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汽車發動機的構造

詳細問gk題說明有助于回答者給出準確答案: 問提問者：網友 | 2017-08-12

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汽車發動機基本構造2008年06月27日星期五 18:20發動機基本構造發動機某種型式能量轉換機械能機器其作用液體或氣體燃燒化學能通過燃燒轉化熱能再把熱能通過膨脹轉化機械能并對外輸出動力發動機部由許多結構和系統組成復雜機器其結構型式多種多樣由于基本工作原理相同所其基本結構也大同小異發動機總體結構圖下所示汽油發動機柴油發動機汽油機通常由曲柄連桿、配氣兩大機構和燃料供給、潤滑、冷卻、點火、起動五大系統組成柴油機通常由兩大機構和四大系統組成(無點火系) 1.曲柄連桿機構曲柄連桿機構由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成發動機產生動力并活塞直線往復運動轉變曲軸旋轉運動而對外輸出動力 2.配氣機構配氣機構由進氣門、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燃料供給系和柴油機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、進排氣歧管和排氣消聲器等組成其作用向氣缸內供給已配好燃混合氣并控制進入氣缸內燃混合氣數量調節發動機輸出功率和轉速燃燒廢氣排出氣缸柴油機燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、進排氣管和排氣消聲器等組成其作用向氣缸內供給純空氣并規定時刻向缸內噴入定量柴油調節發動機輸出功率和轉速燃燒廢氣排出氣缸 4.冷卻系機動車般采用水冷卻式水冷式由水泵、散熱器、風扇、節溫器和水套(機體內)等組成其作用利用冷卻水循環高溫零件熱量通過散熱器散發大氣從而維持發動機電動正常工作溫度 5.潤滑系潤滑系由機油泵、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件磨損并清洗、冷卻摩擦表面 6.點火系汽油機點火系由電源(蓄電池和發電機)、點火線圈、分電器和火花塞等組成其作用按規定時刻及時點燃氣缸內被壓縮燃混合氣 7.起動系起動系由起動機和起動繼電器等組成用使靜止發動機起動并轉入自行運轉狀態發動機工作原理發動機熱能轉變機械能過程經過進氣、壓縮、作功和排氣四連續過程來實現每進行次樣過程叫工作循環凡曲軸旋轉兩圈活塞往復四行程完成工作循環稱四沖程發動機曲軸旋轉圈即活塞往復兩行程完成工作循環稱兩沖程發動機 1. 四沖程汽油機工作原理: (1) 進氣行程曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動此時進氣門開啟排氣門關閉活塞移動過程氣缸內容積逐漸增大形成真空度于燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸直至活塞達下止點進氣門關閉時結束由于進氣系統存進氣阻力進氣終了時氣缸內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留下高溫殘余廢氣加熱氣體溫度升高370K~440K (2) 壓縮行程進氣行程結束時活塞曲軸帶動下從下止點向上止點運動氣缸內容積逐漸減小此時進、排氣門均關閉燃混合氣被壓縮至活塞達上止點時壓縮結束壓縮過程氣體壓力和溫度同時升高并使混合氣進步均勻混合壓縮終了時氣缸內壓力約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作功至活塞達下止點時作功結束作功開始時氣缸內氣體壓力、溫度急劇上升瞬間壓力達3MPa~5MPa瞬時溫度達2200K~2800K (4) 排氣行程作功行程接近終了時排氣門打開進氣門關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上止點時排氣門關閉排氣結束因排氣系統存排氣阻力排氣沖程終了時氣缸內壓力略高于大氣壓力約0.105MPa~0.115MPa溫度約900K~1200K 2.