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发动机构造简介-中级汽车维修电工(国家职业资格四级)考评教程

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-2机体组2)活塞连杆组。3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运转,尤其要稳定怠速,限制超速。

发动机构造简介-中级汽车维修电工(国家职业资格四级)考评教程

发动机曲轴连杆机构、配气机构、起动系统、燃料供给系统、点火系统(柴油机无点火系统)、冷却系统及润滑系统组成。

1.曲柄连杆机构

(1)功用 曲柄连杆机构的功用是将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

(2)组成 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。

1)机体组。机体组主要包括气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫等不动件,如图4-2所示。

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图4-2 机体组

2)活塞连杆组。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销和连杆等主要零件组成,如图4-3所示。

3)曲轴飞轮组。曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、扭转减振器、带轮、正时齿轮(或链轮)等组成,如图4-4所示。

2.配气机构

(1)功用 配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要,定时地开启和关闭进、排气门,使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时排出气缸。

(2)组成 以顶置式配气机构为例,配气机构由气门组和气门传动组两部分组成,其结构如图4-5所示。

1)气门组。由气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及气门锁片等组成。

2)气门传动组。由挺柱、推杆、摇臂轴及支座、摇臂、调整螺钉、凸轮轴及正时齿轮等组成。

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图4-3 活塞连杆组

1—第一道气环 2—第二道气环 3—油环 4—活塞 5—连杆小头 6—连杆衬套 7—连杆螺栓 8—连杆轴瓦 9—连杆盖 10—连杆螺母 11—锁销 12—活塞销 13—卡环

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图4-4 东风6100Q-1型发动机曲轴飞轮组分解图

1—起动爪 2—起动爪锁紧垫圈 3—扭转减振器 4—带轮 5—挡油片 6—正时齿轮 7—半圆键 8—曲轴 9—主轴承上下轴瓦 10—中间主轴瓦 11—止推片 12—螺柱 13—润滑脂嘴 14—螺母 15—齿环 16—圆柱销 17—第一、六气缸活塞处于上止点时的记号(钢球)

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图4-5 顶置凸轮轴4缸发动机的配气机构

1—曲轴齿形带轮 2—中间轴齿形带轮 3—张紧轮 4—凸轮轴齿形带轮 5—正时齿形带 6—凸轮轴 7—液压挺柱组件 8—排气门 9—进气门 10—挺柱体 11—柱塞 12—止回阀钢球 13—小弹簧 14—托架 15—回位弹簧 16—油缸 17—气门锁夹 18—气门 19—气门油封 20—气门弹簧 21—上弹簧座

(3)配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间,称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图来表示,如图4-6所示。

当活塞位于上止点位置附近时,即在排气行程将要结束进气行程就要开始的时候,进、排气门同时开启,(α+δ)称为气门重叠角。只要气门重叠角设计合理,便可以使进气充分,排气更干净。

3.汽油机燃料供给系统

(1)功用 汽油机燃料供给系统的作用是储存、输送、清洁燃料,根据发动机不同工况的要求,配制一定数量和浓度的可燃混合气进入气缸,并在燃烧做功后,将燃烧产生的废气排至大气中。

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图4-6 配气相位图

汽油在燃烧前必须与空气形成可燃混合气。可燃混合气是按一定比例混合的汽油与空气的混合物。可燃混合气中燃料含量的多少称为可燃混合气浓度。

可燃混合气浓度有两种表示方法:过量空气系数α和空燃比A/F

过量空气系数是指燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需要的空气质量之比。由此可知,α=1的可燃混合气称为标准混合气;α<1的可燃混合气称为浓混合气;α>1的可燃混合气称为稀混合气。

空燃比是燃烧时空气质量与燃料质量之比。理论上,1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气,故空燃比A/F=14.7的可燃混合气称为标准混合气;A/F<14.7的可燃混合气称为浓混合气;A/F>14.7的可燃混合气称为稀混合气。

在发动机工作时,大量的空气和燃料顺畅地充进了气缸中,在这一过程中,燃料供给装置的作用是控制供给发动机的空气量和汽油量。汽车的汽油供给装置大体上可分为两大类,即化油器式和汽油喷射式。

注:目前汽车基本上已不再采用化油器式燃油供给系统,本书所介绍内容仅供了解。

(2)化油器式燃料供给系统的组成 化油器式燃料供给系统如图4-7所示,主要由以下装置组成:

1)燃料供给装置。包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管等,完成汽油的储存、输送、滤清任务。

