发动机的五大系统
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车辆工程实习报告总结迎着每天八点半的太阳,拖着不愿早起的身子,扛过了一个多月。
期间讲解跟拆装了发动机、起动机、发电机、变速器、刹车系统、传动系统、独立悬架等。
通过拆装实习,使得我的理论知识得以升华。
这使我大体认识到了发动机内部的总体布局和各零件的样子,它们的相对位置,以及它们之间的装配和运做情况。
废话少说了。
首先是发动机:两大机构:配气机构、曲轴连杆机构;五大系统:燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统;可以看成是一个将燃料燃烧产生的热能转变成机械能能量转换机构。
一个工作循环有四个工作工程:进气、压缩、作功、排气。
一:拆卸机体:0)我们所拆装的发动机已经是固定好的,所以不需要考虑放置问题。
1)拆下气缸盖固定螺钉,注意螺钉应从两端向中间交叉旋松,并且分3次才卸下螺钉。
2)抬下气缸盖,取下气缸垫,注意气缸垫的安装朝向。
3)翻转发动机,旋松油底壳的放油螺钉,放出油底壳内机油。
4)拆卸油底壳固定螺钉,拆下油底壳和油底壳密封垫。
5)旋松机油粗滤清器固定螺钉,拆卸机油滤清器、机油泵链轮和机油泵。
二:拆卸发动机活塞连杆组:1)转动曲轴,使发动机1、4缸活塞处于下止点。
2)分别拆卸1、4缸的连杆的紧固螺母,去下连杆轴承盖,注意连杆配对记号,并按顺序放好。
3)用橡胶锤或锤子木柄分别推出1、4缸的活塞连杆组件,用手在气缸出口接住并取出活塞连杆组件,注意活塞安装方向。
4)将连杆轴承盖,连杆螺栓,螺母按原位置装回,不同缸的连杆不能互相调换。
5)用样方法拆卸2、3缸的活塞连杆组。
三:拆卸发动机曲轴飞轮组:1)旋松飞轮紧固螺钉,拆卸飞轮,飞轮比较重,拆卸时注意安全。
2)拆卸曲轴前端和后端密封凸缘及油封。
3)按课本要求所示从两端到中间旋松曲轴主轴承盖紧固螺钉,并注意主轴承盖的装配记号与朝向,不同缸的主轴承盖及轴瓦不能互相调换。
4)抬下曲轴,再将主轴承盖及垫片按原位装回,并将固定螺钉拧入少许。
注意曲轴推力轴承的定位及开口的安装方向。
发动机的基本结构组成及各机构和系统的功用1. 引言发动机作为现代交通工具的核心部件,扮演着提供动力的重要角色。
它的基本结构组成和各机构、系统的功用对于理解发动机工作原理和性能提升具有重要意义。
本文将介绍发动机的基本结构组成以及各机构和系统的功能。
2. 发动机的基本结构组成一般而言,发动机由以下几个主要部分组成:2.1 缸体缸体是发动机最主要的部件之一,它负责容纳活塞、气门等其他零部件,并通过冷却系统散热。
缸体通常由铸铁或铝合金制成,具有足够强度和刚性。
2.2 活塞与连杆活塞是发动机中上下往复运动的零件,它通过连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内完成压缩和爆炸过程,将燃料能转化为机械能,并传递给连杆。
2.3 曲轴曲轴是发动机中转换活塞上下往复运动为旋转运动的部件。
它通过连杆与活塞相连接,将活塞的往复运动转化为输出轴的旋转运动。
2.4 气门机构气门机构负责控制进气门和排气门的开闭,以控制燃烧室内的进气和排气过程。
它通常由凸轮轴、摇臂、弹簧等零部件组成。
2.5 点火系统点火系统负责在适当的时机点燃燃料混合物,引发爆炸过程。
它包括点火线圈、火花塞等零部件,通过电流传导和高压电火花实现点火。
2.6 燃油系统燃油系统负责供给发动机所需的燃料,并控制其喷射量和喷射时机。
它包括燃油泵、喷油嘴等零部件,确保适量的燃料进入发动机进行燃烧。
2.7 冷却系统冷却系统负责散热,防止发动机过热。
它通过循环冷却液,在发动机周围形成流体循环,带走燃烧过程中产生的热量。
2.8 润滑系统润滑系统负责对发动机各运动部件提供充足的润滑。
它通过循环润滑油,在摩擦部位形成润滑膜,减少摩擦和磨损。
3. 各机构和系统的功用各机构和系统在发动机中扮演着不同的角色和功能,下面将逐一介绍它们的功用:3.1 缸体•容纳活塞、气门等重要零部件;•提供良好的密封性,保证气缸内压力;•通过冷却系统散热,防止过热。
3.2 活塞与连杆•完成气缸内的压缩和爆炸过程;•将燃料能转化为机械能,并传递给连杆。
发动机总体构造的教案篇1教学目标:1. 让学生全面了解发动机的各个组成部分,包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气门等。
2. 帮助学生掌握发动机的工作原理,如吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
3. 培养学生对机械构造的严谨分析态度,提高其逻辑思维能力。
教学重点与难点:重点:1. 发动机主要组成部件的名称、结构和功能。
2. 发动机的工作原理及四个冲程的详细过程。
难点:1. 理解发动机内部复杂的机械传动关系。
2. 掌握发动机各部件协同工作实现能量转换的原理。
教学方法:1. 讲授法:通过讲解,让学生获取系统的发动机知识。
2. 演示法:展示发动机模型和相关视频,增强直观感受。
