《汽車構(gòu)造(上)》ppt課件

1、2024/4/3,1,汽 車 構(gòu) 造,,2024/4/3,2,總論,現(xiàn)代汽車類型 汽車的總體構(gòu)造 汽車的主要技術(shù)參數(shù) 汽車的行駛原理,2024/4/3,3,§1 現(xiàn)代汽車類型,轎車客車貨車牽引車和汽車列車特種車工礦自卸車農(nóng)用汽車越野汽車,,,2024/4/3,4,轎車的分類- 1、按排量分類,,2024/4/3,5,轎車的分類-2.按發(fā)動機布置形式,,2024/4/3,6,客車的分類-按長度分類,類型

2、 車輛長度（m） 微型 ＜3.5 輕型 3.5~7 中型 7~10 大型 10~12 超大型 ＞12（鉸接式） 10~12（雙層）,2024/4/3,7,客車的分類-按車身型式分類,,2024/4/3,8,貨車的分類-按駕駛室總成結(jié)構(gòu)型式分類,,2024/4/3,9,貨車的分類-按貨箱型式分類,,2024/4/3,10,貨車的分類,3、按汽車質(zhì)量分類： 類型

3、 總質(zhì)量（t） 微型＜ 1.8 輕型 1.8~6 中型 ＞1.6~ ≤2.5 重型 ＞ 14,2024/4/3,11,§2 汽車的總體構(gòu)造,1）發(fā)動機 2）底盤3）車身4）電氣設(shè)備,2024/4/3,12,§3 汽車的主要技術(shù)參數(shù),1.整車整備質(zhì)量：汽車完全裝備好的質(zhì)量，完整的發(fā)動機、底盤、車身、全部電器設(shè)備和車輛正常行駛所需要地輔助設(shè)備質(zhì)量。 2.最大總質(zhì)

4、量：汽車滿載時的總質(zhì)量。 3.最大裝載質(zhì)量：最大總質(zhì)量和整車整備質(zhì)量之差。 4.最大軸載質(zhì)量：汽車單軸所承載的最大總質(zhì)量。 5.車長：垂直與車輛縱向?qū)ΨQ平面并分別抵靠在汽車前、后最外短突出部位的兩垂面間的距離。 6.車寬：平行與車輛縱向?qū)ΨQ平面并分別抵靠車輛兩側(cè)固定突出部位的兩平面之間的距離。 7.車高：車輛支撐面與車輛最高突出部位抵靠的水平面之間的距離。,2024/4/3,13,汽車的主要技術(shù)參數(shù),,8.軸距：汽車直線行駛位

5、置時，同側(cè)相鄰兩軸的車輪落地中心點到車輛縱向?qū)ΨQ平面的兩條垂線間的距離。 9.輪距：在支撐面上，同軸左右車輪兩軌跡中心間的距離。 10.前懸：在直線行駛時，汽車前端剛性固件的最前點到通過兩前輪軸線的垂面間的距離。 11.后懸:汽車后段剛性固定件的最后點到通過最后車輪軸線的垂面件的距離。 12.最小離地間隙：滿載時，車輛支承平面與車輛最低點之間的距離。 13.接近角:汽車前端突出點向前輪引的切線與地面的夾角。 14.離去角：汽

6、車后端突出點向后輪引的切線與地面的夾角。 15.轉(zhuǎn)彎直徑：外轉(zhuǎn)向輪的中心平面在車輛支承平面上的軌跡圓直徑。,2024/4/3,14,§4 汽車的行駛原理,汽車行駛所受阻力 ： 滾動阻力Ff 空氣阻力Fw 上坡阻力Fi 總阻力ΣF= Ff +Fw+

7、Fi,,,F0,Ft,V,Mt,F0= Mt/r,2024/4/3,15,行駛時總阻力與驅(qū)動力的關(guān)系：,驅(qū)動力與附著力 ：附著力F ?F?=G ? ? =附著系數(shù),2024/4/3,16,,,2024/4/3,17,作業(yè),說明汽車主要是由哪幾部分組成，以及各部分的作用。,課后思考,2024/4/3,18,第一章 發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造,基本概念發(fā)動機總體構(gòu)造四沖程發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造 發(fā)動機的分類,2024/

8、4/3,19,發(fā)動機概述,發(fā)動機是汽車最主要的總成之一，動力的來源。被稱為汽車的“心臟”。,2024/4/3,20,§1.2 基本術(shù)語,上止點 下止點 活塞行程(S) 曲柄半徑(R) 氣缸工作容積(V h ) 發(fā)動機排量(VL) 燃燒室容積(Vc ) 氣缸總?cè)莘e(Va ) 壓縮比（ε）工作循環(huán),VL= V h × Iε= Va / Vc,Vh= πD2·S ×10-6/4

