汽车发动机解剖结构原理图集
史上最全发动机内部各个零部件名称构造分解图,一目了然汽车!
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史上最全发动机内部各个零部件名称构造分解图,一目了然汽车!发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。
下面我们开始图解:一、曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组。
1、机体组机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。
气缸体:发动机的主体,将各个气缸和曲轴箱连为一体,是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。
按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式。
气缸盖:气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧室,承受高温高压燃气压力,也是配气机构的载体。
气缸垫:又称气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其作用是保证良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水等。
油底壳:油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。
其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳,防止杂质的进入。
气缸盖罩:位于发动机上部,是盖在气缸盖上的罩壳,起到密封的作用,防止杂质的进入。
2、曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成,安装在气缸体上面。
曲轴:承受来自连杆的力,将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。
飞轮:安装在发动机后方,拥有一定的重量,有储能的作用。
也是离合器的安装部件,其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。
曲轴带轮:带动其他发动机附件的动力来源,依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。
其上有缓冲减振装置,是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。
曲轴正时齿轮:将动力传给凸轮轴的正时齿轮,使发动机能稳定运转。
3、活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。
活塞:发动机气缸中往复运动的机件。
活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。
活塞环;嵌入活塞槽沟内部的金属环,分为气环和油环。
活塞销:用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。
连杆:连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
实验一 车辆结构认知实验
![实验一 车辆结构认知实验](https://img.taocdn.com/s3/m/a286a74a4531b90d6c85ec3a87c24028915f85a6.png)
实验一车辆结构认知实验1.实验目的通过对汽车总成件的实物观察和模型演示使学生加深对课堂教学内容的理解, 逐步建立汽车整车的概念, 明确各总成之间的相互关系, 较为深入地掌握汽车结构的一般规律, 以期取得举一反三、触类旁通的效果。
