1、海馬汽車發動機構造目 錄第一章 發動機基礎知識2第一節 發動機的分類和基本構造2第二節 發動機常用術語7第三節 發動機的工作原理9第四節 發動機的主要性能指標與特性11第五節 發動機的編號規則13第二章 曲柄連桿機構13第一節 概述13第二節 機體組14第三節 活塞連桿組16第四節 曲軸飛輪組17第三章 配氣機構18第一節 概述18第二節 配氣機構的主要零部件18第三節 配氣相位和氣門間隙19第四章 汽油機供給系22第一節 汽油供給系22第二節 汽油23第三節可燃混合氣成分與汽油機性能的影響24第四節汽油機各種工況對可燃混合氣成份的要求24第五節 汽油供給裝置26第六節 空氣濾清器及進、排氣裝

2、置27第五章 發動機點火系30第一節 概述30第二節 蓄電池點火系的組成及工作原理31第三節 點火提前33第四節 蓄電池點火系的主要元件33第六章 發動機潤滑系35第一節 概述35第二節 潤滑系的組成及油路36第三節 潤滑系的主要零部件37第四節 曲軸箱通風38第七章 冷卻系39第一節 概述39第二節 水冷系的組成和水路40第八章 發動機起動系42第一節 發動機的起動42第二節 起動輔助裝置43第三節 起動機431 / 58第一章 發動機基礎知識第一節 發動機的分類和基本構造1. 分類車用內燃機，根據其將熱能轉變為機械能的主要構件的型式，可分為活塞式內燃機和燃氣輪機兩大類。前者又可按活塞運動方

3、式分為往復活塞式內燃機和旋轉活塞式內燃機兩種。往復活塞式內燃機在汽車上應用最為廣泛，是本課研究的重點。(1) 按照所用燃料分類 內燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機 (圖1-1)。使用汽油為燃料的內燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經濟性能和排放性能都比汽油機好。HM483Q發動機為汽油機。圖1-1(2) 按照行程分類 內燃機按照完成一個工作循環所需的行程數可分為四行程內燃機和二行程內燃機 (圖1-2 )。把曲軸轉兩圈(720°)，活塞在氣缸內上下往

4、復運動四個行程，完成一個工作循環的內燃機稱為四行程內燃機；而把曲軸轉一圈(360°)，活塞在氣缸內上下往復運動兩個行程，完成一個工作循環的內燃機稱為二行程內燃機。圖1-2(3) 按照冷卻方式分類內燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發動機和風冷發動機 (圖1-3)。水冷發動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環的冷卻液作為冷卻介質進行冷卻的；而風冷發動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質進行冷卻的。水冷發動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應用于現代車用發動機。HM483Q發動機亦采用水冷方式冷卻。圖1-3(4) 按照氣缸排列方式分類 內燃機按照氣缸

5、排列方式不同可以分為單列式和雙列式(圖1-5)。單列式發動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發動機，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發動機。HM483Q發動機為直列型。圖 1-52. 基本構造發動機是一種由許多機構和系統組成的復雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發動機，還是二行程發動機；無論是單缸發動機，還是多缸發動機。要完成能量轉換，實現工作循環，保證長時間連續正常工作，都必須具備以下一些機構和系統。(1)

6、曲柄連桿機構 (圖1-7) 曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在做功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。圖1-7(2) 配氣機構（圖1-8） 配氣機構的功用是根據發動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入。氣缸，并使廢氣從氣缸內排出，實現換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。圖1-8(3) 燃料供給系

7、統（圖1-9） 汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求，配制出一定數量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去。圖1-9(4) 潤滑系統（圖1-10） 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。 圖1-10(5) 冷卻系統（圖1-11） 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。水冷發動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節溫器等組成。圖1-11(7) 點火系統（圖1-

8、12） 在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。圖1-12(8) 起動系統（圖1-13） 圖1-13要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹做功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發動機的起動系。汽油機

9、由以上兩大機構和五大系統組成，即由曲柄連桿機構，配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構和四大系統組成，即由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系。第二節 發動機常用術語如圖1-14:圖1-14活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最遠的極限位置，稱為上止點TDC(Top Dead Center)。活塞在氣缸里作往復直線運動時，當活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉中心最近的極限位置，稱為下止點BDC(Bottom Dead Center)。活塞從一

10、個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應一個活塞行程，曲軸旋轉180°曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R表示。通常活塞行程為曲柄半徑的兩倍，即S =2R 。活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積，稱為氣缸工作容積。一般用Vh表示：式中：D氣缸直徑，單位mm； S活塞行程，單位mm； 活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。一般用Va表示，顯而易見，氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即VaVcVh。多缸發動機各氣缸工作容積的總和，稱為發動機排量。一般用VL表示：式中：Vh氣缸工作容積； i

