汽车构造复习总结

按活塞运动方式的不同，活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两、

根据所用燃料种类，活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类

按冷却方式的不同，活塞式内燃机分为水冷式和风冷式两种 .往复活塞式内燃机还按其在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类

按照气缸数目分类可以分为单缸发动机和多缸发动机 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式 四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是：

1)每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排气等四个活塞行程，每个行程各占180°曲轴转角，即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。

2)四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转的角速度要比其他三个行程时大得多，即在一个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按一定的工作顺序依次进行工作。 两者不同之处是：

1)汽油机的可燃混合气在气缸外部开始形成并延续到进气和压

缩行程终了，时间较长。柴油机的可燃混合气在气缸内部形成，从压缩行程接近终了时开始，并占小部分作功行程，时间很短。

2)汽油机的可燃混合气用电火花点燃，柴油机则是自燃。所以又称汽油机为点燃式内燃机，称柴油机为压燃式内燃机。 汽油机由以下两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。

现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。

机体的构造与气缸排列形式、气缸结构形式和曲轴箱结构形式有关。

气缸排列形式有3种：直列式、V型和水平对置式。

按曲轴箱结构形式的不同机体有平底式、龙门式和隧道式3种

1)浴盆形燃烧室，结构简单，气门与气缸轴线平行，进气道弯度较大。压缩行程终了能产生挤气涡流。

2)楔形燃烧室，结构比较紧凑，气门相对气缸轴线倾斜，进气道比较平直，进气阻力小。压缩行程终了时能产生挤气涡流。

3)半球形燃烧室，结构最紧凑，燃烧室表面积与其容积之比(面容比)最小。进排气门呈两列倾斜布置，气门直径较大，气道较平直。火焰传播距离较短，不能产生挤气涡流。

4)多球形燃烧室是由两个以上半球形凹坑组成的，其结构紧凑，面容比小，火焰传播距离短，气门直径较大，气道比较平直，且能产生挤气涡流。

5)篷形燃烧室，是近年来在高性能多气门轿车发动机上广泛应用的燃烧室。

曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功用是将活塞的往复运动转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的转矩，以驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。 

发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下发生机械变形，

而活塞受热膨胀时还发生热变形。这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。因此，为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形，并使其长轴与活塞销孔轴线垂直。现代汽车发动机的活塞均为椭圆裙。

另外，沿活塞轴线方向活塞的温度是上高下低，活塞的热膨胀量自然是上大下小。因此为使活塞工作时裙部接近圆柱形，须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形

根据不同的目的和要求，进行不同的活塞表面处理，其方法有：

1)活塞顶进行硬模阳极氧化处理，形成高硬度的耐热层，增大热阻，减少活塞顶部的吸热量。

2)活塞裙部镀锡或镀锌，可以避免在润滑不良的情况下运转时出现拉缸现象，也可以起到加速活塞与气缸的磨合作用。

3)在活塞裙部涂覆石墨，石墨涂层可以加速磨合过程，可使裙部磨损均匀，在润滑不良的情况下可以避免拉缸。 4)气环的主要功用是密封和传热

矩形环断面为矩形。形状简单，加工方便，与气缸壁接触面

积大，有利于活塞散热。但磨合性差，而且在与活塞一起作往复运动时，在环槽内上下窜动，把气缸壁上的机油不断地挤入燃烧室中，产生“泵油作用”，使机油消耗量增加，活塞顶及燃烧室壁面积炭。

连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。习惯上常常把连杆体、连杆盖和连杆螺栓合起来称作连杆，有时也称连杆体为连杆

曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置

各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。当气缸数和气缸排列形式确定之后，曲拐布置就只取决于发动机工作顺序。在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点：

1)应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象。

2)各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计则称发火间隔角。在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次。对于气缸数为 i 的四冲程发动机，其发火间隔角应为720°/i，即曲轴每转720°/i时，就有一缸发火作功，以保证发动机运转平稳。

3)V型发动机左右两列气缸应交替发火

a其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。

气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成， 气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型。 进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开。从进气门开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作 α。进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，记作 β。整个进气过程持续的时间或进气持续角为180°+ α＋β曲轴转角。一般 α＝0°～30°、β＝30°～80°曲轴转角。 排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止点之前开启，谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角，记作 γ。排气门在排气行程结束之后，即在排气行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角，记作 δ。整个排气过程持续时间或排气持续角为180°＋ γ ＋ δ曲轴转角。一般 γ＝40°～80°、δ＝0°～30°曲轴转角。