2.实验原理汽车总体构造组成部分为: 发动机、底盘、车身三大部分。
本实验主要使学生较为深入的掌握发动机和底盘的主要构造。
A)发动机(两大机构、五大系统): 机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系(汽油机)、起动系。
B)底盘:传动系(将发动机的动力传给驱动轮)、行驶系(使汽车各总成及部件安装在适当的位置, 对全车起支承作用, 以保证汽车正常行驶:车架或承载式车身及副车架、悬架、车桥和车轮等)、转向系、制动系。
3.实验内容主要实验设备名称:1)长春G—3技术教育装备有限公司生产的汽车动力构造与传动系教学系统。
2)上海华育公司生产的桑塔纳轿车电动程控示教板: 离合器、液压制动系等。
3)塑料发动机模型(汽油机、柴油机)。
由指导教师结合汽车发动机和底盘实物或模型, 重点阐述发动机的各部分工作原理、功用和组成, 发动机与底盘各总成之间的关系, 底盘各总成的工作原理、功用和组成等。
4.实验要求1)预习实验指导书, 了解实验内容、明确实验原理、实验步骤。
2)认真观察实验模型或实物, 积极思考, 踊跃的提出问题并努力回答问题。
3)逐步熟悉汽车工程相关术语、建立汽车构造相关术语与汽车实物的联系, 将汽车构造相关术语在模型中“对号入座”。
4)结合实验设备的具体情况, 完成思考题。
5.实验步骤1)观察发动机的工作过程, 理解奥托(Nikolaus Otto)循环: 进气—压缩—做功—排气, 确定汽油机的点火顺序。
理解曲柄连杆机构与配气机构的协调运动关系。
2)观察供给系、润滑系、冷却系、点火系(汽油机)、起动系的组成特点, 明确各总成在发动机工作的必要性。
3)观察行驶系组成: 车架(承载式车身除外)、车桥、车轮和悬架等。
汽车发动机的工作原理图解
![汽车发动机的工作原理图解](https://img.taocdn.com/s3/m/4c68f58c8ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6eea6.png)
活塞
排气门关闭
作功终了:温度 1500~1700 K, 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用:
进气门关闭
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
3·作功行程
作用:
进气门关闭
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。
瞬时最高:温度 2200~2800 K, 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时:温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程: 活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩,当活塞
继续上时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱,活塞接 近上止点时,火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动 ,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩,当活塞接近下止点时, 排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内,并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
发动机说课稿
![发动机说课稿](https://img.taocdn.com/s3/m/ae0aad1e591b6bd97f192279168884868762b8a9.png)
