(完整版)发动机基本结构与工作原理
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件，它负责将燃料转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述，匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容：1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖：发动机的基本结构，用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴：曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动，凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构：气门控制进出气体的流动，气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统：燃油系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程：活塞下行，气门开启，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩，增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程：活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞下行。
2.4 排气冲程：活塞下行，气门开启，废气从排气门排出，为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复：上述四个冲程循环进行，驱动曲轴旋转，输出动力。
总结：从组成和工作原理来看，发动机是一个复杂的系统，由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件，而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理，我们可以更好地理解其运行机制，为日常维护和故障排除提供指导。
同时，对于汽车创造商和工程师而言，深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
汽车发动机基本结构与工作原理
汽车发动机基本结构与工作原理一、发动机的基本结构：1.缸体和缸盖：发动机的主体部分，用于容纳气缸和活塞，并封闭燃烧室。
2.活塞和连杆：活塞在气缸内作往复运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
3.曲轴和飞轮：曲轴通过连杆将活塞的直线运动转换为旋转运动，并传递给传动系统。
4.气门和气门机构：控制气缸进出气体的开关装置，包括进气门和排气门。
5.火花塞和点火系统：火花塞在燃烧室内产生火花，点火系统提供火花塞所需的电力。
6.进气系统和排气系统：进气系统将空气和燃料混合物送入燃烧室，排气系统将排出废气。
7.冷却系统：通过循环冷却液来对发动机进行冷却，确保发动机正常运行。
二、发动机的工作原理：1.进气过程：在进气过程中，进气门打开，活塞下行，汽缸内形成负压，汽缸内的混合气体进入燃烧室。
同时，燃料喷射器喷射燃油进入混合气体中，形成可燃混合气体。
2.压缩过程：在压缩过程中，进气门关闭，活塞上行，将可燃混合气体压缩至极限，并使燃料和空气更加充分混合，形成易燃混合气体。
此时，活塞上行所需动力由曲轴提供。
3.工作过程：在工作过程中，点火系统产生火花，点燃易燃混合气体，燃烧过程产生剧烈的高温和高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
曲轴的旋转运动将线性运动转换为旋转运动，并传递给传动系统，从而驱动车辆行驶。
4.排气过程：在排气过程中，排气门打开，活塞上行，将燃烧后产生的废气排出燃烧室，并送入排气系统。
排气过程完成后，进入下一次循环。
总结：汽车发动机的基本结构和工作原理决定了它的工作特点和性能。
不同形式的发动机在结构和工作原理上会有所不同，但都遵循了同样的基本工作原理。
了解汽车发动机的基本结构和工作原理，对于维修、保养和改进汽车都非常重要，也有助于提高对汽车的理解和欣赏。
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理
发动机是将燃料能转化为机械能的装置，它的结构和原理如下：
