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【科普】发动机工作原理大全,“视觉盛宴”一次看个够!

上柴市场2019-02-04 14:47:25


发动机是一个复杂的系统,是提供动力的源泉,不管大小还是用途,原理基本相似,下面为大家呈上主要不同燃料的发动机工作原理大全“视觉盛宴”,让你一次性看个够!


汽油发动机与柴油发动机的区别以及工作原理


柴油、燃气、双燃料发动机工作原理大全



这次,比较系统地整理了发动机的基础知识,如果您能仔细读完,相信您一定会有所收获。

首先,让我们看一幅发动机总图。

发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。下面我们开始图解:

一、曲柄连杆机构

曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组

1.机体组

机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。

  • 气缸体  发动机的主体,将各个气缸和曲轴箱连为一体,是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。

按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式。

  • 气缸盖  气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧室,承受高温高压燃气压力,也是配气机构的载体。

  • 气缸垫  又称气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其作用是保证良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水等。

  • 油底壳  油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳,防止杂质的进入。

  • 气缸盖罩 位于发动机上部,是盖在气缸盖上的罩壳,起到密封的作用,防止杂质的进入。

2.曲轴飞轮组

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成,安装在气缸体上面。

  • 曲轴  承受来自连杆的力,将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。

  • 飞轮  安装在发动机后方,拥有一定的重量,有储能的作用。也是离合器的安装部件,其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。

  • 曲轴带轮  带动其他发动机附件的动力来源,依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。其上有缓冲减振装置,是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。


  • 曲轴正时齿轮  将动力传给凸轮轴的正时齿轮,使发动机能稳定运转。

3.活塞连杆组

活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。

活塞  发动机气缸中往复运动的机件。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。

  • 活塞环  嵌入活塞槽沟内部的金属环,分为气环和油环。

  • 活塞销  用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。

  • 连杆  连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。

  • 连杆轴瓦  安装在连杆和曲轴的连接部位,起耐磨、连接、支撑、传动作用,瓦壁上设有过油孔。

  • 连杆瓦盖  其上安装有连杆轴瓦,通过连杆螺栓将连杆固定在曲轴上。

  • 连杆螺栓  起到锁死连杆瓦盖与连杆的作用。



二、配气机构

配气机构包括气门组与气门传动组。

1.气门组

气门组主要由气门、气门导管、气门油封、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等组成。

  • 气门  密封燃烧室,控制发动机内燃料的输入与废气的排出,分为进气门与排气门。

  • 气门导管  发动机气门的导向装置,安装在气缸盖上面。

  • 气门油封  用于发动机气门导杆的密封,防止机油进入进排气管,造成机油的流失。

  • 气门弹簧  保证气门及时落座并紧密贴合,防止气门在发动机振动时发生跳动,破坏其密封性。

  • 气门弹簧座  有上座与下座之分,主要作用是将气门弹簧的张力施加给气门机构,保证气门和气门座气密性的良好。

  • 气门锁夹  为了使气门在气门弹簧的作用下回位,就需要气门锁夹卡住气门。


2.气门传动组

气门传动组主要由凸轮轴、气门挺柱、气门顶杯、气门摇臂、摇臂轴、凸轮轴正时齿轮、气门推杆等组成。


  • 凸轮轴  其上有凸轮,控制气门的开启和闭合动作。

1—螺栓 2—垫圈 3—正时齿轮 4—止推凸缘 5—凸缘座 6—凸轮轴衬套 7—凸轮轴

8—驱动汽油泵的偏心轮 9—驱动分电器的螺旋齿轮 10—凸轮轴轴颈  11—凸轮

  • 气门挺柱  解决了因有气门间隙而产生的冲击及噪音问题,由机油油压控制。


  • 气门顶杯:安装在气门顶端,同样的可自调气门间隙(油压控制),也有减少气门磨损的作用。

  • 气门摇臂  传递来自凸轮轴的力,控制气门的开合。


1—液力挺柱  2—导槽  3—凸轮轴  4—浮动式摇臂  5—气门


  • 摇臂轴  安装气门摇臂,摇臂围绕其转动。

  • 凸轮轴正时齿轮  将来自曲轴正时齿轮的作用力通过传动带(或链条)带动凸轮轴正时齿轮,将动力传递给凸轮轴,控制气门的正常开合。

  • 气门推杆  将来自凸轮轴的力传递给摇臂(用于凸轮轴中置与凸轮轴下置)

