汽車發(fā)動機構(gòu)造與原理

1、第1篇汽車發(fā)動機構(gòu)造與原理第1章發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)與工作原理內(nèi)容提要1. 四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)與工作原理2. 四沖程柴油機基本結(jié)構(gòu)與工作原理3. 二沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)與工作原理4. 發(fā)動機的分類5. 發(fā)動機的主要性能指標(biāo)它形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能的機器。內(nèi)燃機：將燃料在氣缸內(nèi)部燃燒產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為機械能的動力機械。有活 塞式和旋轉(zhuǎn)式兩大類。本書所提汽車發(fā)動機，如無特殊說明，都是指往復(fù)活塞式內(nèi)燃 機。內(nèi)燃機特點：單機功率范圍大（）、熱效率高（汽油機略高于，柴油機達(dá)左右） 體積小、質(zhì)量輕、操作簡單，便于移動和起動性能好等優(yōu)點。被廣泛應(yīng)用于汽車、火 車、工程機械、拖拉機、發(fā)電機、船舶、坦克、排灌機械和

2、眾多其它機械的動力。四沖程發(fā)動機基本10結(jié)構(gòu)及工作原理四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)及 工作原理1. 四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)（圖 1-2）2. 四沖程汽油機基本工作原理（圖1-2）表1-1四沖程汽油機工作過程8-Fit點/ /圖1-2四沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)簡圖1-氣缸2-活塞3-連桿4-曲軸5-氣缸蓋6-進(jìn)氣門7-進(jìn)氣道8-電控噴油器9-火花塞10-排氣門*上it點圖1-4四沖程發(fā)動機示功圖行程名稱曲軸轉(zhuǎn)角活塞行向進(jìn)氣門排氣門進(jìn)氣Oo180oJ開關(guān)壓縮180o 360oT關(guān)關(guān)作功360o 540oJ關(guān)關(guān)排氣540o 720oT關(guān)開3. 工作過程分析（1）四沖程發(fā)動機：活塞在上、下止點間往復(fù)移動四個行程（相當(dāng)

3、于曲軸旋轉(zhuǎn) 了兩周），完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機就稱為四沖程發(fā)動機。四個行程中，只有一個行程作功，造成曲軸轉(zhuǎn)速不均勻，工作振動大。所以在曲 軸后端安裝了一個質(zhì)量較大的飛輪，作功時飛輪吸收儲存能量，其余三個行程則依靠 飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動。（2）沖程與活塞行程：沖程：指發(fā)動機的類型；行程S:指活塞在上、下兩個止點之間距離；氣缸工作容積 Vs： 個活塞在一個行程中所掃過的容積。2Vs_D_S6 S4 10式中Vs工作容積（m3）；D氣缸直徑（mm）；S活塞行程（mm ）。發(fā)動機的排量 Vst： 一臺發(fā)動機所有氣缸工作容積之和。Vst Vsi式中Vst發(fā)動機的排量（L）；i氣缸數(shù)。（

4、3 ）壓縮行程的作用一是提高進(jìn)入氣缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度（壓縮終了的氣缸內(nèi)氣體壓力可達(dá) 溫度達(dá)600K700K ），為混合氣迅速著火燃燒創(chuàng)造條件；二是可以有效提高發(fā)動機的燃燒熱效率n。由熱力學(xué)第一定律1TTi）升高,沒有壓縮行程, 采用壓縮行當(dāng)混合氣被壓縮程度提高時，發(fā)動機混合氣燃燒所達(dá)到的最高溫度（ 而排氣的溫度（T2）降低，導(dǎo)致熱效率提高。1860年，法國人Lenoir （勒努瓦）研制成功的世界第一臺內(nèi)燃機， 熱效率僅% 1876年，德國人奧托（Otto ）制造出第一臺四沖程內(nèi)燃機,程，雖然壓縮比只有，但熱效率卻提高到 真理。壓縮比 :氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度。12%有力地證明了科學(xué)是第一生

