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德国FESTO气缸体和气缸盖的检验资料有哪些
德国FESTO气缸体和气缸盖的检验资料有哪些德国FESTO气缸在缸盖的结构较复杂:有水套(水冷)或散热片(风冷);有燃烧室及进排气通道;有火花塞座孔(汽油机)或喷油器座孔(柴油机);有与缸体密封的平面、安装气阀装置和其他零部件的定位面及润滑通道等。（一）德国FESTO气缸体和气缸盖的检验l检视缸体和缸盖的所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕和缺损。缸体和缸盖常见凸出现象，是螺纹孔周围受螺栓的拉力，产生的少出服变形;凹陷现象有水套口腐蚀凹陷和相邻气缸之间的鼻梁处，由于材料内应力的作用而形成的变形凹陷。& 1.缸体上平面和缸盖下平面的平面度误差的检验l缸体上平面和缸盖下平面的平面度误差用直尺、塞尺进行检验。其检验方法是:l(1)将刀口尺放于气缸体上平面或缸盖下平面上，变换不同的方向，并用塞尺测量刀口尺与被测平面之间的间隙，如 图3-2所示。l(2)塞入塞尺的最大厚度值即为被测平面的平面度误差。l(3)其技术要求为，缸体上平面的平面度误差应不大于0.15mm ,缸盖下平面的平面度误差应不大于0.25mm，当误差超出标准时，应予以修复。& 2.检测缸体后端面对曲轴两端主轴承座孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm 。缸体后端面与飞轮壳连接，要求该平面与曲轴两端主轴承座孔公共轴线垂直。汽车修理中，用端面跳动公差代替垂直度公差，检测与飞轮壳结合的平面，以确认该平面的位置误差不会导致曲轴主轴承公共轴线与变速器第一轴轴线的平行度超差。l&& 3.检验缸体和缸盖的裂纹。l除气门座之间、气门座和火花塞螺纹孔之间、相邻气缸的鼻梁之间允许存在微小裂纹外，其他部位不允许存在裂纹。l&& 4.检视螺纹孔，火花塞、喷油器和预热塞的螺纹损伤不多于1牙，其他螺孔螺纹损伤不多于2牙。& （二）德国FESTO气缸在缸体和缸盖的修理l1.缸体和缸盖裂纹的修理l若裂纹未触及缸体和缸盖上的机械加工平面、润滑油道和加强肋等部位，可以焊补裂纹或用其他方法补堵，否则报废。l 焊补裂纹，对受力不大的部位既可熔焊，也可钎焊。裂纹两端延伸方向钻止裂孔，在焊补结束后攻螺纹，用螺钉旋入堵塞。&补板法可用于缸体外部裂纹和破洞的修理。取适当面积的金属板，修整形状后贴合于修补表面，与缸体表面焊接，或用螺钉、铆钉固定在修补表面。用螺钉或铆钉固定时，其间应涂环氧树脂胶钻剂密封防漏。l干式缸套与缸套承孔之间渗漏，可将缸套压出，对缸套外圆与水套壁表面作钻补前处理，涂环氧树脂胶钻剂，重新压入缸套，钻补堵漏。l因镶装气门座圈或气门导管致使缸盖渗漏，由于该部位工作温度高，承受的热应力大，不宜修理。& 2.缸体和缸盖结合面平面的修理l气缸体上下平面的主要缺陷为，翘曲变形、由于腐蚀出现的凹坑、麻点等。修理方法一般有以下几种。l(1)对于气缸体结合面变形量较大的情况，应采用机械铣削或磨削的方法来修整。&作业时应选择气缸体主轴承座孔中心线作为定为基准，将气缸体垂直放在铣床或磨床平台的两块垫铁上，两块垫铁分别支承在第一道和最后一道轴承盖的结合面上。加工时总的加工量不能过大，大约为0. 24~0.50mm ,否则将使气缸的压缩比变化过大，影响发动机的正常工作。
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缸体缸盖结合面平面度超差问题的解决
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关注微信公众号目录课题一 发动机基本知识 任务 观察发动机结构 一、发动机的概述 二、发动机分类 三、发动机型号的编制规则（介绍国标 GB725-1991） 四、常用工具 五、工具的正确选用和使用时注意事项 六、常用量具的使用 七、量具的正确选用和使用时注意事项 【知识拓展】 一、发动机主要性能指标 二、发动机特性 三、康明斯发动机编号及其含义 课题二 发动机工作原理 任务 观察发动机工作过程 一、发动机专业术语 二、四冲程汽油机发动机 三、四行程柴油机工作过程 四、汽油机和柴油机的比较 五、二冲程发动机 【知识拓展】 一、爆燃 二、表面点火 课题三 发动机拆装 任务 拆装发动机 一、发动机拆注意事项 二、捷达五阀电喷发动机的拆装步骤 三、气缸盖、配气机构的拆装步骤 四、润滑系统的拆装步骤 五、冷却系统的拆装步骤 课题四 汽油发动机构造 任务 观察发动机结构 一、曲柄连杆机构 二、配气机构 三、汽油机燃料供给系统 四、润滑系的作用组成 五、冷却系的组成1课题五 曲柄连杆机构的维修 任务一 检修机体组 一、气缸体、气缸盖破裂损伤检查与修理 二、气缸体、气缸盖变形的检修 三、气缸磨损的检查与修理 任务二 检修活塞连杆组 一、活塞和活塞环的磨损 二、活塞和活塞环的选配 三、活塞销和活塞连杆组的修配 任务三 检修曲轴飞轮组 一、曲轴的检修 二、曲轴轴承与连杆轴承的修理 三、飞轮的检修 课题六 配气机构的维修 任务一 拆装配气机构 一、发动机配气机构的拆装 二、气门间隙的检查与调整 三、配气相位的检查与调整 任务二 检修配气机构 一、气门组零件的检修 二、气门弹簧的检查 三、气门传动组零件的检修 课题七 汽油机燃料供给系的维修 任务 检修汽油机燃料供给系 一、汽油滤清器的维护 二、汽油泵的检修 三、空气滤清器维护 课题八 润滑系的维修 任务 检修润滑系 一、机油泵的检修 二、机油滤清器的检修 三、机油集滤器的检修 课题九 冷却系的维修 任务 检修冷却系 一、散热器盖密封性的检修 二、散热器的检修 三、节温器的检修2四、水泵的检修 五、风扇及其离合器的检修 课题十 发动机故障诊断与排除基础 任务 观看发动机常见故障现象 一、发动机故障特征和现象 二、发动机故障诊断方法 三、发动机诊断参数 四、发动机基本检查和调整 课题十一 发动机异响的诊断 任务一 诊断曲柄连杆机构异响故障 一、发动机异响的原因、特性和诊断程序 二、曲柄连杆机构异响 三、活塞敲缸响 四、活塞销响 任务二 诊断配气机构异响故障 一、气门响 二、气门座圈响 三、凸轮轴响 四、正时齿轮响 五、点火异响 课题十二 发动机综合故障诊断与排除 任务一 诊断发动机不能起动故障 一、起动系故障 二、点火系故障 三、供给系故障诊断 四、机械故障诊断 任务二 诊断发动机怠速不正常故障 一、怠速不良故障 任务三 诊断发动机无力故障 一、发动机工作不良 二、发动机加速不良 三、发动机高速不良 四、发动机回火放炮 五、发动机爆燃 六、燃油消耗异常 任务四 诊断发动机润滑不良故障 一、机油压力过低3二、机油压力过高 三、发动机润滑油消耗异常 四、机油变质 任务五 诊断发动机冷却不良故障 一、冷却系温度过高 二、冷却系温度过低 三、冷却液消耗异常 课题十三 电控汽油机故障诊断与排除 任务一 诊断电控汽油机故障 一、电控汽油机故障诊断注意事项 二、故障诊断的程序和步骤 三、电控汽油喷射发动机故障的诊断方法 四、电控汽油喷射发动机故障自诊断 课题十四 发动机检测 任务 认识发动机综合检测仪 一、发动机综合性能分析仪 二、废气检测仪使用介绍4课题一 发动机基本知识 任务 观察发动机结构 【任务内容】 1. 观察发动机结构.2．学习发动机的功用和分类。 3．学习发动机型号的编制规则。 4．学习拆装发动机常用工具的名称、规格。 5．完成观察发动机结构任务工作页。【任务目标】１．了解发动机的功用和分类。 ２．熟悉发动机型号的编制规则。 ３．掌握拆装发动机常用工具的名称、规格。【任务实施】先由学员熟悉如下工作页，了解本任务内容。在学习相关知识点后，利用工作页，在教师的指 导下完成本任务，同时完成工作页相关内容的填写。观察发动机结构任务工作页1． 根据教材所述的发动机分类方式说出你观察到的发动机的形式： 2.记下实训中心观察到的发动机型号，并写出它们的含义。 ，含义： 柴油机型号： ，含义： 汽油机型号： 3．写出在发动机拆装过程中，用到的工具名称，并记录指导教师对自己工具使用方法不对之处。【相关知识】一、发动机的概述 发动机是汽车的动力源，迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机都是热能动力装置， 或简称热机。将燃烧产生的热能转换为机械能。 发动机的作用是使输进气缸内的燃料燃烧产生热能再转化为机械能，输出机械动力。现代汽车 广泛应用往复活塞式内燃机，它一般由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系 统、润滑系统、点火系统（汽油发动机采用） 、起动系统等部分组成。 二、发动机分类 内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看 看内燃机是怎样分类的。 １．按照所用燃料分类 活塞式内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机和气体燃料发动机三大类。使用 汽油为燃料的活塞式内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的活塞式内燃机称为柴油机；使用天然 气、液化石油气和其它气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。汽油机与柴油机各有特点： 汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能 和排放性能都比汽油机好。 2．按照行程分类 往复活塞式内燃机按其一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类。活塞式内燃机每完 成一个工作循环，便对外作功一次，不断地完成工作循环，才使热能连续地转为为机械能。在一个 工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机，而活塞往复两个行程便完成5一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。 3．按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同，活塞式内燃机可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利 用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用 流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀， 工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车的发动机。 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。