11、-氣缸數目。 壓縮比(compression ratio)是發動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用表示。式中：Va 氣缸總容積； Vh 氣缸工作容積； Vc 燃燒室容積； 通常汽油機的壓縮比為610，柴油機的壓縮比較高，一般為1622。 每一個工作循環包括進氣、壓縮、做功和排氣過程，即完成進氣、壓縮、做功和排氣四個過程叫一個工作循環。第三節 發動機的工作原理下面介紹一下四行程發動機（four-stroke-engine）的工作原理和工作過程。 1. 四行程汽油機的工作原理 四行程汽油機

12、（圖1-15）的運轉是按進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程的順序不斷循環反復的。圖1-15 汽油機(gasoline engine)(1) 進氣行程(intake stroke) （圖1-16）由于曲軸的旋轉，活塞從上止點(top dead center)向下止點(bottom dead center)運動，這時排氣門關閉，進氣門打開。進氣過程開始時，活塞位于上止點，氣缸內殘存有上一循環未排凈的廢氣，因此，氣缸內的壓力稍高于大氣壓力。隨著活塞下移，氣缸內容積增大，壓力減小，當壓力低于大氣壓時，在氣缸內產生真空吸力，空氣經空氣濾清器并與化油器供給的汽油混合成可燃混合氣，通過進氣門被吸入氣缸，

13、直至活塞向下運動到下止點。在進氣過程中，受空氣濾清器、化油器、進氣管道、進氣門等阻力影響，進氣終了時，氣缸內氣體壓力略低于大氣壓，約為0.0750.09MPa，同時受到殘余廢氣和高溫機件加熱的影響，溫度達到370400K。實際汽油機的進氣門是在活塞到達上止點之前打開，并且延遲到下止點之后關閉，以便吸入更多的可燃混合氣。圖1-16 進氣沖程(intake stroke)(2) 壓縮行程(compression stroke)（圖1-17） 曲軸繼續旋轉，活塞從下止點向上止點運動，這時進氣門和排氣門都關閉，氣缸內成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當活塞到達上止點時壓縮行程結束。

14、此時氣體的壓力和溫度主要隨壓縮比的大小而定，可燃混合氣壓力可達0.61.2MPa，溫度可達600700K。 壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內的壓力和溫度越高，則燃燒速度越快，發動機功率也越大。但壓縮比太高，容易引起爆燃。所謂爆燃就是由于氣體壓力和溫度過高，可燃混合氣在沒有點燃的情況下自行燃燒，且火焰以高于正常燃燒數倍的速度向外傳播，造成尖銳的敲缸聲。會使發動機過熱，功率下降，汽油消耗量增加以及機件損壞。輕微爆燃是允許的，但強烈爆燃對發動機是很有害的，但。汽油機的壓縮比一般為610。圖1-17 壓縮沖程(compression stroke)(3) 做功行程(power stroke)（圖1-18）

15、 做功行程包括燃燒過程和膨脹過程，在這一行程中，進氣門和排氣門仍然保持關閉。當活塞位于壓縮行程接近上止點(即點火提前角)位置時，火花塞產生電火花點燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內氣體溫度和壓力急劇升高，最高壓力可達35MPa，最高溫度可達22002800K，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉并輸出機械功，除了用于維持發動機本身繼續運轉外，其余用于對外做功。隨著活塞向下運動，氣缸內容積增加，氣體壓力和溫度降低，當活塞運動到下止點時，做功行程結束，氣體壓力降低到0.30.5MPa，氣體溫度降低到13001600K。圖1-18 做功沖程(power

16、stroke)(4) 排氣行程(exhaust stroke)（圖1-19）可燃混合氣在氣缸內燃燒后生成的廢氣必須從氣缸中排出去以便進行下一個進氣行程。當做功接近終了時，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，靠廢氣的壓力先進行自由排氣，活塞到達下止點再向上止點運動時，繼續把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關閉，排氣行程結束。實際汽油機的排氣行程也是排氣門提前打開，延遲關閉，以便排出更多的廢氣。由于燃燒室容積的存在，不可能將廢氣全部排出氣缸。受排氣阻力的影響，排氣終止時，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為0.1050.115MPa，溫度約為9001200K。 曲軸繼續旋轉，活塞從上止點向下止點運

