汽车发动机复习概要.docx

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汽车发动机复习概要

一：

绪论部分

汽车的含义：

由动力驱动，一般具有4个或4个以上车轮的非轨道承载车辆，主要用于载运人，货物及一些特殊用途。

汽车的组成：

汽车通常由发动机，底盘和车身三大部分组成。

汽车对我国经济的影响：

汽车产业是一个1：

10的产业，汽车产业1个单位的产出可以带动整个国民经济总体增加10个单位的产出。

汽车发动机主要采用的是往复式内燃机。

4*2与4*4的含义：

4个轮子2个轮子驱动，后者为4个轮子4个轮子驱动

汽车的分类：

按用途分，乘用车和商务车；按发动机位置及驱动形式分，前置前驱FF、中置后驱发动机MR；后置后驱发动机RR和四轮驱动4WD。

汽车主要性能指标：

动力性能，加速时间，经济性，制动性，通过性，操作稳定性等。

汽车行驶的基本原理：

Ff≤Ft（牵引力）≤F（附着力）

第一章：

发动机基本结构与工作原理

汽油机和柴油机异同点：

进气方式不同；着火方式不同；汽油机燃烧室只有火花塞，柴油机只有喷油器。

发动机的组成：

一个机构（曲柄连杆机构）、六大系统（换气系统，燃料供给系统，润滑系统，冷却系统，点火系统，起动系统）。

发动机结构：

火花塞、进气门、排气门、喷油器、活塞、气缸、机体、连杆、曲轴、飞轮。

压缩比：

（气缸总容积/燃烧室容积）

排量：

（

）

有效功率Pe=

Pe=

（t为冲程数量）升功率：

Pc=

燃油消耗率：

be=

3ηe=

*106（有效热效率）

汽油机的型号：

492Q/P-A四缸，直列，四冲程，缸径92mm.YZ6102Q六缸直列，四冲程，缸径102mm.G12V190ZLS12缸V形缸径190mm。

发动机的性能指标：

1、动力性能指标（有效转矩，平均有效压力，有效功率）2、经济性能指标（燃油消耗率，有效热效率）3、运转性能指标（排放指标，噪声，起动性能）4、可靠性与耐久性能指标（可靠性，耐久性）。

调节特性：

指发动机的性能指标随调节情况而变化的关系。

性能特性：

指内燃机的性能指标随运行工况而变化的关系。

外特性的概念：

当燃料供给调节机构固定在全负荷位置（油门踩到底）所测得的速度特性称为外特性。

燃油消耗率：

每小时单位有效功率消耗的燃油量。

第二章：

曲柄连杆机构与机体组件

机体组件：

气缸罩、气缸盖、气缸垫、气缸、水道、油道、气缸体、曲轴箱、油底壳垫、油底壳。

气缸盖：

安装在气缸体上面，从上部密封气缸，缸盖上还有进排气座与气门导气孔，进排气门，进排气道，火花塞。

机体是气缸体与曲轴的连铸体，由高强度灰铸铁或铝合金铸成。

机体与油底壳的安装平面位置不同分为：

平底式（机体高度小，质量小，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但刚度和强度较差），龙门式（刚度和强度都好，能承受较大的机械负荷；但工艺性较差，结构笨重，加工较困难），隧道式（结构紧凑、刚度和强度好；但加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便）。