仅有一个气缸的发动机称为单缸 发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机，如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十 二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 5．按照气缸排列方式分类 直列式(单列式)发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度， 有时也把气缸布置成倾斜的甚至是水平的。这种排列形式其气缸体结构简单，加工容易，但长度和 高度较大。一般六缸以下发动机多用单列式。 V 型发动机将气缸排成二列，其气缸中心线的夹角γ&l 80。 ，它的特点是缩短了发动机的长度， 降低了发动机高度，增加了气缸体的刚度，质量也有所减轻，但加大了发动机宽度，且形状复杂， 加工困难，一般多用于缸数多的大功率发动机上。现在八缸以上的发动机多采用 V 型布置。 W 型发动机将 V 型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，就成了 W 型发动机。W 型可将发 动机做得更短一些，曲轴也可短些，同时重量也可轻些，但它的宽度更大。W 型发动机的缺点是发 动机由一个整体被分割为两个部分，在运作时会引起很大的振动。 对置气缸式发动机的高度比其他形式的小得多，在某些情况下，使得汽车(特别是轿车和大型客 车)的总布置更为方便，这种布置的发动机在轿车中应用不多。 斜置气缸式发动机的布置形式类似于直列式，只是整个气缸体被倾斜安置。斜置式发动机是为 了减小发动机从顶部到底部的距离，采用斜置式发动机的汽车具有更好的空气动学特性。 6．按照进气系统是否采用增压方式分类 活塞式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。若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机； 若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压内燃机。增压可以提高内燃机功率。 7．按照活塞的工作方式分类 往复式发动机也叫活塞发动机， 是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机。 活塞往复运动形式的发动机的活塞在汽缸内作往复的直线运动，通过曲轴把活塞的直线运动转化为 曲轴的旋转，一般的发动机都采用这种形式。 转子发动机是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴 （即普通发动机的曲轴,因为不是弯曲 的故不再叫曲轴）旋转的。 三、发动机型号的编制规则（介绍国标 GB725-1991） ； （一）内燃机型号 1991 年颁布内燃机产品名称和型号编制规则的国家标准 GB/725-1991 主要内容如下： １．内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，如汽油机、柴油机、双燃料发动机等。 ２．内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母组成。 ３．内燃机型号由下列四部分组成： （１）首部。包括产品系列代号、换代符号和地方、企业代号，由制造厂根据需要自选字母表 示，但需经行业标准化归口单位核准、备案。 （２）中部。由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。 （３）后部。由结构特征符号和用途特征符号组成，用字母表示。6（４）尾部。为区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，生产厂家用适当符号表示。 后部与尾部之间可以用“－”隔开。 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如图 1-1：（二）型号编制举例 1．汽油机 （１）４６２Ｑ――四缸、直列、四冲程、缸径 62mm、水冷、汽车用。 （２）１Ｅ６５Ｆ――单缸、二冲程、缸径 65mm、风冷、通用型。 （３）ＣＡ６１０２一－六缸、直列、四冲程、缸径１０２mm、水冷、通用型（ＣＡ为第一汽 车制造厂代号） 。 2．柴油机 （１）ＹＣ６１０２Ｑ――六缸、直列、四冲程、缸径１０２mm、水冷、汽车用(ＹＣ为广西玉 林柴油机厂代号)。 （２）１２Ｖ１３５Ｚ――十二缸、Ｖ形、四冲程、缸径１３５mm、水冷、增压、通用型。 （３）４９５Ｔ――四缸、直列、四冲程、缸径９５mm、水冷、拖拉机用。 四、常用工具71.开口扳手 开口扳手是汽车保养中最常用的工具之一，如图１-２所示。在保养中螺栓、螺帽的拆装都要用 到开口扳手。您在选择开口扳手时应特别注意其质量，如果开口扳手质量不好，使用中很容易“开 口”并将螺栓或螺帽的棱角损坏，使螺栓或螺帽无法拆装。 常用的开口扳手有：6-9、8-10、9-11、l 2-14、l 4-l 7、13-l 5、l 7-19、2l-23、22-24 等 尺寸型号。 2.梅花扳手 梅花扳手也是保养工作中最常用的工具之一，如图 3-2 所示。梅花扳手的工作部分是封闭的环 状，用起来对螺栓或螺帽的棱角损害程度小，使用比较安全。但使用时必须注意，由于梅花扳手比 较容易用上力，切勿用大力，以防扭断螺栓。梅花扳手有高桩和矮桩两种，一般来说矮桩比较好用， 但这也是因人而异。 常用的梅花扳手尺寸型号有：6-9、8-10、9-11、l 2-14、14-l 7、l 3-l 5、l 7-l 9、2l-23、 22-24 等尺寸型号。 3.套筒扳手 套筒扳手是使用最方便的工具，如图 3-3 所示。套筒扳手使用灵活而且安全，使用中螺帽的棱 角不易被损坏。套筒扳手可以任意组合使用，特别是在使用空间小的地方，只有套筒扳手才能解决 问题。套筒扳手常用的尺寸为 6-24mm。4.活动扳手 活动扳手如图 3-4 所示，它的开口尺寸是在一定范围内任意可调的。在工具不称手的时候，活 动扳手是有一定的用途。在使用中，尽量使用梅花扳手和开口扳手。不得已使用活动扳手时，一定 要调整好开口的尺寸与螺栓棱角的配合，小心使用，以防损坏螺栓棱角。 常用的尺寸型号有：200-24mm、300-36mm 等规格。 5.内六角扳手 内六角扳手是用来拆装内六角螺栓(螺塞)，如图 3-5 所示。规格以六角形对边尺寸 S 表示，有 3～27mm 尺寸的 13 种，汽车维修作业中使用成套内六角扳手拆装 M4～M30 的内六角螺栓。 6.扭力扳手 扭力扳手是一种可读出所施扭矩大小的专用工具，如图 3-6 所示。其规格是以最大可测扭矩来 划分的，常用的有 294N?m、490N?m 两种；扭力扳手除用来控制螺纹件旋紧力矩外，还可以用来测 量旋转件的起动转矩， 以检查配合、 装配情况， 如北京 492Q 发动机曲轴起动转矩应不大于 19.6N? m。 7.轮胎套筒扳手 轮胎套筒扳手是主要的随车工具。这种工具结构简单、使用方便，主要用于轮胎的拆卸与安装。在 其他情况下，轮胎套筒扳手还可以当橇杆使用。8.火花塞套简（如图 3-7 所示） 火花塞套筒是汽油车的必备工具。在发生火花塞故障或检查保养时，没有火花塞套筒，您根本8无法工作。 9.机油滤清器扳手（如图 3-8 所示） 这是一种滤清器的专用工具，通常您要到汽车配件商店才能找到。在更换机油滤清器、柴油滤 清器等作业时，没有这种工具，您是无法开展工作的。 10.鲤鱼钳 鲤鱼钳的前部是平口细齿，适用于夹捏小零件，中部凹口粗长，用于夹持圆柱形零件，也可以 代替扳手旋小螺栓、小螺母，钳口后部的刃口可剪切金属丝，由于一片钳体上有两个互相贯通的孔， 又有一个特殊的销子，操作时钳口的张开度可很方便地变化，以适应夹持不同大小的零件，是汽车 维修作业中使用最多的手钳，规格以钳长来表示，一般有 165、200mm 两种，用 50 钢制造，如图 3-9 所示。 11.钢丝钳（如图 1-10 所示） 钢丝钳的用途和鲤鱼钳相仿，但其支销相对于两片钳体是固定的，故使用时不如鲤鱼钳灵活， 但剪断金属丝的效果比鲤鱼钳要好，规格有 150、175 和 200mm 三种。 12.尖嘴钳 因其头部细长， （如图 1-11 所示）所以能在较小的空间工作，带刃口的能剪切细小零件，使用 时不能用力太大，否则钳口头部会变形或断裂，规格以钳长来表示，常用 160mm 一种。选择手钳时 应尽量选择稍大一点的比较好用。 13.卡簧钳 在汽车修理中经常遇到不同形状和不同尺寸的弹性挡圈，用来保持各装配部件安装位置固定不 变，维修中为了使弹性挡圈拆装方便，都会应用到不同的卡簧钳。 （如图 1-12 所示）14.大口钳（如图 3-13 所示） 大口钳的开口尺寸在一定范围内可以任意调整，非常适用于圆状零件的夹持，在许多情况下， 可用来代替其他工具。 15.起子（如图 3-14 所示） 起子分为“十”子、 “一”子和“*”梅花头三种。其中前两种我们比较常见，后一种在英国进 口汽车上使用的较多。起子柄有贯通形和非贯通形两种。您在准备工具时，应将各种起子大小尺寸 各准备一只为好。 16.手锤（如图 3-15 所示） 手锤一般应预备铁锤和橡胶锤二种为好。铁锤用于粗重物体和需要重击的地方，橡胶锤则用于 容易损坏的地方，二者的使用应视情安排。17.油壶、油盆 油壶和油盆是汽车保养作业必不可少的工具。 （如图 3-16 所示）油壶可以在五金商店里买到；9油盆则可以用家用的洗面盆代替，或自己用薄铁板做一个。 18.铜棒（如图 3-17 所示） 在敲打车身或其它零部件时，为了不让锤子直接敲打而损坏机械部件，往往用铜棒顶住间接锤 打，利用铜的柔软性而不会伤损部件表面。 19.轮胎橇杆 这种工具结构简单、使用方便，主要用于轮胎的拆卸与安装。 20.千斤顶 车上使用的千斤顶种类较多，小型车多用机械式的，大型车多用液压式的。 （如图 3-18 所示） 使用千斤顶一定要注意顶车的位置和支车的高度，保证安全。21.拉器 拉器用来完成三种工作：把物体从轴上拉出，把物体从孔中拉出，把轴从物体中拉出。图 1-19 中的第一个例子是表示把齿轮、轮子或轴承从轴上拉出。第二个例子是表示把轴承外圈、保持器、 油（密）封从孔里拉出。第三个例子是表示抓住轴并压住外壳，把轴拉出来。显然，拉器还有许多 其它的应用。图 3-19 所示为两种常见的拉器。 22.活塞环压缩器（如图 3-20） 活塞装配时要使用的一种专用工具。活塞环装上活塞后，用活塞环压缩器把活塞环压缩成活塞 大小连同活塞一同装入气缸内。 23.气门弹簧拆装工具（如图 3-21） 用于发动机大修时，拆装气门弹簧的一种专用工具。24.磁力棒（如图 3-22 所示） 磁力棒一端有磁力，在汽车修理过程中，经常会遇到一些小螺丝掉到汽车机体的夹缝里，磁力 棒可以方便地帮你拾取。五、工具的正确选用和使用时注意事项 1. 