汽車構(gòu)造chapter1

1、第一章 發(fā)動機工作原理第一章發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造u基本概念基本概念u發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機總體構(gòu)造u四沖程發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造四沖程發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造 u發(fā)動機的分類發(fā)動機的分類l發(fā)動機是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能的機器。l汽車用活塞式內(nèi)燃機可以根據(jù)不同的特征分類。(1)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)。(2)按發(fā)火方式分類 可分為壓燃式發(fā)動機與點燃式發(fā)動機。發(fā)動機的分類車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機水冷發(fā)動機水冷發(fā)動機風(fēng)冷發(fā)動機風(fēng)冷發(fā)動機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機四沖程發(fā)動

2、機四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機柴油發(fā)動機單缸發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機多缸發(fā)動機化油器式發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機單列式發(fā)動機單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機按氣缸排列方式分類按氣缸排列方式分類四沖程汽油機工作原理四沖程汽油機工作原理 l汽車發(fā)動機的構(gòu)造如圖11所示l氣缸內(nèi)裝有活塞7，活塞通過活塞銷、連桿4與曲軸3相連接?；钊跉飧變?nèi)做往復(fù)運動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為了吸入新鮮氣體和排除廢氣，設(shè)有進、排氣系統(tǒng)等。上、下止點上、下止點l活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處，即活塞最高位置，稱為上止點（To

3、p Dead Center, TDC）；l活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，即活塞最低點，稱為下止點（Bottom Dead Center, BDC）；l在上、下止點處，活塞的運動速度為零。 氣缸工作容積氣缸工作容積l活塞從上止點到下止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積或氣缸排量，可用符導(dǎo)Vh表示。l多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量，用符號VL表示:l式中 D為氣缸直徑(mm)，S為活塞行程(mm)；i為氣缸數(shù)SiDiVVhL62104 壓縮比（壓縮比（Compression ratio）l壓縮比是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣 缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比。一般用表

4、示。l式中：Va氣缸總?cè)莘e； Vh氣缸工作容積； Vc燃燒室容積壓縮比是發(fā)動機中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度。chcchcaVVVVVVV1四沖程汽油機四沖程汽油機-進氣行程進氣行程進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點向下止點移動。壓力：7590KPa(小于P0)溫度：370400K(殘余廢氣影響)四沖程汽油機四沖程汽油機-壓縮行程壓縮行程進排氣門全部關(guān)閉，活塞從下止點向上止點移動。壓力：0.61.5MPa溫度：600700K壓縮比：Va/Vc四沖程汽油機四沖程汽油機-作功行程作功行程進排氣門全部關(guān)閉，燃氣推動活塞從上止點向下止點移動。壓力：35MPa溫度：22002800K

5、四沖程汽油機四沖程汽油機-排氣行程排氣行程自由排氣：排氣門開啟，高溫高壓廢氣從排氣門排出。強制排氣：活塞從下止點向上止點移動，將廢氣排出。壓力：100115KPa溫度：9001200Kl四沖程循環(huán)二沖程發(fā)動機工作原理二沖程發(fā)動機工作原理l換氣-壓縮行程1、換氣過程：活塞自下止點-排氣口關(guān)閉。2、壓縮過程：活塞自排氣口關(guān)閉-上止點。3、活塞下方進行進氣過程。二沖程發(fā)動機工作原理二沖程發(fā)動機工作原理l膨脹-換氣行程1、膨脹過程：活塞自上止點-排氣口開啟。2、換氣過程：自排氣口開啟-活塞下止點。3、換氣過程開始前，活塞下方進行進氣的預(yù)壓縮過程。思考1.理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。 2.由

6、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。二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何優(yōu)點？發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機總體構(gòu)造1、機體組2、曲柄連桿機構(gòu)3、配氣機構(gòu)4、供給系統(tǒng)5、點火系統(tǒng)6、潤滑系統(tǒng)7、起動系統(tǒng)8、冷卻系統(tǒng)發(fā)動機的主要性能指標與特性發(fā)動機的主要性能指標與特性動力性指標 表征發(fā)動機作功能力大小強化指標 評價發(fā)動機承受 熱負荷和機械負荷能力經(jīng)濟性指標發(fā)動機熱效率和燃油消耗率環(huán)境性能指標 指發(fā)動機排放品質(zhì)和噪聲水平可靠性指標 規(guī)定條件下，正常持續(xù)工作能力耐久性指標 主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間工藝性指標

7、制造和維修的方便程度發(fā)動機主要性能指標（動力性）發(fā)動機主要性能指標（動力性）l有效扭矩通過輸出軸對外輸出的扭矩，以Ttq表示。l有效功率通過輸出軸對外輸出的功率，其大小為：標定功率：15min功率、1h功率、12h功率、持續(xù)功率四種，汽車摩托車通常采用15min功率標準標額定功率、額定轉(zhuǎn)速。按可靠性試驗要求，應(yīng)該在標定工況下連續(xù)運行3001000h。9550106023nTnTPtqtqe發(fā)動機主要性能指標（經(jīng)濟性）發(fā)動機主要性能指標（經(jīng)濟性）l燃油消耗率：發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量（g），稱為燃油消耗率(be)。 be = B / Pe 103（g / kWh）l式

8、中：B 發(fā)動機單位時間的耗油量(kg / h) ，可由試驗測定； Pe 發(fā)動機的有效功率(kW)。運轉(zhuǎn)性能指標運轉(zhuǎn)性能指標l1排氣品質(zhì)我國對發(fā)動機排放法規(guī)的制定是日趨嚴格的，其中最新頒布的重型車用壓燃式發(fā)動機排氣污染物排放限值標準(GB176912001)，重型車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值標準(GB147622002) 。l2噪聲 汽車是城市中主要的噪聲源之一，發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源。在我國制定的汽車加速行駛車外噪聲限值標準(GB14952002)中，對不同分類的汽車以及同一分類中不同總質(zhì)量及發(fā)動機不同額定功率的汽車，詳細制定了噪聲限值。l3起動性能我國標準規(guī)定

9、，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機在-10、柴油機在-5以下的氣溫條件下起動發(fā)動機時，15s以內(nèi)發(fā)動機要能自行運轉(zhuǎn)。發(fā)動機工作狀況發(fā)動機工作狀況l發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)或工作狀態(tài)(簡稱發(fā)動機工況)常以功率和轉(zhuǎn)速來表征，有時也用負荷與轉(zhuǎn)速來表征。l發(fā)動機負荷是指發(fā)動機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所可能發(fā)出的最大功率之比，以百分數(shù)表示。l功率的大小并不代表負荷的大小。l在外特性曲線上各點都表示在各轉(zhuǎn)速下的全負荷工況，但在同一條部分負荷速度特性曲線上各點的負荷值卻并不相同。內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則l內(nèi)燃機名稱和型號編制方法國家標準（GB/T725-1991）l內(nèi)燃機型號由下列四部份組成：(1)首部：為產(chǎn)品系列符號和（或）換代