5、產(chǎn)力這個Va vC式中 VVc氣缸總?cè)莘e（活塞處于下止點時，活塞頂部以上的氣缸容積）；氣缸燃燒室容積（活塞處于上止點時，活塞頂部以上的容積）?，F(xiàn)代汽油機壓縮比一般為711,如廣州本田雅閣 i-VTEC 發(fā)動機壓縮比為，而發(fā)動機壓縮比則為 10。發(fā)動機壓縮比也不能過高，否則會導(dǎo)致壓縮終了溫度和壓力升高，汽油機產(chǎn)生爆 震燃燒（參見），熱負(fù)荷、機械負(fù)荷、噪音和振動加大，起動困難。可變壓縮比（SVC）發(fā)動機：能根據(jù)發(fā)動機工作負(fù)荷變化，自動調(diào)節(jié)壓縮比。負(fù)荷 減少時，使壓縮比提高；全負(fù)荷時，使壓縮比降低?？捎行н_(dá)到防止爆震燃燒，增加 功率、降低油耗、減少排放的目的。當(dāng)氣缸、活塞等磨損，氣門不密封時，將導(dǎo)致

6、發(fā)動機壓縮氣體外泄，熱效率和功 率下降。4. 多缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點單缸發(fā)動機問題：功率小，轉(zhuǎn)速不均勻，工作振動大，現(xiàn)代汽車發(fā)動機都是多缸 發(fā)動機，用得最多的是 4缸、6缸、8缸發(fā)動機。多缸發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點：由多個結(jié)構(gòu)相同的氣缸組成，它們共用一個機體，一根曲 軸。曲軸的曲柄布置應(yīng)該使各缸作功行程均勻分布在 曲軸（圖1-3）相鄰工作缸的曲柄夾角為 1800，曲軸每轉(zhuǎn)1800便有一個氣缸作功。7200曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)。女04缸發(fā)動機5.示功圖將四沖程發(fā)動機在一個工作循環(huán)里氣缸 內(nèi)氣體壓力隨氣缸工作容積或曲軸轉(zhuǎn)角變化 的關(guān)系以座標(biāo)圖表示，得到圖1-4所示的發(fā)動機示功圖。1-2所示。由示功圖可以看到發(fā)動機一個工作

7、循 環(huán)里工作狀態(tài)的變化，檢查判斷發(fā)動機性能 優(yōu)劣。發(fā)動機特征點參數(shù)隨機型、結(jié)構(gòu)等有 所不同，一般范圍如表表1-2 發(fā)動機特征點參數(shù)aczbr汽油機P35T370400600 70022002800130016009001200柴油機P69T300370750100020002500120015008001000注：P-氣缸內(nèi)氣體壓強（MPa； T-氣缸內(nèi)氣體溫度（K）四沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點與工作原理 結(jié)構(gòu)特點：沒有火花塞，噴油器直接安裝在 氣缸頂向氣缸內(nèi)噴油（圖 1-5 ）。工作原理：進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸的是純空氣， 而不是可燃混合氣；在壓縮行程末，噴油器向氣 缸噴入高壓柴油，由于氣缸的高溫高壓作用

8、，柴 油迅速著火燃燒，使氣體急劇膨脹，推動活塞作 功。其著火方式屬于壓燃式，而不是汽油機的點 燃式。燃料：柴油，粘度高，不易揮發(fā)，自燃點低， 不會產(chǎn)生爆燃。為了使柴油可靠著火，提高發(fā)動 機燃燒熱效率，柴油機的壓縮比汽油機高得多， 一般為1622，所以其最高燃燒壓力也比汽油機 高，工作也比汽油機粗暴。1-5/10d四沖程柴油機基本結(jié)構(gòu)簡圖柴油機與汽油機比較（表1-3）:表1-3 柴油機與汽油機比較性 能汽油機柴油機著火方式點燃壓燃燃油消耗高低熱效率30%左 右40%左 右工作平穩(wěn)性柔和粗暴發(fā)動機轉(zhuǎn)速高（4000 6000 r/min ）低（2500 3000r/min ）升功率大小起動性易難制造

9、維修成本低高比質(zhì)量小大360),使用壽命短長排放CO、HC大，NQ、黑煙少CQ、HC小，NQ、黑煙多柴油機的轉(zhuǎn)速也在不斷提高，奔馳V230轎車柴油機，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)6000r/min。二沖程發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點及工作原理二沖程發(fā)動機：指活塞在上、下止點間往復(fù)移動兩個行程 完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣一個工作循環(huán)的發(fā)動機。二沖程汽油機結(jié)構(gòu)特點與工作原理1. 結(jié)構(gòu)特點（圖1-6）沒有進(jìn)、排氣門，代之以進(jìn)、排氣孔 由活塞圓柱面控制其開閉。另外還有掃氣孔 氣時曲軸箱和氣缸連通。2. 二沖程汽油機工作原理（1 ）第一行程（換氣-壓縮行程）： 點向上止點移動，到活塞圓柱面將排氣孔（相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)7和8,2,掃活塞自

