汽车构造实验报告集(一){A发动机构造认知实验}

实验报告集A 发动机构造认知实验( 发动机配气机构认知a 、发动机冷却系统认知b、发动机润滑系统认知c )课程：a 、b 、c武汉科技大学汽车与交通工程学院汽车工程实验教学示范中心编学 院： 专 业： 班 级：学 号：姓 名：指导教师：目录实验一发动机配气机构认知a----------------------------3～5 实验二发动机冷却系统认知b -------------------------------6～9 实验三发动机润滑系统认知c -----------------------------10～14实 验 报 告学 号姓 名 同 组 者实验名称 指导老师 班 级 实验日期实验一 发动机配气机构认知a （2学时）一、实验目的和要求1. 了解汽车配气机构的结构及工作原理。

2．了解汽车配气机构各参数的意义。

3．掌握汽车配气机构的检测及调整方法。

二、实验原理一）配气机构的作用配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。

新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的混合气，对于柴油机而言是纯空气。

二）配气机构的基本构成要素配气机构由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。

凸轮轴在发动机上的布置有下置，侧置和顶置。

现代发动机上通常采用顶置式，它位于气缸盖上。

凸轮轴直接通过挺柱驱动气门，省去了一大套如挺杆、推杆等往复运动的部件，很适用于高转速发动机，但也带来传动轴的困难，由于凸轮轴在气缸盖上，气缸盖拆装较为麻烦，并且喷油器的布置也较困难。

另有一种顶置式是凸轮轴的幅轮直接驱动气门。

这种形式的优点不但机构简单、惯性小、对凸轮轴的要求不高，故在新式汽车应用广泛。

三）主要零部件1）气门组件。

气门组件包括气门、气门导管、气门座及气门锁片、气门弹簧、气门弹簧座等零件组成，气门组件的作用是保证实现对气缸的可靠性密封，为此要求气门头部与气门座贴合严密，气门导管对气门杆的往复运动导向良好，气门弹簧两端与气门杆中心线相互垂直，气门弹簧的弹力保证气门关闭时紧压在气门座上。

2）气门传动组件。

气门传动组件主要包括凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂机构等零部件。

凸轮轴凸轮轴是气门传动组中的主要部件，其作用是控制气门的开闭及其升程的变化规律。

凸轮轴一般用优质钢模锻而成，并对凸轮和轴颈工作表面进行高频感应加热淬火（中碳钢）或渗碳淬火（低碳钢）处理。

挺柱挺柱的作用是将凸轮轴旋转时产生的推动力传给推杆或气门，挺柱一般用耐磨性好的合金钢或合金铸铁等材料制造。

摇臂组件主要有摇臂、摇臂轴、支撑座、气门间隙调整螺钉等零件。

摇臂是一个以中间轴孔为支点的双臂杠杆，短臂一侧装有气门间隙调整螺钉，长臂一端有一圆弧工作面用来推动气门。

3）气门布置基本形式a）侧置气门式配气机构。

这种结构形式的配气机构具有结构简单、造价低、维修方便等优点。

但由于其气门侧置造成燃烧室结构不紧凑，导致发动机动力性与高速性较差、经济性不高。

目前，这种配气机构已趋于淘汰。

b）顶置气门式配气机构形式。

气门安装在气缸盖中，处于气缸的顶部，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了热效率4）传动过程发动机工作时曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮的凸起部分顶起挺柱时，挺柱推动推杆一起上行，作用于摇臂上的推动力驱使摇臂绕轴转动，摇臂的另一端压缩气门弹簧使气门下行，打开气门。

随着凸轮轴的继续转动，当凸轮的凸起部分离开挺柱时，气门便在气门弹簧张力的作用下上行，关闭气门。

5）气门间隙气门间隙的大小一般由发动机制造厂家根据实验确定。

一般冷态下，进气门间隙为0.25～0.30mm,排气门间隙为0.30～0.35mm。

间隙过小，发动机在热态下可能会发生漏气现象，导致功率下降，甚至烧坏气门；间隙过大，传动零件之间以及气门与气门座之间将产生撞击，造成整个配气机构运转不平稳，噪声增大，且使气门开起持续时间减少，进气和排气不充分。

采用液压挺柱的发动机，靠液压挺柱轴向自动调整功能改变挺柱长度，随时补偿气门热膨胀量，故不需要预留气门间隙。

三、主要仪器设备(软件)1、帕萨特 XY-CZ-B5汽车发动机拆装附翻转架（五气门带涡轮增压发动机）4套；2、汽车动力构造与传动教学系统（G-10011）一套、汽车动力传动教学系统（YL-11B001）一套、柴油发动机教学系统（G-10176）；3、工作台4套；4、6.3×10×12.5MM系列汽车维修综合组套@SATA/世达（120+1件6.3×10×12.5MM系列汽车维修综合组）4套；5、综合性工具组套(58PCS)@BLUE-POINT/蓝点（58件工具组套）4套；6、扭力扳手四把，铁皮柜一个。

