小松汽油发动机培训教程

一、汽油发动机构成

小松汽油机一般都采用曲轴箱预压扫气式二冲程机，都是缸风冷的。按作用功能分汽油机由机械、电气、供油、气流四个系统组成。

1）机械系统包括气缸、活塞组、连杆、曲轴、箱体等。作用是实现气体密封，承受气体压力及机械力，保证一定运动关系。

2）电气系统包括磁电机、点火线圈、火花塞等。其作用是由曲轴传动磁电机产生电能、完成气缸适时高压点火。

3）供油系统由油箱、油箱开关、滤油器、输油管和化油器组成。其作用是储存和提供燃油、润滑油，并使燃油与空气混合成适当配比的可燃气。

4）气流系统包括空气滤清器、进气阀门、排气消声器等，作用是提供助燃空气，带油进气缸及降低排气噪声。

二、基本工作原理  

起动力传动曲轴时，活塞组受曲轴、连杆牵连，当活塞向着气缸顶部（向上）运动时，曲轴箱产生负压，空气经空气滤清器，化油器带上的燃油。通过进气阀门吸入曲轴箱，当活塞向背离气缸部（向下）运动时，曲轴箱中可燃气被压缩，当扫气口开放时，可燃气经扫气道压入气缸，活塞再次向上运动时，可燃气在气缸中被压缩，压力和温度提高，经电器点火燃烧，受热气体压力进一步提高，气体膨胀、推动活塞向下运动带动曲轴旋转、输出动力、当排气口开放时，燃烧后的废气先由压力喷出，再由扫气气流驱扫出气缸，经消声器排出机外，进气、压缩、膨胀、排气、周而复始，曲轴就不断旋转，做功。曲轴在速时，离合器是分离的，曲轴旋转并不带动传动轴，满足了停止传动轴而不停机的需要。当曲轴转速升到离合器结合转速以上时，离合器结合，传动轴转动，带动机器工作，机器的开或停、快或慢由油门控制件控制。

三、汽油机的特点和分类

“汽油机”这个名词可泛指各类动力机，产生动力的能源不同，动力机可分为电动机、风力发动机、水力发动机等。作为移动动力用的发动机，以热能转变为机械能的热力发动机最为普遍，热机的“热”是燃料通过燃烧产生的，燃烧在发动机内进行的，这种发动机称为内燃机，内燃机也有活塞式和旋转叶轮式结构，常见的内燃机是往复活塞式，随使用的燃料不同，内燃机又可分为汽油机、柴油机、煤油机等，汽油机是燃用汽油的内燃机。

往复活塞式发动机的活塞在气缸中作直线往复运动，通过连杆对曲轴销的可动联接，使曲轴传动，“往复”二字是在出现旋转活塞内燃机后才加上去的。

四、二冲程循环汽油机

活塞经过两个冲程就可完成一个工作循环的四个过程，这种汽油机称二冲程循环汽油机。

五、燃烧的必要条件

热机都需要燃烧，燃烧是可燃物质的剧烈氧化反应，同时

发出有光的火焰，并放出热量的一种化学现象。

要燃烧必须同时具备三个条件：

1)  燃料

在汽油机中的燃料就是汽油。

2） 助燃剂

绝大部分燃烧是以空气中的氧气作为助燃剂。

３）燃烧温度

使燃料和助燃剂开始起剧烈氧化反应的临界温度，例如普通的纸是一种燃料，处在空气中的纸既有了燃料，又有了助燃剂，当点火引燃，使纸升温到燃烧温度时，三个条件同时具备，才发生纸的燃烧，常见的燃烧是连续燃烧，它暴露在空气中，助燃剂是取之不尽的，只要保持燃烧温度和燃料供应，燃烧可一直延续下去，活塞式内燃机的燃烧是间隙燃烧，气缸中的燃料和助燃剂是封闭的、限量的，一旦烧完，燃烧立即停止，如再要燃烧，必须重新充入燃料和助燃剂，再次引燃，汽油和空气的混合气称可燃气，要提高燃烧速度，必须提高引燃前可燃气的温度，汽油机的压缩并未使可燃气达到燃烧温度，必须点火引燃。

