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1、汽车构造1复习课案一、发动机的工作原理和总体构造1、汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成的？它们各有什么功用 ？答：汽车发动机通常是由两个机构和五个系统组成的。其中包括：曲柄连杆机构， 配气机构、供给系、 点火系、冷却系、润滑系和启动系。曲柄连杆机构是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。 配气机构是使可燃烧气体及时充入气缸并及时从气缸排出废气。 供给系是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排除发动机。 点火系是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。 润滑系是将润滑油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

2、的磨损，并部分的冷却摩擦表面。 启动系用以使静止的发动机启动并转入自行运转。2、气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。一般用Vh表示。燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用Vc表示。活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示，VaVcVh发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，一般用VL表示：压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比一般用表示。=Va/Vc工作循环:对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。发动

3、机：将某一种形式的能量转变成机械能的机器。 热 机：将热能转换成机械能的发动机。 内燃机：燃料在发动机内部燃烧，产生热能并转变成机械能。有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Te表示 。有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。 发动机转速：曲轴的每分钟的回转数。标定功率：根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。燃油消耗率：发动机每发出1kW.h有效功率，所消耗的燃油量，称为燃油消耗率。发动机特性：发动机的性能是随着许多因素而变化的，其变化规律称为发动机的特性。 发动机的速度特性：发动机油门开度不变，发动机的性能指标（如发动机的功率、转

4、矩、有效燃油消耗率等）随着曲轴转速变化的规律。发动机的外特性：发动机油门全开，发动机的性能指标（如发动机的有效功率、转矩、有效燃油消耗率等）随着曲轴转速变化的规律。又称为发动机的总功率特性。工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。发动机在某一转速下的负荷：发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小。是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示。二、曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构，功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。组成：机体组（气缸体、气缸盖、气缸盖衬套、油底壳、发动机的支承）

5、、活塞连杆组（活塞、活塞环、连杆）、曲轴飞轮组（曲轴、曲轴扭转减震器、飞轮）2、气缸体：按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为：一般式、龙门式、隧道式根据冷却方式不同分：水冷、风冷 根据气缸的排列方式分：单列式（直列式）、V型、对置式气缸套：干缸套： 外壁不直接与冷却水接触。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。 湿缸套:外壁直接与冷却水接触。散热良好、冷却均匀、加工容易。 强度和刚度不如干缸套，易漏水。 3、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 结构分类：整体气缸盖、块状气缸盖、单体气缸盖气缸衬垫（气缸垫）：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和

6、漏油。需满足的要求： 在高温、高压燃气作用下具有足够的强度，不宜损坏；耐热和耐腐蚀；具有一定弹性，能补偿接合面的表面粗糙度、平面度以及发动机工作时反复出现的变形，以保证密封；拆装方便，能重复使用，寿命长。4、燃烧室基本要求：结构紧凑，表面积要小，以减少热量的损失及缩短火焰行程；使混合气在压缩终了时具有一定的气流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧。汽油机燃烧室：楔形、浴盆形、半球形、碗形、篷形柴油机燃烧室：直喷式（w形、球形）、分隔式（涡流室、预燃室）5、油底壳：贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱。使用特点：油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润

7、滑油中的金属屑，减少发动机的磨损 6、活塞功用：（1）承受气缸中的燃气压力 （2）将燃气作用力通过活塞销和连杆传给曲轴，推动曲轴旋转 （3）参与组成燃烧室结构：顶部，构成燃烧室，承受气体压力。分为平顶、凹顶、凸顶 头部:安装活塞环，制作较厚，密封，传热。 裙部：导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。7、活塞环：是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 气环作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。油环作用：作用：刮除飞溅到汽缸壁上的机油，并在汽缸壁上涂布一层均匀的油膜。8、活塞销：作用：连接活

8、塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。 结构：活塞销的内孔形状有圆柱形、两段截锥形、两段截锥与一段圆柱的组合形。可分为全浮式、半浮式； 9、连杆：作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆大头的连接形式：斜切式、平切式；V型发动机连杆的布置形式:并列连杆式、叉形连杆式、主副连杆式10、曲轴功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。按单元曲拐的连接方法的不同分类：整体式（常用，工作可靠，便于加工，质量轻 ）、组合式（便于制造、更换，但结构复杂，拆装困难 ）；按主轴颈数目的多少分类

