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汽車發(fā)動機(jī)的構(gòu)造

詳細(xì)問gk題說明有助于回答者給出準(zhǔn)確答案: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-08-12

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汽車發(fā)動機(jī)基本構(gòu)造2008年06月27日星期五 18:20發(fā)動機(jī)基本構(gòu)造發(fā)動機(jī)某種型式能量轉(zhuǎn)換機(jī)械能機(jī)器其作用液體或氣體燃燒化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化熱能再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化機(jī)械能并對外輸出動力發(fā)動機(jī)部由許多結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成復(fù)雜機(jī)器其結(jié)構(gòu)型式多種多樣由于基本工作原理相同所其基本結(jié)構(gòu)也大同小異發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖下所示汽油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī) 汽油機(jī)通常由曲柄連桿、配氣兩大機(jī)構(gòu)和燃料供給、潤滑、冷卻、點火、起動五大系統(tǒng)組成柴油機(jī)通常由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成(無點火系) 1.曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成發(fā)動機(jī)產(chǎn)生動力并活塞直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)變曲軸旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力 2.配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)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新鮮氣體及時充入氣缸并燃燒產(chǎn)生廢氣及時排出氣缸 3.燃料供給系由于使用燃料同分汽油機(jī)燃料供給系和柴油機(jī)燃料供給系汽油燃料供給系又分化油器式和燃油直接噴射式兩種通常所用化油器式燃料供給系由燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣歧管和排氣消聲器等組成其作用向氣缸內(nèi)供給已配好燃混合氣并控制進(jìn)入氣缸內(nèi)燃混合氣數(shù)量調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速燃燒廢氣排出氣缸柴油機(jī)燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、進(jìn)排氣管和排氣消聲器等組成其作用向氣缸內(nèi)供給純空氣并規(guī)定時刻向缸內(nèi)噴入定量柴油調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速燃燒廢氣排出氣缸 4.冷卻系機(jī)動車般采用水冷卻式水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器和水套(機(jī)體內(nèi))等組成其作用利用冷卻水循環(huán)高溫零件熱量通過散熱器散發(fā)大氣從而維持發(fā)動機(jī)電動正常工作溫度 5.潤滑系潤滑系由機(jī)油泵、濾清器、油道、油底殼等組成其作用潤滑油分送至各相對運動零件摩擦面減小摩擦力減緩機(jī)件磨損并清洗、冷卻摩擦表面 6.點火系汽油機(jī)點火系由電源(蓄電池和發(fā)電機(jī))、點火線圈、分電器和火花塞等組成其作用按規(guī)定時刻及時點燃?xì)飧變?nèi)被壓縮燃混合氣 7.