發(fā)動機總體構(gòu)造訂版

1、2021-11-12滾動的車輪1汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修發(fā)動機總體構(gòu)造2021-11-12滾動的車輪2目錄往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機主要性能指標和特性2021-11-12滾動的車輪3目標掌握汽車發(fā)動機的類型、總體構(gòu)造和基本工作原理； 掌握發(fā)動機基本術(shù)語、主要技術(shù)參數(shù)和國產(chǎn)發(fā)動機的編號規(guī)則； 掌握發(fā)動機主要性能指標的定義和作用。 2021-11-12滾動的車輪42021-11-12滾動的車輪5基本術(shù)語四沖程發(fā)動機工作原理二沖程發(fā)動機工作原理發(fā)動機的幾種分類發(fā)動機的總體構(gòu)造目錄2021-11-12滾動的車輪62.1 基本術(shù)語活塞行程(s)曲柄半徑(r)氣缸工作容積(v h

2、 )發(fā)動機排量(vl)燃燒室容積(vc )氣缸總?cè)莘e(va )vl= v h ivh= d2s 10-6/4 （l）d氣缸直徑（mm）s活塞行程（mm ）2021-11-12滾動的車輪72021-11-12滾動的車輪82021-11-12滾動的車輪92021-11-12滾動的車輪102021-11-12滾動的車輪112021-11-12滾動的車輪122021-11-12滾動的車輪132021-11-12滾動的車輪14四沖程發(fā)動機的簡單工作原理一、四沖程汽油機的工作原理1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程汽油機的工作過程2021-11-12滾動的車輪15進氣行程排氣門關(guān)閉進

3、氣門開啟活塞溫度370440 k， 壓力7590 kpa大氣壓力線pvra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。2021-11-12滾動的車輪16壓縮行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：=va/vcpvra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600800k， 壓力6001500 kpa2021-11-12滾動的車輪17作功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞pvra示功圖大氣壓力線czb上止點下止點瞬時最高：溫度22002800 k， 壓力35mpa作功終了：溫度15001700 k， 壓力300500 kpa 2021-11-12滾動的車輪18 排氣行程進氣門關(guān)閉排氣

4、門打開活塞pvr示功圖大氣壓力線czb上止點下止點溫度9001200 k 壓力105125 kpa殘余廢氣2021-11-12滾動的車輪19二、四沖程柴油機的工作原理噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300370k壓力800900 kpa溫度8001000k壓力35 mpa瞬時：溫度18002200k壓力510 mpa溫度8001000k壓力105400 kpa終了：溫度8001000k壓力105400 kpa2021-11-12滾動的車輪20思考四沖程汽油機和柴油機的一個工作循環(huán)當中有什么相同之處？2021-11-12滾動的車輪21相同點：1每個工作循環(huán)中曲軸

5、都轉(zhuǎn)兩周，每一行程曲軸都轉(zhuǎn)半周。2只有在作功行程產(chǎn)生動力。2021-11-12滾動的車輪22思考四沖程汽油機和柴油機的一個工作循環(huán)當中有什么不同呢？2021-11-12滾動的車輪23不同點 汽油機汽油機柴油機柴油機汽油與空氣在缸外混合，汽油與空氣在缸外混合，吸進氣缸的是可燃混合氣吸進氣缸的是可燃混合氣吸進氣缸的是純空氣吸進氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣電火花點燃混合氣高溫氣體加熱柴油燃燒高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系有點火系無點火系無點火系無噴油器無噴油器有噴油器有噴油器2021-11-12滾動的車輪24二沖程發(fā)動機的工作原理二沖程汽油發(fā)動機工作原理二沖程柴油發(fā)動機工作原理2021-11-12滾