汽油机的燃烧室：

1、半球形2、楔形燃烧室3、浴盆形燃烧室4、多球形燃烧室5、篷形燃烧室。

活塞连杆组体：

活塞，活塞环，活塞销，连杆，连杆螺栓，连杆盖，连杆轴瓦等组成。

活塞的组成：

顶部，头部，槽部和裙部4个部分组成。

（活塞是高强度铝合金低压铸造）

活塞顶部：

平部（汽油机）凸顶（汽油机）凹顶（柴油机）。

气环的种类：

1、矩形环2、锥面环3、扭曲环4、梯形环5、桶面环6、开槽环7、顶岸环

气环的作用：

保证气缸与活塞的密封性，防止漏气，吸收大部分热量。

油环的作用：

布油和刮油的作用，其种类有：

槽孔式，槽孔撑簧式，组合式。

活塞销：

连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。

活塞销的种类：

“全浮式”“半浮式”。

齿轮放在轴上的定位方式：

轴夹，轴环、套筒、

连杆：

连接活塞与曲轴，将活塞的往复运动转变为旋转运动。

（中碳钢锻造）

连杆大头的2种形式：

平分式（汽油机）斜分式（柴油机）

叉形连杆：

并列式，主副式，叉式。

曲轴是发动机的重要机件之一，曲轴一般用中碳钢或中碳合金模锻而成。

曲轴的组成：

主轴颈，曲柄销，曲柄臂，平衡重块，主轴瓦组成。

曲轴的承载方式：

全支撑曲轴，非全支撑曲轴。

第三章换气系统与换气过程

配气机构的作用：

是根据发动机工作循环和点火顺序，适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使纯净的空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，废气及时地排出。

配气机构的种类：

按气门的布置分为“侧置气门式，顶置气门式”，按凸轮轴布置位置“顶置凸轮轴，中置凸轮轴，下置凸轮轴”按曲轴和配气凸轮轴的传动方式“齿轮传动，链条传动，齿带传动”按气门的数目分为“2气门，3气门一直到5气门”。

气门组件：

气门锁夹；气门弹簧座；气门弹簧；气门油封；气门弹簧垫圈；气门导管；气门；气门座圈；气缸盖。

气门间隙：

发动机冷态，气门关闭时，气门与摇臂之间的间隙。

气门间隙过小或过大：

过小则发动机在热态下可能关闭不严从而发生漏气，导致功率下降，甚至烧坏气门；如果气门间隙过大则传动零件之间以及气门与气门座之间撞击增大，并加速磨损，使气门开启的延续角度变小，气缸的充气排气情况变坏。

