第二章汽车构造.ppt
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1、第二章汽车构造,第一节 汽车的总体构造 第二节 汽车发动机总体构造及性能指标 第三节 发动机曲柄连杆机构 第四节 发动机配气机构 第五节 发动机燃料供给机构 第六节 发动机点火系和起动系 第七节 发动机润滑系和冷却系 第八节 汽车传动系 第九节 行驶系 第十节 制动和转向系 第十一节 车身和油漆 第十二节 汽车电气设备 第十三节 现代汽车新结构 第十四节 现代汽车发展动态,基本内容,按照我国传统划分,汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成。 1.发动机 2.底盘 底盘由下列部分组成:传动系、行驶系、转向系、制动系。 3.车身 4.电气设备,第一节 汽车的总体构造,一、发动机总体构造
2、 汽车发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。现以EQ1090E型汽车用的EQ6100-1型发动机为例,介绍四冲程化油器式汽油机的一般构造(见图2-1)。 车用汽油机一般由两个机构和五个系统所组成:(1)曲柄连杆机构 (2)配气机构 (3)供给系 (4)点火系 (5)冷却系 (6)润滑系 (7)起动系。,第二节 汽车发动机总体构造 及性能指标,二、发动机的常用术语 图2-2为发动机示意图。,常用术语有: (1)上止点 (2)下止点 (3)活塞行程 (4)曲柄半径 (5)气缸工作容积:通常用Vh表示。气缸工作容积的总和称为发动机排量,用VL表示: 式中:D气缸直径,cm S活塞行程,cm i
3、气缸数。,(6)燃烧室容积 (7)气缸总容积:用Va表示 (8)压缩比:用表示 三、发动机的主要性能指标 1.动力性指标 (1)有效转矩 (2)有效功率 式中:Me有效转矩,Nm n曲轴转速,rmin,2.经济指标 发动机的经济指标主要指燃油消耗率。 燃油消耗率指发动机每发出1kw有效功率,在1h内所消耗的燃油质量(以克为单位),称为燃油消耗率,用ge表示,单位为gkwh。,曲柄连杆机构是将气缸中的可燃混合气燃烧时放出的热能转换成机械能的重要机构 。它包括活塞组、连杆组和曲轴飞轮组。 一、活塞组 活塞组包括活塞、活塞环、活塞销及固定件(见图2-3)。 1.活塞 (1)功用:活塞承受气缸中的燃气
4、力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转。 (2)工作条件,第二节 发动机曲柄连杆机构,(3)活塞材料:广泛采用铸铝合金制造。 (4)活塞构造;活塞基本上可分为三部分:即顶部、头部(或称为“环槽部”)和裙部(见图:2-4)。 活塞顶部 汽油机活塞顶部多采用平顶(见图2-4a),也有采用凸顶或凹顶的活塞。 柴油机的活塞顶部大多有各种凹坑。 活塞头部 :其主要作用有三。 头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。,活塞裙部 :活塞裙部是自环槽部分的油环槽下端面起至活塞底的一段高度部分,它用作引导活塞在气缸内运动和承受侧压力。,2.活塞环 活塞环包括气环和油环。 (1)功用 (2)工作条件 (3)活
5、塞环材料:目前广泛应用的活塞材料是合金铸铁。 (4)气环的切口,3.活塞销 (1)功用 (2)工作条件 (3)活塞销材料 活塞销和活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有全浮式和半浮式。目前大多采用全浮式。(见图2-5),二、连杆组 连杆组包括连杆、连杆螺栓(或连杆螺钉)和连杆轴承。 1连杆 (1)功用 (2)工作条件 (3)材料 (4)连杆的构造:连杆主要由小头、杆身和大头三部分组成(见图2-6)。,三、曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要由曲轴,飞轮以及其它不同作用的零件和附件组成。典型结构见图2-7所示。 1.曲轴 (1)功用 (2)工作条件 (3)材料 汽油机和柴油机的曲轴广泛采用高强度球墨铸铁(
