汽车构造Word文档下载推荐.docx
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3）旅游车
4）货车
普通货车
特种货车
自卸车
汽车列车
（2）特种用途车
1）建筑工程车
2）市政、公用事业车
3）农用作业车
4）赛车
2.按动力装置分
（1）内燃机汽车
（2）电动汽车
（3）混合动力式汽车
（4）气轮机汽车
3.按行驶道路分
（1）公路用车（onroad）
（2）非公路用车（offroad）
4.按行驶系结构分
（1）轮式车
（2）履带车
（3）螺旋推进式车
（4）步进机构式车
三、国产汽车编号规则
首部：
2~3个汉语拼音，企业代号
中部:
4个数字,车辆类别、特征、产品序号
车辆类别1货车,2越野车,7轿车
尾部：
汉语拼音或数字，专用车分类代号
或企业自定代号
例：
EQ1090二汽，货车，总质量9吨
CA7220一汽，轿车，发动机排量2.2升
四、汽车总体构造
1.发动机
2.底盘
（1）传动系
（2）行驶系
（3）转向系
（4）制动系
3.车身
4.电气设备
五、汽车行驶的基本原理
阻力Ff,Fw,Fi,Fj
牵引力Ft=Mt/r
附着力F’=Gφ
四冲程发动机工作原理
一、四冲程汽油机工作原理
1、几个术语
（1）上止点
（2）下止点
（3）活塞行程
（4）曲柄半径
（5）气缸工作容积
（6）发动机排量
2、工作原理
（1）进气行程
（2）压缩行程
（3）作功行程
（4）排气行程
四冲程柴油机工作原理
1.与四冲程汽油机工作原理的相同点
2.与四冲程汽油机工作原理的不同点
3.柴油机工作原理
化油器式发动机组成：
两个机构和五个系统。
两个机构：
1.曲柄连杆机构
2.配气机构
五个系统：
1.供给系
2.冷却系
3.润滑系
4.点火系
5.起动系
柴油机没有点火系，供给系与汽油机也有区别。
柴油机供给系有喷油泵和喷油器而无化油器。
其它机构和系统与汽油机一样。
1982年颁布的内燃机名称和型号编制的国家标准（GB725-82）主要内容如下：
1.内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，例如柴油机、汽油机，煤气机，沼气机。
双（多种）
燃料发动机等。
2.内燃机型号由阿拉伯数码和汉语拼音字母组成。
3.内燃机型号由下列四部分组成：
（1）首部：
为产品系列符号和（或）换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主
管部或由部主管标准化机构核准。
（2）中部：
由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号组成。
（3）后部：
结构特征和用途特征符号，以字母表示。
（4）尾部：
区分符号。
同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂和适当符号表示。
具体表示如下
型号编制示例：
柴油机：
（1）165F——表示单缸、四冲程、缸径65mm、风冷。
（2）R175——表示单缸、四冲程、缸径75mm、水冷、通用型（这里取R表示175的换代标志符号）。
汽油机：
（1）IE65F——表示单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。
（2）4100Q——表示四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、车用。
第二节曲柄连杆机构
掌握该机构的功用及组成、基本结构，理解该机构的工作原理
2.1概述
2.2机体组
功用及组成、工作原理
第一节概述
一、曲柄连杆机构的功用及组成
1、功用
2、组成
第二节机体组
一、气缸体
1、气缸体的冷却方式
2、气缸套
气缸体
1.气缸体：
水冷发动机的气缸体和曲轴箱铸成一体。
2.气缸：
气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运
动导向的圆柱形的空腔。
3.曲轴箱：
气缸体下半部支承曲轴，其内腔为曲轴运动
