发动机33220.doc

1、发动机发动机（Engine） ，又称为引擎，是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。 （把电能转化为机器能的称为电动机）有时它既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，比如汽油发动机，航空发动机。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。发 动 机 的 历 史发 动 机 简 介有 人 把 引 擎 称 为 发 动 机 ， 其 实 ， 发 动 机 是 一 整 套 动 力 输 出 设 备 ， 包 括 变 速 齿 轮 、引 擎 和 传 动 轴 等 等 ， 可 见 引 擎 只 是 整 个 发 动 机 的 一 个

2、 部 分 ， 但 却 是 整 个 发 动 机 的 核 心部 分 ， 因 此 把 引 擎 称 为 发 动 机 也 不 为 过 。 发 动 机随 着 科 技 的 进 步 ， 人 们 不 断 地 研 制 出 不 同 用 途 多 种 类 型 的 发 动 机 ， 但 是 ， 不 管 哪 种 发 动机 ， 它 的 基 本 前 提 都 是 要 以 某 种 燃 料 燃 烧 来 产 生 动 力 。 所 以 ， 以 电 为 能 量 来 源 的 电动 机 ， 不 属 于 发 动 机 的 范 畴 。 回 顾 发 动 机 产 生 和 发 展 的 历 史 ， 它 经 历 了 外 燃 机和 内 燃 机 两 个 发 展 阶

3、段 。 外 燃 机所 谓 外 燃 机 ， 就 是 说 它 的 燃 料 在 发 动 机 的 外 部 燃 烧 ， 发 动 机 将 这 种 燃 烧 产 生 的 热 能转 化 成 动 能 ， 瓦 特 改 良 的 蒸 汽 机 就 是 一 种 典 型 的 外 燃 机 ， 当 大 量 的 煤 燃 烧 产 生 热 能 把水 加 热 成 大 量 的 水 蒸 汽 时 ， 高 压 便 产 生 了 ， 然 后 这 种 高 压 又 推 动 机 械 做 功 ， 从 而 完 成 了热 能 向 动 能 的 转 变 。 内 燃 机明 白 了 什 么 是 外 燃 机 ， 也 就 知 道 了 什 么 是 内 燃 机 。 这 一 类

4、 型 的 发 动 机 与 发 动 机外 燃 机 的 最 大 不 同 在 于 它 的 燃 料 在 其 内 部 燃 烧 。 内 燃 机 的 种 类 十 分 繁 多 ， 我 们 常 见 的 汽油 机 、 柴 油 机 是 典 型 的 内 燃 机 。 我 们 不 常 见 的 火 箭 发 动 机 和 飞 机 上 装 配 的 喷 气 式 发动 机 也 属 于 内 燃 机 。 不 过 ， 由 于 动 力 输 出 方 式 不 同 ， 前 两 者 和 后 两 者 又 存 在 着 巨 大 的 差异 。 一 般 地 ， 在 地 面 上 使 用 的 多 是 前 者 ， 在 空 中 使 用 的 多 是 后 者 。 当 然

5、 有 些 汽 车 制 造 者出 于 创 造 世 界 汽 车 车 速 新 纪 录 的 目 的 ， 也 在 汽 车 上 装 用 过 喷 气 式 发 动 机 ， 但 这 总 是 很 特殊 的 例 子 ， 并 不 存 在 批 量 生 产 的 适 用 性 。 燃 气 轮 机此 外 还 有 燃 气 轮 机 ， 这 种 发 动 机 的 工 作 特 点 是 燃 烧 产 生 高 压 燃 气 ， 利 用 燃 气 的 高压 推 动 燃 气 轮 机 的 叶 片 旋 转 ， 从 而 输 出 动 力 。 燃 气 轮 机 使 用 范 围 很 广 ， 但 由 于 很 难 精 细地 调 节 输 出 的 功 率 ， 所 以 汽

6、车 和 摩 托 车 很 少 使 用 燃 气 轮 机 ， 只 有 部 分 赛 车 装 用 过 燃 气轮 机 。 往 复 式 发 动 机人 类 的 智 慧 是 无 穷 无 尽 的 ， 各 种 新 型 的 发 动 机 不 断 地 被 研 制 出 来 ， 但 是 ， 出 于 安 全操 控 的 需 要 ， 到 目 前 为 止 ， 我 们 可 爱 的 摩 托 车 还 只 有 一 种 选 择 往 复 式 发 动 机 。 发 动 机 的 参 数排 量首 先 来 看 看 最 常 见 的 一 个 发 动 机 参 数 发 动 机 排 量 。 发 动 机 排 量 是 发 动 机 各汽 缸 工 作 容 积 的 总 和

7、， 一 般 用 升 (L)表 示 。 而 汽 缸 工 作 容 积 则 是 指 活 塞 从 上 止 点 到 下止 点 所 扫 过 的 内 燃 机气 体 容 积 ， 又 称 为 单 缸 排 量 ， 它 取 决 于 缸 径 和 活 塞 行 程 。 发 动 机 排 量 是 非 常 重 要 的 发动 机 参 数 ， 它 比 缸 径 和 缸 数 更 能 代 表 发 动 机 的 大 小 ， 发 动 机 的 许 多 指 标 都 同 排 气 量密 切 相 关 。 一 般 来 说 ， 排 量 越 大 ， 发 动 机 输 出 功 率 越 大 。 缸 数了 解 了 排 量 ， 我 们 再 来 看 发 动 机 的 其