扳手类工具 （ 1 ）所选用的扳手的开口尺寸必须与螺栓或螺母的尺寸相符合，扳手开口过大易滑脱并损伤 螺件的六角，在进口汽车维修中，应注意扳手公英制的选择；各类扳手的选用原则，一般优先选用 套筒扳手，其次为梅花扳手，再次为开口扳手，最后选活动扳手。10（ 2 ）为防止扳手损坏和滑脱，应使拉力作用在开口较厚的一边，这一点对受力较大的活动扳 手尤其应该注意，以防开口出现“八”字形，损坏螺母和扳手。 （ 3 ）普通扳手是按人手的力量来设计的，遇到较紧的螺纹件时，不能用锤击打扳手。除套筒 扳手外，其它扳手都不能套装加力杆，以防损坏扳手或螺纹连接件。 2. 起子 （ 1 ）型号规格的选择应以沟槽的宽度为原则，不可带电操作；使用时，除施加扭力外，还应 施加适当的轴向力，以防滑脱损坏零件；不可用起子撬任何物品。 （ 2 ） 在使用螺丝刀拆装螺丝钉时， 把螺丝刀垂直地顶在螺丝钉的头部上， 一边用力地顶压着， 一边转动螺丝刀。斜着去拧螺丝钉，对螺丝刀和螺丝钉都可能造成伤害。 3. 手锤和手钳 （ 1 ）使用手锤时，切记要仔细检查锤头和锤把是否楔塞牢固，握锤应握住锤把后部。挥锤的 方法有手腕挥、小臂挥和大臂挥三种，手腕挥锤只有手腕动，锤击力小，但准、快、省力，大臂挥 是大臂和小臂一起运动，锤击力最大。手锤的正确使用方法如图 3-24 所示。 （ 2 ）切忌用手钳代替扳手松紧 M5 以上螺纹连接件，以免损坏螺母或螺栓。在进行检查保养时，必然要使用各种工具。工具的使用方法不同，很可能使调整或修理的结果 不同。刚开始进行维修时，大多数人都不会使用工具，这并不奇怪，但一定要养成正确使用工具的 好习惯。 工具精度越高越好。但是对于普通的汽车用户来说，首要的问题是掌握工具的正确使用方法， 并不急需各种高档的工具。如果仅仅是进行日常的保养或调整，只要能充分地利用好随车工具，基 本上也就足够了。【知识拓展】一、发动机主要性能指标 发动机性能好坏一般用发动机对外输出功率为基础的有效指标来评价，包括有效转矩Ｍe、有效 功率Ｐe 和有效油耗率 ge 等指标。 １．有效转矩 发动机曲轴对外输的转矩称为有效转矩，以Ｔe 表示，单位为 N?m。有效转矩与外界施加于发 动机曲轴上的阻力矩相平衡，可以用发动机台架试验方法测得。 ２．有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，记作Ｐe,单位为 kw。它等于有效转矩与曲轴角速度 的乘积，即 －３ Ｐe=Te?2πn×１０ ／６０＝Te?n／９５５０ 式中 TeDD有效转矩(N?m)； NDD曲轴转速(r／min)。 ３．有效燃油消耗率 发动机每输出 l kW?h 的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率，单位为 g／(kw?h)，11用 ge 表示，可按下式计算： ３ ge＝Ｂ×１０ ／Ｐe 式中 B――发动机在单位时间内的耗油量(kg／h)； Ｐe――发动机的有效功率(kW)。 显然，有效燃油消耗率越低，经济性越好。 二、发动机特性 发动机有效性能指标随调整情况和使用工况而变化的关系称为发动机特性。通常用曲线表示它 们之间的关系，称为特性曲线。其中，随使用工况而变化的关系称为使用特性，如速度特性、负荷 特性等。 １．速度特性 在节气门开度(或喷油泵供油拉杆位置)一定的条件下，发动机的有效功率Ｐe、有效转矩 Me、 有效耗油率 ge 随发动机转速变化的规律，称为发动机速度特性。如图１－11 所示为发动机的速度特 性曲线图，由图分析可知，当发动机转速 n=nM 时，发动机发出转矩最大；当 N&n M 或 n&nM 时，发动 机转矩都将减少。 当 n=np 时，发动机发出功率最大；当 n&np 或 n&np 时，发动机功率都减小。当 n=ng 时，发动机有 效耗油率最小；当 n&ng 或 n&ng，时，有效耗油率都将增大。由以上分析可知，一般汽油机工作范同 应在 np 与 n M 之间，当 n&np，时，汽油机的动力性、经济性和可靠性均大大下降，因而不能使用； 当 n&n M 时，汽油机工作不稳定，也不能使用，存 np～n M 转速范同内，从经济性角度看，经济性较 好。因此这个转速范围可做为汽油机常用转速范围的参数依据。２．负荷特性 发动机转速一定，逐渐改变节气门开度(或改变喷油泵供油拉杆位置)，发动机有效耗油率 ge 随 有效功率 Pe(或有效转矩 M。)变化而变化的关系，称发动机负荷特性。负荷特性可用来评定不同转 速及不同负荷下发动机的经济性。 如图 1―1 3 为 6100Q 汽油机负荷特性曲线图，由图分析可知，随节气门开度增大，有效功率 Pe 由小增大，当发动机在怠速状态运转时，输出有效功率 Pe=O，故有效耗油率 ge 曲线趋向无穷大， 随节气门开度增大，Pe 由小变大，ge 迅速下降，直至降到最低值，随 Pe 继续加大，节气门开度增大 到全开 80％时，化油器加浓装置开始工作，ge 又有所上升。 三、康明斯发动机编号及其含义 康明斯（Cummins）柴油机是美国康明斯发动机公司（Cummins Enginecompany）生产的柴油机。 康明斯柴油机产品有 A、B、C、L10、N、V、K 等 10 个系列。康明斯柴油机编号规则由以下 6 个部分12组成。１　　２　　３　　４　　５　　６1、柴油机系列：用字母 B、C、N、V、K 等表示发动机系列。其中对 B、C 系列须加上汽缸数， 如 4B、6C。 2、吸气方式：用字母组表示：T-增压；TA-增压并中冷；TT-两极增压；TTA-两极增压并中冷。 无字母组者为自然吸气。 3、工作总容量（总排量） ：柴油机工作纵容积用数字表示，单位为 L。 4、应用符号：用字母表示柴油机的用途。A-农业；B-公共汽车；C-工程；F-消防 G-发电机组； G0-连续发电机组；GS-备用发电机组；L-机车；N-船舶；P-发电站。 5、额定功率：用数字表示，有以下情况： (１)汽车、公共汽车、农业、工程、发电站，可用马力表示、也可省略。 (２)对于消防泵、发电机、机车和船用柴油机，可用马力、千瓦或数字（1、2 或 3）表示其额 定功率。 6、特殊符号：用字母表示特殊汽车的特征。 ●示例： NTA-855-C360; N 指发动机系列；T 表示涡轮增压；A 为中冷；855 为总排量 855in3，(14L)； Ｃ指工程机械用；360 既最大额定功率为 360PS（269KW） 。 康明斯 B 系列车用柴油机型号及识别 康明斯 B 系列车用柴油机按汽缸数可分为 4 缸和 6 缸，按进气方式不同分别用不同型号表示， 见下表。 进气形式 自然吸气 增压 增压中冷(水中冷器) 增压中冷(空气中冷器) 四缸发动机 4B3.9 4BT3.9 4BTA3.9 4BTAA3.9 六缸发动机 6B5.9 6BT5.9 6BTA5.9 6BTAA5.913课题二 发动机工作原理 任务 观察发动机工作过程 【任务内容】 1．观察发动机工作过程。2．学习发动机的常用术语。 3．学习四冲程发动机工作过程。 4．学习二冲程发动机和转子发动机工作原理。 5．观察发动机工作过程工作页。【任务目标】1． 熟悉发动机的常用术语。 2． 熟悉四冲程发动机工作过程。 ３．了解二冲程发动机和转子发动机工作原理。【任务实施】先由学员熟悉如下工作页，了解本任务内容。在学习相关知识点后，利用工作页，在教师的指 导下完成本任务，同时完成工作页相关内容的填写。观察发动机工作过程任务工作页1．观察发动机模型的工作，记录发动机的工作过程，在下列横线上选择相应的项目。 门打开，气缸内真空度 （增大/减小） ，气体被大气压压入气 发动机进气时（进/排） （向上/向下）运动，气缸内气体被 （压缩/释放） ，火花 缸内。接着活塞在曲轴的带动下 （向上/向下）运动，推动曲轴旋转 塞产生火花，点燃可燃混合气，活塞在气体压力的作用下 运动，发动机做功，输出动力。 2．算一算：有一台四缸发动机气缸直径和活塞行程都为 100mm，则发动机的排量是多少？若燃烧室 容积是 0.04，则发动机的压s比是多少？【相关知识】一、发动机专业术语（如图 2-1）1．上止点14上止点是指活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞的最高位置。 2．下止点 下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞的最低位置。 3．活塞行程 上、下止点间的距离 S 称活塞行程。 4．曲柄半径 曲轴与连杆大端中心至曲轴中心的距离 R(即曲轴的回转半径)称曲柄半径。曲轴每回转一周， 活塞移动 2 个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的发动机，S＝2R。 5．活塞冲程 活塞由一个止点运动到另一个止点运动一次的过程称活塞冲程。 6．气缸工作容积 气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的空间的容积，也称气缸排量，以 Vh 表示。 7．发动机工作容积 发动机工作容积是指各气缸工作容积的总和，也称发动机排量，以 VL 表示。 8．燃烧室容积 燃烧室容积是指活塞在上止点时，活塞顶上面的空间容积，以 Vc 表示。 9．气缸总容积 气缸总容积是指活塞在下止点时，活塞顶以上的空间容积，以 Va 表示。Va=Vh+Vc 10．压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，以ε表示。 ε＝Va／Vc＝（Vh+Vc）＝１＋Vh／Vc 压缩比表示活塞由下止点移动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比大的发动机，压 缩终了时气缸内的压力和温度就愈高，燃烧更迅速、充分，发出的功率越大，经济性也好一些。但 压缩比越大，通常发动机工作时抖振会明显增大，出现“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象 的可能性增大。目前，一般车用汽油机的压缩比约为７～11，柴油机的压缩比一般为 1 6～2 2。 11．工作循环 发动机将热能转变成机械能的过程，是通过进气、压缩、做功和排气 4 个连续过程组成的封闭 过程来实现的。周而复始地进行这 4 个过程，发动机才能持续做功。 在发动机气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变成机械能的一系列连续过程(进气、压缩、 做功、排气)称发动机的一个工作循环。 二、四冲程汽油机发动机 1、四行程汽油机工作过程 汽油机的工作过程可分为：进气行程、压缩行程、作功行程、排气行程。 四行程汽油机工作原理：是将空气与汽油经化油器以一定比例混合成良好的混合气，在进气行 程被吸入气缸，经压缩点火燃烧而变为热能，燃烧后的气体所产生的高温高压，作用于活塞顶部， 推动活塞作直线运动，同时通过连杆、曲轴飞轮机构而变为旋转的机械能，对外输出功。 四行程汽油机工作过程：通过可燃混合气的吸入、压缩、膨胀作功和废气排出四个行程，完成 一个工作循环。