1. 活塞和气缸：发动机通常由多个活塞和气缸组成。
活塞在气缸内来回运动，通过与曲轴连接转化为旋转运动。
2. 曲轴：曲轴位于发动机底部，通过与活塞连接，将活塞的上下运动转换为旋转运动。
这样可以输出发动机的机械能。
3. 燃烧室和点火系统：燃烧室是活塞顶部的区域，燃料和空气在其中混合并点燃。
点火系统负责在燃烧室内点火，引发燃料的爆炸，产生高温高压气体。
4. 进气和排气系统：进气系统负责将空气引入燃烧室，供给燃料燃烧。
排气系统则将燃烧后的废气排出，同时净化废气。
5. 供油系统：供油系统负责将燃料从燃料箱引入发动机，并通过喷油嘴喷入燃烧室，与空气混合后燃烧。
6. 冷却系统：冷却系统负责降低发动机温度，防止过热。
通常通过循环冷却液来吸收和散发发动机的热量。
发动机的工作原理如下：
1. 进气冲程：活塞在气缸内向下运动，此时气缸内的气门打开，活塞从进气门引入新鲜空气。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气门关闭，将进气气体压缩成高压。
3. 燃烧冲程：燃油喷射到燃烧室中，点火系统点火引燃混合气，产生爆炸。
高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：在活塞向上运动的过程中，排气门打开，废气从气缸排出。
以上是发动机的基本结构和工作原理，通过循环不断重复这些步骤，发动机就能持续地将燃料能转化为机械能。
发动机结构和原理
发动机结构和原理发动机是一种能够将化学能转化为机械能的装置，是汽车、飞机、船舶等交通工具的核心部件。
它主要由进气系统、燃油系统、排气系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等多个部分组成。
下面将详细介绍发动机的结构和原理。
1. 进气系统：进气系统主要由空气滤清器、节气门、进气歧管和进气门组成。
空气通过滤清器进入进气歧管，经过节气门控制进入燃烧室。
在进气过程中，空气将与燃油混合，形成可燃混合物。
2. 燃油系统：燃油系统主要由燃油泵、喷油器、燃油滤清器和燃油储罐组成。
燃油泵将燃油从储罐中供应到喷油器，喷油器将燃油喷射到进气歧管中。
喷油器的喷油量和喷油时间由发动机控制单元(ECU)控制，以实现最佳的燃油供应。
3. 排气系统：排气系统主要由排气歧管、催化转化器和消声器组成。
燃烧后产生的废气通过排气歧管进入催化转化器，在催化转化器中进行化学反应，将有害物质转化为无害物质。
最后，废气通过消声器被释放到大气中。
4. 点火系统：点火系统主要由点火线圈、点火塞和点火控制模块组成。
当发动机处于正时点时，点火线圈会将高压电流输出到点火塞，点火塞会产生火花，引燃燃烧室内的可燃混合物。
点火控制模块负责控制点火的时机和频率。
5. 冷却系统：冷却系统主要由水泵、散热器和风扇组成。
水泵将冷却液（通常是水和冷却剂的混合物）循环供给发动机，冷却液通过发动机吸收热量，然后经过散热器散发掉热量。
风扇通过风力增强散热效果。
6. 润滑系统：润滑系统主要由油泵、油滤器和油底壳组成。
油泵将润滑油从油底壳泵送到发动机各个部件的润滑点，起到降低摩擦、冷却和清洁的作用。
油滤器则用于过滤掉润滑油中的杂质，保持润滑系统的正常工作。
发动机的工作原理是通过循环过程实现能量转换。
当燃油喷入燃烧室后，燃料与空气混合并被点燃，产生高温高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，通过连杆传递这种运动到曲轴，进而将化学能转化为机械能。
同时，发动机的排气系统将燃烧后产生的废气排出，为进一步供气提供空间。
发动机原理与构造
发动机原理与构造发动机是现代交通工具的核心动力装置，它负责将燃油燃烧产生的能量转化为机械能，驱动车辆运动。
本文将介绍发动机的原理和构造，旨在帮助读者深入了解发动机的工作原理和各个组成部分的功能。
一、发动机的基本原理发动机是通过热能转化为机械能的装置。
其基本原理是利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，进而驱动曲轴旋转，实现能量转化。
1. 燃烧室和供油系统发动机的燃烧过程发生在燃烧室内。
燃烧室通常由活塞、气缸和气门组成。
供油系统则用于向燃烧室喷射燃油，并与空气混合形成可燃气体。
2. 点火系统发动机需要一个可靠的点火系统来引燃混合气体。
点火系统通常由火花塞、点火线圈和点火控制单元组成。
3. 气缸和活塞气缸是发动机的主要工作部件，用于形成活塞运动的密闭空间。
活塞则负责将燃烧产生的高温高压气体转化为机械能。