10、下止8和掃氣孔2都關(guān)閉時，開始壓縮上一循環(huán)吸入氣缸內(nèi)的汽 油與空氣混合氣，同時在活塞下面的曲軸箱內(nèi)形成 真空度（曲軸箱是密封的）。當(dāng)活塞繼續(xù)上行時， 氣孔7打開，新的汽油與空氣可燃混合氣經(jīng)進(jìn)氣孔 7被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。（2 ）第二行程（作功-換氣行程）：活塞接近上 點燃被壓縮的混合氣，高溫、 對外作功。II237圖1-6二沖程汽油機基本結(jié)構(gòu)1-氣缸2-掃氣孔3-活塞4-連桿5-曲軸箱6-曲軸7-進(jìn) 氣孔8-排氣孔9-火花塞止點時，火花塞點火， 高壓氣體急劇膨脹，推動活塞向下運動，當(dāng)活塞下行關(guān)閉進(jìn)氣孔7到露出排氣孔燃混合氣；活塞繼續(xù)下行到露出掃氣孔 內(nèi)，并掃除廢氣。為了防止新鮮混合氣大量與

11、廢氣混合并排出氣缸而造成浪費，活塞頂做成特殊形 狀，使新鮮混合氣的氣流被引向上部，還可以利用新鮮混合氣來掃除廢氣，使排氣更 干凈。二沖程與四沖程汽油機比較（見表1-4）:表1-4 二沖程與四沖程汽油機比較8時，氣缸開始排氣，同時壓縮活塞下方的可 2時，受到預(yù)壓的新鮮混合氣自掃氣孔流入缸性能二沖程汽油機四沖程汽油機結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜比質(zhì)量小大燃油消耗高低升功率大小制造維修成本低高比質(zhì)量小大起動性好差使用壽命短長排放大小理論上二沖程比四沖程汽油機升 功率大一倍，但實際上由于排氣、換氣 占去了 1/3行程，使作功行程縮短，導(dǎo) 致實際單位氣缸工作容積的功率只比四 沖程汽油機大 50%- 60%由于排氣行程

12、短，廢氣排不盡，部分新鮮可燃混合氣 在掃氣時隨廢氣外流，造成燃油消耗率 高，經(jīng)濟性差，HC排放增加。同時，由 于作功頻繁，機械負(fù)荷和熱負(fù)荷大，潤 滑困難，導(dǎo)致發(fā)動機壽命短。因此，二 沖程汽油機在現(xiàn)代汽車上較少采用，而 被廣泛應(yīng)用于摩托車和微型汽車。二沖程柴油機結(jié)構(gòu)特點與工作原理1. 結(jié)構(gòu)特點 圖1-7所示為美國710G3B型二沖程柴油機。 裝有排氣門3和泵-噴嘴1013GM公司生產(chǎn)的 在氣缸蓋上安 4，當(dāng)排氣門打8圖1-71-活塞2-進(jìn)氣孔 動輪(由柴油機驅(qū)動) 出口 8-排氣渦輪葉輪 口 11-增壓空氣冷卻器二沖程柴油機結(jié)構(gòu)排氣門4-泵-噴嘴5-傳6-單向離合器7-廢氣排9-離心式風(fēng)機 10

13、-排水12-進(jìn)水口 13-集流箱3-開時，排出的廢氣沖擊排氣渦輪葉輪 使其旋轉(zhuǎn)，并帶動離心式風(fēng)機9旋轉(zhuǎn)，將空氣加壓，增壓空氣經(jīng)冷卻器11,進(jìn)入集流箱13，再從缸套上的空氣進(jìn)氣孔2. 二沖程柴油機工作原理(圖 1-7 )(1) 第一行程：活塞自下止點向上止點運動，行程開始時，進(jìn)氣孔2和排氣門3均開啟，利用從離心式風(fēng)機9壓來的空氣使氣缸換氣?；钊^續(xù)向上移動，進(jìn)氣孔被遮蓋，排氣門也關(guān)閉，氣缸內(nèi)的空氣受到壓縮，壓力和溫度上升。當(dāng)活塞接近上止點 時，高壓燃油從泵-噴嘴4噴入氣缸并著火燃燒，使氣缸內(nèi)壓力急劇升高。(2) 第二沖程：高溫高壓氣體急劇膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，對外作功?；钊咏轮?/p>