17、動，又開始了下一個新的循環過程。可見四行程汽油機經過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程完成一個工作循環，這期間活塞在上、下止點往復運動了四個行程，相應地曲軸旋轉了兩圈。圖1-19 排氣沖程(exhaust stroke)第四節 發動機的主要性能指標發動機的性能指標是用來衡量發動機性能好壞的標準。發動機的主要性能指標有：動力性能指標，經濟性能指標和排放性能指標。(1) 動力性能指標 動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉速。(2) 經濟性能指標 通常用燃油消耗率來評價內燃機的經濟性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發動機每發出1kW有效功率在1小時內所消耗

18、的燃油質量，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kW·h。Pe 有效功率，kW。 很明顯，有效燃油消耗率越小，表示發動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經濟性越好。通常發動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。(3) 排放性能 排放性能指標包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。第五節 發動機的編號規則為了便于內燃機的生產管理和使用，國家標準(GB72582)內燃機產品名稱和型號編制規則中對內燃機的名稱和型號作了統一規定。內燃機型號由以下四部分組成： 首部：為產品系列符號和換代標志符號，由制造廠根據需要自選相應字母表示，但需主管部門核準。 中部：由缸數符號

19、、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。 尾部：區分符號。同一系列產品因改進等原因需要區分時，由制造廠選用適當符號表示。內燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規定如下：型號編制舉例 (1) 汽油機 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型 HM483Q： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用 ，HM表示海馬4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產品 CA6102： 表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號 8V100： 表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型

20、 (2) 柴油機 195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型 165F： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型 495Q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用第二章 曲柄連桿機構第一節 概 述曲柄連桿機構是內燃機實現工作循環，完成能量轉換的傳動機構，用來傳遞力和改變運動方式。曲柄連桿機構的主要零件可以分為三組，機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪。第二節 機體組1.氣缸體(cylinder block) 機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、

21、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。2. 曲軸箱(crankcase) 氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼圖（圖2-6）。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發動機的總體布置和機油的容量。油底殼內裝有穩油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還

22、裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止潤滑油泄漏3. 氣缸蓋(cylinder head)氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構成燃燒室。它經常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環水來冷卻燃燒室等高溫部分。缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發動機的氣缸蓋上還加工有凸輪

23、軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。4.氣缸墊氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補償結合面的不平度，以確保密封，同時要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應用較多的是銅皮棉結構的氣缸墊，由于銅皮棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時較之石棉不易變形。有的發動機還采用在石棉中心用編織的綱絲網或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠粘結劑壓成的氣缸墊。 注意:安裝氣缸墊時，首先要檢查氣缸墊的質量和完好程度

24、，所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊,將光滑的一面朝向氣缸體,防止被高溫氣體沖壞。其次要嚴格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向四周擴展的順序分23次進行，最后一次擰緊到規定的力矩。第三節 活塞連桿組活塞連桿組由活塞、活塞環、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等組成。1. 活塞功用：活塞的功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅使曲軸旋轉，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強度鋁合金，（海馬483Q發動機活塞亦采用高強度鋁合金）但在一些低速柴油機上采用高級鑄鐵或耐熱鋼。 構造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞頭部和活塞

25、裙部。2. 活塞環(piston ring)功用：氣環的是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走。其中密封作用是主要的，因為密封是傳熱的前提。如果密封性不好，高溫燃氣將直接從氣缸表面流入曲軸箱。這樣不但由于環面和氣缸壁面貼合不嚴而不能很好散熱，而且由于外圓表面吸收附加熱量而導致活塞和氣環燒壞；油環起布油和刮油的作用，下行時刮除氣缸壁上多余的機油，上行時在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒掉，又可以減少活塞、活塞環與氣缸壁的摩擦阻力，此外，油環還能起到封氣的輔助作。3.活塞銷（piston pin）活塞銷的功用是連接活

26、塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。4.連桿連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。連桿工作時，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿強度高，剛度大，重量輕。連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經模鍛或輥鍛而成，然后經機加工和熱處理，連桿分為三個部分：即連桿小頭1，連桿桿身2和連桿大頭3(包括連桿蓋)。第四節 曲軸飛輪組1. 曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪和一些附件組成。曲軸是發動機最重

27、要的機件之一。它與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變為旋轉的動力，傳給底盤的傳動機構。同時，驅動配氣機構和其它輔助裝置，如風扇、水泵、發電機等。 工作時，曲軸承受氣體壓力，慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復雜，并且承受交變負荷的沖擊作用。同時，曲軸又是高速旋轉件，因此，要求曲軸具有足夠的剛度和強度，具有良好的承受沖擊載荷的能力，耐磨損且潤滑良好。 曲軸一般用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛而成。為提高耐磨性和耐疲勞強度，軸頸表面經高頻淬火或氮化處理，并經精磨加工，以達到較高的表面硬度和表面粗糙度的要求。2. 飛輪飛輪的主要功用是用來貯存作功行程的能量，用于克服進氣、壓縮和排氣行程的阻力和其它阻力，