6、動的車輪25一、二沖程汽油機工作原理1、結(jié)構(gòu)第一行程：活塞從下止點向上止點運動，事先已充滿活塞上方氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又從化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。第二行程：活塞從上止點向下止點運動，活塞上方進行作功過程和換氣過程，而活塞下方則進行可燃混合氣的預(yù)壓縮。2021-11-12滾動的車輪26二、二沖程柴油機工作原理第一行程：活塞從下止點向上止點運動，行程開始前不久，進氣孔和排氣門均以開啟，利用從掃氣泵流出的空氣使氣缸換氣。當活塞繼續(xù)向上運動進氣孔被關(guān)閉，排氣門也關(guān)閉，空氣受到壓縮，當活塞接近上止點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，燃油和空氣混合后燃燒，使氣缸內(nèi)壓力增大。 第

7、二行程：活塞從上止點向下止點運動，開始時氣體膨脹，推動活塞向下運動，對外作功，當活塞下行到大約2/3行程時，排氣門開啟，排出廢氣，氣缸內(nèi)壓力降低，進氣孔開啟，進行換氣，換氣一直延續(xù)到活塞向上運動1/3行程進氣孔關(guān)閉結(jié)束。 2021-11-12滾動的車輪27思考二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何不同點？1.理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。2.由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。3.構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。4.易受磨損和經(jīng)常需要修理的運動部件數(shù)量較少。2021-11-12滾動的車輪282.4 發(fā)動機的分類冷卻方式水冷發(fā)動機風(fēng)冷發(fā)動機氣缸數(shù)燃燒的燃料工作行程數(shù)四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)

8、動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機排列方式單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機2021-11-12滾動的車輪29為了便于內(nèi)燃機的生產(chǎn)管理和使用，國家標準(gb72582)內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則中對內(nèi)燃機的名稱和型號作了統(tǒng)一規(guī)定。1. 內(nèi)燃機的名稱和型號 內(nèi)燃機名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。 內(nèi)燃機型號由阿拉伯數(shù)字和漢語拼音字母組成。 內(nèi)燃機型號由以下四部分組成： 首部：為產(chǎn)品系列符號和換代標志符號，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準。 中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。 后部：結(jié)構(gòu)

9、特征和用途特征符號，以字母表示。 尾部：區(qū)分符號。同一系列產(chǎn)品因改進等原因需要區(qū)分時，由制造廠選用適當符號表示。 2021-11-12滾動的車輪30內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義內(nèi)燃機型號的排列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下：2021-11-12滾動的車輪313. 型號編制舉例(1) 汽油機 1e65f： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 4100q： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用 4100q-4： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品 ca6102： 表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，ca表示系列符號 8v100： 表示八缸，

10、四行程、缸徑100mm，v型，水冷通用型 tj376q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，tj表示系列符號 ca488： 表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，ca表示系列符號 (2) 柴油機 195： 表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型 165f： 表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 495q： 表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用 6135q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用 x4105： 表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，x表示系列代號 2021-11-12滾動的車輪322.5 發(fā)動機的總體構(gòu)造兩大機構(gòu)兩大機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)曲柄連

11、桿機構(gòu)配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)五大系統(tǒng)供給系供給系點火系點火系冷卻系冷卻系潤滑系潤滑系起動系起動系2021-11-12滾動的車輪33單缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖2021-11-12滾動的車輪34連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪 配氣機構(gòu) 曲柄連桿機構(gòu)2021-11-12滾動的車輪35搖臂凸輪軸2021-11-12滾動的車輪36桑塔納發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖2021-11-12滾動的車輪37桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖2021-11-12滾動的車輪38桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖2021-11-12滾動的車輪39壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用表示。= va/vc

12、現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為69(轎車有的達911)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2。2021-11-12滾動的車輪40壓縮比過大的不良后果 名稱名稱成因成因現(xiàn)象現(xiàn)象后果后果爆燃爆燃由于氣體壓力和由于氣體壓力和溫度過高，在燃溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端心較遠處的末端可燃混合氣自燃可燃混合氣自燃而造成的一種不而造成的一種不正常燃燒。正常燃燒?；鹧嬉詷O高的速火焰以極高的速率向外傳播，形率向外傳播，形成壓力波，以聲成壓力波，以聲速向前推進。當速向前推進。當壓力波撞擊燃燒壓力波撞擊燃燒室壁時就發(fā)出尖室壁時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。銳的敲缸聲。還會引起發(fā)動機過熱，還會引起發(fā)動

