汽車發(fā)動機(jī)總論

1、汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修 第第1 1章章 汽車發(fā)動機(jī)總論汽車發(fā)動機(jī)總論學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識目標(biāo)： 1.能正確描述發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、作用和發(fā)動機(jī)的常用術(shù)語定義； 2.能簡單敘述發(fā)動機(jī)基本工作原理； 3.能夠正確描述發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造。第一節(jié) 汽車發(fā)動機(jī)的類型及工作原理一、汽車發(fā)動機(jī)類型往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)二沖程發(fā)動機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)單缸發(fā)動機(jī)多缸發(fā)動機(jī)v水冷式發(fā)動機(jī)v風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)v直列式發(fā)動機(jī)vV形發(fā)動機(jī)和對置式發(fā)動機(jī)v汽油機(jī)v柴油機(jī)v現(xiàn)代汽車采用：四沖程、多缸、水冷式往復(fù)活塞式轉(zhuǎn)子式二沖程發(fā)動機(jī)四沖程發(fā)動機(jī)直列式發(fā)動機(jī)V形發(fā)動機(jī)二、發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語1、發(fā)動機(jī)能量和運(yùn)動轉(zhuǎn)換

2、機(jī)構(gòu)的基本術(shù)語 發(fā)動機(jī)的工作過程是周期性地將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程。 活塞在氣缸內(nèi)的上、下往復(fù)運(yùn)動可以帶動曲軸轉(zhuǎn)動；曲軸的轉(zhuǎn)動也可以帶動活塞往復(fù)運(yùn)動。單缸發(fā)動機(jī)基本結(jié)構(gòu)n1-機(jī)油泵；n2-曲軸正時齒輪；n3-凸輪軸正時齒輪；n4-凸輪軸；n6-排氣歧管；n7-進(jìn)氣歧管；n8-進(jìn)氣門；n9-排氣門；n10-化油器；n11-火花塞；n12-氣缸蓋；n14-氣缸；n15-活塞；n18-活塞銷；n21-飛輪；n22-曲軸；n24-油底殼二、發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語2、基本術(shù)語 經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣，每進(jìn)行一次稱為一個工作循環(huán)。 曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動四次完成一個工作循環(huán)，稱為四沖

3、程發(fā)動機(jī)。 曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動二次完成一個工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)基本術(shù)語發(fā)動機(jī)基本術(shù)語 1.上止點(diǎn) 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表示。 2.下止點(diǎn) 活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表示。 3.活塞行程（S） 上、下止點(diǎn)間的距離。 4.曲柄半徑（R） 與連桿下端（即連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離（mm）。 顯然，S=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動兩個行程。 5.氣缸工作容積(Vh) 活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所讓出的空間容積(L)。 Vh =D 2s/4106 式中 D氣缸直徑,m

4、m。 6.燃燒室容積(Vc ) 活塞在上止點(diǎn)時，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積(L)。 7.發(fā)動機(jī)排量(VL)： 發(fā)動機(jī)所有氣缸工作容積之和（L）。設(shè)發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)為i，則 VL = Vh i 8.氣缸總?cè)莘e(Va) 活塞在下止點(diǎn)時，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即 Va= Vh +Vc 9.壓縮比（） 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，即 =Va/Vc=1+Vh/Vc 它表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機(jī)的壓縮比為710，柴油機(jī)的壓縮比為1522。三、四

5、沖程汽油機(jī)工作原理 1.進(jìn)氣行程 活塞由曲軸帶動從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動。進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊锨蝗莘e增大，在真空吸力的作用下，經(jīng)過濾清的空氣與汽油形成混合氣，經(jīng)進(jìn)氣門被吸入氣缸，至活塞運(yùn)動到下止點(diǎn)時，進(jìn)氣門關(guān)閉，停止進(jìn)氣，進(jìn)氣行程結(jié)束。 2.壓縮行程 活塞在曲軸的帶動下，從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時，壓縮行程結(jié)束。氣體壓力和溫度同時升高，混合氣進(jìn)一步混合，形成可燃混合氣。此時，氣缸內(nèi)壓力為6001500kPa,溫度600800K ,遠(yuǎn)高于汽油的點(diǎn)燃溫度, 很容易點(diǎn)燃。四沖程汽油機(jī)工作原理 3.作功行程 壓縮行程末，火花塞產(chǎn)

