1發(fā)動機的工作原理和總體構造匯總

1、 會 1.6發(fā)動機的性能指標 1.7內燃機名稱及型號編制規(guī)則 1. 1 概 發(fā)動機是汽車最主 要的總成之一，動 力的來源。被稱為 汽車的“心臟” O四 理 機的總體 1.5二沖連桿 機油 機油 活塞 活塞銷 4 一、發(fā)動機的定義： 發(fā)動機是將某一種形式的能量轉變成機械能的機器。 現(xiàn)代汽車大多使用往復活塞式內燃機。它將燃料在 發(fā)動機氣缸內部進行燃燒，把產生的熱能轉變成機械能。 二.發(fā)動機的分類： 汽油機 1、按燃料的使用不同分 柴油機 5 2、按完成一個工作 循環(huán)所需行程數(shù)3、按照進氣狀態(tài) r非增壓發(fā)動機 4、 按冷卻方水冷發(fā)動汽油機 焼油機 四行程發(fā)動機 二行程發(fā)動機 ri熱玖 r 風冷 6

2、vat 5、按氣缸數(shù)及排列方式 單缸發(fā)單列式 對JL式 7 1. 2 發(fā)動機結構的基本術語 圖1-1發(fā)動機基本術語示意圖b) c) d) 8 活塞行程 氣缸工作容積 燃燒室容氣缸曲柄半徑(R) 動態(tài)演示 10 氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮 比，用表示。 va -氣缸總容積； vh -氣缸工作容積; vc -燃燒室容積； 例如：現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為8 11（轎車有的 達10以上）。柴油機壓縮比一般為為16-22?；钊籷 S 舉行徨 發(fā)動機的基本術語 活塞位于下止點 12 父劭機排量 多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機 排量，用表示VL o VL= Vh X i Vh -

3、氣缸工作容積 （氣缸排量） i -氣缸數(shù)目 對于往復活塞式發(fā)動機，每進行一次能量轉換， 均要經過進氣.壓縮.作功.排氣四個過程。 這種周 而復始的連續(xù)過程，稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)。 二沖程發(fā)動機四沖程發(fā)動機 11 1.3發(fā)動機的總體構造工作循解 13 兩大機構 五大系統(tǒng) 系 料 燃 系 滑 潤 系 卻 4 系 火 系 動 起 觀看錄像 14 汽油發(fā)動機組成示意圖 桑塔納發(fā)動機結構示意圖 I. ji.時 % Hfntnc iwh*d b*h 2 itilB 5 it%分 VHFxl” 4 火柢專 Srk pl,( (t * W De.iMKor Vb堆斎耳 eMh” 7 ；2 UY S AiW

4、 H Fvl p jmp 。水* 姐仲 Warunit 10 iE * I fc % : * . im.ng 14. i6 P#g 15. ii If i r 2 卜何 Ml :cHwrnwd命 * ah 1?海絵件* d, dnv IB FlywMrl 19 tt *fl 1nmiwfwit K 衍倫 X V* *R V r*r l.|R w! p ：3 tl 粘電色 “nk:“ 卩、氣缸體一 連桿 曲軸 油底殼 火花塞AFJ 氣缸蓋 舌塞 13 作用：將燃料燃燒時產生的熱量轉變?yōu)榛钊鶑?運動的機械能，再通過連桿將活塞往復運動變?yōu)?曲軸的旋轉運動而對外輸出動力。 組成：由氣缸體和曲軸箱組、

5、活塞連桿組、曲軸 飛輪組組成 :使可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸中排出 O :它由進氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪 正時桑塔納發(fā)動機的曲柄連桿機構 桑塔納發(fā)動機的配氣機構 用氣成、 作廢組軸 齒輪等組成 遼18 桑塔納轎車汽油供給系 燃料供給系 汽油機 作用：按需要向氣缸內供應已 配制好的可燃混合氣，燃燒后 排出廢氣C 組成：化汕器式由燃汕箱、汽 油泵、化油器、進、排氣管、 濾清器等組成。 直噴式由燃汕箱、電動汽汕泵 、油壓調節(jié)器、噴油器、進、 排氣管、濾清器等組成。 柴油機 作用：向氣缸內供應 純空氣并在規(guī)定時刻向氣 缸內噴入柴油，燃燒后排 岀廢氣。 組贏由燃油箱、噴 油泵、噴油器

