《发动机的构造》课件

发动机的构造本演示文稿旨在全面介绍发动机的构造我们将深入探讨各种类型的发动机、它们的主要系统以及每个部件的功能通过详细的解释和视觉辅助，我们将帮助您了解发动机是如何工作的，以及如何维护和优化它们课程概述学习目标课程结构12本课程旨在帮助学员全面课程内容分为发动机的定了解发动机的构造、工作义与分类、主要部件的构原理和维护要点通过学造与功能、发动机的系统习，学员能够识别各种发组成、以及发动机的维护动机部件，理解它们的功与保养每个部分都包含能，并具备一定的故障诊详细的讲解和实际案例分断能力析学习方法3建议学员结合理论知识，多参考发动机的实际构造图，以便更好地理解各个部件之间的关系同时，积极参与讨论，提出问题，共同学习发动机的定义与功能能量转换装置汽车动力源发动机是一种能量转换装置，其主要功能是将燃料的化学发动机是汽车的动力源，它的性能直接影响汽车的动力性能转化为机械能，驱动汽车行驶这种能量转换过程涉及、经济性和排放性能因此，发动机的设计和制造至关重多个复杂的物理和化学过程要发动机的分类按燃料类型按工作循环发动机可以按照燃料类型进发动机还可以按照工作循环行分类，常见的有汽油发动进行分类，主要有四冲程发机、柴油发动机、天然气发动机和二冲程发动机四冲动机和电动发动机等每种程发动机在一个工作循环中类型的发动机都有其独特的完成四个冲程，而二冲程发优点和缺点动机则完成两个冲程其他分类方式除了以上两种分类方式外，发动机还可以按照气缸排列方式、冷却方式等进行分类不同的分类方式反映了发动机的不同特点和应用场景内燃机与外燃机的区别内燃机内燃机是指燃料在发动机内部燃烧，产生热能并转化为机械能的发动机汽油机和柴油机都属于内燃机外燃机外燃机是指燃料在发动机外部燃烧，产生热能并通过介质传递给发动机，再转化为机械能的发动机蒸汽机是一种典型的外燃机主要区别内燃机和外燃机的主要区别在于燃料燃烧的位置内燃机燃烧效率高，结构紧凑，但排放污染较重；外燃机燃烧效率较低，结构庞大，但可以使用多种燃料四冲程发动机工作原理进气做功活塞向下运动，进气门打开，混合气或空气被吸入气压缩接近终了时，火花塞点燃混合气，产生高温高压缸气体，推动活塞向下运动，做功1234压缩排气活塞向上运动，进气门和排气门关闭，混合气或空气活塞向上运动，排气门打开，废气被排出气缸被压缩二冲程发动机工作原理做功与排气压缩与进气压缩接近终了时，火花塞点燃混合1活塞向上运动，压缩气缸内的混合气，推动活塞向下运动，做功同气，同时在曲轴箱内形成真空，吸时，活塞打开排气口和进气口，排2入新的混合气出废气并吸入新的混合气发动机的基本参数D S缸径行程气缸的直径，通常用毫米（）活塞在气缸内运动的最大距离，mm表示也用毫米（）表示mmV排量所有气缸工作容积的总和，通常用升（）或毫升（）表示L mL发动机的性能指标功率扭矩燃油经济性发动机在单位时间内所做的功，通常发动机曲轴输出的转动力矩，通常用发动机消耗燃油的效率，通常用百公用千瓦（）或马力（）表示功牛米（）表示扭矩越大，汽车里油耗（）表示燃油经济性kW hp·N·m