6、生電火花,點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產(chǎn)生高溫、高壓，推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，再通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出作功。四沖程汽油機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)工作原理 4.排氣行程 在作功行程終了時，排氣門被打開，活塞在曲軸的帶動下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)時，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。小 結(jié) 1.發(fā)動機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)之前需要外力完成進(jìn)氣和壓縮兩個沖程，通常用人力、電動機(jī)等帶動發(fā)動機(jī)曲軸和運(yùn)轉(zhuǎn)。 2.在四個沖程中只有作功沖程是活塞帶動曲軸轉(zhuǎn)動，其他三個沖程都是曲軸帶動活塞運(yùn)動 。 3.在整個循環(huán)過程中，進(jìn)氣門、排氣門各

7、開啟一次。 一個工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)720（2圈）；活塞上、下運(yùn)動四次（4個行程）。小 結(jié) 4.發(fā)動機(jī)著火的基本條件是 油：有油，混合氣濃度合適。 電：能產(chǎn)生足夠的火花,點(diǎn)燃可燃混合氣。 氣：氣缸有足夠壓力。 點(diǎn)火正時：壓縮沖程上止點(diǎn)前點(diǎn)火。 配氣正時：定時將進(jìn)、排氣門開關(guān)。四沖程柴油機(jī)工作原理 1.進(jìn)氣行程 曲軸帶動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，進(jìn)氣門開啟， 排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸增大，形成真空 度，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。 2.壓縮行程 曲軸帶動活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，進(jìn)氣門開啟， 排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)活塞上腔容積逐漸減小，空氣被壓 縮，壓力、溫度升高。 四沖程柴油機(jī)工作

8、原理 3.作功行程 壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經(jīng)噴油器噴入氣缸內(nèi) 的高壓空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣，柴油 自行著火燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇升高，推動活塞由 上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。 4.排氣行程 在作功終了時，排氣門被打開，曲軸帶動活塞由下止 點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅(qū)趕作 用下，自排氣門排出氣缸。四沖程柴油機(jī)工作原理第二節(jié) 發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造v曲柄連桿機(jī)構(gòu)v配氣機(jī)構(gòu)v供油系統(tǒng)v冷卻系統(tǒng)v潤滑系統(tǒng)v起動系統(tǒng)v點(diǎn)火系統(tǒng)EQ6100-1發(fā)動機(jī)剖面圖第三節(jié) 發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及編號規(guī)則一、主要性能指標(biāo) 包括動力性指標(biāo)(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率及升功率)和經(jīng)

9、濟(jì)性指標(biāo)(有效燃油消耗率) 。 1.有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機(jī)曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，用Me表示，單位為Nm。 2.有效功率 發(fā)動機(jī)曲軸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(zhuǎn)矩與角速度的乘積。有效轉(zhuǎn)矩Me和曲軸轉(zhuǎn)速n可用測功器和轉(zhuǎn)速計(jì)測定，然后用以下的公式計(jì)算出發(fā)動機(jī)有效功率: 3.升功率 在標(biāo)定工況(標(biāo)定功率、標(biāo)定轉(zhuǎn)速)下發(fā)動機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率稱為升功率，用PL表示，單位是kW/L。 4.有效燃油消耗率 發(fā)動機(jī)在l h內(nèi)持續(xù)發(fā)出l kW有效功率所消耗的燃油量，稱為有效燃油消耗率，也稱有效比油耗或有效耗油率，用ge表示，單位是g(kWh)。發(fā)動機(jī)型號編制舉例 (