发动机基本结构与工作原理.ppt
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1、发动机机械结构发动机机械结构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
2、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(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
3、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确定旋转方向时,在发动机动力输出端(离合器或飞轮一侧)相对侧进行观察站在确定发动机旋转方向时的相同位置,距离最近的是气缸1随后各气缸向动力输出端依次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
4、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,如图所示曲轴传动机构点火顺序曲轴传动机构点火间隔=720:气缸数 四缸:180 曲轴转角 六缸:120 曲轴转角 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下图展示了点火间隔为 120 六缸直列发动机的曲轴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 1204
5、.气缸盖罩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 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
6、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
7、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。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.
8、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。也可以组合使用两种冷却方式A.横流冷却方式B.纵流冷却方式汽缸盖的结构气缸盖作为气缸的顶部构成了燃烧室顶。它与活塞几何因素一起决定了燃烧室的形状。燃烧室是由活塞、气缸盖和气缸壁围成的空间图 C 中的布置方式非常有利,因为油气混合气可以非常有效地环绕火花塞流动,相对于燃烧室
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