2)空气供给装置。即空气滤清器(某些发动机上还装有进气预热装置)。

3)可燃混合气形成装置。即化油器。

4)可燃混合气供给和废气排出装置。包括进气管、排气管和排气消声器。

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图4-7 化油器式燃料供给系统的组成(www.xing528.com)

1—汽油表 2—空气滤清器 3—化油器 4—进气管 5—排气管 6—汽油泵 7—汽油滤清器 8—排气消声器 9—油箱 10—油管

(3)汽油喷射式燃料供给系统的组成 汽油发动机电控燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。其结构组成如图4-8所示。

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图4-8 汽油机电控燃油喷射系统的结构组成框图

4.柴油机燃料供给系统

(1)功用 完成燃料的储存、滤清和输送工作,按柴油机各种不同工况的要求,定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室,使其与空气迅速而良好地混合和燃烧,最后将废气排到大气中。

1)在适当的时刻将一定量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷油雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。

2)在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致。

3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运转,尤其要稳定怠速,限制超速。

4)储存一定数量的柴油,保证汽车的最大续驶里程。

(2)组成 柴油机燃油供给系统由柴油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置和废气排出装置四个部分组成,直列柱塞泵柴油机燃料供给系统的组成如图4-9所示。

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图4-9 直列柱塞泵柴油机燃料供给系的组成

1—柴油箱 2—粗滤器 3—输油泵 4—手油泵 5—喷油泵 6—低压油管 7—细滤器 8—放气螺钉 9—喷油器 10—回油管 11—限压阀

1)柴油供给装置主要由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等零部件组成,其作用是完成燃料的储存、滤清和输送工作。

2)空气供给装置主要由空气滤清器、进气管道组成。

3)柴油机混合气形成的装置是燃烧室。

4)废气排出装置主要由排气管道、消声器组成。

5.冷却系统

(1)功用 发动机工作时,由于燃料的燃烧,气缸内气体温度高达1927~2527℃,使发动机零部件温度升高,特别是直接与高温气体接触的零件,若不及时冷却,难以保证发动机正常工作。

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图4-10 桑塔纳轿车用发动机冷却系统

1—散热器 2—风扇 3—水泵 4—机体进水口(进入气缸体、气缸盖水套) 5—旁通水 6—暖气回水进水泵水管 7—与散热器进水管 8—散热器出水管 9—膨胀罐

冷却系统的功用就是保持发动机在最适宜的温度(80~90℃)范围内工作。

(2)组成 目前汽车发动机均采用强制循环式水冷却系统,它主要由冷却风扇、水泵、散热器、水管、冷却液温度表和冷却液温度传感器等组成,如图4-10所示。

6.润滑系统

(1)功用 在发动机运转时,必须向各润滑部位提供机油进行润滑。润滑系统的作用就是不断地使机油循环,从而润滑发动机的各个部位,使发动机的各个零件都能发挥出最大的性能。归纳起来如下:

1)润滑。将零件间的直接摩擦变为间接摩擦,减少零件磨损和功率损耗。

2)密封。利用润滑油的黏性,提高零件的密封效果。如活塞与气缸套之间保持一层油膜,增强了活塞的密封作用。

3)冷却。通过润滑油的循环,将零件摩擦时产生的热量带走。

4)清洗。利用润滑油的循环,将零件相互摩擦时产生的金属屑带走。

5)防锈。将零件表面附上一层润滑油膜,可以防止零件表面被氧化锈蚀。

6)缓冲作用。在相对运动的零件表面形成油膜,吸收冲击减小振动。

根据发动机类型和润滑部位不同,其润滑方式也不同。

(2)组成 润滑系统主要由油底壳、机油泵、滤清装置、限压阀、压力表、机油尺、油道和油管等组成,如图4-11所示。

发动机工作时,机油泵将机油从油底壳吸出,并压送到机油滤清器,经滤清器后的机油流入主油道,然后分别流入各曲轴轴承、凸轮轴轴承、连杆轴承等处,最后又重新回到油底壳。

由于轿车发动机转速高、功率大、凸轮轴多为顶置,机油泵一般由中间轴驱动,配气机构多采用液力挺柱,在主轴道与机油泵之间多用单级全流式滤清器,以简化滤清系统。集滤器为固定淹没式,避免机油泵吸入表面泡沫,保证润滑系统工作可靠。

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图4-11 轿车发动机润滑系统的组成及润滑油路

1—集滤器 2—机油泵 3—旁通阀 4—曲轴 5—中间轴 6—凸轮轴 7—限压阀 8—机油滤清器 9—溢流阀 10—油底壳 11—放油螺塞

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