《汽车概论》第二章汽车发动机 第一节 发动机基本构造与工作原理说 课 稿 说课人 李磊各位领导,各位老师:各位领导,各位老师:今天,我说课的内容是今天,我说课的内容是《汽车概论》《汽车概论》《汽车概论》课程中的一节——发动机工课程中的一节——发动机工作原理及总体构造。
下面我将从本教材、教学方法、学法、教学过程和板书设计5个方面作简要的说明。
个方面作简要的说明。
一、说教材教材主要从教材的选择、教材主要从教材的选择、课程的特点、课程的特点、课程的特点、教学目标和教学重点和难教学目标和教学重点和难点4个方面说明。
个方面说明。
1.教材简析教材简析本课程选用的是中国劳动社会保障出版社2006年出版的,由金洪卫主编的《汽车概论》教材。
这本教材是中等职业教育汽车专业规划教材;汽车运用与维修专业技能型紧缺人才培养培训教材;2.课程特点课程特点《汽车概论》《汽车概论》是学生接触到的第一门专业课程,是学生接触到的第一门专业课程,是学生接触到的第一门专业课程,同时也是进一步同时也是进一步学习汽车其他专业课程的基础,本课程在整个汽车专业的课程中起着举足轻重的作用。
举足轻重的作用。
对于我们汽车专业,对于我们汽车专业,对于我们汽车专业,不管学生是汽车维修专业的还不管学生是汽车维修专业的还是汽车营销和站务管理专业的,本门课程都是必修的一门课程。
3.教学目标教学目标 ⑴知识目标⑴知识目标掌握发动机的基本术语及工作原理;掌握发动机的基本术语及工作原理; 掌握发动机的总体构造。
掌握发动机的总体构造。
⑵能力目标⑵能力目标4.教学重点和难点教学重点和难点在授课过程中遇到的难点主要有:在授课过程中遇到的难点主要有: 1、学生对发动机的内部构造不太清楚,绝大多数学生都没有见过发动机,更不要说其内部构造了。
过发动机,更不要说其内部构造了。
2、学生的机械知识及空间想象能力不是很高,在看书上的结构剖视图的时候,会有一定的困难。
剖视图的时候,会有一定的困难。
发动总体构造讲解
![发动总体构造讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/b56809b9700abb68a982fbb5.png)
单元一发动机总体构造与维修常识发动机是汽车的动力源,是把燃料(汽油或柴油)在气缸内燃烧产生的热能转变为机械能的一种机器,由于燃料燃烧是在发动机内部进行的,所以也叫内燃机。
除为数不多的新能源(天然气、电动等)汽车外,现代汽车所使用的发动机主要是汽油机和柴油机。
本单元第一章介绍了汽车发动机的类型、总体构造、基本术语和工作原理等。
第二章介绍了汽车维护、修理的基本概念和检修方法以及汽车维修中常用工具、量具的使用。
第一节发动机的基本结构和常用术语一、发动机的基本结构目前汽车上广泛采用的是四冲程往复活塞式柴油发动机和汽油发动机。
柴油发动机由两大机构、四大系统组成,如图2-1所示;汽油发动机则由两大机构、五大系统组成(比柴油机多点火系),如图2-2所示。
1.曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等机构。
是发动机进行能量转换和传递动力的机构。
2.配气机构包括气门组和气门传动组。
是发动机的换气机构。
3.供给系包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、空气滤清器、进气歧管、排气歧管、排气消声器等机件,汽油机包括化油器,柴油机包括喷油泵、调速器、喷油器等机件。
4.润滑系喷油喷油泵蓄电池图2-1柴油发动机基本构造示意图包括机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、润滑油道和机油散热器、油压表等机件。
负责发动机各磨擦表面的润滑、冷却和清洗。
5.冷却系包括风扇、水泵、散热器、节温器、水套等。
保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
6.点火系包括蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等机件。
