1.3 发动机的总体结构
发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。发动机的类型各不相同,但其基本构造相似。通常,汽油机由两大机构五大系统组成,柴油机由两大机构四大系统组成(无点火系统)。
Audi 100发动机纵剖视图见图1-13。
图1-13 Audi 100发动机纵剖视图
1-曲轴;2-曲轴轴承盖;3-曲轴前端油封板;4-曲轴正时齿轮;5-压缩机传动带;6-压缩机传动带轮调整垫片;7-正时齿轮拧紧螺栓;8-压缩机传动带轮压紧盘;9-曲轴传动带轮(压缩机);10-曲轴传动带轮(水泵、发动机);11-正时齿轮下罩盖;12-压缩机支架;13-中间轴正时齿轮;14-中间轴;15-正时传动带;16-偏心轮张紧机构;17-汽缸体;18-正时齿轮上罩盖;19-凸轮轴正时齿轮;20-凸轮轴前端油封;21-气门室罩;22-机油加油口;23-凸轮轴机油挡油板;24-凸轮轴轴承盖;25-排气门;26-气门弹簧;27-进气门;28-液压挺柱总成;29-凸轮轴;30-汽缸密封垫片;31-汽缸盖;32-火花塞;33-活塞销;34-曲轴后端油封挡板;35-飞轮齿圈;36-油底壳;37-活塞;38-机油标尺;39-连杆总成;40-机油集滤器;41-中间轴轴瓦;42-放油螺塞;43-曲轴主轴瓦
1.曲柄连杆机构(图1-14)
图1-14 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在做功行程中,活塞承受燃气压力在汽缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
2.配气机构(图1-15)
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入汽缸,并使废气从汽缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
图1-15 配气机构
3.燃料供给系统(图1-16)
汽油机燃料供给系统的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入汽缸,并将燃烧后的废气从汽缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气分别供入汽缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
图1-16 燃料供给系统
4.润滑系统(图1-17)
润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损,并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
5.冷却系统(图1-18)
冷却系统的功用是将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。水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
图1-17 润滑系统
图1-18 冷却系统
6.点火系统(图1-19)
在汽油机中,汽缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的汽缸盖上装有火花塞。火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统,点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
7.启动系统(图1-20)
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,以便汽缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转,发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的启动。完成启动过程所需的装置,称为发动机的启动系统。
汽油机由以上两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构,燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和启动系统组成;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,燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和启动系统组成,柴油机是压燃的,不需要点火系统。
图1-19 点火系统
图1-20 启动系统