3. 实践法:组织学生进行发动机模型的拆解活动,加深对构造的理解。
教学过程:一、导入(5 分钟)通过播放一段汽车飞驰的视频,引出发动机这个关键部件。
提问学生:“大家知道汽车能够快速奔跑,依靠的是什么吗?”引导学生思考并回答,从而引出本节课的主题——发动机总体构造。
二、背景介绍(5 分钟)简单讲述发动机的发明历程,从早期蒸汽机的出现,到内燃机的不断改进,强调发动机在推动人类社会进步中的重要作用。
“同学们,发动机的发明可是一项了不起的成就呢!它让我们的生活变得更加便捷和快速。
”三、作者介绍(3 分钟)介绍一些在发动机领域有突出贡献的科学家和工程师,激发学生的敬仰之情和学习兴趣。
四、课本讲解(20 分钟)1. 展示课本中发动机的构造图,详细讲解各个组成部分。
- 气缸:是发动机的工作腔室,燃料在其中燃烧产生能量。
- 活塞:在气缸内做往复运动,将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。
- 连杆:连接活塞和曲轴,传递动力。
- 曲轴:将活塞的直线运动转化为旋转运动。
- 气门:控制进气和排气过程。
分析这些部件的协同工作方式,以及如何实现能量的转换。
2. 结合图片和动画,讲解发动机的工作原理。
- 吸气冲程:活塞下行,进气门打开,混合气被吸入气缸。
- 压缩冲程:活塞上行,进气门和排气门关闭,混合气被压缩。
内燃机的基本构造发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。
要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
一、曲柄连杆机构(图1-7)曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
二、配气机构(图1-8)配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
三、燃料供给系统(图1-9)汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
四、润滑系统(图1-10)润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
五、冷却系统(图1-11)冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
六、点火系统(图1-12)在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
发动机的五大系统.一、起动系统如果要使发动机从静止状态变为工作状态,首先需要借用外力转动发动机的曲轴,使活塞能够作重复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动才能自行运转,工作循环才能自行进行。
因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,被称为发动机的起动,完成起动过程中所需的装置,称为发动机的起动系。
起动条件:能够使曲转旋转的最低转矩称为启动转矩。
、启动转矩1起动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。
起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度有关。
起动转速:能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。
2、。
30~40r/min,柴油机的起动转速为150~300r/min0~20在℃时,汽油机的起动转速为起动方式:起动最为简单,只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起、人力起动1 动爪内,以人力转动曲轴。
:电动机起动是用电动机作为机械动力,当将电动机轴上的齿轮与发动、2电动机起动机飞轮周缘的齿圈啮合时,动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转。
电动机本身又用蓄电池作为电源。
起动系统主要组成部件.起动机是起动系统的核心部件。
起动机由直流串励电动机、传·动机构和控制装置三大部分组成。
1-电磁开关,2-触点,3-蓄电池接线柱,4-动触点,5-前端盖,6-电刷弹簧,7-换向器,8-电刷,9-机壳,10-磁极,11-电枢,12-磁场绕组,13-导向环,14-止推环,15-单向离合器,16-电枢轴,17-驱动齿轮,18-传动机构,19-制动盘,20-啮合弹簧,21-拨叉,22-活动铁心,23-复位弹簧,24-电磁开关起动系统中的分类在起动机的三个组成部分中,电动机部分一般没有本质的差别,按照所用直流电动机的形式可分为普通起动机和永磁起动机;控制装置和传动机构则有很大差异,因此一般是按控制装置和传动机构的不同来分类的。