的空间。
4.结构型式分为三种：
1）一般式气缸体：
便于机加工
2）龙门式气缸体：
刚度和强度较好，但工艺性较差
3）隧道式气缸体：
刚度最好，与组合曲轴配用
5.气缸材料：
优质合金铸铁、铝合金
6.冷却方式：
空冷、水冷
7.水套：
发动机用水冷却时，气缸周围和气缸盖上均有
用以充水的空腔。
8.多缸发动机气缸排列的型式有：
直列式、V型式、对
置式。
9.气缸套应用原因：
降低气缸生产制造成本
10.气缸套材料：
耐磨性较好的合金铸铁或合金钢
11.气缸套形式：
干式和湿式
二、气缸盖与气缸衬垫
1.气缸盖结构：
1）单体气缸盖
2）块状气缸盖
3）整体气缸盖
2.气缸盖材料：
灰铸铁或合金铸铁，铝合金铸造。
3.汽油机燃烧室：
由活塞顶部气缸壁及缸盖上相应的凹部空间组成。
4.汽油机燃烧室形状有以下几种：
1）楔形燃烧室：
结构简单、紧凑。
在压缩终了时能形成挤气涡流。
2）盆形燃烧室：
3）半球形燃烧室：
结构较前两种更紧凑，散热面积小，对排气净化有利，配气机构比较复杂。
5.气缸盖衬垫结构：
1）金属—石棉衬垫，安装气缸衬垫时，把光滑的一面朝气缸体。
2）石棉中心用编织的钢丝网或有孔钢板为骨架
3）实心金属片
作用：
密封
三、油底壳
第三节曲柄连杆机构
2.3活塞连杆组
2.4曲轴飞轮组
第三节活塞连杆组
一、组成
二、活塞
1、作用
（1）顶部
a.作用
b.形状
（2）头部
（3）裙部
三、活塞环
（一）、气环
（二）、油环
第四节曲轴飞轮组
一、曲轴
1、功用
2、构造
曲拐的工作顺序
一、活塞
1.作用：
承受气缸中气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，
以推动曲轴旋转。
2.对活塞的要求：
活塞材料质轻、耐磨、热膨胀系数小、导热性
好。
3.活塞材料：
铝合金、高级铸铁或耐热钢
4.活塞的基本结构
1）活塞顶部
2）活塞头部：
活塞环槽以上的部分。
其主要作用有三：
①承受气
体压力，并传给连杆；
②与活塞环一起实现气缸的密封；
③将活塞顶
所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。
3）活塞裙部：
自油环槽下端面起至活塞底面的部分。
其作用是为
活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧向压力。
5.活塞在高温下产生热变形，为保证活塞能正常工作，有如下结构：
1）活塞冷态下是上小下大的圆锥形，并且裙部截面是椭圆形的，长轴垂直于活塞销轴线。
2）镶防胀钢片
3）裙部开“T”形、“Π”形槽。
4）油冷活塞
6.偏置活塞
二、活塞环
1.活塞环的种类：
气环、油环
2.活塞环作用：
密封和导热
3.活塞环材料：
合金铸铁
4.活塞环的布置：
气环有2～3道，布置成“迷宫式”封气装置
5.气环断面形状：
矩断面形环产生泵油作用。
扭曲环在安装时不
能装反。
钮面环，可改善环的磨合。
梯形环具有自洁作用，热负荷较
高的柴油机第一道气环桶面环，上下运动都能形成油楔。
6.油环的作用：
①防止机油窜入气缸；
②减摩；
③辅助密封
7.油环种类：
整体油环、组合油环
组合油环优点：
①片环很薄，对气缸壁的比压大，因而刮油作用
强；
②三个刮油片是各自独立的，故对气缸的适应性好；
③质量小；
④回油通道大。
缺点：
制造成本高
三、活塞销
1.功用：
连接活塞与连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。
2.材料：
低碳钢或低碳合金钢
3.结构：
空心、圆柱形、组合形、二段截锥形
4.活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套连接方式：
“全浮式”和“半浮式”
四、连杆
将活塞承受的力传给曲轴，使活塞的往复运动转变为曲轴的
旋转运动。
中碳钢或合金钢
1）小头：
压入青铜衬套
2）杆身：
截面为工字形
3）大头：
剖分式的，按剖分面
的方向可分为平切口和斜切口两种。
4.连杆螺栓材料：
韧性较高的