8、他 常 见 参 数 。 很 多 初 级 车 友 都 反 映 经 常 在 汽 车资 料 的 发 动 机 一 栏 中 见 到 “L4”、 “V6”、 “V8”、 “W12”等 字 样 ， 想 弄 明 白 究 竟 是 什 么 意 思 。这 些 都 表 示 发 动 机 汽 缸 的 排 列 形 式 和 缸 数 。 汽 车 发 动 机 常 用 缸 数 有 3缸 、 4缸 、 6缸 、8缸 、 10缸 、 12缸 等 。 一 般 说 来 ， 排 量 1升 以 下 的 发 动 机 常 用 3缸 ， 例 如 0.8升 的奥 拓 和 福 莱 尔 轿 车 。 排 量 1升 至 2.5升 一 般 为 4缸 发 动 机

9、 ， 常 见 的 经 济 型 轿 车 以 及 中 档轿 车 发 动 机 基 本 都 是 4缸 。 3升 左 右 的 发 动 机 一 般 为 6缸 ， 比 如 排 量 3.0升 的 君 威 和 新雅 阁 轿 车 。 排 量 4升 左 右 的 发 动 机 一 般 为 8缸 ， 比 如 排 量 4.7升 的 北 京 吉 普 的JEEP4700。 排 量 5.5升 以 上 的 发 动 机 一 般 用 12缸 发 动 机 ， 例 如 排 量 6升 的 宝 马 760Li就 采 用 V12发 动 机 。 在 同 等 缸 径 下 ， 通 常 缸 数 越 多 ， 排 量 越 大 ， 功 率 也 就 越 高 ；

10、 而 在发 动 机 排 量 相 同 的 情 况 下 ， 缸 数 越 多 ， 缸 径 越 小 ， 发 动 机 转 速 就 可 以 提 高 ， 从 而 获 得较 大 的 提 升 功 率 。 汽 缸 排 列 形 式以 上 是 有 关 发 动 机 缸 数 的 知 识 ， 下 面 我 们 接 着 了 解 “汽 缸 排 列 形 式 ”这 个 发 动 机 排 量重 要 参 数 。 一 般 5缸 以 下 发 动 机 的 汽 缸 多 采 用 直 列 方 式 排 列 ， 常 见 的 多 数 中 低 档 轿 车 都是 L4发 动 机 ， 即 直 列 4缸 。 另 外 ， 也 有 少 数 6缸 发 动 机 采 用 直

11、 列 方 式 排 列 。 直列 发 动 机 的 汽 缸 体 成 一 字 排 开 ， 缸 体 、 缸 盖 和 曲 轴 结 构 简 单 ， 制 造 成 本 低 ， 低 速 扭矩 特 性 好 ， 燃 料 消 耗 少 ， 尺 寸 紧 凑 ， 应 用 比 较 广 泛 ， 缺 点 则 是 功 率 较 低 。 一 般 1升 以下 的 汽 油 机 多 采 用 直 列 3缸 ， 1至 2.5升 的 汽 油 机 多 采 用 直 列 4缸 ， 有 的 四 轮 驱 动 汽 车采 用 直 列 6缸 ， 因 为 其 宽 度 小 ， 可 以 在 旁 边 布 置 增 压 器 等 设 施 ， 例 如 北 京 吉 普 的JEEP

12、4000就 采 用 直 列 6缸 发 动 机 。 另 据 专 业 人 士 介 绍 ， 直 列 6缸 发 动 机 的 动 平衡 较 好 ， 振 动 相 对 较 小 ， 所 以 也 为 一 些 中 、 高 级 轿 车 所 采 用 。 6到 12缸 的 发 动 机 一 般采 用 V 形 排 列 ， 其 中 V10发 动 机 主 要 装 在 赛 车 上 。 V 形 发 动 机 长 度 和 高 度 尺 寸 小 ， 布置 起 来 非 常 方 便 。 一 般 认 为 V 形 发 动 机 是 比 较 高 级 的 发 动 机 ， 因 而 成 为 轿 车 级 别 的 标志 之 一 。 V8发 动 机 结 构 非

13、常 复 杂 ， 制 造 成 本 很 高 ， 所 以 使 用 的 较 少 ， V12发 动机 过 大 过 重 ， 只 有 极 个 别 的 高 级 轿 车 采 用 ， 比 如 上 面 提 到 的 宝 马 760Li。 而 大 众 公 司近 来 还 新 开 发 出 了 W 型 发 动 机 ， 有 W8和 W12两 种 ， 即 汽 缸 分 四 列 错 开 角 度 布 置 ，形 体 紧 凑 ， 大 众 的 顶 级 轿 车 辉 腾 就 有 一 款 采 用 了 排 量 6.0升 的 W12发 动 机 。 发 动 机 的 结 构发 动 机 组 成 的 简 述机 体 是 构 成 发 动 机 的 骨 架 ， 是

