汽車發(fā)動機的類型

1、第一章發(fā)動肌概述第一節(jié)汽車發(fā)動機的類型第二節(jié)發(fā)動機常用術語第三節(jié)發(fā)動機的工作原理 第四節(jié)發(fā)動機總體構造 第五節(jié)發(fā)動機的編號 第六節(jié)發(fā)動機的性能指標2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述第一章發(fā)動機概述發(fā)動機是發(fā)出動力的機器，是汽車的心臟， 是汽車的動力裝置，是將一種能量轉變?yōu)?機械能的裝置。目前的傳統(tǒng)發(fā)動機都是將燃料的化學能轉變?yōu)闊崮?，再由熱能轉變?yōu)闄C械動力，并通 過底盤的傳動系和行駛系驅動汽車行駛。2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述內燃機是熱力發(fā)動機的一種，其特點是液力或氣體燃料 與空氣混合后直接輸入機

2、器內部燃燒而產生熱能，然后再轉變成機械能 內燃機具有熱效率高、體積小、質量小、便于移動以及起動性能好等優(yōu)點，因而廣泛應用于飛機、船艦以及 汽車、拖拉機、坦克等各種車輛上。但是，內燃機一 般要求使用石油燃料，同時排出的廢氣中所含有害氣體成分較高。內燃機根據其將熱能轉化為機械能的主要構件的形式,可分為活塞式內燃機和燃氣輪機兩大類。前者又可按活塞運動方式分為往復活塞式和旋轉活塞式兩種。第一節(jié)汽車發(fā)動機的類型汽車用活塞式內燃機可以根據不同的特征分類O按所用的燃料分類：可分為液體燃料發(fā)動機（汽油機、柴油機 等）和氣體燃料發(fā)動機（如天然氣發(fā)動機、液化石油氣發(fā)動 機等）。按發(fā)火方式分類：可分為壓燃式發(fā)動機與

3、點燃式發(fā)動機。 柴油的特性是在同樣的條件下其自燃點比汽油的自燃點低， 因此采用壓燃式（自燃式）發(fā)火。一般可通過噴油泵和噴油器將柴油直接噴入發(fā)動機的氣缸內，在氣缸內與壓縮空氣均勻混合后，在高溫下得以自燃，這種發(fā)動機稱為壓燃式發(fā)動機。III出！汽油的特性是其自燃的溫度比柴油的要高，因此常采用點燃 式發(fā)火。利用火花塞發(fā)出的電火花強制點燃汽油，使其發(fā)火 燃燒，這種發(fā)動機稱為點燃式發(fā)動機。2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述按工作循環(huán)的沖程數(shù)分類：凡活塞往復四個單程完成一個工作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機，活塞往復兩個單程即完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機。按氣缸數(shù)及其排列方式分類：僅有一個氣缸的稱為單缸發(fā)

4、動機，有兩個以上氣缸的稱為多缸發(fā)動機。單缸有立式與臥式，多缸有直列、V型與對置式。按冷卻方式分類：根據冷卻方式不同，發(fā)動機可以分 為水冷式和風冷式兩種。2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述1=1此外，發(fā)動機還可按進氣方式分類。當發(fā)動機不裝 增壓器，空氣是靠活塞的抽吸作用進入氣缸內的 發(fā)動機，稱為非增壓式發(fā)動機（或自然吸入式發(fā) 動機）；發(fā)動機上裝有增壓器，空氣通過增壓器 可以提高進氣壓力的發(fā)動機，稱為增壓式發(fā)動機。近年來還有按每氣缸中的氣門數(shù)來分類的，當每氣 缸中設有一個進氣門和一個排氣門的發(fā)動機，稱 為二氣門發(fā)動機；每缸中設有兩個進氣門和兩個 排氣門的，稱另四氣門發(fā)動機；或者每個氣缸中

5、設有三個進氣門和兩個排氣門的，稱為五氣門發(fā) 動機。2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述第二節(jié)發(fā)動機常用術語上止點：活塞頂離曲軸中心線最遠的位置 下止點：活塞頂離曲軸中心線最近的位置活塞行程（S）:上下止點、間的距離S=2R2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述工作容積氣缸工作容積（vJ ：活塞由上止點到下止點 運動掃過的容積。發(fā)動機工作容積（排量Yl1j_汽車工程系發(fā)動機全部氣缸工作容 積之和。2013-5-1第一章發(fā)動肌概述燃燒室容積（VJ ：活塞在上止點時

