發(fā)動機(jī)構(gòu)造論文

1、發(fā)動機(jī)構(gòu)造熱能101班5902110044易勇 就總體構(gòu)造而言，發(fā)動機(jī)主要由機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)和有害排放物質(zhì)控制裝置等組成。此視頻中的發(fā)動機(jī)為汽油機(jī)。這里主要分析此汽油機(jī)的機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。1、 機(jī)體組，機(jī)體組主要由氣缸體、汽缸蓋、氣缸蓋罩與氣缸襯墊和油底殼組成。 視頻中氣缸體如下所示，可以看到此氣缸體有三個缸，而且是直列的。氣缸體是發(fā)動機(jī)的支架，是各機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)的裝配基體，是最大的零件。它與氣缸蓋密封氣缸、形成燃燒室。燃燒室周圍長的孔為水孔，小的圓孔為油孔，大的圓孔為螺絲孔，所以此發(fā)動機(jī)為水冷發(fā)動機(jī)，氣缸體

2、與曲軸箱連鑄，且各個氣缸也是一體鑄造成的一個整體。氣缸體與氣缸蓋內(nèi)水套一起組成冷卻系統(tǒng)，與氣缸蓋內(nèi)油道潤滑系統(tǒng)。由于氣缸總是要承受拉、壓、彎、扭等機(jī)械負(fù)荷，并且要承受高溫燃?xì)夂艽蟮臒嶝?fù)荷,所以氣缸的材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨損和耐腐蝕。為了減輕重量，還應(yīng)采用質(zhì)量輕點(diǎn)的材料，所以綜合考慮，一般采用高強(qiáng)度灰鑄鐵、鋁合金或合金鑄鐵。曲軸箱有三種，一般式、龍門式和隧道式，此視頻中的發(fā)動機(jī)采用的是一般式。氣缸蓋在缸體上部，用氣缸蓋螺栓將氣缸體和氣缸蓋連接在一起，密封氣缸上部并與之形成燃燒室。氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)排氣座、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣通道。由于此發(fā)動機(jī)為汽油機(jī)，所以氣缸蓋上還設(shè)有火花塞。缸蓋分為整體式

3、、單體式和塊狀式。次發(fā)動機(jī)缸蓋為整體式。和缸體相同，缸蓋的材料也應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如上圖，該汽油機(jī)的燃燒室為蓬形的，在其一面設(shè)有兩個進(jìn)氣孔，另一面設(shè)有兩個排氣孔，火花塞設(shè)在中間。這樣的設(shè)計能夠使進(jìn)氣量增大，排氣充分，使得充分燃燒，下圖為排氣氣門，進(jìn)氣氣門和它形狀相同。在吸氣沖程中，汽油被噴在進(jìn)氣閥的背部，然后空氣進(jìn)來帶著汽油一起進(jìn)到燃燒室。接著是壓縮沖程，當(dāng)活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)的時候火花塞點(diǎn)火燃燒，推動活塞做功，接著排氣門打開，排出高溫的廢氣。然后又是吸氣，如此往復(fù)循環(huán)。氣缸蓋罩位于氣缸蓋上部，起到密封和防塵作用。氣缸襯墊位于氣缸體和氣缸蓋之間，它的存在保證了缸體與缸蓋結(jié)合面密封嚴(yán)密。氣缸

4、襯墊的材料需要耐熱，一般采用金屬或石棉。油底殼位于發(fā)動機(jī)的最下部，用來儲存機(jī)油并封閉曲軸箱，一般為薄鋼板沖壓而成，也有鋁合金鑄造(帶散熱片)。一般油底殼中部或后部較深，由于此視頻中油底殼不明顯，在此就不贅述。2、 曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用主要是把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以輸出機(jī)械能。主要包括活塞連桿組、曲軸飛輪組?；钊B桿組包括活塞和連桿。此發(fā)動機(jī)活塞頂部采用的是凹頂，如下圖，它可以改善混合氣形成和燃燒、調(diào)節(jié)壓縮比?；钊念^部 有三個活塞環(huán)，包括兩個氣環(huán)，一個油環(huán)?？梢钥吹交钊h(huán)的斷面為直開口式的?；钊^部與活塞環(huán)實(shí)現(xiàn)了氣缸的密封，并且由于活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁接觸良好，這樣

5、就能夠?qū)崃客ㄟ^活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由汽缸壁將熱量散走，使活塞散熱良好?；钊贇飧變?nèi)運(yùn)動的時候，需要機(jī)油將汽缸內(nèi)壁潤滑，活塞環(huán)的存在就能夠?qū)?nèi)壁上的機(jī)油刮下來，使得機(jī)油不進(jìn)入燃燒室。活塞頭部下面就是活塞額群部，它是活塞導(dǎo)向并且能夠承受側(cè)壓力。由于發(fā)動機(jī)工作時，活塞在氣體力和側(cè)向力的作用下發(fā)生機(jī)械變形，而活塞受熱膨脹時還發(fā)生熱變形。這兩種變形的結(jié)果都是使活塞裙部在活塞銷孔軸線方向的尺寸增大，因此在 制造活塞的時候應(yīng)該把活塞制成橢圓形的，軸線方向上的直徑稍小。還有，由于活塞上部至下部的溫度逐漸減小，變形量也減小，所以為了使得工作的時候活塞是圓柱形的，那么制作的時候就要制成上小下大的圓錐形或桶形。為

6、減少活塞銷座附近處的熱變形量，活塞銷座附近裙部制成外表面下陷的形狀?；钊瓦B桿通過活塞銷連接，連桿又和曲柄相連，這樣活塞連桿就將作用在活塞頂部的壓力傳遞給了曲軸。由下圖可以看到，該曲軸是全支撐的，曲拐互成120度角。活塞逐個到達(dá)上止點(diǎn)，燃燒室也是逐個點(diǎn)火燃燒，符合三缸發(fā)動機(jī)的工作過程。由于曲柄旋轉(zhuǎn)不同步 會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力和力矩，所以采用平衡重用來平衡旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩。平衡重上面的小孔為油道，工作的時候有機(jī)油流動，作為潤滑系統(tǒng)的一部分。 曲軸一端設(shè)有齒輪，通過鏈條將轉(zhuǎn)矩傳遞給凸輪軸。為增大慣性，在曲軸的一端設(shè)有飛輪。3、 配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)采用的是氣門式配氣機(jī)構(gòu)，定時開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門

7、。由氣門組、氣門傳動組構(gòu)成。 如上圖，該發(fā)動機(jī)采用的是將凸輪軸置于氣缸蓋上的形式。曲軸和凸輪軸的傳動比為1:2，這樣，每四個沖程凸輪軸轉(zhuǎn)動一周，氣門就被頂開一次。凸輪軸轉(zhuǎn)動的時候，凸輪直接將進(jìn)氣閥或者排氣閥頂開，屬于直接驅(qū)動，直接驅(qū)動式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動氣門的能量損失最小。氣門包括頭部和和桿部，頭部主要是密封的作用，而桿部起到的是導(dǎo)向的作用。每個氣門上套有一個氣門彈簧，氣門彈簧的作用在于保證氣門回位，在氣門關(guān)閉時，保證氣門與氣門座之間的密封，在氣門開啟時，保證氣門不因運(yùn)動時產(chǎn)生的慣性力而脫離凸輪。由于發(fā)動機(jī)工作的時候會震動，為避免共振，在設(shè)計彈簧的時候都要考慮到避免共振的問題。四、零件圖 圖a圖a是空氣濾清器，空氣從外界由這里進(jìn)入到發(fā)動機(jī)里面