14、发 动 机 各 机 构 和 各 系 统 的 安 装 基 础 ， 其 内 、 外 安 装 着发 动 机 的 所 有 主 要 零 件 和 附 件 ， 承 受 各 种 载 荷 。 因 此 ， 机 体 必 须 要 有 足 够 的 强 度 和刚 度 。 机 体 组 主 要 由 气 缸 体 、 汽 缸 套 、 气 缸 盖 和 气 缸 垫 等 零 件 组 成 。 发 动 机 结 构 解 析 图气 缸 体水 冷 发 动 机 的 气 缸 体 和 上 曲 轴 箱 常 铸 成 一 体 ， 称 为 气 缸 体 曲 轴 箱 ， 也 可 称 为气 缸 体 。 气 缸 体 一 般 用 灰 铸 铁 铸 成 ， 气 缸 体 上

15、 部 的 圆 柱 形 空 腔 称 为 气 缸 ， 下 半 部 为 支 承曲 轴 的 曲 轴 箱 ， 其 内 腔 为 曲 轴 运 动 的 空 间 。 在 气 缸 体 内 部 铸 有 许 多 加 强 筋 ， 冷 却 水 套 和润 滑 油 道 等 。 气 缸 体 应 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 根 据 气 缸 体 与 油 底 壳 安 装 平 面 的位 置 不 同 ， 通 常 把 气 缸 体 分 为 以 下 三 种 形 式 。 (1) 一 般 式 气 缸 体 ： 其 特 点 是 油底 壳 安 装 平 面 和 曲 轴 旋 转 中 心 在 同 一 高 度 。 这 种 气 缸 体 的 优 点

16、 是 机 体 高 度 小 ， 重 量 轻 ，结 构 紧 凑 ， 便 于 加 工 ， 曲 轴 拆 装 方 便 ； 但 其 缺 点 是 刚 度 和 强 度 较 差 (2) 龙 门 式气 缸 体 ： 其 特 点 是 油 底 壳 安 装 平 面 低 于 曲 轴 的 旋 转 中 心 。 它 的 优 点 是 强 度 和 刚 度 都 好 ，能 承 受 较 大 的 机 械 负 荷 ； 但 其 缺 点 是 工 艺 性 较 差 ， 结 构 笨 重 ， 加 工 较 困 难 。 (3) 隧 道 式 气 缸 体 ： 这 种 形 式 的 气 缸 体 曲 轴 的 主 轴 承 孔 为 整 体 式 ， 采 用 滚 气 缸动 轴

17、 承 ， 主 轴 承 孔 较 大 ， 曲 轴 从 气 缸 体 后 部 装 入 。 其 优 点 是 结 构 紧 凑 、 刚 度 和 强 度 好 ，但 其 缺 点 是 加 工 精 度 要 求 高 ， 工 艺 性 较 差 ， 曲 轴 拆 装 不 方 便 。 为 了 能 够 使 气 缸内 表 面 在 高 温 下 正 常 工 作 ， 必 须 对 气 缸 和 气 缸 盖 进 行 适 当 地 冷 却 。 冷 却 方 法 有 两 种 ， 一种 是 水 冷 ， 另 一 种 是 风 冷 。 水 冷 发 动 机 的 气 缸 周 围 和 气 缸 盖 中 都 加 工 有 冷 却 水 套 ， 并 且气 缸 体 和 气 缸

18、 盖 冷 却 水 套 相 通 ， 冷 却 水 在 水 套 内 不 断 循 环 ， 带 走 部 分 热 量 ， 对 气 缸 和 气缸 盖 起 冷 却 作 用 。 现 代 汽 车 上 基 本 都 采 用 水 冷 多 缸 发 动 机 ， 对 于 多 缸 发 动 机 ，气 缸 的 排 列 形 式 决 定 了 发 动 机 外 型 尺 寸 和 结 构 特 点 ， 对 发 动 机 机 体 的 刚 度 和 强 度 也 有 影响 ， 并 关 系 到 汽 车 的 总 体 布 置 。 按 照 气 缸 的 排 列 方 式 不 同 ， 气 缸 体 还 可 以 分 成 单 列 式 ，V 型 和 对 置 式 三 种 。 (

19、1) 直 列 式发 动 机 的 各 个 气 缸 排 成 一 列 ， 一 般 是 垂 直 布 置 的 。 单 列 式 气 缸 体 结 构 简 单 ， 加 工 容易 ， 但 发 动 机 长 度 和 高 度 较 大 。 一 般 六 缸 以 下 发 动 机 多 采 用 单 列 式 。 例 如 捷 达 轿 车 、富 康 轿 车 、 红 旗 轿 车 所 使 用 的 发 动 机 均 采 用 这 种 直 列 式 气 缸 体 。 有 的 汽 车 为 了 降 低 发 动机 的 高 度 ， 把 发 动 机 倾 斜 一 个 角 度 。 (2) V 型气 缸 排 成 两 列 ， 左 右 两 列 气 缸 中 心 线 的

