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（2）柴油的易燃性

①柴油发动机使用柴油（轻油）作为燃料。

柴油喷人燃烧室，并由于空

气的高温而产生自燃（燃油在无外来明火的情况下，产生自燃的最低温度，莉；

为燃抽的自燃温度）。

压缩空气的温度越高，燃油越易产生自燃。

②在柴油发动机中，靠提高压缩比或使用较低燃点的燃油，改善燃油的

，点火性能。

（3）柴油快速燃烧能力指标是十六烷值

（4）可燃混合气的形成与燃烧过程

由于柴油机的混合气在燃烧室内形成．故形成时间极短，存在喷油、蒸发、混合和燃烧重叠进行。

从喷油泵开始供油点O到上止点之间所对应的曲轴转角称为供油提前角，使混合气更均匀。

1备燃期：

喷入的雾状柴油吸收热量，蒸发、扩散，与空气混合，进行燃烧前的化学准备。

lI速燃期：

燃烧开始，速度加快，缸内的温度与压力迅速上升，柴油继续被蒸发、混合和燃烧。

III缓燃期：

氧气减少，废气增加，燃烧变慢，压力降低，但温度继续升高。

Ⅳ后燃期：

气体容积增大，燃烧更缓慢直至停止，压力温度降低。

由于柴油发动机混合气形成时间短，且混合程度较差，故其采用较大的过量空气系数与较高的压缩比，喷油器又要有足够的压力，使气缸内的温度与压力都较高，促进柴油与空气的均匀混合。

1．1．4柴油机爆震

1．15柴油机的总体构造：

以YC6108，6112系列依维柯S系列柴油机的总体构造讲解

（1）机体

包括汽缸体、气缸盖、和油底壳，是发动机主体、支架。

作用：

作为发动机各机构、各系统的装配基体，而且其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系和润滑系的组成部分。

1．曲柄连杆机构

包括活塞、连杆、曲轴和飞轮等机件组成

发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。

2．配气机构

包括气门组件、凸轮轴、液压挺柱、齿形带传动机构等零部件组成。

使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。

3．燃油供给系

包括油箱、喷油泵、输油泵、调速器，喷油器，燃油滤清器、空气滤清器、进排气装置等组成。

把空气吸入气缸，喷入柴油混合成合适的可燃混合气以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。

4．冷却系

包括水泵、散热器、风扇、循环水套、分水管等

把受热机件的热量散发到大气去。

以保证发动机正常工作。

5．润滑系

包括机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器和机油冷却器等

将润滑油供给作相对运动的零部件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件磨损，并部分地冷却摩擦，清洗磨擦表面。

