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1、,汽车发动机,构造与维修,广州市机电技师学院交通运输系,目录,学习任务二 曲柄连杆机构的构造与检修,学习任务三 配气机构的构造与检修,学习任务四 汽油喷射系统的构造与检修,学习任务五 柴油机燃油系统的构造与检修,学习任务六 发动机点火系统的构造与检修,学习任务七 进排气系统及排气净化装置的构造与检修,学习任务八 冷却系统的构造与检修,学习任务二 发动机拆卸与认识,学习任务十 发动机装配与检验,汽车发动机构造与维修,学习任务九 润滑系统的构造与检修,学习任务一 发动机拆装与认识,汽车发动机构造与维修,导入,1.1,学习准备,1.2,任务实施,1.3,评价反馈,1.4,学习拓展,1.5,汽车的总体
2、构造,一、发动机二、底盘三、车身四、电气设备,本节要点,汽车的动力源发动机,发动机到底是“何方神圣”？,汽车由成千上万个零部件装配而成，从汽车的总体构造来看，可以把汽车分成四大部分：,发动机的分类,1、按燃料的使用不同分,2、按着火方式分类,点燃式（汽油机属于此类）,压燃式（柴油机属于此类）,3、按冷却方式不同,发动机的分类,6、按完成一个工作循环所需行程数,5、按燃料供给方式不同,化油器式发动机,汽油喷射式发动机,直接喷射式发动机,发动机的分类,7、按气缸数及排列方式,发动机的分类,发动机的分类,直列式,型,对置式,8、按气缸的布置分类,发动机的分类,9、按活塞运动方式分为,往复活塞式,旋转
3、活塞式,四冲程冲程发动机工作原理,进气行程,压缩行程,做功行程,排气行程,发动机是将化学能转变为机械能并输出，为汽车运行和发电机、空调、动力转向等其他系统的工作提供动力的机器。,曲柄连杆 机构,配气机构,燃油供给系,润滑系,冷却系,起动系,点火系,发 动 机 认 识,汽油机由两大机构五大系统组成：,1、曲柄连杆机构和配气机构,作用：将活塞项的燃气压力 转 变为曲轴的转矩，输出机械能,三部分组成机体组活塞连杆组曲轴飞轮组,曲柄连杆机构结构图,1、曲柄连杆机构和配气机构压缩比,压缩比越高发动机动力越大,压缩比是发动机的重要参数,压缩比概念,气缸最小工作容积：即活塞处于上止点时活塞上方的总容积，称燃
4、烧室容积，用Vc表示；气缸总容积：活塞在下止点时活塞上方的全部容积，即气缸最大容积，用Va表示。压缩比公式：气缸总容积：燃烧室容积=Va/Vc,汽车发动机的压缩比汽油机：611（受到爆震的限制）柴油机：1622（没有爆震的限制）,压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。,压缩比高，动力性好、热效率高，车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约，汽油发动机的压缩比又不能太大。,1、曲柄连杆机构和配气机构排量,排量概念,活塞从上止点移动到下止点所通过的工作容积称为气缸排量；如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。一般用升（L
5、）来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一。通常排量大，单位时间发动机所释放的能量（即将燃料的化学能转化为机械能）大，“动力性”越好。,发动机排量计算公式,VL=Vh i 式中：Vh 汽缸工作容积、i 汽缸数目 D 汽缸直径，单位为mm；S 活塞行程，单位为mm；,1、曲柄连杆机构和配气机构扭矩,扭矩的概念,汽车扭矩是发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，反映了汽车在一定范围内的负载能力。汽车扭矩和功率一样，发动机的主要指数之一，反映在汽车性能上，包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。汽车扭矩定义：活塞在汽缸里的往复运动，往复一次做一定的功
6、，单位是牛顿米。每个单位距离所做的功就是扭矩。,汽车驱动力计算公式扭矩变速箱齿比最终齿轮比机械效率,1、曲柄连杆机构和配气机构功率,功率的概念,发动机功率是指发动机做功的快慢。发动机单位时间内所做的功叫做这发动机的功率。与指示功、有效功相对应，称为指示功率、有效功率（输出功率），这两者的差值叫做机械损失功率。发动机的功率并不等于车子的功率，在机械传动中，功率会有中间损失。出于安全考虑而把车身加厚加重的设计，也会导致发动机功率的损失。所以，装有小排量发动机的车子并不一定就比装载大功率发动机的车子慢或者性能差。同等排量的情况下，功率是越大越好，加装先进的技术，进气门行程控制、EGR、5气门等可有效
