19 汽车发动机的维护与保养毕业论文设计.docx
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19汽车发动机的维护与保养毕业论文设计
毕业设计（论文）
（说明书）
题目：
汽车发动机的维护与保养
姓名：
武兴磊
编号：
、、、
、、、、技术学院
年月日
、、、、技术学院
毕业设计（论文）任务书
姓名、、、、
专业汽车运用技术
任务下达日期年月日
设计（论文）开始日期年月日
设计（论文）完成日期年月日
设计（论文）题目：
汽车发动机的维护与保养
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师、、、、
系（部）主任、、、、
年月日
、、、、技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械工程系汽车运用技术专业，学生、、、、于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：
汽车发动机的维护与保养
专题（论文）题目：
指导老师：
、、、、
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生、、、、毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人
答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员:
，，，，，，
、、、、技术学院毕业设计（论文）评语
第页
共页
学生姓名：
、、、、专业汽车运用技术年级2008级
毕业设计（论文）题目：
汽车发动机的维护与保养
评阅人：
指导教师：
（签字）年月日
成绩：
系（科）主任：
（签字）年月日
毕业设计（论文）及答辩评语：
摘 要
传统落后的汽车故障后维修思想在人们头脑中根深蒂固，由于缺乏定期的维护与保养，会给汽车造成更加严重的损害，同时故障发生有很大的不确定性和突发性，往往导致交通事故频发。
因此，及时正确的汽车维护与保养是延长汽车使用寿命，减少经济损失，保证行车安全的重要环节。
发动机是汽车的关键组成部分，工作环境也最为恶劣。
在长期使用过程中，其技术状况和性能会因其基础件和主要部件磨损变形等而不断下降，进而发生故障，不再满足使用要求和废气排放标准。
维护保养的好坏直接影响到发动机的性能、寿命以及驾驶员的行车安全。
本课题主要围绕汽车发动机基本构造、使用性能，结合发动机故障表现形式等，分析说明在用车过程中如何注意新车发动机的早期磨合、避免不规范操作、及时做好日常保养等，从而防止汽车发动机的非正常磨损。
合理正确的使用发动机，延长发动机寿命，提高汽车的安全性能，避免维护保养不及时所带来的经济、生命损失。
因此，我们要把汽车发动机维护与保养提高到一个战略的高度来对待。
关键词：
发动机，维护，保养，寿命，经济，安全
论文类型：
基础研究
ABSTRACT
Thetraditionalthoughtofrepairbehindthefailureofcarhasbeeningrainedinpeople'sminds,lackofregularmaintenanceandrepair,willcausemoreseriousdamagetocar.Asthesametimethemalfunctionhasagreatuncertaintyandsudden,oftenleadstofrequenttrafficaccidents.Therefore,thetimelyandcorrectvehiclemaintenancecanextendthecarservicelifeandreduceeconomiclosses,alsobeanimportantpartofensuringtrafficsafety.Theengineisakeycomponentofthecar,butitsworkingenvironmentisworst.Inthelong-termuse,itstechnicalconditionandperformancewillbefalling,becausethewear,deformationandfailureofitsbasicpartsandmajorcomponents,theynolongermeettherequirementsandemissionstandards.Therefore,themaintenancedoeswellorbadlywillhaveadirectimpactonengineperformance,lifeandtrafficsafetyofthedriver.
Thismainsubjectwhichisaroundthebasicstructureofthecarengine,theuseofperformance,theperformanceformsofenginefailureandsoon,istoanalyzeandshowthathowtopayattentiontotheengineofanewcarduringtheearlyrun-in,avoidnon-standardoperations,androutinemaintenanceinatimelymanner,soastopreventthenon-normalwearofthecarengine.Reasonableandcorrectusingoftheengine,canextendtheenginelife,improvevehiclesafetyperformance,andavoidtheeconomy,lossoflifeasthemaintenancenotintime.Therefore,weneedtotreatthemaintenanceandrepairofthecarengineatastrategiclevel.