起動系起動系由起動機(jī)和起動繼電器等組成用使靜止發(fā)動機(jī)起動并轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)狀態(tài) 發(fā)動機(jī)工作原理發(fā)動機(jī)熱能轉(zhuǎn)變機(jī)械能過程經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四連續(xù)過程來實現(xiàn)每進(jìn)行次樣過程叫工作循環(huán)凡曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈活塞往復(fù)四行程完成工作循環(huán)稱四沖程發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)圈即活塞往復(fù)兩行程完成工作循環(huán)稱兩沖程發(fā)動機(jī) 1. 四沖程汽油機(jī)工作原理: (1) 進(jìn)氣行程曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動此時進(jìn)氣門開啟排氣門關(guān)閉活塞移動過程氣缸內(nèi)容積逐漸增大形成真空度于燃混合氣通過進(jìn)氣門被吸入氣缸直至活塞達(dá)下止點進(jìn)氣門關(guān)閉時結(jié)束由于進(jìn)氣系統(tǒng)存進(jìn)氣阻力進(jìn)氣終了時氣缸內(nèi)氣體壓力低于大氣壓力約0.075MPa~0.09MPa由于氣缸壁、活塞等高溫件及上循環(huán)留下高溫殘余廢氣加熱氣體溫度升高370K~440K (2) 壓縮行程進(jìn)氣行程結(jié)束時活塞曲軸帶動下從下止點向上止點運動氣缸內(nèi)容積逐漸減小此時進(jìn)、排氣門均關(guān)閉燃混合氣被壓縮至活塞達(dá)上止點時壓縮結(jié)束壓縮過程氣體壓力和溫度同時升高并使混合氣進(jìn)步均勻混合壓縮終了時氣缸內(nèi)壓力約0.6MPa~1.2MPa溫度約600K~800K (3) 作功行程壓縮行程末火花塞產(chǎn)生電火花點燃混合氣并迅速燃燒使氣體溫度、壓力迅速升高從而推動活塞從上止點向下止點運動通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功至活塞達(dá)下止點時作功結(jié)束作功開始時氣缸內(nèi)氣體壓力、溫度急劇上升瞬間壓力達(dá)3MPa~5MPa瞬時溫度達(dá)2200K~2800K (4) 排氣行程作功行程接近終了時排氣門打開進(jìn)氣門關(guān)閉曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動廢氣自身剩余壓力和活塞推動下被排出氣缸至活塞達(dá)上止點時排氣門關(guān)閉排氣結(jié)束因排氣系統(tǒng)存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0.105MPa~0.115MPa溫度約900K~1200K 2.四沖程柴油機(jī)工作原理: 由于使用燃料性質(zhì)同四沖程柴油機(jī)燃混合氣形成和著火方式與汽油機(jī)有大區(qū)別下面主要敘述柴油機(jī)與汽油機(jī)工作循環(huán)同之處 (1) 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸燃混合氣而純空氣 (2) 壓縮行程壓縮行程進(jìn)入氣缸純空氣壓縮由于柴油壓縮比大約15~22壓縮終了溫度和壓力都比汽油機(jī)高壓力達(dá)3MPa~5MPa溫度達(dá)800K~1000K (3)作功行程壓縮行程終了時噴油泵高壓柴油經(jīng)噴油器呈霧狀噴入氣缸內(nèi)高溫高壓空氣被迅速汽化并與空氣形成混合氣由于氣缸內(nèi)溫度高于柴油自燃溫度(約500K左右)柴油混合氣便立即自行著火燃燒且此段時間內(nèi)邊噴油邊燃燒氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高推動活塞下行作功作功行程瞬時壓力達(dá)5MPa~10MPa瞬時溫度達(dá)1800K~2200K (4)排氣行程此行程與汽油機(jī)基本相同由上述四行程汽油機(jī)和柴油機(jī)工作循環(huán)知兩種發(fā)動機(jī)工作循環(huán)基本內(nèi)容相似四行程只有作功行程產(chǎn)生動力其三行程作功行程做準(zhǔn)備工作輔助行程都要消耗部分能量發(fā)動機(jī)起動時第循環(huán)必須有外力曲軸轉(zhuǎn)動完成進(jìn)氣和壓縮行程當(dāng)作功行程開始作功能量便通過曲軸儲存飛輪內(nèi)維持循環(huán)得繼續(xù)進(jìn)行 3.