6．电气系统

包括充发电机，起动电机及其附属装置。

使静止的发动机起运并转入自行运转。

三．堂上小结（10＇）

1．柴油机的总体构造

四．课后作业（15＇）

1．四冲程柴油发动机工作原理

一复习提问（10＇）

1汽油机和柴油机的异同？

1.．2发动机本体

１．２．１汽缸体总成与缸盖机体组

YC6108，6112系列依维柯S系列柴油机包括汽缸体、气缸盖、和油底壳，是发动机主体、支架。

1）YC6108、YC6112系列柴油机汽缸体总成与汽缸盖

汽缸体总成是柴油机的骨架，要装柴油机的所有零件和附件。

汽缸体上固定和支承着柴油机的各总成、零件和附件，如喷油泵、曲轴、凸轮轴、机油滤清器、油底壳等。

柴油机工作时，汽缸体承受气体压力、惯性力、预紧力等机械负荷和热负荷的作用。

⏹YC6108系列柴油机和YC6112系列柴油机汽缸体采用整体龙门式结构，

⏹由合金铸铁铸造而成，裙部较长，具有较大而均匀的内部加强筋加固，与油底壳的连接面较宽，整个汽缸体有足够的强度和刚度。

⏹YC6112系列柴油机汽缸体结构设计无缸套，

⏹对安装汽缸盖有很好的刚性

⏹可避免有缸套结构的穴蚀、渗漏等缺陷。

缸孔在大修后可珩磨一次、重镗三次并配用相应加大尺寸的活塞，

⏹当不能采用加大尺寸的活塞或汽缸壁出现不与水道相通的微孔时，可镶干式缸套，并配用标准的活塞。

YC6108系列柴油机汽缸体结构采用湿式汽缸套。

⏹汽缸体顶面有螺栓孔，通过汽缸盖螺栓固定汽缸盖，底面有安装主轴承盖的螺栓孔。

汽缸体右侧（从前端看）装有排气管、增压器、机油冷却器及机油滤清器，左侧装有进气管、发电机、喷油泵及启动机等。

汽缸体前端面时齿轮室盖形成正时齿轮室，室内装有正时传动齿轮，机油泵由下部中间齿轮传动。

齿轮室盖与减振器上打’有相应的刻度标志，用来检查供油正时和配气正时。

⏹汽缸体后端面装有飞轮壳。

汽缸体的下部装有储存润滑油的油底壳，油底壳横跨于正时齿轮室盖与油封座之间。

⏹曲轴为锻钢件并经高频淬火，由7个主轴承支承在汽缸体上。

从发动机前端的第五道主轴承为带凸缘的止推轴瓦控制曲轴的轴向间隙。

⏹汽缸为直列式布置，从汽缸体前端开始的汽缸序号１－６，发火次序为１一5—3—6—2—4

⏹油底壳为钢板冲件。

曲轴后油封座用螺栓固定在汽缸体的后端面上。

⏹凸轮轴用7个可更换的凸轮轴衬套支承，它由曲轴通过惰齿轮传动，其转速为曲轴的一半，

⏹凸乾轴的轴向间隙由凸轮轴止推垫片控制，凸轮轴止椎垫片固定在汽缸体上，并位于凸轮轴齿轮与凸轮轴前轴颈之间。

凸轮轴齿轮用螺栓、锁紧垫圈、平垫圈和隔套安装在凸轱轴前端。

凸轮轴齿轮与凸轮轴用键连接，使齿轮定位和驱动凸轮轴。

⏹推杆用高强度钢制造，带存油球凹头，装于挺柱之内，挺柱为具有耐磨表面的圆柱形激冷铸铁件。

⏹所有定时齿轮（除喷油泵齿轮之外）都有定时标记，将它们安装到发动机时必须使这些标记对准。

（2）丰田柴油发动机汽缸分为有汽缸套和无汽缸套两种。

无汽缸套的，其缸体本身经过机加工，见图1—9；

有汽缸套的，其汽缸套在缸内。

汽缸有干．湿二种干式衬套在与缸体压合后再镗孔和珩磨。

为使汽缸盖固定汽缸套，应使汽缸套的顶端略微突出于汽缸体的顶端之上。

汽缸套另有一个突出部分，以防止高压燃烧气体将汽缸盖衬垫冲出。

为使汽缸盖衬垫能长期不泄漏燃烧气体，最近开始广泛使用叠片钢型的汽缸盖衬垫。

发动机不同，应改变所使用汽缸盖衬垫的厚度，以提高压缩比精确程度。

汽缸盖衬垫厚度的选择，以活塞高出汽缸体的突出量为准。

⏹（3）丰田柴油发动机汽缸盖螺栓的塑性域紧固方法。

⏹在一些发动机中，发动机盖、连杆轴承盖或曲轴盖之间的连接螺栓都是在塑性域内紧固的。

⏹在这种紧固方法中，先用预定扭矩将螺栓紧固至接近其屈服点，然后再用一预定的扭矩使其超过屈服点进行紧固。

⏹在弹性域内，紧固扭矩与螺栓轴向应力（与螺栓旋转角等效）成正比。

在紧固过程中，螺栓拉伸应力会有较大变化。

如图1—12所示，在塑性域内，相对于旋转角的变化，轴向拉伸应力没有什么变化。

⏹这里需要说明的是，塑性域螺栓是一种特殊螺栓，普通螺栓不能应用这种方法紧固，否则会造成断裂。

另一方面，塑性域螺栓必须在塑性域内紧固，否则就达不到规定的扭矩。

⏹以丰田2C发动机（1992年2月）为例，汽缸盖螺栓的紧固方法如下。

⏹①首先，将十八枚汽缸盖螺栓分几次依图1—13所示顺序均匀地扭紧数圈。

扭矩应为44N·

m（450kgf·

cm），

⏹如有不符合扭矩标准的螺栓，应立即更换。

⏹另外还应注意：

在紧固之前，先在汽缸盖螺栓螺纹和螺帽下方涂上一薄层机油。

⏹如有螺栓断裂或变形，即予以更换。

⏹②在每个缸盖螺栓顶部的前方，如图1—14所示，用油漆涂上标记。

⏹③按图1—13所示顺序，将十八枚缸盖螺栓拧紧90‘，然后将螺栓再拧紧90０，见图1—15。

⏹④进行检查，油漆标记应对准后方，见图1—16。

⏹在旧式发动机中，如图1—17所示，六角螺栓用于塑性域紧固。

这类螺栓的头上有个槽，使其易识别为塑性域螺栓。

1．气缸盖

气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸垫一起形成燃烧室。

气缸盖上有进、排气门座、气门导管孔和进、排气通道等。

柴油机气缸盖设有喷油器座孔。

2．燃烧室

丰田柴油发动机燃烧室的形状特点。

燃烧室的形状对发动机的影响很大。

3.气缸垫

气缸盖与气缸体之间置有气缸衬垫，以保证燃烧室的密封。

气缸垫须满足的要求：

P12

一、油底壳

存机油并封闭曲轴箱。

⏹

1．2．2曲柄连杆机构

1．气体作用力主要研究作功和压缩两行程中的气体作用力。

在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力。

在压缩行程中，气体压力是阻碍活塞向上运动的力。

2．往复惯性力与离心力

这两种力在曲柄连杆机构的运动中都是存在的。

1.摩檫力

摩檫力最大值决定与上述各种力对摩檫面形成的正压力和摩檫系数。

汽车发动机一般采用多缸发动机，多缸发动机曲柄连杆的结构形式取决与气缸数量与气缸的布置形式。

气缸的布置形式

1.直列发动机

2.V型发动机

3.水平对置发动机

气缸偏置

工作环镜：

高温、高压、高速和化学腐蚀。

活塞连杆组

活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等。

一、活塞

活塞的作用是与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室，并承受气缸中气体压力，通过活塞销将作用力传给连杆，以推动曲轴旋转。