KEYWORDS:
engine,maintenance,life,economy,safety
DissertationType:
BasicResearch
目 录
第1章绪论
课题提出的背景
自二十世纪八十年代开始，伴随着人民物质生活水平的日益提高，我国的汽车行业开始了快速的发展，汽车开始进入我们的生活，成为了日常生活不可或缺的一部分。
在国外，随着汽车行业的发展和人们理性消费意识的深入，汽车维修领域的变革带来了汽车维修思想的变化。
（如图1-1所示）
图1-1汽车维修思想的变化
第一阶段，由于技术的限制和意识的落后，一直采用故障后维修的思想和方法；第二阶段的预防为主维修思想建立在对故障规律更深认识上，采用定时维修的方法；第三阶段，随着对故障规律认识上的不断深化以及可靠性理论在维修领域的深入应用，人们逐渐认识到维修的主要任务是控制影响汽车可靠性下降的各种因素，达到保持和恢复汽车可靠性的目的，这样就形成了以可靠性为中心的的维修，以可靠性为中心的维修就是指汽车的维护与保养，甚至达到以养代修的效果，避免不必要的故障和损失。
发动机是汽车的关键部位，做好发动机的维护与保养是重中之重。
经过几十年的高速发展，中国已成为全球最大汽车消费市场，应用在汽车上的高科技技术和产品已经与世界接轨，汽车的价值也越来越高，但依然有不少车主的用车养车仍然停留在出现故障后修理的落后思想上。
汽车发动机维护与保养的重要性
发动机是汽车的心脏，是最重要的部分，同时也是价值最高的部分。
对发动机的维护与保养不当将为车主带来诸多不便，情况轻微导致发动机出现“亚健康”状态，造成发动机的技术性能不良，其功率、转矩下降，动力性下降，燃油经济性随之下降，至少增加10%的油耗，近年来，燃油价格节节攀升，增加燃油的付出成本；关键部位和其它相关零件受损，增加维修成本；尾气超标无法通过年检，增加年检成本。
随着我国汽车工业的飞速发展和人民物质生活水平的不断提高，汽车特别是轿车已经走入千家万户与此同时，一种新兴的行业——汽车汽车养护与美容业悄然开始兴起，而且也开始受到一些爱车人士的认可和欢迎，近年来得到了一定规模的发展。
车主毕竟不能天天将车开到服务站，所以也应该掌握些基本的汽车发动机的维护与保养常识。
第2章
汽车发动机的基础构成与功用
本章先了解说明汽车发动机的基本构成与功用，汽车发动机主要是往复活塞式内燃机，根据燃料不同分为汽油机和柴油机，由于现在大部分汽车还是以汽油机为主，本课题只围绕汽油发动机探讨分析。
发动机是将一定数量的汽油和空气混合，或将汽油直接喷入进气管道使汽油和空气混合后再吸入发动机气缸内，用电火花强制点燃使其燃烧，产生热能而膨胀做功。
（由于尾气排放不符合排放及燃料经济性法规，化油器式发动机基本已经被淘汰。
）
发动机是一部复杂的机器，不同类型或即使同类型发动机，其具体结构也各不相同，但其基本构造相似。
通常，发动机由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系、启动系。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构包括活塞连杆组（如图2-1），基体零件组（如图2-2）和曲轴飞轮组（如图2-3）。
图2-1活塞连杆组
图2-2基体零件组
图2-3曲轴飞轮组
曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。
工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。
总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。
通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。
配气机构
配气机构包括气门、挺杆，凸轮轴等组成。
（如图2-4）
图2-4配气机构
配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气并及时排出废气。
另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。
进饱排净，四行程发动机都采用气门式配气机构。
燃料供给系