(1)按控制装置分类①直接操纵式起动机它是由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的主电路开关来接通或切断主电路,也称机械式起动机。
这种方式虽然结构简单、工作可靠,但由于要求起动机、蓄电池靠近驾驶室,而受安装布局的限制,而且操作不便,已很少采用;②电磁操纵式起动机它是由按钮或点火开关控制继电器,再由继电器控制起动机的主开关来接通或切断主电路,也称电磁控制式起动机。
这种方式可实现远距离控制,工作方便,在现代汽车上广泛采用。
(2)按传动机构的啮合方式分类:惯性啮合式--已淘汰强制啮合式--工作可靠、操纵方便、广泛应用电枢移动式--结构较复杂,大功率柴油车齿轮移动式--电磁开关推动啮合杆减速式--质量体积小,结构工艺复杂二、燃料供给系统汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸内部,并将燃烧之后的飞起从气缸内排出;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸内,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
.结构部件::油箱(储存燃油)、汽油泵(泵油)、油管(输送)、汽油滤清汽油供给装置器(清洁)、燃油压力调节器(恒定油压)空气供给装置:空气滤清器、轿车上进气消声器可燃气混合气形成装置:化油器、喷油器进气管、排气管、排气消声器可燃混合气供给和废弃排放装置:汽油机燃烧方式:并和空气按一定比)(汽化汽油机燃料供给系的任务是将汽油经过雾化和蒸发向发动机气缸内再根据发动机各种不同工况的要求,例均匀混合成可燃混合气,和不同量的可燃混合气,以便在临近压缩终了时点火燃即不同浓度)供给不同质( 烧而放出热量燃气膨胀作功,最后将气缸内废气排至大气中。
汽油喷射式燃料供给系;化油器式燃料供给系;目前汽油机的燃料供给系有:化油器式燃料供给系是汽液化石油气燃料供给系以及其它混合燃料供给系统等。
而汽油喷射式燃料供给系在汽油机上的使用已油机传统的供给系仍在广泛应用,经普及。
三、冷却系统保证发动机冷却系的功用是将受热的热零件吸收的部分热量及时散发出去,在最适宜的温度状态下工作。
那是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快冷却后使冷却液在散热器中进行冷却,流动,通过行驶中的自然风和电动风扇,的冷却液再次引入到水套中,周而复始,实现对发动机的冷却。
冷却系统主要组成部件水泵总成、节温器、散热器、水泵、散热器电子扇总成、冷却系统配件包含:散热器补水壶、散热器风扇、散热器下护板、散热器盖、散热器上护板、节温器盖、水泵皮带轮、散热器风扇叶、三通、散热器水温传感器、散热器风圈、散热器风扇、水管、散热网、散热器风扇电机、上下水管、散热器风扇偶合器、散热器支架、温控开关等。
冷却系统分类液冷当液体液冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。
液体流过发动机后,流经高温发动机时会吸收热量,从而降低发动机的温度。
转而流向热交换器(或散热器),液体中的热量通过热交换器散发到空气中。
风冷这某些早期的汽车采用风冷技术,但现代的汽车几乎不使用这种方法了。
而是通过发动机缸体表面附着的铝片种冷却方法不是在发动机中进行液体循环,一个功率强大的风扇向这些铝片吹风,使其向空气中散热,对气缸进行散热。
所以本文将着重对因为大多数汽车采用的是液冷,从而达到冷却发动机的目的。
我们从泵开始逐一考察汽车中的冷却系统中有大量管道。
液冷系统进行说明。
泵将液体输送至在下一节,我们将对系统的各个部件进行详细说明。
整个系统,发动机缸体后,液体便开始在气缸周围的发动机通道里流动。
恒温器位于液体流出发动机的位接着,液体又通过发动机的气缸盖返回。
如果恒如果恒温器关闭,则液体将经过恒温器周围的管道直接流回到泵。
置。
加热系统也有一个单独的循液体将首先流入散热器,然后再流回泵。
温器打开,然后又流回泵。
该循环从气缸盖开始输送液体,使其流经加热器风箱,环过程。
通常会有一个独立的循环过程来冷却内置于散热对于配备有自动变速器的汽车,变速器油液由变速器通过散热器内另一个热交换器抽吸得到。
器的变速器油液。
.汽车可以在远低于零摄氏度到远高于38℃的宽泛温度范围内工作。
因此,不管使用何种液体对发动机进行降温,其必须具有非常低的凝固点、很高的沸点以及能吸收大量热量。
水是吸收热量的最有效的液体之一,但水的凝固点太高,不适用于汽车发动机。
大多数汽车使用的液体是水和乙二烯乙二醇的混合液(C2H6O2),也称为防冻液。
通过将乙二烯乙二醇添加到水中,可以显著提高沸点、降低凝固点。
四、润滑系统在我们日常养车中,定期更换机油机滤、检查水箱水是必不可少的项目,这对发动机的工作性能有着重要的影响。
机油、水箱水分别是发动机润滑系和冷却系的重要载体,那它们是怎样对发动机进行润滑的呢?润滑系的功用是相对运动的零件表面输送定量的情景润滑油,以实现液体摩擦,减少摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常都是由润滑油道、机油滤清器、汽油泵和一些阀门等组成。