四沖程柴油機工作原理: 由于使用燃料性質同四沖程柴油機燃混合氣形成和著火方式與汽油機有大區別下面主要敘述柴油機與汽油機工作循環同之處 (1) 進氣行程進氣行程進入氣缸燃混合氣而純空氣 (2) 壓縮行程壓縮行程進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高壓力達3MPa~5MPa溫度達800K~1000K (3)作功行程壓縮行程終了時噴油泵高壓柴油經噴油器呈霧狀噴入氣缸內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邊噴油邊燃燒氣缸內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5MPa~10MPa瞬時溫度達1800K~2200K (4)排氣行程此行程與汽油機基本相同由上述四行程汽油機和柴油機工作循環知兩種發動機工作循環基本內容相似四行程只有作功行程產生動力其三行程作功行程做準備工作輔助行程都要消耗部分能量發動機起動時第循環必須有外力曲軸轉動完成進氣和壓縮行程當作功行程開始作功能量便通過曲軸儲存飛輪內維持循環得繼續進行 3.二沖程汽油機工作原理: 二沖程發動機工作循環也包括進氣、壓縮、作功和排氣四過程活塞往復兩行程內完成 (1)第行程活塞從下止點向上止點移動當活塞上行至關閉換氣孔和排氣孔時已進入氣缸燃混合氣被壓縮活塞繼續上移至上止點時壓縮結束與此同時活塞上行時其下方曲軸箱內形成定真空度當活塞上行至進氣孔開啟時新鮮燃混合氣被吸入曲軸箱至此第行程結束 (2)第二行程活塞接近上止點時火花塞產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活塞下行關閉進氣孔曲軸箱內混合氣被預壓縮;活塞繼續下行至排氣孔開啟時燃燒廢氣靠自身壓力經排氣孔排出;緊接著換氣孔開啟曲軸箱內經預壓混合氣進入氣缸并排除氣缸內殘余廢氣過程稱換氣過程直延續下行程活塞再上行關閉換氣孔和排氣孔止活塞下行下止點時第二行程結束由上兩行程知:第行程時活塞上方進行換氣、壓縮活塞下方進行進氣;第二行程時活塞上方進行作功、換氣活塞下方預壓混合氣換氣過程跨越二行程發動機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氣接觸承受高熱負荷;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有足夠強度和剛度質量盡能小導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動機目前廣泛采用活塞材料鋁合金有柴油機上也采用合金鑄鐵或耐熱鋼制造活塞活塞基本結構分頂部、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槽上部分其主要作用承受氣體壓力并傳給連桿;與活塞環起實現對氣缸密封;活塞頂所吸收熱量通過活塞環傳給氣缸壁活塞頭部切有若干道用安裝活塞環環槽汽油機活塞般有3~4道環槽上面2~3道用安裝氣環下面道用安裝油環油環槽底面上鉆有若干徑向小孔使被油環從氣缸壁上刮下來多余機油經過些小孔流回油底殼 (3)活塞裙部活塞環槽下部分稱活塞裙部其作用引導活塞氣缸內作往復運動并承受側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活塞其運動作導向圓柱形空腔稱氣缸;下部支撐曲軸曲軸箱其內腔曲軸運動空間氣缸體發動機各機構和系統裝配基體并由來保持發動機各運動件相互之間準確位置關系了使氣缸散熱氣缸外部制有水套(水冷式發動機)或散熱片(風冷式發動機) 上曲軸箱有前壁和間隔板其上制有主軸承座孔有發動機還制有凸輪軸軸承座孔了些軸承潤滑側壁上鉆有主油道前壁和間隔板上鉆有分油道發動機氣缸排列常見有單列式和雙列式兩種形式:單列式(直列式)發動機各氣缸排成列般垂直布置了降低發動機高度有時也把氣缸布置成傾斜甚至水平雙列式發動機左、右兩列氣缸心線夾角γ＜180°者稱V型發動機發動機相關術語 (1)上止點--活塞離曲軸旋轉心遠處通常即活塞高位置 (2)下止點--活塞離曲軸旋轉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)發動機工作容積--發動機所有氣缸工作容積之和也稱發動機排量 (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)氣缸總容積--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--氣缸總容積與燃燒室容積比值: 回答者：網友

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