汽车发动机构造与原理分析解析

汽车发动机构造原理Automobileengineconfigurationprinciple(申请学位)专业：汽车制造与装调技术专业学生：xxx指导教师：xxx教授二零一一年七月独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得xxxxxxx学校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本论文作者完全了解XXXX学校有关保留、使用论文的规定。特授权XXXX学校可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。（保密的论文在解密后适用本授权说明）论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油)或天然气的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，但其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点，现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现，更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面。使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时，也能保护环境，节约资源关键词：发动机构造、工作原理、分类、ABSTRACTEngineistheheartoftheautomobile,automotivewalktoprovidepower,theautomobile'spowerperformance,economy,environmentalprotection.SimpleengineisanenergyconversionmechanismThegasolineornaturalgasinaclosedcylinderheat,throughtheexpansionofcombustiongas,drivesthepistontodoworkintomechanicalenergy,whichisthemostbasicworkprincipleofengine.Engineallstructuresareforenergyconversionservices,carenginewithover100yearshistory,intermsofdesign,manufacturing,technologyandperformance,controlhasgreatlyimproved,buttheunderlyingprinciplehasneverchanged,thisisacreativeera,theenginedesigners,continuetobeofthelatesttechnologyandenginecom.,theengineintoamechanicalandelectricalintegrationproducts,Theengineperformanceachievedalmostperfectdegree,theworldfamousautomobilemanufacturerswillalsoengineperformanceasitscompetitionwindow,nownotonlypayattentiontotheengineautomobilepowerembodiment,paymoreattentiontoenergyconsumption,emissionsandenvironmentalprotectionandotherrelevantaspects.Thepeopleintheleisurelyenjoythecarcultureatthesametime,canalsoprotectenvironment,saveenergyKeyword：Enginestructure，Form，Workingprinciple目录第一章绪论…………………………………………………………………………11.1发动机构造研究背景与意义…………………………………………………………1第二章发动机的组成及基本概念…………………………………………………22.1发动机的概念及种类………………………………………………………………22.1.1发动机的概念………………………………………………………22.1.2发动机种类………………………………………………………22.2发动机基本成………………………………………………………………2.2.21曲柄连杆机构…………………………………………………………22.2.2配气机构………………………………………………………………42.2.3燃料供给系……………………………………………………………52.2.4启动系…………………………………………………………………52.2.5冷却系………………………………………………………………62.2.6润滑系…………………………………………………………………72.2.7点火系…………………………………………………………………92.3发动机的工作原理…………………………………………………………112.3.1四行程汽油机工作原理……………………………………………112.3.2四行程柴油机工作原理……………………………………………12第三章汽油发动机与柴油发动机的差异…………………………………………13第四章结束语……………………………………………………………………14参考文献…………………………………………………………………………15致谢…………………………………………………………………………16第一章绪论1.1发动机构造研究背景与意义汽车要在道路上行驶必须先有动力，而动力的来源就是发动机。发动机性能的好坏是决定汽车行驶性能的最大因素。目前汽车使用的发动机均属于内燃机，发动机的功能就是将燃料的化学能转成热能再转成机械能，而机械能也就是一般所谓的动力。发动机在将燃料转成动力的过程中会经过一定的工作程序，而且此程序是周而复始连续不断的循环。发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油)或天然气的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，但其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点，现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现，更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面。使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时，也能保护环境，节约资源第二章发动机的组成及基本概念2.1发动机的概念及种类2.1.1发动机的概念发动机是给汽车提供动力的部件，是汽车的核心总成。它先将燃料燃烧，使燃料的化学能转化成热能，最终转变为机械能并输出2.1.2发动机种类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。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。2、按照行程分类。内燃机按照工作行程的不同可以分为二行程和四行程发动机。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。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。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。6、按照进气系统是否采用增压方式分类。内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气（非增压）式发动机和强制进气（增压式）发动机2.2发动机基本组成2.21曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机产生动力和输出动力的主要部件。它的功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的扭矩，输出机械能。曲柄连杆机构由活塞连杆组和曲轴飞轮组二大部分组成。1机体组发动机机体组包括气缸体、气缸套、气缸盖、气缸盖罩、油底壳等零件。（1）．气缸体气缸体是发动机的基础骨架，它不仅要承受着高温高压气体的作用力，而且发动机的几乎所有零件都安装在气缸体上，因此气缸体应具有足够的强度和刚度。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。一般式气缸体：特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。龙门式气缸体：特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。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。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的冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。（2）．气缸套气缸可直接镗在气缸体上叫做整体式气缸。也可将气缸制造成单独的圆筒形零件（即气缸套），然后再装到气缸体内。水冷式发动机气缸套根据是否与冷却水接触，将其分为干式和湿式两种。（3）．气缸盖气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比。气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。气缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。（4）．油底壳气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳的主要功用是储存机油和封闭机体或曲轴箱。（5）．气缸垫气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，其功用是：保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。按所用材料的不同，气缸衬垫可分为金属—石棉衬垫、金属—复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。2、活塞连杆组活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴等。其作用是：将燃烧过程中获得的动力传递给曲轴。（1）．活塞活塞主要是承受燃烧气体的作用力，并将此力通过活塞销传递给连杆以推动曲轴旋转。其材料常用铝合金、合金铸铁或耐热钢等。活塞在选配时应选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞；选用同一发动机必须选用同一厂牌的活塞；在选配的成套活塞中，尺寸差和质量差应符合要求；尺寸差一般为0.02~0.025mm，质量差一般为4~8g。（2）、活塞销活塞销连接活塞和连杆，把活塞所承受的力传给连杆，因此活塞销要有足够的刚度和较轻的重量。多用低碳钢和低碳合金钢制成。活塞销的选配原则：同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销；活塞销表面应无任何锈蚀和斑点；质量差应在10g以内。（3）．气环和油环气环：保证活塞与气缸壁之间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量窜入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水带走。油环：刮掉气缸壁上多余的机油，并重新在气缸壁上涂一层均匀的油膜。活塞环在选配时，应注意：以气缸的修理尺寸为依据，同一台发动机应选用与气缸和活塞修理尺寸等级相同的活塞环；不换活塞，只换活塞环时，也应选配与气缸同一级别的活塞环。（4）．连杆连杆的作用是承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复运动时的惯性力，并将力传给曲轴。连杆