然后又是进气，压缩……周而复始，连续不断，这就是四冲程汽油机的工作循环。 在活塞的四个行程中，仅一个行程是作功的，其他三个行程都不作功。 四行程汽油机的工作情况： （１）进气行程 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点，此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中， 气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在 气缸内进一步混合形成可燃混合气。15（２）压缩行程 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时进气门排气门均关闭。随着活 塞的移动和气缸容积的不断缩小，气缸内的可燃混合气体被压缩，其压力和温度同时升高。 （３）作功（爆发）行程 压缩行程结束时，气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内可燃混合气体点燃，火焰迅速传遍 整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高，在气体的压 力的作用下，活塞由上止点移至下止点并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进排气门仍旧关闭。（４）排气行程 排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点， 此时膨胀过后的燃烧气体在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到 达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。 由此可见，曲轴转两周，而发动机完成了四行程的一个循环：进气、压缩、作功、排气，这样 周而复始连续不断地工作。16表 2-1 行程 进气 压缩 作功 排气 曲轴转角 0°～180° 180°～360° 360°～540° 540°～720°四冲程汽油机工作情况 活塞运动方向 下行 上行 下行 上行 进气门状态 打开 关闭 关闭 关闭 排气门状态 关闭 关闭 关闭 打开２．工作循环的特点 四冲程汽油机工作循环具有以下特点： （1）发动机每完成一个工作循环曲轴转 2 圈(７２０°)，进、排气门各开启１次，活塞在上、 下止点间移动 4 次，每一行程曲轴旋转半圈(１８０°)。 （2） 在４个行程中， 只有做功行程产生动力， 其余 3 个行程则是为做功行程作准备的辅助行程， 还消耗一定能量。可见，曲轴的转速是不均匀的，即发动机的运转是不平稳的。 （3）混合气是由电火花点燃的。 （4）发动机起动时必须有外力将曲轴带动。 三、四行程柴油机工作过程 柴油机与汽油机不同点：燃料采用柴油，为压燃式结构，无化油器和火花塞；柴油机吸入气缸 的为纯净空气，柴油由喷油泵和喷油器直接喷入气缸，与压缩后的高温空气混合并进行自燃。 四行程柴油机工作原理：每个工作循环都经历进气、压缩、作功、排气四个行程。燃料是柴油， 其黏度比汽油大，不易蒸发，而自燃温度低，所以点火方式是压燃式。进气和压缩行程中都是纯空 气，其压缩比比汽油机高得多（一般为 16～22） 压缩终了时，气缸内的空气压力可达 3.5～4.5MPa， ， 同时温度大大超过了柴油自燃温度，故柴油喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发 火燃烧。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气门排入大气。 四、汽油机和柴油机的比较 汽油机和柴油机的比较各有优缺点：见表 2-2。表 2-2 汽油机和柴油机比较 比较内容 燃料 混合气形成 点火方式 压缩比 热效率 燃油消耗率 转速 工作平稳性 起动性 主要排放物 制造成本 使用寿命 汽油机 汽油 一般为缸外 点燃 高 20～30％ 高 高 柔和 容易 CO、HC 低 短 柴油机 柴油 缸内 压燃 低 30～40％ 低 低 粗暴 较难 炭烟、NOx 高 长五、二冲程发动机 １．二行程汽油机的工作原理 二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，但它是在曲轴旋转一17圈（360°） ，活塞上下往复运动的两个行程内完成的。因此，二行程发动机与四行程发动机工作原 理不同，结构也不一样。 例如曲轴箱换气式二行程汽油机，气缸上有三排孔，利用这三排孔分别在 一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。 二行程汽油机工作原理（如图 2-6） ：活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩， 当活塞继续上行时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接近上止点时，火花塞 点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活 塞接近下止点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的混合气便从 曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。二行程汽油机各个行程工作情况： 。 ◆ 第一行程 活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又 从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。 ◆ 第二行程 活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进行作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合 气的预压缩。 ２．二行程柴油机的工作原理 二行程柴油机和二行程汽油机工作类似，所不同的是，柴油机进入气缸的不是可燃混合气，而 是纯空气。 二行程柴油机各个行程工作情况（如图 2-7） ： ◆ 第一行程： 活塞从下止点向上止点运动，行程开始前不久，进气孔和排气门均以开启，利用从扫气泵流出 的空气使气缸换气。当活塞继续向上运动进气孔被关闭，排气门也关闭，空气受到压缩，当活塞接 近上止点时，喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室，燃油和空气混合后燃烧，使气缸内压力增大。 ◆ 第二行程： 活塞从上止点向下止点运动，开始时气体膨胀，推动活塞向下运动，对外作功，当活塞下行到 大约 2/3 行程时，排气门开启，排出废气，气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气，换气一直延 续到活塞向上运动 1/3 行程进气孔关闭结束。【知识拓展】一、爆燃 汽油机的爆燃是指燃烧室内末端(相对于火花塞的位置而言)混合气在火焰前锋面尚未到达之前 产生的自燃现象。 正常燃烧过程：在火花塞点火后，火焰由点火中心逐步向外传播，依次完成燃烧过程。而爆燃 破坏了上述正常的燃烧顺序，末端混合气处在火焰前锋面尚未传到之前出现了自燃点．形成了另外18的燃烧中心，使燃烧过程发生了变化。 当仅有轻微爆燃发生(如汽车加速行驶和上坡)时，火焰传播速度为 100～300m/s，可缩短燃烧 过程，膨胀功得到充分利用，功率和热效率都有所提高。这是允许的。 当发生剧烈爆燃时，自燃形成的火焰中心传播速度高达 1000m/s 以上。使末端混合气在瞬间燃 烧，气体的容积来不及膨胀。造成燃烧室局部温度和压力急剧上升，产生 3kHz 以上的高频压力波， 以超音速向周围传播，撞击燃烧室壁而发出类似金属的敲击声。由于产生高频压力波，破坏了燃烧 室壁的激冷层(该层起着隔热膜的作用)．导致散热量增大，冷却系过热，各受热部位的温度过高， 引起活塞烧结、活塞环黏着、轴承损坏和气门烧蚀等。有实验表明，严重爆燃时发动机的磨损比正 常燃烧时大 27 倍，这是一种危害较大的燃烧现象。 二、表面点火 表面点火是指不依靠电火花点火．而是由于炽热表面(如排气门头部、过热的火花塞绝缘体)点 燃混合气而引起的不正常燃烧现象。 爆燃性表面点火是由燃烧室沉积物引起的多点点燃的着火现象，是一种危害最大的表面点火现 象。它常在发动机怠速或小负荷运转时发生，这时燃烧室表面很快形成一层沉枳物。由于任何成分 的沉积物的传热性都很差，因此在高压缩比的汽油机中，其表面温度很高，沉积物中所舍的碳与混 合气中所含的氧气．在高温作用下急剧氧化．将混合气点燃。这时混合气激烈燃烧，使压力升高率 和燃烧压力急增。 有试验表明，此时压力升高率为正常燃烧的 5 倍，燃烧压力为正常燃烧的 150％，气缸内的高 温、高压又促使强，烈爆燃的产生，发出强烈的噪声。 表面点火与爆燃是两种完全不同的不正常燃烧现象． ．爆燃是在电火花点火之后，混合气未燃部 分的自燃现象，而表面点火则是由炽热物点燃混合气所致。但二者之间存在着相互促进的内在关系： 强烈的爆燃必然增加向气缸壁的传热，促成燃烧室炽热点的形成，导致表面点火；早火又使气缸压 力升高率和最高燃烧压力增大．使未燃混合气受到较大的压缩和传热，促使爆燃产生。 为避免表面点火现象的产生，可采取以下防范措施：避免长时间的小负荷运转，以及汽车频繁 的减速和加速行驶；在汽油中加磷添加剂，可使沉积物减少，使碳的着火温度提高；注意清除燃烧 室积炭和冷却水道内的水垢，保持燃烧室及排气门座附近的水道畅通．以确保冷却效果，使燃烧室 壁的温度不致过高。19课题三 汽油发动机构造 任务 观察发动机结构 【任务内容】1．观察发动机结构。 2．曲柄连杆机构、配气机构、燃料系、润滑系、冷却系的组成、作用和主要零部件结构。 3．完成观察发动机结构任务工作页。【任务内容】1．熟悉曲柄连杆机构的组成、作用和主要零部件结构； 2．熟悉配气机构的组成、作用和主要零部件结构； 3．熟悉燃料系的组成、作用和主要零部件结构； 4．熟悉润滑系的组成、作用和主要零部件结构； 5．熟悉冷却系的组成、作用和主要零部件结构。【任务实施】先由学员熟悉如下工作页，了解本任务内容。在学习相关知识点后，利用工作页，在教师的指 导下完成本任务，同时完成工作页相关内容的填写。观察发动机结构任务工作页一、根据自己的观察，指出下图中机体组零部件的名称和作用。 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 作 用20二、根据自己的观察，指出下图中活塞连杆组零部件的名称和作用。序号 1 2 3 4 5 6 ７ ８名 称作用三、根据自己的观察，指出下图中曲轴飞轮组零部件的名称和作用。序号 1 2 3 4 5 6名 称作用21四、根据自己的观察，指出下图中气门组零部件的名称和作用。 