图解常见汽车发动机结构图
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史上最全发动机内部各个零部件名称构造分解图,一目了然汽车!发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。
下面我们开始图解:一、曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组。
1、机体组机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。
气缸体:发动机的主体,将各个气缸和曲轴箱连为一体,是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。
按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式。
气缸盖:气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧室,承受高温高压燃气压力,也是配气机构的载体。
气缸垫:又称气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其作用是保证良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水等。
油底壳:油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。
其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳,防止杂质的进入。
气缸盖罩:位于发动机上部,是盖在气缸盖上的罩壳,起到密封的作用,防止杂质的进入。
2、曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成,安装在气缸体上面。
曲轴:承受来自连杆的力,将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。
飞轮:安装在发动机后方,拥有一定的重量,有储能的作用。
也是离合器的安装部件,其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。
曲轴带轮:带动其他发动机附件的动力来源,依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。
其上有缓冲减振装置,是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。
曲轴正时齿轮:将动力传给凸轮轴的正时齿轮,使发动机能稳定运转。
3、活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。
活塞:发动机气缸中往复运动的机件。
活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。
活塞环;嵌入活塞槽沟内部的金属环,分为气环和油环。
活塞销:用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。
连杆:连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
汽车发动机详解
1、发动机的构成
发动机主要由汽缸盖罩、气缸盖、气缸体和油底壳等4个部分组成。
气缸盖罩
2、气缸盖
气缸盖,上面是汽缸盖罩,下面是气缸体。
凸轮轴,进排气门都在这里。
3、气缸体
气缸体,上接气缸盖,下接油底壳。
曲轴,连杆,活塞在此。
4油底壳
油底壳位于发动机底部,上接气缸体。
2
发动机视图
1高清图
2透视图
3、发动机的主要配件
1凸轮轴/气门主要配件
直列发动机一进一出有2个凸轮轴;
这个实物是V6发动机,2进2出有4个凸轴;4缸发动机有4个进气门,4个排气门;
6缸发动机有6个进气门,6个排气门。
2气缸盖安装件
3链条传动的正时结构
4皮带传动的正时结构。
汽车发动机基本构造目录1发动机基本构造 (2)1.1汽油发动机 (2)1.2柴油发动机 (3)1.3曲柄连杆机构 (4)1.4配气机构 (5)2发动机工作原理 (7)发动机活塞 (10)直列式气缸体 (11)发动机相关术语 (12)1发动机基本构造发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异,发动机的总体结构图如下所示。
1.1汽油发动机1.2柴油发动机汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。
柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。
1.3曲柄连杆机构曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。
这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
1.4配气机构配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。
其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。
1.5燃料供给系由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。
汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油,以调节发动机输出功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
1.6冷却系机动车一般采用水冷却式。
水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作温度。
汽车发动机的工作原理(图解)一、发动机的构造1.汽缸:发动机通常由多个汽缸组成,每个汽缸都是一个密闭的容器,用于进行燃烧过程。
汽缸的内径和活塞的行程决定了发动机的排量大小。
2.活塞:活塞是位于汽缸内来回运动的零件,它的作用是在汽缸内产生压力。
活塞下面通过连杆与曲轴相连,将压力转化为机械能。
3.曲轴:曲轴连接活塞和汽车的传动系统。
当活塞在汽缸内产生压力时,经过连杆和曲轴的转化,可以产生往复运动,并利用汽缸压力驱动曲轴旋转。
4.凸轮轴:凸轮轴是发动机的控制系统,它通过凸轮的形状和数量来控制进气门和排气门的开闭。
凸轮轴的转动由曲轴传动。
5.进气系统:进气系统是负责将空气引入汽缸的部分,主要包括进气管道、节气门、空气滤清器等。
进气系统能够根据发动机工况的不同来调整进气量。
6.燃油系统:燃油系统是负责将燃料输送到发动机的部分,主要包括燃油箱、燃油泵、燃油喷嘴等。
燃油系统能够根据发动机负荷的不同来调整燃料的供给。
7.点火系统:点火系统是发动机燃烧的起点,主要包括点火线圈、火花塞等。
点火系统通过产生一个电火花来点燃燃料混合气体,引发燃烧过程。
二、发动机的工作原理1.进气冲程:活塞在下行过程中,进气门打开,活塞下行形成负压,进气门打开后,气缸内的新鲜空气通过进气门进入气缸。
2.压缩冲程:活塞在上行过程中,进气门关闭,活塞向上行驶,将气缸内的空气压缩,使气体温度和压力增加。
3.燃烧冲程:当活塞到达上行行程的最高点时,喷油嘴会向气缸内喷入燃料。
燃料和压缩空气混合后被点火系统的火花点燃,引发燃烧过程。
燃烧释放的能量推动活塞向下行驶。
4.排气冲程:当活塞到达下行行程的最低点时,排气门打开,活塞向上行驶,将燃烧产生的废气排出汽缸。
发动机通过不断循环进行进气、压缩、燃烧和排气等工作冲程,形成连续的能量转化过程,从而驱动汽车运动。
汽车发动机是复杂而精密的机械装置,涉及到机械、电子、燃料等多个领域的知识。
通过对发动机构造和工作原理的了解,我们可以更好地理解汽车发动机的工作过程,为汽车的维修和使用提供基础。
发动机结构图解内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型,下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。
(1) 按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。
汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。
2) 按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-2 )。