三、燃油供给系统

燃油喷射系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油分配器、喷油器、油压调节器、燃油蒸汽回收装置等组成。

  • 燃油箱  用户来储存燃油。

  • 燃油泵  连续不断的把燃油从油箱吸出,给燃油系统提供规定压力和流量的燃油系统装置。

  • 燃油滤清器  过滤燃油中的杂质。

  • 燃油油轨  安装喷油器并将高压燃油输送给各个喷油嘴。

  • 喷油器  将燃油雾化后喷入各个气缸。

  • 油压调节器   通过真空控制,调节燃油压力。


四、冷却系统

冷却系统包括水泵、散热器、膨胀水箱、冷却水管、冷却液、节温器、冷却液温度传感器、冷却风扇、液位传感器、冷却液温度报警灯与冷却液温度表等。

  • 水泵  安装于发动机上,使系统内的水能完成循环工作。

  • 散热器  在冷却风扇的配合下,对发动机进行降温。

  • 冷却水管  冷却液循环以及连接各部件的载体。

  • 节温器  控制汽车冷却系统的大、小循环,节温器开启时进行大循环。

常温下石蜡呈固态,主阀门全关,封闭了通往散热器的水路;副阀门全开,来自发动机缸盖出水口的冷却水,经水泵又流回气缸体水套中,进行小循环。


当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,体积随之增大,迫使橡胶管收缩,对中心杆产生向上的推力。在中心杆的反推力作用下,主阀门逐渐开启,副阀门逐渐关闭;当发动机水温达到80℃以上时,阀门全开,副阀门全关,来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器,而进行大循环。


当发动机的冷却水温在70~80℃范围内,主阀门和副阀门均处于半开闭状态,此时一部分水进行大循环,而另一部分水进行小循环。


  • 冷却液温度传感器  用来监测当前冷却液的温度,以判断当前发动机散热是否正常。

  • 冷却风扇  对冷却液进行降温。


五、润滑系统

润滑系统包括机油泵、集滤器、机油滤清器、机油压力开关和机油压力指示灯等。

  • 机油泵  施加压力机油,以进行各部位的润滑。

  • 集滤器  也叫机油粗滤,过滤机油中一些比较大的杂质。

  • 机油滤清器  也叫机油细滤,进一步过滤机油中的杂质。

  • 机油压力开关 


六、启动系统

起动系统包括起动机、起动开关和起动继电器等。

  • 起动机  将蓄电池的电能转换成机械能,启动发动机。

  • 起动开关  控制起动机是否工作。

  • 起动继电器  保护线路和点火开关。


七、进气系统

进气系统主要包括空气滤清器总成、涡轮增压器、中冷器、进气歧管、进气管总成、空气流量传感器和节气门总成等。

  • 空气滤清器 过滤空气中的杂质,保证进入发动机参与燃烧的空气的干净。

  • 涡轮增压器  提高进气压力,保证进气量。

  • 中冷器  降低进气的温度,保证更多的进气量。

  • 进气歧管

  • 进气管  进气连接传输管道。

  • 空气流量传感器  将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元,作为决定喷油时刻的基本信号之一。

  • 节气门  控制并监测进气量的多少,间接控制喷油量。

八、排气系统

排气系统包括排气歧管、三元催化器、消声器和排气管。

  • 排气歧管  与发动机气缸体相连,将各缸排出的废气汇合导入排气总管。

  • 三元催化转化器  安装在汽车排气系统中的净化装置,减少了污染的排放,使尾气排放达标。

  • 消声器  降低发动机的排气噪声,并使高温废气能安全有效的排出。

  • 排气管  排放汽车废气的管道,同时也连接着各排气部件。

补充一、可变气门正时

补充二、可变气门升程


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