汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修,主編屈殿銀尹維貴,模塊1發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修基礎(chǔ)知識(shí),【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)的基本術(shù)語(yǔ)和工作原理。2.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造及內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)定。3.了解內(nèi)燃機(jī)的分類。4.熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)、修理基礎(chǔ)知識(shí)。5.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)維修常用工具、量具的使用方法。,【本節(jié)目標(biāo)】熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和基本術(shù)語(yǔ)，了解發(fā)動(dòng)機(jī)的基本組成及分類。,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,【基本理論知識(shí)】1.概述汽車的動(dòng)力來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)，它是將某一形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。現(xiàn)代汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)多為將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)，稱為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的能量是由燃料在氣缸內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的（稱為內(nèi)燃機(jī)）。汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)多為往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。圖11所示為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)不同的特征有以下分類：1)按照使用的燃料分，有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和其他燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。2)按照點(diǎn)火方式分，有點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。3)按照工作循環(huán)的行程數(shù)分，有四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。4)按照冷卻方式分，有水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。5)按發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)分，有單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。6)按進(jìn)氣方式分，有增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,圖1-1汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造1曲軸2曲軸軸承蓋3曲軸前端封油板4曲軸正時(shí)齒輪5壓縮機(jī)傳動(dòng)帶6壓縮機(jī)傳動(dòng)帶輪調(diào)整墊片7正時(shí)齒輪擰緊螺栓8壓縮機(jī)傳動(dòng)帶輪壓緊蓋9曲軸傳動(dòng)帶輪(壓縮機(jī))10曲軸傳動(dòng)帶輪(水泵、發(fā)電機(jī))11正時(shí)齒輪下罩蓋12壓縮機(jī)支架13中間軸正時(shí)齒輪14中間軸15正時(shí)傳動(dòng)帶16偏心輪張緊機(jī)構(gòu)17氣缸體18正時(shí)齒輪上罩蓋19凸輪軸正時(shí)齒輪20凸輪軸前端油封21氣門室罩22機(jī)加油口23凸輪軸機(jī)油擋油板24凸輪軸軸承蓋25排氣門26氣門彈簧27進(jìn)氣門28液壓挺柱總成29凸輪軸30氣缸密封墊片31氣缸蓋32火花塞33活塞銷34曲軸后端油封擋板35飛輪齒圈36油底殼37活塞38機(jī)油標(biāo)尺39連桿總成40機(jī)油集濾器41中間軸軸瓦42放油螺塞43曲軸主軸瓦,“機(jī)油”為“全損耗系統(tǒng)用油”，本書統(tǒng)稱“機(jī)油”。,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,2.發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ)如圖12所示。,圖1-2發(fā)動(dòng)機(jī)的基本名詞術(shù)語(yǔ),1)上止點(diǎn)2)下止點(diǎn)3)活塞行程S4)曲軸半徑R5)氣缸的工作容積Vh6)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作容積Ve7)燃燒室容積Vc8)氣缸總?cè)莘eVa9)壓縮比10)工作循環(huán)11)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)12)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī),1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,3.