發(fā)動(dòng)機(jī)概要

1、,,發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,2. 方法 / 工程現(xiàn)狀,3. 發(fā)動(dòng)機(jī)主要特性,,,? 目 錄 ?,2-2. 設(shè)備List,2-3. 設(shè)備主要加工及理解 : 附件,2-4. 加工方法,2-1. Line別工程Process,★ 附件 : 設(shè)備主要加工及理解,3-2. 主要特性 _ γ,3-1. 主要裝置,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1) 發(fā)動(dòng)機(jī)概要2) 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理3) 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 3-1)發(fā)動(dòng)機(jī)分類 3-2)主要構(gòu)

2、成品及裝置理解4) 發(fā)動(dòng)機(jī)各因素,次 序,? 發(fā)動(dòng)機(jī)的定義,將熱能轉(zhuǎn)化為做功的裝置，為此作為其介質(zhì)需要作用物質(zhì)。 即, 將混合氣本身持有的化學(xué)能通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化成熱能的過(guò)程中, 直接利用燃燒氣體膨脹時(shí)做功的動(dòng)力裝置。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件需要供應(yīng)適合的混合氣體。2. 將吸入的混合氣體，加壓到規(guī)定的壓縮壓力，使其氣化能夠燃燒。3. 壓縮的混合氣能夠在正確的時(shí)期點(diǎn)燃爆發(fā)。,? 重要事項(xiàng),1

3、) 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,發(fā)動(dòng)機(jī)是？,燃 料（化學(xué)能）,燃 料（化學(xué)能）,動(dòng) 力（機(jī)械能）,外燃機(jī),內(nèi)燃機(jī),? 2 沖程發(fā)動(dòng)機(jī),往復(fù)型發(fā)動(dòng)機(jī)是指 將燃燒室發(fā)生的熱能，即氣體的膨脹壓力通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成機(jī)械做功的發(fā)動(dòng)機(jī)。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,2) 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理,,壓縮,爆發(fā),排氣,吸氣/掃氣,1. 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)1周時(shí)，活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)1次。2. 吸入、壓縮、爆發(fā)、排氣動(dòng)作周期稱為循環(huán)，它表示汽缸內(nèi)氣體的周期性變化。,,? 動(dòng)作順序,過(guò)

4、程,汽缸,曲軸箱,壓縮,爆發(fā),排氣,掃氣吸氣,壓縮,壓縮,混合氣流出,混合氣流入,? 4 沖程發(fā)動(dòng)機(jī),4沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是指，燃料噴射形成的空氣和燃料的均一的混合氣體通過(guò)吸氣歧管吸入汽缸，被活塞壓縮后點(diǎn)燃。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,吸入,,,,,,壓縮,爆發(fā),排氣,在吸氣閥開著的狀態(tài)下，活塞從上止點(diǎn)滑向下止點(diǎn)，因?yàn)槠變?nèi)部變得比大氣壓低 ，混合氣體被吸入。,在吸氣及排氣閥關(guān)著的狀態(tài)下，隨著活塞上升混合氣被壓縮升溫，得以氣化點(diǎn)燃。,在壓縮

5、行程結(jié)束，到達(dá)上止點(diǎn)的之前，隨著火花塞的火花燃燒到混合氣，受到燃燒形成的高壓氣體的壓力向曲柄軸增加旋轉(zhuǎn)力。,在排氣閥開著的狀態(tài)下,活塞上升，燃燒氣體從汽缸中排出，完成1個(gè)循環(huán)。,,? 動(dòng)作順序,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,3) 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),3-1) 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類,是在一定的容積下燃燒的，通常來(lái)說(shuō)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于這類，稱4沖程為Otto cycle, 稱2沖程為Clerk cycle。,? 燃燒方式,,,,,定容循環(huán),定壓循環(huán),復(fù)合循環(huán),是在一

