便于在缸蓋上布置，又與燃氣接觸少，適用于小型高速柴油機。柱塞偶件與出油閥偶件柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件：柱塞（ plunger ）+柱塞套 (barrel)構成柱塞偶件 (plunger andbarrelassembly) （圖 1-1 ）、出油閥（ delivery valve）和出油閥座(delivery valve seat)構成出油閥偶件(delivery valveassembly) （圖 1

21、-2 ）.精品文檔圖 1-1圖 1-2柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經配對研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其徑向間隙為0.002 0.003mm。柱塞頭部圓柱面上切有斜槽， 并通過徑向孔、 軸向孔與頂部相通， 其目的是改變循環供油量；柱塞套上制有進、回油孔，均與泵上體內低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應用定位螺釘定位。柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。出油閥和出油閥座也是一對精密偶件，配對研磨后不能互換，其配合間隙為0.01mm 。出油閥是一個單向閥，在彈簧壓力作用下，閥上部圓錐面與閥座嚴密配合，其作用是在停供時，將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕，防止高壓油管內的油倒流入噴油泵內。出油閥的下部呈十字斷面， 既能導向， 又能通過柴油。 出油閥的錐面下有一個小的圓柱面，稱為減壓環帶， 其作用是在供油終了時， 使高壓油管內的油壓迅速下降，