序号 1 2 3 4 5 6 名 称 作 用五、根据自己的观察，指出下图中配气机构零部件的名称和作用。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名 称 作 用22六、根据自己的观察，指出下图中汽油机 燃料系零部件的名称和作用。序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10名 称作用七、根据自己的观察，指出下图中冷却系零部件的名称和作用。序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10名 称作用23八、根据自己的观察，指出下图中润滑系零部件的名称和作用。序 号 1 2 3 4 5 6 7名 称作用【相关知识】一、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构的作用是将燃气作用在活塞顶上的压力转变为能使曲轴旋转运动而对外输出的动 力。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。 （一）机体组 机体组由气缸盖、气缸体、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件组成，如图３-１所示。１．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，气缸盖结构 如图３-２。在正常情况下，气缸盖不属于易损件，但是会因发动机使用异常导致失油、失水而引起24高温变形、产生裂纹等，气缸盖损坏时，一般应更换新的气缸盖。气缸盖的结构特点：气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧 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。 气缸盖内部有冷却水套，其底面上的冷却水孔与气缸体上面的冷却水孔相通，以便利用循环水 来冷却燃烧室高温部分。 水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用 循环水来冷却燃烧室等高温部分。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上 加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。 气缸盖是燃烧室的组成部分，如图３－３。燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，由于汽油 机和柴油机的燃烧方式不同，其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。 半球形：结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，火焰行程短，故燃烧速率高，散热少，热效率 高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列，进气口直径较大，故充气效率较高，虽然使配气机构 变得较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上被广泛地应用。 楔形：结构简单、紧凑，散热面积小，热损失也小，能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡 流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。气门排成一列，使配气机 构简单，但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距离长。切诺基轿车发动机采用了这种形式的燃 烧室。 盆形：气缸盖工艺性好，制造成本低，但因气门直径易受限制，进、排气效果要比半球形燃烧 室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。２．汽缸体 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。 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体――曲轴箱，也可称为气缸体（如图 ３-４） 。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴 箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。25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，如图３-５。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。这种气缸体的优点是机体 高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差。 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。它的优点是强度和刚度都好，能 承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。 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。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性 较差，曲轴拆装不方便。 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。 ３．气缸套 气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸，整体式气缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，这 种气缸对材料要求高，成本高。如果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。这样，气缸套采用耐磨的优质材料制成，气缸体可用价格较低的一般材料制造，从而降低了 制造成本。目前几乎所有的发动机都采用了镶入式缸套代替气缸体充当气缸的工作表面，同时，气 缸套可以从气缸体中取出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸体的寿命。26水冷式发动机根据是否与冷却水接触，将其分为干式和湿式两种。气缸套的外表面不直接与冷却水接触的称为干式气缸套，如图 3-6。为保证散热效果和缸套的定 位，缸套的外表面与气缸体的缸套孔内表面必须精加工，且一般采用过盈配合，壁厚仅为 lmm～3mm 的干式气缸套是被压装到气缸孔中的。 气缸套的外表面直接与冷却水接触的称为湿式气缸套，如图 3-7。其壁厚达 5mm～9mm，以微小 的装配间隙放入气缸中。通常以上部凸缘的下平面 C 为轴向定位、以外圆柱表面 B 和 A 为径向定位。 为防止漏水，缸套下部 A 处设 l～2 个耐油耐热橡胶密封圈。 大多数湿式气缸套装入后，其顶面一般高出气缸体 0.05mm～0.15mm。这样在紧固气缸盖螺栓时， 可将气缸垫压得更严实，以保证气缸的密封性，防止漏水、漏气。相对而言，湿式气缸套具有散热 性好、缸体铸造方便、易拆卸等优点，而被广泛采用。 ４．气缸垫 气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，气缸垫实物如图 3-8。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。安装气缸垫时，首先要检查气缸垫的质量和完好程度，所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对 齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时，必须由中央对称地向四 周扩展的顺序分 2～3 次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。 ５．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，如图 3-9。 结构特点：受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容 量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞，通常 放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属碎屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面 之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。27（三）活塞连杆组 １．活塞连杆组的组成 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴等如图 3-10 所示。其作用是：将燃烧过 程中获得的动力传递给曲轴。２．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； 同时活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同构成燃烧室。活塞不仅要具有足够的强度，而且重量要轻， 导热性要好，且耐磨、耐腐蚀。很多发动机通过改变活塞顶部凹坑的尺寸来调节发动机的压缩比， 在活塞的顶部设置了各种形状不规则的浅碗形凹坑，与气缸盖上的凹坑组成结构紧凑的多球形燃烧 室。 （如图 3-11 所示）３．活塞销：连接活塞和连杆（如图 3-１0） ，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。活塞销的安装采用“全浮式” ，即在发动机工作过程中，活塞销在连杆小头 铜衬套内和活塞的销座孔内均能缓慢转动，这样可使磨损均匀，延长使用寿命。 ４．活塞环分为气环和油环两种，如图 3-12。 （１）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。 （２）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，这样既可防止 机油窜入气缸燃烧，又可减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。捷达轿车发动机有两道气环 和一道油环。