理论教育 发动机结构及功能-汽车认知

发动机结构及功能-汽车认知

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。可以说机体组把发动机的各个机构和系统组成为一个整体,保持了它们之间必要的相互关系。其零件和附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。由此看来,润滑系是保证发动机正常运转的重要条件之一。组成冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附属装置等组成。

发动机结构及功能-汽车认知

发动机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、起动系和点火系(柴油机无点火系)组成,如图3-16所示。

图3-16 发动机的主要组成

1.曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是往复式内燃机中的动力传递系统,曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动部分。

(1)功用

曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所,把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩,不断输出动力。

①将气体的压力变为曲轴的转矩;

②将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动;

(2)组成

曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成,曲柄连杆机构的整体结构如图3-17所示。

①机体组

机体组主要由气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、气缸体、主轴承盖和油底壳等组成。镶汽缸套的发动机,机体组还分为干式或湿式汽缸套。机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。气缸盖是用来封闭气缸顶部,并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外,气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳有又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分,各运动部件的润滑和受热部件也都要通过机体组来实现。可以说机体组把发动机的各个机构和系统组成为一个整体,保持了它们之间必要的相互关系。

②活塞连杆组

活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴瓦等组成。活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩,以驱动汽车车轮转动。它是发动机的传动件,它把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。

③曲轴飞轮组

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。其零件和附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。曲轴飞轮组的作用是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩。同时还储存能量,用以克服非做功行程的阻力,使发动机运转平稳。

图3-17 曲柄连杆机构

2.配气机构

(1)作用

发动机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点火顺序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜的可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。在压缩与作功行程中,关闭气门保证燃烧室的密封。

(2)组成

各式配气机构都可分为气门组和气门传动组两大部分,配气机构的整体结构如图3-18所示。

①气门组

气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件,有的进气门还设有气门旋转机构,气门组应保证气门对汽缸的密封性。气门的工作条件非常恶劣。首先,气门直接与高温燃气接触,受热严重,而散热困难,因此气门温度很高。其次,气门承受气体力和气门弹簧力的作用,以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。第三,气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动。此外,气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。

图3-18 配气机构

②气门传动组(www.daowen.com)

气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及其导杆,推杆、摇臂臂和摇臂轴等,其作用是使进排气门按配气相位规定的时刻进行开闭,并保证有足够的开度。

3.燃料供给系

(1)作用

汽油机燃料供给系的功用是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,使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功。

(2)组成

燃料供给系主要包括油箱、油管、燃油泵、燃油滤清器、空气滤清器、燃油压力调节器、喷油器、冷起动喷油器、油压脉冲衰减器、进气管、排气管等,汽油机燃料供给系的整体结构如图3-19所示。

图3-19 汽油机燃料供给系

4.润滑系

(1)作用

润滑系的作用是不断地向发动机的各零件摩擦表面输送清洁的机油,以减少零件的摩擦阻力和磨损;流动的机油还能带走机件摩擦产生的热量和磨损磨落下来的金属屑,以防止机件温度升高,破坏配合间隙而造成不良后果,同时也防止了零件的磨料磨损;由于润滑黏度和吸附作用的存在而形成油膜,因此机油能起密封作用。由此看来,润滑系是保证发动机正常运转的重要条件之一。

(2)组成

汽车发动机润滑系统主要由下列零部件组成:机油泵、机油冷却器、油底壳、集滤器。润滑系的整体结构如图3-20所示。

5.冷却系

(1)作用

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

(2)组成

冷却系统主要由水泵散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附属装置等组成。冷却系的整体结构如图3-21所示。

图3-20 润滑系

图3-21 冷却系

6.点火系

(1)作用

点火系的功用是在汽油机的气缸内点燃混合气。为此,在汽油机的汽缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。这种能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系。

(2)组成

点火系的整体结构如图3-22所示。

图3-22 点火系

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