6、、進、排氣 管、濾清器等組成。17 20 桑塔納發(fā)動機冷卻系 桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖 用、。 作 :潤滑、冷 清洗、密封 組成： 由機油泵、 濾清器、限壓閥、 油道等組成。 作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動機正常工作。 組成：它由水泵、散熱器、風扇、分水管、水套等組成。 16 22 作用：按規(guī)定時刻及時點燃氣缸內的混合氣。 組成：由蓄電池、分電器、點火線圈、火花塞等組成。 桑塔納發(fā)動機點火系 桑塔納16 22 1 作用：使靜止的發(fā)動機起動。 2.組成：由起動機及附屬裝置組成。24 1、 進氣行程 2. 壓縮行程 3、 作功行程 4. 排氣行程 四行程汽油機的工作原理 1.4 四

7、沖程發(fā)動機的工作原理 觀看超 23 26 汽油發(fā)動機四個行程的圖示 每一行程工作的具體分析如下 25 進氣行程 進氣終了時氣缸內壓強為0. 075 - 0. 09Mpa,溫度上升至370 - 400K 觀看錄勺 示功圖：表示活塞 在不同位置時氣缸內 氣體壓力的變化情況。 示功圖 V 28 2、壓縮行程 觀看錄像 上止點 - 大氣壓力線 壓縮終了時氣缸內壓強上升至06 1.2Mpa,溫度繼續(xù)上升至600 - 700K 3、作功行程 觀看錄像 作功中氣缸內最高壓強可達35Mpa,最 高溫度可達2200- 2800K;作功終了時氣 缸內壓強下降至0.3-0. 5Mpa,溫度下降 至 1300 - 1

8、600K. 上止點 下止點 - 示功圖v 示功圖 27 下止點 30 排氣終了時氣缸內壓強下降至0105 - 0. 115Mpa,溫度下降至900- 1200K 29 分析： 1.發(fā)動機自行運轉之前需要外力完成進氣壓縮兩個沖 程。 2在四個沖程中只有作功沖程是活塞帶動曲軸轉動，其 他三個沖程都是曲軸帶動活塞運動。 3在整個循環(huán)過程中，進氣門、排氣門各開啟一次。 4發(fā)動機著火的基本條件是： 汕：是否有油，濃度是否合適。 電：能否產生足夠的火花，點燃可燃混合氣。 -氣：氣缸壓力是否足夠。 點火止時：壓縮沖程上止點前點火。 配氣正時：定時將進、排氣門開關。4、排氣行程 大氣壓力線 （進氣門關閉 觀看

9、錄勺 下止點 示功圖V 32 四行程柴油機各行程示意圖 U! I行程與汽 油機 工作 原理 相比， 只有 一 個 行程 即31 柴油機的般構造 1-噴汕豕 2-噴汕器 3-氣閥 4-活 塞 5-活塞銷 6-氣缸 7-連桿 8- 曲軸 9-曲軸箱】 0-油底殼 新鮮空 開始噴油 2 33 進氣行程 壓縮行程 作功行程 排氣行程34 今新和比怨汽油機、柴油機的工作畀同？ 首先分別看一下汽油機和柴油機的圖示 四行徂汽油機示理 GB 四行程柴油機示息圖 Hits - 卞 a:/iA 化油21 礙塞 冷必 UUM. 汽油機、柴油機的工作相同點： 每個工作循環(huán)曲軸轉兩周； 每一行程曲軸轉半周; 只有作功行

