发动机的装配

平底式气缸体：发动机主轴承孔中心线与气缸体下表面在同一
平面上。汽缸体刚度较差、前后端与油底壳结合处的密封性差，多
用于中小型发动机，但便于加工。 龙门式气缸体：发动机主轴承孔中心线高于气缸体下表面。汽
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缸体刚度好、密封简单可靠、维修方便。
隧道式气缸体：主轴承孔为整体式。汽缸体结构刚度大，主轴 承孔的同轴度好，但是拆装不便。多用于主轴承采用滚动轴承的负
6.2.2
活塞连杆组
活塞连杆组的组成
活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴等，如图。
其作用是：将燃烧过程中获得的动力传递给曲轴。
1、活塞
作用：承受气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞传给连杆，
以推动曲轴旋转。活塞顶部与气缸盖，气缸壁共同组成燃烧室。 工作条件：高温、高压、承受呈周期性变化的气体压力和惯性力。
燃烧室形状
几种形状燃烧室比较
名称
半球形
特点
结构紧凑、火焰行程段、 燃烧速率高、热损失小、 热效率高 结构简单、紧凑、散热面 积小、热损失少；火花塞 置于燃烧室最高处，火焰 传播距离长 工艺性好、成本低、进排 气效果不如半球形燃烧室
示意图
应用
桑塔纳 夏利 富康
楔形
切诺基
盆形
捷达 奥迪
4、气缸垫 气缸垫装在气缸盖和气缸体之间， 气缸垫实物如图。 功用：保证气缸盖与气缸体接触 面的密封，防止漏气，漏水和漏油。 结构特点：气缸垫材料要有一定 的弹性，能补偿结合面的不平度，以确
发动机的装配
概述
曲柄连杆机构的装配
配气机构的装配 冷却系统的构造和拆装 润滑系统的构造和拆装 电控汽油机燃油供给系统的拆装
发动机的分类
按燃料分类：汽油发动机、柴油发动机、压缩天然气发动机、
液化石油气发动机、双燃料发动机
按着火方式分类：压燃式和点燃式 按工作循环冲程数分类：四冲程和二冲程
冷却方式分类：液体冷却和气体冷却
启动系 启动机及附属装置
使静止的发动机启动并转入自行 运转。
二、发动机常用术语
上止点
上止点：
活塞顶离曲轴中心线最远的
位置。 下止点：
S 下止点
曲轴 中心 线
活塞顶离曲轴中心线最近的
位置。 活塞行程： 上、下止点间的距离。 S=2R
2R
上止点
汽缸工作容积： 活塞由上止点到下止点运 动扫过的容积。
间隙过小，将会因活塞膨胀而拉缸，卡死等现象；
间隙过大，将出现敲缸，窜气，泵油等故障。
2）变形主要原因：热膨胀
3）采取措施
活塞加工成冷态下其裙部断面为长轴垂直与活塞销方向的椭圆
活 塞 曲轴转角: 0o-180 o
压缩冲程
过程：
进气门关闭
排气门关闭
作用：压缩混合气，为燃烧创造条件。
压缩冲程时，进、排气门同时关闭。 活塞从下止点向上止点运动，曲
轴转动180°。活塞上移时，工作容积
逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力 和温度不断升高。
终了压力: 800-1400 kPa 终了温度: 350-400℃
最高压力: 2490 -3520 kPa 终了压力: 300-500 kPa 终了温度: 1200 oC 活 塞
曲轴转角: 360o-540 o
排气冲程
进气门关闭
排气门开启
作用： 排出膨胀做功后的废气。 过程： 排气门开启，进气门仍然关闭， 活塞从下止点向上止点运动，曲轴转 动180°。排气门开启时，燃烧后的废 气一方面在汽缸内外压差作用下向缸 外排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气 。
活塞的结构：
1）活塞顶部形状
汽油机：平顶、凹顶、凸顶、成型顶。
柴油机常用形状：凹坑。
活塞顶部
位置——第一道活塞环槽以上部分。 功用——燃烧室的组成部分，承受气体压力。
活塞顶部
汽油机活塞顶部的形状
柴油机活塞顶部的形状
活塞头部（防漏部）
位置——活塞环槽的部分。 功用——承受气体压力，安装活塞环，传热。
发动机各机构、各系统的装配机体，机体本 身的孔系又是发动机各系统的组成单元。
将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运 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。 使可燃混合气及时充入气缸，废气及时从气 缸排出。
配气机构
汽油箱、汽油泵、汽油滤清器 把汽油和空气混合成合适的可燃 供给系 化油器、空气滤清器、进气管、混合气供入气缸，以供燃烧，并 排气管、排气消声器 将燃烧生成的废气排出发动机。
生的内、外作用力。因而机体应有足够的强度，以承受在标定
负荷甚至在一定超载负荷下的各种作用力；它有足够的刚度， 使发动机在工作时各部分的变形小，且对于冷却液、润滑油和 燃气体有良好的耐腐蚀性。