L/100km率越大，发动机的动力性越好的加速性能和爬坡能力越强越好，汽车的运行成本越低发动机总体构造概览发动机的总体构造包括机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统和点火系统等每个系统都承担着重要的功能，共同保证发动机的正常运转了解发动机的总体构造有助于我们更好地理解各个部件之间的关系，为后续的维护和保养打下基础发动机的设计是一项复杂的工程，涉及多个学科的知识在接下来的课程中，我们将逐一介绍发动机的各个系统，深入探讨它们的工作原理和构造特点希望通过学习，大家能够对发动机有一个全面的认识发动机的主要系统机械系统配气系统包括气缸体、气缸盖、曲轴箱、油底壳等，是发动机的基控制气门的开启和关闭，保证气缸的正常进气和排气础结构燃油系统冷却系统负责燃油的供给、计量和喷射，保证发动机的正常燃烧将发动机产生的热量散发出去，防止发动机过热机体的结构与功能机体是发动机的基础骨架，它由气缸体、气缸盖和曲轴箱等组成机体的结构强度直接影响发动机的可靠性和寿命气缸体是发动机的主要组成部分，它承受着气缸内燃烧产生的高温高压气缸盖则负责密封气缸，并安装气门等部件曲轴箱是曲轴的安装场所，它承受着曲轴旋转产生的各种力油底壳则负责储存润滑油，并为润滑系统提供油源气缸体的构造材料选择冷却水套气缸体通常采用铸铁或铝合金制造铸铁气缸体强度高，气缸体内部设有冷却水套，冷却液在水套内循环，将气缸耐磨性好，但重量较大；铝合金气缸体重量轻，散热性好体产生的热量带走，保证发动机的正常工作温度，但强度相对较低气缸盖的构造与功能气缸盖构造气缸盖通常采用铸铁或铝合金制造，其内部设有进气道、排气道、燃烧室和冷却水道等气缸盖功能气缸盖的主要功能是密封气缸，并安装气门、火花塞或喷油器等部件气缸盖的结构设计直接影响发动机的进气效率和燃烧效率气缸盖维护气缸盖需要定期检查和维护，以确保其密封性和正常工作气缸盖的损坏会导致发动机性能下降甚至无法启动曲轴箱的构造曲轴箱是曲轴的安装场所，它承受着曲轴旋转产生的各种力曲轴箱的结构强度直接影响发动机的可靠性和寿命曲轴箱通常采用铸铁或铝合金制造铸铁曲轴箱强度高，耐磨性好，但重量较大；铝合金曲轴箱重量轻，散热性好，但强度相对较低曲轴箱内部设有润滑油道，润滑油在油道内循环，润滑曲轴和连杆等部件，减少摩擦和磨损油底壳的作用储存润滑油1油底壳的主要作用是储存润滑油，为润滑系统提供油源油底壳的容积大小直接影响润滑油的更换周期散热2油底壳具有一定的散热功能，可以将润滑油的热量散发出去，保持润滑油的正常工作温度过滤杂质3油底壳底部通常设有滤网，可以过滤润滑油中的杂质，保证润滑油的清洁度曲柄连杆机构概述连杆连杆连接活塞和曲轴，将活塞的往2复运动转化为曲轴的旋转运动活塞1活塞是曲柄连杆机构的组成部分，负责将气缸内燃烧产生的高温高压曲轴气体转化为机械能曲轴是发动机的输出轴，负责将连杆传递的旋转运动转化为动力输出3活塞的构造与材料活塞构造活塞材料活塞由活塞头部、活塞裙部和活塞销孔等组成活塞头部活塞通常采用铝合金制造，具有重量轻、散热性好等优点承受着气缸内燃烧产生的高温高压，活塞裙部负责引导活活塞材料需要具有良好的强度、耐磨性和耐高温性能塞在气缸内运动，活塞销孔用于安装活塞销活塞环的类型与功能气环油环气环的主要作用是密封气缸油环的主要作用是刮除气缸，防止气缸内的气体泄漏到壁上的多余润滑油，防止润曲轴箱内滑油进入燃烧室烧掉组合环一些发动机采用组合环，将气环和油环的功能集成在一起，简化结构活塞销的结构特点空心结构活塞销通常采用空心结构，以减轻重量，减少惯性力表面处理活塞销表面经过硬化处理，以提高耐磨性和使用寿命固定方式活塞销通常采用全浮式或半浮式固定方式，以适应活塞和连杆之间的相对运动连杆的构造大端连杆杆身连杆大端与曲轴相连，承受着气缸内燃烧产生的高温高压连杆杆身连接连杆大端和小端，传递着活塞的运动和力量123小端连杆小端与活塞相连，承受着活塞的往复运动曲轴的结构与平衡曲轴颈曲轴颈是曲轴的支承部分，与曲轴2箱相连，承受着曲轴的重量和旋转曲柄力1曲柄是曲轴的重要组成部分，与连杆相连，承受着连杆传递的力和力矩平