9、 （L） D——氣缸直徑mm S——活塞行程mm,2024/4/3,21,壓縮比,,定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用ε表示。 ε= Va/Vc,壓縮比過大的不良后果,現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為6～9(轎車有的達9～11)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2。,2024/4/3,22,壓縮比過大的不良后果,,返回,2024/4/3,23,§1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造,機體及曲柄連桿

10、機構(gòu)配氣機構(gòu)燃油供給系點火系（汽油機）冷卻系潤滑系起動系,,,2024/4/3,24,發(fā)動機的總體構(gòu)造,,2024/4/3,25,§1.4 四沖程發(fā)動機的簡單工作原理,§1.4.1 四沖程汽油機的工作原理 1、進氣行程2、壓縮行程 3、作功行程 4、排氣行程,單缸四沖程汽油機的工作過程,2024/4/3,26,進氣行程,示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。,排氣門關(guān)閉

11、,進氣門開啟,活塞,,,,,,,溫度370~440 K， 壓力75~90 kPa,大氣壓力線,P,V,r,a,示功圖,上止點,下止點,,2024/4/3,27,壓縮行程,進氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,活塞,壓縮比： ε=Va/Vc,,,,,,,P,V,r,a,示功圖,,大氣壓力線,c,,上止點,下止點,溫度600~800K， 壓力600~1500 kPa,2024/4/3,28,作功行程,,進氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,活塞,,,,,,,P,V,

12、r,a,示功圖,,大氣壓力線,,c,Z,b,,上止點,下止點,瞬時最高：溫度2200~2800 K， 壓力3~5MPa,作功終了：溫度1500~1700 K， 壓力300~500 kPa,2024/4/3,29,排氣行程,,進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞,,,,,,,P,V,r,示功圖,,大氣壓力線,,c,Z,b,,,上止點,下止點,溫度900~1200 K 壓力105~125 kPa,殘余廢氣,2024/4/3,30,四沖程發(fā)動機工作狀

13、態(tài),,2024/4/3,31,§1.4.2 四沖程柴油機的工作原理,,噴油器,噴油泵,吸氣行程,壓縮行程,作功行程,排氣行程,進氣門,排氣門,純空氣,溫度300~370K壓力800~900 kPa,溫度800~1000K壓力3~5 MPa,瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10 MPa,溫度800~1000K壓力105~400 kPa,終了：溫800~1000K壓力105~400 kPa,,2024/4/3,32,柴油機

14、工作時各行程狀態(tài)參數(shù),,2024/4/3,33,思考,四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么異同之處呢？,2024/4/3,34,二沖程發(fā)動機的工作原理,二沖程發(fā)動機 二沖程汽油發(fā)動機工作原理 二沖程柴油發(fā)動機工作原理,2024/4/3,35,二沖程汽油機工作原理,,壓縮混合氣,進氣,點火燃燒,排氣,掃氣孔,進氣孔,排氣孔,火花塞,1、結(jié)構(gòu),2024/4/3,36,二沖程柴油機工作原理,,換氣,燃燒,排氣,壓縮,噴油器,空氣,掃氣泵,

15、廢氣,排氣門,2024/4/3,37,,,2024/4/3,38,思考,1.理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。 2.由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 3.構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。 4.易受磨損和經(jīng)常需要修理的運動部件數(shù)量較少。,二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何優(yōu)點？,2024/4/3,39,§1.4.3 發(fā)動機的分類,,車用內(nèi)燃機,水冷發(fā)動機,風(fēng)冷發(fā)動機,車用內(nèi)燃機,車用內(nèi)燃機,車用

16、內(nèi)燃機,四沖程發(fā)動機,二沖程發(fā)動機,汽油發(fā)動機,柴油發(fā)動機,單缸發(fā)動機,多缸發(fā)動機,化油器式發(fā)動機,直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機,,,,,,車用內(nèi)燃機,單列式發(fā)動機,雙列式發(fā)動機,,2024/4/3,40,,,連桿,飛輪,曲軸,活塞,進氣門,排氣門,推桿,挺柱,正時齒輪,■ 配氣機構(gòu) ■ 曲柄連桿機構(gòu),2024/4/3,41,,,搖臂,凸輪軸,2024/4/3,42,桑塔納發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖,,2024/4/3,43,桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖

17、,,2024/4/3,44,桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖,,2024/4/3,45,第二章 曲柄連桿機構(gòu),機體組 活塞連桿組 曲軸飛輪組,2024/4/3,46,§2.1 概述,一、功用 將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運動的機械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。 二、組成 1、機體組 2、活塞連桿組 3、曲軸飛輪組,2024/4/3,47,,三、工作條件,承受機