1、汽缸体 气缸体是发动机的基础骨架，它不仅要承受着高温高压气体的作用 力，而且发动机的几乎所有零件都安装在气缸体上，因此气缸体应具有 足够的强度和刚度。根据曲轴旋转中心与油底壳安装平面的位置不同， 通常把气缸体分为三种形式，如图。
活塞头部
活塞头部切有若干环槽，用以安 装活塞环，是活塞的防漏部分。 环槽装有压缩环（气环），一般
为2～3道；下面的环槽装有油环
1～2道。
活塞裙部：
位置——油环环槽以下部分。
功用——导向，承受侧压力。
活塞裙部
活塞的变形及相应结构措施：
1）活塞和气缸之间必须保持一定的间隙 导向作用的间隙尤为严格；
新件。
（8）所有的油封在装配前均应在摩擦部位涂上润滑油。 （9）禁止用锤子直接敲击机件，应垫上铜棒后再锤击。
6.2
曲柄连杆机构的装配
机体组的构造 活塞连杆组 曲轴飞轮组 曲柄连杆机构的拆装
6.2.1
机体组的构造
发动机机体组包括气缸体、气缸套、气缸盖、气缸盖罩、
油底壳等零件。
机体组的作用：发动机机体是发动机的装配基体，它支承 着发动机的运动件，安装着各种附件，承受着发动机工作时产
栓或螺母。拆卸后会因重力而下落的零件，应使其最后拆下来的螺纹连接件具有
拆卸方便，又能保持平衡的能力。
注意事项： （1）不得将工具、零件等随意扔在地上。 （2）不得使水、油等污染拆装场地，拆装接触后应及时清理场地。 （3）平垫圈、弹簧垫圈、开口销等配件应按规定装配齐全。 （4）螺栓、螺母紧固后，螺纹应高出螺母2、3牙。 （5）凡有规定扭紧力矩要求的螺栓、螺母，应按规定力矩拧紧。 （6）一般的螺栓、螺母，应用相应的扳手对称分几次拧紧。 （7）有一次性使用要求的铜垫，调整垫片，O形密封圈，安装时应更换
湿式气缸套的特点：
气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却
水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和 气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，
冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表
面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方 便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，
而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措
按发动机进气形式分为：增压式和非增压式发动机
压 缩 天 然 气 发 动 机
柴 油 发 动 机
汽 油 发 动 机
双 燃 料 发 动 机
6.1
概述
一、汽车发动机的基本构造
一机组
曲柄连杆机构 两机构 配气机构 供给系 点火系 五系统 冷却系 润滑系 启动系
1-高压导线
3-空气滤清器 5-点火开关 7-点火线圈 9-蓄电池 11-飞轮 13-曲轴 14-曲轴正时带轮 15-正时齿形带 16-曲轴箱 18-活塞 20-气缸 23-摇臂 24-排气门
气缸垫的材料及结构
（1）金属夹石棉
保密封，同时要有好的耐热性和耐压性， （2）金属骨架石棉垫 （3）纯金属垫 在高温高压下不烧损、不变形。 （4）耐热密封胶
5、油底壳
气缸体下部用来安装曲轴的部位称 为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴
箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲
轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱， 故又称为油底壳，如图。
3、拆卸时，要为重新装配做好准备。
（1）一些组合件特有的装配组合关系在拆卸时应注意做好装配标记。 （2）零件要分类顺序摆放。
4、螺纹连接件的拆卸。
4、螺纹连接件的拆卸。 （1）采用合适的套筒扳手或固定扳手。不能任意加长扳手以增大拆卸转矩。 （2）锈死螺栓的拆卸。有条件的使用除锈剂，一般按如下方法拆卸。
蓄电池、点火开关、分电器、 按规定时刻点燃气缸中被压缩的 点火系 点火线圈、火花塞 混合气。 水泵、散热器、风扇、分水管、把受热机件的热量散发到大气中 冷却系 汽缸体防水阀、 去，保证发动机正常工作。
将润滑油供给作相对运动的零件 机油泵、集滤器、限压阀、滑 以减少它们之间的摩擦阻力，减 润滑系 润油道、机油粗滤器、机油细 轻机件的磨损，部分冷却摩擦零 滤器、机油冷却器 件，清洗摩擦表面。
工 作 容 积 下止点
发动机工作容积（排量V1）：
多缸发动机全部气缸工作 容积之和。
燃烧室容积： 活塞在上止点时其上方的 容积。