10、程產生動力。 汽油機、集油機的工作柔同支： 汽仙機 燼油機 汽油與空氣缸外混合， 進入可燃混合氣 進入氣缸的是純空氣 電火花點燃混合氣 高溫氣體加熱柴油燃燒 35 有點火系 無點火系 無噴油器 有噴油器 汽油機、集油機的優(yōu)缺JL： 汽油機 集油機 需 4* A A 4* 客易 箱林費用 1 35 1.5二沖程發(fā)動機的工作原理 二沖程發(fā)動機 二沖程發(fā)動機的工作循環(huán)是在兩個活塞行 程內, 即曲軸旋轉 周的時間內完成的。 3 掃齊孔 二沖程汽油機工作原理 二彳亍程汽油機工作原理 40 二沖程柴油機工作原理 帶掃氣泵二行程柴油機工作原理 a換九 b壓縮 c燃塊 d處 42 1 理論上它的功率應等于四

11、沖程發(fā)動機的二倍。 2由于作功頻率較犬，二沖 程發(fā)動機的運轉比較均勻 平穩(wěn)。 3構造簡單，質量較小。 4 易受磨損和經常需要修理 的運動部件數(shù)量較少。 1.6發(fā)動機的性能指標與特性 發(fā)動機的性能指標用來表征發(fā)動機的性能特點，并 作為評價各類發(fā)動機性能優(yōu)劣的依據。同時，發(fā)動機性 能指標的建立還促進了發(fā)動機結構的不斷改進和創(chuàng)新。 發(fā)動機的主要性能指標有： 動力性能指標 經濟性能指標 排放性能指標思考 44 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，包扌1 有效扭矩、有效功率和曲軸轉速等。 1）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Te表示，單位為N-mo有效扭矩是作

12、用在活塞頂部 的氣體斥力通過連桿、傳給曲軸產生的扭矩，并克服 了摩擦，驅動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭 矩。 43 2）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。右效功率問樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于 有效扭矩和曲軸轉速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專川的 試驗臺上用測功器測定，測出有效扭矩和曲軸轉速，然后用下 面公式計算出有效功率。 R =T 込上 = （kW） 4 60 9550 式中：Te-有效扭矩，單位為Nm； n 曲軸轉速，單位為r/mino 3）轉速 指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產品銘 牌上標明的功率及相應轉速稱

13、為額定功率和額定轉速。 2經濟性能指標 通常用燃汕消耗率來評價內燃機的經濟性能。燃汕消耗 率是指單位有效功的燃汕消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出lkW 有效功率在1小時內所消耗的燃油質量（以g為單位），燃油消 耗率通常用ge表示，其單位為g/kW-h,計算公式如下： 式中：GT每小時的燃汕消耗量，kg/h； Pe 一有效功率，kWo 45 3發(fā)動機的運轉性能（環(huán)境）指標： 1） 排氣品質： CO, HC, NOx ,排氣顆粒等。 2） 噪聲： 以前，轎車的噪聲不得大于82dB； 05年1月1日以后生產的Ml類汽車，在加速行駛 時，車外的允許噪聲為74dB。 3） 啟動性能： 我國軌定：不采用特殊的低

14、溫起動措施，汽汕機 在一10 C,柴汕機在一5 C以下的氣溫條件下起動發(fā)動 機時，15s以內發(fā)動機要能自動運轉。ge _ 1000GT =_ (g/k 48 4發(fā)動機的速度特性 發(fā)動機的主要性能指標有效扭矩Te,有效功率Pe,有效 耗油率隨其運轉匚況（負荷、轉速）變化而變化的關系稱為 發(fā)動機的特性。 其性能指標隨發(fā)動機曲軸轉速變化的關系稱為發(fā)動機的 速度特性； 而性能指標隨負荷變化的關系稱為發(fā)動機的負荷特性。 丿IJ曲線來表示這些關系，稱為發(fā)動機的特性曲線。 47 發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標Tc, Pe, ge,隨 發(fā)動機轉速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。 節(jié)氣門全開時的速度特性叫發(fā)動機的外特性 節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性都稱為部分速度特性50 5發(fā)動機工作狀況 表征： 功率和轉速 負荷與轉速 負荷： 某轉速下，節(jié)氣門部分開度時發(fā)動機功