发动机的基本构造
汽车发动机构造
汽油机由两大机构(曲柄连杆机构和配气机构)和五大系统燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统组成。柴油机由两大机构(曲柄连杆机构和配气机构)和四大系统(燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统)组成。柴油机不需要点火系统。
(一)曲柄连杆机构
曲柄连杆机构(图2-1-3)是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。做功时,活塞承受燃气压力在气缸内做直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
(二)配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。汽车大多采用顶置气门式配气机构,如图2-1-4所示。
图2-1-3 曲柄连杆机构
1—油环;2—活塞;3—活塞销;4—卡环;5—连杆小头轴瓦;6—连杆;7—连杆大头上轴瓦;8—主轴承上轴瓦;9—曲轴;10—曲轴链轮;11—带轮;12—曲轴正时齿带轮;13—止推片;14—主轴承下轴瓦;15—连杆螺母;16—连杆盖;17—连杆大头下轴瓦;18—转速传感器脉冲轮;19—飞轮;20—连杆螺栓;21—第二道气环;22—第一道气环
图2-1-4 配气机构
1—进气凸轮轴带轮;2—正时皮带;3—皮带张紧轮;4—曲轴带轮;5—曲轴平衡块;6—曲轴;7—活塞;8—排气门;9—排气凸轮轴;10—进气凸轮轴
(三)燃料供给系统
汽油机燃料供给系统的功能是根据发动机的要求配制出一定数量和浓度的混合气,将其送入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排到空气中;柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气分别送入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出,如图2-1-5所示。
图2-1-5 燃料供给系统
1—燃油蒸气回收罐;2—燃油压力调节器及回油管;3—空气滤芯;4—喷油嘴;5—燃油滤清器;6—燃油泵;7—油量传感器
(四)润滑系统
润滑系统的功用是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损,并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统通常由气缸盖油道、机油滤清器、机油泵等组成,如图2-1-6所示。
图2-1-6 润滑油路(纵向)
1—气缸盖油道;2—回油孔;3—主油道;4—机油滤清器;5—集滤器;6—机油泵;7—油底壳;8—凸轮轴
(五)冷却系统
冷却系统的功能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。水冷发动机的冷却系统通常由电动风扇、气缸体水套、水泵和节温器等组成,如图2-1-7所示。
图2-1-7 冷却系统
1—电动风扇;2—散热器;3—气缸体水套;4—水泵;5—节温器;6—冷却液膨胀箱;7—发动机水套排气管;8—接热交换器;9—接暖风装置
(六)点火系统
在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,因此汽油机的气缸盖上安装了火花塞,火花塞的头部伸入燃烧室内。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统,如图2-1-8所示。
图2-1-8 点火系统
(七)起动系统
若要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞做往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转,这样发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成汽车起动过程所需要的装置,称为发动机的起动系统,如图2-1-9所示。
图2-1-9 起动系统
1—拨叉杆;2—单向器;3—飞轮;4—电枢;5—蓄电池;6—电磁开关;7—点火开关