汽車构造常规问题解答.docVIP

NO-3 汽车构造（工程技术学方面） （一） 汽车的基本构造 汽车动力系统概述 汽车的动力系统是指汽车的动力装置。主要是由起动系统、点火系统、燃油系统、排气系统、润滑系统、冷却系统和配气系统等组成。其中发动机是其最基本的动力来源。发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机都热能动力装置，或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反之则为外燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机（也称斯特灵发动机）等。内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等许多优点。因此，内燃机尤其是活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。 目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机。 汽车的动力系统 发动机是汽车的动力源。迄今为止除为数不多的电动汽车外，汽车发动机都热能动力装置，或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反之则为外燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机（也称斯特灵发动机）等。内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、质量轻和容易起动等许多优点。因此，内燃机尤其是活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。 目前，应用最广、数量最多的汽车发动机为水冷、四冲程往复活塞式内燃机。 四冲程汽油机工作原理 四冲程往复活塞式内燃机有四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此，活塞行程可分别用四个过程命名。 1．进气行程 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐才大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。 因为进气系统有阻力，所以进气终了时气缸内的气体压力低于大气压力，约为0.08~0.09Mpa。由于进气门、气缸壁、活塞等高温零件以及前一个循环残留在气缸内的高温废气对混合气的加热，致使进气终了时气缸内的气体温度高于大气温度，约为320~380K。 气缸内的气体压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系称作示功图，它能直观地显示气缸内气体压力的变化。在示功图上，进气行程从进气行程上止点г开始至进气行程式下止点а结束，曲线га表示进气行程式中气缸内气体压力的变化。 2．压缩行程 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被子压缩，其压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内气体的压力约为0.8~1.5Mpa,温度约为600~700K。 压缩行程有利于混合气的迅速燃烧并可提高内燃机的有效热效率。一般压缩比ε=7~10，ε太大容易发生不正常燃烧。 3．作功行程 压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时进、排气门仍旧关闭。 在作功行程中，燃烧气体的最大压力可达3.0～6.5ＭＰa，最高温度可达２２００～２８００Ｋ。随着活塞向下止点移动，气缸容积不断才大，气体压力和温度逐渐降低。在作楞行程结束时，压力约为0.35～0.5ＭＰa，温度约为1200～1500Ｋ。 ４．排气行程 排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点此时膨胀过后的燃烧气体（或称废气）在其自身剩余压力和在活塞 的推动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。 排气行程终了时，在燃烧室内尚残留少量废气，称其为残余废气。因为排气系统有阻力，所以残余废气的压力比大气压力略高，约为0.105～0.12ＭＰa，温度约为900～1100Ｋ。 至此，四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气等四个行程而完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复运动四个行程，曲轴旋转两周，即每一个行程有180°曲轴转角。 但在实际进气过程中，进气门早于上止点开启，迟于下止点关闭。在排气过程中，排气门早于下止点开启，迟于上止点　关闭。即进、排气过程所占的曲轴转角均超过180°。 进气门早开晚关的目的是为了才加进入气缸内的混合气量和减少进气过程所消耗的功。排气门早开晚关的目的是为了减少气缸内的残余废气量和排气过程消耗的功。减少残余废气量，会相应地增加进气量。 四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机的工