配气相位：

进排气门实际开启和关闭的时刻以曲轴转角表示即为配气定时，也称配气相位。

配气的几种情况：

1，配气提前角（发动机从进气门打开时到活塞行至上止点所转过的曲轴转角）该角过小，进气充量增加少，该角度过大，导致废气进入进气管。

2，进气迟后角（从下止点行至进气门完全关闭的曲轴转角）过小则进气惯性未能得到充分利用，降低进气量，过大则导致已经进入的新鲜充量又被排出去

3，排起提前角（从排气门打开到活塞行至下止点所转过的曲轴转角）不宜过大否则将造成做功能力损失

4，排起迟后角（活塞从上止点到排气门完全关闭锁转过的曲轴夹角）过大则造成排出的废气又被吸入缸内

充气效率：

在每个循环中，实际进入气缸的充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。

VTEC的工作原理：

VTEC的组成：

气门，凸轮，摇臂，同步活塞等组成。

增压的定义：

增压就是将空气预先压缩后再供入气缸，以提高进气密度，增加进气量的一项技术。

增压度是指：

发动机增压后增长的功率与增压前的功率之比。

增压度的公式：

增压比是指增压后空气压力Pb增压前空气压力P0之比。

公式：

废气涡轮增压的基本结构与工作原理：

废气涡轮增压是利用发动机排气时的能量冲击涡轮机，使它高速琁转，通过传动轴带动压气机也高速旋转将空气增压再经过气管进入气缸。

结构：

涡轮机、压气机、进气管、排气管。

第四章：

汽油机燃料供给与燃烧

汽油的主要性能：

抗爆性，蒸发性和热值。

抗爆性：

汽油在发动机内燃烧时抵抗爆燃的能力，用辛烷值来决定，辛烷值越高，其抗爆性越好。

蒸发性：

液态汽油气化的难易程度称为汽油的蒸发性。

汽油的热值：

1kg燃料完全燃烧释放出的热量。

空燃比：

每个循环完空气质量与燃油量的质量比。

汽油机对混合气的要求：

1冷起动工况：

发动机由静止到正常运转的过程由于温度低汽油蒸发困难只有提供极浓的混合气才能起动。

2暖机工况：

起动后发动机的温度升高到正常温度，随温度升高浓度逐渐减小直到稳定怠速运转所要求的浓度为止。

3怠速工况：

指发动机对外部输出动力，做工形成产生的动力只用来克服内部阻力，维持发动机的最低转速运转。

（转速700——900r/min）

汽油机工况

空燃比/过量空气系数

启动

20.2

启动

50.4

暖机

6~110.5~0.6

怠速

110.6~0.8

小负荷

12~130.75~0.9

中等负荷

15~181.0~1.15

大负荷

12~130.85~0.95

加速

80.4~0.6

着火延迟期：

从点火开始到火焰核心形成的这段时期。

称为着火延迟期，占全部时间的百分之十五。

点火提前角过大：

发动机容易过热，有效功率下降，工作粗暴程度增加。

点火提前角过小：

排气温度过高，发动机过热，功率下降，耗油量增多；有时还会造成进气管道“回火”或排气管“放炮”现象；排气污染变大。

速燃期：

从火焰核心形成开始到气缸内出现最高压力点为止，这段时间称为速燃期（又称火焰传播时期）

后燃期：

从速燃期终到燃料基本燃烧完的这一时期称为后燃期。

爆燃：

火花塞点火后，正常火焰传来之前，末端混合气即自燃并急速燃烧，产生爆炸性冲击波和尖锐的金属敲击声的现象称为爆燃。

（特征：

气缸内有金属撞击声；发动机过热；在轻微爆燃时，发动机功率略有增加，强烈爆燃时，发动机功率下降，油耗上升；缸内压力线出现锯齿形爆燃波。

）

表面点火：

由燃烧室内炽热部分点燃混合气的现象。

电控汽油喷射的优点：

与传统化油器相比，电控汽油喷射系统能够根据发动机运行工况实现最佳空燃比及最佳提前角控制，反映灵敏，排放污物减少5%以上，最大功率提高9%左右，加速时间缩短20%，百公里油耗也有所下降。

电控汽油喷射系统的基本组成与工作原理

基本组成：

燃油供给系统（电动燃油泵，燃油滤清器，燃油压力调节器，喷油器等）空气供给系统（空气流量传感器，节气门体。

怠速空气控制装置等）和电子控制系统（各种传感器，执行器和控制器ECU等）三大部分组成。

电控汽油喷射系统的工作原理：

发动机电控单元（ECU）根据进气流量，发动机转速，节气门位置等传感器输入的信号确定在该状态下发动机所需要的喷油量，喷油正时和最佳点火提前角并向燃油泵，喷油器，点火装置等发出执行指令以保证发动机正常运转。

电控汽油喷射的类型：

按喷油器的数量分为：

多点汽油喷射（MPI）系统和单点汽油喷射（SPI）系统。

按汽油喷射方式分为：

连续喷射系统和间歇喷射（同时喷射，分组喷射，顺序喷射）

喷射装置的控制方式：

机械控制式（K型）机电结合控制（KE型）和电子控制式（EFI型）。

按进气量的检测方式：

流量型，压力型。

第五章

柱塞式喷油泵的精密偶件有：

出油阀座与出油阀、柱塞和柱塞套、针阀和针阀体。

·

柴油机混合气形成方式：

根据形成的特点：

空间雾化混合和油膜蒸发混合

空间雾化混合：

将柴油高压喷向燃烧室空间，形成雾状与空气进行混合，为了混合均匀，要求喷出的燃油与燃烧室形状相配合，并充分利用燃烧室中的空气运动。

油膜蒸发混合：

将大部分柴油喷射到燃烧壁上，形成一层膜，受热蒸发，在燃烧室中强烈的旋转气流作用下，燃料蒸汽与空气形成均匀的可燃混合气。

柴油机燃烧室的种类：

1、直喷式燃烧室2、分隔式燃烧室。

直喷式燃烧室的特点：

结构紧凑，空间小，传热小，动力性和经济性都比较好。

但对喷油系统要求高，需要较高的压力。

分隔式燃烧室的特点：

喷油压力较低。

喷油嘴故障少，调整方便，同时工作柔和但热利用率低，经济性差，起动困难。

安装有柱塞喷油泵的柴油供给系统.p169

VE型分配泵等各种图自己看书自己画、、

着火延迟期：

从喷油器开始（A点）到柴油开始着火（B点）的时期。

速燃期：

燃料燃烧非常迅速，气缸压力和温度急剧增加是对外做功的关键时期；在这个时期，针阀仍然开启，燃料继续喷入，燃烧条件变差，所以要控制喷油量与气缸内气体的流动[从开始（B点）到气缸内最高压力点（C点）的时期]。