6、其上方的容積氣缸總容積（vJ : 活塞在下止點時其上方的全部容積Va=Vc+Vs壓縮比：氣缸總容積與燃燒室 容積之比=va/vc2013-5-1第一章發(fā)動肌概述2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述2013-5-1第一章發(fā)動肌概述第三節(jié) 發(fā)動機的工作原理作功r行程汽油機工汽車工程系14 flHnG作原理2013-5-1第一章發(fā)動肌概述進氣門打開排氣門關閉進氣過程作用：吸入新鮮混合氣活塞運動：從上止點向下止點曲軸轉角：0180氣門狀態(tài): 終 了壓力:75-90 kPa終 了溫度:80-130 C汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-

7、1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述壓縮過程 作用：壓縮混合氣， 條件活塞運動：為燃燒創(chuàng)造從下止點向上止點 曲軸轉角：180。360 氣門狀態(tài)：進、排氣門均關閉終了壓力:8001400 kPa終 了溫度:350400 C汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述做功過程作用：燃燒高溫高壓氣體膨脹做功終了溫度:1200 C活塞運動：從上止點向下止點 曲軸轉角：360。540 o氣門狀態(tài)：進氣門、排氣門均關閉 最高壓力:2490 -3520 kPa 終了壓力:300-500 kPa汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系

8、2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述540。720。排氣過程作用：排出膨脹做功后的廢氣 活塞運動：從下止點向上止點 曲軸轉角: 氣門狀態(tài)：進氣門關閉、排氣門打開終了壓力:105120 kPa 終了溫度:600900 C汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述四行程汽油機工作原理綜上所述：發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)時，曲軸轉動二周( 720C),進、排氣門各開啟一次，活塞完成四 個行程，其中進氣、壓縮和排氣行程是消耗動力, 只有作功行程產生動力。發(fā)動機一個工作循環(huán)：每完成一次

9、進氣、壓縮、作功、排氣的過程，稱 另一個工作循環(huán)。四行程發(fā)動機特點發(fā)動機曲軸轉二周，活塞往復四個行程完成一個工作循環(huán)。四行程柴油機工作原理概略表行程特點終了壓力kpa終了溫度9進氣行程吸入純空氣Pa=8090Ta =300-400壓縮行程壓縮純空氣， 終了噴油。Pc=3000 5000人二750950作功行程形成與燃燒 混合氣，膨脹 作功Pz=6000 9000 Pb=200400Tz=1800-2200Tb=1000-1200排氣行程排出廢氣Pr=105120“7009002013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述汽油機與柴油機比較2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽

10、車工程系第一章發(fā)動肌概述混合氣形成汽油機 缸外混合柴 油 機 缸內混合2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述方法燃燒方式 性能特點點燃式壓燃式轉速高、重量轉速低、重量2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述輕、噪音小、 經濟性差大、噪音大、 經濟性好2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述二沖程汽油機工作原理1.進氣孔2排氣孔3.換氣孔汽車工程系2013-5-1發(fā)動肌概述第一個行程作用：活塞上方壓縮活塞下方進氣活塞運動：從下止點向上止點 曲軸轉角：0180汽車工程系2013-5-1發(fā)動肌概述汽車工程系2013

11、-5-1發(fā)動肌概述1進氣孔2排氣孔3換氣孔汽車工程系2013-5-1發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述第二個行程活塞運動：從上止點向下止點曲軸轉角：18 0360作用：活塞上方做功排氣 活塞下方預壓2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述二行程柴油機工作原理汽車工程系2013-5-1第一章發(fā)動肌概述二行程柴油機工作原理概略表行程活寒運動作用狀況第個行程從下止點向上止點活寒上方進氣、壓縮第二個行程從上止點向下止點活寒

