汽车发动机的基本构造

    来源:网络   发布时间:2022-09-09   浏览:997次  

    发动机概述

    众所周知,发动机是汽车的动力源泉,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。


    汽车发动机

    发动机

    可以简单理解为,燃料在气缸内燃烧,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。

    发动机剖视图

    发动机剖视图

    发动机分解图

    发动机分解图

    发动机类型

    汽油发动机

    汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油黏性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。


    汽油发动机剖视图

    汽油发动机剖视图

    柴油发动机

    柴油发动机是通过燃烧柴油来获取能量释放的发动机,与汽油发动机不同,采油机是直接将柴油喷入已充满压缩空汽的气缸,压缩自燃点火,而依靠火花塞的电流点火。


    柴油发动机构造

    柴油发动机构造

    转子发动机

    转子发动机又称为米勒循环发动机,其活塞是一个扁平三角形,气缸是一个扁盒子,活塞偏心地安装在空腔内。

    转子发动机构造

    转子发动机构造

    汽油燃烧产生的膨胀力作用在转子的侧面上,从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心,在向心力和切向力的作用下,活塞在气缸内做行星旋转运动。

    《头文字D》中的转子发动机



    《头文字D》中的转子发动机

    发动机总体构造


    汽油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构以及燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和启动系统组成;柴油机由两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构以及燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和启动系统组成,柴油机是压燃的,不需要点火系统。

    曲柄连杆机构


    曲柄连杆机构

    曲柄连杆机构

    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。

    配气机构

    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

    配气机构

    冷却系统

    冷却系统分解图

    冷却系统分解图

    冷却系统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。

    冷却系统工作原理

    冷却系统工作原理

    燃料供给系统

    汽油机燃料供给系统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,进入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气分别进入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

    燃料供给系统

    燃料供给系统

    燃油系统工作原理

    燃油系统工作原理


    润滑系统

    润滑系统的功用是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,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。

    润滑系统

    润滑系统

    点火系统

    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统,点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。


    点火系统

    点火系统

    启动系统和充电系统

    启动系统由蓄电池、点火开关、启动继电器、起动机等组成。启动系统的功用是通过起动机将蓄电池的电能转换成机械能,启动发动机运转。

    启动系统和充电系统

    启动系统和充电系统

    充电系统由发电机、调节器、蓄电池以及充电指示灯等组成,是汽车用电设备的电源。

    点火启动系统工作原理

    点火启动系统工作原理

    发动机工作原理

    四冲程汽油发动机工作原理

    发动机之所以能源源不断地提供动力,得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程有条不紊地循环运作。

    四冲程汽油发动机工作原理

    四冲程汽油发动机工作原理

    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。


    四冲程汽油发动机工作原理

    四冲程汽油发动机工作原理

    四冲程柴油发动机工作原理

    四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大、不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点自燃着火。


    四冲程柴油发动机工作原理

    四冲程柴油发动机工作原理

    二冲程汽油发动机工作原理

    发动机气缸体上有三个孔,即进气孔、排气孔和换气孔,这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭。

    二冲程汽油发动机工作原理

    二冲程汽油发动机工作原理

    第一冲程:活塞自下止点向上移动,三个气孔同时被关闭后,进入气缸的混合气被压缩;在进气孔露出时,可燃混合气流入曲轴箱。

    第二冲程:活塞压缩到上止点附近时,火花塞点燃可燃混合气,燃气膨胀推动活塞下移做功。这时进气孔关闭,密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩;当活塞接近下止点时排气孔开启,废气冲出;随后换气孔开启,受预压的可燃混合气冲入气缸,驱除废气,进行换气行程。

    二冲程发动机工作原理

    二冲程发动机工作原理

    转子发动机工作原理

    转子发动机工作原理

    转子发动机工作原理

    壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室。在转子的运动过程中,三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个行程。每个行程都是在摆线形缸体中的不同位置进行。

    转子发动机工作原理

    转子发动机工作原理

    发动机术语

    上止点与下止点

    上止点与下止点

    上止点与下止点

    上止点是活塞行程的最高点,或者说是气缸容积为最小时活塞的位置。而下止点正好相反,是活塞行程的最低点,或者说是气缸容积为最大时活塞的位置

    燃烧室容积

    燃烧室容积

    燃烧室容积

    燃烧室容积是指活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用Vc表示。活塞顶部上方整个空间(活塞顶、气缸盖底面和气缸套表面之间所包围的空间,凹顶活塞包括凹坑的容积)的容积。

    压缩比

    压缩比

    压缩比

    当活塞升至上止点时,与活塞降至下止点时相比,气缸内混合气体的体积比例被我们称为“压缩比”,以沃尔沃S60L T3为例,压缩比为10.4,也就是活塞在上下止点间,气缸内混合气体的体积比为1:10.4。

    空燃比

    空燃比

    空燃比

    以汽油机为例,空气和汽油的理想比例(空燃比)是14.7:1。以此为界,汽油越多,越容易产生余烬造成浪费。相反,汽油越少,越难引燃,吸入的空气量大,但无法充分生成下压活塞的力。要检测发动机吸入的混合七天是否达到理想的空燃比,就需要用到发动机的氧传感器。


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    襄阳充电桩


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