284、连杆（如图 3-13） ：接受活塞通过活塞销传来的力，并将力传给曲轴，推动曲轴转动，从而 使活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。现在的连杆一般采用中碳钢或合金钢加工制成，由 连杆小头、杆身、连杆大头和连杆轴承盖组成，连杆小头内压有减磨的青钢衬套和铁基粉末冶金衬 套。连杆在正常使用情况下，一般不会损坏，如果连杆损坏，应将连杆轴承盖和连杆杆身一起更换。 5、连杆轴承瓦：又称作连杆轴瓦、连杆瓦和曲轴小瓦，装在连杆大头和连杆盖处。现代汽车发 动机的连杆轴瓦是由钢背和减磨层组成的分成两半的薄壁轴。连杆轴瓦属易损件，损坏应成组更换。 （四）曲轴飞轮组的组成（如图 3-14） 曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他零件（曲轴正时齿轮、轴瓦、止推片、V 形皮带轮）和 附件组成。发动机机构和性能要求不同，其零件和附件的种类和数量也有所不同。29二、配气机构 配气机构由气门组和气门传动组和驱动组三大部分组成。其结构组成如图 3-15 所示。气门组包 括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁紧装置等零件；传动组包括：挺柱、推 杆、摇臂、摇臂轴等零件。驱动组包括：凸轮轴、凸轮轴轴承和止推装置等。30（一）配气机构的作用 配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，开启和关闭各 气缸的进、排气门，使新鲜混合气及时地进入气缸，并及时排出气缸内的废气。 配气机构的工作性能好坏，对发动机有重要影响。要求配气机构的气门要关闭严密，开闭及时， 开度足够。如果气门关不严，在压缩行程会漏气，造成气缸压力不足和燃气严重的损失；在作功行 程会泄压，使燃气压力降低。如果气门开闭不及时或开度不够，则会使进气不充分，排气不彻底。 上述情况都会影响发动机的功率，甚至使发动机不能启动。 （二）配气机构的分类 现代汽车发动机一律采用顶置气门式配气机构，即气门布置在气缸盖上，头部向下倒挂于气缸 之上。为了进气较充分，进气门的直径都比排气门大。 配气机构可按下列方式分类： 1.按每个气缸的气门数可分：为双气门式、三气门式（两进一排） 、四气门式（两进两排）和五 气门式（三进两排）等； (1)两气门发动机的气门排列方式 多数发动机都采用每缸两个气门。进、排气门沿气缸盖的纵 向排成一列。这样，相邻两缸的同名气门就可合用一个气道。柴油机的进、排气道一般分置于气缸 盖的两侧，以免排气对进气加热。汽油机的进、排气道通常置于缸盖的一侧，以便预热进气道中的 混合气（图 3―16） 。 (2)三气门发动机的气门排列方式是每缸三个气门的发动机，有两个进气门，一个排气门，进、 排气门各排成一列（图 3―17） 。 (3)四气门发动机的气门排列方式每缸采用四个气门时，气门排列的方案有两种：一是同名气门 沿气缸盖纵向排成两列（图 3―18） ，由一个凸轮通过 T 形杆同时驱动，并且所有气门都可以用一根 凸轮轴驱动。另一种是同名气门排在同一列，一般用两根凸轮轴驱动。 (4)五气门是将 4 气门增加至 3 个的设计，这也是为了提高进气效率而进行的改进，但是虽然获31得了相应的效果，却使燃烧室的形状变得更加复杂、面积与体积相应增大，加工难度增加。2.按凸轮轴的位置可分为： 顶置、中置和下置式三种，根据顶置式凸轮轴的数量（图 3―19） ，又可将其分为顶置双凸轮轴 和顶置单凸轮轴（图 3―20）,顶置单凸轮轴是用一根凸轮轴通过摇臂驱动进、排气门工作。顶置双 凸轮轴是用两根凸轮轴通过摇臂分别驱动进、排气门工作。这两种气门传动机构都没有推杆，主要 应用于高速发动机。（三）配气机构的工作过程 当驱动机构带动凸轮轴旋转时，凸轮通过挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相应于凸 轮的运动规律运动，在一定时间，克服作用在气门上的弹簧的作用打开气门，并在气门弹簧的作用 下关闭气门，达到气体更换的要求。 车用内燃机的高速、强化、低排放，要求配气机构不断改善换气性能和提高高速适应性。配气 机构随着内燃机的发展出现了多种配气机构形式。32（四）配气相位的概念和应用 配气相位就是用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。用曲轴转角的 环形图来表示配气相位，这种图称为配气相位图(如图 3-21)。理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启，当活塞运动到下止点时关闭； 排气门则应当在活塞处于下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占 180°曲 轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程历时都很短。例如上海桑塔纳轿车发动 机，在最大功率时的转速为 5600 转／分钟，一个行程历时仅为 0.0054s。这样短时间的进气和排气 过程，往往会使发动机充气不足或排气不干净，从而使发动机功率下降。因此，现代发动机都采取 延长进、排气时间的方法，即：气门的开启和关闭的时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时 刻，而是分别提前或延迟一定曲轴转角，以改善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。 1．进气门的配气相位 如图 3―21 所示，在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启，即曲轴转 到活塞处于上止点位置还差一个角度α栋为进气提前角。直到活塞过了下止点重又上行，即曲轴转 到超过活塞下止点位置以后一个角度β时，进气门才关闭，称为进气迟后角。进气提前角，一般为 10°～30°，进气迟后角，一般为 40°～80°。这样，整个进气过程中，进气门开启持续时间的曲 轴转角，即进气持续角为 180°+α+β。 进气门早开晚关的目的，是为了保证进气行程开始时进气门已有一定开度，在进气行程中获得 较大进气通道截面，使新鲜气体能顺利地充人气缸。当活塞到达下止点时，气缸内压力仍低于大气 压力，在压缩行程开始阶段，活塞上移速度较慢的情况下，仍可以利用气流较大的惯性和压力差继 续进气，因此进气门晚关是利于充气的。发动机转速越高，气流惯性越大，迟闭角应取大值，以充 分利用进气惯性充气。 2．排气门的配气相位33在作功行程接近终了，活塞到达下止点前，排气门便开始开启，提前开启的角度γ，称为排气 提前角，一般约为 40°～80°。经过整个排气行程，在活塞越过上止点后，排气门才关闭，排气门 关闭的延迟角称为排气迟后角，一般约为 10°～30°。这样，整个排气过程中，排气门开启持续时 间的曲轴转角，即排气持续角为 180°+γ+δ。 排气门早开晚关的目的是利用排气过程后期，当作功行程接近下止点时，气缸内的气体仍有 300～500 kPa 的压力，但就活塞作功而言，作用不大，这时若稍开启排气门，大部分废气在此压力 作用下可高速从缸内排出；以减小排气行程消耗的功。排气迟后关闭角主要是利用排气气流惯性排 出更多的废气。当活塞到下止点时，气缸内压力大大下降(约为 110～120 kPa)，这时排气门的开度 进一步增加，从而减少了活塞上行时的排气阻力。高温废气的迅速排出，还可以防止发动机过热。 当活塞到达上止点时，燃烧室内的废气压力仍高于大气压力，加之排气时气流有一定惯性，所以排 气门迟关，可以使废气排放得较干净。 3．气门的叠开 同一气缸的工作行程顺序是排气行程后，接着便是进气行程。因此，在实际发动机中，在进排 气行程的上止点前后， 由图 3-21 可见， 由于进气门在上止点前即开启， 而排气门在上止点后才关闭， 这就出现了在一段时间内排气门与进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠，重叠的曲轴转 角 α+δ 称为气门重叠角。 当驱动机构带动凸轮轴旋转时，凸轮通过挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相应于凸 轮的运动规律运动，在一定时间，克服作用在气门上的弹簧的作用打开气门，并在气门弹簧的作用 下关闭气门，达到气体更换的要求。 （四）配气机构主要零部件的作用和结构 1、气门组 气门组在配气机构中相当于一个阀门，它的主要作用是：准时接通和切断进排气系统与气缸之 间的通道。 气门组一般由气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等零件组成，实物如图 3-22。 更换气门时，一般应成组更换，并应同时更换气门油封，修整或更换气门座。气门导管只有在 与气门的配角合间隙过大时才需要更换。气门弹簧、气门弹簧座、锁片等属于非易损件，一般不予 更换。（1）气门 气门由气门头部及杆部两部分组成。气门头部顶面的形状有凸顶、平顶和凹顶。凸顶的刚度大， 受热面积也大，用于某些排气门；平顶的结构简单、制造方便，受热面积小，应用最多；气门顶部 形状为漏斗形，其质量小、惯性小，头部与杆部有较大的过渡圆弧，使气流阻力小及具有较大的弹 性，对气门座的适应性好（又称柔性气门） ，容易获得较好的密封，但受热面积大，易存废气，容易 过热及受热易变形，所以仅用作进气门；凹顶气门的刚性和弹性居于平顶和漏斗形顶之间，对气门 座口也有较好的适应性，应用也较多。气门头部的工作面被加工成锥形，它与气门座相配合形成密 封带，此锥形面的锥角一般为 30°或 45°。34（2）气门导管 气门导管的功用是：在气门作往复直线运动时进行导向，以保证气门与气门座之间的密封；当 凸轮直接作用于气门杆端时，承受侧向作用力并散出气门的部分热量。 为了防止轴向运动，设有卡环定位槽，它与定位卡环配合便可防止工作时导管移动而落入气缸 中。气门杆与气门导管之间一般留有微量间隙，使气门杆能在导管中自由运动。气门导管工作温度 较高，润滑较差，一般用含石墨较高的铸铁或铁基粉末冶金制成，以提高自润滑性能。 （3）气门弹簧（如图 3-23） 气门弹簧的功用是：保证气门回位；在气门关闭及振动弹跳时保证气门与气门与气门座之间的 密封；保证气门在工作时不致因惯性而与凸轮分离。 采用两个弹簧既可减低弹簧的高度，从而降低发动机的高度尺寸，又可提高弹簧工作可靠性， 可以抑制共振的产生。为了保证两圈弹簧在工作时不至互相卡住，内、外弹簧的螺旋方向应该相反。 有些发动机采用不等距的圆柱螺旋弹簧，其目的也是为了减少共振的产生。在安装时，通常螺距较 小的一侧朝向缸盖。 （4）气门油封（如图 3-24） 为了防止由于过量机油进入燃烧室而造成这种严重后果的发生，一般在气门导管上端安装有橡 胶油封，这就是气门油封。 （5）气门座圈（如图 3-25） 气门座的功用是防止气门直接落座在气缸盖上而引起缸盖的过度磨损。