14、點時，排氣門開啟，排出的廢氣沖擊渦輪葉輪8使其旋轉(zhuǎn)，并帶動離心式風(fēng)機 9旋轉(zhuǎn)，將空氣加壓，增壓空氣經(jīng)冷卻器 11冷卻后，再從缸套上的空 氣進(jìn)氣孔2進(jìn)入氣缸，進(jìn)行換氣。二沖程柴油機的工作過程與二沖程汽油機工作過程不同的是：進(jìn)入柴油機氣缸的 是純空氣，而不是可燃混合氣，而且空氣進(jìn)入氣缸前先經(jīng)過增壓，所以二沖程柴油機 比二沖程汽油機的經(jīng)濟性好。日本雅馬哈發(fā)動機公司于1999年3月開發(fā)出100km只燃用3升柴油的車用二沖程SD型柴油機。美國GM公司生產(chǎn)的710G3B型二沖程柴油機功率達(dá)3060kW,燃油消耗率僅kW?h二沖程柴油機主要應(yīng)用于內(nèi)燃機車、低速船用柴油2進(jìn)入氣缸。機上。內(nèi)燃機分類及型號內(nèi)燃機

15、的分類1-5 ）。內(nèi)燃機種類繁多，根據(jù)不同特點有不同分類（表表1-5 內(nèi)燃機的分類分類方法類另U含義按沖程數(shù)分二沖程內(nèi)燃機活塞經(jīng)過兩個行程完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機四沖程內(nèi)燃機活塞經(jīng)過四個行程完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機按著火方式分點燃式內(nèi)燃機壓縮氣缸內(nèi)的可燃混合氣，并用外源點火燃燒的內(nèi)燃機壓燃式內(nèi)燃機壓縮氣缸內(nèi)的空氣或可燃混合氣，產(chǎn)生高溫，引起燃料著火的內(nèi)燃機按使用燃料種類分液體燃料內(nèi)燃機燃燒液體燃料（汽油、柴油、醇類等）的內(nèi)燃機氣體燃料內(nèi)燃機燃燒氣體燃料（液化石油氣、天然氣等）的內(nèi)燃機多種燃料內(nèi)燃機能夠使用著火性能差異較大的兩種或兩種以上燃料的內(nèi)燃機按進(jìn)氣狀態(tài)分非增壓內(nèi)燃機進(jìn)入氣缸前的空氣或可燃

16、混合氣未經(jīng)壓縮的內(nèi)燃機。對于四沖程內(nèi)燃機亦稱自吸式內(nèi)燃機增壓內(nèi)燃機進(jìn)入氣缸前的空氣或可燃混合氣先經(jīng)過壓氣機壓縮.藉以增大充量密度的內(nèi)燃機按冷卻方式分水冷式內(nèi)燃機用水冷卻氣缸和氣缸蓋等零件的內(nèi)燃機風(fēng)冷式內(nèi)燃機用空氣冷卻氣缸和氣缸蓋等零件的內(nèi)燃機按氣缸數(shù)及布置分單缸內(nèi)燃機只有一個氣缸的內(nèi)燃機多缸內(nèi)燃機具有兩個或兩個以上氣缸的內(nèi)燃機。立式內(nèi)燃機氣缸布置于曲軸上方且氣缸中心線垂直于水平面的內(nèi)燃機。臥式內(nèi)燃機氣缸中心線平行于水平面的內(nèi)燃機。直列式內(nèi)燃機具有兩個或兩個以上直立氣缸，并呈一列布置的內(nèi)燃機。V形內(nèi)燃機具有兩個或兩列氣缸，其中心線夾角呈V形，并共用一根曲軸輸出功率的內(nèi)燃機（圖1-8a ）對置氣缸