传统的化油器式燃油供给系统已淘汰，最新的电子控制燃油控制系统，简称EFI,一电控单元（ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位的各种传感器，测出发动机在各种不同工况下的工作参数，按照汽车生产厂家在电控单元存储器中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气，从而使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，同时也提高了汽车的使用性能。
主要由燃油供给系统，空气供给系统，电子控制系统和各种传感器组成，如图2-5。
图2-5电子控制燃油控制系统
点火系
1．传统点火系包括电源（蓄电池和发电机）、分电器、点火开关、点火线圈、火花塞等组成。
如图2-6，其作用是保证按照规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的可燃混合气体。
图2-6传统点火系
2．电子控制点火系统主要由各种与点火相关的传感器（曲轴基准位置传感器、曲轴转角和转速传感器、进气压力传感器、空气流量传感器、进气温度传感器、冷却液温传感器、节气门位置传感器、爆震传感器）、电控单元（ECU）、执行器（电子点火执行器）、点火线圈和火花塞组成，如图2-7。
图2-7电子控制点火系
冷却系
冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和水套。
如图2-8，其功用是撒办法受热机件的热于大气中保证发动机在最适宜的温度下工作。
图2-8冷却系
润滑系
润滑系包括油底壳、机油集滤器、机油泵、限压阀、润滑油道、油管、油温和油压传感器、油压和油温表及游标尺等，如图2-9。
图2-9润滑系
润滑系的功用是将润滑油不断地供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力减轻机件的磨损并部分的冷却摩擦零件表面，清洗摩擦表面。
启动系
启动系包括电动机、冷启动加热器及其附属装置，如图2-10，用以使静止的发动机启动并转入自行运转。
图2-10启动系
第3章
汽车发动机的主要性能
发动机的工作状况和工作性能的优劣，可用一定的指标来表示和评价。
发动机的性能指标主要包括动力性和经济性指标。
本章主要说明发动机的动力性和经济性指标随发动机转速和负荷变化的关系。
发动机的主要性能指标和特性
发动机的性能指标
发动机的性能指标主要包括动力性和经济性指标。
1.发动机的动力性指标主要包括：
有效功率Pe指发动机曲轴对外输出的功率；
平均有效压力Pme指发动机单位汽缸工作容积所做的有用功（反映发动机有效转矩Ttq的大小），汽油发动机的Pme值为0.65～1.2MPa；
升功率P1指发动机每升汽缸工作容积所做的有效功率（从发动机有效功率的角度对其汽缸工作的利用率做出总的评价）。
2.经济性指标主要有：
有效热效率ηet等于发动机实际循环的有效功与得到此功所消耗的燃料热量之比,汽油发动机的ηet值为0.2～0.3，
有效燃油消耗率be指单位有效功的耗油量，汽油发动机的be值为270～410。
发动机的特性
发动机的主要性能指标，如功率Pe、转矩Ttq、耗油量qmf、耗油率be及噪声和耕种效率随发动机转速或负荷变化的关系，称为发动机特性。
1.发动机的速度特性，是指发动机节气门位置保持一定，发动机的性能参数（功率Pe、转矩Ttq、耗油率be等）随转速n的变化关系。
当油量调节机构固定在标定功率位置（即油门全开位置）的速度特性称为全负荷速度特性，也称发动机的外特性，它表示出在不同转速下汽油机所能发出的最大转矩和最大功率，代表发动机所能达到的最高性能。
一般发动机的铭牌上标注的功率、转矩以及相对应的转速都是以外特性为依据的，因此，在速度特性中以外特性最为重要。
如图3-1所示。
图3-1汽油发动机的外特性
2.发动机的负荷特性，是指发动机的转速保持不变，其经济性能随负荷改变而变化的关系。
当点火提前角、喷油量及喷油正时、冷却水温、油温跳到最佳状态，汽油机保持在某一转速下不变，逐渐改变节气门的开度来适应外界负荷的变化。
测得每小时耗油量qmf和耗油率be随功率Pe而变化的关系，称为发动机的负荷特性。
如图3-2所示。
图3-2汽油发动机的负荷特性
根据汽油机负荷特性的走势，我们可以得出提高汽油机燃油经济性原则的方法：
