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1、 （論文：汽車發(fā)動機構(gòu)造） 汽車發(fā)動機構(gòu)造與原理汽車發(fā)動機構(gòu)造論文 一. 摘要 發(fā)動機是一種由很多機構(gòu)和系統(tǒng)組成的簡單機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必需具備以下一些機構(gòu)和系統(tǒng)。 二. 關(guān)鍵詞 汽車、發(fā)動機、汽油機、機器 三. 正文 (一) 發(fā)動機基本構(gòu)造 發(fā)動機是將某一種型式的能量轉(zhuǎn)換為機械能的機器，其作用是將液體或氣體燃燒的化學(xué)能通過燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化為機械能并對外輸出動力。發(fā)動機是一部由很多結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成的簡單機器，其結(jié)構(gòu)型式多種多樣，但由于

2、基本工作原理相同，所以其基本結(jié)構(gòu)也就大同小異 汽油機通常由曲柄連桿、配氣兩大機構(gòu)和燃料供應(yīng)、潤滑、冷卻、點火、起動五大系統(tǒng)組成。柴油機通常由兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成（無點火系）。 1曲柄連桿機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu)是由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。這是發(fā)動機產(chǎn)生動力，并將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。 2配氣機構(gòu) 配氣機構(gòu)是由進氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是將新穎氣體準時充入氣缸，并將燃燒產(chǎn)生的廢氣準時排出氣缸。 3燃料供應(yīng)系 由于使用的燃料不同，可分為汽油機燃料供應(yīng)系和柴油機燃料供應(yīng)系 汽油燃料供應(yīng)系又分化油器式和燃油直接噴射式兩

3、種，通常所用的化油器式燃料供應(yīng)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(nèi)供應(yīng)已配好的可燃混合氣，并把握進入氣缸內(nèi)可燃混合氣數(shù)量，以調(diào)整發(fā)動機輸出的功率和轉(zhuǎn)速，最終，將燃燒后廢氣排出氣缸。 柴油機燃料供應(yīng)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組成，其作用是向氣缸內(nèi)供應(yīng)純空氣并在規(guī)定時刻向缸內(nèi)噴入定量柴油，以調(diào)整發(fā)動機輸出功率和轉(zhuǎn)速，最終，將燃燒后廢氣排出氣缸。 4冷卻系 機動車一般接受水冷卻式。水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器和水套（在機體內(nèi)）等組成，其作用是利用冷卻水的循環(huán)將高溫零件的熱量通過散熱器散發(fā)到大氣中，

4、從而維持發(fā)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(fā)電機）、點火線圈、分電器和火花塞等組成，其作用是按規(guī)定時刻準時點燃氣缸內(nèi)被壓縮的可燃混合氣。 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(fā)動機起動并轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 (二) 發(fā)動機工作原理 發(fā)動機將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的過程，是經(jīng)過進氣、壓縮、作功和排氣四個連續(xù)的過程來實現(xiàn)的，每進行一次這樣的過程就叫一個工作循環(huán)。凡是曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復(fù)四個行程完成一個工

5、作循環(huán)的，稱為四沖程發(fā)動機。曲軸旋轉(zhuǎn)一圈，即活塞往復(fù)兩個行程完成一個工作循環(huán)的，稱為兩沖程發(fā)動機。 1. 四沖程汽油機的工作原理： (1) 進氣行程。曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，此時，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉?；钊苿舆^程中，氣缸內(nèi)容積漸漸增大，形成真空度，于是可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞到達下止點，進氣門關(guān)閉時結(jié)束。 由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力，進氣終了時氣缸內(nèi)氣體的壓力低于大氣壓力，約為0.075MPa0.09MPa。由于氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱，氣體溫度上升到370K440K。 (2) 壓縮行程。進氣行程結(jié)束時，活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上

