汽车发动机生产流程_汽车发动机生产流程

2024-11-11 04:06:32

1.汽车发动机是如何工作的？

2.汽车发动机的箱体各部分是怎么加工的,大批和小批有什么区别

汽车发动机生产流程_汽车发动机生产流程

汽车发动机的工作原理主要就是把化学能转化为机械能。

之所以发动机拥有充足的动力，是因为通过燃烧气缸内的燃料产生动能，使发动机气缸内的活塞往复运动，这也是一个工作循环的过程。

发动机的动力是因为发动机气缸内的活塞在往复运动的同时，带动活塞上的连杆和连杆相连的曲柄燃烧，曲轴中心一直做往复的圆周运动来输出动力。

汽车发动机是如何工作的？

由于汽油和柴油的不同特性，汽油机和柴油机在工作原理和结构上有差异。

汽油发动机（汽油机）的工作原理

四冲程汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

⑴进气冲程（intake stroke)

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，气缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点时，汽缸内气体压力小于大气压力p0 ，即pa= (0.80～0.90）p0。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

⑵ 压缩冲程（compression stroke)

压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。

⑶ 做功冲程（power stroke)

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

⑷ 排气冲程（exhaust stroke)

排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=（1.05～1.20）p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

四冲程柴油机的工作原理

四冲程柴油机工作原理汽油机一样，每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油与汽油相比，自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机用压缩终点压燃着火（压燃式点火），而汽油机是火花塞点燃。

⑴进气冲程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95）p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。

⑵ 压缩冲程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高（一般为ε=16～22）。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度（约520K）。

⑶ 做功冲程

当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以100MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

⑷ 排气冲程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车多用四缸、六缸和八缸发动机。

发动机是由曲柄连杆机构和配气机构两大机构，以及冷却、润滑、点火、燃料供给、启动系统等五大系统组成。主要部件有气缸体、气缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴、飞轮等。往复活塞式内燃机的工作腔称作汽缸，汽缸内表面为圆柱形。在汽缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接，连杆的另一端则与曲轴相连，曲轴由气缸体上的轴承支承，可在轴承内转动，构成曲柄连杆机构。活塞在汽缸内作往复运动时，连杆推动曲轴旋转。反之，曲轴转动时，连杆轴颈在曲轴箱内作圆周运动，并通过连杆带动活塞在气缸内上下移动。曲轴每转一周，活塞上、下各运行一次，汽缸的容积在不断的由小变大，再由大变小，如此循环不已。汽缸的顶端用汽缸盖封闭。汽缸盖上装有进气门和排气门。通过进、排气门的开闭实现向汽缸内充气和向汽缸外排气。进、排气门的开闭由凸轮轴驱动。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮驱动。

单缸发动机的基本结构 1—油底壳8—活塞15—排气门22—点火开关2—机油9—水套16—凸轮轴23—点火线圈3—曲轴10—汽缸17—高压线24—火花塞4—曲轴同步带轮11—汽缸盖18—分电器25—进气门5—同步带12—排气管19—空气滤清器26—蓄电池6—曲轴箱13—凸轮轴同步带轮20—化油器27—飞轮7—连杆14—摇臂21—进气管28—启动机曲柄连杆机构

在做功行程时，曲柄连杆机构将燃料燃烧以后产生的气体压力，经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩；然后，利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个行程。曲柄连杆机构由气缸体曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。

一、气缸体曲轴箱组

气缸体和曲轴箱通常铸成一体，统称为气缸体，它是发动机的外壳及装配基础，一般用优质合金铸铁或铝合金制成。气缸体内呈圆柱形的空间称为气缸，气缸表面称为气缸壁。气缸是气体交换、燃烧的场所，也是活塞运动的轨道。为保证活塞与气缸的密封及减少磨损，气缸壁应具有有效较高的加工精度和较低的表面粗糙度。为了使气缸在工作时的热量得到散发，在气缸体、气缸套机体之间制有能够容纳冷却液的夹层空腔，称为水套。

在气缸体的下部有主轴承座，用于安装曲轴飞轮组。气缸体的侧面设有挺杆室，用于安装气门传动机件。气缸体的上平面安装气缸盖，下平面安装机油盘，前端面安装正时齿轮盖，均加有衬垫并用螺栓紧固密封。气缸体的后端面安装飞轮壳。