四、实验内容1.了解汽车配气机构结构和基本原理；2.掌握汽车配气机构各个气缸的工作顺序以及工作循环的要求；3.了解汽车配气机构类型、布置形式、传动过程、气门间隙等。

五、问题与建议d、气门组件包括气门、气门导管、气门座及、气门弹簧、零件组成。

2)回答问题1、配气机构的功用是什么？气门顶置式配气机构由哪些零部件组成？2、凸轮轴的布置形式有哪几种？凸轮轴的传动方式又有哪几种？3、气门组和气门传动组的组成如何？实 验 报 告学 号姓 名 同 组 者实验名称 指导老师 班 级 实验日期实验二 发动机冷却系统认知b （2学时）一、实验目的和要求1. 了解汽车冷却系统的结构及工作原理。

2．了解汽车冷却系统主循环意义。

3．掌握汽车冷却系统作用。

二、实验原理汽车冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

发动机的冷却系统有风冷和水冷之分。

以空气为冷却介质的冷却系统成为风冷系统;以冷却液为冷却介质的称水冷系统。

一）冷却系统的作用冷却系统的作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性，所以在冷却系统的设计及计算中，散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。

为了便于气流流动，顺利带走散热器及发动机的热量，散热器布置在整车的前面，但由于受到整车布置空间的限制，在其前面还布置了空调冷凝器，这会增加风阻，影响散热器的进风量，从而影响冷却系统的冷却能力。

风扇布置在散热器后面，靠风扇电机带动，在空气流量不足时增加空气的流动。

二）冷却系统基本构成要素冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。

汽车发动机的冷却系统为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。

在冷却系统中，其实有两个散热循环：一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内取暖循环。

这两个循环都以发动机为中心，使用是同一冷却液。

主循环中包括了两种工作循环，即“冷车循环”和“正常循环”。

冷车着车后，发动机在渐渐升温，冷却液的温度还无法打开系统中的节温器，此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”，目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。

随着发动机的温度，冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在70℃～80℃后，但现在轿车基本上是在80℃～90℃后)，冷却循环开始了“正常循环”。

这时候的冷却液从发动机出来，经过车前端的散热器，散热后，再经水泵进入发动机。

车内取暖循环，对于发动机来说，它同样是一个发动机的冷却循环。

冷却液经过车内的采暖装置，将冷却液的热量送入车内，然后回到发动机。

有一点不同的是：取暖循环不受节温器的控制，只要打开暖气，这循环就开始进行，不管冷却液是冷的、还是热的。

三）主要零部件在整个冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置(类似散热器)。

1)冷却液：冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。

它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。

现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。

2)节温器：从介绍冷却循环时，可以看出节温器是决定走“冷车循环”，还是“正常循环”的。

节温器在80℃后开启，95℃时开度最大。

节温器不能关闭，会使循环从开始就进入“正常循环”，这样就造成发动机不能尽快达到或无法达到正常温度。

节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成温度过高，或时高时正常。

如果因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。

3)水泵：水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。

水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或出声。

在出现发动机过热现象时，最先应该注意的是水泵皮带，检查皮带是否断裂或松动。

4)散热器：发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷。

散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，这小零件很容易被忽略。

随着温度变化，冷却液会“热胀冷缩”，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到蓄液罐;当温度降低，冷却液回流入散热器。

如果蓄液罐中的冷却液不见减少，散热器液面却有降低，那么，散热器盖就没有工作!5)散热风扇：正常行驶中，高速气流量已足以散热器散热，风扇一般不会在这时候工作;但在慢速和原地运行时，风扇就可能转动起来帮助散热器散热。

风扇的起动由水温感应器控制。

6)水温感应器：水温感应器其实是一个温度开关，当发动机进水温度超出90℃以上，水温感应器将接通风扇电路。

如果循环正常，而温度升高时，风扇不转，水温感应器和风扇本身就需要检查。

7)蓄液罐：蓄液罐的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化，所以不要加液过满。

如果蓄液罐完全用空，就不能仅仅在罐中加液，需要开启散热器盖检查液面并添加冷却液，不然蓄液罐就失去功用。

8)采暖装置：采暖装置在车内，一般不太出问题。

从循环介绍可以看出，此循环不受节温器控制，所以冷车时打开暖气，这个循环是会对发动机的升温有稍延后的影响，但影响实在不大，不用为了让发动机升温而使人冻着。

也正因为这循环的特点，在发动机出现过热的紧急情况下，打开车窗，暖气开大最大，对发动机的降温会有一定的帮助。

三、主要仪器设备(软件)1、帕萨特 XY-CZ-B5汽车发动机拆装附翻转架（五气门带涡轮增压发动机）4套；2、汽车动力构造与传动教学系统（G-10011）一套、汽车动力传动教学系统（YL-11B001）一套、柴油发动机教学系统（G-10176）；3、工作台4套；4、6.3×10×12.5MM系列汽车维修综合组套@SATA/世达（120+1件6.3×10×12.5MM系列汽车维修综合组）4套；5、综合性工具组套(58PCS)@BLUE-POINT/蓝点（58件工具组套）4套；6、扭力扳手四把，铁皮柜一个。