4. 曲轴和连杆曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的往复运动转化为旋转运动。
连杆则连接曲轴和活塞，将活塞的运动传递给曲轴。
二、发动机的构造发动机的构造根据工作原理和用途的不同，可以分为内燃机和外燃机。
内燃机是将燃烧过程在发动机内部完成的，而外燃机则是将燃烧室与发动机分离的。
1. 内燃机内燃机是一种将燃料在燃烧室内燃烧的发动机。
根据供油方式和点火方式的不同，内燃机又可分为汽油发动机和柴油发动机。
（1）汽油发动机汽油发动机采用汽油喷射系统将燃油直接喷射到气缸内，并通过火花塞点火。
汽油发动机具有结构简单、运行平稳的特点，适用于小型车辆。
（2）柴油发动机柴油发动机采用高压喷射系统将燃油喷射到气缸内，并通过压缩空气实现自燃。
柴油发动机具有高效、经济的特点，适用于大型车辆和重型机械设备。
2. 外燃机外燃机是一种将燃料在发动机外部燃烧的发动机。
最典型的外燃机是蒸汽机，它通过燃烧产生的蒸汽驱动活塞运动，进而实现能量转化。
三、发动机的发展趋势随着科技的进步和环保意识的提高，发动机的发展也朝着更高效、更清洁的方向发展。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或缺的核心部件，它负责将燃料转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理，以便读者对其运作原理有更深入的了解。
一、发动机的组成1.1 缸体和缸盖发动机的核心部分是由缸体和缸盖组成的。
缸体是一个类似于圆筒的结构，内部有活塞运动的空间。
缸盖则覆盖在缸体上方，形成燃烧室和气门的安装位置。
1.2 活塞和连杆活塞是一个圆柱形的零件，与缸体内的活塞环配合，形成密封结构。
它通过连杆与曲轴相连，将燃料的燃烧能量转化为机械能。
1.3 曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
凸轮轴则控制气门的开关时机，确保燃料和排气气体的正常流动。
二、发动机的工作原理2.1 进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入空气和燃料混合物进入燃烧室。
同时，曲轴带动凸轮轴使排气门关闭。
2.2 压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将进气冲程中吸入的混合物压缩。
这样可以增加混合物的密度和压力，为燃烧提供更好的条件。
2.3 燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞继续向上运动，达到最高点时，火花塞发出火花，点燃混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时曲轴带动凸轮轴打开排气门。
2.4 排气冲程在排气冲程中，活塞向上运动，将燃烧冲程中产生的废气排出燃烧室。
同时，凸轮轴控制进气门打开，为下一个循环的进气冲程做准备。
2.5 循环重复以上四个冲程循环不断重复，形成发动机的工作过程。
每个活塞都在不同的冲程中运动，从而实现发动机的连续工作。
三、发动机的燃料供给系统3.1 燃油箱和燃油泵燃油箱储存燃料，并通过燃油泵将燃料送到发动机燃烧室。
3.2 喷油器喷油器将燃料雾化成细小的颗粒，并按照精确的时间和量喷入燃烧室，以实现燃烧过程的控制。
3.3 燃油调节器燃油调节器根据发动机负荷和转速的变化，调节燃油的供给量，以保证发动机的正常运行。
发动机组成与工作原理
发动机组成与工作原理发动机是汽车的心脏，是汽车动力系统中的核心部件。
作为汽车驱动的动力来源，发动机由众多部件组成，其工作原理涉及燃烧、压缩、节气等多个方面，下面将详细介绍发动机的组成和工作原理。
一、发动机的组成1. 缸体与活塞发动机的基本组成是由缸体和活塞组成的。
缸体是发动机内部的容器，用于盛放活塞。
活塞上下运动，并通过连杆传动到曲轴，从而将燃气能量转化为机械能。
2. 曲轴与连杆曲轴是发动机内部的旋转部件，通过连杆与活塞相连，将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机输出动力的关键部件之一。
3. 气门与气门传动系统气门是用于控制气缸内气体进出的阀门，气门传动系统则是指控制气门开闭的机构。
一般包括凸轮轴、气门弹簧等部件，通过凸轮轴的旋转来驱动气门的开闭动作。
4. 燃油系统燃油系统是将燃油输送到气缸内，并与空气混合进行燃烧的系统。
一般包括燃油泵、喷油嘴、燃油滤清器等部件。
5. 点火系统点火系统是将高压电流引导到火花塞，从而引燃气缸内的混合气的系统。
包括点火线圈、点火线圈控制单元、火花塞等部件。