20、夹 角 180， 称 为 V 型 发 动 机 ， V 型 发动 机 与 直 列 发 动 机 相 比 ， 缩 短 了 机 体 长 度 和 高 度 ， 增 加 了 气 缸 体 的 刚 度 ， 减 轻 了 发 动 机的 重 量 ， 但 加 气 缸 体大 了 发 动 机 的 宽 度 ， 且 形 状 较 复 杂 ， 加 工 困 难 ， 一 般 用 于 8缸 以 上 的 发 动 机 ， 6缸 发动 机 也 有 采 用 这 种 形 式 的 气 缸 体 。 (3) 对 置 式气 缸 排 成 两 列 ， 左 右 两 列 气 缸 在 同 一 水 平 面 上 ， 即 左 右 两 列 气 缸 中 心 线 的 夹 角

21、=180， 称 为 对 置 式 。 它 的 特 点 是 高 度 小 ， 总 体 布 置 方 便 ， 有 利 于 风 冷 。 这 种 气 缸 应用 较 少 。 气 缸 直 接 镗 在 气 缸 体 上 叫 做 整 体 式 气 缸 ， 整 体 式 气 缸 强 度 和 刚 度 都 好 ，能 承 受 较 大 的 载 荷 ， 这 种 气 缸 对 材 料 要 求 高 ， 成 本 高 。 如 果 将 气 缸 制 造 成 单 独 的 圆 筒 形零 件 (即 气 缸 套 )， 然 后 再 装 到 气 缸 体 内 。 这 样 ， 气 缸 套 采 用 耐 磨 的 优 质 材 料 制 成 ， 气 缸体 可 用 价 格

22、较 低 的 一 般 材 料 制 造 ， 从 而 降 低 了 制 造 成 本 。 同 时 ， 气 缸 套 可 以 从 气 缸 体 中取 出 ， 因 而 便 于 修 理 和 更 换 ， 并 可 大 大 延 长 气 缸 体 的 使 用 寿 命 。 气 缸 套 有 干 式 气 缸套 和 湿 式 气 缸 套 两 种 。 干 式 气 缸 套 的 特 点 是 气 缸 套 装 入 气 缸 体 后 ， 其 外 壁 不 直接 与 冷 却 水 接 触 ， 而 和 气 缸 体 的 壁 面 直 接 接 触 ， 壁 厚 较 薄 ， 一 般 为 1 3mm。 它 具 有整 体 式 气 缸 体 的 优 点 ， 强 度 和 刚

23、 度 都 较 好 ， 但 加 工 比 较 复 杂 ， 内 、 外 表 面 都 需 要 进 行 精加 工 ， 拆 装 不 方 便 ， 散 热 不 良 。 湿 式 气 缸 套 的 特 点 是 气 缸 套 装 入 气 缸 体 后 ， 其外 壁 直 接 与 冷 却 水 接 触 ， 气 缸 套 仅 在 上 、 下 各 有 一 圆 环 地 带 和 气 缸 体 接 触 ， 壁 厚 一 般 为5 9mm。 它 散 热 良 好 ， 冷 却 均 匀 ， 加 工 容 易 ， 通 常 只 需 要 精 加 工 内 表 面 ， 而 与 水 接 触的 外 表 面 不 需 要 加 工 ， 拆 装 方 便 ， 但 缺 点 是

24、强 度 、 刚 度 都 不 如 干 式 气 缸 套 好 ， 而 且 容 易产 生 漏 水 现 象 。 应 该 采 取 一 些 防 漏 措 施 。 曲 轴 箱气 缸 体 下 部 用 来 安 装 曲 轴 的 部 位 称 为 曲 轴 箱 ， 曲 轴 箱 分 上 曲 轴 箱 和 按 照 进 气 系 统 分 类下 曲 轴 箱 。 上 曲 轴 箱 与 气 缸 体 铸 成 一 体 ， 下 曲 轴 箱 用 来 贮 存 润 滑 油 ， 并 封 闭 上 曲 轴 箱 ，故 又 称 为 油 底 壳 图 （ 图 2-6） 。 油 底 壳 受 力 很 小 ， 一 般 采 用 薄 钢 板 冲 压 而 成 ， 其 形 状 取

25、决 于 发 动 机 的 总 体 布 置 和 机 油 的 容 量 。 油 底 壳 内 装 有 稳 油 挡 板 ， 以 防 止 汽 车 颠 动 时 油面 波 动 过 大 。 油 底 壳 底 部 还 装 有 放 油 螺 塞 ， 通 常 放 油 螺 塞 上 装 有 永 久 磁 铁 ， 以 吸 附 润 滑油 中 的 金 属 屑 ， 减 少 发 动 机 的 磨 损 。 在 上 下 曲 轴 箱 接 合 面 之 间 装 有 衬 垫 ， 防 止 润 滑 油 泄漏 。 气 缸 盖气 缸 盖 安 装 在 气 缸 体 的 上 面 ， 从 上 部 密 封 气 缸 并 构 成 燃 烧 室 。 它 经 常 与 高 温 高