28、使曲軸能均勻地旋轉。飛輪外緣壓有的齒圈與起動電機的驅動齒輪嚙合，供起動發動機用；汽車離合器也裝在飛輪上，利用飛輪后端面作為驅動件的摩擦面，對外傳遞動力。第三章 配氣機構第一節 概述1功用：配氣機構是進、排氣管道的控制機構，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關閉時，保證氣缸密封。進氣充分、排氣徹底。2充氣效率 新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發動機可能發出的功率愈大。新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度，用充氣效率表示。越高，表明進入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量也就

29、越大，發動機的功率越大。3. 型式 （1）氣門布置方式：1）氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機構；2）氣門位于氣缸體側面稱為氣門側置式配氣機構。(2) 凸輪軸布置方式：1）凸輪軸下置式，主要缺點是氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動另件較多，結構較復雜，發動機高度也有所增加。 2）凸輪軸中置,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，省去推桿，這種結構稱為凸輪軸中置配氣機構。凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。3）凸輪軸上置有兩種結構，一是凸輪軸直接通過搖臂來驅動氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復運動質量大大減小，此結構適于高速發動機。另一種是凸輪軸直接驅動氣門或帶液力挺柱的氣門，此種

30、配氣機構的往復運動質量更小，特別適應于高速發動機。第二節 配氣機構的主要零部件1氣門組包括：氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、鎖片、卡簧。 2氣門傳動組 功用：傳遞凸輪軸氣門之間的運動 氣門傳動組包括，凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂氣門間隙調整螺釘等。第三節 配氣相位和氣門間隙1配氣相位(valve timing) （1）定義：配氣相位是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續時間，通常用環形圖表示-配氣相位圖。 （2）理論上的配氣相位分析 理論上講進、壓、功、排各占180°，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續時間都是曲軸轉角180°。但實際表明，簡單配氣相位對實

31、際工作是很不適應的，它不能滿足發動機對進、排氣門的要求。 原因： 氣門的開、閉有個過程 開啟 總是 由小大 關閉 總是 由大小 氣體慣性的影響 隨著活塞的運動，同樣造成進氣不足、排氣不凈 發動機速度的要求 實際發動機曲軸轉速很高，活塞每一行程歷時都很短，當轉速為5600r/min時一個行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉速為1500r/min，一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發動機進氣不足，排氣不凈。 可見，理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求，那么，實際的配氣相位又是怎樣滿足這個要求的呢？下面我們就進行分析。 （3）實際的配氣相位分析

32、為了便進氣充足，排氣干凈，除了從結構上進行改進外（如增大進、排氣管道），還可以從配氣相位上想點辦法，氣門能否早開晚閉，延長進、排氣時間呢？ 氣門早開晚閉的可能 從示功圖中可以看出，活塞到達進氣下止點時，由于進氣吸力的存在，氣缸內氣體壓力仍然低于大氣壓，在大氣壓的作用下仍能進氣；另外，此時進氣流還有較大的慣性。由此可見，進氣門晚關可以增加進氣量。 進氣門早開，可使進氣一開始就有一個較大的通道面積，可增加進氣量。 在作功行程快要結束時，排氣門打開，可以利用作功的余壓使廢氣高速沖出氣缸，排氣量約占50%。排氣門早開，勢必造成功率損失，但因氣壓低，損失并不大，而早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣

33、的排出，所以總功率仍是提高的。 從示功圖上還可以看出，活塞到達上止點時，氣缸內廢氣壓力仍然高于外界大氣壓，加之排氣氣流的慣性，排氣門晚關可使廢氣排得更凈一些。 可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實際工作又有什么好處呢？ 進氣門早開：增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻力，增加進氣量。 進氣門晚關：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。 排氣門早開：借助氣缸內的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。 排氣門晚關：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。 氣門重疊 由于進氣門早開，排氣門晚關，勢必造成在同一時間內兩個氣門