四沖程汽油機(jī)的工作原理汽油機(jī)是將汽油和空氣同時(shí)吸入氣缸或分別進(jìn)入氣缸形成可燃混合氣，然后用火花點(diǎn)燃混合氣，實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)。四沖程汽油機(jī)的工作均經(jīng)過四個(gè)行程，如圖13所示。(1)進(jìn)氣行程(2)壓縮行程(3)做功行程(4)排氣行程,圖1-3四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)示意圖,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,4.四沖程柴油機(jī)工作原理(1)進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程如圖1-4a所示。它不同于汽油機(jī)的是，進(jìn)入氣缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。(2)壓縮行程壓縮行程如圖1-4b所示。不同于汽油機(jī)的是，壓縮的是純空氣。(3)做功行程做功行程如圖1-4c所示。此行程與汽油機(jī)有很大不同。(4)排氣行程排氣行程如圖1-4d所示。與汽油機(jī)基本相同，排氣終了氣缸內(nèi)壓力約為0.1050.125MPa，溫度約為8001000K。,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,圖1-4單缸四沖程柴油機(jī)工作示意圖a)進(jìn)氣b)壓縮c)做功d)排氣1噴油器2排氣門3進(jìn)氣門4氣缸5噴油泵6活塞7連桿8曲軸,1.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理,【本節(jié)目標(biāo)】掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的組成機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，熟悉內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)定。了解發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。,1.2發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo),【基本理論知識(shí)】1.發(fā)動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)圖15和圖16所示為典型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用往復(fù)活塞式四沖程汽油和柴油機(jī)。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理是相同的，但由于二者所使用的燃料不同，所以在結(jié)構(gòu)上有所不同。(1)曲柄連桿機(jī)構(gòu)(2)配氣機(jī)構(gòu)(3)燃料供給系統(tǒng)(4)潤(rùn)滑系統(tǒng)(5)冷卻系統(tǒng)(6)點(diǎn)火系統(tǒng)(7)起動(dòng)系統(tǒng),1.2發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo),圖1-5桑塔納2000汽油發(fā)動(dòng)機(jī)1正時(shí)齒形帶護(hù)罩2空調(diào)壓縮機(jī)3空調(diào)壓縮機(jī)帶輪4多楔帶5曲軸帶輪6張緊輪7發(fā)電機(jī)帶輪8導(dǎo)向輪9動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵10動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵帶輪11發(fā)電機(jī)12進(jìn)氣歧管13油尺14燃油分配管15氣門室罩,1.2發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo),圖1-66100型柴油發(fā)動(dòng)機(jī),1.2發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo),2.國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)定按照GB/T7252008的規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)應(yīng)指出發(fā)動(dòng)機(jī)使用燃料類型、制造企業(yè)名稱、發(fā)動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)特征和用途等。內(nèi)燃機(jī)型號(hào)排列順序及符號(hào)如圖1-7所示。發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)主要用來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)，比較性能優(yōu)劣，是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的指標(biāo)。(1)動(dòng)力性指標(biāo)(2)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),圖1-7內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)定,1.2發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造及主要性能指標(biāo),【本節(jié)目標(biāo)】1.了解汽車維護(hù)與修理的基本內(nèi)容。2.了解汽車技術(shù)狀況變化的規(guī)律及原因。3.了解汽車零件的摩擦、潤(rùn)滑和磨損的基礎(chǔ)知識(shí)。