17、式內(nèi)燃機兩個或兩列氣缸分別排列在同一曲軸的兩邊呈1800夾角的內(nèi)燃機（見圖1-8b ）斜置式內(nèi)燃機氣缸中心線與水平面呈一定角度（不是直角）的內(nèi)燃機按用途分類有汽車用、機車用、拖拉機用、船用、坦克用、摩托車用、發(fā)電用、農(nóng)用、工程 機械用等內(nèi)燃機。內(nèi)燃機型號根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB725-91規(guī)定，我國內(nèi)燃機型號由以下四個部分組成:首部中部后部尾部系列符號換代標(biāo)志地方、企業(yè)代號缸數(shù)符號缸徑（以直徑整數(shù)表示）沖程符號（E表示二沖程,四沖程不標(biāo)）符號含義無符號多缸直列及單缸VV型P平臥形氣缸布置形式mm符號含義無符號水冷F風(fēng)冷N凝氣冷卻S十字頭式Z增壓ZL增壓中冷D可倒轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)特彳征符號符號含義無符號通用型T

18、拖拉機用M摩托車用G工程機械Q車用J鐵路機車D發(fā)電機組C船用主機，右機基本型CZ船用主機，左機基本型Y農(nóng)用運輸車L林業(yè)機械用途特征符號型號示例100mm、水冷、汽車用。4100Q四缸、直列、四沖程、缸徑1E65F單缸、二沖程、缸徑65mm、風(fēng)冷、通用型。12V135ZG 12缸、V型、四沖程、缸徑 135mm、水冷、增壓、工程機械用。發(fā)動機性能指標(biāo)評價一臺發(fā)動機好壞，需要有一批性能指標(biāo)來衡量。常見的性能指標(biāo)有動力性能 指標(biāo)、經(jīng)濟性能指標(biāo)、運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性、耐久性能指標(biāo)等。動力性能指標(biāo)1. 有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動機曲軸輸出的平均轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以Te表示，單位為 N?m。有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動機曲

19、軸上的阻力矩相平衡，可以用發(fā)動機臺架試驗方法測得。Pme表示，單位為kPa。平均有效壓力越2. 平均有效壓力 指單位氣缸工作容積所輸出的有效功，以大，動力性能越好。3. 有效功率用Pe表示。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度發(fā)動機曲軸輸出的功率稱為有效功率，的乘積。Pe Te210 360Ten9550(kW)n有效功率也可以由下式計算:FeP meV S30ni(kW)式中Te有效轉(zhuǎn)距（N?m）;曲軸轉(zhuǎn)速（r/min ）。式中PmeVskPa)；m3);-平均有效壓力（ 氣缸工作容積（n曲軸轉(zhuǎn)速（r/min ）;=2。標(biāo)定功率。標(biāo)定功率時的發(fā)動機i 氣缸數(shù)； T沖程系數(shù)，二沖程 T = 1，四沖程發(fā)

20、動機制造廠按國家規(guī)定標(biāo)定的有效功率，稱為轉(zhuǎn)速稱標(biāo)定轉(zhuǎn)速，發(fā)動機名稱牌上標(biāo)明的功率就是標(biāo)定功率。標(biāo)定功率是根據(jù)發(fā)動機用途、使用特點以及連續(xù)運轉(zhuǎn)時間來確定的，各個國家有 所不同，我國內(nèi)燃機功率標(biāo)定分以下四級（表1-6）:表1-6 我國內(nèi)燃機功率標(biāo)定分級含義應(yīng)用15min功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機能連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)15min時的最大有效功率汽車等1h功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機能連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)1h時的最大有效功率工程機械、拖拉機等12h功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機能連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)12h時的最大有效功率部分拖拉機和電 站等持續(xù)功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，內(nèi)燃機能長期連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最大有效功 率鐵路機車、船舶和發(fā)電

21、機組等發(fā)動機還常用升功率 FC比較不同發(fā)動機動力性能，它是指發(fā)動機在標(biāo)定工況下每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。升功率越大，發(fā)動機動力性能越好。FcF(kw/l)經(jīng)濟性能指標(biāo)1.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（以g為單位），稱為燃油消耗率，用 be表示?？砂聪率接嬎鉈 103g/ （ kW?h）kg/h）；式中 B發(fā)動機每小時消耗的燃油質(zhì)量（Pe發(fā)動機的有效功率（kW ）。2.有效熱效率燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤Q為有效熱效率，用e表示。式中We發(fā)動機有效功（kJ）；Qi 燃料中所含的熱量（Wee Q1kJ ）。當(dāng)測得發(fā)動機有效功率Pe和每小時消耗的燃油