18、械載荷： 1、氣體壓力、往復(fù)慣性力、離心力、摩擦力 2、汽車行駛中產(chǎn)生的沖擊力。,以上各種力，使曲柄連桿機構(gòu)和機體的各零件承受了不同形式的載荷，為保證工作可靠，需要采取相應(yīng)結(jié)構(gòu)措施。,2024/4/3,48,§2.2 機體組,機體組組成：,曲軸箱,氣缸體,氣缸墊,氣缸蓋,,氣缸,油道和水道,油底殼,2024/4/3,49,一、氣缸體,,1、氣缸體:水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱。,,氣缸

19、體的工作特點：高溫高壓、高速運動摩擦氣缸體的結(jié)構(gòu)特點：足夠的強度和剛度，高精度內(nèi)表面,一汽奧迪100汽車發(fā)動機氣缸體,氣缸體,曲軸箱,2024/4/3,50,2、分類,（1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為,油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。,油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。,氣缸體上曲軸的主軸承孔為整體式。,,,,2024/4/3,51,,（2）根據(jù)冷卻方式不同,散熱片,風(fēng)冷氣缸體和氣缸蓋,1、水冷 2、風(fēng)冷,202

20、4/4/3,52,,（3）根據(jù)氣缸的排列方式,結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。,縮短了機體的長度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。六缸以上發(fā)動機使用,2024/4/3,53,,,高度小，總體布置方便。轎車中應(yīng)用不多,對置氣缸式發(fā)動機,2024/4/3,54,（4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體,a、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。 b、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。,2024/4/3,

21、55,（5）干缸套和濕缸套,,強度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。,散熱良好、冷卻均勻、加工容易。 強度和剛度不如干缸套，易漏水。,性能如何？,2024/4/3,56,二、曲軸箱,1、概念： 曲軸箱：氣缸體下部用來安裝曲軸的部分。 2、結(jié)構(gòu)： 上軸箱 與氣缸體鑄成一體 下軸箱 貯存潤滑油（油底殼） 3、材料： 薄鋼板沖壓（下曲軸箱）,2024/4/3,57,三、氣缸蓋,功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共

22、同構(gòu)成燃燒室。 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。工作條件：由于接觸溫度很高的燃氣，所以承受的熱負荷很大。,上置式凸輪軸,鋁合金與鑄鐵相比有何優(yōu)越性？,導(dǎo)熱性好、利于提高壓縮比，適用與高速高強化汽油機,2024/4/3,58,,,氣缸墊,氣缸蓋,氣缸蓋罩,襯墊,安裝火花塞,2024/4/3,59,四、燃燒室,,燃燒室的要求？,2024/4/3,60,五、氣缸墊,1、功用：安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏

23、氣、漏水和漏油。 2、材料：有彈性、耐熱性、耐壓性 3、安裝時注意方向,2024/4/3,61,§2.3 活塞連桿組,,,,,,,,,,,,,氣環(huán),油環(huán),活塞銷,活塞,連桿,連桿螺栓,連桿軸瓦,連桿蓋,2024/4/3,62,（一）活塞,1、功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。 2、工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達600~700K，且分布不均勻；高速，線速度達到10m/s，承受很大的慣性

24、力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_3~ 5MPa（汽油機）的壓力。 3、材料： 鋁合金：質(zhì)量小 導(dǎo)熱性好；灰鑄鐵,2024/4/3,63,3、結(jié)構(gòu),（1）活塞頂部 功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。,2024/4/3,64,活塞頂分類,,結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機上。,凸起呈球狀、頂部強度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。,凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門

25、。,2024/4/3,65,（2）活塞頭部,位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。,氣環(huán)槽,油環(huán)槽,工作條件最惡劣，應(yīng)離頂部遠些。,1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、 2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。,作用：,活塞銷孔,,2024/4/3,66,（3）活塞裙部,位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。 作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破

26、壞油膜。,,2024/4/3,67,裙部表面的保護,1）鍍錫 油膜破壞時，起潤滑作用；又可加速磨合作用。 2）涂石墨(柴油機） 易脆斷可加速磨合，自潤滑。 3）表面粗糙化有規(guī)律的粗糙化，可加速磨合，溝谷可存機油潤滑。,2024/4/3,68,（4）活塞形狀,--工作時，活塞受熱膨脹，由于銷座方向的金屬材料較多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時先將活塞制成橢圓形，短軸在銷座軸方向。--上小下大的圓錐形形狀。,,銷座方向,裙部受側(cè)

27、壓力的作用，導(dǎo)致活塞發(fā)生變形,,工作時向里變形,桶形,,不受壓力的部分，去掉后可以減輕質(zhì)量。,2024/4/3,69,開槽活塞（汽油機）,,絕熱槽,膨脹槽,圓槽,2024/4/3,70,活塞裙部結(jié)構(gòu),上小下大的圓錐形裙部橢圓形,長軸垂直與銷座孔方向;桶形活塞開槽活塞,2024/4/3,71,（二）活塞環(huán),是具有彈性的開口環(huán)，分為氣環(huán)和油環(huán)。 工作條件： 高溫、高壓、高速、極難潤滑。 平均壽命：6萬公里 （1）氣環(huán) 作用：