6、简称球铁)的铸造毛坯,或者45号优质中碳钢的模锻毛坯制造。 (4)曲轴构造 曲轴主要由三个部分组成,即:曲轴前端(或称自由端)、曲拐(包括主轴颈、曲柄销和曲柄)以及曲轴后端(或称功率输出端),见图28a)、b)所示。,曲轴的前端(见图2-9)装有驱动配气凸轮轴的正时齿轮4,驱动风扇和水泵的皮带轮7以及止推片3等。 曲拐由若干个曲柄销3和左右两端的曲柄4,以及前后两个主轴颈2组成(见图2-8);,按照曲轴的主轴颈数,可以把曲轴分为全支撑曲轴和非全支撑曲轴两种。在相邻的两个曲拐之间,都设置了一个主轴颈的曲轴,称为全支撑曲轴(见图2-8a);否则为非全支撑曲轴(见2-8b)。 2.飞轮 飞轮的主要功
7、用是储藏作功冲程能量,克服辅助冲程的阻力,使曲轴能够均匀地旋转。,第四节 发动机配气机构,配气机构的功用是按照气缸间的发火顺序和气缸中所进行的工作过程,适时的开启和关闭进气门及排气门,相应地保证气缸填充新鲜燃料混合气或空气,并使气缸内的废气得以排除。 一、气门式配气机构的布置及传动 气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。 配气机构按以下方法分类。 (1)按气门的布置形式,配气机构可分为气门顶置式和气门侧置式。气门顶置式配气机构的特点是进、排气门均安装在汽缸盖上,如图2-10所示。,(2)按凸轮轴的布置位置,配气机构可分为凸轮轴下置式,凸轮轴中置式和凸轮轴上置式。 (3)按曲轴和凸轮轴的传动方
8、式,配气机构可分为齿轮式传动和链条式传动。 (4)按气门数目及布置 分 每缸两气门、四气门或五气门。,二、配气机构的主要零部件 配气机构的组成可按其功用分为:气门组及气门传动组。 1.气门组 气门组有气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件(见图2-11)。 气门由气门头部和杆部组成。气门头部的形状有平顶的、球形的和喇叭形的(见图2-12)。 气门导管:气门导管的主要作用是保证气门作直线运动,使气门与气门座能正确闭合。 气门弹簧:气门弹簧的作用是使气门关闭时与气门座保持密合,并防止在开闭过程中,因传动件的惯性而产生彼此脱开现象。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧(见图2-13a所示)。,2 .气门传动组
9、 气门传动组有凸轮轴正时齿轮、挺柱及其导管,气门项置式配气机构还有推杆、摇臂和摇臂轴等。 1.气门组 凸轮轴:整体式凸轮轴的结构见图2-14所示。,凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮,用以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭,并保证气门有足够的升程。,气门挺柱:气门挺柱的主要作用是将凸轮推力传给气门杆或推杆,并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。气门顶置式配气机构的气门挺柱一般制成筒式的(如图2-15b),以减轻质量。 推杆的作用是将挺柱所受的推力传给摇臂,是配气机构中最易弯曲的零件。 摇臂实际上是一个双臂杠杆,用来将推杆传来的力改变方向,作用在气门杆端以推开气门。,三、配气相位 气门开始开启
10、和关闭终了时刻的曲轴转角称为配气相位。用环形图表示配气相位叫做配气相位图。 发动机配气相位如图2-16所示, 由图2-16,发动机进气门早开,迟关,进气冲程持续角相当于曲轴转角1800+ ;排气门早开为,迟关为 ,排气冲程持续角相当于曲轴转角1800+ + 。,第五节 发动机燃料供给系,在此主要介绍柴油机的燃油供给系(汽油机在后面介绍) 1.柴油机燃料供给系的功用和组成 柴油机燃料供给系的功用是根据柴油机的工作要求,定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷人气缸内,井使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。 柴油机燃料供给系包括油箱、柴油粗滤器、输油泵、柴油细滤器(低压油路)以及喷油