7、果提升功率。发动机的功率大了，燃油消耗越高，排放污染越大。（注意：功率大，而并不一定是排量大）。功率越大转速越高，汽车的最高速度快,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用公制马力(PS)或千瓦(kW)来表示，1PS等于0.735kW。,符号为：P常用单位为：w,2、配气机构,单顶置凸轮轴配气机构,顶置凸轮轴式配气机构的两种形式,双顶置凸轮轴配气机构,2、配气机构,齿形带传动机构,气门传动组的两种常见形式,链传动机构,正时链条结构紧凑、传递功率高、可靠性与耐磨性高、终身免维护,正时皮带技术成熟、成本较低、噪音较小，需要定期检查和维护，510万公里更换,2、配气机构,3、燃料供给系统,燃
8、料供给系统包括燃油供给系统和空气供给系统两大部分。,燃料供给系统,3、燃料供给系统燃油滤清器,燃油滤清器（Fuel filter）有柴油滤清器（Diesel filter）、汽油滤清器（Fuel Filter）和天然气滤清器（Gas filter）三类。燃油滤清器的作用是阻止燃油中的颗粒物、水及不洁物，保证燃油系统精密部件免受磨损及其他损害。,汽油滤清器,大多数汽车制造商对其外部滤清器正常维护的推荐更换周期为4.8万km；保守维护的推荐更换周期为1.922.4万km建议更换时间；建议更换时间：汽车每行驶20000公里左右。,3、燃料供给系统燃油滤清器,柴油滤清器又可以分为柴油水分离器，柴油精滤
9、器。油水分离器的重要功能就是分离柴油中的水。水的存在对于柴油机供油系统危害极大，锈蚀、磨损、卡死甚至会恶化柴油的燃烧过程。由于中国柴油中的含硫量较高，在燃烧发生时，甚至会和水反应生成硫酸腐蚀发动机部件。传统的除水方式主要是沉淀，通过漏斗结构。国三以上排放的发动机对水分离提出更高的要求，高的要求就需要采用高性能的过滤介质，国三以上排放的柴油发动机主要是针对35微米颗粒的过滤效率。,柴油滤清器,大多数汽车制造商对其外部滤清器正常维护的推荐更换周期为4.8万km；保守维护的推荐更换周期为1.922.4万km建议更换时间；建议更换时间：汽车每行驶20000公里左右。,空气供给系统,涡轮增压的特点不会消
10、耗发动机的动力，拥有良好的加速持续性，但是在低速时涡轮不能及时介入，介入那一刻的唐突，低速迟滞。,空气供给系统涡轮增压,涡轮增压的原理：利用排出废气的能量冲击排气管道中的涡轮，同时带动进气管道的涡轮，使进气增压后送入到气缸，从而提高发动机的功率啊。,涡轮增压发动机原理示意图,空气供给系统涡轮增压,机械增压器的特点在低转速时，发动机的扭矩输出表现十分出色，在发动机高速运转时，机械增压器对发动机动力的损耗也很大，动力提升不太明显。,双增压的特点保证发动机在低速、中速和高速时都能有较好的增压效果,空气供给系统涡轮增压动态,空气供给系统空气格,价格一般车型的空气格价位都在50100元之间；少数特殊车型
11、，如捷豹，奔驰，宝马元车型的空气格价格在300元以上；副厂件价格一般为正厂件价格的1/31/4，至多二三十元。,空气格就是空气滤清器（airfilte），清除空气中的微粒杂质的装置。,更换周期通常建议客户每行驶1.5万公里更换一次。经常在恶劣环境中工作的车辆应当不超过1万公里更换一次。（沙漠，建筑工地等）,3、燃料供给系统,汽油机燃油供给系统,汽油机对燃料供给的基本要求,电控汽油喷谢系统的工作过程,3、燃料供给系统,汽油标号概念,称辛烷值汽油标号：是汽油的抗爆性指标，辛烷值越高，使其爆燃的温度越高，换句话说就是越不容易爆燃。,3、燃料供给系统汽油标号,爆震与抗爆性：活塞在行程的上止点后10度左
12、右，燃烧产生最大压力时，推动活塞的力度最大（就象是荡秋千，在到达最高点后一点使劲秋千最快）。比如1000转的时候，燃烧过程相当于曲轴转角的20度，就是说提前10度点火，引擎最有力。而到了4000转，活塞运动得快了，燃烧过程就相当于曲轴转角的60度了，就需要提前50度点火，就这样随转速的提高，点火是越来越提前。最终会达到一个转速，还没点火油气就烧起来了，这就是爆震。汽油的标号决定了爆震点的早晚，其实也就是决定了引擎的功率大小。燃油的抗爆震性能随它的组成而异。燃油的抗爆震性越高，发动机的压缩比也可能高些，发动机的经济性和动力性都会得到提高。确定燃油的抗爆震性是很困难的，因为燃油的抗爆震性不仅取决于