28、保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。,,切口,氣環(huán),2024/4/3,72,氣環(huán)結(jié)構(gòu),開口間隙：背隙：側(cè)隙：,氣環(huán)的密封作用：,第一密封面：活塞環(huán)直徑大于氣缸直徑，裝入后產(chǎn)生彈性貼緊在氣缸壁上而形成；加強密封：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)的背面（背隙處），加強了第一密封面作用；第二密封面：竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)槽底面，形成第二密封面；,2024/4/3,73,氣環(huán)的泵

29、油作用,,,2024/4/3,74,氣環(huán)的泵油作用演示,,2024/4/3,75,氣環(huán)斷面形狀：,,2024/4/3,76,（2）油環(huán),,刮油片,軸向襯環(huán),徑向襯環(huán),刮油片,回油孔,2024/4/3,77,油環(huán)的刮油作用,,2024/4/3,78,（三）活塞銷,作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。構(gòu)造： 活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截錐形，以及兩段截錐與一段圓柱的組合形。,2024/4/3,79,活塞銷的連

30、接方式,,連桿,活塞銷,全浮式,半浮式,全浮連接的特點：活塞銷能在連桿小頭、銷座孔中自由轉(zhuǎn)動，三者間可相對運動，減少了磨損并使磨損均勻,2024/4/3,80,活塞銷的偏置,,使活塞從壓縮行程到作功行程柔和的從氣缸的一邊過渡到另一邊，減少敲缸的聲音。,2024/4/3,81,（四）連桿,作用：連接活塞與曲軸，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。,連桿組件分解圖,2024/4/3,82,連桿的結(jié)構(gòu),小頭：內(nèi)

31、有青銅襯套桿身：一般為“工”字形斷面，抗彎強度好，重量輕大頭：與曲軸相連，做成“分開式”。平切口與桿身軸線垂直，斜切口與桿身軸線成30-60度夾角。,切口的定位方式：平切口：螺栓定位斜切口：四種定位方式,2024/4/3,83,V型發(fā)動機連桿的布置形式,,并列式,主副式,叉式,2024/4/3,84,連桿軸瓦 連桿螺栓,,定位凸鍵,油槽潤滑,減磨合金層,2024/4/3,85,§2.4 曲軸飛輪組,

32、一、曲軸飛輪組的組成,起動爪,正時齒輪,主軸瓦,皮帶輪,扭轉(zhuǎn)減振器,飛輪,,飛輪螺栓,曲軸,2024/4/3,86,二、曲軸,1、功用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵觥＿€用來驅(qū)動發(fā)動機的配氣機構(gòu)及其他各種輔助裝置。 2、工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。,2024/4/3,87,3、結(jié)構(gòu)：,,前端軸,連桿軸頸,曲軸軸頸,后端軸,平衡重,,曲拐,曲拐：由一個連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸構(gòu)成。,曲柄

33、,2024/4/3,88,曲軸的結(jié)構(gòu),,曲拐：由主軸頸、連桿軸頸、曲柄組成,2024/4/3,89,曲軸的主軸頸,主軸頸：用于支撐曲軸的部位。主軸頸數(shù)：主軸頸數(shù)＝氣缸數(shù)：全支承曲軸主軸頸＝氣缸數(shù)÷2＋1：非全支承曲軸,2024/4/3,90,4、曲軸的支承方式,概念： 在相鄰的兩個曲拐之間都設(shè)置一個主軸頸的曲軸，稱為全支承曲軸，否則稱為非全支承曲軸。,2024/4/3,91,5、曲軸的類型,整體式：應(yīng)用廣泛組合

34、式：一般用于隧道式氣缸體，分段加工，整體加長。,2024/4/3,92,6、曲軸的潤滑,潤滑方式：壓力潤滑相應(yīng)結(jié)構(gòu)：曲柄銷和主軸頸的空心結(jié)構(gòu) 主軸頸、曲柄銷和軸瓦上的油道,2024/4/3,93,7、平衡重,平衡重的作用：平衡離心慣性力和力矩，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減小軸承載荷。平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）平衡重的類型：整體式、裝配式,2024/4/3,94,8、曲軸的前端和

35、后端,曲軸前端：正時齒輪或正時齒形帶輪、皮帶輪、甩油盤曲軸后端：安裝飛輪用凸緣、回油螺紋等,2024/4/3,95,9、曲軸的軸向定位,防止曲軸的軸向竄動，采用止推裝置進行軸向定位。類型：翻邊軸瓦：軸瓦兩側(cè)各翻出一側(cè)面立邊，來擋住曲軸的軸向移動。但工藝復(fù)雜，成本高，很少采用。止推片：半環(huán)狀鋼片，裝在主軸承蓋槽內(nèi)。止推鋼環(huán)：用于曲軸第一道主軸頸（自由端）,2024/4/3,96,桑塔納轎車發(fā)動機曲軸飛輪組,,,2024/4/