衡块平衡块用于平衡曲轴旋转时产生的3惯性力，减少发动机的振动飞轮的作用与结构飞轮作用飞轮结构飞轮的主要作用是储存发动机的能量，使发动机的运转更飞轮通常采用铸铁或钢制造，具有较大的质量和惯性飞加平稳飞轮还可以传递发动机的动力给变速器轮表面设有齿圈，用于启动发动机配气机构的功能配气机构的主要功能是控制气门的开启和关闭，保证气缸的正常进气和排气配气机构的性能直接影响发动机的动力性和经济性配气机构通常由气门、气门弹簧、凸轮轴、摇臂或推杆等组成凸轮轴的旋转驱动气门开启和关闭，气门弹簧则保证气门的正常回位配气机构的设计需要考虑气门的开启和关闭时间、气门的升程等参数，以达到最佳的进气和排气效果气门的种类与构造进气门排气门气门构造进气门负责控制气缸的进气，通常排气门负责控制气缸的排气，通常气门由气门头、气门杆和气门弹簧采用较大的直径，以提高进气效率采用耐高温材料，以适应高温废气座等组成气门头负责密封气缸，的冲击气门杆负责连接气门头和气门弹簧，气门弹簧座用于安装气门弹簧气门弹簧的作用保证气门关闭气门弹簧的主要作用是保证气门在凸轮轴不驱动时能够紧密关闭，防止气缸内的气体泄漏防止气门跳动气门弹簧还可以防止气门在高速运转时发生跳动，保证气门的正常工作吸收冲击气门弹簧可以吸收气门关闭时的冲击，减少气门的磨损气门座与导管气门座1气门座是气门与气缸盖之间的密封部件，通常采用耐磨材料制造，以提高使用寿命气门导管2气门导管用于引导气门杆的运动，保证气门的正常开启和关闭气门导管的精度直接影响气门的密封性能作用3气门座和气门导管共同保证气门的正常工作，提高发动机的性能和可靠性凸轮轴的结构与功能轴颈轴颈是凸轮轴的支承部分，与气缸2盖或气缸体相连，承受着凸轮轴的凸轮重量和旋转力凸轮是凸轮轴的重要组成部分，负1责驱动气门开启和关闭凸轮的形状和角度直接影响气门的开启和关作用闭时间凸轮轴的主要功能是驱动气门按照一定的规律开启和关闭，保证气缸3的正常进气和排气摇臂与推杆的作用摇臂作用推杆作用摇臂用于改变凸轮轴的运动方向，将凸轮轴的旋转运动转推杆用于连接凸轮轴和摇臂，传递凸轮轴的运动给摇臂化为气门的直线运动正时传动系统链条传动皮带传动链条传动具有传动效率高、皮带传动具有噪音低、重量可靠性高等优点，但噪音较轻等优点，但传动效率相对大较低，需要定期更换齿轮传动齿轮传动具有传动效率高、可靠性高等优点，但结构复杂，成本较高进气系统的组成进气系统由空气滤清器、节气门、进气歧管和涡轮增压器（部分发动机）等组成进气系统的主要作用是为发动机提供清洁、充足的空气空气滤清器用于过滤空气中的杂质，防止杂质进入气缸造成磨损节气门用于控制进入气缸的空气量，调节发动机的功率输出进气歧管用于将空气分配到各个气缸，保证各个气缸的进气量均匀涡轮增压器则可以提高进入气缸的空气密度，提高发动机的功率输出空气滤清器的作用与构造过滤空气空气滤清器的主要作用是过滤进入发动机的空气，防止灰尘、沙粒等杂质进入气缸，造成磨损减少磨损通过过滤杂质，空气滤清器可以减少气缸、活塞等部件的磨损，延长发动机的使用寿命提高效率清洁的空气可以提高发动机的燃烧效率，减少燃油消耗进气歧管的设计特点等长设计1一些高性能发动机采用等长进气歧管设计，保证各个气缸的进气量一致，提高发动机的动力输出可变几何2一些发动机采用可变几何进气歧管设计，根据发动机的转速和负荷调节进气歧管的长度，提高发动机在不同工况下的性能轻量化3进气歧管通常采用铝合金或塑料制造，以减轻重量，提高燃油经济性涡轮增压器的工作原理压缩空气2涡轮带动压气机旋转，压缩进入发动机的空气排气驱动1涡轮增压器利用发动机排出的废气驱动涡轮旋转提高功率