汽車發(fā)動機構(gòu)造原理圖解【高教知識】

1、汽車發(fā)動機構(gòu)造原理圖解,汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修圖解,1,全面分析,汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修圖解,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述 第二節(jié) 發(fā)動機概述 第三節(jié) 發(fā)動機的工作原理 第四節(jié) 發(fā)動機的主要性能,2,全面分析,一、汽車的發(fā)展 1986年國際汽車產(chǎn)業(yè)界推舉德國戴姆勒-奔馳汽車公司主辦國際汽車百年圣誕慶賀的盛典，并公認(rèn)國際汽車產(chǎn)業(yè)界汽車發(fā)明家是創(chuàng)辦奔馳汽車公司的卡爾本茨先生。所以人們一般把1886年稱作為汽車元年,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,3,全面分析,圖1-1 世界上第一輛汽車,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,4,全面分析,圖1-2車載通信系統(tǒng),縱觀汽車的

2、發(fā)展歷史，一百多年來，幾乎所有的科技新成果、新技術(shù)都應(yīng)用在汽車上。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將推動汽車產(chǎn)品進入一個全新的時代,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,5,全面分析,圖1-3發(fā)動機綜合性能分析儀,二、汽車維修的發(fā)展 維修對象電子化 維修設(shè)備現(xiàn)代化 維修人員高素質(zhì)化 維修資訊網(wǎng)絡(luò)化 維修管理電腦化 故障診斷專家化,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,6,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,三、汽車的組成 發(fā)動機：現(xiàn)代汽車廣泛采用活塞式內(nèi)燃機，為汽車提供動力。 底盤：汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系等四大系統(tǒng)組成（參見圖1-5）。 車身：安置駕駛

3、員、乘客或貨物?？蛙嚭娃I車是整體車身；普通貨車車身由駕駛室和貨箱組成。 電器：包括汽車電源、配電裝置、全車電纜、用電器設(shè)備、計算機控制系統(tǒng)等（參見圖1-6、圖1-7,7,全面分析,圖1-4轎車總體結(jié)構(gòu),第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,8,全面分析,圖1-5發(fā)動機和底盤的位置,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,9,全面分析,圖1-6汽車上的電纜,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,10,全面分析,圖1-7 汽車電氣設(shè)備,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第一節(jié) 汽車概述,11,全面分析,一、發(fā)動機組成 汽油機通常由曲柄連桿、配氣兩大機構(gòu)和燃料供給、潤滑、冷卻、點火、起動和計

4、算機控制系統(tǒng)六大系統(tǒng)組成。柴油機無點火系。汽油機和柴油機的結(jié)構(gòu)如圖1-8和圖1-9所示,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,12,全面分析,圖1-8 汽油機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,13,全面分析,圖1-9 柴油機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,14,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 1. 曲柄連桿機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)是由機體、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分組成的，如圖1-10所示。其作用是將燃料燃燒所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為動能，同時將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運動，從而對外輸出動力。如圖1-11所示,15,全面

5、分析,圖1-10曲柄連桿機構(gòu)的分解圖,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,16,全面分析,圖1-11曲柄連桿機構(gòu)的工作圖,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,17,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 2. 配氣機構(gòu)：配氣機構(gòu)由進氣門、排氣門、氣門彈簧、挺桿、凸輪軸和正時齒輪等組成。其作用是根據(jù)發(fā)動機工作需要，按時打開和關(guān)閉氣門或氣口，使新鮮氣體或燃料及時充入汽缸，并使燃燒后的廢氣及時排出汽缸。如圖1-12所示,18,全面分析,圖1-12配氣機構(gòu),第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,19,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié)

6、 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 3. 燃料供給系：汽油燃料供給系有化油器式和燃油噴射式兩種，如圖1-13、圖1-14所示。柴油機燃料供給系由燃油箱、輸油泵、噴油泵、柴油濾清器、噴油器進排氣管和排氣消聲器等組成，如圖1-15所示。其作用是向汽缸內(nèi)供給純空氣，并根據(jù)發(fā)動機的工作需要，按時向缸內(nèi)噴入定量柴油，以調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后的廢氣排出汽缸,20,全面分析,圖1-13 化油器式燃料供給系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,21,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,22,全面分析,圖1-15 柴油機燃料供給系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動