6、止點運動，氣缸內(nèi)容積漸漸減小。此時進、排氣門均關(guān)閉，可燃混合氣被壓縮，至活塞到達上止點時壓縮結(jié)束。壓縮過程中，氣體壓力和溫度同時上升，并使混合氣進一步均勻混合，壓縮終了時，氣缸內(nèi)的壓力約為0.6MPa1.2MPa，溫度約為600K800K。 (3) 作功行程。在壓縮行程末，火花塞產(chǎn)生電火花點燃混合氣，并快速燃燒，使氣體的溫度、壓力快速上升，從而推動活塞從上止點向下點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功，至活塞到達下止點時作功結(jié)束。 作功開頭時氣缸內(nèi)氣體壓力、溫度急劇上升，瞬間壓力可達3MPa5MPa，瞬時溫度可達2200K2800K。 (4) 排氣行程。在作功行程接近終了時，排氣門打開，進氣門關(guān)閉，曲

7、軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動。廢氣在自身剩余壓力和在活塞推動下，被排出氣缸，至活塞到達上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束。因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力，排氣沖程終了時，氣缸內(nèi)壓力略高于大氣壓力，約為0.105MPa0.115MPa，溫度約為900K1200K。 2四沖程柴油機的工作原理： 由于使用燃料的性質(zhì)不同，四沖程柴油機的可燃混合氣的形成和著火方式與汽油機有很大區(qū)分。下面主要敘述柴油機與汽油機工作循環(huán)的不同之處。 (1) 進氣行程。進氣行程中進入氣缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。 (2) 壓縮行程。壓縮行程中將進入氣缸的純空氣壓縮，由于柴油的壓縮比大，約為1522，壓縮終了的溫度和壓力都比

8、汽油機高，壓力可達3MPa5MPa，溫度可達800K1000K。 (3)作功行程。在壓縮行程終了時，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)的高溫高壓空氣中，被快速汽化并與空氣形成混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度高于柴油的自燃溫度（約500K左右），柴油混合氣便馬上自行著火燃燒，且此后一段時間內(nèi)邊噴油邊燃燒，氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇上升，推動活塞下行作功。 作功行程中，瞬時壓力可達5MPa10MPa，瞬時溫度可達1800K2200K。 (4)排氣行程。此行程與汽油機基本相同。 由上述四行程汽油機和柴油機的工作循環(huán)可知，兩種發(fā)動機工作循環(huán)的基本內(nèi)容相像。四個行程中只有作功行程產(chǎn)生動力，其他三個行程是為作功行

9、程做預(yù)備工作的幫助行程，都要消耗一部分能量。發(fā)動機起動時的第一個循環(huán)，必需有外力將曲軸轉(zhuǎn)動，以完成進氣和壓縮行程。當作功行程開頭后，作功能量便通過曲軸儲存在飛輪內(nèi)，以維持以后的循環(huán)得以連續(xù)進行。 3二沖程汽油機的工作原理： 二沖程發(fā)動機工作循環(huán)也包括進氣、壓縮、作功和排氣四個過程，但它是在活塞往復(fù)兩個行程內(nèi)完成的。 (1)第一行程?；钊麖南轮裹c向上止點移動，當活塞上行至關(guān)閉換氣孔和排氣孔時，已進入氣缸的可燃混合氣被壓縮，活塞連續(xù)上移至上止點時，壓縮結(jié)束。與此同時，活塞上行時，其下方曲軸箱內(nèi)形成肯定真空度。當活塞上行至進氣孔開啟時，新穎的可燃混合氣被吸入曲軸箱，至此，第一行程結(jié)束。 (2)其次行

10、程?；钊咏现裹c時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃被壓縮的可燃混合氣。燃燒形成的高溫、高壓氣體推動活塞下行作功。當活塞下行到關(guān)閉進氣孔后，曲軸箱內(nèi)的混合氣被預(yù)壓縮；活塞連續(xù)下行至排氣孔開啟時，燃燒后廢氣靠自身壓力經(jīng)排氣孔排出；緊接著，換氣孔開啟，曲軸箱內(nèi)經(jīng)預(yù)壓的混合氣進入氣缸，并排解氣缸內(nèi)殘余廢氣。這一過程稱換氣過程，它將始終連續(xù)到下一行程活塞再上行關(guān)閉換氣孔和排氣孔為止?；钊滦械较轮裹c時，其次行程結(jié)束。 由上兩個行程可知：第一行程時，活塞上方進行換氣、壓縮，活塞下方進行進氣；其次行程時，活塞上方進行作功、換氣，活塞下方預(yù)壓混合氣。換氣過程跨越二個行程。 (三) 發(fā)動機活塞 活塞的主要作用是承受氣缸

