發動機構造與維修基礎知識

發動機構造與維修基礎知識模塊1發動機構造與維修根底知識【學習目標】

1.熟悉發動機的根本術語和工作原理。

2.掌握發動機的總體構造及內燃機型號編制規定。

3.了解內燃機的分類。

4.熟悉發動機維護、修理根底知識。

5.掌握發動機維修常用工具、量具的使用方法。

【本節目標】

熟悉發動機的工作原理和根本術語，了解發動機的根本組成及分類。發動機工作原理汽車的動力來源于發動機，它是將某一形式的能量轉化為機械能的裝置。現代汽車的發動機多為將熱能轉化為機械能的發動機，稱為熱力發動機。熱力發動機的能量是由燃料在氣缸內燃燒后產生的〔稱為內燃機〕。汽車用的發動機多為往復活塞式發動機。圖1?1所示為汽油發動機的內部構造。汽車發動機根據不同的特征有以下分類：

1)按照使用的燃料分，有汽油發動機、柴油發動機和其他燃料發動機。

2)按照點火方式分，有點燃式發動機和壓燃式發動機。

3)按照工作循環的行程數分，有四沖程發動機和二沖程發動機。

4)按照冷卻方式分，有水冷發動機和風冷發動機。

5)按發動機的缸數分，有單缸發動機和多缸發動機。

6)按進氣方式分，有增壓發動機和非增壓發動機。發動機工作原理圖1-1汽油發動機的內部構造

1—曲軸2—曲軸軸承蓋3—曲軸前端封油板4—曲軸正時齒輪5—壓縮機傳動帶6—壓縮機傳動帶輪調整墊片7—正時齒輪擰緊螺栓8—壓縮機傳動帶輪壓緊蓋9—曲軸傳動帶輪(壓縮機)10—曲軸傳動帶輪(水泵、發電機)11—正時齒輪下罩蓋12—壓縮機支架13—中間軸正時齒輪14—中間軸15—正時傳動帶16—偏心輪張緊機構17—氣缸體18—正時齒輪上罩蓋19—凸輪軸正時齒輪20—凸輪軸前端油封21—氣門室罩22—機一加油口23—凸輪軸機油擋油板24—凸輪軸軸承蓋25—排氣門26—氣門彈簧27—進氣門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—機油標尺39—連桿總成40—機油集濾器41—中間軸軸瓦42—放油螺塞43—曲軸主軸瓦————————一“機油〞為“全損耗系統用油〞，本書統稱“機油〞。發動機工作原理

發動機的根本名詞術語如圖1?2所示。圖1-2發動機的根本名詞術語1)上止點

2)下止點

3)活塞行程S

4)曲軸半徑R5)氣缸的工作容積Vh

6)發動機的工作容積Ve

7)燃燒室容積Vc

8)氣缸總容積Va

9)壓縮比ε

10)工作循環11)四沖程發動機12)二沖程發動機發動機工作原理

汽油機是將汽油和空氣同時吸入氣缸或分別進入氣缸形成可燃混合氣，然后用火花點燃混合氣，實現工作循環。四沖程汽油機的工作均經過四個行程，如圖1?3所示。(1)進氣行程

(2)壓縮行程

(3)做功行程

(4)排氣行程圖1-3四沖程汽油機工作循環示意圖發動機工作原理

(1)進氣行程進氣行程如圖1-4a所示。它不同于汽油機的是，進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。此行程與汽油機有很大不同。

(4)排氣行程排氣行程如圖1-4d所示。與汽油機根本一樣，排氣終了氣缸內壓力約為0.105~0.125MPa，溫度約為800~1000K。發動機工作原理圖1-4單缸四沖程柴油機工作示意圖

a)進氣b)壓縮c)做功d)排氣

1—噴油器2—排氣門3—進氣門4—氣缸5—噴油泵6—活塞7—連桿8—曲軸發動機工作原理【本節目標】

掌握發動機的組成機構和系統，熟悉內燃機型號編制規定。了解發動機的動力性、經濟性指標。1.2發動機總體構造及主要性能指標【根本理論知識】

1.發動機的組成構造和系統

圖1?5和圖1?6所示為典型汽油發動機和柴油發動機的構造圖。現代汽車發動機廣泛采用往復活塞式四沖程汽油和柴油機。兩種發動機的根本工作原理是一樣的，但由于二者所使用的燃料不同，所以在構造上有所不同。(1)曲柄連桿機構