6. 冷却系统冷却系统用于散热，防止发动机过热。
主要包括水泵、散热器、风扇等部件。
7. 润滑系统润滑系统用于减少发动机零件之间的摩擦，减少损耗。
主要包括机油泵、机油滤清器、机油散热器等部件。
以上是发动机的基本组成部件，这些部件协同工作，使得发动机得以正常运转。
二、发动机的工作原理1. 压缩发动机工作的第一个阶段是压缩阶段。
在这个阶段，活塞向气缸内部移动，压缩气缸内的空气。
这个过程会使得气体的温度和压力升高。
2. 燃烧当进气门打开时，混合气（燃油和空气的混合物）被吸入气缸。
然后，点火系统会产生火花点燃混合气，这会在瞬间引发爆炸。
这个爆炸能够使气缸内的压力急剧升高，从而推动活塞向下运动。
3. 排气当活塞到达底部时，废气会被推出气缸，这个过程是由排气门打开引起的。
随后，活塞就会再次向上运动，开始循环的下一个工作周期。
发动机结构与原理
发动机结构与原理发动机是一种能够将燃料能量转化为机械能的设备。
它在现代社会中扮演着至关重要的角色，被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具以及各种机械设备中。
本文将介绍发动机的基本结构和工作原理。
一、发动机结构发动机由以下几个主要部件组成：1. 缸体和活塞：发动机通常有多个气缸，每个气缸内安装一个活塞。
活塞的上下运动受到连杆的驱动，通过这种运动将燃料能量转化为机械能。
2. 气缸盖和气门：气缸盖覆盖在缸体顶部，通过气门的开合来控制空气和燃料的进出。
气门的开合是由凸轮轴上的凸轮来控制的。
3. 曲轴和连杆：曲轴连接活塞和发动机的输出轴，将活塞上下运动转化为旋转运动。
连杆连接曲轴和活塞，通过连杆的传动，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
4. 燃烧室和喷油器：燃烧室是燃料燃烧的地方，喷油器负责将燃料喷入燃烧室中。
燃料在燃烧室内与空气混合并燃烧，产生高温高压气体，驱动活塞运动。
5. 点火装置：点火装置用于引发燃料的燃烧。
传统发动机中，点火装置由火花塞组成，通过电火花点燃燃料。
而柴油发动机则通过压缩空气使其升温达到燃烧点来点燃燃料。
二、发动机工作原理发动机按照工作循环的不同可以分为四冲程和两冲程两种类型。
1. 四冲程发动机工作原理四冲程发动机的工作过程分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、爆发冲程和排气冲程。
（1）吸气冲程：活塞从上死点向下运动，进气门打开，燃料和空气混合进入燃烧室。
（2）压缩冲程：活塞从下死点向上运动，进气门关闭，燃料和空气被压缩成高压气体。
（3）爆发冲程：当活塞接近上死点时，点火装置发出火花，引燃高压气体，产生爆炸。
爆炸推动活塞向下运动，转动曲轴。
（4）排气冲程：活塞从下死点向上运动，排气门打开，废气从燃烧室排出，完成一个循环。
四冲程发动机通过以上四个冲程的循环运动，将燃料能量转化为机械能。
2. 两冲程发动机工作原理两冲程发动机的工作过程只有两个冲程：工作冲程和排气冲程。
（1）工作冲程：活塞从上死点向下运动，进气门打开，燃料和空气混合进入燃烧室。
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• 活塞下部的活塞裙用于在气缸内引 导活塞
• 活塞主要尺寸包括直径、总长度和 压缩高度。压缩高度是指活塞销轴 线与活塞顶上沿之间的距离
• 一套活塞环通常包括两个气环和一 个刮油环
活塞的主要部分包括活塞顶、活塞 环部分、活塞销座和活塞裙
1.活塞顶 2.气环 3.活塞销 4.活塞裙 5.刮油环 6.气环
结构分为直列式或V形结构 端盖的类型 A.封闭式端盖结构 B.敞开式端盖结构
• 气缸套不与水套接触时称为 “干式气缸套”
• 与水套直接接触时称为“湿式 气缸套”
A.干式气缸套
B湿式汽缸套
7.汽缸盖
气缸盖是一个非常复杂的部件，负 责执行多项功能。发动机正时 控制几乎都在气缸盖内进行
气缸盖的任务是： • 构成燃烧室顶 • 固定气门机构 • 固定换气通道 • 吸收燃烧产生的作用力 • 固定冷却液和润滑油输送通道以
曲轴传动机构（连杆）
1.油孔 2.滑动轴承 3.连杆 4.轴瓦 5.轴瓦 6.连杆轴承盖 7.连杆螺栓 在曲轴传动机构中，连杆负责连接
活塞和曲轴。活塞的直线运动 通过连杆转化为曲轴的转动。 此外，连杆还要将燃烧压力产 生的作用力由活塞传至曲轴上
曲轴传动机构
• 站在确定发动机旋转方向时的
• 确定旋转方向时，在发动机动
相同位置，距离最近的是气缸1
力输出端（离合器或飞轮一侧） 随后各气缸向动力输出端依次
相对侧进行观察
编号
曲轴传动机构