13、燃油的性质，还随发动机的型式、空燃比、冷却水温、进气温度、点火提前角、气门定时等而变化。,汽油分类：普通无铅汽油和高清洁无铅汽油,3、燃料供给系统汽油标号,超标用油：汽油标号选择的主要依据是发动机的压缩比。压缩比、点火提前角等参数已经在发动机电脑中设置。盲目使用高标号汽油，其高抗爆性的优势无法发挥出来，还会造成金钱的浪费，而且高标号汽油无法充分燃烧，这不仅影响了发动机充分发挥动力，还容易产生积碳。,降标用油：发动机将出现爆震现象。一般在急加速及爬坡时出现，如果由于汽油标号低，使发动机长期出现爆震，将会损坏发动机，甚至打坏活塞、缸体等。,压缩比和汽油标号的关系,压缩比越大，要求汽油标号越高,高低
14、混搭会伤车不小心混用了两种燃油，问题不大！正常情况下，应该长期使用推荐标号的汽油，频繁更换汽油标号，影响到发动机的点火系统。在使用低标号汽油时，点火提前角会稍微前移，使用高标号汽车，点火提前角则会自动向后微移。反复更换汽油标准，发动机难以适应，增加不必要的磨损。,柴油标号：按照凝固点分级，轻柴油有10、0、-10、-20、-35五个牌号，重柴油有10、20、30三个标号。选用则跟工作环境，发动机进气等有关。,3、燃料供给系统汽油标号,3、燃料供给系统柴油标号,柴油标号,柴油最重要用途是用于车辆、船舶的柴油发动机。与汽油相比，柴油能量密度高，燃油消耗率低。柴油具有低能耗、低污染的环保特性，所以现
15、在很多小型汽车和高性能汽车也改用柴油。,3、燃料供给系统柴油标号,柴油标号,柴油最重要用途是用于车辆、船舶的柴油发动机。与汽油相比，柴油能量密度高，燃油消耗率低。柴油具有低能耗、低污染的环保特性，所以现在很多小型汽车和高性能汽车也改用柴油。,4、点火系统,点火系统线路图,点火系统组成,4、点火系统,4、点火系统蓄电池,（1）电瓶：也叫蓄电池，蓄电池是电池的一种，它的工作原理就是把化学能转化为电能。通常，人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池。即一种主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。,（2）寿命：正常使用寿命在18年不等，与车辆的情况有很大关系。在车辆发电机回冲电正常、电器没有漏电搭铁的情
16、况基本可以使用3年以上。,（3）报废征兆：里程数超过5万KM以上；发电机没有故障；感觉充不进电或者启动机无力；大灯明显变暗则需将电瓶取下用充电机充12-24小时情况依然；隔夜测量电压低于12V。,（4）分类：普通蓄电池：铅酸蓄电池；干荷蓄电池：铅酸蓄电池；免维护蓄电池：一种启用前一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池出厂时已经加好电解液并封死。,4、点火系统蓄电池,（5）电池参数：额定电压：12V容量：表示在一定条件下（放电率、温度、终止电压等）电瓶放出的电量；电瓶的容量越高越好，不然会影响汽车电器设备的使用，容量越高的电瓶售价也就越高。低温启动电流（CCA）：表示低温
17、状态时，电池能向发动机提供的起动电流。即数值为电池在-17.8下放电30秒，电瓶在极限馈电电压前所放的电流。,（6）电瓶命名标准基于国家GB标准，以型号为6-QAW-54a的蓄电池为例6：表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V；Q：表示蓄电池的用途，Q为汽车启动用蓄电池，M为摩托车用蓄电池，JC为船舶用蓄电池，HK为航空用蓄电池，D表示电动车用蓄电池，F表示阀控型蓄电池；A和W：表示蓄电池的类型，A表示干荷型蓄电池，W表示免维护型蓄电池，若不标表示普通型蓄电池；54：表示蓄电池的额定容量为54Ah;国标a：表示对原产品的第一次改进，名称后加国标b表示第二次改进，依次
18、类推。（注：型号后加D表示低温启动性能好，如6-QA-110D）,4、点火系统蓄电池,基于日本JIS标准，例如型号为“38B20L”38：表示蓄电池的性能参数。数字越大，表示蓄电池可以存储的电量就越多。（注：数值大小与容量无关）B：表示蓄电池的宽度和高度代号。蓄电池的宽度和高度组合是由8个字母中的一个表示的（A到H），字符越接近H，表示蓄电池的宽度和高度值越大。20：表示蓄电池的长度约为20cm。L：表示正极端子的位置，从远离蓄电池极柱看过去，正极端子在右端的标R，正极端子在左端的标L。,（7）如何鉴定电瓶观察电并窗口：电瓶窗口三色：绿色、黑色和白色，绿色代表电量充足，黑色代表略微亏电，白色则