6、定的壓力下燃燒的，也稱為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。最高速度為1000Rpm 以下的大型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類型。,定容及定壓循環(huán)復(fù)合，在一定的壓力下燃燒的，因此也稱為混合循環(huán)(saVathe cycle)， 現(xiàn)代汽車生產(chǎn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,壓力,壓力,壓力,容 積,容 積,容 積,? 點(diǎn)燃方式,,,將燃料和空氣的混合氣體壓縮后,被火花點(diǎn)燃燃燒,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類。,只把空氣壓縮，達(dá)到高溫(500~

7、550℃)時(shí)噴射燃料，得以自然起火，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,,火花點(diǎn)火式,壓縮起火式,汽 油 噴 射 方 式,柴 油 噴 射 方 式,噴射噴管,? 閥門分配,,,SV(SIDE VALVE)型是在汽缸的兩邊或一邊設(shè)置閥門，現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上基本上不用。,OHC(OVER HEAD CAMSHAFT)型是閥門及凸輪軸設(shè)置在缸蓋，通常汽油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,,SV型,OHC型,,,OHV型,D

8、OHC型,OHV(OVER HEAD VALVE)型是將閥門設(shè)置在缸蓋，凸輪通過(guò)推桿和擺臂來(lái)開閉閥門，馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于此類。,DOHC(DOUBLE OVER HEAD CAM SHAFT)型與 OHC型相似，但是有兩個(gè)凸輪軸，進(jìn)、排氣閥門倆倆一起、每缸4個(gè)，所以能提高進(jìn)排氣的效率。,,SOHC 型,DOHC 橡膠皮帶,V - 6 型,DOHC 鏈條 + 橡膠皮帶,凸輪鏈輪齒,凸輪鏈輪齒,凸輪鏈輪齒,凸輪鏈輪齒,

9、凸輪鏈輪齒,正時(shí)皮帶,正時(shí)皮帶,正時(shí)皮帶,正時(shí)皮帶,張緊輪,張緊輪,張緊輪,張緊輪,曲軸鏈輪齒,曲軸鏈輪齒,曲軸鏈輪齒,曲軸鏈輪齒,怠速,正時(shí)皮帶,凸輪鏈輪,曲軸鏈輪,凸輪鏈輪,皮帶 張緊輪,曲軸鏈輪,正時(shí)皮帶,張緊輪,凸輪鏈輪,凸輪鏈輪,張緊輪,正時(shí)皮帶,曲軸鏈輪,正時(shí)皮帶,張緊輪,曲軸鏈輪,凸輪鏈輪,怠速,SOHC 型,DOHC 橡膠皮帶,V-6 型,DOHC 鏈 + 橡膠皮帶,? 氣缸數(shù)和布局,,,3缸, 4

10、缸, 6缸, 8缸,直列發(fā)動(dòng)機(jī), V型發(fā)動(dòng)機(jī), 水平對(duì)抗發(fā)動(dòng)機(jī),1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,,氣缸數(shù),氣缸排列,,直 列 4 缸,V 型 6 缸,直 列 4 缸,V 型 6 缸,水平對(duì)抗型 6 康,? 汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比較,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,區(qū) 分,汽油發(fā)動(dòng)機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī),燃燒循環(huán),使用燃料,點(diǎn)火方式,熱效率,壓縮比,壓縮壓力,壓縮溫度,爆發(fā)壓力,燃料消耗比,啟動(dòng)噪音,汽油,柴油,電火花點(diǎn)燃,自動(dòng)起火,小,大,Otto cycle,Saba

11、the cycle,1. 缸體,2. 缸蓋,5. 曲軸,6. 連桿,7. 凸輪軸,WATER PUMP,OIL PUMP,火花塞,噴射器,燃料泵,催化變換器,EGR,發(fā)動(dòng)機(jī),運(yùn)動(dòng)部品,停止部品,附屬裝置部品,結(jié)構(gòu)部品,進(jìn)排氣裝置,軸承,8. 冷卻裝置,9. 潤(rùn)滑裝置,10. 點(diǎn)火裝置,11. 燃料裝置,12. 排出氣體對(duì)策裝置,曲軸,連桿,活塞,閥門開閉機(jī)構(gòu),1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,,,,,,,3-2) 發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),,3