34、同時開啟。把兩個氣門同時開啟時間相當的曲軸轉角叫氣門重疊角。在這段時間內，可燃混合氣和廢氣是否會亂串呢？不會的，這是因為：a. 進、排氣流各自有自己的流動方向和流動慣性，而重疊時間又很短，不至于混亂，即吸入的可燃混合氣不會隨同廢氣排出，廢氣也不會經進氣門倒流入進氣管，而只能從排氣門排出；b. 進氣門附近有降壓作用，有利于進氣。 進、排氣門的實際開閉時刻和延續時間 實際進氣時刻和延續時間：在排氣行程接近終了時，活塞到達上止點前，即曲軸轉到離上止點還差一個角度，進氣門便開始開啟，進氣行程直到活塞越過下止點后時，進氣門才關閉。整個進氣過程延續時間相當于曲軸轉角180°+。 - 進氣提前角

35、一般=10°30° ；- 進氣延遲角 一般=40°80° 所以進氣過程曲軸轉角為230°290° 實際排氣時刻和延續時間：同樣，作功行程接近終了時，活塞在下止點前排氣門便開始開啟，提前開啟的角度一般為40°80°，活塞越過下止點后角排氣門關閉，一般為10°30°，整個排氣過程相當曲軸轉角180°+。 - 排氣提前角 一般=40°80°；- 進氣延遲角 一般=10°30° 所以排氣過程曲軸轉角為230°290° 氣門重疊角+=2

36、0°60° 從上面的分析，可以看出實際配氣相位和理論上的配氣相位相差很大，實際配氣相位，氣門要早開晚關，主要是為了滿足進氣充足，排氣干凈的要求。但實際中，究竟氣門什么時候開？什么時候關最好呢？這主要根據各種車型，經過實驗的方法確定，由凸輪軸的形狀、位置及配氣機構來保證。 2氣門間隙(valve clearance)（1）定義：氣門間隙是指氣門完全關閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。 （2） 作用：給熱膨脹留有余地 保證氣門密封 不同機型，氣門間隙的大小不同，根據實驗確定，一般冷態時，排氣門間隙大于進氣門間隙，進氣門間隙約為0.250.3mm，

37、排氣門間隙約為0.30.35mm。 間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發動機因進氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機構零件的撞擊增加，磨損加快。 間隙過小：發動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。 采用液壓挺柱的配氣機構不需要留氣門間隙。 第四章 汽油機供給系第一節 汽油供給系汽油供給系（Gasoline supplying system）的組成（圖1、圖2）圖1 汽油機供給系汽油機所用的燃料是汽油，在進入氣缸之前，汽油和空氣已形成可燃混合

38、氣(air-fuel mixture)。可燃混合氣進入氣缸內被壓縮，在接近壓縮終了時點火燃燒而膨脹作功。可見汽油機進入氣缸的是可燃混合氣，壓縮的也是可燃混合氣，燃燒作功后將廢氣排出。 因此汽油供給系的任務是根據發動機的不同情況的要求，配制出一定數量和濃度的可燃混合氣，供入氣缸，最后還要把燃燒后的廢氣排出氣缸。 1.溫控開關真空接口 2.溫控開關 3.溫控開關曲軸箱和凸輪室通閥 4.氣閥空氣濾清器殼體 5.空氣濾清器濾芯 6.真空軟管 7.閥門 8.閥門位置真空控制器 9.進氣軟管 10.空氣濾清器 11.化油器 12.油氣分離器 13.汽油泵 14.汽油濾清器 15.回油管 16.供油管 17

39、.油箱18.快速排氣管 19.細通氣管 20.加油口 21.汽油濾清器濾芯 22.油氣分離器濾芯圖2 汽油機供給系統整體布置圖第二節 汽油汽油（Gasoline）汽油機使用的燃料是汽油，汽油是從石油中提煉出來的碳氫化合物。汽油的使用性能指標主要有蒸發性、熱值、抗爆性。按辛烷值不同分為幾個牌號。以RQ打頭，后跟汽油的辛烷值。汽油的辛烷值通常有兩種測定方法，即研究法（RON）和馬達法（MON），其換算關系為（RON）=（MON）+10。例如代號為RQ-90，"R"是燃的漢語拼音字頭，"Q"是汽的漢語拼音字頭，代表燃汽油-90是辛烷值（表示研究法辛烷值為90）

40、，辛烷值越高, 抗爆性越好。因此，壓縮比大的汽油機應選用較高牌號的汽油。第三節 可燃混合氣成分與汽油機性能的影響 可燃混合氣是指空氣與燃料的混合物，汽油機的可燃混合氣"汽油+空氣"在化油器內形成，其成分對發動機的動力性與經濟性有很大的影響。 空燃比 可燃混合氣的成分用過量空氣系數表示第四節 汽油機各種工況對可燃混合氣成份的要求作為車用汽油機，其工況（負荷和轉速）是復雜的，例如，超車、剎車、高速行駛、汽車在紅燈信號下，起步或怠速運轉、汽車滿載爬坡等，工況變化范圍很大，負荷可以0100%，轉速可以最低最高。不同工況對混合氣的數量和濃度都有不同要求，具體要求如下： 一、穩定工況（