(2)配氣機構

(3)燃料供給系統(4)潤滑系統(5)冷卻系統(6)點火系統(7)起動系統1.2發動機總體構造及主要性能指標圖1-5桑塔納2000汽油發動機

1—正時齒形帶護罩2—空調壓縮機3—空調壓縮機帶輪4—多楔帶5—曲軸帶輪6—張緊輪7—發電機帶輪8—導向輪9—動力轉向油泵10—動力轉向泵帶輪11—發電機12—進氣歧管

13—油尺14—燃油分配管15—氣門室罩1.2發動機總體構造及主要性能指標圖1-66100型柴油發動機1.2發動機總體構造及主要性能指標

按照GB/T725—2021的規定，發動機型號應指出發動機使用燃料類型、制造企業名稱、發動機主要構造特征和用途等。內燃機型號排列順序及符號如圖1-7所示。發動機性能指標主要用來表征發動機性能特點，比較性能優劣，是評價發動機性能的指標。

(1)動力性指標

(2)經濟性指標圖1-7內燃機型號編制規定1.2發動機總體構造及主要性能指標【本節目標】

1.了解汽車維護與修理的根本內容。

2.了解汽車技術狀況變化的規律及原因。

3.了解汽車零件的摩擦、潤滑和磨損的根底知識。

4.熟悉零件的清洗、拆卸原那么和常用工具、量具的使用。

1.3汽車維護與修理根底知識【根本理論知識】

1.汽車維護根底知識

汽車維護是對汽車采取的預防性技術措施，維護的內容和時間按預先規定的方案執行，目的是為了預防故障發生和維持汽車的工作能力。

汽車維護作業根本內容：

(1)清潔作業

(2)檢查與緊固作業

(3)檢查與調整作業

(4)電器作業

(5)潤滑作業

(6)輪胎作業

(7)加注作業2.汽車修理根底知識

汽車修理按作業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汽車維護與修理根底知識3.汽車技術狀況變化規律

汽車技術狀況惡化的主要原因，首先是組成零件間相互作用的結果；其次是汽車使用與保管的環境條件的影響；最后是零件隱傷和過載等為主的偶然因素的作用。圖1-8a所示為正常磨損時汽車零件磨損與行駛里程的關系。零件磨損量H隨行駛里程的延長而增加，但其磨損率i，即磨損量與產生磨損行程或時間的比值卻從運行初期的最大值逐漸降低，隨行駛里程而變化，穩定在某一數值，進入正常工作期。當汽車運行累計行程到達一定里程后，磨損率又隨行駛里程的延續而增大，進入工作惡化期。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不能趨于一個穩定值。1.3汽車維護與修理根底知識圖1-8汽車零件磨損與行駛里程的關系

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Ⅰ—磨合期

Ⅱ—正常工作期Ⅲ—工作惡化期1.3汽車維護與修理根底知識(1)汽車零件的耗損(2)使用條件對汽車技術狀況的影響1)道路條件的影響。2)運行條件的影響。3)運輸條件的影響。4)氣候條件的影響，即環境溫度的影響。圖1-9所示為汽車故障率與環境溫度關系，該圖說明故障率有一個最低的環境溫度。圖1-10所示為氣缸磨損與冷卻液溫度關系，圖中也說明有一個氣缸最小磨損的冷卻液溫度。5)環境溫度和風速的影響。6)維修水平的影響。1.3汽車維護與修理根底知識圖1-9汽車故障率與環境溫度關系

λ—故障率T—環境溫度圖1-10氣缸磨損與冷卻液溫度關系

H—氣缸磨損率T—冷卻液溫度1.3汽車維護與修理根底知識

兩物體作相對運動便會產生摩擦。根據摩擦外表相對運動的特性分為滑動摩擦與滾動摩擦。根據摩擦外表特性分為干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦等形式。(1)干摩擦(2)液體摩擦根據液體潤滑油膜壓力形成的方式不同，又可將液體潤滑分為液體動壓潤滑和液體靜壓潤滑。液體動壓潤滑如圖1-11所示。(3)邊界摩擦圖1-11滑動軸承的液體動壓潤滑原理