12、. 進(jìn)氣歧管,4. 排氣歧管,,,,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,,10,,潤(rùn)滑裝置,9,????,11,燃料裝置(噴射器),,冷卻裝置,8,,,,,,6,5,2,1,進(jìn)氣歧管,3,,排氣歧管,4,7,3-2) 發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),10,,1,6,7,2,5,點(diǎn)火裝置,冷卻裝置,8,,,,,6,5,2,1,7,凸輪齒形帶輪,曲軸齒形帶輪,發(fā)電機(jī),氣門,氣門彈簧,正時(shí)皮帶,水泵,搖臂軸,遙臂,油底殼,機(jī)油濾清器,張緊輪,缸體是成為發(fā)動(dòng)

13、機(jī)基礎(chǔ)的部分，通常有 4~12個(gè)氣缸。同時(shí)又是活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部分，加工成約為活塞行程2倍的真圓桶。排氣量隨氣缸的直徑和長(zhǎng)度而有所不同。,1. 缸體,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,氣缸BORE,CRANKROOM,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,? 功能,? 重要事項(xiàng),因?yàn)槁┏鲈诟邷?、高壓膨脹氣體中，因此需要充分的鋼性和熱傳導(dǎo)率。應(yīng)使用能夠充分承受活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的耐磨優(yōu)質(zhì)材料。,圖: V形氣缸 : S, theta發(fā)動(dòng)機(jī),,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要

14、,缸蓋位于缸體的上部,為了防止漏水或漏氣,墊上襯墊用螺絲結(jié)合在缸體上。缸蓋與活塞及氣缸形成半球形和楔形燃燒室，在缸蓋的上部裝有凸輪軸和閥門開閉口和火花塞等。,? 功能,? 重要事項(xiàng),2. 缸蓋,圖: V形 缸蓋 : gamma發(fā)動(dòng)機(jī),1. 對(duì)于缸蓋的材料，如果是汽油機(jī)時(shí)使用導(dǎo)熱性好的鋁合金，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用鑄鐵的情況很多。2. 有的型號(hào)是設(shè)置輔助進(jìn)氣閥(JET VALVE)，通過(guò)向混合氣傳送高速分流來(lái)形成渦流，即使是很薄的混合氣也可

15、以穩(wěn)定的燃燒。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,3. 進(jìn)氣歧管,? 功能,是將混合氣送往氣缸的通道，設(shè)置在缸蓋的側(cè)面。進(jìn)氣歧管應(yīng)使各氣缸均勻分布混合氣，同時(shí)為防止流體沖突導(dǎo)致降低進(jìn)氣效率，不應(yīng)有彎曲現(xiàn)象。,? 重要事項(xiàng),1. 在氣缸中發(fā)揮吸入作用，常常是真空狀態(tài)。在共振狀態(tài)下維持45cmHg~50cmHg真空狀態(tài)，用于剎車配力裝置及點(diǎn)火裝置。2. 進(jìn)氣歧管的直徑越大吸入效率越好，但是流動(dòng)速度會(huì)降低，因此氣缸直徑的25~35%最適

16、合。,,穩(wěn)壓箱,節(jié)氣門閥,進(jìn)氣歧管,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,4. 排氣歧管,? 功能,排氣歧管是將氣缸內(nèi)燃燒的排出氣體集中排到排氣管的結(jié)構(gòu)部品。,? 重要事項(xiàng),在排氣歧管中有檢測(cè)燃燒后剩余氧氣量的氧氣傳感器。為使混合比維持在理論該空燃比附近，傳感器給ECU提供信息。,,,,排氣歧管,襯墊,熱控閥,發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)管,連接導(dǎo)管,催化裝置,中間導(dǎo)管,夾子,消音器,夾子,消音器吊架,車橋?qū)Ч?排氣尾管,排氣尾管吊架,濾聲器,排氣歧管,