压缩后的空气密度更高，可以提高3发动机的功率输出中冷器的功能与构造冷却空气提高效率中冷器的主要功能是冷却经过涡轮增压器压缩后的高温空冷却后的空气可以提高发动机的燃烧效率，减少爆震的发气，提高空气密度生排气系统的组成排气系统由排气歧管、三元催化转化器、消音器和排气管等组成排气系统的主要作用是将发动机排出的废气排放到大气中，并减少污染排气歧管用于收集各个气缸排出的废气，三元催化转化器用于将废气中的有害物质转化为无害物质，消音器用于降低排气噪音，排气管则用于将废气排放到大气中排气系统的设计需要考虑排气阻力、噪音和排放等因素，以达到最佳的性能和环保效果排气歧管的设计考虑降低阻力排气歧管的设计需要尽量降低排气阻力，提高发动机的排气效率等长设计一些高性能发动机采用等长排气歧管设计，保证各个气缸的排气量一致，提高发动机的动力输出耐高温排气歧管需要采用耐高温材料制造，以适应高温废气的冲击消音器的结构与原理阻抗式消音器1阻抗式消音器通过改变气流的截面积，产生阻抗，从而降低噪音共振式消音器2共振式消音器利用共振原理，吸收特定频率的噪音复合式消音器3复合式消音器结合了阻抗式和共振式消音器的优点，可以有效降低各种频率的噪音三元催化转化器的作用还原2将废气中的氮氧化物（NOx）还原为氮气（）N2氧化1将废气中的一氧化碳（）氧化为CO二氧化碳（）CO2减少污染将废气中的有害物质转化为无害物3质，减少对环境的污染燃油供给系统概述燃油供给系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器和燃油压力调节器等组成燃油供给系统的主要作用是为发动机提供清洁、稳定的燃油燃油箱用于储存燃油，燃油泵用于将燃油从燃油箱输送到发动机，燃油滤清器用于过滤燃油中的杂质，喷油器用于将燃油喷射到气缸内，燃油压力调节器用于保持燃油压力的稳定燃油供给系统的设计需要考虑燃油的供给量、喷油压力和喷油时间等因素，以达到最佳的燃烧效果化油器的工作原理（老式发动机）文丘里管混合气调节化油器利用文丘里管的原理，当空气流过文丘里管时，速化油器通过调节节气门和怠速量孔等部件，控制进入气缸度加快，压力降低，将燃油吸入空气中，形成混合气的混合气量，调节发动机的功率输出电子燃油喷射系统的优势精确控制电子燃油喷射系统可以精确控制燃油的喷射量和喷射时间，提高发动机的燃烧效率和燃油经济性减少排放电子燃油喷射系统可以减少发动机的排放污染，保护环境提高性能电子燃油喷射系统可以提高发动机的动力输出和响应速度燃油泵的类型与工作原理机械燃油泵电动燃油泵燃油泵工作原理机械燃油泵由凸轮轴驱动，结构电动燃油泵由电动机驱动，燃油燃油泵通过吸入和压出燃油，将简单，但燃油压力较低，适用于压力较高，适用于电子燃油喷射燃油从燃油箱输送到发动机化油器发动机系统燃油滤清器的重要性过滤杂质1燃油滤清器的主要作用是过滤燃油中的杂质，防止杂质进入喷油器，造成堵塞保护喷油器2通过过滤杂质，燃油滤清器可以保护喷油器，延长喷油器的使用寿命提高性能3清洁的燃油可以提高发动机的燃烧效率，减少燃油消耗喷油器的构造与工作原理喷油嘴喷油嘴将燃油喷射到气缸内，形成2雾状，利于燃烧电磁阀1喷油器通过电磁阀控制燃油的喷射工作原理当电磁阀通电时，喷油嘴打开，燃油喷射到气缸内；当电磁阀断电时3，喷油嘴关闭，停止喷油冷却系统的必要性防止过热提高效率冷却系统的主要作用是防止发动机过热，保证发动机的正通过保持发动机的正常工作温度，冷却系统可以提高发动常工作温度机的燃烧效率和动力输出水冷系统的组成部件水泵散热器水泵用于循环冷却液，将发散热器用于将冷却液的热量动机产生的热量带走散