22、質(zhì)量B時，則3.6 103 PeBHu3.6 106beHu）。式中 Hu 燃料低熱值（kJ/kg現(xiàn)代汽車汽油機n e值一般左右，柴油機左右。 運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)主要指排放指標(biāo)、噪聲、起動性能等。1.排放指標(biāo)發(fā)動機的排氣中含有多種對人體有害的物質(zhì)，主要有一氧化碳（ 物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、醛類和微粒（含碳煙） 害見表1-7。CO）、碳?xì)浠系?。其主要危有害排放有害物特征危害CO無色、無臭、有毒氣體使人出現(xiàn)惡心、頭暈、 疲勞等缺氧癥狀，嚴(yán)重時窒息死亡NO赤褐色帶刺激性的氣體傷害心、肝、腎。與光化學(xué)反應(yīng)形成臭氧和醛等HC刺激性的氣體破壞造血機能，造成貧血、

23、神經(jīng)衰弱，降低肺對傳染病的抵抗力。與光化學(xué)反應(yīng)形成臭氧和醛等光化學(xué)煙霧HC與NO在陽光作用下所形降低大氣可見度，傷害眼睛、咽喉，影響植物生長表1-7發(fā)動機主要有害排放及危害成的煙霧，有刺激性醛類較強的刺激性臭味傷害眼睛、上呼吸道、中樞神經(jīng)微粒碳煙等傷害肺組織SQ無色、刺激性氣體刺激鼻喉，引起咳嗽、胸悶，支氣管炎等1955年9月中的幾天里，美國洛杉磯的光化學(xué)煙霧非常濃烈，兩天之內(nèi)就有400多名65歲以上的老年人死亡，比平時高出幾倍。此外，還有幾千人受到不同程度的傷害，地里的蔬菜變質(zhì)，四 分之一的森林干枯而死，那一幕幕慘狀至今令人難忘。目前世界汽車保有量億輛，每年排向大氣中的有害物質(zhì)高達(dá)7億多噸，

24、嚴(yán)重污染了大氣，已形成公害。為此，各國都制定了相應(yīng)的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，如美國加州汽車排 放法規(guī)，它是目前世界上最嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定2004年后生產(chǎn)的汽油轎車排放必須滿足表1-8的低排放要求：表1-8 美國加州汽車排放法規(guī)(2004年實施的標(biāo)準(zhǔn))排放物NMOGCONO甲醛要求g/mile (g/km)()()()()注：用“非甲烷有機氣體”NMOG替代了傳統(tǒng)的碳?xì)浠衔颒C因為排氣中的組合物會隨燃料的改變而改變，而 NMOG勺不同組成物對環(huán)境的影響不同，給予不同的加權(quán)后再疊加。表中指標(biāo)測試耐久性要求為50000mile。我國排放標(biāo)準(zhǔn)參照歐洲法規(guī)體系，2000年開始執(zhí)行EU I標(biāo)準(zhǔn)，2003年開始執(zhí)行EU

25、 n標(biāo)準(zhǔn)。2. 噪聲噪聲是發(fā)動機工作時發(fā)出的一種聲強和頻率無一定規(guī)律的聲音，主要有燃燒噪聲 和機械噪聲。它不僅損害人的聽覺器官，還傷害神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和 內(nèi)分泌系統(tǒng)，容易使人性情煩躁，反應(yīng)遲鈍，甚至耳聾，誘發(fā)高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)的疾 病。汽車是城市主要噪聲源之一，發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源，應(yīng)該給予控制。我 國的噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定， 小型水冷汽油機噪聲不大于110dB( A)，轎車的噪聲不大于 82dB(A )。3. 起動性能起動性能是表征發(fā)動機起動難易的指標(biāo)。發(fā)動機起動性能好， 便于汽車起步行駛，同時減少了起動時的功率消耗和發(fā)動機的磨損。起動性能一般以一定條件下的起動時間長短來衡量。我