17、襯墊,熱控閥,發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)管,連接導(dǎo)管,催化裝置,中間導(dǎo)管,夾子,消音器,消音器吊架,車橋?qū)Ч?夾子,慮聲器,排氣導(dǎo)管吊架,排氣導(dǎo)管,排氣系統(tǒng):,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,銷,Journal,平衡重,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,5. CRANK SHAFT,? 功能,曲柄軸在曲柄箱內(nèi)被主軸承和蓋子支撐著,是將氣缸的動(dòng)力行程中發(fā)生的氣缸的直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng), 相反在其他的行程中給予活塞運(yùn)動(dòng)，使其連續(xù)發(fā)生動(dòng)力。曲柄軸的主要部分有由軸承支撐的主軸頸

18、(Crank Journal), 連著連桿大端部(Big End)的曲柄銷(Crank Pin)。,? 重要事項(xiàng),1. 因?yàn)槭艿綇?fù)雜的彎曲和扭曲，曲柄需要特殊的鋼性，通過(guò)鍛造及鑄造鐵來(lái)制作。2. 為了連桿軸承的潤(rùn)滑，在曲軸的內(nèi)部從主軸承到銷加工了油孔。,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,6. CON. ROD,? 功能,活塞在氣缸中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在爆發(fā)行程中受到高溫、高壓氣體的壓力，通過(guò)連桿給曲柄軸傳輸旋轉(zhuǎn)力。,? 重要事項(xiàng),因

19、為反復(fù)受到壓縮力、引力、張力及彎力等力量，需要鋼度和鋼性，主要用鎳-鉻剛、鉻-鉬鋼鍛造制作。為了輕量化作成I形斷面。,CON. ROD,CON. ROD CAP,金屬軸承,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,CAM,JOURNAL,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,7. CAM SHAFT,? 功能,凸輪是用來(lái)控制氣門的開啟和關(guān)閉的。凸輪軸由與進(jìn)排氣閥數(shù)相同的凸輪和將凸輪軸支持在缸蓋上的軸頸構(gòu)成。DOHC TYPE是由 INTAKE、EXHAUST 2個(gè)CAM SHA

20、FT構(gòu)成，SOHC TYPE是由1個(gè)CAM SHAFT和進(jìn)排氣CAM構(gòu)成。,? 重要事項(xiàng),1. 因?yàn)槌３Ｊ前l(fā)動(dòng)機(jī)中的最高旋轉(zhuǎn)速度，所以凸輪外形和耐磨性非常重要。2. 凸輪的凸出部位用硬化層硬化，且為了初期潤(rùn)滑進(jìn)行熱處理。,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,8. 冷卻裝置,?1. 功能,冷卻裝置的作用是冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)、防止過(guò)熱、維持適當(dāng)溫度。氣缸內(nèi)的燃燒氣體的溫度約達(dá)到2000~2500℃，該熱的相當(dāng)一部熱會(huì)傳到氣缸壁、缸蓋、活塞、閥門等。如果過(guò)分冷卻，

21、熱量損失會(huì)很大，導(dǎo)致降低發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，燃料消耗量增加。因此，冷卻裝置的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度維持在80~90℃。,,?2. 冷卻系統(tǒng),,,散熱器,自動(dòng)調(diào)溫器,水泵,缸體,缸蓋,冷卻水流向圖總結(jié),,,,,,,,風(fēng)扇（fan）,散熱器,氣流,下散熱器軟管,下罐,上罐,壓力蓋,自動(dòng)調(diào)溫器（thermostat）,水泵,缸蓋水套,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,8. 冷卻裝置,?3. 主要構(gòu)成品,散熱器蓋,自發(fā)動(dòng)機(jī),到發(fā)動(dòng)機(jī),接收罐,冷卻扇,電子閥,冷卻水路,

22、蠟,閥門,spindle,自動(dòng)調(diào)溫器,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,9. 潤(rùn)滑裝置,?1. 功能,潤(rùn)滑系統(tǒng)是通過(guò)向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的各潤(rùn)滑部位供應(yīng)潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦，防止磨損，給摩擦部分和活塞散熱。現(xiàn)采用將油底殼回收的油用油壓泵送到需要的部分來(lái)強(qiáng)制潤(rùn)滑的方法。,,?2. 潤(rùn)滑系統(tǒng),,,油底殼->oil screen,主油通路(MAIN GALLERY),曲軸->CON ROD,氣缸,活塞,缸蓋,擺臂,凸輪軸,潤(rùn)滑路徑,,,,,,,,油泵-&g