发到大气中节温器节温器用于控制冷却液的循环路径，保持发动机的正常工作温度水泵的结构与工作原理叶轮水泵通过叶轮旋转，产生离心力，将冷却液压出泵体泵体用于引导冷却液的流动工作原理当叶轮旋转时，冷却液被吸入泵体，然后被压出，循环流动节温器的作用与类型控制温度1节温器的主要作用是控制冷却液的循环路径，保持发动机的正常工作温度石蜡式节温器2石蜡式节温器利用石蜡的热胀冷缩特性，控制阀门的开启和关闭双金属片式节温器3双金属片式节温器利用双金属片的热胀冷缩特性，控制阀门的开启和关闭散热器的构造与材料散热管散热片材料散热器由许多散热管组成，冷却液在散热管周围设有散热片，增加散热面散热器通常采用铝合金或铜制造，具散热管内流动，将热量散发到大气中积，提高散热效率有良好的散热性能冷却风扇的类型机械驱动机械驱动冷却风扇由发动机直接驱动，结构简单，但转速受发动机转速影响电子控制电子控制冷却风扇由电动机驱动，转速可以根据发动机的温度进行调节，提高散热效率润滑系统的重要性冷却2润滑油可以吸收发动机内部部件的热量，起到冷却作用减少摩擦1润滑系统的主要作用是减少发动机内部部件之间的摩擦，降低磨损清洁润滑油可以带走发动机内部的杂质3，保持部件的清洁润滑油的类型与选择矿物油半合成油全合成油矿物油是由原油提炼而成，价格较低半合成油是由矿物油和合成油混合而全合成油是由化学合成而成，性能优，但性能相对较差成，性能优于矿物油，价格适中异，但价格较高机油泵的构造与工作原理齿轮泵机油泵通常采用齿轮泵或转子泵，结构简单，工作可靠泵油机油泵通过吸入和压出机油，将机油输送到发动机的各个润滑部位润滑机油泵保证发动机的各个部件得到充分的润滑，减少磨损机油滤清器的作用与更换周期过滤杂质1机油滤清器的主要作用是过滤机油中的杂质，防止杂质进入发动机内部，造成磨损延长寿命2通过过滤杂质，机油滤清器可以延长发动机的使用寿命更换周期3机油滤清器需要定期更换，一般与机油同时更换，更换周期为5000-10000公里曲轴箱通风系统排出废气减少压力曲轴箱通风系统用于排出曲轴箱内的废气，防止废气污染曲轴箱通风系统可以减少曲轴箱内的压力，防止润滑油泄润滑油漏发动机控制系统概述发动机控制系统（）是现代汽车发动机的核心组成部分，它通过各ECS种传感器、执行器和电子控制单元（）来实现对发动机的精确控制ECU发动机控制系统可以根据发动机的工况，实时调节燃油喷射量、点火提前角和进气量等参数，以达到最佳的性能、燃油经济性和排放效果发动机控制系统的设计需要考虑多种因素，如发动机的类型、性能要求和排放标准等，以确保发动机能够安全、可靠地运行电子控制单元（）的功能ECU数据采集通过各种传感器采集发动机的运行数据，如转速、ECU温度、压力等数据处理对采集到的数据进行处理和分析，计算出最佳的控ECU制参数控制执行根据计算出的控制参数，控制各种执行器，如喷油ECU器、点火器等，实现对发动机的精确控制发动机传感器类型与作用曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器用于检测曲轴的位置和转速用于检测凸轮轴的位置，为，为提供点火和喷油的依提供配气正时的依据ECU ECU据节气门位置传感器用于检测节气门的开度，为提供负荷信号ECU总结发动机构造的整体回顾通过本课程的学习，我们对发动机的构造有了全面的了解发动机是一个复杂的机械系统，由多个子系统组成，每个子系统都承担着重要的功能了解发动机的构造有助于我们更好地维护和保养发动机，延长发动机的使用寿命希望大家能够将所学知识应用到实际工作中，为汽车行业的发展做出贡献感谢大家的参与和学习！。