• 如果是V形的发动机，确 定气缸的顺序与直列的发 动机相似，在发动机动力 输出端（离合器或飞轮一 侧）相对侧进行观察
• 左手边的气缸列为1气缸 列，气缸顺序依次编号。 右手边的是2气缸列，气 缸顺序依次编号，如图所 示
• 八缸：90° 曲轴转角
• 十二缸：60° 曲轴转角
气缸数越多，点火间隔越小。点火 间隔越小，发动机运行越平稳。 至少从理论上来讲，质量平衡 因素也起到了一定作用，该因 素取决于发动机结构形式和点 火顺序
4.气缸盖罩
பைடு நூலகம்气缸盖罩执行以下任务：
1.使气缸盖顶端与外部隔离 2.隔音 3.固定曲轴箱通风系统 4.固定安装件
及曲轴箱通风通道 • 固定安装件
汽缸盖的结构
气缸盖形状在很大程度上取决于所 包含的部件：
• 气门的数量和位置 • 凸轮轴的位置和数量 • 火花塞、预热塞或喷射阀的位
置
• 换气通道的形状
此外还根据以下标准对气缸盖进行 分类：
• 部件数量 • 气门数量 • 冷却方式
下图为带有两气门和四气门的燃烧 室顶对比。
3.曲轴传动机构
• 曲轴传动机构，是一个将燃烧 室压力转化为动能的功能分组
• 在此过程中，活塞的往复运动 转化为曲轴的转动
• 此外曲轴传动机构还包括一些 外围设备，这些设备并不执行 主要功能而是提供相关辅助。 辅助设备基本包括飞轮、皮带 轮（带有扭转减振器）和正时 链
曲轴传动机构主要包括以下部件： • 1活塞 • 2连杆 • 3曲轴
曲轴传动机构
• 点火顺序
曲轴传动机构
• 下图展示了点火间隔为 120° 六缸直列 发动机的曲轴
点火间隔 = 720° : 气缸数 • 四缸：180° 曲轴转角
• 图中编号表示各气缸的点火顺序。从编 号一数到编号六需转动曲轴两圈即
720°。各编号之间的距离相等，即 120°
• 六缸：120° 曲轴转角
为了达到较好的减振效果，气缸 盖罩与气缸盖以非刚性方式连 接。使用螺栓连接时，通过弹 性密封垫和去耦元件达到上述 目的
气缸盖罩可由铝合金、塑料或镁 合金制成
• 气缸盖罩通常也称作气缸盖盖 板或气门盖。它构成了发动机 壳体的顶部
5.发动机油底壳
油底壳是发动机壳体的底部。油底 壳用于存储发动机油 油底壳执行以下任务： • 发动机油的收集容器 • 回流发动机油的收集容器 • 曲轴箱的底部 • 固定安装件
• 曲轴箱可以说是所有发动机的 核心组件，因此又称为发动机 缸体
曲轴箱的结构
• V 型发动机的“V”型角也必须 大小相等，以确保两个气缸列 能够具有相同的点火间隔。因 此，BMW 八缸的气缸列夹角为 90°，十二缸为60°
• 但在特殊情况下，点火间隔不 均匀时可产生独特的发动机声 音
曲轴箱的结构
• 虽然两气门气缸盖的气门直径 较大，但四气门气缸盖的总气 门面积和气流横截面显然更大
• A.双气门 B.四气门
汽缸盖的结构
• 采用横流冷却方式时，气缸盖 内的冷却液由较热的排气侧流 向较凉的进气侧。这种方式的 优点是整个气缸盖内热量分布 比较均匀
A.横流冷却方式 B.纵流冷却方式
• 与之相反，采用纵流冷却方式 时，冷却液沿气缸盖纵轴流动， 即由端面一侧流向动力输出端 或相反。冷却液在流经各个气 缸的过程中逐渐加热，因此热 量分布非常不均衡。此外还会 造成冷却循环回路内压力降低。
曲轴传动机构（曲轴）
• 曲轴将活塞的直线运动转化为 转动
1 扭转减振器的固定装置 2 用于驱 动机油泵的齿轮 3 主轴承轴颈 4 连杆轴承轴颈 5 输出端6 平衡 重块 7 油孔 8 正时链链轮
曲轴传动机构（活塞）
• 活塞是汽油发动机所有传动部件的 第一个环节。活塞的任务是吸收燃 烧过程中产生的压力并通过活塞销 和连杆将其传至曲轴。在此过程中 将燃烧热能转化为运动
1 .油底壳 2 .导流板
6.曲轴箱
曲轴箱的任务是：
• 构成燃烧室 • 固定曲轴传动机构 • 吸收燃烧产生的作用力 • 固定冷却液和润滑油输送通道以
及曲轴箱通风通道
• 固定安装件 • 使曲轴空间与外界隔离密封 所有气缸都组装在曲轴箱内。曲
轴箱采用双层钢板结构，以便 安装冷却水套。曲轴箱下部区 域称为曲轴传动机构壳体，因 为包含曲轴传动机构。曲轴箱 内有很多开孔和通道于不同系 统，例如供油系统
发动机机械结构
1.发动机的壳体
（1） 气缸盖罩 （2）气缸盖 （3）气缸盖密封垫 （4）曲轴箱 （5）油底壳密封垫 （6）油底壳
2.气门机构
气门机构由下列部件共同构成： • 凸轮轴 • 传动元件（压杆、挺杆） • 气门（整个总成） • 可能包括液压气门间隙补偿器（HVA）
1 进气门 2 底部气门弹簧座，带有气门杆密封件 3 上部气门弹簧座 4 HVA 元件 5 进气凸轮轴 6 排气门 7 气门弹簧 8 滚子式气门摇臂 9 排气凸轮轴