7、機概述,23,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 4. 冷卻系：冷卻系有水冷式和風(fēng)冷式兩種，現(xiàn)代汽車大都采用水冷式。其作用是利用冷卻水冷卻高溫零件，并通過散熱器將熱量散發(fā)到大氣中去，保證發(fā)動機正常的工作溫度。水冷式由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、節(jié)溫器和水套(在機體內(nèi))等組成，如圖1-16所示,24,全面分析,圖1-16 汽車發(fā)動機冷卻系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,25,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 5. 潤滑系：潤滑系的作用是將潤滑油送到各摩擦零件的表面，形成油膜，以減小摩擦力，減緩機件磨損，并清

8、洗、冷卻摩擦表面，從而延長發(fā)動機使用壽命。潤滑系由機油泵、潤滑油道、集濾器、機油濾清器、限壓閥、油底殼等組成，如圖1-17所示,26,全面分析,圖1-17潤滑系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,27,全面分析,圖1-18傳統(tǒng)點火系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,28,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組成 6. 點火系：點火系作用是按時提供電火花，點燃缸內(nèi)的可燃混合氣。汽油機傳統(tǒng)點火系由電源(蓄電池和發(fā)電機)、點火線圈、分電器和火花塞等組成，如圖1-18所示,29,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,一、發(fā)動機組

9、成 7. 起動系：起動系的作用是帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機獲得必要的動能和起動轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機從靜止轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)狀態(tài)。由起動機和起動繼電器組成，如圖1-19所示,30,全面分析,圖1-19 起動系,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,31,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,二、國產(chǎn)內(nèi)燃機型號編制規(guī)則 1. 國家標(biāo)準(zhǔn)（GB72582） 1982年國家頒布了內(nèi)燃機名稱和型號編制方法國家標(biāo)準(zhǔn)(GB72582)。該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容有,內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱均按所采用的燃料命名，如汽油機、柴油機等。 內(nèi)燃機型號以阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組成。 內(nèi)燃機型號首部、中部、后部、尾部四個部分組成

10、。 其排列順序及符號代表意義如圖1-20所示,32,全面分析,圖1-20 內(nèi)燃機型號,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,33,全面分析,三、內(nèi)燃機的分類 燃料不同：汽油機、柴油機(圖1-21) 循環(huán)沖程數(shù)不同：二沖程發(fā)動機、四沖程發(fā)動機 冷卻方式不同：風(fēng)冷、水冷 汽缸數(shù)不同：單缸發(fā)動機、多缸發(fā)動機 著火方式不同：點燃式、壓燃式（柴油機） 進氣方式不同：增壓式、非增壓式 轉(zhuǎn)速范圍不同：高速、中速、低速發(fā)動機 汽缸排列形式不同：如直列、V型（圖1-23）、X型（圖1-24）、水平對置型（圖1-22）、星型、對動活塞型等。大眾還有VR型（圖1-25）和W型發(fā)動機（圖1-26,第一章 汽車

11、及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,34,全面分析,圖1-21 Alfa romeo電控柴油發(fā)動機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,35,全面分析,圖1-22 SUBARU(斯巴魯)水平對置式發(fā)動機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,36,全面分析,圖1-23 V型發(fā)動機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,37,全面分析,圖1-24 X型,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,38,全面分析,圖1-25 大眾VR6發(fā)動機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié) 發(fā)動機概述,a）剖視圖,全面分析,圖1-26 大眾W12發(fā)動機,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第二節(jié)

12、 發(fā)動機概述,40,全面分析,一、發(fā)動機幾個基本概念(圖1-31) 1上止點 2下止點 3活塞行程(S) 4曲柄半徑(R) 5汽缸工作容積(Vh) 6發(fā)動機排量 (VL) 7燃燒室容積(Vc) 8汽缸總?cè)莘e(V) 9壓縮比(,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,圖1-31 發(fā)動機幾個基本概念的示意圖,全面分析,二、二沖程發(fā)動機 1. 二沖程汽油機的工作原理 發(fā)動機工作循環(huán)都包括進氣、壓縮、作功和排氣四個過程。二沖程發(fā)動機是在活塞往復(fù)二個沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)的。圖1-32為二沖程汽油機的工作循環(huán)圖。 第一沖程時如圖1-3

13、2（b）所示。，活塞上方進行掃氣、壓縮，活塞下方進氣。第二沖程時如圖1-32（c） （d） ，活塞上方作功、掃氣，活塞下方預(yù)壓混合氣。掃氣過程跨越二個沖程,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,全面分析,圖1-32 二沖程汽油機的工作原理,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,全面分析,2. 二沖程柴油機的工作原理 第一沖程：活塞到達(dá)上止點后，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊滦凶鞴?，如圖1-34（b）所示。當(dāng)活塞下行到23沖程時，排氣門開，廢氣靠自身壓力排出汽缸，如圖1-34（c）所示。此后，進氣口開啟，由增壓器加壓后的新鮮空氣進入汽缸，進行進氣，如圖1-34（d）所示。這一期