26、压燃 气 相 接 触 ， 因 此 承 受 很 大 的 热 负 荷 和 机 械 负 荷 。 水 冷 发 动 机 的 气 缸 盖 内 部 制 有 冷 却水 套 ， 缸 盖 下 端 面 的 冷 却 水 孔 与 缸 体 的 冷 却 水 孔 相 通 。 利 用 循 环 水 来 冷 却 燃 烧 室 等 高 温部 分 。 缸 盖 上 还 装 有 进 、 排 气 门 座 ， 气 门 导 管 孔 ， 用 于 安 装 进 、 排 气 门 ， 还 有 进气 通 道 和 排 气 通 道 等 。 汽 油 机 的 气 缸 盖 上 加 工 有 安 装 火 花 塞 的 孔 ， 而 柴 油 机 的 气 缸 盖上 加 工 有 安

27、 装 喷 油 器 的 孔 。 顶 置 凸 轮 轴 式 发 动 机 的 气 缸 盖 上 还 加 工 有 凸 轮 轴 轴 承 孔 ，用 以 安 装 凸 轮 轴 。 气 缸 盖 一 般 采 用 灰 铸 铁 或 合 金 铸 铁 铸 成 ， 铝 合 金 的 导 热 性 好 ，有 利 于 提 高 压 缩 比 ， 所 以 近 年 来 铝 合 金 气 缸 盖 被 采 用 得 越 来 越 多 。 气 缸 盖 是 燃烧 室 的 组 成 部 分 ， 燃 烧 室 的 形 状 对 发 动 机 的 工 作 影 响 很 大 ， 由 于 汽 油 机 和 柴 油 机 的燃 烧 方 式 不 同 ， 其 气 缸 盖 上 组 成 燃

28、 烧 室 的 部 分 差 别 较 大 。 汽 油 机 的 燃 烧 室 主 要 在 气 缸 盖上 ， 而 柴 油 机 的 燃 烧 室 主 要 在 活 塞 顶 部 的 凹 坑 。 这 里 只 介 绍 汽 油 机 的 燃 烧 室 ， 而 柴 油 机的 燃 烧 室 放 在 柴 油 供 给 系 里 介 绍 。 汽 油 机 燃 烧 室 常 见 的 三 种 形 式 。 (1) 半 球 形 燃 烧 室半 球 形 燃 烧 室 结 构 紧 凑 ， 火 花 塞 布 置 在 燃 烧 室 中 央 ， 火 焰 行 程 短 ， 故 燃 烧 速 率 高 ，散 热 少 ， 热 效 率 高 。 这 种 燃 烧 室 结 构 上 也

29、 允 许 气 门 双 行 排 列 ， 进 气 口 直 径 较 大 ， 故充 气 效 率 较 高 按 照 气 缸 数 目 分 类， 虽 然 使 配 气 机 构 变 得 较 复 杂 ， 但 有 利 于 排 气 净 化 ， 在 轿 车 发 动 机 上 被 广 泛 地 应 用 。 (2) 楔 形 燃 烧 室楔 形 燃 烧 室 结 构 简 单 、 紧 凑 ， 散 热 面 积 小 ， 热 损 失 也 小 ， 能 保 证 混 合 气 在 压 缩 行 程中 形 成 良 好 的 涡 流 运 动 ， 有 利 于 提 高 混 合 气 的 混 合 质 量 ， 进 气 阻 力 小 ， 提 高 了 充 气 效 率 。气

30、门 排 成 一 列 ， 使 配 气 机 构 简 单 ， 但 火 花 塞 置 于 楔 形 燃 烧 室 高 处 ， 火 焰 传 播 距 离 长 些 ，切 诺 基 轿 车 发 动 机 采 用 这 种 形 式 的 燃 烧 室 。 (3) 盆 形 燃 烧 室盆 形 燃 烧 室 ， 气 缸 盖 工 艺 性 好 ， 制 造 成 本 低 ， 但 因 气 门 直 径 易 受 限 制 ， 进 、 排 气 效果 要 比 半 球 形 燃 烧 室 差 。 捷 达 轿 车 发 动 机 、 奥 迪 轿 车 发 动 机 采 用 盆 形 燃 烧 室 。 气 缸 垫气 缸 垫 装 在 气 缸 盖 和 气 缸 体 之 间 ， 其

31、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 。 气 缸 垫 的 材 料 要 有 一 定 的 弹 性 ， 能 补 偿 结 合 面 的 不 平 度 ，以 确 保 密 封 ， 同 时 要 有 好 的 耐 热 性 和 耐 压 性 ， 在 高 温 高 压 下 不 烧 损 、 不 变 形 。 目 前 应 用较 多 的 是 铜 皮 棉 结 构 的 气 按 照 行 程 分 类缸 垫 ， 由 于 铜 皮 棉 气 缸 垫 翻 边 处 有 三 层 铜 皮 ， 压 紧 时 较 之 石 棉 不 易 变 形 。 有 的 发动 机 还 采 用 在 石 棉