为了增强缸体的耐磨性，延长气缸体的使用寿命，气缸体内大都镶有气缸套。气缸套分为干式和湿式两种。干式气缸套不与冷却液接触，为防止缸套向下窜动，可在上/下止口限位。湿式气缸套外表面直接与冷却液接触，为防止漏冷却液，缸套下止口处装有1～3个橡胶密封圈。

机油盘的作用是储存润滑油，故俗称油底壳。它一般用薄壁钢板冲压而成，内部设有稳油挡板以防止润滑油过分激荡，底部设有放油塞以便更换润滑油。

气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，并与活塞顶构成燃烧室。气缸盖上有燃烧室、水套、火花塞座孔（柴油发动机有喷油器安装孔）、进排气道、气门座、气门导管座孔等。上部装有摇臂轴总成，用气缸盖罩封闭，结合面间装有密封点垫。汽油发动机气缸盖一般是整体的，但也有例外，如EQ6100—1型发动机就是两个气缸盖。气缸直径较大的柴油发动机用一缸一盖或二缸一盖，最多不超过三缸一盖，以防止气缸盖变形。

气缸垫俗称气缸床，安装在气缸盖与气缸体之间，其作用是密封气缸体与气缸盖的结合平面，以防止漏气、漏冷却液及漏油。气缸垫多用石棉板材料制成，有些用石棉板两面包铜皮或铁皮制成，有些用中间钢片两面贴适合应性好的乳胶石棉板制成。燃烧室孔用双层或单层金属包边，以防燃烧气体冲坏石棉层。

二、活塞连杆组

三、曲轴飞轮组

配气机构

配气机构的作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，及时地开启和关闭进、排气门，使可燃混合气（汽油发动机）或新鲜空气（柴油发动机）进入气缸，并将废气排入大气。

四冲程发动机广泛用气门凸轮式配气机构，它由气门组和气门传动组两部分组成。按其传动方式不同，可分为正时齿轮传动式和链条传动式两种；按凸轮轴的位置不同，可分为下置凸轮轴式、中置凸轮轴式和上置凸轮轴式。下置凸轮轴式配气机构工作时，曲轴通过一对互相啮合的正时齿轮带动凸轮轴旋转，当凸轮的凸尖上升到最高位置时气门开度最大。当凸轮的凸尖向下运动时，由于气门弹簧的弹力作用，气门及其传动机件恢复原位，将气道关闭。与下置凸轮轴式配气机构相比，中置和上置凸轮轴式配气机构因曲轴与凸轮轴距离较大，故多为正时链条或正时带传动。中置凸轮轴式省去了推杆；上置凸轮轴式省去了挺杆及推杆。

一、气门组

气门组一般由气门、气门座、气门导管、气门油封、气门弹簧和气门锁片等组成。

气门分为进气门和排气门两种，其作用是分别用来关闭进、排气道。气门由头部和杆部组成，头部制成锥形，与气门座的锥面配合。头部锥角，一般为45°。同一台发动机的进气门头部直径大于排气门头部直径，以提高发动机的充气量。气门杆部为圆柱形，与气门导管内孔配合，杆的端部制有环槽，用来安装气门弹簧座锁片。

气门座用来保证气门密封，并将气门头部的热量传给气缸盖。气门座一般用特种合金制成环状，紧密地镶在气缸盖上。

气门导管用来引导气门作往复直线运动，保证气门与气门座闭合位置正确。为防止气缸盖上润滑油从气门与气门导管之间的间隙进入燃烧室，气门导管上端装有气门油封。

气门弹簧是圆柱形螺旋弹簧，它可使气门迅速关闭，并使气门头部与气门座相互压紧，保证密封。

二、气门传动组

气门传动组的作用是按照发动机的工作顺序，适时地开启和关闭气门，并保证气门有足够的开度。

凸轮轴用于控制气门开闭，并驱动汽油泵、机油泵和分电器等机件工作。凸轮轴上制有进气凸轮、排气凸轮、轴颈、驱动机油泵及分电器的齿轮、推动汽油泵摇臂的偏心轮等，进气和排气凸轮是凸轮轴的重要组成部分，它们在凸轮轴上的排列顺序由进、排气道的布置来决定。