11、泵、喷油器(高压油路)和燃烧室等。 柴油机燃料供给系如图2-19所示。,2.柴油机燃料供给系低压油路组件 (1)柴油箱 (2)输油泵 (3)柴油滤清器 3.柴油机可燃混合气的形成和燃烧 1)可燃混合气的形成和燃烧 2)柴油机燃烧室 柴油机燃烧室可分为(1)涡流式燃烧室(图2-20)、(2)预燃室式燃烧式(图2-21) 、(3)直接喷射式燃烧室(图2-22) 、(4)球形燃烧室(图2-23)。,4.喷油泵 喷油泵的功用是根据柴油机的不同工况,定时、定量、定压地供油 。最常用的是柱塞式喷油泵。 5.喷油器 喷油器有双重作用:第一将燃料雾化成较细的油滴,以利着火燃烧;第二使喷注的形状同燃烧室的形状适
12、当配合,以形成质量良好的可燃混合气。 闭式喷油器有轴针式(图2-25)和孔式(图2-26)两种基本形式。,一、汽油机点火系 点火系的功用是将电源提供的低压电(一般为12V)升高为点火所需的高压电(1000015000V),然后按发动机点火顺序分配给各缸火花塞,使其产生电火花以点燃可燃混合气。 1.蓄电池点火系的构造 图2-27所示为蓄电池点火系的构造图,由蓄电池11、电流表10、点火开关1、点火线圈2及附加电阻12、分电器3、断点器4及容电器5、火花塞6及高、低压电线组成。其中分电器3、断电器4和容电器5组成为一个总成,叫分电器总成。各机件的作用如下:,第六节 发动机点火系和起动系,2.蓄电池
13、点火系的点火原理 触点闭合时,低压电路的电流从蓄电池11电流表10点火开关1附加电阻12点火线圈中的初级线圈(粗线圈)断电器壳触点搭铁蓄电池负极流回蓄电池。初级线圈通电后,在线圈周围产生磁场。 触点断开后,初级线圈中的电流被截断,原来在线圈周围建立起来的磁场跟随消失。磁场消失时,在次级线圈上感应产生出1000015000V左右的高压电(因次级线圈匝数很多)。电流从次级线圈(细线圈)初级线圈附加电阻点火开关电流表蓄电池正级蓄电池负极搭铁火花塞侧电极跳火中央电极分电器分火头分电器中央插孔点火线圈中央插孔次级线圈组成回路。,二、发动机起动系 发动机起动装置由起动电动机、操纵机构和离合器三大部分组成。
14、 1.起动电动机 目前汽车发动机采用串激式直流电动机作起动电动机。 2.操纵机构 图2-29所示为电磁操纵机构工作原理图。 3.离合机构 常用的离合机构有自由轮式、弹簧式和摩擦片义三种。,第七节 发动机润滑系和冷却系,一、发动机润滑系 润滑系的作用就是利用润滑油膜减少摩擦零件的磨损,降低零件因摩擦产生的热量并带走摩擦面上磨下的金属微粒,使零件的运动阻力减小,磨损减慢,延长寿命。 1.润滑系的组成 图2-30为东风EQ1900型汽车发动机润滑系的构造示意图。它的组成机件有:机油集滤器14、机油泵11和限压阀12、机油粗滤器9、机油细滤器16等。 2.润滑系的润滑方式 润滑系的润滑方式有压力润滑和
15、飞溅润滑。,1)压力润滑 压力润滑的润滑以一定压力通过一定的管路将润滑油直接引到润滑部位。如曲轴、正时齿轮、凸轮轴、摇臂和摇臂轴等。 2)飞溅润滑 飞溅润滑的润滑主要是用来润滑气缸壁和活塞销等零件。 3.润滑系的主要部件 1)机油泵 机油泵的作用是将机油从油底壳吸人泵内并以一定压力将机油压送到各润滑部位。 图2-31所示为机油泵的结构图,它由泵体、油泵盖、主动轴4、动齿轮3、从动轴7、从动齿轮8、传动齿轮5和进出油管1、9组成。,1)机油滤清器 机油滤情器一般分为集滤器、根滤器和细滤器三种。 (1)集滤器:集滤器装在机油泵前面,作用是滤除机油中的较大杂质。图2-32所示为集滤器的构造和工作原理
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