32、 中 心 用 编 织 的 纲 丝 网 或 有 孔 钢 板 为 骨 架 ， 两 面 用 石 棉 及 橡 胶 粘 结剂 压 成 的 气 缸 垫 。 安 装 气 缸 垫 时 ， 首 先 要 检 查 气 缸 垫 的 质 量 和 完 好 程 度 ， 所 有 气缸 垫 上 的 孔 要 和 气 缸 体 上 的 孔 对 齐 。 其 次 要 严 格 按 照 说 明 书 上 的 要 求 上 好 气 缸 盖 螺栓 。 拧 紧 气 缸 盖 螺 栓 时 ， 必 须 由 中 央 对 称 地 向 四 周 扩 展 的 顺 序 分 2 3次 进 行 ， 最 后一 次 拧 紧 到 规 定 的 力 矩 。 二 行 程 发 动 机二

33、 行 程 发 动 机 的 每 个 工 作 循 环 ， 是 在 曲 轴 旋 转 一 周 即 360度 ， 活 塞 上 下 两 个 行 程内 完 成 的 。 二 行 程 柴 油 机 的 工 作 过 程 和 二 行 程 汽 油 机 相 似 ， 不 同 的 是 ： 进 入 柴油 机 气 缸 的 是 纯 空 气 。 由 于 二 行 程 柴 油 机 的 经 济 性 差 且 排 污 严 重 ， 近 几 年 在 汽 车 上 已 趋淘 汰 。 在 此 仅 介 绍 二 行 程 汽 油 机 的 工 作 原 理 。 二 行 程 发 动 机 的 工 作 原是 一 种 用 曲 轴 箱 换 气 的 二 行 程 化 油 器

34、式 汽 油 机 的 工 作 原 理 示 意 图 。 发 动 机 气 缸 体 上 有三 个 孔 ， 即 进 气 孔 、 排 气 孔 和 换 气 孔 ， 这 三 个 孔 分 别 在 一 定 时 刻 由 活 塞 关 闭 。 进 气 孔 与化 油 器 相 通 ， 可 燃 混 合 气 经 过 进 气 孔 流 人 曲 轴 箱 ， 继 而 从 换 气 孔 进 入 气 缸 ； 而 废 气则 从 排 气 孔 排 出 。 其 工 作 循 环 包 含 两 个 行 程 ： 1.第 一 行 程 活 塞 自 下 止 点 向 上 移动 ， 三 个 气 孔 被 关 闭 后 ， 在 活 塞 上 方 ， 已 进 入 气 缸 的

35、混 合 气 被 压 缩 ； 而 活 塞 下 方 的 曲 轴箱 内 因 容 积 增 大 ， 形 成 一 定 的 真 空 度 ， 在 进 气 孔 露 出 时 ， 可 燃 混 合 气 自 化 油 器 经 进 气 孔流 人 曲 轴 箱 内 。 2.第 二 行 程 活 塞 压 缩 到 上 止 点 附 近 时 ， 火 花 塞 跳 火 点 燃 可 燃 混合 气 ， 高 温 高 压 的 燃 气 膨 胀 ， 推 动 活 塞 下 移 作 功 。 活 塞 下 移 作 功 时 进 气 孔 关 闭 ， 密 闭 在曲 轴 箱 内 的 可 燃 ， 混 合 气 被 压 缩 ； 当 活 塞 接 近 下 止 点 时 排 气 孔

36、开 启 ， 废 气 冲 出 ； 随 后 换气 孔 开 启 ， 受 预 压 的 可 燃 混 合 气 冲 人 气 缸 ， 驱 除 废 气 ， 进 行 换 气 过 程 。 此 过 程 一 直 进 行到 下 一 行 程 活 塞 上 移 ， 三 个 气 孔 完 全 关 闭 为 止 。 总 之 ， 活 塞 上 行 时 进 行 换 气 、压 缩 曲 轴 箱 进 气 ； 活 塞 下 行 时 进 行 作 功 飞 压 缩 曲 轴 箱 混 合 气 、 换 气 。 从 以 上 四行 程 和 二 行 程 发 动 机 的 工 作 循 环 可 以 ， 看 出 ， 二 行 程 发 动 机 具 有 以 下 特 点 ： (1)曲

37、 轴 每 转 一 周 (360度 )就 有 一 个 作 功 冲 程 ， 因 此 ， 在 理 论 上 相 同 排 量 的 二 行 程 发 动 机 的功 率 ， .应 等 于 四 行 程 发 动 机 的 两 倍 。 (2)和 四 行 程 发 动 机 相 比 ， 由 于 作 功 频 率较 快 ， 因 而 运 转 比 较 均 匀 涡 轮 增 压 发 动 机 (Turbo)平 稳 。 (3)结 构 简 单 ， 使 用 维 护 方 便 。 但 是 ， 由 于 二 行 程 发 动 机 换 气 过 程 中新 鲜 气 体 损 失 较 多 ， 废 气 排 除 也 不 彻 底 ， 且 气 孔 占 据 了 一 部 分