11、中氣體壓力并通過活塞銷和連桿傳給曲軸。此外，活塞還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室 由于活塞頂部直接與高溫燃氣接觸，承受很高的熱負荷；活塞還承受周期性變化的的氣體壓力和慣性力的作用， 因此要求活塞應(yīng)有足夠的強度和剛度，質(zhì)量盡可能小，導(dǎo)熱性能要好，要有良好的耐熱性、耐磨性，溫度變化時，尺寸及外形的變化要小。 汽車發(fā)動機目前廣泛接受的活塞材料是鋁合金，有的柴油機上也接受合金鑄鐵或耐熱鋼制造活塞。 活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為頂部、頭部和裙部三個部分。 1.活塞頂部?；钊敳渴侨紵业慕M成部分，用來承受氣體壓力。依據(jù)不同的目的和要求，活塞頂部制成各種不同的外形：常見的有平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞及成型頂活塞

12、。 (2)活塞頭部?；钊^部是活塞環(huán)槽以上的部分。其主要作用是承受氣體壓力，并傳給連桿；與活塞環(huán)一起實現(xiàn)對氣缸的密封；將活塞頂所吸取的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。 活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽。汽油機活塞一般有34道環(huán)槽，上面23道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安裝油環(huán)。在油環(huán)槽底面上鉆有若干徑向小孔，以使被油環(huán)從氣缸壁上刮下來的多余機油經(jīng)過這些小孔流回油底殼。 (3)活塞裙部。活塞環(huán)槽以下的部分稱為活塞裙部。其作用是引導(dǎo)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動，并承受側(cè)壓力。 (四) 直列式氣缸體 氣缸體與上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體曲軸箱，簡稱氣缸體。氣缸體上部有一個或數(shù)個為活塞在其中運動作導(dǎo)向的圓柱

13、形空腔，稱為氣缸；下部為支撐曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。 氣缸體是發(fā)動機各個機構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，并由它來保持發(fā)動機各運動件相互之間的精確位置關(guān)系。 為了使氣缸散熱，在氣缸外部制有水套（水冷式發(fā)動機）或散熱片（風(fēng)冷式發(fā)動機）。 在上曲軸箱有前后壁和中間隔板，其上制有主軸承座孔，有的發(fā)動機還制有凸輪軸軸承座孔。為了這些軸承的潤滑，在側(cè)壁上鉆有主油道，前后壁和中間隔板上鉆有分油道。 發(fā)動機氣缸排列常見的有單列式和雙列式兩種形式：單列式（直列式）發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置。但為了降低發(fā)動機的高度，有時也把氣缸布置成傾斜甚至水平的。雙列式發(fā)動機左、右兩列氣缸中心線的夾角180者

14、稱為V型發(fā)動機。 (五) 發(fā)動機相關(guān)術(shù)語 (1)上止點活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠處，通常即活塞的最高位置。 (2)下止點活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近處，通常即活塞的最低位置。 (3)活塞行程上、下兩止點間的距離。 (4)沖程活塞由一個止點到另一個止點運動一次的過程。 (5)曲軸半徑曲軸與連桿大端連接的中心到曲軸旋轉(zhuǎn)中心的距離。 (6)氣缸工作容積活塞從上止點到下止點所讓出的空間的容積。 (7)發(fā)動機工作容積發(fā)動機全部氣缸工作容積之和，也稱發(fā)動機的排量。 (8)燃燒室容積活塞在上止點時，活塞頂上面的空間叫燃燒室，它的容積稱燃燒室容積。 (9)氣缸總?cè)莘e活塞在下止點時，活塞頂上面整個空間的容積，它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和。 (10)壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。 四. 參考文獻 汽車發(fā)動機構(gòu)造 汽車發(fā)動機構(gòu)造與修理此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者馬上刪除。資料共共享，我們負責傳遞學(xué)問。