13、機過熱，功率下降，燃油消耗量功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。增加等一系列不良后果。嚴重爆燃時甚至造成氣嚴重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等?；ㄈ^緣體擊穿等。表面表面點火點火由于燃燒室內(nèi)熾由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處熱表面與熾熱處(如排氣門頭，火如排氣門頭，火花塞電極，積炭花塞電極，積炭處處)點燃混合氣產(chǎn)點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正生的另一種不正常燃燒。常燃燒。伴有強烈的較沉伴有強烈的較沉悶敲擊聲。悶敲擊聲。產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機機件負荷增加，壽命降機件負荷增加，壽命降低。低。2021-11-12滾動的車輪41四沖程發(fā)動機工作狀

14、態(tài) 狀態(tài)行程溫度(k)壓力進氣行程3704407590 kpa壓縮行程6008006001500 kpa作功行程22002800(瞬時最高)15001700(作功終了)35mpa (瞬時最高)300500 kpa (作功終了)排氣行程9001200105125 kpa2021-11-12滾動的車輪42柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù) 狀態(tài)狀態(tài)行程行程溫度溫度(k)壓力壓力進氣行程進氣行程320350800900 kpa壓縮行程壓縮行程800100035mpa作功行程作功行程22002800(瞬時最高瞬時最高)15001700(作功終了作功終了)35mpa (瞬時最高瞬時最高)300500 kpa (

15、作功終了作功終了)排氣行程排氣行程8001000105125 kpa2021-11-12滾動的車輪43發(fā)動機的性能指標是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準。發(fā)動機的主要性能指標有：動力性能指標，經(jīng)濟性能指標和排放性能指標。 (1) 動力性能指標 動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。 a. 有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用me表示，單位為nm。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。 b. 有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用pe表示，單位為kw。

16、有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專用的試驗臺上用測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速，然后用下面公式計算出有效功率。 2021-11-12滾動的車輪44式中：me 有效扭矩，單位為nm； n 曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 c. 轉(zhuǎn)速：指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照汽車發(fā)動機可靠性試驗方法的規(guī)定汽車發(fā)動機應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運行3001000小時。 2021-11-12滾動的車輪45(2) 經(jīng)濟性能指標 通常用燃油消耗率來評價內(nèi)燃機的經(jīng)濟性能。燃油消耗率是指單位有

17、效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kw有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kwh，計算公式如下 式中：gt 每小時的燃油消耗量，kg/h； 2021-11-12滾動的車輪46 pe 有效功率，kw。 很明顯，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟性越好。通常發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。 (3) 排放性能 排放性能指標包括排放煙度、有害氣體(co，hc，nox)排放量、噪聲等。 2021-11-12滾動的車輪472. 特性 發(fā)動機的主要性能指標有效扭矩te，有效功率pe，有效耗油率隨其運轉(zhuǎn)工況

18、(負荷、轉(zhuǎn)速)變化而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的特性。其性能指標隨發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的速度特性，而性能指標隨負荷變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的負荷特性。用曲線來表示這些關(guān)系，稱為發(fā)動機的特性曲線。發(fā)動機特性是對發(fā)動機性能進行全面評價和鑒定的依據(jù)。在發(fā)動機特性中 ，其速度特性最為常用，下面僅介紹發(fā)動機的速度特性。 2021-11-12滾動的車輪482021-11-12滾動的車輪492021-11-12滾動的車輪50速度特性 發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標me，pe，ge，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。速度特性可以在發(fā)動機試驗臺上測得。當節(jié)氣門開度保持不變時，同時用測功器對發(fā)動機曲軸施加一定數(shù)值的阻力矩。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定時即阻力矩和發(fā)動機發(fā)出的有效扭矩相等時，可