36、3,97,三、曲拐的布置,（1）一般規(guī)律 1）各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 2）連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠些，最好是在發(fā)動機的前半部和后半部交替進行。 3）V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功。 4）曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機工作平衡性好。,2024/4/3,98,（2）常見曲軸曲拐的布置,1）四沖程四缸發(fā)動機曲拐布置,四個曲拐在同一平面內(nèi)，點火間隔：180°,2024

37、/4/3,99,2）四沖程四缸發(fā)動機點火順序,點火順序：各缸完成同名行程的次序。,另一發(fā)火次序：1-2-4-3,2024/4/3,100,3）直列四沖程六缸發(fā)動機曲軸曲拐布置,,,2024/4/3,101,4）四沖程六缸發(fā)動機點火順序,,2024/4/3,102,四、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器,（一）扭轉(zhuǎn)振動 自由扭轉(zhuǎn)振動 強迫扭轉(zhuǎn)振動,,,共振,功率損失、曲軸扭轉(zhuǎn)變形甚至扭斷、正時齒輪產(chǎn)生沖擊噪聲、磨損嚴(yán)重等,臨界轉(zhuǎn)速：發(fā)生共振時的轉(zhuǎn)速

38、,2024/4/3,103,（二）扭轉(zhuǎn)減振器,,皮帶盤,慣性盤,橡膠墊,減振器圓盤,皮帶輪轂,曲軸前端,功用：吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減扭轉(zhuǎn)振動。安裝：扭轉(zhuǎn)振動較大的曲軸自由端,當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，力圖保持等速轉(zhuǎn)動的慣性盤便與橡膠層發(fā)生了內(nèi)摩擦，從而消耗了扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減了扭振。,橡膠摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器,2024/4/3,104,四、飛輪,（一）功用： 將在作功行程中輸入于曲軸的功能的一部分貯存起來，用以在其他行程中克服阻

39、力，帶動曲柄連桿機構(gòu)越過上、 下止點，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間的超載荷，同時將發(fā)動機的動力傳給離合器。,2024/4/3,105,（二）構(gòu)造,,,飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)動慣量；中間較薄，為減小質(zhì)量,齒圈在發(fā)動機起動時與起動機齒輪嚙合，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。,一缸上止點記號,作用是：調(diào)整點火正時,飛輪一般中間尺寸較薄，邊緣較厚。為什么？,2024/4/3,106,第3章 配氣機構(gòu),概述

40、 配氣機構(gòu)的構(gòu)造氣門間隙 配氣相位 配氣機構(gòu)的組成和零件,2024/4/3,107,§3.1概述,一、功用： 按照發(fā)動機每個氣缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開啟和關(guān)閉氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。 二、充氣效率： 在進氣行程中，實際進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進氣系統(tǒng)進口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮

41、空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 ηv=M/M0 M ——進氣過程中，實際進入氣缸的新氣的質(zhì)量； Mo——在理想狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量。,充氣效率越高越好，而其大小與配氣機構(gòu)結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。,充氣效率一般為何值?（取值范圍）,2024/4/3,108,三、氣門式配氣機構(gòu),氣門組傳動組驅(qū)動組,2024/4/3,109,&#

42、167;4.2配氣機構(gòu)的構(gòu)造,一、氣門的布置型式 1、氣門頂置式 組成：,,2、氣門側(cè)置式已很少使用。,2024/4/3,110,,,,2024/4/3,111,3、氣門頂置式配氣機構(gòu)工作過程,A、氣門行程大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，燃燒室緊湊。B、曲軸與凸輪軸傳動比為2:1。,2024/4/3,112,二、凸輪軸的布置型式,1、凸輪軸下置 有利因素：簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動裝置（齒輪傳動），有利于發(fā)動機的布置。,,不利因素是

43、什么？,凸輪軸與氣門相距較遠，動力傳遞路線較長，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動機。,2024/4/3,113,2、凸輪軸中置式,傳動方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂，省去了推桿。 應(yīng) 用：適用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，可以減少氣門傳動機構(gòu)的往復(fù)運動質(zhì)量。,凸輪軸,挺柱,活塞,搖臂,調(diào)整螺釘,2024/4/3,114,3、凸輪軸上置式,應(yīng)用：高速發(fā)動機 如：桑塔納轎車發(fā)動機,,凸輪軸,凸輪軸,活塞,特點： 凸輪軸與氣門距離近，不

44、需要推桿、挺柱，使往復(fù)運動的慣量減少。,雙凸輪軸上置式發(fā)動機,2024/4/3,115,,,,2024/4/3,116,三、凸輪軸的傳動方式,,2024/4/3,117,傳動方式圖例,,2024/4/3,118,齒帶傳動圖例,,一汽audi轎車的齒形帶傳動裝置,凸輪軸,曲軸,2024/4/3,119,四、各缸氣門數(shù)及其排列方式,,2024/4/3,120,相鄰氣門共用一個氣道,進排氣門交替排列,,,,,2024/4/3,121,,,每缸

