汽车发动机知识整理讲解

2016年7 月学习会心得

一、早会心得

从5 月底开始，我们设计部成员每人每周在早会上谈自己工作的心得体会，目的是大家分享经验，共同成长。我在7 月份早会发表内容记录如下。

职场故事《你在为谁工作》

一个心理学家来到一座正在建设中的教堂，询问三位正在砸石头的工人“在为谁工作”。第一位工人怒气冲天的说他正在用重的要命的铁锤去砸硬的要死的石头。他是在为工作而工作；第二位工人无可奈何的说正在为一家老小的温饱而砸石头，他在为薪水而工作；最后一位工人心平气和的说他正在兴建一座雄伟的教堂，他在为自身的价值而工作。

面对同样的工作，三个人有三种看法，也产生了三种不同的心态，而心态就会影响工作的业绩。单纯为工作而工作的人，只会按上司交待的任务和方法去做事，没有创造力。为薪水而工作的人，只想着工作对得起自己的薪水就行，没有责任感。只有为自身价值而工作的人，才能发掘自身潜能，获得锻炼的机会，最终实现自身价值。

所以我们也要时常问问自己“在为谁工作”。

这个故事对我们职场新人是很有启发的，现在年轻人的心气越来越浮躁，新入公司，总是抱怨工资少，工作环境差，人际关系差等等。归根到底是心态摆不正，不知道自己工作的意义是什么。我们是机械工程师，需要的是心态平和，沉下心来作设计。当自己踏踏实实的工作几年，即使自己看不到进步，别人在看到你设计的图纸时的称赞就是对自己最大的认可。

2、学习心得

（1）汽车结构

汽车通常有发动机、车身、底盘和电气设备四部分组成。如下图所示：

（2）发动机结构

我们的工作是设计发动机零部件的夹具，因此了解发动机的结构是必要的。

发动机主要由：两个机构、五个系统组成。

①机体及曲柄连杆机构②配气机构③燃油供给系统④点火系统（柴油机通常没有此系统）⑤冷却系统⑥润滑系统⑦启动系统

上图是发动机机体组件，如我们设计过的长城顺平缸体缸盖。

上图中曲轴加连杆部分属于曲轴连杆机构，凸轮轴加气门部分属于配气机构。（3）四冲程发动机工作原理

曲轴转动720度完成一个工作循环，包括四个行程，分别是进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程。下面分步讲解。

讲解之前，先用一张图来直观的解释一些术语的意思，比如上止点，下止点等。如图：

由上图可知，活塞运动的上极限位置就是上止点，下极限位置就是下止点。上下止点间的空间就是这个缸的工作容积，所有气缸的工作容积之和称为该发动机的排量。比如长城C30 发动机是直列4 缸，排量是1.5L，比亚迪F0 发动机是直列3 缸的，排量是1.0L。还有一个比较重要的术语叫压缩比，压缩比表示

气缸内气体压缩的程度，用数值表示就是下止点时的缸内最大容积与上止点是缸内最小容积的比值。现代汽油机的压缩比一般为7~11。压缩比小的汽车加92 号油，压缩比的的车加95 号油。95 号油比92 号油抗爆性好。如果压缩比小的车加了95 号油，会出现活塞到达上止点后，汽油压缩还不够，没有达到燃爆点，使燃烧不充分。

①进气行程

活塞在曲轴的带动下由上止点运动到下止

点，此时排气门关闭，进气门开启。在活

塞移动过程中，气缸容积迅速增大，气缸

内形成负压，空气和汽油的混合物通过进

气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合

成可燃混合气

②圧缩行程

进气形成结束后，曲轴继续带动活塞由下

止点运动到上止点，这时进气门排气门均

关闭。随着活塞的运动和气缸容积的不断

缩小，气缸内的可燃混合气体被压缩，其

压力和温度同时升高。

③做功行程

圧缩行程结束时，气缸盖上的火花塞产生

电火花，将气缸内可燃混合气体点燃，火

焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的

热能。燃烧气体的体积急速膨胀。压力和

温度迅速升高，在气体的压力的作用下，

活塞由上止点运动到下止点并通过曲轴做

功。此时，进排气门仍旧关闭。

④排气行程

排气行程开始时，排气门开启。进气门关

闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点运动

到上止点，此时，气缸内燃烧后的废气在

自身压力和活塞的推动下，经排气门排出

气缸之外。当活塞运动到上止点是，一个

工作循环结束。开始下一个工作循环。

（4）VVT—可变气门正时技术

发动机的气门正时取决于凸轮轴的相位，一旦凸轮轴的相位确定，其进排气门开启和关闭的相位一定；通常情况下，凸轮轴在设计时很难兼顾到发动机所有工况下的性能，而VVT 是一种通过改变凸轮相位来调整气门正时的装置。

四冲程发动机的换气过程是指从排气门打开到进气门关闭的整个阶段。随着发动机的高速化，换气过程的时间大大缩短，气流速度也越快，阻力损失也相应增加，因此换气效率明显下降。为提高换气效率，应尽可能增加换气时间。

通常排气门在下止点前就被打开， 而到上止点后某一角度才关闭；进气门 则

相反，为了多进气往往在上止点前就 打开，

而到下止点后某一角度才关闭； 这就是进

排气门的叠开。叠开角的大小 对发动机性

能影响很大。在高速工况， 往往需要较大

的叠开角；而在低速工况， 常常需要较小

的叠开角。

采用 VVT 就开一根据需要调整气

门叠开角，优化换气过程。

进气延迟角 排气提前角

进气提前角 排气延迟角

上图所示为叶片式VVT技术，也就是我们设计的丰田凸轮轴采用的技术。

OP30 在Fr 侧所打的轴向和纵向油孔就是此用途。

上图为VVT 的工作原理图，类似油缸的原理，通过油压控制叶片的位置，叶片位置的改变又引起凸轮轴相位的变化，从而调节提前角和延迟角的大小，最终达到考虑动力性的同时还兼顾燃油经济性的目的。

（5）涡轮增压技术

涡轮增压就是将进入气缸前的新鲜空气预先进行压缩，然后再以高密度送入气缸。增压的目的是增加进气质量，增加循环供油量，从而可以增加发动机功率和扭矩，提高燃烧效率和经济性。

现在常用的是废气涡轮增压系统，如下图所示：