缓燃期：

从最高点（C点）到最高温度点（D点）的时期。

后燃期：

从缓燃期终点（D点）到燃烧基本燃烧完为止（E点）的时期。

第六章：

汽油机点火系统

点火提前角：

指火花塞跳火瞬间到活塞运行到上止点所转过的曲轴转角。

传统点火系统：

高速点火能量小，点火时间控制精度低。

电子点火系统：

点火能力大，点火时间控制精度低。

微机控制点火系统：

点火能力大，点火时间控制准确，能根据转速，负荷，水温等综合控制。

磁电机点火系统：

电压随发动机转速改变，低速电压过低。

火花塞的作用：

用来将高压电引入燃烧室。

产生电火花，点燃混合气。

火花塞的类型：

冷型（高压缩比，高转速），热型（低压缩比，低转速），普通型（两者之间）

第七章发动机排放污染与防治

成分：

CO2，H2ONOxCOHCSO2

发动机机内净化：

改善发动机的燃烧状况；改善可燃混合气的品质。

发动机机外净化：

1、二次空气喷射2、催化转化器3、曲轴箱强制通风装置4、汽油蒸发控制系统、5柴油机微粒过滤器

第八章发动机冷却系统

冷却方式：

1、水冷系统2、风冷系统

散热器：

上水室，散热器芯和下水室组成。

大循环：

水泵-水套-节温器-散热器

小循环：

水泵-水套-节温器

第九章：

发动机润滑系统

润滑系统的作用：

减少磨损；冷却摩擦表面；清洁摩擦表面；增加密封性；防止氧化，锈蚀；传力和控制。

润滑的方式：

压力润滑（曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面），飞溅润滑（用于负荷较轻的配气机构的凸轮、挺柱、气门杆、摇臂等零件的工作表面和难以用压力润滑的气缸壁与活塞工作表面。

），润滑脂润滑（发电机，起动机，水泵的轴承）。

油路P304

润滑油的分类：

汽油机分SCSDSESFSGSH六个级别

柴油机粉CCCDCD-ⅡCECF-45个级别

二冲程汽油机分：

ERAERBERCERD四个级别。

级号越后，使用性能越好。

润滑油的选用：

严格按照汽车使用说明书要求选用合适类型牌号的润滑油和润滑脂；避免不同牌号的发动机润滑油混用，以免发生化学反应。

P306第三点

润滑系的油路：

油底壳经过喷油泵到机油滤清器，当油压高时经安全阀返回油底壳。

当油压低时通过主油道经过旁通阀到各个轴承的润滑。

又经过曲轴上的斜油道润滑连杆轴承连杆大头，喷向气缸壁润滑气缸活塞等载返回到油底壳。

第十章发动机的起动系统

启动发动机时，汽油机要求不低于50-70r/min柴油机不低于150-300r/min

发动机起动方式：

手起动，电起动，汽油机起动，压缩空气起动和拖动起动等几种方式。

电起动系统主要有：

蓄电池，起动机，起动继电器，点火开关，电流表，低温起动预热装置等组成。

单向离合器：

滚柱式；摩擦片式；扭簧式

电动汽车的类型：

蓄电池汽车；混合动力汽车；燃料电池汽车

分配式喷油泵

VE型喷油泵主要由泵体、泵盖、滑片式输油泵、泵油机构、断油电磁阀和喷油提前器等组成

驱动机构由驱动轴、调速器驱动齿轮、滚轮支架、滚轮、十字联轴器和平面凸轮盘等组成