正时齿轮及正时链条或正时皮带实现曲轴与凸轮轴之间的传动。如CA6102、BJ492Q型发动机为正时齿轮传动；北京切诺基汽车发动机为正时链条传动；上海桑塔纳汽车发动机为正时带传动。四冲程发动机曲轴旋转两周，凸轮轴应旋转应一周，使进、排气门各开、闭一次，并且气门开闭时机须与各缸工作循环的需要相适应。因此，无论是齿轮传动还是链条传动，都必须按照规定的记号装配，其记号一般为轮齿部位的凹坑。

气门挺杆的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。挺杆的类型有菌型、筒形非液压式、筒形液压式等，筒形液压式等，筒形液压式挺杆无气门间隙，可以减少发动机的噪声，但精度要求严、成本高，多应用于高级轿车发动机。

气门推杆的作用是将挺杆的推力传给摇臂，驱动气门开启。推杆的上、下端头经热处理并抛磨，以提高耐磨性；杆身有实心和空心两种。

摇臂及摇臂轴总成的作用是改变推杆（下置凸轮轴式）、挺杆（中置凸轮轴式）或凸轮（上置凸轮轴式）的推力方向，使气门开启。摇臂轴总成固定在气缸盖上部，主要由摇臂、摇臂轴支座等组成，摇臂制成两臂不等长，这样使挺杆、推杆以较小的升程就能获得气门较大的开度。摇臂长臂一端与气门杆相对应，短臂一端装有调整螺钉及螺母，用来调整气门脚间隙。摇臂轴为空心轴，与摇臂轴支座、摇臂有贯通的润滑油道，以润滑配气机构部分的摩擦表面。

供给系统

汽油发动机燃料系的作用是根据发动机不同工作情况的需要，将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气，送入各个气缸进行燃烧后所产生的废气排入大气中。

点火系统

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，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。传统点火系统由蓄电池、发电机、点火线圈，分电器、火花塞等组成。普通式和传统式点火系统类似，只是用电子元件取代了分电器。电子点火式全部是全电子点火系统，完全取消了机械装置，由电子系统控制点火时刻，包括蓄电池、发电机、点火线圈、火花塞和电子控制系统等。

冷却系统

冷却系统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。水冷式冷却系统由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。风冷式由风扇和散热片等组成。

润滑系统

润滑系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。润滑系统由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。

起动系统

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，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，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，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。它由起动机及其附属装置组成。汽车发动机需要定期做保养。在驾驶经过一些特别潮湿或者粉尘特别大的地区时，也要对发动机的相关部件做一些检查保养。定期更换机油和机油滤芯。

机油从机油滤芯的细孔通过时，把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞，机油则不能顺畅通过滤芯，会胀破滤芯或打开安全阀，从旁通阀通过，把脏物带回润滑部位，促使发动机磨损加快，内部的污染加剧。保持曲轴箱通风良好

空气中的污染物会沉积在PCV阀的周围，可能使阀堵塞。如果PCV阀堵塞则污染气体逆向流入空气滤清器，污染滤芯使过滤能力降低，吸入的混合气过脏，更加造成曲轴箱的污染，导致燃料消耗增大，发动机磨损加大，甚至损坏发动机。因此，须定期保养PCV，清除PCV阀周围的污染物。定期清洗曲轴箱

发动机在运转过程中，燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水份、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入曲轴箱中，与零件磨损产生的金属粉末混在一起，形成油泥。量少时在油中悬浮，量大时从油中析出，堵塞滤清器和油孔，造成发动机润滑困难，引起磨损。此外，机油在高温时氧化会生成漆膜和积碳粘结在活塞上，使发动机油耗增大、功率下降，严重时使活塞环卡死而拉缸。因此，定期使用BGl05（润滑系统高效快速清洗剂）清洗曲轴箱，保持发动机内部的清洁。定期清洗燃油系统

燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中，不可避免地会形成胶质和积碳，在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来，干扰燃油流动，破坏正常空燃比，使燃油雾化不良，造成发动机喘抖、爆振、怠速不稳、加速不良等性能问题。使用BG208（燃油系统强力高效清洗剂）清洗燃油系统，并定期使用BG202控制积碳的生成，能够始终使发动机保持最佳状态。传统的拆卸清洗方式会因为装配误差影响发动机的稳定性，使用，既能在不拆卸的情况下清除油箱、油道、喷油嘴、燃烧室及排气气体系统中的油泥、积炭，并且能修护机器运行中造成的摩擦磨损。定期保养水箱