功用是定时点燃气缸内的可燃混合气。
7.起动系包括起动机及附属装置。
负责发动机的起动任务。
二、发动机常用术语如图2-2所示。
1.工作循环:发动机每完成进气、压缩、作功、排气四个行程,称为一个工作循环。
2.上止点:活塞在气缸内向上运动达到的最高点的位置。
3.下止点:活塞在气缸内向下运动达到的最低点的位置。
4.活塞行程:活塞由上止点运动到下止点所走的距离。
汽车发动机解剖结构原理图集
![汽车发动机解剖结构原理图集](https://img.taocdn.com/s3/m/44b0b2add1d233d4b14e852458fb770bf78a3b18.png)
汽车发动机解剖结构原理图集(2021-06-0321:32:07)转载▼标签:分类:图纸资料车展空愁居旅游汽车图片汽油发动机的目的在于将汽油转换为运动,以便汽车能够开动。
目前将汽油变成运动的最简单方法是在发动机中燃烧汽油。
因此,汽车发动机是一种“内燃发动机〞——燃烧发生在内部。
需要注重两件情况:有多种不同的内燃发动机。
柴油发动机是一种,燃气轮机是另外一种。
参见有关HEMI发动机、转子发动机和二冲程发动机的文章。
每种发动机都有自己的优缺点。
还有一种外燃发动机。
老式火车和蒸汽轮船中的蒸汽机是外燃发动机。
在蒸汽机中,燃料〔煤、木柴、石油等〕在发动机外部燃烧并产生蒸汽,由蒸汽在发动机内部形成运动。
内燃机的效率比外燃机高出许多〔每公里消耗的燃料更少〕,而且内燃发动机比同等功率的外燃发动机要小巧许多。
福特和通用这些公司之因此不使用蒸汽机,缘故也在于此。
当前几乎所有汽车都使用往复式内燃发动机,因为这种发动机具有以下优点:相对高效〔与外燃发动机相比〕相对廉价〔与燃气轮机相比〕相对来讲易于加注燃料〔与电动汽车相比〕这些优点使得其成为驱动汽车的首选技术。
为了了解往复式内燃发动机的工作原理,对“内部燃烧〞的工作方式有一个直瞧的熟悉十分有关怀。
加农炮是一个特别好的例子。
您可能在电影里瞧到过它们,士兵们向炮中填进火药和炮弹,然后点着它。
这确实是根基我们讲的内部燃烧,然而特别难想象发动机是如何完成这些过程的。
下面是一个更为形象的例子:假设有一大段塑料的下水道管子,它的直径为8厘米,长度为90厘米,然后在它的一端安上一个盖子。
接着,在管子中喷洒了一点WD-40,或者放了几滴汽油。
然后,在管子里塞进一个土豆。
就像如此:我们现在拥有的那个装置通常称作土豆加农炮。
不建议您如此做!然而假设您如此做了,我们现在拥有的那个装置通常称作土豆加农炮。
要是您在其中打出一个火花,那么就能够点着燃料。
有意思的是——而且我们讨论如此一个装置的目的就在于——土豆加农炮能够将土豆发射出大约150米远!几滴汽油就能够产生如此巨大的能量。
新赛欧发动机 3
![新赛欧发动机 3](https://img.taocdn.com/s3/m/c9e1017a01f69e31433294f7.png)
• PDA阀门组处于关闭状态,此时每个气缸相当于只有 一个进气门,而另一个进气门对应的进气口截面始终 被阀门堵住了,当这个进气门打开时会形成切向进气 气流,在燃烧室内形成涡流效应,使油气混合更快、更 均匀, 从而改善了燃烧性能,大大提高了中低速时的 燃烧效率。当发动机转速高于2200转/分时,ECM接通 PDA电磁阀电路,PDA电磁阀打开,将真空膜片与真空 罐子之间的管路接通,真空膜片动作将PDA阀门组打开, 此时每个气缸的两个进气门通道全部打开,从而减少 了泵气损失,也就是减少了高速时进气歧管进气阻力 造成的功率损失(如PDA工作示意图1、2)。此技术使 发动机在不同转速下始终获得最佳进气效率,大幅增 加燃烧效率,试验表明采用PDA装置后可以使发动机 的油耗降低3﹪-5﹪,怠速降低至650转/分,并且可 以通过欧洲四号排放标准。
2.4
正时链条 – 装配曲轴的曲轴链轮用 正时链条传动凸轮轴链 轮。 同时,液压型张 紧器有助于链条张力, 杆和导管支撑正时链条 • 金属链条设计:赛欧采用 正时链条代替了传统的皮 带设计,耐用性强,且终 身免维护,可以节约上千 元的正时皮带更换费用呢 。