9、：全支承（曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个）、非全支承（曲轴的主轴颈数少于或等于气缸数）曲拐的布置曲拐的规律：1）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。 点火间隔角：720/i 2）连续作功的两缸相隔尽量远些，以减轻主轴承的载荷， 同时避免可能发生的进气重叠现象。 3）V型发动机左右气缸尽量交替作功。 4）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。曲拐：由一个曲柄销和它两端曲柄臂及主轴颈构成。 11、平衡重作用：平衡离心力偶、减轻或消除弯曲变形12、曲轴扭转减振器作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转动平稳，可靠工作。种类：橡胶式（车用），干摩擦式、粘液摩擦式13、飞轮功用：1）将

10、在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点； 2）保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷； 3）同时将发动机的动力传给离合器。 三、汽油机供给系1、汽油的使用性能：蒸发性：能被蒸发的性能；热值：每1kg燃料完全燃烧产生的热量；抗爆性：在燃烧中避免产生爆燃的能力，辛烷值越高，抗爆性越强。汽油标号指汽油的辛烷值。2、汽油机燃料供给系的任务：根据发动机不同工况的要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，并在燃烧做功后，将燃烧产生的废气排出。3、一般化油器式汽油机燃料供给系的组成：汽油供给装置（包括

11、汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管)、空气供给装置(空气滤清器)、可燃混合气准备装置(化油器、电控喷油)、可燃混合气供给和废气排出装置(进气管、排气管及排气消声器)4、汽油机燃油系的工作过程5、过量空气系数a=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量a = 1 为标准混合气；a 1 为浓混合气；a 1 为稀混合气 6、汽油机的正常燃烧过程：着火延迟期、急燃期、补燃期汽油机的不正常燃烧：剧烈爆燃、表面点火、放炮、回火7、过渡工况：冷起动：发动机起动时，转速极低，空气流速极慢，气缸内温度低，汽油附着在进气管内壁上，为保证顺利起动，需供给极浓混合气。暖机：起动后，发动机温

12、度逐渐上升，直至发动机能进行稳定怠速运转为止。随温度上升而逐渐增大。加速：即节气门突然加大，负荷突然迅速增加的过程。节气门突然开大时，空气量增加大于汽油量增加，短时间内混合气变得很稀，需要额外添加供油量，以保证混合气足够浓。8、化油器工作系统：浮子系统是存储汽油并使浮子室内的油面保持恒定的装置。它由浮子室、浮子和进油针阀等组成。 主供油系统 功用：保证正常工作时，混合气随节气门开大而逐渐变稀，并在中符合下接近经济浓度。（=0.9-1.1）起作用工况：除怠速与极小负荷工况，均起作用。怠速系统 功用：保证怠速和小负荷时供给浓混合气。（=0.6-0.8）加浓系统（省油器） 功用：在大负荷和全负荷额外

13、供油，保证在全负荷时发动机发出最大功率。（=0.9）启动系统 功用：在冷起动时，在发动机内形成极浓的混合气，使进入混合气中有充足的汽油蒸气，实现发动机顺利起动。（=0.2-0.6）9、汽油滤清器 功用：除去汽油中的水分和杂质，使汽油能达到发动机工作的需要。类别：可拆式、不可拆式 10、汽油泵 作用：将汽油从油箱中吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子式。11、汽油喷射系统四、柴油机供给系1、柴油的使用性能: 发火性指柴油的自燃能力；十六烷值越高，发火性越好；蒸发性指柴油的汽化能力；馏程和闪点；粘 度稀稠度，决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越好；低温流动性凝点，冷滤点。柴油标号指柴油的凝

14、固点。按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。轻柴油的选择：当地当月风险率为10%的最低气温。2、柴油机供给系统 功用：储存、滤清和输送柴油，并按照柴油机各工况需求，定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室，最后将废气排入大气。组成：燃油供给装置(柴油箱、输油泵、低压油管、燃油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器、回油管)、空气供给装置(空气滤清器、进气管道) 、混合气形成装置(气缸即燃烧室)、废气排出装置(排气管、消音器)3、柴油燃烧的主要特点： 1）燃料与空气的混合在气缸内进行，只占15-35曲轴转角2）混合与燃烧的时间极短，0.00170.004秒 3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入 4）可燃

15、混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧5）燃烧室内要有强烈的空气流动，达到充分混合（改变燃烧室的形状） 4、可燃混合气燃烧过程:供油提前期 、备燃期、速燃期、缓燃期、后燃期 5、喷油器 功用：根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。类型：目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式和轴针式两种。 要求： 雾化均匀； 喷射干脆利落，无后滴现象； 有一定的贯穿距离和喷雾锥角； 油束的形状与方向适应燃烧室。6、喷油泵 功用：按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定规律适时、定量地向喷油器输送高压燃油。要求：各缸供油量相等；各缸供油