41、1）怠速工況怠速是指發動機在對外無功率輸出的情況下以最低轉速運轉，此時混合氣燃燒后所作的功，只用以克服發動機的內部阻力，使發動機保持最低轉速穩定運轉。汽油機怠速運轉一般為300700r/mm，轉速很低，化油器內空氣流速也低，使得汽油霧化不良，與空氣的混合也很不均勻。另一方面，節氣門開度很小，吸入氣缸內的可燃混合氣量很少，同時又受到氣缸內殘余廢氣的沖淡作用，使混合氣的燃燒速度，因而發動機動力不足。因此要求提供較濃的混合氣=0.60.8 。（2）小負荷工況要求供給較濃混合氣=0.70.9量少，因為，小負荷時，節氣門開度較小，進入氣缸內的可燃混合氣量較少，而上一循環殘留在氣缸中的廢氣在氣缸內氣體中氣

42、占的比例相對較多，不利于燃燒，因此必須供給較濃的可燃混合氣。 （3）中負荷工況要求經濟性為主，混合氣成分=0.91.1，量多。 發動機大部分工作時間處于中負荷工況，所以經濟性要求為主。中負荷時，節氣門開度中等，故應供給接近于相應耗油率最小的值的混合氣，主要是>1的稀混合氣，這樣，功率損失不多，節油效果卻很顯著。 （4）全負荷工況要求發出最大功率Pemax，=0.850.95量多。汽車需要克服很大阻力（如上陡坡或在艱難路上行駛）時，駕駛員往往需要將加速踏板踩到底，使節氣門全開，發動機在全負荷下工作，顯然要求發動機能發出盡可能大的功率，即盡量發揮其動力性，而經濟性要求居次要地位。二、過渡工況

43、（5）起動工況要求供給極濃的混合氣=0.20.6量少。因為發動機起動時，由于發動機處于冷車狀態，混合氣得不到足夠地預熱，汽油蒸發困難。同時，由于發動機曲軸被帶動的轉速低，因而被吸入化油器喉管內的空氣流速較低。難以在喉管處產生足夠的真空度使汽油噴出。既使是從喉管流出汽油，也不能受到強烈氣流的沖擊而霧化，絕大部分呈油粒狀態。混合氣中的油粒會因為與冷金屬接觸而凝結在進氣管壁上，不能隨氣流進入氣缸。因而使氣缸內的混合氣過稀，無法引燃，因此，要求化油器供給極濃的混合氣進行補償，從而使進入氣缸的混合氣有足夠的汽油蒸汽，以保證發動機得以起動。 （6）加速工況 發動機的加速是指負荷突然迅速增加的過程。要求混合

44、氣量要突增，并保證濃度不下降。當駕駛員猛踩踏板時，節氣門開度突然加大，以期發動機功率迅速增大。在這種情況下，空氣流量和流速以及喉管真空度均隨之增大。汽油供油量，也有所增大。但由于汽油的慣性大于空氣的慣性，汽油來不及足夠地從噴口噴出，所以瞬時汽油流量的增加比空氣的增加要小得多，致使混合氣過稀。另外，在節氣門急開時，進氣管內壓力驟然升高，同時由于冷空氣來不及預熱，使進氣管內溫度降低。不利于汽油的蒸發，致使汽油的蒸發量減少，造成混合氣過稀。結果就會導致發動機不能實現立即加速，甚至有時還會發生熄火現象。 為了改善這種情況，就應該采取強制方法。在化油器節氣門突然開大時，強制多供油，額外增加供油量，及時使

45、混合氣加濃到足夠的程度。 結論：通過上述分析，可以看出： 發動機的運轉情況是復雜的，各種運轉情況對可燃混合氣的成分要求不同。 起動、怠速、全負荷、加速運轉時，要求供給濃混合氣<1。 中負荷運轉時，隨著節氣門開度由小變大，要求供給由濃逐漸變稀的混合氣=0.91.1 第五節 汽油供給裝置功用：貯存、濾清、輸送汽油。 組成：汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、油管(圖3)圖31、汽油箱（圖4）圖4一般有一個油箱，軍用車有2個油箱。油箱儲備里程為200600km。 構造：用薄鋼板沖壓焊接而成，上部有加油管，油面指示表的傳感器，出油開關。下部有放油塞，箱內有隔板以加強油箱的強度，并減輕行車時汽油的振蕩。油