二沖程汽油機(jī)工作原理: 二沖程發(fā)動機(jī)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四過程活塞往復(fù)兩行程內(nèi)完成 (1)第行程活塞從下止點向上止點移動當(dāng)活塞上行至關(guān)閉換氣孔和排氣孔時已進(jìn)入氣缸燃混合氣被壓縮活塞繼續(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)形成定真空度當(dāng)活塞上行至進(jìn)氣孔開啟時新鮮燃混合氣被吸入曲軸箱至此第行程結(jié)束 (2)第二行程活塞接近上止點時火花塞產(chǎn)生電火花點燃被壓縮燃混合氣燃燒形成高溫、高壓氣體推動活塞下行作功當(dāng)活塞下行關(guān)閉進(jìn)氣孔曲軸箱內(nèi)混合氣被預(yù)壓縮;活塞繼續(xù)下行至排氣孔開啟時燃燒廢氣靠自身壓力經(jīng)排氣孔排出;緊接著換氣孔開啟曲軸箱內(nèi)經(jīng)預(yù)壓混合氣進(jìn)入氣缸并排除氣缸內(nèi)殘余廢氣過程稱換氣過程直延續(xù)下行程活塞再上行關(guān)閉換氣孔和排氣孔止活塞下行下止點時第二行程結(jié)束由上兩行程知:第行程時活塞上方進(jìn)行換氣、壓縮活塞下方進(jìn)行進(jìn)氣;第二行程時活塞上方進(jìn)行作功、換氣活塞下方預(yù)壓混合氣換氣過程跨越二行程發(fā)動機(jī)活塞活塞主要作用承受氣缸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?xì)饨佑|承受高熱負(fù)荷;活塞還承受周期性變化氣體壓力和慣性力作用因此要求活塞應(yīng)有足夠強度和剛度質(zhì)量盡能小導(dǎo)熱性能要好要有良好耐熱性、耐磨性溫度變化時尺寸及形狀變化要小汽車發(fā)動機(jī)目前廣泛采用活塞材料鋁合金有柴油機(jī)上也采用合金鑄鐵或耐熱鋼制造活塞活塞基本結(jié)構(gòu)分頂部、頭部和裙部三部分 1.活塞頂部活塞頂部燃燒室組成部分用來承受氣體壓力根據(jù)同目和要求活塞頂部制成各種同形狀:常見有平頂活塞、、凸頂活塞、凹頂活塞及成型頂活塞 (2)活塞頭部活塞頭部活塞環(huán)槽上部分其主要作用承受氣體壓力并傳給連桿;與活塞環(huán)起實現(xiàn)對氣缸密封;活塞頂所吸收熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁活塞頭部切有若干道用安裝活塞環(huán)環(huán)槽汽油機(jī)活塞般有3~4道環(huán)槽上面2~3道用安裝氣環(huán)下面道用安裝油環(huán)油環(huán)槽底面上鉆有若干徑向小孔使被油環(huán)從氣缸壁上刮下來多余機(jī)油經(jīng)過些小孔流回油底殼 (3)活塞裙部活塞環(huán)槽下部分稱活塞裙部其作用引導(dǎo)活塞氣缸內(nèi)作往復(fù)運動并承受側(cè)壓力直列式氣缸體氣缸體與上曲軸箱常鑄成體稱氣缸體-曲軸箱簡稱氣缸體氣缸體上部有或數(shù)活塞其運動作導(dǎo)向圓柱形空腔稱氣缸;下部支撐曲軸曲軸箱其內(nèi)腔曲軸運動空間氣缸體發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)裝配基體并由來保持發(fā)動機(jī)各運動件相互之間準(zhǔn)確位置關(guān)系了使氣缸散熱氣缸外部制有水套(水冷式發(fā)動機(jī))或散熱片(風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)) 上曲軸箱有前壁和間隔板其上制有主軸承座孔有發(fā)動機(jī)還制有凸輪軸軸承座孔了些軸承潤滑側(cè)壁上鉆有主油道前壁和間隔板上鉆有分油道發(fā)動機(jī)氣缸排列常見有單列式和雙列式兩種形式:單列式(直列式)發(fā)動機(jī)各氣缸排成列般垂直布置了降低發(fā)動機(jī)高度有時也把氣缸布置成傾斜甚至水平雙列式發(fā)動機(jī)左、右兩列氣缸心線夾角γ＜180°者稱V型發(fā)動機(jī) 發(fā)動機(jī)相關(guān)術(shù)語 (1)上止點--活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)心遠(yuǎn)處通常即活塞高位置 (2)下止點--活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)心近處通常即活塞低位置 (3)活塞行程--上、下兩止點間距離 (4)沖程--活塞由止點另止點運動次過程 (5)曲軸半徑--曲軸與連桿大端連接心曲軸旋轉(zhuǎn)心距離 (6)氣缸工作容積--活塞從上止點下止點所讓出空間容積 (7)發(fā)動機(jī)工作容積--發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積之和也稱發(fā)動機(jī)排量 (8)燃燒室容積--活塞上止點時活塞頂上面空間叫燃燒室容積稱燃燒室容積 (9)氣缸總?cè)莘e--活塞下止點時活塞頂上面整空間容積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與燃燒室容積比值: 回答者：網(wǎng)友

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