2.5 点火系统
• ECM控制
• 1,4缸同时点火—2,3缸同时点火
• 曲轴
– 曲轴为铸铁。由缸体的5道主 轴颈提供支撑, 轴瓦和主轴 承有合适的油隙。 第3道主轴 颈更宽并有两片轴承提供横向 止推, 也可以称作曲轴轴向间 隙。 连杆通过四角轴颈和双 金属轴承组装将往复运动转化 为旋转运动。在发动机前侧, 通过皮带传动来驱动正时机构 。在后侧,有一个飞轮或挠性 盘将发动机的动力传到变速器 。
• 活塞和连杆总成
– 活塞为铸铝碗型设计。 每个活塞有两道气环和 一道油环,全浮式活塞 销设计。与连杆实现浮 动连接, 每侧有卡簧 定位,连杆和曲轴通过 轴承配合在一起。
汽车解剖图讲解
![汽车解剖图讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/3d665412f12d2af90242e6b0.png)
一套令人震撼的汽车解剖图!!看完之后让你轻松成为故障诊断专家!从此修车不求人!!2014-01-07 全球顶级汽车榜(网上转载)从新手到老手,也许只是时间问题,而通过声音和现象判断汽车故障,那可真不是一般人能做得到的,那绝对专家级别,咱就一起来学学吧!不少朋友问有没有像人体解剖图一样的汽车解剖图,我查了半天,发现真不多,而且还不清晰,我昨天弄了半夜把图上文字重新输入了一遍,整理出来本篇图文并茂长文,专门为打算早日成为专家的您而备。
1、排气管冒黑烟故障判定:真故障。
原因分析:表明混合气过浓,燃烧不完全。
主要原因是汽车发动机超负荷,气缸压力不足,发动机温度过低,化油器调整不当,空气滤芯堵塞,个别气缸不工作及点火过迟等。
排除时,应及时检查阻风门是否完全打开,必要时进行检修;熄火后从化油器口看主喷管,若有油注出或滴油,则浮子室油面过高,应调整到规定范围,拧紧或更换主量孔;空气滤清器堵塞,应清洗、疏通或更换。
2、车辆的排气管排出蓝色的烟雾故障判定:真故障。
原因分析:是由于大量机油进入气缸,而又不能完全燃烧所致。
拆下火花塞,即可发现严重的积炭现象。
需检查机油尺油面是否过高;气缸与活塞间隙是否过大;活塞环是否装反;进气门导管是否磨损或密封圈是否损坏;气缸垫是否烧蚀等,必要时应予以修复。
3、车辆排气管冒白烟,冷车时严重,热车后就不冒白烟了故障判定:假故障。
原因分析:这是因为汽油中含有水分,而发动机过冷,此时进入气缸的燃油未完全燃烧导致雾点或水蒸气产生形成白烟。
冬季或雨季当汽车初次发动时,常常可以看到排白烟。
这不要紧,一旦发动机温度升高,白烟就会消失。
此状况不必检修。
4、发动机噪声大,车辆原地踩加速踏板时,有“隆、隆”异响,发动机舱内有振动感。
故障判定:使用类故障。
原因分析:举升车辆,可看到发动机的底护板有磕碰痕迹。
如果路面有障碍物而强行通过,发动机底护板就要被磕碰。
底护板变形后与发动机油底壳距离变近,如果距离太近,当加速时油底壳与底护板相撞就会发出异响并使车身振动。
上汽通用雪佛兰科鲁兹整车拆解讲解
![上汽通用雪佛兰科鲁兹整车拆解讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/720aa11aff00bed5b9f31dd4.png)
z拆车总要有个先后顺序,我们就先从难度比较低的前保险杠开始吧,一位熟练的技师拆除一个保险杠只需要几分钟的时间,不过和防撞梁比起来,保险杠更准确的称呼应该叫做“保险杠蒙皮”。
和一般车型前防撞梁后面直接连接缓冲吸能区不同,科鲁兹的防撞梁后面直接连接的是强度很高的钢梁,而不是吸能区,吸能区则位于它后面的上下两部分。
从结构上来说,科鲁兹的前防撞梁看上去很宽,使用的是强度高、重量轻的铝合金材质,外表涂了一层车身同色油漆。
既然都打开了发动机舱盖,我们不妨再看一眼发动机舱内还有哪些与安全有关的设计。
首先我很稀奇的是,安全气囊的触发机构在哪里?工作原理是什么?科鲁兹的正副驾驶安全气囊触发机构位于车身前部横梁的背面,发生正面碰撞之后,横梁发生足够变形之后便会与气囊触发机构发生接触,触发机构受到足够的力之后便会向气囊发出触发信号。