优质合金钢或优质碳素钢。
5.切口定位
6.连杆轴瓦
7.V型发动机连杆：
1）并列连杆；
2）主副连杆；
3）叉形连杆。
一、曲轴
承受连杆传来的力，并转换成绕其本身轴线的力矩。
2.组成：
1）曲轴前端
2）曲拐：
左右曲柄、左右主轴颈、曲柄销，直列
发动机曲拐数等于气缸数，V型发动机曲拐数等于气缸
数一半。
3）曲轴后端
3.分类：
全支承曲轴和非全支承曲轴
1）全支承曲轴：
在相邻的两个曲拐之前，都设置
一个主轴颈的曲轴。
直列发动机主轴颈数=气缸数+1；
V型发动机主轴颈数=1/2气缸数+1
2）非全支承曲轴
4.材料：
中碳钢或中碳合金钢，稀土球墨铸铁
二、曲轴扭转减振器
1.设置原因：
消减曲轴的扭转振动
2.结构及工作原理
三、飞轮
贮存一部分作功行程能量，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，并作为传动系中摩擦
离合器的驱动件。
灰铸铁
轮缘宽而厚的圆盘，外缘压有一个齿环，飞轮上刻有第一缸发火正时记号。
第四节配气机构
了解气门式配气机构的布置及传动、配气相位、配气机构的零件和组件
3.1概述
配气机构的功用、组成及工作特点
配气相位定义及其对发动机工作性能的影响
概述
1、配气机构的功用
2、充量系数
第一节气门式配气机构的布置及传动
一、气门的布置形式
（一）气门顶置式配气机构
1、结构特点及组成
（1）气门组
（2）气门传动组
二、气门间隙
1、为什么要留有气门间隙
2、气门间隙
第二节配气相位
一、配气相位
二、理想与实际的进、排气情况
三、气门重叠角
气门式配气机构
*气门组：
气门、气门座和气门座圈、气门导管、气门弹簧（气门旋转机构）（气门驱动形式：
摇臂驱动，摆臂驱动和直接驱动三种类型）
*气门传动组：
凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂（摆臂与气门间隙自动补偿器）
每组的零件组成与气门的位置、凸轮轴的位置、气门驱动形式有关。
从结构上看，气门式配气机构的种类可按气门的位置划分为侧置气门（见图31）
和顶置气门（见
图32a,
图32b）
。
图32a
凸轮轴顶置式气门
图32b
一、侧置气门SV（Sidevalve）：
是进、排气门沿着汽缸排列的型式，如图31
所示，属于气门系统中结构最简单的一种。
发动
机的总高度较低，也没有推杆间隙调整问题。
但是，这种结构的燃烧室形状造成压缩比不高，热效
率较低，目前这种型式的配气机构已趋于淘汰。
总结：
SV——结构简单、性能低。
二、顶置气门（Overheadvalve）：
1．凸轮轴侧置
在汽缸侧面水平安装的凸轮轴（图33），
经过直立的推杆顶出摇臂，摇臂以杠杆式压下气门，
将气门打开。
这种形式的气门系统，燃烧室可以设计成半球形，也可以设计成楔形，因此压缩比高，
热效率也高，可以制造成高转速，高功率的发动机。
但是，它的缺点就在于推杆长，如果发动机变
热，气门系统也因热膨胀发生体积变化。
因此，推杆与摇臂之间必须留点间隙（称作“挺杆间隙”）。
如果不留间隙，即使凸轮不顶出时，气门也处于开启状态，就会造成漏气和烧伤气门事故。
因为有挺杆间隙，噪音变大，另外，如果转速很高，往复运动引起推杆的惯性质量增加，这样
对系统的刚性要求很高，转速也受到限制。
这种影响随着推杆的长度越长，重量越重，影响愈大。
所以，后来又过渡到高位凸轮轴方式（图34），
这种方式是将推杆缩短，减少惯性质量，从而
能承受高速旋转。
但是，仍旧要使用推杆，为了实现更高性能的发动机，OHC结构形式就呼之欲出。
OHV——推杆是致命的弱点。
2．凸轮轴顶置（OHC：
Overheadcamshaft）
将凸轮轴布置于气缸顶部（图35）
的优点：
去掉了推杆那样的往复运动部分，而且凸轮直接与
摇臂接触或直接驱动气门，从而使发动机在高速旋转时也能准确地正时，气门能平稳地开闭。
当然，
由于凸轮轴位于气缸上方很高的位置上，增加了发动机的高度，也使得曲轴与凸轮轴之间的转动要
使用长的链条或皮带。
为了保证正时，还需安装一些调节装置，使机构变得复杂。
细分SOHC和DOHC的优缺点：