16、提前角相同；各缸供油持续角一致；能迅速停止供油；分类：柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器、转子分配式喷油泵（VE）、单体泵组成：泵油机构、供油量调节机构（作用：根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量）、驱动机构（作用：推动柱塞往复运动，完成进油、压油、回油过程；保证供油正时。组成：凸轮轴、挺柱组件）、喷油泵体（要求：足够的强度、刚度和良好的密封性便于拆装、调整和维修）喷油泵的速度特性:当油量调节拉杆位置一定时，供油量随转速升高而增加，随转速下降而减少。7、偶件：偶件是经配对研磨的，有较高的精度、光洁度和耐磨度，要成对使用，拆卸时应注意做好记号。偶件配合间隙过大，容易漏油，导致油压下降；

17、过小对偶件润滑不利，切容易卡死 三大偶件：针阀和针阀体、柱塞和柱塞套、出油阀和出油阀座（作用：防止喷油前滴油，提高喷射速度；防止喷油后滴油，提高关闭速度；防止燃油倒流，使高压油管内保持一定的残余压力。）8、减容器作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。以减小内腔空间的容积，促进喷停迅速，限制出油阀最大升程的作用。9、供油有效行程：柱塞顶面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程供油起始角：指第一缸分泵柱塞开始供油时，相应凸轮的中心线与滚轮体中心线的夹角。 供油提前角：喷油泵开始向气缸内供油时刻，活塞顶部距上止点所对应的曲轴转角。 10、调速器 功用：根据发动机负荷变化而自动调节

18、供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。分类：按功能分：两极式调速器、全程式调速器。 按工作原理分：气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。 11、柴油滤清器 作用：滤去柴油中的杂质、水分和石蜡，以减小各精密偶件的磨损，保证喷雾质量。型式、材料：多为过滤式，滤芯由绸布、毛毡、金属丝及纸制成。12、输油泵 作用：保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。型式：活塞式、膜片式、叶片式、齿轮式等13、油水分离器 作用：去除柴油中的水分，安装在燃油箱与输油泵之间。五、配气机构1、配气机构的功用是什么？配气机构的组成？各有什么作

19、用？答：配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。配气机构的组成气门组（气门导管、 气门、 气门主弹簧、气门副弹簧、 气门弹簧座等）、气门传动组(摇臂轴、摇臂、定时齿轮、推杆、挺柱、凸轮轴等)功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。气门功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力（高温冲击、高速气流冲击）。分类：平顶式、凸顶式（球面顶）、凹顶式（喇叭顶） 气门导杆作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。气门座作用：靠其内

20、锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。接受气门传来的热量。气门锥角: 获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性；气门落座时有较好的对中、定位作用；避免气流拐弯过大而降低流速。 气门弹簧作用：保证气门的回位，使气门与气门座紧密贴合。 凸轮轴作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。挺柱作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。分类：普通挺柱和液力挺柱。推杆作用：将挺柱传来的推力传给摇臂。摇臂作用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。 2、对气门组的要求：气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆的上下运动有良好导向；气门弹簧的两

21、端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜；气门弹簧安装时，预先压缩产生的安装预紧力用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力，消除因惯性力作用而产生的间隙，使气门及时关闭，并保证气门紧压在气门座上。3、为什么一般在发动机的配气机构中要保留气门间隙？气门间隙过大或过小有何危害？答：发动机工作时，气门将因温度的升高要膨胀。如果气门及其传动之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不足，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，使发动机功率下降，严重时甚至不能启动。为消除这种现象通常在气门与其传动机构中留有一定间隙以补偿气门受热后的膨胀量。如果间隙

22、过小发动机在热态可能发生漏气，导致功率下降甚至气门烧坏。如果间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，且加速磨损，同时也会使得气门开启时间减少，气缸的充气及排气情况变坏。4、如何从一根凸轮轴上找出各缸的进，排气凸轮和该发动机的发火顺序？答：同一气缸的进排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机的各个气缸的进气凸轮的相对角位移应符合发动机各气缸的发火顺序和发火间隔时间的要求。因此，根据凸轮轴的旋转方向以及各进气凸轮的工作次序，就可判定发动机的发火次序。5、充气效率v= M/ Mo M：在进气行程中实际进入气缸内新气质量 Mo：在进气系统进口状态下，充满气缸工作容积