4.熟悉零件的清洗、拆卸原則和常用工具、量具的使用。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),【基本理論知識(shí)】1.汽車維護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)汽車維護(hù)是對(duì)汽車采取的預(yù)防性技術(shù)措施，維護(hù)的內(nèi)容和時(shí)間按預(yù)先規(guī)定的計(jì)劃執(zhí)行，目的是為了預(yù)防故障發(fā)生和維持汽車的工作能力。汽車維護(hù)作業(yè)基本內(nèi)容：(1)清潔作業(yè)(2)檢查與緊固作業(yè)(3)檢查與調(diào)整作業(yè)(4)電器作業(yè)(5)潤(rùn)滑作業(yè)(6)輪胎作業(yè)(7)加注作業(yè)2.汽車修理基礎(chǔ)知識(shí)汽車修理按作業(yè)范圍可分為汽車大修、總成大修、汽車小修和零件修理四類。(1)汽車大修(2)總成大修(3)汽車小修(4)零件修理,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),3.汽車技術(shù)狀況變化規(guī)律汽車技術(shù)狀況惡化的主要原因，首先是組成零件間相互作用的結(jié)果；其次是汽車使用與保管的環(huán)境條件的影響；最后是零件隱傷和過載等為主的偶然因素的作用。圖1-8a所示為正常磨損時(shí)汽車零件磨損與行駛里程的關(guān)系。零件磨損量H隨行駛里程的延長(zhǎng)而增加，但其磨損率i，即磨損量與產(chǎn)生磨損行程或時(shí)間的比值卻從運(yùn)行初期的最大值逐漸降低，隨行駛里程而變化，穩(wěn)定在某一數(shù)值，進(jìn)入正常工作期。當(dāng)汽車運(yùn)行累計(jì)行程達(dá)到一定里程后，磨損率又隨行駛里程的延續(xù)而增大，進(jìn)入工作惡化期。圖1-8b所示為非正常磨損曲線，磨損率i始終隨行駛里程的延長(zhǎng)不能趨于一個(gè)穩(wěn)定值。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-8汽車零件磨損與行駛里程的關(guān)系a)正常磨損b)非正常磨損H磨損量i磨損率L汽車行駛里程磨合期正常工作期工作惡化期,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),4.汽車技術(shù)變化的主要原因(1)汽車零件的耗損(2)使用條件對(duì)汽車技術(shù)狀況的影響1)道路條件的影響。2)運(yùn)行條件的影響。3)運(yùn)輸條件的影響。4)氣候條件的影響，即環(huán)境溫度的影響。圖1-9所示為汽車故障率與環(huán)境溫度關(guān)系，該圖表明故障率有一個(gè)最低的環(huán)境溫度。圖1-10所示為氣缸磨損與冷卻液溫度關(guān)系，圖中也表明有一個(gè)氣缸最小磨損的冷卻液溫度。5)環(huán)境溫度和風(fēng)速的影響。6)維修水平的影響。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-9汽車故障率與環(huán)境溫度關(guān)系故障率T環(huán)境溫度,圖1-10氣缸磨損與冷卻液溫度關(guān)系H氣缸磨損率T冷卻液溫度,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),5.摩擦與潤(rùn)滑兩物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)便會(huì)產(chǎn)生摩擦。根據(jù)摩擦表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特性分為滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦。根據(jù)摩擦表面特性分為干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦等形式。(1)干摩擦(2)液體摩擦根據(jù)液體潤(rùn)滑油膜壓力形成的方式不同，又可將液體潤(rùn)滑分為液體動(dòng)壓潤(rùn)滑和液體靜壓潤(rùn)滑。液體動(dòng)壓潤(rùn)滑如圖1-11所示。(3)邊界摩擦,圖1-11滑動(dòng)軸承的液體動(dòng)壓潤(rùn)滑原理P載荷p油楔壓力Q油膜厚度,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),6.零件磨損磨損是指汽車零件工作表面的物質(zhì)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不斷損耗的現(xiàn)象。(1)粘著磨損(2)磨粒磨損(3)疲勞磨損(4)腐蝕磨損7.汽車零件的清洗由于各種污物的性質(zhì)不同，其清除方法也不一樣。(1)油污的清洗(2)積炭的清除(3)水垢的清除8.汽車零件的拆卸原則(1)拆裝前必須熟悉被拆總成的結(jié)構(gòu)(2)掌握合適的拆卸程度(3)采用合理的拆卸順序(4)正確使用拆卸工具(5)核對(duì)和做好裝配記號(hào)(6)零件應(yīng)分類存放,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-12常用螺釘旋具類型a)一字頭螺釘旋具b)十字頭螺釘旋具,9.汽車維護(hù)常用工具及量具(1)手工工具1)螺釘旋具。螺釘旋具主要用于旋松或旋緊有槽螺釘。螺釘旋具有較多的類型，其區(qū)別主要是頭部形狀，每種類型螺釘旋具都按長(zhǎng)度不同分為若干規(guī)格。常用的螺釘旋具是一字和十字頭，如圖1-12所示。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-13常用鉗子類型1鯉魚鉗2夾緊鉗3鉤鉗4尖嘴鉗5組合鋼絲鉗6剪鉗,2)鉗子。鉗子有很多類型和規(guī)格，常用鉗子類型如圖1-13所示。鉗子多用來(lái)彎曲或安裝小零件、剪斷導(dǎo)線或螺栓等。在汽車維修中，應(yīng)根據(jù)作業(yè)內(nèi)容選用適當(dāng)類型和規(guī)格的鉗子，不能用鉗子擰緊或擰松螺紋聯(lián)接件，以防破壞螺紋，也不可用鉗子當(dāng)錘子使用，以免損壞鉗子。