气缸总容积（Va）：
活塞在下止点时其上方的 全部容积。
压缩比：
气缸总容积与燃烧室容积 之比。
三、发动机工作原理
四冲程发动机的四个冲程主要指： 进气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程。
将螺栓拧紧1/4圈左右再退回，反复松动，逐渐拧出。用锤子振击螺母，借以 震碎锈层，以便拧出。在煤油中浸泡20～30min，让煤油渗紧锈层，使锈层变松， 以便拧出。用喷灯加热螺母，使其膨胀，趁螺栓尚未热时，迅速拧出。
（3）螺栓组与螺母组的拆卸。
首先将每一个螺栓或螺母拧松1/2～1圈，并尽量对称拆卸。应先拆下难拆的螺
对活塞的要求： 要有足够的强度和刚度。 质量要尽量小，保持较小惯性力。 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙。 良好的导热性和合理的热膨胀性，以便有合理的安装间隙。
活塞和气缸壁间有较小的摩擦系数。
活塞的材料
（1）铝合金——质量小，强度大，导热性好。 （2）灰铸铁——承压能力强。少数高强度柴油机采用。
活塞的结构
荷较大的柴油机。
汽缸体和气缸盖的冷却：水冷和风冷。
水冷式：汽缸体和汽缸盖中均有水套，且相互连通，利 用水套中的冷却水流过高温零件的周围而带走多余热量，与
散热器、水泵组成冷却系。
风冷：汽缸体与曲轴箱分开铸造，在汽缸体与汽缸盖的 外面铸有散热片，以增加散热面积，增强散热效果。
2、汽缸套
活塞在气缸内运动，气缸表面必须耐磨，目前广泛采用在气
施。
3、汽缸盖 结构特点：安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。
它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。气
缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有 进气通道和排气通道等。
气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利
于提高压缩比，气缸盖结构如图。
活 塞 曲轴转 角:180o360 o
做功冲程
作用：
进气门关闭
火花塞点火 排气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功。 过程： 当活塞接近上止点时，由火花塞 点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出 大量的热能，使汽缸内气体的压力和 温度迅速提高，高温高压的燃气推动 活塞从上止点向下止点 运动，并通过曲柄连杆 机构对外输出机械能。
缸体内镶入耐磨性较好的气缸套。 水冷式发动机根据气缸套是否与冷却水接触，将其分为干式
和湿式两种。
气缸
气缸
干式气缸套的特点：
气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与
冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触， 壁厚较薄，一般为1～3mm。它具有整体式气
缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比
较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆 装不方便，散热不良。
终了压力: 105-120 kPa 终了温度: 600-900 oC 活 塞 曲轴转角: 540o-720 o
四、发动机拆装原则、注意事项
1、熟悉汽车的构造及工作原理。
2、掌握正确的拆卸方法。
（1）拆卸时使用相应地专用工具和设备，提高拆卸功效，减少零部件的损伤和 变形。 （2）由表及里按顺序逐级拆卸。
进气冲程
作用：吸入混合气
进气门开启 排气门关闭
过程：
活塞在曲轴的带动下由上止点移 至下止点。此时进气门开启，排气门
终了压力: 75-90kPa 终了温度: 80-130 oC
关闭，曲轴转动180°。在活塞移动
过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内 气体压力降低，汽缸内形成一定的真 空度，空气和汽油的混合气通过进气 门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混 合形成可燃混合气 。
2-分电器
4-化油器 6-火花塞 8-进气门 10-启动机 12-油底壳
17-连杆 19-冷却 21-气缸盖
22-凸轮轴正时带轮
25-凸轮轴
单缸四冲程汽油机基本结构
一机组 曲柄连杆 机构
气缸盖、气缸体、 油底壳
曲轴箱组 活塞连杆组 曲轴飞轮组 进气门、排气门 挺柱、摇臂、 凸轮轴 凸轮轴正时带轮