在SOHC的情况下（见图36），
左右分离的气门的头部通过摇臂等被间接地压动，气门对凸轮
旋转的随动性差，难于高速旋转，另外也因摆臂的关系，气门的配置角度有限，这也影响燃烧室形
状的改进。
在DOHC的情况下（见图32），
不仅解决了上述缺点，而且使一个气缸四个气门成为可能，具
有气门面积增大，惯性质量减小，进气效率提高等优点，可是，如果凸轮轴为二根，链条或皮带更
复杂，当然会造成发动机的重量增加和成本提高。
OHC——位于顶点的OHC
第二节配气定时及气门间隙
一、气门动作的实际过程（见图37）
1．进气冲程
在活塞下降阶段，被一个凸轮顶出的摇臂压向进气门，气门打开。
汽油和空气的混合气从进气
口被大气压压入气门。
2．压缩冲程
活塞下降结束，跟着开始上升。
同时，凸轮轴以曲轴的1/2速度运转，这是因为曲轴皮带轮的
直径是凸轮轴皮带轮直径的1/2。
二个凸轮的尖端都在哪个摇臂也没顶出的位置上，所以进排气门都
在卷簧的力的作用下处于关闭状态，进气冲程的进气冲程中吸入的混合气被压缩。
3．爆发冲程
在压缩冲程接近结束时，火花塞电火花点燃燃烧室内的混合气，混合气爆发，气体急剧膨胀，
压下活塞，带动曲轴运转，产生动能。
在这个过程中，凸轮不在顶出摇臂的位置上，两个气门仍处
在关闭状态。
4．排气冲程
活塞到达下止点位置上，再次开始上升，这样排气门方面的凸轮尖端转动，顶起摇臂。
所以，
排气门打开，开始排气。
进气门方面的凸轮的尖端紧接其后动作，所以又后进气冲程开始重复相同
的动作。
二、配气相位
以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气相位（定时）。
配气相位可以用配气相位图来表示（见图38）（
动画效果演示）
1．进气门提前开：
进气冲程开始时，进气门接近全开，进气阻力小。
用α表示，α＝0°
～30°
2．进气门延迟关闭，利用进气惯性多进气。
用β表示，β＝30°
~80°
3．排气门提前开：
先自由排气，减少排气冲程时活塞上行阻力。
用γ表示，γ＝40°
～80°
4．排气门延迟关闭：
利用排气惯性，使废气排得更干净。
用δ表示，δ＝0°
由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象——气
门重叠，它等于进气提前角与排气迟后角之和（即α+δ）。
发动机在高速运转时气门重叠角大，低速运转时气门重叠角小。
三、气门间隙
气门间隙：
发动在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙。
发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。
如果气门与其传
动件之间，在冷态时不预留间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门
与气门座之间的密封，造成气缸漏气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。
为
此，在装配发动机的时候，在气门与其传动件之间预留适当的间隙，即气门间隙。
气门间隙不能过
大，也不能过小。
间隙过小，不能完全消除上述弊病；
间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之
间将产生撞击和响声。
四、摆臂与气门间隙自动补偿器
如图39
所示，即使是DOHC，也有凸轮不直接压动气门杆头部，而通过摆臂来进行的，摆臂
不是一般的杠杆方式，一方的端部用间隙调整装置支撑，间隙调整装置的内部有油和卷簧，自动地
进行气门间隙调整。
另外，它与一般型式不同，因为没有滑动部分，所示具有噪音小等优点。
间隙调整装置的实际动作原理：
当气门打开时（见图310），
由于调整装置本体和柱塞内存油、
所在油压的作用下，能保持柱塞不下降；
当气门关闭时（见图310），
回位弹簧将柱塞顶上来气门间
隙为零。
第三节气门组
一、气门
1．气门的工作条件：
气门温度高（进气门为300～400℃，排气门为600～800℃）；