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-14常用扳手類型a)呆板手b)活扳手c)組合扳手d)梅花扳手,3)扳手。扳手主要用來(lái)擰松或擰緊螺栓或螺母。常用扳手的類型如圖1-14所示。每一類型的扳手都有不同的規(guī)格，一般都成套購(gòu)置。除活扳手的規(guī)格按尺寸大小劃分外，其他扳手規(guī)格均按標(biāo)準(zhǔn)螺紋件規(guī)格劃分。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-15常用套筒扳手類型,4)套筒扳手。套筒扳手一般是由不同規(guī)格的套筒、加長(zhǎng)桿和各種手柄等組成的成套工具，如圖1-15所示。套筒的規(guī)格按標(biāo)準(zhǔn)螺紋件劃分。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-16常用扭力扳手類型,5)扭力扳手。扭力扳手用于擰緊對(duì)擰緊力矩有嚴(yán)格要求的螺紋件，通常需要與套筒扳手配合使用，使用時(shí)可直接顯示出所施加的擰緊力矩。常用扭力扳手如圖1-16所示。6)錘子。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-17火花塞套筒,(2)專用工具1)火花塞套筒。火花塞套筒是用于拆裝火花塞的專用工具，為內(nèi)六角式結(jié)構(gòu)，筒身上加工有手柄穿入孔，如圖1-17所示?；鸹ㄈ淄灿袃煞N規(guī)格，一種適用于14.8mm的火花塞螺套，一種適用于10mm的火花塞螺套。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-18活塞環(huán)拆裝鉗,2)活塞環(huán)拆裝鉗?；钊h(huán)拆裝鉗是用于拆裝活塞環(huán)的專用工具，如圖1-18所示。使用時(shí)應(yīng)將活塞環(huán)拆裝鉗上的環(huán)卡卡在活塞環(huán)的開口上，輕握手柄慢慢收縮使活塞環(huán)張開，以便拆裝。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),3)氣門拆裝鉗。氣門拆裝鉗是用于拆裝氣門的專用工具，如圖1-19所示。在拆裝氣門時(shí)，將氣門拆裝鉗托架抵住氣門，壓環(huán)對(duì)正氣門彈簧座，壓下手柄即可使氣門彈簧壓縮，然后取出氣門彈簧鎖止零件，再慢慢放松手柄，便能很容易地取下氣門彈簧和氣門等。,圖1-19氣門拆裝鉗,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-20頂拔器1齒輪2墊板3拉器,4)頂拔器。頂拔器是用于拆卸過盈配合安裝在軸上的齒輪或軸承等零件的專用工具。常用頂拔器為手動(dòng)式，在一桿式弓形叉上裝有壓力螺桿和拉爪。使用時(shí)，在軸端壓力螺桿之間墊一墊板，用頂拔器的拉爪拉住齒輪或軸承，然后擰緊壓力螺桿，即可從軸上拉下齒輪等過盈配合安裝零件，如圖1-20所示。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-21分度值為0.10mm的游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)圖及其讀數(shù)方法1固定螺釘2游標(biāo)3尺身4固定卡腳5活動(dòng)卡腳,(3)常用工具1)游標(biāo)卡尺。游標(biāo)卡尺由尺身、游標(biāo)、活動(dòng)卡腳和固定卡腳組成。常用分度值為0.10mm的游標(biāo)卡尺如圖1-21所示，其尺身上每一刻度為1mm，游標(biāo)上每一刻度表示0.10mm。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-22外徑千分尺1尺架2固定座3活動(dòng)座4鎖緊裝置5螺紋套筒6固定套筒7活動(dòng)套筒8螺母9接頭10棘輪,2)外徑千分尺。外徑千分尺是比游標(biāo)卡尺更精密的量具，其分度值為0.01mm。外徑千分尺的規(guī)格按量程劃分，常用的有025mm，2550mm，5075mm，75100mm，100125mm等規(guī)格，使用時(shí)應(yīng)按零件尺寸選擇相應(yīng)規(guī)格。外徑千分尺的結(jié)構(gòu)如圖1-22所示。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-23外徑千分尺的讀數(shù)方法a)讀數(shù)方法b)讀數(shù)方法,外徑千分尺的讀數(shù)方法如圖1-23所示。外徑千分尺固定套筒上有兩組刻線，兩組刻線之間的橫線為基線，基線以下為“毫米”刻線，基線以上為“半毫米”刻線；活動(dòng)套筒上沿圓周方向有50條刻線，每一條刻線表示0.01mm。讀數(shù)時(shí)，固定套筒上的讀數(shù)與0.01倍的活動(dòng)套筒讀數(shù)之和即為測(cè)量的尺寸。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-24百分表1大指針2小指針3刻度盤4測(cè)頭5磁力表座6支架,3)百分表。在使用時(shí)，百分表一般要固定在表架上，如圖1-24所示。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-25量缸表1百分表2絕緣套3表?xiàng)U4接桿座5活動(dòng)測(cè)頭6支撐架7固定螺母8加長(zhǎng)接桿9接桿,4)量缸表。量缸表又稱內(nèi)徑百分表，主要用來(lái)測(cè)量孔的內(nèi)徑，如氣缸直徑、軸承孔直徑等。量缸表主要由百分表、表?xiàng)U和一套不同長(zhǎng)度的接桿等組成，如圖1-25所示。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),圖1-26塞尺,5)塞尺。塞尺由多片不同厚度的鋼片組成，每片鋼片的表面刻有表示其厚度的數(shù)字，如圖1-26所示。在汽車維修中，塞尺常用來(lái)測(cè)量零件之間的配合間隙，如氣門間隙、曲軸軸向間隙等。,1.3汽車維護(hù)與修理基礎(chǔ)知識(shí),