38、 活 塞 行 程 ， 作 功 时 能 量 损失 较 大 ， 经 济 性 较 差 。 因 此 ， 实 际 上 二 行 程 发 动 机 的 功 率 并 不 等 于 四 行 程 发 动 机 的 两 倍 ，而 是 1.5-1.6倍 左 右 。 由 于 这 个 缺 点 ， 二 行 程 汽 油 机 在 一 般 汽 车 上 很 少 采 用 ， 仅 在 摩 托车 、 少 数 微 型 汽 车 及 其 他 工 程 机 械 上 应 用 。 发 动 机 基 本 理 论汽 油 发 动 机 将 汽 油 的 能 量 转 化 为 动 能 来 驱 动 汽 车 ， 最 简 单 的 办 法 是 通 过 在 发 动 机 内部 燃 烧

39、 汽 油 来 获 得 动 能 。 因 此 ， 汽 车 发 动 机 是 内 燃 机 -燃 烧 在 发 动 机 内 部 发 生 。 有 两 点 需 注 意 ： 1 内 燃 机 也 有 其 他 种 类 ， 比 如 柴 油 机 ， 燃 气 轮 机 ， 各 有 各 的 优点 和 缺 点 。 2 同 样 也 有 外 燃 机 。 在 早 期 的 火 车 和 轮 船 上 用 的 蒸 汽 机 就 是 典 型 的外 燃 机 。 燃 料 （ 煤 、 木 头 、 油 ） 在 发 动 机 外 部 燃 烧 产 生 蒸 气 ， 然 后 蒸 气 进 入 发 动 机 内 部来 产 生 动 力 。 内 燃 机 的 效 率 比 外

40、 燃 机 高 不 少 ， 但 也 比 相 同 动 力 的 外 燃 机 小 很 多 。 所 以 ，现 代 汽 车 不 用 蒸 汽 机 。 相 比 之 下 ， 内 燃 机 比 外 燃 机 的 效 率 高 ， 比 燃 气 轮 机 的 价 格便 宜 ， 比 电 动 汽 车 容 易 添 加 燃 料 。 这 些 优 点 使 得 大 部 分 现 代 汽 车 都 使 用 往 复 式 的 内 燃机 。 发 动 机 的 燃 烧汽 车 的 发 动 机 一 般 都 采 用 4冲 程 。 （ 马 自 达 的 转 子 发 动 机 在 此 不 讨 论 ， 汽 车 画 报 曾做 过 介 绍 ） 4冲 程 分 别 是 ： 进

41、气 、 压 缩 、 燃 烧 、 排 气 。 完 成 这 4个 过 程 ， 发 动 机 机 械 增 压 发 动 机 (Supercharger)完 成 一 个 周 期 (2圈 )。 理 解 4冲 程 活 塞 ， 它 由 一 个 活 塞 杆 和 曲 轴 相 联 ， 过 程如 下 ： 1 活 塞 在 顶 部 开 始 ， 进 气 阀 打 开 ， 活 塞 往 下 运 动 ， 吸 入 油 气 混 合 气 2 活 塞 往 顶 部 运 动 来 压 缩 油 气 混 合 气 ， 使 得 爆 炸 更 有 威 力 。 3 当 活 塞 到 达 顶部 时 ， 火 花 塞 放 出 火 花 来 点 燃 油 气 混 合 气 ，

42、 爆 炸 使 得 活 塞 再 次 向 下 运 动 。 4 活 塞 到 达 底 部 ， 排 气 阀 打 开 ， 活 塞 往 上 运 动 ， 尾 气 从 汽 缸 由 排 气 管 排 出 。 注 意 ： 内 燃 机 最 终 产 生 的 运 动 是 转 动 的 ， 活 塞 的 直 线 往 复 运 动 最 终 由 曲 轴 转 化 为 转 动 ，这 样 才 能 驱 动 汽 车 轮 胎 。 发 动 机 的 汽 缸 数发 动 机 的 核 心 部 件 是 汽 缸 ， 活 塞 在 汽 缸 内 进 行 往 复 运 动 ， 上 面 所 描 述 的 是 单 汽 缸的 运 动 过 程 ， 而 实 际 应 用 中 的 发

43、动 机 都 是 有 多 个 汽 缸 的 （ 4缸 、 6缸 、 8缸 比 较 常 见 ） 。我 们 通 常 通 过 汽 缸 的 排 列 方 式 对 发 动 机 分 类 ： 直 列 、 V 或 水 平 对 置 （ 当 然 现 在 还 有大 众 集 团 的 W 型 ， （ 其 中 最 为 强 悍 的 是 布 加 迪 的 W16） 实 际 上 是 两 个 V 组 成 ） 。 不 同 的 排 列 方 式 使 得 发 动 机 在 顺 滑 性 、 制 造 费 用 和 外 型 上 有 着 各 自 的 优 点 和 缺 点 ， 配 备在 相 应 的 汽 车 上 。 发 动 机 的 排 量混 合 气 的 压 缩