（1）由于发动机负荷率较低时的耗油率较高，故正确的选择发动机原则是：
在满足车辆动力要求的条件下，尽量选择小功率发动机，使该发动机经常处于负荷率较高的状况下工作，以利于提高汽车的燃油经济性；
（2）在运行条件允许，发动机的后备功率较大情况下，合理拖挂车或半挂车。
不仅可以提高运输效率，还可提高发动机的负荷率，进而提高燃油经济性，降低运输成本。
（3）合理利用加速——滑行的驾驶方法来降低油耗。
其原理是：
将汽车加速行驶，使发动机在较高的负荷率下工作，然后利用车辆的惯性滑行（发动机怠速运行），这样可以是发动机尽可能在负荷特性曲线最低点的附近工作，从而可以降低油耗。
汽车有关发动机的主要性能
汽车的动力性
汽车的动力性是指汽车在良好的路面上直线行驶时，克服各种阻力所能达到的的平均行驶速度。
汽车运输效率的高低、平均技术速度的高低，在河大程度上取决于汽车的动力性。
所以动力性是汽车性能中最基本、最重要的性能。
汽车的平均行驶速度是汽车动力性的总指标，以尽可能获得高的平均行驶速度的观念出发，汽车的动力性主要由三方面的指标来评定，即最高车速、加速性能和上坡性能。
1.最高车速是指汽车满载行驶于平直良好的路面上所能达到的最高行驶速度，对于长途运输的车辆的平均行驶速度影响较大。
2．加速性能主要由起步连续换挡加速性能来评定，指汽车以起步挡起步，并以大的加速度且选择恰当的换挡时刻逐步换至最高档后，加速至某一高速（80%vmax以上）所需时间与距离来评定。
原地起步加速时间是衡量高档次轿车动力性能的重要指标。
一般的高速轿车的0~100km/h的加速时间应在10s以内，跑车或者竞赛汽车的加速时间可达4s左右。
3．上坡性能通常用最大爬坡度来评定，最大爬坡度imax是指汽车满载是用变速器最低挡位在良好的路面上等速行驶所能克服的最大道路纵向坡度。
轿车一般不强调爬坡能力，货车则不同，需要在各种道路上行驶，必须有足够的爬坡能力一般最大爬坡度在30%左右，即16.7度左右。
越野车的最大爬坡度可达60%或者更高。
影响汽车动力性的主要因素：
发动机最大功率和最大转矩的影响；
主减速器传动比、变速器传动比、传动系挡数、轮胎尺寸与形式、汽车流线型等的影响；
使用因素（主要包括发动机的技术状况、底盘技术状况、驾驶技术、运行条件等）的影响；
汽车的燃料经济性
汽车的燃料经济性是汽车的主要性能之一，在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃料消耗量经济形势的能力，称为汽车的燃油经济性。
燃油经济性好，可以降低汽车的使用费用，节省石油资源；同时降低发动机产生废气的排放量。
在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km，即每行驶100km所消耗的燃油升数。
它的数值越大，汽车燃油经济性越差。
影响汽车燃油经济性的主要因素：
1.汽车结构方面因素（如发动机类型、传动系、流线型、汽车质量等的影响）；
2.使用方面因素（如汽车技术状况、驾驶员操作技术水平、运行条件等的影响）。
第4章
汽车发动机的维护与保养
本课题前两章就发动机的基本构成、功用与主要性能、特性等作了系统性的了解和说明，接下来我们主要针对润滑系、冷却系、点火系和燃料供给系以及日常操作、驾驶习惯（启动系、配气机构和曲柄连杆机构会贯穿其中）等来逐步分析说明如何做好发动机的维护与保养，提高汽车的使用性能，延长发动机的使用寿命。
汽车发动机部分部件更换周期
做好汽车发动机的维护与保养，我们必须了解发动机相关部件的寿命，寿命到期时及时维护更换，以免出现不必要的故障或对发动机机体带来损伤，
表4-1部分部件和参考更换周期：
表4-1部分部件和参考更换周期
部件名称
更换周期（Km）/年
说明
正时皮带
5～6万
传动三角皮带
4万
机油及滤清器
5千～1万
冷却液
2年
蓄电池
每月检查液面高度
必要时添加，清理通气孔
起动机
8万
解体检查，更换损坏部件
火花塞
2～3万
汽油滤清器
8万
空气滤清器滤芯
6～8万
分电器触点
4万
清洗检查，必要时更换
汽油软管
8万
清洗检查，放出沉淀物必要时更换
发电机
8万
解体检查，更换损坏部件
汽车发动机维护保养周期与内容