23、t;oil filter,,主軸承 (main bearing),連桿軸承 (connecting rod bearing),機(jī)油濾清器 (oil filter),機(jī)油冷卻器 (oil cooler),機(jī)油控制閥 (oil control valve),機(jī)油噴射孔 (oil spurt hole),擺臂軸 (rocker arm shafts),擺臂 (rocker arm),油底殼 (oil pan),油泵 (oil pump),渦輪

24、增壓機(jī)油道 (turbocharger oil way),渦輪增壓器 (turbocharger),油杓 (oil pickup),主油道 (main oil gallery),油壓調(diào)節(jié)閥 (pressure grgulating valve),油壓開關(guān) (oil pressure switch),1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,?3. 主要部分,,,,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,10. 點(diǎn)火裝置,?1. 功能,點(diǎn)火裝置是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期用點(diǎn)火花點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)壓縮

25、的混合氣,使其燃燒的裝置. 通常是使用電瓶的點(diǎn)火方式, 由點(diǎn)火線圈, 高壓線纜, 配電器 , 火花塞及ECU等構(gòu)成.,?2. 點(diǎn)火回路及啟動(dòng)原理,,圖.光線切斷式 點(diǎn)火回路,ECU是接受水溫傳感器, 大氣壓, 曲軸箱各傳感器的信號(hào)后, 決定最適合于情況的點(diǎn)火時(shí)期, 給power transistor發(fā)點(diǎn)火信號(hào).根據(jù)power transistor, 點(diǎn)火線圈的1次電流被斷路, 得到高壓后通過(guò)配電器分配到各火花塞.,,,啟動(dòng)原理,點(diǎn)火

26、回路,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,?3. 主要構(gòu)成品,* 間隙基準(zhǔn)直 1.0~1.1mm,,,,,,,1次端子,高壓端子,模具,,中心鐵芯,,1線圈,,2線圈,,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,11. 燃料裝置,?1. 功能,燃料裝置是 供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所需熱源的裝置。根據(jù)燃料的種類及供應(yīng)方式可分為 汽油噴射方式、汽化器方式, 柴油噴射方式等。,?2. 燃料裝置回路圖,,,,燃料供應(yīng)路徑,燃料供應(yīng)回路,燃料箱,燃料過(guò)濾器,燃料壓力調(diào)節(jié)器,燃料分配導(dǎo)管,噴射器

27、,,,,,燃料壓力調(diào)節(jié)器,燃料過(guò)濾器,噴射器,燃料泵,蒸發(fā)氣體,供應(yīng)導(dǎo)管,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,?3. 主要構(gòu)成品,,,,???,????,電磁閥,燃料供應(yīng),,,,,,,,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,4) 發(fā)動(dòng)機(jī)各因素,,V,,???= ???? × ??? ?,Vr : 總排氣量V : 行程體積L : 行程Π : 圓周率N : 缸數(shù)D : 汽缸直徑(Cm),R : 壓縮比V : 行程體積Vc : 燃燒室體積,因素,內(nèi)容,,

28、Vc,R =,排氣量和壓縮比,排氣量=行程體積×汽缸數(shù),燃燒室體積,汽缸體積,下止點(diǎn),上止點(diǎn),活塞,排氣量,行程,1. 發(fā)動(dòng)機(jī)概要,,4) 發(fā)動(dòng)機(jī)各因素,因素,內(nèi)容,1 PS = 75 Kgf m/s,旋轉(zhuǎn)力(T) = 力(Kgf) × 作用下半徑(m),馬力,旋轉(zhuǎn)力,軸 輸出(PS) = -----------,75 × 60,T N,軸輸出(PS),T : 軸旋轉(zhuǎn)力(Kgf·m)N : 曲柄