14、間，進氣孔和排氣門均已開啟，稱為換氣過程。 第二沖程：活塞由下止點向上止點移動。當(dāng)活塞上移關(guān)閉進氣口時，排氣門也關(guān)閉，于是進入汽缸的空氣開始被壓縮，如圖1-34（f）所示。當(dāng)活塞上移至接近上止點時，噴油器向汽缸內(nèi)噴入霧狀柴油，并自行著火燃燒，如圖1-34（a）所示,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,圖1-34 帶有增壓器的二沖程柴油機工作原理,全面分析,三、四沖程發(fā)動機 1. 四沖程汽油機的工作原理，如圖1-35所示 四沖程汽油機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、作功和排氣四個沖程所組成的。 進氣沖程?；钊汕S帶動從上止點向

15、下止點運動，此時，排氣門關(guān)閉，進氣門開啟。 壓縮沖程?；钊谇S帶動下，從下止點向上止點運動當(dāng)活塞接近上止點時，火花塞跳火，點燃可燃混合氣。 作功沖程。被點燃的混合氣，迅速燃燒，使氣體的溫度、壓力迅速升高而膨脹，從而推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)作功。 排氣沖程。在作功沖程接近終了時，排氣門打開，曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動。廢氣在自身壓力和在活塞推動下，被排出汽缸。當(dāng)活塞到達(dá)上止點時，排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,圖1-35 單缸四沖程汽油機的工作原理,全面分析

16、,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,2. 四沖程柴油機的工作原理，如圖1-36所示 進氣沖程 與汽油機不同，進入汽缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。 壓縮沖程 與汽油機不同，壓縮的是純空氣。 作功沖程 與汽油機的差別很大?；钊趬嚎s上止點時，汽缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃溫度(柴油的自燃溫度約500K左右)，柴油混合氣便立即自行著火燃燒。 排氣沖程 與汽油機基本相同。 總之，四沖程發(fā)動機每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2 圈(720)，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周(180)。四個沖程中，只有作功沖程作功，其他三個沖程是輔助沖程，為作功沖程做準(zhǔn)備，都要消耗一部分能量。發(fā)動機起動時的第一個循環(huán)，必須有外力轉(zhuǎn)動

17、曲軸，以完成進氣和壓縮沖程。作功沖程開始后，能量便通過曲軸飛輪的慣性儲存起來，維持發(fā)動機的循環(huán)繼續(xù)進行,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第三節(jié)發(fā)動機的工作原理,圖1-36 單缸四沖程柴油機工作原理,全面分析,一、發(fā)動機常用性能指標(biāo) 發(fā)動機常用有效指標(biāo)有有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、有效耗油率。 1有效轉(zhuǎn)矩Me和有效功率Pe 有效轉(zhuǎn)矩Me和有效功率Pe是有效動力性指標(biāo)，用來衡量發(fā)動機動力性大小。 2有效耗油率ge ge是有效經(jīng)濟性指標(biāo)。它是指發(fā)動機每發(fā)出1kW的有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量。 3平均燃料消耗量，如圖1-38所示。 汽車在道路上行駛時每百公里平均燃料消耗量，稱為百公里油耗，單位為L

18、/100km。各類車型的“百公里油耗,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第四節(jié) 發(fā)動機的主要性能,全面分析,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第四節(jié) 發(fā)動機的主要性能,圖1-38 1.6L手動擋主力車型百公里油耗比較,全面分析,二、發(fā)動機的特性 1汽油機的速度特性，如圖1-40所示 在節(jié)氣門開度(或噴油泵供油拉桿位置)一定的條件下，發(fā)動機的有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、有效耗油率ge隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，稱為發(fā)動機速度特性。節(jié)氣門開度最大時(或噴油泵供油拉桿在標(biāo)定功率的循環(huán)供油量位置時)測得的速度特性，稱為外特性；部分開度時測得的速度特性，稱為部分特性,第一章 汽車及發(fā)動機綜述,第四節(jié) 發(fā)動機的主要性能,全面分析,圖1-40 愛麗舍發(fā)動機的外特性 （1）功率曲線Pe比較陡，說明富康車的功率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)變化比較大。 （2）扭拒曲線Me：最