发动机的基本构造?

发动机的基本构造?

发动机的基本构造

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。内燃机通常是化学能转化为机械能。

发动机既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

发动机气门室盖,发动机气门盖就是简称的气门室盖。是发动机的最上部分的密封构件,与油底壳相应的吧发动机润滑油密闭起来,使发动机运转时,润滑油不会泄露到外面。

气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧空间,并承受高温高压燃气的作用。

气缸盖承受气体力和紧固气缸螺栓所造成的机械负荷,同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封,气缸盖既不能损坏,也不能变形。为此,气缸盖应具有足够的强度和刚度。

气缸垫,又叫气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙。

保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封,防止气缸漏气和水厅历套漏水。根据材料的不同,气缸垫可分为金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。

气缸体是发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安晌慎装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架扮谨搜。

油底壳位于引擎下部:可拆装,并将曲轴油底壳箱密封作为贮油槽的外壳。油底壳多由薄钢板冲压而成,形状较为复杂的一般采用铸铁或铝合金浇铸成型。其内部装有稳油挡板,以避免柴油机颠簸时造成的油面震荡激溅,有利于润滑油杂质的沉淀,侧面装有量油尺,用来检查油量。此外油底壳底部最低处还装有放油螺塞。

活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩,以驱动汽车车轮转动。它是发动机的传动件,它把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴瓦等组成。

曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力,并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用,使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度,轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

机油泵作用是将机油提高到一定压力后,强制地压送到发动机各零件的运动表面上。机油泵结构形式可以分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵又分为内接齿轮式和外接齿轮式,一般把后者称为齿轮式油泵。

集滤器装在机油泵前油底壳中,一般采用金属滤网式。由于机油本身粘度大,机油中杂物含量较高,为提高滤清效率,机油滤清器一般有三级,分别为机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器。

发动机的构造?

发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。现代汽车发动机的结构形式很多,即使是同一类型的发动机,其具体结构也是各种各样的。下面就跟大家一起来学习发动机的总体结构,一般我们以四冲程汽油机的一般结构来介绍,总的来说,发动机由八大部分组成桐亩。

(一)机体组.

机体组包括气缸盖,气缸体以及油底壳。有的发动机将气缸体分成上下两部分,上部称为气缸体,下部为曲轴箱。机体组的作用是作为发动机各机构,各系统的装配基体;而且其本身的许多部分又分别数芹是曲轴连杆机构,配气机构,供给系统,冷却系统和润滑系统的组成部分。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分,是承受高温,高压的机件。

(二)曲柄连杆机构.

杆机物曲柄连杆机构包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等。它是承受高温、高压的机件。它是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。

(三)配气机构.

配气机构包括进气门、排气门、播臂、气门间隙调节器、凸轮轴以及凸轮轴定时带轮(由曲轴定时带轮驱动)等。其作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排除废气。

(四)供给系统.

供给系统包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、 进气管、排气管、排气消声器等。其作用是把汽油和空气混合为成分合适的可燃混合气供入气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。

(五)点火系统.

点火系统的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气 。其中包括供给低压电流的蓄电池和发电机以及分电器、点火线圈与火花塞等。

(六)冷却系统.

冷却系统冷却系统主要包括水泵,散热器、风扇、分水管以及气缸体和气缸盖里铸出的空腔一一水套等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。

(七)润滑系统.

润滑系统润滑系统包括机油泵、机油集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等,其功用是将润滑油供给作相对运动的零件,以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分地冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。

(八)起动系统.

包括起动机及其附属装置,用局毕森以使静止的发动机起动并转入自行运转。

总的来说,目前我常用的车用汽油机一般都是由八大系统组成的,通常我统称为两大机构和武大系统组成了我们骑车最重要的部分,心脏---发动机。

汽车的发动机内部构造

1.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。

2.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。

3.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,通常所用锋扰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。

4.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的温度

5.润滑系

润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零渣基洞件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨损,并清洗、冷却摩擦表面。

6.点火系

汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

7.起动系

起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。

发动机工作原理

发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈,活塞往复四个行程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈,即活塞往复两个行程完成一个工作循环的,称为两冲程发动机。

1. 四冲程汽油机的工作原理:

(1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,此时,进气门开启,排气门关闭。活塞移动过程中,气缸内容积逐渐增大,形成真空度,于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞到达下止点,进气门关闭时结束。

由于进气系统存在进气阻力,进气终了时气缸内气体压力低于大气压力,约为0.075MPa~0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残如枯余废气的加热,气体温度升高到370K~440K。

(2) 压缩行程。进气行程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭,可燃混合气被压缩,至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中,气体压力和温度同时升高,并使混合气进一步均匀混合,压缩终了时,气缸内的压力约为0.6MPa~1.2MPa,温度约为600K~800K。

(3) 作功行程。在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气,并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高,从而推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转作功,至活塞到达下止点时作功结束。