23、的新气质量 6、配气机构分类按气门布置形式分 ：气门顶置式、气门侧置式按凸轮轴布置位置分：凸轮轴上置式、凸轮轴中置式、凸轮轴下置式按凸轮轴传动方式分：齿轮传动式、链传动式、带传动式按气门驱动形式分：摇臂驱动式、摆臂驱动式、直接驱动式按每缸气门数及其排列方式分：两气门式、多气门式7、气门早开晚关：1）进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。 2）进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。 3）排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。 4）排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干

24、净。 六、进排气系统1、进气系统：组成，空气滤清器、进气支管、空气流量计 功用，提供清洁新鲜空气；提供合适浓度的混合气；进气均匀充分地分配到各个气缸 ；2、排气系统：组成，排气消声器 、催化转换器 、排气管（包括排气歧管、总管等）功用，减小阻力和降低噪声，排废气 类型，单排气系统、双排气系统 3、空气滤清器类型：油浴式空气滤清器、纸滤芯空气滤清器（干式、湿式） 、离心式及复合式空气滤清器 4、进气歧管，功用：将空气-燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸 。要求：进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等 ；减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管的内壁应该光滑 分类:谐振进气系统，进气波动

25、效应：特定转速，压力波，增加进气量。 可变进气歧管(可变长度进气歧管、双通道可变进气岐管)5、增压系统，功用：进气量增加，可增加循环供油量，从而可增加发动机功率；可以得到良好的加速性；可以改善燃油经济性；类型：机械增压、涡轮增压、气波增压6、排气歧管形状排气歧管尽量长，各缸歧管应相互独立，长度相等。 7、消声器，功用：降低压力、衰减脉动以消除排气噪声 组成：由共振室、膨胀室、管子和吸声材料 工作原理：排气经过管子流入膨胀室，排气不断改变流动方向，使噪声得到削减 8、排气控制装置催化转换器，功用：利用催化剂的作用将排气中CO、HC、Nox转换为对人体无害的气体。 类型：氧化催化转换器（将排气中的

26、CO和HC氧化为CO2和H2O ，以二次空气作为氧化剂 ） 、三效催化转换器（以排气中的CO和HC作为还原剂，把NOx还原为氮（N2）和氧O2），而CO和HC在还原反应中被氧化为CO2和H2O )排气再循环系统，功用把排出的废气回送到进气管，与新鲜混合气一起再次进入气缸，减少了NOx的生成量。强制曲轴箱通风系统, 功用防止曲轴箱气体排放到大气中 ;组成空气滤清器、空气软管、曲轴气体软管、PCV阀；汽油蒸发控制系统，功用：将汽油蒸气收集和储存在碳罐内，送到气缸内烧掉 ；组成：碳罐、气液分离器 七、发动机冷却系1、冷却系的功用是什么?不正常冷却对发动机的影响？答:冷却系的功用是使发动机在所有工况下

27、都保持在适当的温度范围内。 过冷：热量散失过多；燃料蒸发困难或已蒸发的又重新凝结成液体；增加燃油消耗；冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，磨损加剧。 过热：发动机过热，充气量减少，功率降低；出现不正常燃烧；膨胀破坏正常间隙，导致运动受阻或卡死；润滑油粘度降低，磨损加剧。2、水冷系由副水箱（膨胀水箱）、水泵、冷却水套、散热器、风扇和节温器等组成。3、水冷系的循环路线：大循环水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；小循环水温低时，水不经过散热器，直接流回水泵而进行的循环流动。 4、水泵的作用:对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。 汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障

28、而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。5、变速器机油冷却器功用：在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。实际上就是一根冷却管。置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。6、节温器功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。八、发动机润滑系1、润滑系的组成：油底壳 、机油泵 、机油滤清器 、主油道 、阀类（限压阀，旁通阀）限压阀-用来限制机油泵输出的润滑油压力。 旁通阀-在粗滤器发生堵塞时打开，机油泵输出的机油可直接进

29、入主油道。 2、润滑油有哪些功用?答:润滑油有如下功用:润滑，润滑油在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减小零件之间的摩擦；冷却，润滑油在流经零件工作表面时，可以降低零件的温度；清洗，润滑油可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在气缸活塞活塞环及其他零件上的积碳；密封，附着在气缸壁活塞集活塞环上的油膜，可以起到密封防漏的作用；防锈，润滑油油防止零件发生秀浊的作用；减振缓冲2、 润滑方式：压力润滑、飞溅润滑、定期润滑（润滑脂润滑）4、机油功用:提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种。5、为了保证滤清效果，一般使用多级滤清器：集滤器、粗滤器和细滤器。