1．工作条件与要求

活塞在高温、高压、高速及润滑和散热均比较困难的条件下工作。

丰田柴油发动机对活塞的要求：

p18（图1-20）

2．结构

活塞的基本结构可分为头部、环槽部和裙部三部分。

3．活塞变形特征及相关措施

4．活塞安装注意事项

二、活塞环

活塞环作用：

用来密封与气缸壁之间的间隙，防止穿气，同时使活塞往复运动更圆滑。

1．丰田柴油发动机活塞环的特点p18

2．气环（压缩环）（分析图1--21）

保证活塞与气缸壁之间的密封，防止气缸内的高温、高压燃气大量窜入曲轴箱，并将活塞所承受的热量传递给气缸，再由冷却液或空气带走。

（1）密封特性

柴油机一般设有3道环，切口相互错开的几道气环所构成的“迷宫式”密封装置，足以对气缸中的高压燃气进行有效的密封。

（2）活塞环的装配间隙

在安装活塞环时应留有一定值的端隙以防环受热后胀死在环槽内或卡死在气缸内，造成损坏。

（3）气环的切口形状

切口的形状和装入气缸后切口端面的间隙大小直接影响燃气的泄漏。

（4）气环的断面形状

3．油环

刮除气缸壁上多余的润滑油，并在气缸壁上形成一层均匀的油膜，也能起到辅助的密封作用。

油环按结构分为普通油环和组合式油环两种。

三、活塞销

连接活塞和连杆小头，并将活塞所受的气体作用力传递给连杆。

1．结构：

空心圆柱体和变截面管状体结构。

2．连接方式：

全浮式与半浮式两种。

四、连杆

将活塞承受的力传递给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺柱和连杆轴瓦等零件组成

依维柯S系列发动机曲柄连杆机构的特点

（一）连杆体与连杆盖

（二）连杆轴承

、飞轮：

是一个转动惯量很大的圆盘

1．作用P18

2．飞轮第一缸有正时记号，以便校准点火正时

1．2．3配气机构

1.作用：

按照发动机每一汽缸的工作循环和各汽缸间的点火次序的要求，定时开启和关闭各汽缸的进排气阀，使可燃混合气或空气及时进入汽缸，并将废气及时排出汽缸。

摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴

气门传动组正时齿轮

2.组成

气门组气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座

锁片等

传动比：

发动机一个循环，曲轴旋转两周，各缸进、排气门各开启一次，凸轮轴旋转一周，曲轴与凸轮轴的传动比应为2：

1。

三、凸轮轴布置形式

1.下置式凸轮轴

2.中置式凸轮轴

3.顶置式凸轮轴

具体如图：

一、配气相位的定义和相位角

一、凸轮轴传动方式

凸轮轴传动方式有三种：

1.齿轮传动：

2.链条传动：

3.齿形带传动：

二、多气门发动机配气机构

现在汽车当中采用了三气门、四气门、五气门等多气门发动机的配气机构。

多气门发动机中尤以四气门发动机配气机构技术最完善，动力性和经济性最好，使用最广泛。

原因有：

1.气门数量增加提高了发动机的进、排气效率；

2.单个气门尺寸缩小，质量减轻有利于发动机高速；

3.可以将火花塞布置在燃烧室中心位置，能改善燃烧过程，提高压缩比，有利于提高发动机的功率和降低燃油消耗率。

结构特点如图所示：

三、气门间隙

在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙就叫做气门间隙。

为什么要留有气门间隙的原因：

主要是给配气机构零件受热膨胀时留出的余地。

间隙过大，会使气门开度减小，引起进气不足和排气不畅，带来不正常的敲击声；

间隙过小，则会使气门关闭不严，造成漏气与气门座工作面烧蚀。

气门间隙的大小一般由发动机制造厂根据实验确定，分热态间隙和冷态间隙两种。