45、4氣門排列方式,每缸4氣門驅(qū)動方式,2024/4/3,122,常用氣門頂置配氣機構(gòu)的類型,氣門頂置，下置凸輪軸（OHV）氣門頂置，上置凸輪軸（OHC）氣門頂置，雙搖臂，上置凸輪軸（OHV/OHC）氣門頂置，上置雙凸輪軸（OHV/DOHC）,2024/4/3,123,五、配氣相位,1、用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間 ，稱為配氣相位。,上止點,下止點,2024/4/3,124,2、配氣相位演示,,2024/4

46、/3,125,3、氣門疊開,氣門疊開：當(dāng)進氣門早開和排氣門晚關(guān)時，出現(xiàn)的進排氣門同時開啟的現(xiàn)象。 氣門疊開角：氣門同時開啟的角度（?+ ?）。,排氣過程,進氣過程,氣門疊開的后果？,2024/4/3,126,六、氣門間隙,1、概念： 氣門間隙：為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。,氣門桿,搖臂,氣門間隙,為何排氣門間隙大于進氣門間隙？,2024/4/3

47、,127,,氣門間隙,氣門間隙,氣門間隙,2024/4/3,128,七、配氣機構(gòu)的零件和組件,1、氣門組氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片等零件組成。,要求：保證氣缸的密封。,2024/4/3,129,氣門組實物圖,,2024/4/3,130,1）氣門,功用：燃燒室的組成部分，是氣體進、出燃燒室通道的開關(guān)，承受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。 工作條件： A、進氣門600K~700K，排氣門800K~1100K

48、。 B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力、傳動慣性力等， C、冷卻和潤滑條件差， D、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。 性能： 強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨,進氣門570K~670K（鉻鋼或鉻鎳鋼） 排氣門1050K~1200K（硅鉻鋼）,頭部,桿部,2024/4/3,131,氣門頭部的結(jié)構(gòu)形式,,,2024/4/3,132,氣門與氣門座實物圖,,進氣門,排氣門,2024/4/3,133,氣門錐角,氣門錐角：氣門頭部與氣門座

49、圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。錐角作用： A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。 B、氣門落座時有較好的對中、定位作用。 C、避免氣流拐彎過大而降低流速。,裝配前應(yīng)將密封錐面研磨。,邊緣應(yīng)保持一定的厚度，1~3mm。,2024/4/3,134,氣門錐角的大小,進氣門：一般為30°，原因是在相同氣門升程情況下，錐角小時進氣阻力??；但由于頭部邊緣較薄，剛度差，密封性及導(dǎo)熱性均差。排氣門：一般為45

50、6;。因其熱負荷較大,,2024/4/3,135,氣門桿,圓柱形，不斷做往復(fù)運動。,較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性,氣門桿尾部：其形狀決定于彈簧座固定方式,凹槽,易斷裂處,,2024/4/3,136,氣門桿彈簧座的固定形式,凹槽（環(huán)槽）：安裝兩半錐形鎖片。鎖銷孔：用鎖銷固定。,2024/4/3,137,充鈉氣門,由于發(fā)動機工作時,排氣門經(jīng)常處于高溫條件下工作,鈉約在970℃時為液態(tài),具有良好的熱

51、傳導(dǎo)能力。通過液態(tài)納的來回運動,熱量能很快從氣門頭部傳到根部.可降低溫度約l00℃。這樣有利于降低混合氣自燃的危險,從而握高了氣門的使用壽命。在維修發(fā)動時,進、排氣門不能修整,只允許研磨。捷達l.6L發(fā)動機排氣門內(nèi)部注有鈉。,,,,充鈉,2024/4/3,138,2）氣門座,氣門座： 氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結(jié) 合的部位。 作用： 靠其內(nèi)錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。 接受氣門傳來的熱量。,氣門座,合金鑄鐵、奧氏體鋼

52、,2024/4/3,139,,氣門座圈： 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。 鑲嵌式氣門座特點： 優(yōu)點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴(yán)重事故。汽油機：排氣門采用鑲嵌式氣門座，進氣門直接在缸蓋鏜柴油機：進排氣門均采用鑲嵌式氣門座,鋁合金氣缸蓋為何氣門座都要鑲嵌氣門座圈？,2024/4/3,140,3）氣門導(dǎo)管,作用： 為氣門的運動導(dǎo)向，保證氣門直線運動兼起導(dǎo)熱作用