由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称其为气门重叠。重叠期间的

曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即 α＋δ。

发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙发动机工作时，气门及其传动件，如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间，在冷态时不预留间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封，造成气缸漏气

(一)可燃混合气成分的表示法

可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。 1.过量空气系数

燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作 φa。 即

φa=1的可燃混合气称为理论混合气；φa＜1的称为浓混合气；φa＞1的则称为稀混合气。 2.空燃比

可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作 σ 。 即

按照化学反应方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然，σ=14.8的可燃混合气为理论混合气；σ＜14.8的为浓混合气；σ＞14.8的为稀混合气。空燃比σ=14.8称为理论空燃比或化学计量空燃比。

1)能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气； 2)供入各气缸内的混合气，其空燃比相同，数量相等； 3)由于进气管道中没有狭窄的喉管，因此进气阻力小，充气性能好。

1)按汽油喷射系统的控制方法分为机械控制式、电子控制式及机电混合控制式3种

)按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种。 3)按喷射的连续性将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射式。

各类电子控制汽油喷射系统均可视为由燃油供给系统、进气系统和控制系统三部分组成 1.电动汽油泵

在电控汽油喷射系统中应用的电动汽油泵通常有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵 2.燃油分配管

燃油分配管，也被称作\"共轨\"，其功用是将汽油均匀、等压

地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。 喷油器

喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气

油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定

柱塞式喷油泵由泵油机构、供油量调节机构、驱动机构和喷油泵体等部分组成

冷却系的主要功用是把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。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷

冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

汽车发动机的水冷系统均为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发

动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。 润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。

润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。 润滑剂

1.适当的黏度 2.优异的氧化安定性 3.良好的防腐性  4.较低的起泡性 5.强烈的清净分散性 6.高度的极压性

发动机点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。

发动机起动时，必须克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件内相对运动的零件之间的摩擦阻力，克服这些阻力所需的力矩称为起动转矩。 下册

．传动系统的组成

机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置

和驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器和差速器组成。

．传动系统的功用

1）减速增矩 发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点，无法满足汽车行驶的基本需要，通过传动系统的主减速器，可以达到减速增矩的目的，即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大。

（2）变速变矩 发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化，通过传动系统的变速器，可以在发动机工作范围变化不大的情况下，满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。

（3）实现倒车 发动机不能反转，但汽车除了前进外，还要倒车，在变速器中设置倒档，汽车就可以实现倒车。

（4）必要时中断传动系统的动力传递 起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车（如等候交通信号灯）、汽车低速滑行等情况下，都需要中断传动系统的动力传递，利用变速器的空档可以中断动力传递。

（5）差速功能 在汽车转向等情况下，需要两驱动轮能以不同转速转动，通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。

离合器的功用

（1）平顺接合动力，保证汽车平稳起步； （2）临时切断动力，保证换档时工作平顺； （3）防止传动系统过载。 三、对摩擦离合器的基本性能要求 （1）分离彻底，便于变速器换档； （2）接合柔和，保证整车平稳起步；

（3）从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿轮的冲击；

（4）散热良好，保证离合器正常工作。

1．膜片弹簧离合器的优点

（1）传递的转矩大且较稳定（2）分离指刚度低；（3）结构简单且紧凑；（4）高速时平衡性好；（5）散热通风性能好；（6）摩擦片的使用寿命长。

2．膜片弹簧离合器的缺点（1）制造难度大；（2）分离指刚度低，分离效率低；（3）分离指根易出现应力集中；（4）分离指舌尖易磨损。

自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与分离杠杆端头之间的间隙。

分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙。

离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程是自由行程。

离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续踩下离合器踏板，将会产生分离间隙，此过程所对应的踏板行程是工作行程。

离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程。

在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离

推式膜片弹簧离合器又可以按照支承环的数目分为双支承环式、单支承环式和无支承环式3种

．变速器的功用

（1）改变传动比，从而改变传递给驱动轮的转矩和转速；

（2）实现倒车；

（3）利用空档中断动力的传递

3．变速器的类型

（1）按传动比变化方式的不同，变速器可分为有级式、无级式和综合式3种。

（2）按换档操纵方式的不同，变速器可分为手动操纵式、自动操纵式和半自动操纵式3种。

组成：万向节和传动轴，当传动轴比较长时，还要加中间支承。

功用：在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴间传递动力。

如果万向节在扭转方向没有弹性、动力靠零件的铰链式连接传递，是刚性万向节