26、國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不采用特殊 的低溫起動措施，汽油機在-10 C、柴油機在-5 C以下的氣溫條件下起動，能在15s以內(nèi)達(dá)到自行運轉(zhuǎn)?？煽啃耘c耐久性能指標(biāo)可靠性與耐久性也是汽車發(fā)動機使用中的兩個重要指標(biāo)。1.可靠性可靠性是指發(fā)動機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，具有持續(xù)工作，不至因為故障而影響正 常運轉(zhuǎn)的能力。一般以保證期內(nèi)的不停車故障數(shù)、停車故障數(shù)、更換主要零件和重要 零件數(shù)等具體指標(biāo)來衡量。按照汽車發(fā)動機可靠性試驗方法的規(guī)定，我國汽車發(fā)動機 應(yīng)能在標(biāo)定工況下連續(xù)運行 3001000h。2.耐久性耐久性是指發(fā)動機在規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件下，長期工作而不大修的性能。一般以發(fā)動 機從開始使用到第一次大修前累計運轉(zhuǎn)的時間表示

27、。上述發(fā)動機的動力性能指標(biāo)、經(jīng)濟性能指標(biāo)、運轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性、耐久性等 指標(biāo)，對不同用途的發(fā)動機要求是不同的。各項指標(biāo)之間既相互聯(lián)系又相互制約，往 往為了降低排氣污染，而不得不犧牲發(fā)動機的動力和經(jīng)濟性能指標(biāo)。汽車發(fā)動機總體組成在一個機體上安裝一個機構(gòu)（曲柄連桿機構(gòu)）和六大系統(tǒng)（換氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)），如表1-9和圖1-9所示。柴油機則為五大系統(tǒng)，沒有點火系統(tǒng)。表1-9 發(fā)動機總體組成名稱功用主要部件機體組件發(fā)動機的骨架，支承著發(fā)動機 的所有零部件機體、氣缸、氣缸蓋、氣缸墊等曲柄連桿機構(gòu)將活塞頂?shù)娜細(xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)?曲軸的轉(zhuǎn)矩，輸出機械能活塞、連桿、曲軸、

28、飛輪等換氣系統(tǒng)按照發(fā)動機要求，定時開閉 進(jìn)、排氣門，吸入干凈空氣， 排除廢氣空氣濾清器、進(jìn)排氣管系、配氣機構(gòu)（氣門 組件、凸輪軸、驅(qū)動機構(gòu)）、排氣消音器等燃料供給系統(tǒng)按照發(fā)動機要求，定時、定量供給所需要的燃料汽油機：汽油箱、輸油泵、濾清器、壓力調(diào) 節(jié)器、各種傳感器、電控噴油器、電控單元 等；（舊汽油機采用化油器）柴油機：柴油箱、輸油泵、濾清器、高壓油 泵、調(diào)速器、噴油器等點火系統(tǒng)按規(guī)定的時刻，準(zhǔn)時點燃汽油機氣缸內(nèi)的可燃混合氣蓄電池、點火開關(guān)、點火線圈組件、傳感器、 電控裝置、火花塞等潤滑系統(tǒng)潤滑、減摩、延長壽命、密封、 清潔、冷卻、防銹蝕油底殼、機油泵、機油濾清器、機油壓力表、機油道等冷卻系統(tǒng)

29、保持發(fā)動機在適宜的溫度下工作冷卻水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、散熱器、冷卻水道等起動系統(tǒng)起動發(fā)動機蓄電池、起動開關(guān)、起動馬達(dá)等1-凸輪軸2-搖臂3 -排氣門4-火花塞5-電控噴油器6-燃油濾清器燃油泵8-燃油箱7-電動9-點火線圈組件10-燃油壓力調(diào)節(jié)閥11-進(jìn)氣門12-水溫傳感器13-爆振傳感器14-進(jìn)氣管15-進(jìn)氣溫度傳J5感器16-節(jié)氣門17-節(jié)氣門傳感器18-空氣濾清器19-空氣質(zhì)量計 20-控制單元（ECU 21-冷卻水套22-發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器 23- 點火開關(guān)24-蓄電池25-起動馬達(dá) 26-飛輪27-油3TII1AnJ1T *25底殼28-機油29-曲軸30-連桿31-曲軸皮帶輪32-傳動皮