六、磁电机

发电机是通过线圈切割磁力线发电的。励磁磁场一般由转子产生。采用永久磁铁产生励磁磁场发电的发电机称磁电机，励磁磁场由转子产生。磁电机转子直接装在曲轴上，其转子兼作储放旋转惯性能量的风扇，对缸体作强制冷却。转子与线圈的位置不同，转子是在轴上定心的，线圈铁芯用两只螺钉固定，安装时必须校正气隙。气隙减少，点火提前角会加大；气隙增大，提前角会减小，并使点火强度减弱，气隙过大可能点不着火。气隙一般为0.25－0.40mm，有规定的按规定值。

七、点火系统

汽油机内的燃烧是迅速的 ，但总存在一定的燃烧时间。当可燃气点火引燃后，随着燃烧的进行，气体的温度和压力升高。在燃烧基本结束时，散热使气体温度逐渐下降，活塞下降也使温度降低。在升与降之间总存在着一个最大的气体压力，出现最大压力时的曲轴位置称为最大（燃烧）压力点。从点火到最大压力点，曲轴转过了一定的角度。确定了最大压力点，也就确定了点火点。以上止点为基准的点火角度称点火提前角。

若最大压力点产生在上止点前，可能产生曲轴反转。最大压力点在上止点后太近，机件受到冲击力大，易受损坏，但推动曲轴传动的作用不大，汽油机功率小，噪声大，称点火过早。最大压力点在上止点后太远，曲轴受膨胀气体作用力推动的角度减小，且最大燃烧压力也小，汽油机功率也小，称点火过迟。只有最大压力点出现在上止点后15o左右时，汽油机功率最佳，能达到这样要求的点火相位角是最佳点火角度。

对一台汽油机来说，最佳点火提前角并非是个固定值，它应随曲轴转速的提高而需稍有提高，也应随负荷的变化而变化。除指明特定外转速，一般标明的点火提前角是指怠速转速时点火提前角。

八、火花塞的故障与维护

火花塞的故障主要发生在裙部与电极。

正常：正常指空燃比合适、点火提前角合适、火花塞热值合适、燃烧室燃烧正常，即无炽热点火，也无漏电断火。正常情况下，火花塞几乎无积炭，干燥，电极基本无烧蚀、呈浅褐色（铁锈色）或表面略带浅灰色细粉。维护时只要揩拭掉些微沉积残渣，可继续使用。 
积炭污损：积炭火花塞干燥、附有无光泽的黑色炭层沉积。严重时炭层呈毛茸状。积炭会导致漏电断火。可燃气过浓、火花塞热值偏高、点火弱或电极间隙过大都会引起积炭。清除炭层后火花塞仍可使用。 
过热使用：裙部干燥呈白色或浅灰色，严重时瓷管表面有局部疏松隆起。电极明显烧蚀，中心电极近端而有一圈烧蚀，并有瘤状微粒粘着。可燃气过稀、火花塞热值偏低或漏气、点火过早或汽油机过热，都会引起过热烧损，以更新为好。 
机油污损：机油，光亮油黑，湿腻。混合油中机油过多、曲轴油封漏油、火花塞热值偏低、怠速或低速运转时间过长，都会引起机油污损。无专用清洗液较难清除。火花塞的电极间隙是重要技术数据，应按说明书数值调整。无触电点火一般为0.6－0.7mm。间隙过大，汽油机高速性能不好；过小，低速性能不好。