19、代表快报废了需要更换；测量电瓶电压：正常情况下，电瓶的空载电压在13伏左右，满载电压一般不会低于12伏；观察电瓶外观：两侧是否出现比较明显的膨胀变形或出现鼓包的情况；仔细查看桩头：观察电瓶桩头四周围是否出现一些白色或绿色的类似粉末状的物体。,基于德国DIN标准，例如型号为“CCA 660”的蓄电池各参数含义解析如下：CCA：表示低温启动电流660：表示低温启动电流值为660安培。,4、点火系统蓄电池,4、点火系统火花塞,4、点火系统火花塞,5、冷却系统,冷却系统循环示意图,冷却系统结构图,5、冷却系统,小循环：当发动机冷却液温度低于一定值（低于805，不同车型略有差异），节温器主阀门关闭，副阀
20、门打开，冷却液在缸套内循环流动。大循环：当发动机冷却液温度较升到一定值（高于1005，不同车型略有差异），节温器主阀门完全开启，副阀门关闭，冷却液流经散热器散热。混合循环：大小循环混合工作。,5、冷却系统冷却液,小知识：什么是冷却液？汽车常用的冷却液有水及加有防冻剂的防冻冷却液。水冷却液是指直接用水作冷却液，它具有方便、经济的优点。但是，水沸点低、易蒸发，需经常添加。在严寒冬季易结冰，过夜必须放水，否则会因为结冰时体积膨胀，造成汽缸体、汽缸盖胀裂的严重事故。防冻冷却液主要由防冻剂与水按一定比例混合而成，最常用的防冻剂是乙二醇，乙二醇可降低冰点和提高沸点。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不
21、同。有些车型使用的防冻冷却液中还加添有添加剂，添加剂可防止冷却液腐蚀、沉积（水垢）、形成泡沫和过热的作用。,5、冷却系统冷却液,冬季防冻,防腐蚀,防水垢,防开锅,四大功能：,价格：8元/kg以下，基本不会是真货;闻味：有各种刺鼻难闻气味的一定是假货，真货没太大的气味。手感：不滑手、易挥发是加了低沸点醇类的易开锅假防冻液;包装桶口有白色固体出现的，用手提起较重，手感很涩，没特别气味，是为工业盐或卤水加工的假防冻液;浊度：无论何种颜色的产品，都要保 持一定的透明度，浑浊的产品不是好产品;流动性：相对纯净水而言，好的防冻 液粘度稍高。,如何分辨防冻液好坏？价格、气味、手感、浊度和流动性,6、润滑系统
22、,润滑系统循环示意图,6、润滑系统,6、润滑系统润滑油,分类：机油分为柴油发动机机油和汽油发动机机油两大类。汽油发动机机油分为矿物油与合成油两种，合成油又分为半合成机油和全合成机油。,SAE标准粘度值：SAE Society of Automotive Engineers.机动车工程师协会定义的粘度，表示机油是多级，W代表WINTER冬天，W前面的数字代表低温时的流动性能，数值越小低温时的启动性能越好。W后面的数字代表机油在高温时的稳定性能，数值越大说明机油高温的稳定性能越好。共分为 0W、5W、10W、15W、20W、25W、20、30、40、50、60号十一个级别。,机油等级标志API（美
23、国石油协会简称API）,“S”表汽油发动机用油，规格有：SA、SB,、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL、SM、SN。“C”代表柴油发动机用油，规格有：CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF-2、CF-4、CG-4、CH-4、CI-4。“S”和“C”两个字母同时存在，则是汽/柴通用型。从“SA”一直到“SN“，每递增一个字母，机油的性能都会优于前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添 加剂。字母越靠后，质量等级越高，国际品牌中机油级别多是SF级别以上。,6、润滑系统润滑油,机油滤清器分类：有全流式与分流式之分全流式滤清器串联于机油泵和主油道之间，因此能滤清进入主油道的全部润滑油。分流式清器与主油道并联，仅过滤机油泵送出的部分润滑油。,建议更换周期：轿车和商用车均为半年更换一次,6、润滑系统机油滤清器,机油滤清器，又称机油格。用于去除机油中的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物和煤烟颗粒等杂质，保护发动机。粗滤器滤除机油中粒径为0.05mm以上的杂质，细滤器则用来滤除粒径为0.001mm以上的细小杂质。,7、起动系统,通过起动机将蓄电池的电能转换成机械能，起动发动机运转（含预热系统）。,蓄电池起动机电流表点火开关起动继电器,起动系统的功用,起动系统工作原理,起动系统组成,7、起动系统起动机,谢谢您的聆听!,