46、箱是密封的，一般在油箱蓋上裝有空氣蒸汽閥。保持油箱內油壓正常，加油時，應先放沉淀后加油2、汽油濾清器（圖5）圖5功用：除去汽油中的雜質和水分。由于汽油泵，化油器有些精密另件，要求供給清潔的汽油，否則，會引起汽油泵，化油器出現故障。汽油濾清器采用的濾清方式有沉淀式和過濾式。 沉淀式：利用靜置容器，使汽油經長時間沉淀雜質和水份下沉到底部，而上部得到較干凈的汽油。 過濾式：利用過濾器，使柴油通過濾網，而雜質被濾網隔離。 濾芯有：紙質濾芯、金屬片縫隙式、多孔陶瓷濾芯。 紙質濾芯，濾清效果好，成本低，制造和使用方便，故采用最多潤滑系的主要部件有機油泵、機油濾清器，各種閥，機油散熱器以及檢視設備。第六節

47、空氣濾清器及進、排氣裝置圖61、空氣濾清器（圖6） 由于汽車行駛時，速度快，引起道路兩旁，特別是士路上的塵土飛揚，使周圍空氣中含有灰塵，而灰塵中又含有大量的砂粒，如果被吸入氣缸里的話，就會粘附在氣缸，活塞和氣門座等另件的密封表面，加速它們的磨損，使發動機壽命大大下降。因此，在車用發動機上，必須裝上空氣濾清器。圖7（1）功用與要求：空氣濾清器的功用就是把空氣中的塵土分離出來，保證供給氣缸足夠量的清潔空氣。對空氣濾清器的基本要求是濾清能力強，進氣阻力小，維護保養周期長，價格低廉。（2）型式和工作原理 目前，采用的空氣濾清器的型式很多，但歸納起來可分為下面幾類： 按濾清方式可以分為慣性式和過濾式；按

48、是否用機油分干式和濕式。把它們組合起來就有干慣性式、干過濾式、濕慣性式、濕過濾式、綜合兩種以上的叫綜合式。慣性式：它是根據離心力或慣性力與質量成正比的原理，利用塵土比空氣重的特點，引導氣流作高速旋轉運動，重的塵土就會自動的從空氣中甩出去，或著引導氣流突然改變流動方向，重的塵土就會來不及改變方向而從空氣中分離出去。 優點：進氣阻力小，保養簡單。缺點：濾清能力不強，即濾清效果差。 過濾式：它是根據吸附原理，引導氣流通過濾芯（如金屬網、絲、棉質物質和紙質等），將塵土隔離和粘附在濾芯上，從而使空氣得到濾清。 優點：濾清能力強，濾清效果好。 缺點：進氣阻力大，濾芯易堵塞。 綜合式：綜合上述兩種濾清方式，

49、使空氣通過慣性式，除去粗粒灰塵，然后再通過過濾式除去細粒灰塵。因此，濾清能力強，可將空氣中 %的灰塵清除掉，而阻力增加不大，從而得到了廣泛的應用。2、進氣管與排氣管圖7進氣歧管圖8排氣歧管第五章 發動機點火系第一節 概述1.作用汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，從而燃燒對外作功，為此，汽油機的燃燒室中都裝有火花塞。能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為發動機點火系(igniting system)（圖8-1）。點火系的功用就是按照氣缸的工作順序定時地在火花塞兩電極間產生足夠能量的電火花。圖5-12.分類點火系按照組成和產生高壓電方法不同，可以分為分類與組成電 源產生高

50、壓的方法1蓄電池點火系蓄電池或發電機點火線圈和斷電器2半導體點火系蓄電池或發電機點火線圈和半導體元件3磁電機點火系磁電機 3.要求（1）在火花塞兩電極間產生足夠高的次級電壓。（2）火花具有一定的能量。（3）在任何工況下，均獲得最佳點火提前角。（4）汽車發動機的點火系同汽車上的其它電器設備一樣采用單線制連接，即一端搭鐵。 無論是正極搭鐵還是負極搭鐵，均應保證點火瞬間火花塞中心電極為負，因為，熱的金屬表面比冷的金屬表面容易發射電子，發動機工作時，火花塞的中心電極較側電極溫度高。第二節 蓄電池點火系的組成及工作原理1組成（圖5-2） 蓄電池點火系主要由蓄電池(storage battery