发动机内部有许多相互摩擦运动的零件,如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与气缸壁面等等,这些部件运动速度快,工作环境恶.劣,它们之间需要有适当的润滑,才能降低磨损,延长发动机的寿命。
机油作为发动机的“血液”,对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用,定期地更换机油对发动机有着重要的作用。
利用泵的压力将机机油主要存储在油底壳中,当发动机运转后带动机油泵,重复油压送至发动机各个部位。
润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中,循环使用。
如不清理反而会带有磨损的金属末或灰尘等杂质,反复重复润滑的机油中,但时间过所以在机油油道上必须安装机油滤清器进行过滤。
加速零件间的磨损。
.长,机油一样会变脏,因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤。
五、点火系统为此在汽油机的气缸在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,能够按时在火花塞电极间产生电火火花塞头部伸入燃烧室内。
盖上装有火花塞,花的全部设备称为点火系,点火系通常是由发电机、蓄电池、分电器、点火线圈和火花塞等零件组成。
点火系统作用从而燃烧对外可燃混合气是由火花塞点燃的,汽油机在压缩接近上止点时,点火系的功用就是按照气缸的工为此,汽油机的燃烧室中都装有火花塞。
作功,作顺序定时地在火花塞两电极间产生足够能量的电火花点火系统的工作要求能产生足以击穿火花塞间隙的电压火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。
点火系产生的次级电压必须高于击穿电压,才能使火花塞跳火。
击穿电压的大小受很多因素影响,其中主要有:1)火花塞电极间隙和形状:火花塞电极的间隙越大,击穿电压就越高;电极的尖端棱角分明,所需的击穿电压低。
2)气缸内混合气体的压力和温度:混合气的压力越大,温度越低,击穿电压就越高。
3)电极的温度:火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度越小,击穿电压就越低。
[2]火花应具有足够的能量发动机正常工作时,由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度,仅需要1~5mJ 的火花能量。
但在混合气过浓或是过稀时,发动机起动、怠速或节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量。
并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高,都迫切需要提高火花能量。
因此,为了保证可靠点火,高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量,起动时应产生高于100mJ的火花能量。
点火时刻应适应发动机的工作情况首先,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。
其次,必须在最有利的时刻进行点火。
由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间,所以混合气不应在压缩行程上止点处点火,而应适当提前,使活塞达到上止点时,混合气已得到充分燃烧,从而使发动机获得较大功率。
点火时刻一般用点火提前角来表示,即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。
如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降。
如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程使活塞受当活塞到达上止点之前即达最大,气缸内的燃烧压力急剧升高,进行,到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部件和轴承的损坏。
点火系统的分类传统点火系电源是蓄电池,其电压为12V 或24V ,由点火线圈和断电器共同产生高压10000V以上。
分初级回路和次极回路。
点火线圈实际上是一个变压器,主要由初级绕组(primary winding),次极绕组(secondary winding)和铁芯组成。
断电器是一个凸轮操纵的开关。
断电器凸轮由发动机配气凸轮驱动,并以同样的转速旋转,即曲轴齿轮每转两圈,凸轮轴转一圈,为了保证曲轴转两圈各缸轮流点火一次,断电器凸轮的凸棱数一般等于发动机的气缸数,断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联,用来切断或接通初级绕组的电路。