作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬间压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达2200K~2800K。

(4) 排气行程。在作功行程接近终了时,排气门打开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下,被排出气缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。因排气系统存在排气阻力,排气冲程终了时,气缸内压力略高于大气压力,约为0.105MPa~0.115MPa,温度约为900K~1200K。

2.四冲程柴油机的工作原理:

由于使用燃料的性质不同,四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。

(1) 进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。

(2) 压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩,由于柴油的压缩比大,约为15~22,压缩终了的温度和压力都比汽油机高,压力可达3MPa~5MPa,温度可达800K~1000K。

(3)作功行程。在压缩行程终了时,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中,被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度(约500K左右),柴油混合气便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行作功。

作功行程中,瞬时压力可达5MPa~10MPa,瞬时温度可达1800K~2200K。

(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。

由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知,两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力,其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程,都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环,必须有外力将曲轴转动,以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后,作功能量便通过曲轴储存在飞轮内,以维持以后的循环得以继续进行。

3.二冲程汽油机的工作原理:

二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程,但它是在活塞往复两个行程内完成的。

(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动,当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时,已进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞继续上移至上止点时,压缩结束。与此同时,活塞上行时,其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时,新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱,至此,第一行程结束。

(2)第二行程。活塞接近上止点时,火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后,曲轴箱内的混合气被预压缩;活塞继续下行至排气孔开启时,燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出;紧接着,换气孔开启,曲轴箱内经预压的混合气进入气缸,并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程,它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时,第二行程结束。

由上两个行程可知:第一行程时,活塞上方进行换气、压缩,活塞下方进行进气;第二行程时,活塞上方进行作功、换气,活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。

发动机活塞

活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外,活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室,

由于活塞顶部直接与高温燃气接触,承受很高的热负荷;活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用, 因此要求活塞应有足够的强度和刚度,质量尽可能小,导热性能要好,要有良好的耐热性、耐磨性,温度变化时,尺寸及形状的变化要小。

汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金,有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。

1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分,用来承受气体压力。根据不同的目的和要求,活塞顶部制成各种不同的形状:常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。

(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽的部分。其主要作用是承受气体压力,并传给连杆;与活塞环一起实现对气缸的密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。

活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3~4道环槽,上面2~3道用以安装气环,下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔,以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。

(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动,并承受侧压力。

直列式气缸体

气缸体与上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体-曲轴箱,简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔,称为气缸;下部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。

气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。

为了使气缸散热,在气缸外部制有水套(水冷式发动机)或散热片(风冷式发动机)。

在上曲轴箱有前后壁和中间隔板,其上制有主轴承座孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑,在侧壁上钻有主油道,前后壁和中间隔板上钻有分油道。

发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式:单列式(直列式)发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度,有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ<180°者称为V型发动机。

发动机相关术语

(1)上止点--活塞离曲轴旋转中心最远处,通常即活塞的最高位置。

(2)下止点--活塞离曲轴旋转中心最近处,通常即活塞的最低位置。

(3)活塞行程--上、下两止点间的距离。

(4)冲程--活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。

(5)曲轴半径--曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。

(6)气缸工作容积--活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。

(7)发动机工作容积--发动机所有气缸工作容积之和,也称发动机的排量。

(8)燃烧室容积--活塞在上止点时,活塞顶上面的空间叫燃烧室,它的容积称燃烧室容积。

(9)气缸总容积--活塞在下止点时,活塞顶上面整个空间的容积,它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。

(10)压缩比--气缸总容积与燃烧室容积的比值。

汽车发动机总体构造有哪些?

汽车的总体构造基本上由四部分组成:1、发动机:发动机是汽车的动力装置。其作用是使燃料燃烧产生动力然后通过底盘的传动系驱动车轮使汽车行驶。发动机主要有汽油机和柴油机两种。汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给系、李哪敬冷却系、润滑系、点火系、起动系组成。2、底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成形成汽车的整体造型哪慎并接受发动机的动力使汽车产生运动保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。3、车身:车身安装在底盘的车架上用于驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。4、电气设备:为汽缓坦车启动、行驶及汽车附属设施提供电源。主要由电源、启动系、点火系以及汽车照明、信号、辅助电气设施等组成。

发动机的构造有哪几个部分?

发动机是由两大机构五大系统组成:曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。

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。

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过仿尘程,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。

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。

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。

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散备简禅发出去,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。

在咐此汽油机中,气缸内的可燃混合气是K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。

要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,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。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。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,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。

柴油发动机就比汽油发动机少个点火系统,其余一样.

参考资料:机械工业出版社<汽车构造>

通过上文,我们已经深刻的认识了发动机构造,并知道它的解决措施,以后遇到类似的问题,我们就不会惊慌失措了。如果你还需要更多的信息了解,可以看看紫薯百科的其他内容。