首先仔细阅读随车带的《产品质量保证书》和《使用说明书》，在《使用说明书》上有详细的使用注意事项和保养方法，车主应仔细阅读并遵守，才能保证车辆始终处于良好的使用状态。
1．每天需要维护保养的内容：
每天在出车前，打开发动机仓盖注意观察一下，发动机有无漏油、漏水的情况，检查润滑油、燃油油量是否充足，不足时及时补充油量。
进入驾驶室，打开点火开关钥匙（此时不启动发动机），查看各报警灯和指示灯的点亮情况，油表显示是否正常，启动发动机，查看各种报警灯是否正常熄灭，有关指示灯是否正常点亮，倾听发动机怠速运转时有无杂音异响。
2．每月需要维护保养的内容：
每周要定期检查发动机的润滑油、燃油、冷却液与正常量对比是否消耗过快，查看发动机结合处有无漏油、漏水的情况；检查气缸盖，进、排气歧管及消声器的连接紧固情况，检查并紧固发动机固定螺栓、螺母及飞轮壳螺栓，以免汽车在运行时造成相关零部件的冲击、变形和噪声；检查调整皮带张紧度；查看各部分管路和导线固定情况；检查调整蓄电池电解液液面高度，保持通气孔畅通；间隔一般为2000～3000公里，进行一次放除滤清器的水分及沉淀物的工作。
3．每半年需要维护保养的内容：
清洗发动机外表，如果对发动机比较熟悉，可打开机盖进行清洗，也可使用免拆清洗机在不解体的情况下清洗内部，内部故障应交给修理厂；为防止紧固螺丝、汽缸垫锈蚀，清洗时注意对电气部分的防水处理，避免用高压、高温的水枪来冲洗发动机，可以用毛刷沾清洗剂清洗发动机外表；用干净的抹布擦净分电器盖内的污物，清除分电器触点处的污物，消除触点烧蚀的斑痕，检查高速触点间隙或电子点火系统的磁极间隙，润滑分电器各润滑点；用压缩空气吹去空气滤清器的灰尘，适时更换燃油滤清器并清洗管路接头的滤网，更换机油及机油滤清器；检查补充冷却液，清洁水箱外表；检查蓄电池接线柱部分有没有腐蚀的现象，用热水冲洗蓄电池外表，清除蓄电池接线柱上腐蚀物，测量调整蓄电池的电解液比重。
4．每年需要维护保养的内容：
到专业的汽车维护保养站，清洗发动机外表油污；检查相关张紧皮带、管路有无松动、老化的情况，必要时进行更换；检查调整汽车发动机的点火正时、气门间隙情况；检查冷却液有无变质，必要时更换，并且彻底清理冷却系；打开油底壳，清理底部油泥、铁屑等脏污；清理节气门体处的积碳、胶质等，当发现发动机技术状况明显下降，进行解体大修。
发动机润滑系的维护与保养
汽车发动机寿命除设计因素外，润滑系统对汽车发动机的正常工作起着举足轻重的作用。
润滑系统主要由油底壳、机油泵、机油滤清器、阀门装置及铸于发动机体的油道组成（如图4-1所示）。
汽车发动机的正常工作需要机油在运动机件之间产生油膜，减少磨擦阻力和动力消耗，并减小机件磨损；循环流动的机油将磨擦脱落的金属细屑带走，使之不能加剧磨损，同时，流动的机油将摩擦产生的热量带走，使运动机件不因温度过高而烧损；粘性的机油还能在活塞环与汽缸壁之间构成油膜，起到密封作用，增强汽缸压力。
图4-1润滑油路
润滑油具有润滑、清洁、散热、密封、防腐、降噪等功用。
当然，润滑系统必须有了润滑油才能发挥其作用，润滑油是润滑系统中的主角，因此，本课题将重点分析说明如何从润滑油方面做好对发动机的保养与维护。
我国的汽车发动机润滑油采用API（美国石油学会）的性能分类和SAE（美国工程师学会）的粘度分类。
1.汽油机润滑油API性能分类如下表4-2所示：
表4-2汽油机润滑油API性能分类
级别
特性和适用场合
SC
具有较好的清洁性、分散性、抗氧化性、抗腐蚀防锈性。
用于中等条件下工作的载货汽车、客车和其他车辆
SD
性能比SC级油更高的机油，用于较苛刻条件下工作的载货汽车、客车和某些型号汽车，也可替代SC级油使用、可满足装有曲轴箱强制通风装置的汽油机要求
SE
性能比SD级油更高的机油，用于苛刻条件下工作的轿车和某些载货汽车，可满足装有曲轴箱强制通风装置和催化转化器的汽油机要求
SF
抗氧化和抗磨损性能比SE级油更高的机油，用于更苛刻条件下工作的轿车和某些载货汽车
SG
用于某些货车和轿车的汽油机已要求使用APISG级油的汽油机，也可用于柴油机，此种油品改进了SF级油控制发动机沉淀物、磨损和油品的抗氧化性能，并具有锈蚀和腐蚀的性能，可代替SE、SF或者柴油机CC、CD级
SH
用于某些货车和轿车的汽油机已要求使用APISH级油的汽油机，SH质量在汽油机磨
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