九、高压及高压帽

点火线圈输出高电压，用厚绝缘的高压线输送。高压线与火花塞的连接，是用铜丝弹簧连接而成。弹簧外面套橡胶接头，称高压帽。

十、二冲程汽油机的润滑

    机件相互运动存在摩擦，为降低摩擦温度和机件磨损，并减少摩擦功率损失，都需要润滑。汽缸、活塞组之间产生着燃烧，温度很高，更需进行润滑。曲轴箱预压扫气式二冲程机，曲轴箱有时虽对汽缸封闭，有时却要相通的。扫气道开通时，有扫气气流高速流动，只要曲轴箱中存有积油，马上会被吹到汽缸中去。少量润滑油进入汽缸会引起汽油机冒黑烟，并加快积炭，大量机油进入汽缸会使火花塞不能点火，引起汽油机熄火。二冲程机既要润滑，又不允许有过多的机油窜入汽缸，必须采用特殊的润滑方式，并采用特殊的机油

小松发动机都采用混合润滑 

   混合燃料经化油器雾化成颗粒，经受曲轴箱压缩，汽油逐渐汽化，融溶于汽油中的机油缩成更小的微粒，一部分悬浮在可燃气中，经受不完全燃烧后排出汽缸，一部分粘附于运动件摩擦面的机油起到了润滑作用，粘附于非摩擦面的 机油受气流吹拂，有部分溅起，其余沿壁面逐渐滑移入汽缸，除对汽缸、活塞组有一定润滑作用外，又被扫七气流喷散。在各种工况下，汽油机对机油用量的要求是35:1，中速时约为50:1

十一、簧片阀（供油）

以弹性薄片－－簧片作开闭元件的单向阀、簧片阀的开闭与曲轴转角无特定关系、只受簧片两面气体作用力的控制，是不对称开闭，活塞上行时曲轴箱出现负压，簧片被曲轴箱内外压力差顶开，进气阀开启；活塞下行时，曲轴箱内气体压力回升，当进气冲力小于一定值时，簧片内外压力差小于簧片弹力，簧片弹回阀座，进气阀门关闭，发动机的转速变动，进气冲力变动，簧片的开关时间也变动，簧片阀能开启早、关闭早，进气冲量较活塞阀充分，且阀门开闭早晚能随曲轴转速变动。

优缺点

横式气缸：便于整体设计（可在曲轴箱处任何位置上设置）体积缩小，发动机转速很低时，进气冲力很小，阻力使簧片关闭过早，进气冲量更感不足，因此发动机的低速性能不稳定，且修理困难。

立式气缸：便于吸入空气及排气。

十二、化油器的作用和分类

作用：化油器是利用汽油机进气气流，把吸出的汽油吹成微粒（雾化），使汽油增大与空气的接触面积，并迅速汽化的部件，又称汽化器。

分类：

化油器的构造型式很多，按调节空气流量的节气门（又称油门）型式分，有柱塞阀（割灌机等）、蝶阀（油锯等）、和旋转式阀门（绿篱机等）。按供油部分结构分，有油池式（浮子式）和膜片式。绝大部分化油器是油池式，油箱必须高于化油器，实行重力供油。膜片式化油器没有油池，不怕翻转倾倒，用于汽油机方向不固定的场合，如油锯、割灌机等。因有自吸泵，油箱可低于化油器。

十三、空燃比

    汽油的主要成分是C和H。理想的燃烧是C+O2→CO2（二氧化碳），2H+O→H2O（水）。在完成全燃烧时，空气（A）对燃油（F）的重量比为14.7~14.8。A/F称为空燃比，A/F=14.8称理论空燃比。

    气缸中的燃烧，随汽油机工作状况（简称工况）的不同，要求的空燃比也不同。实际空燃比高于理论空燃比，即空气多于需要，称可燃气稀；实际空燃比低于理论空燃比，即空气少于需要，称可燃气浓。过浓或过稀的可燃气，燃烧效果都差，且燃烧速度降低。当空燃比约为7时，产生缺氧熄火；空燃比约为20时，产生缺油熄火。

重负荷空燃比 12.5~14.5克（空气）:1克（燃料）

节气门全开，汽油机转速被负荷压低到最大扭矩转速附近，进气流速较高速时低，进气真空度比高速低，化油器出油比高速时少，但燃烧温度较高，油耗较高，但扭矩大。