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(完整版)发动机基本结构与工作原理
• 活塞销座固定活塞内的活塞销
• 活塞下部的活塞裙用于在气缸内引 导活塞
• 活塞主要尺寸包括直径、总长度和 压缩高度。压缩高度是指活塞销轴 线与活塞顶上沿之间的距离
• 一套活塞环通常包括两个气环和一 个刮油环
活塞的主要部分包括活塞顶、活塞 环部分、活塞销座和活塞裙
1.活塞顶 2.气环 3.活塞销 4.活塞裙 5.刮油环 6.气环
结构分为直列式或V形结构 端盖的类型 A.封闭式端盖结构 B.敞开式端盖结构
• 气缸套不与水套接触时称为 “干式气缸套”
• 与水套直接接触时称为“湿式 气缸套”
A.干式气缸套
B湿式汽缸套
7.汽缸盖
气缸盖是一个非常复杂的部件,负 责执行多项功能。发动机正时 控制几乎都在气缸盖内进行
气缸盖的任务是: • 构成燃烧室顶 • 固定气门机构 • 固定换气通道 • 吸收燃烧产生的作用力 • 固定冷却液和润滑油输送通道以
曲轴传动机构(连杆)
1.油孔 2.滑动轴承 3.连杆 4.轴瓦 5.轴瓦 6.连杆轴承盖 7.连杆螺栓 在曲轴传动机构中,连杆负责连接
活塞和曲轴。活塞的直线运动 通过连杆转化为曲轴的转动。 此外,连杆还要将燃烧压力产 生的作用力由活塞传至曲轴上
曲轴传动机构
• 站在确定发动机旋转方向时的
• 确定旋转方向时,在发动机动
相同位置,距离最近的是气缸1
力输出端(离合器或飞轮一侧) 随后各气缸向动力输出端依次
相对侧进行观察
编号
曲轴传动机构
• 如果是V形的发动机,确 定气缸的顺序与直列的发 动机相似,在发动机动力 输出端(离合器或飞轮一 侧)相对侧进行观察
• 左手边的气缸列为1气缸 列,气缸顺序依次编号。 右手边的是2气缸列,气 缸顺序依次编号,如图所 示
• 八缸:90° 曲轴转角
• 十二缸:60° 曲轴转角
气缸数越多,点火间隔越小。点火 间隔越小,发动机运行越平稳。 至少从理论上来讲,质量平衡 因素也起到了一定作用,该因 素取决于发动机结构形式和点 火顺序
4.气缸盖罩
பைடு நூலகம்气缸盖罩执行以下任务:
1.使气缸盖顶端与外部隔离 2.隔音 3.固定曲轴箱通风系统 4.固定安装件
及曲轴箱通风通道 • 固定安装件
汽缸盖的结构
气缸盖形状在很大程度上取决于所 包含的部件:
• 气门的数量和位置 • 凸轮轴的位置和数量 • 火花塞、预热塞或喷射阀的位
置
• 换气通道的形状
此外还根据以下标准对气缸盖进行 分类:
• 部件数量 • 气门数量 • 冷却方式
下图为带有两气门和四气门的燃烧 室顶对比。
3.曲轴传动机构
• 曲轴传动机构,是一个将燃烧 室压力转化为动能的功能分组
• 在此过程中,活塞的往复运动 转化为曲轴的转动
• 此外曲轴传动机构还包括一些 外围设备,这些设备并不执行 主要功能而是提供相关辅助。 辅助设备基本包括飞轮、皮带 轮(带有扭转减振器)和正时 链
曲轴传动机构主要包括以下部件: • 1活塞 • 2连杆 • 3曲轴
曲轴传动机构
• 点火顺序
曲轴传动机构
• 下图展示了点火间隔为 120° 六缸直列 发动机的曲轴
点火间隔 = 720° : 气缸数 • 四缸:180° 曲轴转角
• 图中编号表示各气缸的点火顺序。从编 号一数到编号六需转动曲轴两圈即
720°。各编号之间的距离相等,即 120°
• 六缸:120° 曲轴转角
为了达到较好的减振效果,气缸 盖罩与气缸盖以非刚性方式连 接。使用螺栓连接时,通过弹 性密封垫和去耦元件达到上述 目的
气缸盖罩可由铝合金、塑料或镁 合金制成
• 气缸盖罩通常也称作气缸盖盖 板或气门盖。它构成了发动机 壳体的顶部
5.发动机油底壳
油底壳是发动机壳体的底部。油底 壳用于存储发动机油 油底壳执行以下任务: • 发动机油的收集容器 • 回流发动机油的收集容器 • 曲轴箱的底部 • 固定安装件
• 曲轴箱可以说是所有发动机的 核心组件,因此又称为发动机 缸体
曲轴箱的结构
• V 型发动机的“V”型角也必须 大小相等,以确保两个气缸列 能够具有相同的点火间隔。因 此,BMW 八缸的气缸列夹角为 90°,十二缸为60°
• 但在特殊情况下,点火间隔不 均匀时可产生独特的发动机声 音
曲轴箱的结构
• 虽然两气门气缸盖的气门直径 较大,但四气门气缸盖的总气 门面积和气流横截面显然更大
• A.双气门 B.四气门
汽缸盖的结构
• 采用横流冷却方式时,气缸盖 内的冷却液由较热的排气侧流 向较凉的进气侧。这种方式的 优点是整个气缸盖内热量分布 比较均匀
A.横流冷却方式 B.纵流冷却方式
• 与之相反,采用纵流冷却方式 时,冷却液沿气缸盖纵轴流动, 即由端面一侧流向动力输出端 或相反。冷却液在流经各个气 缸的过程中逐渐加热,因此热 量分布非常不均衡。此外还会 造成冷却循环回路内压力降低。
曲轴传动机构(曲轴)
• 曲轴将活塞的直线运动转化为 转动
1 扭转减振器的固定装置 2 用于驱 动机油泵的齿轮 3 主轴承轴颈 4 连杆轴承轴颈 5 输出端6 平衡 重块 7 油孔 8 正时链链轮
曲轴传动机构(活塞)
• 活塞是汽油发动机所有传动部件的 第一个环节。活塞的任务是吸收燃 烧过程中产生的压力并通过活塞销 和连杆将其传至曲轴。在此过程中 将燃烧热能转化为运动
1 .油底壳 2 .导流板
6.曲轴箱
曲轴箱的任务是:
• 构成燃烧室 • 固定曲轴传动机构 • 吸收燃烧产生的作用力 • 固定冷却液和润滑油输送通道以
及曲轴箱通风通道
• 固定安装件 • 使曲轴空间与外界隔离密封 所有气缸都组装在曲轴箱内。曲
轴箱采用双层钢板结构,以便 安装冷却水套。曲轴箱下部区 域称为曲轴传动机构壳体,因 为包含曲轴传动机构。曲轴箱 内有很多开孔和通道于不同系 统,例如供油系统
发动机机械结构
1.发动机的壳体
(1) 气缸盖罩 (2)气缸盖 (3)气缸盖密封垫 (4)曲轴箱 (5)油底壳密封垫 (6)油底壳
2.气门机构
气门机构由下列部件共同构成: • 凸轮轴 • 传动元件(压杆、挺杆) • 气门(整个总成) • 可能包括液压气门间隙补偿器(HVA)
1 进气门 2 底部气门弹簧座,带有气门杆密封件 3 上部气门弹簧座 4 HVA 元件 5 进气凸轮轴 6 排气门 7 气门弹簧 8 滚子式气门摇臂 9 排气凸轮轴