P—載荷p′—油楔壓力Q—油膜厚度1.3汽車維護與修理根底知識

磨損是指汽車零件工作外表的物質因相對運動而不斷損耗的現象。(1)粘著磨損(2)磨粒磨損(3)疲勞磨損(4)腐蝕磨損

由于各種污物的性質不同，其去除方法也不一樣。(1)油污的清洗(2)積炭的去除(3)水垢的去除

8.汽車零件的拆卸原那么

(1)拆裝前必須熟悉被拆總成的構造

(2)掌握適宜的拆卸程度

(3)采用合理的拆卸順序

(4)正確使用拆卸工具

(5)核對和做好裝配記號(6)零件應分類存放1.3汽車維護與修理根底知識圖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

(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，其區別主要是頭部形狀，每種類型螺釘旋具都按長度不同分為假設干規格。常用的螺釘旋具是一字和十字頭，如圖1-12所示。1.3汽車維護與修理根底知識圖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格，常用鉗子類型如圖1-13所示。鉗子多用來彎曲或安裝小零件、剪斷導線或螺栓等。在汽車維修中，應根據作業內容選用適當類型和規格的鉗子，不能用鉗子擰緊或擰松螺紋聯接件，以防破壞螺紋，也不可用鉗子當錘子使用，以免損壞鉗子。1.3汽車維護與修理根底知識圖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格，一般都成套購置。除活扳手的規格按尺寸大小劃分外，其他扳手規格均按標準螺紋件規格劃分。1.3汽車維護與修理根底知識圖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格的套筒、加長桿和各種手柄等組成的成套工具，如圖1-15所示。套筒的規格按標準螺紋件劃分。1.3汽車維護與修理根底知識圖1-16常用扭力扳手類型5)扭力扳手。扭力扳手用于擰緊對擰緊力矩有嚴格要求的螺紋件，通常需要與套筒扳手配合使用，使用時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汽車維護與修理根底知識圖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，為內六角式構造，筒身上加工有手柄穿入孔，如圖1-17所示。火花塞套筒有兩種規格，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汽車維護與修理根底知識圖1-18活塞環拆裝鉗2)活塞環拆裝鉗。活塞環拆裝鉗是用于拆裝活塞環的專用工具，如圖1-18所示。使用時應將活塞環拆裝鉗上的環卡卡在活塞環的開口上，輕握手柄慢慢收縮使活塞環張開，以便拆裝。1.3汽車維護與修理根底知識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，將氣門拆裝鉗托架抵住氣門，壓環對正氣門彈簧座，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汽車維護與修理根底知識圖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。常用頂拔器為手動式，在一桿式弓形叉上裝有壓力螺桿和拉爪。使用時，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汽車維護與修理根底知識

1—固定螺釘2—游標3—尺身4—固定卡腳5—活動卡腳(3)常用工具

1)游標卡尺。游標卡尺由尺身、游標、活動卡腳和固定卡腳組成。常用分度值為0.10mm的游標卡尺如圖1-21所示，其尺身上每一刻度為1mm，游標上每一刻度表示0.10mm。1.3汽車維護與修理根底知識圖1-22外徑千分尺

1—尺架2—固定座3—活動座4—鎖緊裝置5—螺紋套筒

6—固定套筒7—活動套筒8—螺母9—接頭10—棘輪2)外徑千分尺。外徑千分尺是比游標卡尺更精細的量具，其分度值為0.01mm。外徑千分尺的規格按量程劃分，常用的有0～25mm，25～50mm，50～75mm，75～100mm，100～125mm等規格，使用時應按零件尺寸選擇相應規格。外徑千分尺的構造如圖1-22所示。1.3汽車維護與修理根底知識圖1-23外徑千分尺的讀數方法

a)讀數方法Ⅰb)讀數方法Ⅱ外徑千分尺的讀數方法如圖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；活動套筒上沿圓周方向有50條刻線，