采用液压挺柱的配气机构无需留有气门间隙。

课堂小结（6′）

1.凸轮轴的传动方式

2.多气门机构

3.气门间隙

四课后作业布置（4′）

1.多气门机构有什么优点？

2.为什么要有气门间隙？

一复习提问（10′）

二教学内容（70′）

一、气门组的组成

气门、气门导管、气门座、气门弹簧、气门弹簧座等

（一）气门

气门分为气门头部和杆身两部分，头部用来封闭气缸的进排气通道，杆身主要用来为气门运动导向。

1.气门头部

形状：

平顶、凸顶、凹顶

工作环境：

温度高（300~1000）、撞击强

进气门一般比排气门大。

气门锥面（接触带）：

与气门座接触，密封进排气道

气门锥角：

一般为30或45，进气门的锥角通常比排气门小。

2.气门杆身

杆身呈圆柱形，尾部形状视锁片形状而定，取决于气门弹簧座的固定方式。

通常采用切成两半的锥形锁片。

气门的具体结构如下图

（二）气门导管

为气门杆的运动导向，并帮助气门杆散热。

通常采用含石墨较多的铸铁或铁基粉末冶金制成，以提高润滑性能。

（三）气门座

缸盖的进排气道与气门锥面的部位称为气门座，有与气门相对应的锥角。

有的气门座采取镶嵌式，也有的采取直接在气缸盖上制出。

（四）气门弹簧

使气门及时回位并关闭严密，缓冲气门在开闭过程中各传动件的惯性力，防止各传动件彼此分离而破坏配气机构的正常工作。

有的配气机构采取双弹簧或者不等螺距弹簧，目的是为了防止共振，提高工作可靠性。

注意：

采用不等螺距的弹簧时，螺距小的一端应朝向气门头部。

二、气门传动组的组成：

凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等

（一）凸轮轴

控制气门的开闭及其升程的变化规律。

2.结构特点：

由凸轮和轴颈两部分组成。

3.工作情况：

凸轮轴的旋转决定着气门的开闭情况，由于曲轴与凸轮轴的传动比为2：

1，凸轮轴上同名凸轮间的夹角为作功间隔角的一半。

凸轮轴轴颈的数目决定着凸轮轴的支撑形式，一半还设有轴向定位来防止凸轮轴轴向串动。

（二）挺柱

将凸轮轴旋转时产生的推动力传给推杆（下、中置凸轮轴）或气门（顶置凸轮轴）。

2.普通挺柱：

根据结构形式的不同，通常分为三种：

菌式、筒式和滚轮式。

挺柱与凸轮轴凸轮接触时，并不是挺柱中心线与凸轮中心线对齐，而是偏离一定角度，这样可以使挺柱在被凸轮推动做上下运动的同时绕自身的轴线自转，起到一个磨损均匀的作用，延长了使用寿命。

3.液压挺柱：

液压挺柱无须留有气门间隙，现在普遍运用于顶置凸轮轴的小轿车上。

组成：

挺柱体、油缸、柱塞、单向球阀、单向球阀弹簧和柱塞回位弹簧等。

工作原理：

依照投影将图投上屏幕详细讲解。

（三）推杆

将挺柱传来的凸轮推力传给摇臂机构。

（四）摇臂

将推杆或凸轮传来的力改变方向传给气门，使其开启。

（五）摇臂轴

摇臂绕其运动，结构为中空圆柱形，以利于润滑摇臂。

三课后小结（4′）

1.气门组各零部件的特点。

2.气门传动组各零部件的结构特点

四课后作业布置（6′）

1．什么进气门的气门锥角比排气门要小？

2．四缸发动机同名凸轮之间的夹角为多少？

一、四缸发动机同名凸轮之间的夹角为多少？

二、为什么进气门的气门锥角比排气门要小？

一、配气相位

配气相位是指进、排气门的实际开闭时刻，通常用曲轴转角来表示。

配气相位主要有以下几个内容：

1.进气提前角

2.进气迟后角

3.排气提前角

4.排气迟后角

5.气门叠开角

具体可见下图。

二、进气提前角

在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便提前开启，从进气门开启到上止点间所对应的曲轴转角就叫做进气提前角，通常用α表示。