44、和 燃 烧 在 燃 烧 室 里 进 行 ， 活 塞 往 复 运 动 ， 你 可 以 看 到 燃 烧 室 容 积的 变 化 ， 最 大 值 和 最 小 值 的 差 值 就 是 排 量 ， 用 升 （ L） 或 毫 升 （ CC） 来 度 量 。 汽 车的 排 量 一 般 在 1.5L4.0L 之 间 。 每 缸 排 量 0.5L， 4缸 的 排 量 为 2.0L， 如 果 V 型 排 列 的6汽 缸 ， 那 就 是 V6 3.0升 。 一 般 来 说 ， 排 量 表 示 发 动 机 动 力 的 大 小 。 所 以 增 加汽 缸 数 量 或 增 加 每 个 汽 缸 燃 烧 室 的 容 积 可 以

45、获 得 更 多 的 动 力 。 发 动 机 是 靠 可 燃气 体 和 空 气 的 混 合 燃 烧 来 运 动 的 ， 如 果 发 动 机 得 不 到 足 够 的 新 鲜 空 气 ， 那 么 可 燃 气 体的 燃 烧 就 不 会 完 全 ， 造 成 的 结 果 就 是 燃 油 经 济 性 变 差 ， 发 动 机 功 率 下 降 。 现 代 发 动 机的 转 速 很 高 ， 通 常 可 以 达 到 每 分 钟 4500转 以 上 ， 完 成 一 个 工 作 循 环 只 需 要 O.OO5秒左 右 的 时 间 ， 传 统 的 两 气 门 已 经 无 法 胜 任 在 这 么 短 暂 时 间 内 的 换

46、 气 任 务 ， 从 而 限 制 了 发动 机 性 能 的 提 高 ， 解 决 的 办 法 只 有 扩 大 气 体 的 进 出 空 间 ， 用 较 大 的 空 间 来 赢 得 时 间 。 汽 油 直 喷 技 术 (FSI)而 多 气 门 技 术 是 最 好 的 解 决 途 径 ， 它 的 出 现 使 得 发 动 机 整 体 的 质 量 得 到 了 本 质 上 提 高 。所 谓 多 气 门 技 术 就 是 发 动 机 每 个 汽 缸 的 气 门 超 过 2个 ， 具 体 的 有 2进 1出 、 2进 2出 、 3进 2出 等 排 列 型 式 。 但 是 气 门 数 过 多 进 气 量 也 会 下

47、 降 ， 而 且 会 使 结 构 更 为 复 杂 ， 加 工 工艺 要 求 极 高 ， 增 加 制 造 成 本 ， 反 而 不 好 。 因 此 现 在 的 发 动 机 普 遍 采 用 的 是 3到 5气 门的 结 构 ， 尤 其 是 4气 门 采 用 的 较 为 广 泛 ， 而 且 现 代 的 中 高 档 轿 车 上 的 发 动 机 几 乎 都 采 用了 多 气 门 的 结 构 ， 它 已 经 成 为 现 代 轿 车 的 一 个 技 术 指 标 ， 例 如 ， 捷 达 轿 车 就 采 用 了 5气 门 技 术 ， 它 可 使 发 动 机 在 排 量 相 同 的 情 况 下 ， 输 出 较 大

48、的 功 率 。 发 动 机 的 其 他 部 分凸 轮 轴 控 制 进 气 阀 和 排 气 阀 的 开 闭 火 花 塞 火 花 塞 放 出 火 花 点 燃 油 气 混 合气 ， 使 得 爆 炸 发 生 。 火 花 必 须 在 适 当 的 时 候 放 出 。 阀 门 进 气 、 出 气 阀 分 别 在 适当 的 时 候 打 开 来 吸 入 油 气 混 合 气 和 排 出 尾 气 。 在 压 缩 和 燃 烧 时 ， 这 两 个 阀 都 是 关 闭 的 ，来 保 证 燃 烧 室 的 密 封 。 活 塞 环 在 气 缸 壁 和 活 塞 中 提 出 密 封 ： 1 防 止 在压 缩 和 燃 烧 时 油 气

49、 混 合 气 和 尾 气 泄 漏 进 润 滑 油 箱 。 2 防 止 润 滑 油 进 入 汽 缸 内 燃烧 。 大 多 “烧 机 油 ”的 汽 车 就 是 因 为 发 动 机 太 旧 ： 活 塞 环 不 再 密 封 引 起 的 （ 尾 气 管冒 青 烟 ） 活 塞 杆 连 接 活 塞 环 和 曲 轴 ， 使 得 活 塞 和 曲 轴 维 持 各 自 的 运 动 。 润 滑 油 槽 包 围 着 曲 轴 ， 里 面 有 相 当 数 量 的 油 . 发 动 机 在 汽 车 中 的 放 置 与 结 构 安 排前 置 引 擎1.前 轮 驱 动 前 置 引 擎 前 轮 驱 动 的 汽 车 驱 动 系 统 ， 即 我 们 通 常 所 说 的 FF。 除了 一 些 高 性 能 跑 车 以 外 ， 目 前 我 们 在 大 街 上 见 到 的 小 轿 车 一 般 都 采 用 前 置 引 擎 。 为 什么 呢 ？ 显 而 易 见 ， 把 引 擎 放 置 全 铝 发 动 机在 车 头 ， 可 以 增 大 车