有些发动机的气门座是 在缸盖（或缸体）上直接加工出来的，而大多数发动机的气门座是用耐热合金钢或合金铸铁单独制 成座圈，然后压入气缸盖（体）中，以提高使用寿命和便于修理更换。2、气门传动组 气门传动组的作用：使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。它主要包括凸轮 轴、正时齿轮、挺柱、摇臂轴、摇臂以及推杆等零件。 （1）凸轮轴（如图 3-26） 凸轮轴的作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序，配气相位及 气门开度的变化规律等要求。35O 点为凸轮轴的轴心，EA 为凸轮的基圆。当凸轮按图 3-27 所示方向转过 EA 弧段时，挺柱处于 最低位置不动，气门处于关闭状态。凸轮转过 A 点后，挺柱开始上移。至 B 点气门间隙消除，气门 开始开启，凸轮转到 C 点，气门开度达到最大。而后逐渐关小，至 D 点，气门闭合终了。此后，挺 柱继续下落，出现间隙，至 E 点挺柱又处于最低位置。Φ对应着气门开启持续角，ρ1 和ρ2 则分别 对应着消除和恢复气门间隙所需的转角。凸轮廓 BCD 弧段为凸轮的工作段，其形状决定了气门的升 程及其升降过程的运动规律。 （2）挺柱 将来自凸轮的运动和作用力传至推杆，承受凸轮传来的侧作用力，并将此侧作用力传给发动机 机体。一般挺柱有筒式和滚轮式两种，采用一般挺柱的配气机构需要预留气门间隙。但液压挺柱可 以自动调节长度，不用预留气门间隙，被轿车广泛采用，结构如图３－２８。（3）推杆（如图３－２９） 推杆位于挺柱与摇臂之间，它的作用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。推杆是一个细长 的杆，其上、下两端装有凹、凸的球头，上端的凹槽与摇臂上的球头相接触，下端的凸头与挺杆的 凹槽相接触。由于推杆传递的力很大，因此必须保证良好的纵向稳定性，为此，推杆往往采用钢管 制造，以保证在不增加质量的情况下提高抗弯性。 （4）摇臂如图（３－３０） 摇臂的功用是将挺杆（或是凸轮）传来的力，改变方向后作用于气门端面，推开或关闭气门。 同时利用摇臂两边臂的长度比(摇臂比） 来改变气门的升程。 它可以在小的凸轮升程下 （或挺柱升程） ， 获得较大的气门升程。摇臂内往往钻有油道或油孔，以便润滑。在摇臂与挺杆接触端，钻有螺钉孔， 用以安装调节气门间隙的调节螺钉，并设有紧固螺钉螺母。一般螺钉的下端作成外球头或内凹球坑， 以很好的与挺杆头配合。36（5）正时链轮或正时齿轮（如图３－３１所示） 曲轴正时齿轮一般采用 45 号钢或 40CR 钢制造，为了减小发动机的噪声，凸轮轴正时齿轮多采 用铸铁、夹布胶木或尼龙材料制造。由于正时齿轮高速旋转磨损较多，且关系到配气机构的正时配 合，因此要求严格，如果磨损量影响到发动机的正时配气就需要进行更换。更换时，如果是齿轮传 动的，则应成对（成套）更换；如果是正时皮带或正时链条传动的，则可以单独更换。 曲轴到凸轮轴的传动方式有般有三种：链传动、齿轮传动和同步带传动（如图 2-15 所示） 。 齿轮传动机构是在曲轴和凸轮轴之间用齿轮将曲轴的旋转传递凸轮轴的驱动开式，由于其结构 复杂，质量大，制造精度要求高，所以普通的汽车几乎不使用，仅限于赛车。 链条与链轮传动机构用于中置式和上置式凸轮轴的传动，尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机采 用链与链轮传动机构的很多。链条一般为滚子链，工作时应保持一定的张紧度，不使其产生振动和 噪声。为此在链条与链轮传动机构中装有导链板并在链条的松边装置张紧器。 齿形皮带传动机构用于上置式凸轮轴的传动。与齿轮传动和链条与链轮传动相比具有噪声小、 质量轻、成本低、工作可靠和不需要润滑等优点。另外，齿形带伸长量小，适合有精确定时要求的 传动。因此，被越来越多的汽车发动机特别是轿车发动机采用。三、汽油机燃料供给系统 (一) 汽油机燃油供给系统的作用 汽油机燃油供给系统的作用：贮存，输送、清洁燃料，根据发动机各种不同工况，供给气缸一 定浓度和数量的可燃混合气。并将发动机作功后产生的废气排入到大气之中。现代轿车燃料供给系 越来越多地采用电子燃油喷射系统，以适应降低油耗，减少污染的要求。 (二)汽油机燃油供给系统的组成 汽油机供油方式可分为化油器式和电子燃油喷射式（EFI） 。由于化油器结构的局限性以及人类 对环境保护的日益重视，化油器式的供油系统已逐渐淘汰。近年来，大多数轿车和货车的汽油发动 机都采用电子燃油喷射系统。 电子燃油喷射式系统的部件主要有传感器、油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、燃 油管、燃油分配管、喷油器、节气门体等。电喷发动机燃油供给系如图 3-32。37１．汽油箱 汽油箱的作用是贮存汽油。其数日、容量、外形及安装位置随车型不同而不同。 汽油箱的构造如图 3―33 所示，油箱体是用薄钢板冲压焊成，油箱底部设有放油螺栓，用以 排除油箱内的积水和污物。箱内装有隔板，用以减轻汽车行驶时燃油的激烈振荡。油箱盖带有空气阀和蒸气阀如图３一３４所示。可保持油箱内部与外界大气压的压力平衡， 以保证油箱密封同时汽油进出不受吸力和压力影向。防止汽油在行驶巾『大 I 振荡而溅出，油箱 密封。38２．汽油滤清器 汽油滤清器装在汽油箱与汽油泵之间，用以除去汽油中的杂质和水分。 东风 EQ6100―1 型发动机的可拆式汽油滤清器，如图３一３ 5 所示。发动机工作时，汽油在汽油泵的作用下，从进油口接头流人沉淀杯中，由于水的比重大于汽 油，故水分及较重的杂质沉入杯底，较轻的杂质随燃油流向滤芯内腔时，被粘附在滤芯上，清洁 的汽油通过滤芯进入滤芯内腔，然后从出油管接头流出至汽油泵。 现代轿车发动机多采用不可拆式纸质汽油滤清器。由一个中央多孔筒，特制折叠纸质滤和一 个多孔滤纸外筒组成。它不用清洗，一般每行驶 1500km 需更换。更换时需注意滤清器上箭头所指 的汽油流动方向。 ３．汽油泵 汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，经管路和汽油滤清器，然后压送到化油器浮子内。 东风 EQ6100―1 型发动机采用 EQB601 一 C 型汽油泵，其结构如图３―３６所示。它由上体、39下体、进出油阀和泵膜机构等组成。 上体上装有油管接头和进、出油阀，进、出油阀结构相同阀片方向相反，两阀及支持片用螺钉 固定在上体。 上体与下体之间夹有膜片组件，它由橡胶泵膜，上、下护盘和拉杆等组成，泵膜弹簧装在下 体凸缘上的弹簧座和膜片下护盘之间，其作用是使膜片向上拱曲。弹簧座下设有泵膜拉杆油封， 以防膜片破裂时，汽油流入曲轴箱。 下体中的摇臂轴上松套着外摇臂及内摇臂，两者之间为平面接触，形成单向传动关系，即当 摇臂绕轴逆时针转动时，可带动泵膜拉杆向下移动，而当摇臂在回位弹簧的作用下回至原来位置 时，却不能带动内摇臂回位。内摇臂是由泵膜弹簧的张力推动膜片及泵膜拉杆上行而回位的。回 位弹簧使摇臂紧压在凸轮轴上的偏心轮上。 ４．空气滤清器 空气滤清器的作用是滤去进入化油器内空气中的尘土和砂粒，以减少气缸、活塞和活塞环的 磨损，延长发动机的使用寿命。 汽车发动机广泛采用纸质干式空气滤清器。这种滤清器具有结构简单、质量轻、成本低、使 用方便、滤清效果高的优点，纸质干式滤清器可达 99．5％以上。 为延长纸质滤芯的使用寿命，一般汽车每行驶 12000mm 维护一次，即将它取出用手轻拍，或 用压缩空气吹去积灰。切忌接触油质，以免加大滤清阻力。 ５、进气和排气装置 汽车发动机上进广气和排气装置的作用是：预热可燃混合气并将其导人各气缸中；排除燃烧 后的废气并消减排气噪声。 进气管的作用是将可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)分送到各个气缸中；排气管的作用是 汇集各个气缸的废气，从排气消声器排出。 (三)汽油的选择和使用 汽油机所用燃料是汽油。要求汽油具有适当的蒸发性，良好的抗爆性、良好的氧化安定性无腐 蚀性和严格的清洁性。 汽油辛烷值愈高，抗爆性越好。国产汽油牌号是用研究法辛烷值表示的，例如，90号汽油(研究 法)，其辛烷值不小于90。汽油的抗爆性对发动机爆燃的发生起着决定性的影响，因此，汽车选择汽 油的主要依据是发动机的压缩比，一般压缩比高的发动机应采用辛烷值高的汽油。下列国产汽车汽 油牌号的选择，表3-1。表3-1 车型 东风ＥＱ1092 捷达ＧＴ 桑塔纳2000 别克赛欧1.6 宝来１.8/1.8T 国产汽车汽油牌号的选择 压缩比 7.0 8.5 9.5 9.4 10.3 选择汽油牌号 90＃ 90＃ ≥93＃ ≥93＃ 93＃～97＃(四)可燃混合气浓度的表示方法（表 3-2） 发动机进气行程中，汽油在化油器喉管真空度的作用下，吸出到气流中，同时被气流吹散。形 成极细小的球状油粒与空气混合，混合的比例和均匀度将对发动机有很大的影响。 理论上，1 kg 汽油完全燃烧需要 14．7 kg 空气，按此比例供给的可燃混合气称为理论混合气， 可燃混合气成分可用空燃比(A／F)表示，它是在燃烧时空气质量与燃料质量之比，即40可燃混合气成分也可用过量空气系数α表示，它是理论上燃烧l kg燃料实际供给的空气质 量与理论上完全燃烧时所需要的空气质量之比。即表3-2 空燃比(A／F) ＞14.7 ＝14.7 ＜14.7可燃混合气的浓度 混合气浓度 稀（经济混合气） 标准 浓（功率混合气）过量空气系数α ＞1 ＝1 ＜1（五）化油器 １．简单化油器 简单化油器结构的可燃混合气的形成过程如图３―３７所示。⑴浮子机构：由浮子、针阀和浮子室组成。浮子室连同喷管为一壶状容器，贮存来自汽油泵的 汽油。浮子中装有浮子和针阀，针阀支靠在浮子上，两者可一同随油面起落。当浮子室油面达到规 定高度时，针阀关闭浮子室进油口，汽油不能流人。浮子下落，针阀重新开启，汽油又流人浮子室， 直到针阀上升关闭时为止。这样可保持油面的规定高度。 浮子室上部有孔与大气相通，使油面的压力与大气压力相等，从而保持一定的液面压力。 ⑵喷管和量孔：喷管的出油口在喉管的附近。喉管口略高出浮子室液面，燃油不会自动流出。 喷管另一端与浮子室相通。浮子室内装有油量孔，通过量孔的汽油流量大小取决于量孔的直径和量 孔前后压力差的大小。 ⑶喉管：空气管中截面积沿轴向变化的细腰管，其面积最小处称喉部。喷管的喷口位于喉部。 喉管的作用是增加空气的流速，形成真空吸力，使汽油从喷管内喷出，利用空气流速将喷出的汽油 吹散雾化。 ⑷空气室和混合室：喉管内喉部以上为空气室，喉部以下到节气门轴为混合室。混合室是汽油 被空气初步粉碎并与之混合的场所。41⑸节气门（油门） ：通常为一椭圆形的片状阀门，可绕其短轴转动一定角度。节气门通过杆件与 驾驶室内的加速踏板相连。驾驶员将加速踏板踩到底时，节气门转到垂直位置，此时混合气的流动 通道截面最大；当驾驶员完全放松加速踏板时，节气门便向水平位置转动，到关闭位置时略成倾斜 状。 