三、进气迟后角

从下止点延迟至进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角，通常用β表示。

四、排气提前角

从排气门开启到下止点间所对应的曲轴转角就叫做排气提前角，通常用γ表示。

五、排气迟后角

从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角就叫做进气提前角，通常用δ来表示。

六、气门叠开

分析图可知，由于进气门提前开启和排气门迟后关闭，这就必然会出现在同一时间内，进、排气门同时开启。

这就叫做气门叠开。

课后小结（6′）

1.配气相位

2.进气相位

3.排气相位

4.气门的叠开

1.什么叫配气相位？

2.为什么要有进气提前和排气迟后？

四课后作业布置

无

1、发动机的两大机构和五大系统？

一、燃料供给系的作用

根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，并在燃烧作功后，将废气带入大气。

二、燃料供给系的组成

1.汽油供给装置：

汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、和输油管。

2.空气供给装置：

空气滤清器、进气消声器

3.可燃混合气形成装置：

化油器

4.可燃混合气供给和废气排出装置：

进、排气歧管和排气消声器。

三、汽油和柴油

1．汽油

汽油从石油中催化裂化分离出来的混合物。

汽油使用性能主要有：

蒸发性：

汽油在一定温度下蒸发的多少。

热值：

1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，汽油为44000kj/kg。

抗暴性：

汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，

好坏程度通常用辛烷值来表示，而我们通常所见的90#、97#汽油的90和97便表示汽油的辛烷值含量，另外，往汽油中加铅也可提高汽油的抗暴性。

2．柴油

柴油主要使用性能指标有：

发火性、蒸发性、黏度和凝点。

通常我们柴油的号数用凝点来表示。

四油供给系工作过程

油箱→油管→汽油滤清器→化油器→燃烧室

空气滤清器——————→

五、可燃混合气的形成与燃烧过程

1、混合气形成过程

空气滤清器进入空气至进气管道，同时化油器从主喷管喷油喷入进气喉管，与空气混合一起进入气缸内。

P90图4-3

2、化油器的结构

浮子室、针阀、浮子、量孔、节气门、喉管、喷管等。

浮子室：

控制汽油量，同时储存汽油，以保持汽油供给持续稳定。

针阀：

在浮子室进油道内，控制汽油是否喷入，跟浮子一起控制汽油的量。

浮子：

浮在浮子室内，随浮子室内油面高低而上下浮动，当浮子室内油面较高时，浮子顶起针阀，关闭进油口。

量孔：

另外制造，镶入化油器喷油管底部，决定化油器喷油量的多少。

节气门：

由驾驶员通过油门踏板直接控制。

用以控制进入气缸内的可燃混合气数量，以适应发动机不同工况对可燃混合气的不同需要。

喉管：

比进气管其它地方横截面积小，以增大空气流经喉管处的流速，提高真空度，以利喷油。

喷管：

用来喷油，比化油器内浮子室油面高2~5mm。

3、混合气燃烧过程

燃烧过程可以划分为诱导期、明显燃烧期、补燃期。

从点火开始到火焰中心形成的这段时期称为诱导期。

从火焰中心形成到出现最高温度和压力所经历的阶段称为明显燃烧期。

在明显燃烧后，仍有少部分未来得及完全燃烧的燃料在膨胀过程中继续燃烧的这段时期称为补燃期。

从点火开始至上止点间曲轴转过的角度称为点火提前角。

1.汽油燃料供给系的作用和组成

2.汽油和柴油的特点

3．汽油供给系工作过程

4．可燃混合气形成过程

5．化油器简单结构

1.请讲出汽油和柴油的一些区别？

2.汽油燃料供给系的作用和组成？

一、化油器如何来满足汽车五大工况？

一、空燃比与过量空气系数

可燃混合气中燃油的含量称为可燃混合气浓度，可用空燃比R来表示。

R=空气质量（kg）/燃油质量（kg）

标准混合气R等于14.7，