发动机舱内还有另外一项于安全息息相关的装备,不过与防撞梁不同的是,它负责的是主动安全:让车辆顺利、及时地停下来,也就是ABS刹车防抱死。
科鲁兹的ABS系统使用的不是我们经常听到的“博世8.0”或者“博世8.1”,而是由大陆特维斯提供的“MK70”,相比博世8.1 128K的内存容量,MK70的内存容量提升至384K,从而具有更快的响应时间。
而在物理结构上MK70还有另外一个特点:一般紧凑型车的刹车助力泵内都只有一个膜片,但MK70和更高档次的车型一样具有双膜片,而且膜片的尺寸为9寸,丝毫不逊色于更高档次车型。
接下来我们进入车内,看看前后车门的防撞梁和气囊的情况,首先要拆除的前车门。
与保险杠大部分由螺丝固定不同,车门除了少数几颗螺丝,大部分都是用卡子固定,所以拆除的时候需要小心,如果卡子折了有可能影响以后的牢固性。
科鲁兹的车门防撞梁采用圆形的钢管结构,这种结构与大众车型的扁形钢材有很大区别,市面上绝大部分车型使用的都是这种结构,但尽管看上去差不多,但实际的直径大小、覆盖范围和强度等级区别还是很大的。
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汽车发动机解剖结构原理图集(2012-06-03 21:32:07)转载▼标签:分类:图纸资料车展空愁居旅游汽车图片汽油发动机的目的在于将汽油转换为运动,以便汽车能够开动。
目前将汽油变成运动的最简单方法是在发动机中燃烧汽油。
因此,汽车发动机是一种“内燃发动机”——燃烧发生在内部。
需要注意两件事情:有多种不同的内燃发动机。
柴油发动机是一种,燃气轮机是另外一种。
参见有关HEMI发动机、转子发动机和二冲程发动机的文章。
每种发动机都有自己的优缺点。
还有一种外燃发动机。
老式火车和蒸汽轮船中的蒸汽机是外燃发动机。
在蒸汽机中,燃料(煤、木柴、石油等)在发动机外部燃烧并产生蒸汽,由蒸汽在发动机内部形成运动。
内燃机的效率比外燃机高出许多(每公里消耗的燃料更少),而且内燃发动机比同等功率的外燃发动机要小巧很多。
福特和通用这些公司之所以不使用蒸汽机,原因也在于此。
当前几乎所有汽车都使用往复式内燃发动机,因为这种发动机具有以下优点:相对高效(与外燃发动机相比)相对廉价(与燃气轮机相比)相对来说易于加注燃料(与电动汽车相比)这些优点使得其成为驱动汽车的首选技术。
为了了解往复式内燃发动机的工作原理,对“内部燃烧”的工作方式有一个直观的认识十分有帮助。
加农炮是一个很好的例子。
您可能在电影里看到过它们,士兵们向炮中填入火药和炮弹,然后点着它。
这就是我们说的内部燃烧,但是很难想象发动机是如何完成这些过程的。
下面是一个更为形象的例子:假如有一大段塑料的下水道管子,它的直径为8厘米,长度为90厘米,然后在它的一端安上一个盖子。
接着,在管子中喷洒了一点WD-40,或者放了几滴汽油。
然后,在管子里塞进一个土豆。
就像这样:我们现在拥有的这个装置通常称作土豆加农炮。
不建议您这样做!但是假如您这样做了,我们现在拥有的这个装置通常称作土豆加农炮。
如果您在其中打出一个火花,那么就可以点着燃料。
有意思的是——而且我们讨论这样一个装置的目的就在于——土豆加农炮可以将土豆发射出大约150米远!几滴汽油就可以产生如此巨大的能量。
内部燃烧土豆加农炮的基本原理与所有往复式内燃发动机完全一致:如果将一点儿高能燃料(例如汽油)放在一个小的密闭空间中并点燃它,它将以气体膨胀的形式释放出巨大能量。
可以使用这些能量将土豆抛出150米远。
在这个例子中,能量被转换为土豆的运动。
也可以使用这些能量完成更有意思的工作。
例如,如果可以建立一个循环,使得在每分钟内可以进行数百次爆炸,然后将能量用于有意义的事情,现在您已经接触到了汽车发动机的核心秘密!目前几乎所有汽车都使用四冲程燃烧循环来将汽油转化为运动。
四冲程方式又称作“奥托循环”,以此纪念1867年发明它的尼克劳斯•奥托(Nikolaus Otto)。
这四个冲程如图1所示。