现代化油器在简单化油器的基础上，加装了一系列自动调配混合气浓度的装置，如主供油装置、 怠速装置、大负荷加浓装置、加速装置和起动装置；此外，还有一些特殊功能的附属装置，以保证 车用汽油机在各种工况下都能供给适当浓度的混合气，满足发动机工作的需要。 2.现代化油器五大装置 为满足发动机工作的需要，现代化油器在简单化油器的基础上增加了主供油装置、怠速装置、 加浓装置、加速装置和起动装置。 ⑴主供油装置 主供油装置的作用是保证发动机在中、 小负荷工作时 供给随节气门开度加大而逐渐变稀的混合 气(α=0.85-1.1)。 ①构造 为了将简单化油器供给的随节气门开度增大逐渐变浓的混合气校正到随节气门开度增 大而逐渐变稀的混合气，通过降低主量孔外面真空度。即在简单化油器的基础上，加装空气室(又称 油井)和空气量孔，以降低主量孔吸油真空度，如图 3-38 所示。空气室内装有直立内吹式泡沫管，管的上端有空气量孔，中部有 2-4 排B气孔，空气室分别和 大气、浮子室、喉管相通。 ②工作情况 当发动机进入中小负荷时，喉管处产生吸力而喷油，由于喷管喷口尺寸大于主量 孔直径，空气室内出现“供不应求”的现象，油面迅速下降，空气自空气量孔和泡沫管中的渗气孔 进入空气室。此时，喷口喷出的不再是液体，而是被吹成泡沫状的油气混合物；且汽油流量比没有 空气量孔时少，混合气也变稀。 所以，降低主量孔真空度的实质是引人极少量的空气到主量孔中，降低主量孔处内外的压力差， 从而降低汽油的流速和流量。同时又使汽油泡沫化，在从主喷口喷人喉管之后更容易被空气流吹散. 以利于汽油的蒸发、混合和燃烧。主量孔的冲刷磨损或堵塞，空气量孔的变大或堵塞，都会使供油 特性变坏。 主供油装置除怠速工况外，在其他工况都供油。 ⑵怠速装置 怠速装置的作用是保证发动机在怠速和极小负荷时供给浓而少的棍合气(α=0.6 - 0.8 )。 多在发动机冷起动后的暖机过程、短暂停车、更换变速器档位时短时间工作。 ①构造 怠速时，节气门接近全关，主喷管处真空度很低，节气门后面的真空度却很高。为此， 在简单化油器的基础上，另设怠速油道和喷孔，如图 3-39 所示。42它由怠速喷口、怠速调整螺钉、过渡喷口、怠速喷口、怠速油量孔、怠速空气量孔、怠速油道 和节气门开度限止螺钉等组成，节气门在过渡喷口与怠速喷口中间。 ②工作情况 怠速较低时，节气门关闭，节气门下方真空度大，节气门上方真空度小，此时，主供油系统不 工作，只有怠速喷口出油，由于经空气量孔和节气门边缘流入的空气很少，从而保证了怠速工况时 需要少而浓的棍合气的需要。 高怠速时，节气门稍开大到过渡喷口上面时，节气门下方的两个喷孔同时喷油，混合气不至于 瞬时变稀，保证了过渡圆滑。节气门开度再加大时，即进入小负荷状态，主供油装置即开始少量供 油，怠速喷口、怠速过渡喷口也还在喷油，瞬时出现&三孔喷油&的局面，使过渡性能更为理想。节 气门再开大，由于节气门下方真空度减小，怠速喷口停止供油，由主供油装置单独供油，进入了中 小负荷工况。 ③怠速调整 怠速调整螺钉用来调整流出喷孔的泡沫量，改变混合气的浓度(即质的调整)。该螺钉拧入时， 出油量少，拧出时，出油量多 偏稀时易熄火、怠速不稳，偏浓时排放污染严重。 节气门开度调整螺钉调节气门最小开度和空气量，改变转速的高低。拧入时，开度加大，转速 升高，拧出时，开度减小，转速降低。 两个螺钉配合调节，可以得到各种条件下稳定的怠速工况所要求的混合气，并可降低排放污染。 ⑶机械式加浓装置 加浓装置的作用是当发动机负荷增大到 80% - 85%以上时，额外地供给部分燃料，以保证发动 机发出最大功率所需的较浓混合气 (α=0.85-0.95)的要求。 ①构造 在浮子室内装有加浓量孔和加浓阀，加浓量孔与主量孔并联出油。加浓阀上方有长度 可调的推杆。拉杆通过摇臂与节气门相连，如３-４０所示。43②工作情况: 发动机在中小负荷时推杆压不到加浓阀，该阀处于关闭状态，加浓装置不工作。 发动机进入大负荷，即节气门开度达到 80% - 85%以上时，推杆开始压开加浓阀，汽油经加浓 阀、加浓量孔流入主喷管，与从主量孔来的汽油汇合一起喷出。这样增加了汽油的供给量，使混合 气加浓。 当节气门开度减小时，拉杆与推杆上移，加浓阀在复位弹簧作用下关闭加浓进油口。 机械加浓装置起作用的时刻只与节气门开度有关，与发动机转速无关。 ③调整。改变推杆的长度可以改变机械加浓装置起作用的时刻。推杆上方的连接处做成可调的 ２－３个卡槽，推杆变长早加浓；推杆变短晚加浓。 ⑷真空加浓装置。 真空活塞位于空气缸中，在推杆上装有预先压缩的弹簧。空气缸的下方借空气道与空气管连通， 其上方有真空通道与节气门后方相通。推杆下端制有 2～3 道卡槽，以改变弹簧的张力。铜制活塞 上制有环槽，具有存污防卡、减少摩擦、增加密封性的作用， （如图 3-41） 。其工作情况如下: ①未进入大负荷时节气门后面的真空度较大，将加浓活塞吸到最高位置。加浓阀关闭，无加浓 作用。44②进入大负荷时节气门后面的真空度减小，在弹簧的张力和活塞的自重作用下，加浓活塞落下 压开加浓阀，额外的汽油便经加浓量孔流入主喷管与主量孔来的油一起喷出，补偿主量孔出油的不 足，使混合气变浓。 ③调整 改变弹簧弹力的大小可改变真空加浓装置起作用的时刻。推杆下端制有 2-3 道卡槽， 以改变弹簧的张力。弹簧张力大早加浓；弹簧张力小晚加浓。 ⑸加速装置 加速装置的作用是当汽车需要加速行驶或超车时，在节气门突然开大的瞬间将一定量的燃料一 次喷人喉管，使混合气临时加浓，避免由于汽油量的增加迟于空气量的增加造成混合气的严重过稀 导致发动机熄火。 ①构造 活塞式加速装置由加速泵活塞、杆、加速泵弹簧、进油阀、出油阀、加速喷嘴、加速量 孔等组成,如图 3－42 所示。连接板与推杆是活动连接的，拉杆通过摇臂与节气门轴相连。它是弹性 驱动、弹性供油，使供油时间延续１～３秒，改善加速性能。②工作情况 当节气门关小时，活塞在泵筒内向上运动，泵筒内产生吸油真空度，出油阀关，进油阀开，汽 油自浮子室吸入泵筒。 当节气门迅速大开时，连接板通过弹簧将活塞急速压下，泵筒内油压剧增，进油阀关闭，出油 阀打开而喷油。由于连接板推压时弹簧被压缩，所以当节气门停止运动后，弹簧伸张使活塞仍可继 续下行一段，喷油持续１～３秒。 由上分析可知，喷油量的多少，与活塞行程的大小有关，出油时间的早晚和持续时间的长短与 弹簧的张力有关。 ③调整 出油量的调整可以通过改变节气门摇臂上连接孔的位置，连接孔离轴心愈远，活塞行程愈大， 出油量多。 供油时刻决定于弹簧张力的大小，弹力增加供油提前，弹力下降供油延迟，可通过改变泵簧连 接孔的位置来改变弹簧的预紧力。 5. 起动装置 起动装置的作用是供给极浓的混合气(α=0.2 - 0.6)，以保证发动机能顺利冷起动和快速热起 动。 ①构造 最常用的起动装置是在化油器喉管前方装阻风门， 阻风门上通常有带小活门的通气孔或 加装自动阀，如图 3-43 所示。45②工作情况 发动机起动前，驾驶员通过拉钮将阻风门关闭。当起动机带动曲轴旋转时，在阻风 门下方的真空度很大，使主供油装置和怠速装置同时供油。 四、润滑系的作用组成 润滑系统主要由机油集滤器、机油泵、机油滤清器、油底壳以及机油冷却器组成。 发动机工作时，许多零件相对运动的表面（如曲轴与主轴承，连杆轴承，活塞与气缸壁，凸轮 轴与轴承等）之间必然有摩擦，如果各金属表面直接摩擦（即干摩擦） ，摩擦阻力将会很大，不但会 增加发动机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损，而且由于摩擦产生的高温可能使某些摩擦 表面的金属熔化，致使发动机无法正常运转。为保证发动机正常工作，必须对相对运动的表面给予 良好的润滑。 （一）发动机机油的选用 1. 车用机油级别的识别 （1）黏度级别 润滑油的黏度多数用 SAE（美国汽车工程师学会）级别标识，例如 SA5W-40 或 SAE15W40， “W” 表示冬季，其前面的数字越小说明机油的黏度越稀，流动性越好，在冷起动时对发动机的保护能力 越好； “W”后面的数字则是机油耐高温性的指标，数值越大说明机油在高温下的保护性能越好。较 高黏度的机油对运动系的阻力也相对较高，不但耗费功率、增加油耗，而且机油容易氧化、影响冷 起动的保护。 （2）质量级别。 API（美国石油学会）等级代表发动机机油质量的分类。它采用简单的代码来描述发动机机油的工作 能力。从“SA”一直到“SL” ，字母越靠后，质量等级越高。每递增一个字母，机油的性能都会优于 前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添加剂。 2. 正确地选购机油 （1）要根据不同车辆发动机使用环境温度的要求，选择对应的润滑油级别。豪华高档轿车可能要 求用到 SL 级和 SJ 级全合成 5W/40 润滑油，中高档车要选用 SJ 级 1OW/40 半合成机油，中档车可能 要用 SF 级 15W/40 机油。 （2）看该品牌和型号的润滑油是否经过国际权威的 API 和 ACEA（欧洲汽车制造商协会）的认证， 有国际权威认证的产品，您尽可以放心选用。 （3）要考虑用油经济性。计算润滑油成本不应该简单地比较每桶单价，而应该根据其耐久时间计 算公里成本。 （二）润滑系的作用组成和润滑油路461.润滑系的组成 润滑系统主要由机油集滤器、机油泵、机油滤清器、油底壳以及机油冷却器组成，如图 3-44。 发动机工作时，许多零件相对运动的表面（如曲轴与主轴承，连杆轴承，活塞与气缸壁，凸轮轴与 轴承等）之间必然有摩擦，如果各金属表面直接摩擦（即干摩擦） ，摩擦阻力将会很大，不但会增加 发动机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损，而且由于摩擦产生的高温可能使某些摩擦表面 的金属熔化，致使发动机无法正常运转。为保证发动机正常工作，必须对相对运动的表面给予良好 的润滑。润滑系的主要作用有：润滑减摩作用、冷却作用、清洗作用、密封作用、防锈作用和消除冲击负荷 等作用。 2.润滑系的油路 现代汽车发动机的润滑油路方案大致相似(见图３－45)。在该润滑系中，曲轴的主轴颈、连杆 轴颈、凸轮轴止推凸缘、正时齿轮和分电器传动轴等都用压力润滑,其余部分用飞溅润滑。正时齿轮和分电器传动轴 曲轴的主轴颈 粗滤器 油底壳 集滤器 机油泵 细滤器 油底壳 主油道 连杆轴颈 凸轮轴止推凸缘 油底壳图3－45润滑油路流向 (三)润滑系主要零件的结构与检修 1、机油泵 机油泵的作用：把一定压力和数量的润滑油供到主油道。机油泵按形式分为齿轮式和转子式两 种，如图３-46。两者在目前的发动机中都广为应用。机油泵一般在汽车行驶 300000Km 以上才可能 出现损坏而被更换。⑴齿轮式机油泵47齿轮式机油泵的工作原理见图 3―47。当齿轮按图示方向旋转时，进油腔的容积由于轮齿向脱 离啮合方向运动而增大，腔内产生一定的真空度，机油便从进油口被吸人并充满进油腔。旋转的齿 轮将齿间的润滑油带到出油腔。出油腔的容积则由于轮齿进入啮合而减小，导致油压升高，润滑油 经出油口被输出，输出的油量与发动机转速成正比。一般在壳体与泵盖之间设有很薄的垫片，既可防止油泵漏油，又可调整齿轮端面与泵盖之间的间 隙。为保证齿轮}