51、)、發電機(generator)、點火開關（igniting switch）、點火線圈(ignition coil)、斷電器(contact breaker)、配電器(distributor)、電容器(capacitor)、火花塞（spark plug）、高壓導線（high tension cable）、阻尼電阻(suppressor resistor)等組成。圖5-22工作原理(圖5-3)圖5-3電源是蓄電池，其電壓為12 V 或24 V ，由點火線圈和斷電器共同產生高壓10000 V 以上。分初級回路和次極回路。點火線圈實際上是一個變壓器，主要由初級繞組(primary winding),

52、次極繞組(secondary winding)和鐵芯組成。斷電器是一個凸輪操縱的開關。斷電器凸輪由發動機配氣凸輪驅動，并以同樣的轉速旋轉，即曲軸齒輪每轉兩圈，凸輪軸轉一圈，為了保證曲軸轉兩圈各缸輪流點火一次，斷電器凸輪的凸棱數一般等于發動機的氣缸數，斷電器的觸點與點火線圈的初級繞組串聯，用來切斷或接通初級繞組的電路。 觸點閉合時，初級電路通電，初級電流從蓄電池的正極經點火開關、點火線圈的初級繞組、斷電器觸點臂、觸點，搭鐵流回蓄電池的負極，為低壓電路。(圖5-4)圖5-4觸點斷開時，在初級繞組通電時，其周圍產生磁場，并由于鐵芯的作用而加強。當斷電器凸輪頂開觸點時，初級電路被切斷，初級電路迅速下降

53、到零，鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在匝數多，導線細的次極繞組中感應出很高的電壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產生火花。 初級繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中磁通的變化就愈大，次極繞組中的感應電壓也就愈高。初級電路為低壓電路，次極電路為高壓電路。 在斷電器觸點分開瞬間，次極電路中分火頭恰好與側電極對準，次極電流從點火線圈的次極繞組，經蓄電池正極、蓄電池，搭鐵、火花塞側電極、火花塞中心電極、高壓導線，配電器流回次極繞組。（圖5-5）圖5-5第三節 點火提前1為什么要點火提前 點火時刻對發動機性能影響很大，從火花塞點火到氣缸內大部分混合氣燃燒，并產生很高的爆發力需要一定的時間，雖然這段時

54、間很短，但由于曲軸轉速很高，在這段時間內，曲軸轉過的角度還是很大的。若在壓縮上止點點火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導致燃燒壓力低，發動機功率也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點點火，即點火提前。把火花塞點火時，曲軸曲拐位置與活塞位于壓縮上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角(spark advance angle)。 2.點火提前的影響因素 最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是發動機轉速和混合氣的燃燒速度，混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分、燃燒室形狀、壓縮比等因素有關。 當發動機轉速一定時，隨著負荷的加大，節氣門開大，進入氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了

55、時的壓力和溫度增高，同時，殘余廢氣在氣缸內所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時，點火提前角應適當減小。反之，發動機負荷減小時，點火提前角則應適當增大。 當發動機節氣門開度一定時，隨著轉速增高，燃燒過程所占曲軸轉角增大，這時，應適當加大點火提前角。點火提前角應隨轉速增高適當加大。 另外，點火提前角還和汽油的抗暴性能有關，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，點火提前角應較大。 第四節 蓄電池點火系的主要元件1.點火線圈（圖5-6）點火線圈把電源的低壓電轉變成火花塞點火所需要的高壓電。按其鐵芯結構型式有兩種： 開磁路點火線圈：開磁路點火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線通過空氣形成磁

56、回路。閉磁路點火線圈：閉磁路點火線圈的鐵芯用"口"字形或"日"字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。圖5-62.火花塞（圖5-7）功用：將高壓電引入燃燒室產生火花并點燃混合氣。 自凈溫度>500600以上，裙部溫度，若低于此溫度，落在絕緣體裙部的油粒便不能立即燃燒掉，形成積炭而引起漏電。 熾熱點<800900,溫度若太高，則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時，可能在火花塞產生火花之前就自行著火，從而引起發動機早燃，發生化油器，回火現象。 不同發動機使用的火花塞裙部受熱是不一樣的，就要求絕緣體裙部長度不同，根據裙部長度不同，又把火花塞分成冷型（裙部長度等于8mm）；中 型（裙部長度等于11mm和14mm）；熱型（裙部長度等于16mm和20mm）（圖5-7）。 圖5-7第六章 發動機潤滑系第一節 概述發動機工作時，各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上，并且發生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發動機上都必須有潤滑系(lubrication system)。