把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。
汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
(3) 按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-3)。
水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。
水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。
4) 按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(图1-4)。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。
如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。
现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。
5) 按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-5)。
单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
机体是构成发动机的骨架,是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、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
一. 气缸体(图2-1)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。
(图2-2)(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,采用滚动轴承,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(图2-3)。
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(图2-4)。
(1) 直列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。
发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。
不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。
●汽车动力的来源
汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。
发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。
●气缸数不能过多
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加,发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。
所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。
像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。
●V型发动机结构
其实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。
V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。
而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不
好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。
虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。
●W型发动机结构
将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。
W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。
缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。
●水平对置发动机结构
水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。
水平对置发动机与直列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄销),而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反。
水平对置发动机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更为平稳;重心低,车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致,动力传递效率较高。
缺点:结构复杂,维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高,在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。
●发动机为什么能源源不断提供动力
发动机之所以能源源不断的提供动力,得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。
进气行程,活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。
压缩行程,进排气门关闭,活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。
做功行程,火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。
排气行程,活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。
●发动机动力源于爆炸
发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。
在密封气缸燃烧室内,火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃,就会产生一个巨大的爆炸力,而燃烧室是顶部是固定的,巨大的压力迫使活塞向下运动,通过连杆推动曲轴,在通过一系列机构把动力传到驱动轮上,最终推动汽车。
●火花塞是“引爆”高手
要想气缸内的“爆炸”威力更大,适时的点火就非常重要了,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色。
其实火花塞点火的原理有点类似雷电,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云),两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙),当通电时能产生高达1万多伏的电火花,可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体。
●进气门要比排气门大
要想气缸内不断的发生“爆炸”,必须不断的输入新的燃料和及时排出废气,进、排气门在这过程中就扮演了重要角色。
进、排气门是由凸轮控制的,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作。
为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的,排气是挤压将废气推出,所以排气相对比进气容易。
为了获得更多的新鲜空气参与燃烧,因而进气门需要弄大点以获得更多的进气。
●气门数不宜过多
如果发动机有多个气门的话,高转速时进气量大、排气干净,发动机的性能也比较好(类似一个电影院,门口多的话,进进出出就方便多了)。
但是多气门设计较复杂,尤其是气门的驱动方式、燃烧室构造和火花塞位置都需要进行精密的布置,这样生产工艺要求高,制造成本自然也高,后期的维修也困难。
所以气门数不宜过多,常见的发动机每个气缸有4个气门(2进2出)。