发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动，降低散热作用，导致发动机过热，甚至造成发动机损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质，腐蚀水箱的金属部件，造成水箱破损、渗漏。定期使用BG540（水箱强力高效清洗剂）清洗水箱，除去其中的锈迹和水垢，不但能保证发动机正常工作，而且延长水箱和发动机的整体寿命。燃油系统的保养清洗

由于汽车燃油分配系统非常精密，不能随便拆解。在清洗发动机燃油系统时，要用发动机免拆清洗剂，因为用免拆清洗剂不需要拆解燃油系统，一方面可以起动到彻底清洗燃油系统的作用，另一方面有利于保护发动机的燃油系统。　　用免拆清洗剂清洗油路及油箱的操作流程：打开油箱盖，取出滤网筒，用软管抽出油箱内的大部分燃油，留下约有10~15公分深的燃油，并加入80ml*牌乙醇汽油更换清洗剂，装上滤网筒并盖上油箱盖。拆开发动机进、回油管，将发动机进油管和回油管与免拆清洗机进油管和回油管相连接，并用专用接口连接进油管和回油管形成回路。按免拆清洗机储油罐的刻度或发动机缸数，将汽油加入清洗剂储油罐中，并加入100ml*牌乙醇汽油更换清洗剂。根据车型调整压力，化油器车调整适当压力即可，电喷车调整2-3个压力。起动发动机，检查进、回油管是否漏油，怠速下清洗15-20分钟，每3-5分钟加大一次油门，使清洗的积碳和水分从排气管排出。拆开免拆清洗机与发动机进、回油管，恢复汽车油路，发动汽车检查油管是否漏油。打开油箱盖，并取出滤网筒;用细软的气管接通气泵，将软管由油箱口插入油箱底部，以3kg/cm的气压吹扫，使油箱底部积存的各种杂质被翻腾的汽油清洗掉。在进行清洗时，最好用净布挡在油箱口上，并不断地移动软管吹扫位置。当确认油箱底部的杂质等被吹洗干净后，立即放出油箱中的全部油品。特别提醒原油箱中放出的油，必须经过过滤沉淀后，才能再加入油箱。更换燃油滤清器。加入乙醇汽油或普通汽油，起动发动机，路试。当汽车在水中熄火后，千万不能二次启动，否则会对汽车发动机造成无法挽回的损失。在保证人员安全的情况下，应该立即将车辆推出深水区，确保发动机进气口不会再吸入水分，在安全的地方停好。将分电器盖拆下，用纸巾擦干盖子，重新安装即可。如果是进气道进水，就必须更换空气滤清器，并拆掉火花塞后将燃烧室里的水排出。

具体的做法应该是：打开发动机盖，拔下分缸线，将火花塞拆下来，然后启动发动机，发动机汽缸内的水就会通过火花塞的孔被排出发动机，将钥匙保持在启动位置5秒后松开，等10秒钟后再启动发动机5秒钟，如此3次，基本上可以将水全部排出发动机了。但如果在拆下火花塞后启动时发动机没有转动，则说明发动机已经顶死，只能进维修站处理。发动机过热会对发动机造成一定的损伤。如果汽车发动机出现温度过高的现象，车主可以进行一些检查：风扇马达不动或风扇离合器故障，无法正常降温。三元催化器阻塞或管子破裂，造成排气受阻，导致引擎过热。冷却系统的管子破裂，造成冷却剂流失，散热不能正常运作。长期使用的水泵在高度磨损后，零件磨失脱落。如果散热器的盖子压力不一，会造成弹簧松动，盖口无法紧密闭和。节温器无法正常开关，通常是机械故障或冷却系统填充不完全而造成。也可能是更新的恒温器和原有的温度系数不同。

汽车发动机的箱体各部分是怎么加工的,大批和小批有什么区别

一、基本理论

汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。

有两点需注意：

1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。

2．同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。

相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。

二、燃烧是关键

汽车的发动机一般都用4冲程。（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍）

4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。

理解4冲程

活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下：