12、上方作功、排氣2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述二行程發(fā)動機的特點功率提高，當n、Va、W相同時，理論上其功 率是四行程的二倍，實際提高1.51,6倍作功次數(shù)多，運轉平穩(wěn);結構簡維修方便;換氣不完善，經濟性差。第四節(jié)發(fā)動機總體構造兩個機構：曲柄連桿機構 配氣機構五個系統(tǒng)：供給系潤滑系冷卻系點火系（汽油機）起動系2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述2013-5-1發(fā)動肌概述汽車工程系ZSSSSSSS依維柯(IVECO)柴油機的橫剖而圖訛1刪1腮瓠2013-5-1第一章發(fā)動肌概述第五節(jié)發(fā)動機的編號缸數(shù)符號行

13、程符號機器特征符號缸徑符號變形符號2013-5-1V A 逐汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2013-5-1V A 逐汽車工程系第一章發(fā)動肌概述8E430Z492Q6135C-16100Q-18120F2013-5-1V A 逐汽車工程系第一章發(fā)動肌概述缸數(shù)符號：用數(shù)字表示汽缸數(shù) 行程符號：用E表示二沖程，不用此符號表示四 沖程 缸徑符號：用氣缸直徑的毫米數(shù)表示，但不列出 小數(shù)點后的數(shù)字2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述機器特征符號字母 代號有途特征字母 代號有途特征Q汽車用Z增壓T拖拉機用K復合C船用F風冷（無符號 為水冷）J鐵路牽引用2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述變形符號用數(shù)

14、字表示順序，與前面的符號用一短橫隔開， 該數(shù)字序號由系列產品的主導廠按產品出現(xiàn)的 順序統(tǒng)一編號2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述第六節(jié)發(fā)動機的性能指標發(fā)動機的主要性能指標有動力性指標（有效轉 矩、有效功率、轉速等），經濟性指標（燃 油消耗率），運轉性能指標（排氣品質、 噪聲和起動性能等）。一、動力性指標1.有效轉矩發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉矩稱為有效轉 矩，以Te表示，單檢為Nm。有藪轉薙號夕卜 界施加于發(fā)動機曲軸上的阻力矩相平衡。2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述2.有效功率發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率。用Pe表 示，單位為KW。它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘積。 發(fā)動機的有

15、效功率可以用臺架試驗方法測定，也可用 測功器測定有效轉矩和曲軸角速度，然后運用公式計 算發(fā)動機的有效功率。發(fā)動機產品銘牌上標明的功率及相應轉速，稱為額定功 率和額定轉速。按照發(fā)動機可靠試驗方法的規(guī)定，汽 車發(fā)動機應能在額定工況下連續(xù)運行3001000h。2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述二、經濟性指標發(fā)動機每發(fā)出1KW有效功率，在1h內所消耗的燃油質量（以g為單位），稱為燃油消耗率，用 be表示。很明顯，燃油消耗率越低，經濟性越 好。發(fā)動機的性能是隨著許多因素而變化的，其變化 規(guī)律稱為發(fā)動機特性。2013-5-1汽車工程系發(fā)動肌概述三、發(fā)動機的運轉性能指標發(fā)動機的運轉性能指標主要指排氣品質、

16、噪聲、起動性 等。1 排氣品質發(fā)動機的排氣中含有對人體有害的物質，它對大氣的污 染已形成公害。發(fā)動機排出的有害排放物，主要有氮氧 化合物(NOx)、碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO) 等以及排氣顆粒。美國聯(lián)邦汽車排放法規(guī)FTP是目前世 界上最嚴的標準，1994年后規(guī)定轎車排放必須滿足下列 限制：2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述coHCNOx排氣顆粒單位3.4|8g/mile(2. 11)(0.25)(0. 16)(0.05)(g/km)2013-5-1汽車工程系第一章發(fā)動肌概述2噪聲噪聲會刺激神經，使人心情煩躁，反映遲鈍，甚至耳 聾，誘發(fā)高血壓和神經系統(tǒng)的疾病。汽車是城市主要 的噪聲源之一，發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源，故必 璽絡包控制。如我國的噪聲標準中規(guī)定，轎車的噪聲術得大于82dB (A)。3起動性能IIIIII起動性能好的發(fā)動機在一定溫度下能可靠發(fā)動、起動 迅速，起動消耗的功率小，起動磨損少。發(fā)動機起動 性能的好壞除與發(fā)動機結構有關外，