它们分别是:进气冲程压缩冲程燃烧冲程排气冲程循环过程1. 活塞开始时位于顶部,排气门打开,然后活塞向下运动,在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物。
这便是吸气冲程。
此时,只需要在空气中混合最少量的汽油即可。
(图中部分1)2. 然后,活塞向上返回以压缩燃油/空气混合物。
压缩过程使得爆炸更具威力。
(图中部分2)3. 当活塞到达其冲程的顶部时,火花塞发出一个火花,点燃汽油。
气缸中的汽油爆炸,推动活塞向下运动。
(图中部分3)4. 在活塞到达其冲程的底部后,排气门开启,废气被排出气缸并进入排气尾管。
(图中部分4)现在,发动机准备进行下一次循环,再次吸入空气和汽油。
注意,内燃发动机输出的运动是旋转运动,而土豆加农炮产生的运动是线性运动(直线)。
在发动机中,活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
而旋转运动非常好,因为我们正好打算通过它让车轮转起来。
下面,让我们看看相互配合工作以实现这一切的所有部件。
发动机的核心是气缸和在气缸内部上下运动的活塞。
上面介绍的发动机只有一个气缸。
大多数割草机属于这种情况,但是大多数汽车都有多个气缸(通常有四个、六个或八个气缸)。
在多缸发动机中,气缸的排列方式通常有三种:直列式、V型或卧式(也叫水平对置式)各种配置方式在平滑性、制造成本和外形特征方面均各有利弊。
这些优点和缺点使它们分别适合某些特定车辆的要求。
排量燃烧室是发生压缩和燃烧过程的区域。
随着活塞上下运动,可以看到燃烧室的容积也随之发生改变。
存在最大容积和最小容积。
最大容积和最小容积之间的差值称为排量,其单位为升或CC(立方厘米,1000立方厘米=1升)。
以下是一些例子:链锯发动机的排量可能为0.04升。
摩托车发动机的排量可能为0.5或0.75升。
跑车发动机的排量可能为5升。
大多数标准汽车发动机的排量在1.5-4.0升之间。
如果是四气缸发动机并且每个气缸的排量为0.5升,则整个发动机为“2.0升发动机”。
如果每个气缸的排量为0.5升,6个气缸以V型配置,则为“3.0升V-6”发动机。
通常,可通过排量大致了解发动机的功率。
排量为0.5升的气缸可以容纳两倍于排量为0.25升的气缸的燃油、空气混合物,因此前者的功率是后者的两倍(如果其他条件相同)。
所以,2.0升发动机的功率大致等于4.0升发动机的一半。
可以通过增加气缸数量或者增大所有气缸的燃烧室(或者同时增加二者)来提高发动机的排量。
火花塞火花塞可提供火花来点燃空气/燃油混合物以使其燃烧。
必须在正确的时刻打出火花才能正常工作。
气门进气门和排气门在正确的时间开启,输入空气和燃油并排出废气。
请注意,两种气门在压缩和燃烧期间都处于闭合状态以密闭燃烧室。
活塞活塞是一个金属圆柱形部件,可以在气缸内部上下运动。
活塞环活塞环在活塞外缘和气缸内径之间起到滑动密封作用。
活塞环有两个目的:在压缩和燃烧期间,防止燃烧室中的燃油/空气混合物和废气泄露到油槽中。
防止油槽中的油液泄露到燃烧区域并在该处燃烧和流失。
大多数“烧油”汽车必须每隔1600公里便添加1升左右的油,其中的原因就是发动机老化,而且活塞环不再能够起到正确的密封作用。
连杆连杆将活塞连接到曲轴。
它的两端都可以旋转,以便在活塞运动和曲轴旋转的同时改变角度。
曲轴曲轴将活塞的上下运动转变为圆周运动,就如同一打开盒子就跳出一个小人的玩具盒上的曲柄一样。
油槽油槽围绕在曲轴周围。
它包含一定量的机油,这些机油集中在底部(油盘)。
下面我们来看看发动机可能会出现的一些问题。
发动机常见问题某天早晨您想外出,发动机转了几下但是没有启动,是什么地方出问题了?现在您已经知道发动机的工作原理了,应该能够了解是哪些原因导致发动机无法运转。
可能有以下三种原因:燃油混合得不好、缺乏压缩或者不能打火。
除此之外,还有许多可能导致问题的其他原因,但是上面的三个原因是主要因素。
以我们正在讨论的简单发动机为例,下面简要讨论了这些问题对发动机的影响:燃油混合得不好:可能会由于以下原因而导致燃油混合得不好:缺少燃油,因此发动机只得到空气但是得不到燃油。
