凸轮轴正时齿形 带轮
张紧轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
➢凸轮轴
气门间隙的概念
➢气门间隙：
为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾 端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
气门间隙
气门间隙
气门间隙
➢配气机构控制气门的开、闭。 发动机进、排气门的开、闭有什么要求？
第四讲 程汽油机基本工作原理 ➢现代汽车发动机的总体组成 ➢柴油机结构特点和工作原理 ➢发动机的分类 ➢发动机的主要性能指标
知识点
问题？
• 汽车发动机是怎样把汽油的化学能能转换 成机械能的呢？
• 四冲程汽油机工作原理.MPG
一、发动机基本知识
• 发动机的本质: • 是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生
的热能转变成机械能。 • 四行程汽油机是一个气缸-活塞系统，燃料
在气缸中燃烧，推动活塞运动，经过曲柄 连杆机构再将往复运动转换为旋转运动。 • 单缸四行程汽油机工作原理.MPG
• 怎样才能实现能量的转换呢？
• 或者，通过一个什么样的装置可以实现能 量的转换？
发动机时由这些东西组成的！
发动机时由这些东西组成的！
曲轴：
发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞上的 气体压力变为旋转的动力。同时，驱动配气机构和其它辅
助装置，如风扇、水泵、发电机等。
飞轮：
贮存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力
和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。
3发动机供给系统
3.发动机供给系统
空气供给系和燃油供给系组成。 进气岐管
• 理论上来讲，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气。但不同 的工作状况对混合汽浓度有不同的要求。空燃比（A/F）
• 中国用过量空气系数α表示混合气浓度。
➢发动机实际工作状况对可燃混合气成分的要求
工作状况——工况：发动机的转速和负荷。 分为：怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全负荷
活塞连杆机构
2.活塞连杆机构
是做功和运动转换装置， 由活塞连杆组和曲轴飞 轮组构成。
➢活塞连杆组：由活塞、 活塞环、活塞销、连杆、
连杆轴瓦等组成.
• 活塞：
• 与高温气体直接接触，顶部瞬时温度可达2500K以上 ， 作功行程承受气体压力高达3～5MPa；在气缸内以很高 的速度(8～12m/s)运动；
机体组由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等组 成。
➢气缸体：
一般用灰铸铁铸成， 上部的圆柱形空腔称 为气缸，下部为支承 曲轴的曲轴箱，其内 腔为曲轴运动的空间。
气缸体内部铸有许多 加强筋，冷却水套和 润滑油道等
三种气缸体
一般式
龙门式
隧道式
➢曲轴箱
曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。 结构：分上曲轴箱和下曲轴箱 上轴箱：与气缸体铸成一体 下轴箱: 贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称 为油底壳。 材料： 薄钢板冲压（下曲轴箱）
• 进气门早开：减小进气阻力，增加进气量。
• 进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的 作用下，增加进气量。
• 排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排 气阻力，使排气干净。
• 排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力 的作用下，使排气干净。
➢配气相位
用曲轴转角表示的进、排 气门的实际开闭时刻和开 启的持续时间 ，称为配气 相位。
理论上讲，进气、压缩、作功、排气各占曲轴转角的180°， 也就是说，进、排气门都是在活塞的上、下止点开、闭，延 续时间对应了曲轴转角180°。
但实际上，这种气门开、闭方式，对发动机的工作是很不 适应的，不能满足发动机对进气量、排气量的要求。
➢配气相位
用曲轴转角表示的进、排 气门的实际开、闭时刻和 开启的持续时间 ，称为配 气相位。
➢气缸盖
气缸盖罩
气缸盖
衬垫
安装火花塞 气缸垫
➢气缸盖：
安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。有 进、排气门座，气门导管孔，进气通道和排气通道。汽油 机有安装火花塞的孔，柴油机有安装喷油器的孔。
• ➢气缸垫：
• 装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸 体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。
发动机时由这些东西组成的！
过仔细的分析，发现——要 实现上述能量转换，需要这 样一个装置，这个装置可以 分为以下部分：
• 机体组 • 曲柄连杆机构 • 供给系 • 润滑系统 • 冷却系统 • 点火系统 • 起动系统
1.机体组：
气缸盖 气缸体
气缸
气缸垫 油道和水道
曲轴箱 油底壳
1.机体组：
是发动机的骨架，是在它的上面安装着发动机的 主要零件和附件，承受各种载荷。
排气管
汽油泵
进气软管
空气滤清器 燃油箱
汽油滤清器
发动机供给系
• 功用： 储存、输送清洁燃料和空气，根据发动机工况，配置供给 汽缸一定浓度的可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气。
• 组成： • 汽油供给装置； • 空气供给装置； • 混合气形成装置； • 废气排出装置；
（1）发动机空气供给系统
发动机空气的供给由配气机构实现，通过控制进、排气门 的启闭和持续时间，提供能量转换的需要空气和排除废 气。由气门组、气门驱动机构组成。
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
4.汽油供给系
上止点 下止点
（2）汽油供给路线图
油箱
汽油滤清器
汽油泵
空气滤清器
化油器(混合)
在 气缸内燃绕
排气管
排气消声器
桑塔纳轿车汽油供给系示意图 油管 油箱
空气滤清器
喷油器
汽油滤清器 汽油泵
➢汽油机工作对燃油的要求
• 一般采用高强度铝合金制造。
连杆
发动机视频\连杆.MPG 作用：连接活塞与曲轴， 并把活塞承受的气体压力 传给曲轴，使活塞的往复 运动变成曲轴的旋转运动。
连杆组件分解图
连杆轴瓦：
为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔 内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。曲轴飞轮组
➢曲轴飞轮组：
由曲轴、飞轮和一些附件组成。
配气机 构的形式
➢气门组：
包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座。
气门座实物图
进气门
排气门
气门实物图
➢气门驱动机构
组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。
功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适
当的气门间隙。
摇臂轴
摇臂
凸轮
凸轮轴正 时齿轮
推杆 挺柱
正时齿形带驱动：
噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。