53、。 工作條件： 工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。 材料： 用含石墨較多的合金鑄鐵或粉末冶金材料，能提高自潤滑作用。 加工方法： 外表面加工精度較高 ，內(nèi)表面精絞 裝配： 氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙0.05～0.12mm。,氣門導(dǎo)管,氣缸蓋,過盈配合,卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)管在使用中脫落。,倒角,伸入深度應(yīng)適量。錐度可減少氣流阻力。,2024/4/3,141,4）氣門彈簧,功用：保證氣門的回位，使氣門與氣門座緊密貼合。

54、材料：高錳碳鋼、鉻釩鋼,氣門彈簧的裝配,氣門彈簧,氣門彈簧座,鎖片,2024/4/3,142,氣門彈簧,圓柱形螺旋彈簧,圓柱等螺距彈簧,不等距彈簧,隨著有效圈數(shù)的減少，自然頻率提高。,氣門彈簧要避免發(fā)生共振（當(dāng)工作頻率和自身頻率相等或成某一倍數(shù)時），主要措施有：不等距彈簧、雙彈簧,提高彈簧自身剛度，改變其自振頻率,2024/4/3,143,雙彈簧布置,,旋向相反的兩個彈簧，防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧，一根折斷后另一根可繼續(xù)工作,應(yīng)用車型

55、： 奧迪100，捷達，桑塔納, 廣州標(biāo)致505,2024/4/3,144,5）氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu),通過發(fā)動機運轉(zhuǎn)振動力作用，使氣門在氣門座上自由的做不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)的裝置，其作用是：減小氣門頭部受熱變形，防止沉積物形成。,錐形套筒,鎖片,鎖 片,強制旋轉(zhuǎn)機構(gòu),彈簧座,氣門彈簧,支承板,碟形彈簧,殼體,2024/4/3,145,作業(yè),1、氣門彈簧起什么作用？為什么在裝配氣門彈簧時要預(yù)先壓縮？ 2、氣門錐角有什么作用？,2024/4/3

56、,146,2、氣門驅(qū)動組,1、組成：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂。2、功用：定時驅(qū)動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。,凸輪,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時齒輪,搖臂軸,2024/4/3,147,1）凸輪軸,作用： 驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 耐磨，抗沖擊韌性，剛度。

57、 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：凸輪、軸頸、偏心輪、螺旋齒輪；每2氣缸一個軸頸；軸頸直徑前后依次減??；另有空心凸輪軸，如捷達EA113,凸輪,凸輪軸軸頸,驅(qū)動分電器的螺旋齒輪,2024/4/3,148,凸輪,

58、工作條件：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。 凸輪性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度、韌性。,凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。,2024/4/3,149,同名凸輪的相對角位置,同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置是與相應(yīng)的配氣相位相對應(yīng)的。,四缸發(fā)動機凸輪投影,點火順序： 1—2—4—3,2024/4/3,150,凸輪的輪廓,凸輪輪廓應(yīng)保證氣門的運動規(guī)律符合配氣相位的要求,氣門開啟點,消除氣門間隙階段,氣門升程最大時刻,

59、氣門關(guān)閉點,出現(xiàn)氣門間隙階段,緩沖結(jié)束點,2024/4/3,151,凸輪軸的軸向定位：,正時齒輪,止推板,隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）,凸輪軸頸,凸輪軸的軸向間隙,氣缸體,利用調(diào)節(jié)環(huán)控制軸向竄動,竄動量,作用：為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。,2024/4/3,152,凸輪軸的軸向定位：,止推軸承：第一軸承止推片：正時齒輪與第一軸頸之間止推螺釘：正時齒輪蓋上以上各結(jié)構(gòu)中均應(yīng)留有一定間隙，并可調(diào)整。,,,止推片,20

60、24/4/3,153,凸輪軸的驅(qū)動,A、齒輪傳動：應(yīng)用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。,2024/4/3,154,B、鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機。,,曲軸正時齒形帶輪,中間軸齒形帶輪,張緊輪,凸輪軸正時齒形帶輪,2024/4/3,155,2）挺柱,（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 （2）挺柱的分類：,2024/4/3,156,挺柱端面與凸輪的關(guān)系,錐形凸輪,挺住受凸輪側(cè)向推力，產(chǎn)生一

61、定傾斜，長期會造成挺柱與導(dǎo)管間的單面磨損及挺柱與凸輪間的不均勻磨損。因此將凸輪制成錐面，將挺柱底部制成球面，以使磨損均勻。,由于存在氣門間隙，在高速運動時會產(chǎn)生較大的震動和噪聲，不適宜要求行駛平穩(wěn)和低噪聲的發(fā)動機,凸輪為何要成錐形？,2024/4/3,157,液力挺柱,,挺柱體,柱塞,球形支座,卡環(huán),柱塞彈簧,單向閥,單向閥架,柱塞腔A,挺柱體腔B,進油口,進油通道,結(jié)構(gòu)： 性能： 消除了配氣機構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲

62、提高發(fā)動機高速時的性能。,,,,發(fā)動機工作時，機油沿主油道供到氣門挺柱，并充滿柱塞內(nèi)腔及其下面的空腔。當(dāng)氣門關(guān)閉時，機油經(jīng)挺柱體和柱塞上的油孔壓進柱塞腔A內(nèi)，并推開單向閥充人挺柱體腔B內(nèi)。彈簧6使柱塞3連同壓合在柱塞中的球座2緊靠著推桿，使配氣機構(gòu)的間隙消失。 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作而使挺柱上推時．推桿作用于支承座2和柱塞3上的反力力圖使柱塞克服柱塞彈簧的力相對于挺柱體1向下移動，于是柱塞下部空腔內(nèi)的油壓迅速升高，使單向閥7關(guān)閉。由于液

63、體的不可壓縮性，整個挺柱便像一個剛體一樣，按凸輪的運動規(guī)律，使氣門開啟、關(guān)閉。 當(dāng)油壓過高或者氣門受熱膨脹時，將有少許油液經(jīng)柱塞與挺柱體的間隙處漏出去。 當(dāng)氣門開始關(guān)閉或冷卻收縮時，柱塞所受壓力減小，由于柱塞彈簧的作用，柱塞向上運動，始終保持與推桿的接觸，同時柱塞下部空腔B產(chǎn)生真空度，于是，主油道的油壓將再次推開單向閥，向挺柱體腔內(nèi)充油而再度充滿整個挺柱內(nèi)腔。,2024/4/3,158,液力挺柱,機油經(jīng)2、3、4、7進入

64、低壓油腔（柱塞11上方），并經(jīng)5進入高壓油腔。凸輪作用，挺柱9及柱塞下移，高壓油腔油壓升高，使5壓緊在柱塞座上，兩油腔完全分離；由于液體的不可壓縮，挺柱與油缸成為一個剛體，氣門被打開。氣門關(guān)閉后，在彈簧力作用下，挺柱上移，高壓腔壓力下降，凸輪與挺柱之間始終無間隙。在氣門受熱時，可通過減少補油量或泄露來自動改變挺柱的高度。因此，無需氣門間隙存在。,2024/4/3,159,桑塔納發(fā)動機液壓挺柱工作示意圖,,氣門關(guān)閉時,氣門打開時,單向閥

65、,彈簧被壓縮,2024/4/3,160,3）氣門推桿,作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作情況： 是氣門機構(gòu)中最容易彎曲的零件。強度要求高，盡量短。 材料： 硬鋁或鋼,實心推桿,硬鋁推桿,鋼支承,2024/4/3,161,4）搖臂,搖臂結(jié)構(gòu)示意圖,氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘,調(diào)節(jié)螺母,搖臂,搖臂軸套,易磨損部位 堆焊耐磨合金,功用：將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。,2024/4/3,162,搖臂結(jié)構(gòu)示意圖,

66、搖臂比=1.2-1.8,潤滑油道,油槽,潤滑油道,裝調(diào)整螺釘和緊固螺母處,2024/4/3,163,搖臂組示意圖,,搖臂軸,螺栓,搖臂軸支座,搖臂軸緊固螺釘,搖臂稱套,調(diào)整螺釘,搖臂,定位彈簧,2024/4/3,164,桑塔納發(fā)動機的配氣機構(gòu),,2024/4/3,165,氣門間隙調(diào)整原則,調(diào)整原則： 1、不可調(diào)區(qū)域： 將要排氣，正在排氣，排氣剛完的排氣門不可調(diào)。 將要進氣，正在進氣，進氣剛完的進氣門不可調(diào)。 2、調(diào)氣門間隙的步驟

67、： 1）畫出配氣相位圖 2）排出各缸的位置 3）當(dāng)一缸在壓縮上止點時，判斷其它缸位于何行程，并判斷間隙是否可調(diào)。,2024/4/3,166,利用配氣相位調(diào)節(jié)氣門間隙,例：α=8º β=31º γ=28º δ=8º 點火次序：1—5—3—6—2—4一缸在壓縮上止點，問那些氣門的間隙可調(diào)？,2024/4/3,167,,,1缸,,,5缸,3缸,6缸,2缸,4

68、缸,,,,α,β,γ,δ,2024/4/3,168,三、本田雅閣發(fā)動機氣門間隙的調(diào)整,1．只有當(dāng)缸蓋溫度降到38度以下后，才能進行氣門間隙調(diào)整。 (1)拆下缸蓋罩和正時皮帶上罩。 (2)設(shè)置1號氣缸活塞在壓縮上死點位置。凸輪軸皮帶輪上的“UP”記號應(yīng)位于頂部，皮帶輪上的上死點槽口應(yīng)與缸蓋表面平齊。,2024/4/3,169,,(3)調(diào)節(jié)1號氣缸進、排氣門的間隙 進氣門：0．26mm± 0．02mm； 排氣門：0．3