进气不畅,因此只有燃油但是没有足够的空气。
燃油系统供应的燃油可能太多或太少,因此导致无法正确燃烧。
燃油中可能有杂质(例如油箱中有水),导致燃油无法燃烧。
缺少压缩:如果进入的空气和燃油不能被正确压缩,则燃烧过程将不尽如人意。
可能会因以下原因导致缺乏压缩:活塞环磨损(使得空气/燃油混合物在压缩过程中漏出活塞)。
进气门或排气门没有正确密封,使得在压缩过程中发生泄露。
气缸上出现了孔洞。
气缸上最常见的“孔洞”出现在气缸顶部(用于安装气门和火花塞,又称作“气缸盖”)与气缸本身相连的部位。
通常,气缸和气缸盖螺栓之间有一个薄垫,以确保密封效果。
如果该垫片破损,便会在气缸和气缸盖之间出现许多小孔洞并导致泄露。
不能打火:不能产生火花或火花很弱,原因主要包括:如果火花塞或者导线发生磨损,则火花会很微弱。
如果导线断开或缺失,或者用于打火的系统不能正常工作,则不会产生火花。
如果火花在循环中出现的太早或太晚(例如,如果点火正时处于关闭状态),那么燃油将不会在正确的时间点燃,并会由此导致各种问题。
还可能是其他方面出了问题。
例如:如果蓄电池没有电,则无法启动和运转发动机。
如果允许曲轴自由转动的轴承已磨坏,那么曲轴将无法转动,从而导致发动机无法运转。
如果气门不能在正确的时间打开或关闭(或者根本无法打开和关闭),那么空气将无法进入,废气也无法排出,从而导致发动机无法运转。
如果有人在您的排气尾管中塞了一个土豆,那么废气将无法排出气缸,从而导致发动机无法运转。
如果机油已经用完,活塞将不能在气缸中自由上下运动,从而卡住发动机。
在正常运行的发动机中,所有上述因素都在允许的范围内。
正如您所看到的,发动机需要大量系统的帮助才能完成将燃油转换为运动的工作。
大多数子系统都可通过不同的技术来实现,使用的技术越先进,发动机的性能也就越出色。
在下面的部分中,我们将介绍现代发动机中使用的各种子系统。
多数发动机子系统可以通过不同的技术加以改进,更好的技术能提高发动机的性能。
下面我们将从气门机构开始看一看现代发动机中使用的各种子系统。
气门机构由气门以及开合气门的机构组成。
开合系统称作凸轮轴。
凸轮轴上有凸轮,可以向上和向下移动气门。
大多数现代发动机都有称为顶置凸轮轴的机构。
也就是说,凸轮轴位于气门上方(如图5 所示)。
凸轮轴上的凸轮直接控制气门,或者通过一个很短的连杆控制气门。
老式的发动机使用的凸轮轴位于曲轴附近的油槽中。
使用横杆将下方的凸轮连接到位于气门上方的气门挺杆。
这种方法使用的运动零件较多,并且会导致凸轮激活气门的动作大大滞后于气门的后续运动。
使用正时皮带或正时链条将曲轴与凸轮轴联系在一起,以便气门与活塞保持同步。
凸轮轴的连接方式使得它的转动速度是曲轴的一半。
许多高性能发动机的每个气缸有四个气门(两个进气门,两个排气门),这种布置方式需要为每组气缸提供两个凸轮轴,因此称作“双顶置凸轮轴”。
点火和冷却系统点火系统可产生高压电荷并通过点火线将其输送到火花塞。
电荷首先流向分配器,可以很容易地在大多数汽车的发动机盖下找到该分配器。
分配器的中央有一根输入电流的导线,有四、六或八根输出电流的导线(取决于气缸数量)。
这些点火线可将电荷输送到每个火花塞。
发动机经过设置,可使一个时间只有一个气缸会从分配器获得点火火花。
这样可以获得最大的平滑性。
发动机的冷却、进气和启动系统冷却系统大多数汽车中的冷却系统由散热器和水泵组成。
水在气缸周围的通道中循环,然后流过散热器以使之得到冷却。
在少数车辆(最著名的是大众的甲壳虫车型)以及大多数摩托车和割草机中,发动机使用的是空气冷却(可以通过安装在每个气缸外部用于散发热量的散热片来识别出气冷发动机)。
气冷方式让发动机更轻但是更热,通常会降低发动机的使用寿命和整体性能。
进气和起动系统大多数汽车都使用自然吸气式发动机,也就是说气流通过空气滤清器直接进入气缸。
高性能发动机可以涡轮增压,也可以机械增压,也就是说空气在进入发动机前首先经过压缩(以便能够向每个气缸压入更多空气/燃油混合物)以提高性能。