受冲击力大；
润滑差，易腐蚀。
2．气门材料
根据气门的工作条件，要求气门材料应具有下列特性：
1）耐热，而且具有良好的导热性
2）在高温下仍能保持足够的强度和硬度，并耐冲击
3）耐磨损和耐腐蚀
进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢，铬钼钢和镍铬钢等。
排气门则采用耐热合金钢制造，
如硅铬钢，硅铬钼钢，硅铬锰钢等。
3．气门构造：
进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分组成（见图311），
气门
顶面有平顶、凸顶和凹顶等形状（见图312）
目前应用最多的是平顶气门。
气门与气门座或气门座
图310
气门间隙自动调节装置
圈之间靠锥面密封。
气门锥角一般为45°
、30°
（很少采用）。
4．每缸气门数：
下图是直列6缸DOHC发动机所用的凸轮轴。
右下图是直列4缸SOHC发动机所用的凸轮轴。
进、排气门都排列在同一根轴上。
图311
DOHC所用凸轮和SOHC所用凸轮
图311
气门结构
图312
气门顶面的形状
二、气门座与气门座圈
气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称为气门座。
气门座的温度很高，又承受频率极高的冲击载
荷，容易磨损。
在气缸盖上镶嵌气门座圈可以延长气缸盖的使用寿命。
三、气门导管
气门导管的功用是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座或气门座圈
能正确贴合。
此外，还将气门杆接受的热量部分地传给气缸盖。
气门导管工作温度较高，而且润滑条件较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆
和气门导管孔。
四、气门弹簧：
一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧（见图315）
但为避开共振，也采用变螺距气
门弹簧。
气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服在气门开启时配
气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。
五、气门旋转机构
当气门工作时，如能产生缓慢的旋转运动，可以使气门头部周向温度分布比较均匀，从而减小
气门头部的热变形。
同时，气门旋转时，在密封锥面的上产生轻微的摩擦力，能够清除锥面上的沉
积物。
图315
气门弹簧装配图
第四节气门传动组
一、凸轮轴
1.凸轮轴工作条件及材料
2.凸轮轴构造：
如图3－16为凸轮轴的构造，它由凸轮轴轴颈，进、排气凸轮等组成。
进、排气门开启和关闭的时刻、持续时间以及开闭的速度等分别由凸轮轴上的进、排凸轮控制。
凸轮和凸轮轴采用整体制造，凸轮轮廓见图3－17。
3.凸轮轴传动机构：
凸轮轴由曲轴驱动，其传动机构有齿轮式、链条式及齿形带式。
齿轮式传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。
链条式传动机构用于中置式和上置式凸轮轴的传动。
齿形带式传动机构用于上置式凸轮轴的传动。
4.凸轮轴的轴向定位
图317
凸轮轮廓
二、挺柱
气门挺柱位于凸轮与推杆之间，承受凸轮的动作。
因此，挺柱是凸轮从动件。
它可分为机械挺
柱和液力挺柱两大类。
图318
带有间隙自调整装置的气门挺柱
液力挺柱
四、摇臂
从DOHC发动机开始，凸轮直接驱动气门杆，就是所谓的直动式，但现在仍然还有摇臂式的
DOHC发动机。
摇臂式用的是杠杆原理，SOHC和ODHC的不同之处在于摇臂轴位置不同。
根据杠
杆原理、凸轮鼻高度、气门升程等设定最好的摇臂轴位置。
摇臂式的气门间隙易调整，但结构复杂，
高速运动时摇臂存在弯曲问题。
图319
SOHC和DOHC摇臂
3.2配气机构的零件和组件
所示，属于气门系统中结构
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