清華大學(xué)汽車構(gòu)造I1汽車發(fā)動機(jī)基本知識

1、會計學(xué)1清華大學(xué)汽車構(gòu)造清華大學(xué)汽車構(gòu)造I1汽車發(fā)動機(jī)基本知識汽車發(fā)動機(jī)基本知識主要內(nèi)容和學(xué)時安排汽車發(fā)動機(jī)基本知識（4學(xué)時）發(fā)動機(jī)機(jī)體（2學(xué)時）曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3學(xué)時）氣門機(jī)構(gòu)（3學(xué)時）進(jìn)排氣、增壓系統(tǒng)及排放控制裝置（3學(xué)時）汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)（4學(xué)時）柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)（4學(xué)時）汽油機(jī)點火系統(tǒng)（2學(xué)時）發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)（2學(xué)時）發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)（2學(xué)時）發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)與電源（1學(xué)時）發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)（2學(xué)時）汽車發(fā)動機(jī)基本知識汽車總體結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動機(jī)工作原理汽車發(fā)動機(jī)的分類發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的主要性能內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則汽車總體結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)底盤車身電氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)底盤車身電氣系統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)基

2、本知識汽車總體結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動機(jī)工作原理汽車發(fā)動機(jī)的分類發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造發(fā)動機(jī)的主要性能內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則發(fā)動機(jī)工作原理基本結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)（1）機(jī)體（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)（3）氣門機(jī)構(gòu)（4）冷卻系（5）潤滑系（6）起動系（7）供給系（8）點火系(汽油機(jī))發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（1）工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等四個工作過程組成的封閉過程。周而復(fù)始地進(jìn)行這些過程，內(nèi)燃機(jī)才能持續(xù)地作功。發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（2）上、下止點活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，即活塞最高位置，稱為上止點（TopDead Center, TDC）；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（Bot

3、tomDead Center, BDC）；在上、下止點處，活塞的運(yùn)動速度為零。發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（3）活塞行程上、下止點間的距離S稱為活塞行程；曲軸的回轉(zhuǎn)半徑R稱為曲柄半徑，S=2R。上止點S下止點RD S 10 6 (L)發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（4）氣缸工作容積活塞從上止點到下止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積； 24D氣缸直徑 mm；S活塞行程 mm。Vh =式中：發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（5）發(fā)動機(jī)排量所有氣缸工作容積的總和稱為發(fā)動機(jī)排量，記作VL式中：Vh氣缸工作容積；i 氣缸數(shù)目。VL = Vh i發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（6）燃燒室容積活塞位于上止點時活塞頂面以上與氣缸蓋底面以下之間

4、形成的容積稱為燃燒室容積，記作VC汽油機(jī)柴油機(jī)發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（7）氣缸總?cè)莘e活塞位于下止點時，活塞頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總?cè)莘e,一般用Va表示氣缸總?cè)莘e等于氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即：VaVcVh= 1 + h發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（8）壓縮比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。一般用表示式中：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(jī)中一個非常重要的概念，壓縮比表示了氣體的壓縮程度。汽油機(jī) 811；柴油機(jī) 1624VVc=VaVcVh + VcVc =發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（9）工作循環(huán)活

5、塞行程上、下止點發(fā)動機(jī)排量氣缸總?cè)莘e氣缸工作容積燃燒室容積常用術(shù)語壓縮比發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（1）進(jìn)氣行程（Intake）進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點向下止點運(yùn)動；氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定真空度，空氣和汽油的混合物被吸入氣缸，在氣缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。進(jìn)氣終了時， 氣缸內(nèi)氣體壓力約為0.080.09MPa， 溫度達(dá)到320380 K。壓縮行程（Compression）進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞從下止點向上止點運(yùn)動；氣缸容積逐漸變小，氣缸內(nèi)混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。壓縮終了時，可燃混合氣壓力可達(dá)0.81.5 MPa， 溫度可達(dá)600750 K。采用大壓縮比

6、，可提高壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度，從而加快燃燒速度，提高發(fā)動機(jī)熱效率。但太大容易引起“爆震” 。一般 =811發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（2）作功行程（Power/Expansion）壓縮行程結(jié)束時，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣，火焰迅速傳遍整個燃燒室，并放出大量熱能；燃燒氣體體積膨脹，壓力、溫度升高；氣體壓力推動活塞從上止點運(yùn)動到下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。此時，進(jìn)排氣門仍然關(guān)閉。燃燒最高壓力可達(dá)36.5 MPa，最高溫度可達(dá)22002800 K。作功終了時， 氣體壓力降低到0.350.5 MPa，氣體溫度降低到12001500K。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（3）排氣行程（E

7、xhaust）進(jìn)氣門關(guān)閉， 排氣門開啟；活塞從下止點向上止點運(yùn)動。膨脹過后的廢氣在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經(jīng)排氣門排出氣缸。排氣行程結(jié)束后，殘留在燃燒室內(nèi)的少量廢氣稱為殘余廢氣。殘余廢氣壓力約為0.1050.12 MPa，溫度約為9001100 K。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（4）壓縮作功排氣循環(huán)一個工作循環(huán)四個行程，曲軸轉(zhuǎn)兩周，每個行程占180曲軸轉(zhuǎn)角汽油機(jī)工作原理.swf發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（5）進(jìn)氣發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（6）發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（7）示功圖：氣缸內(nèi)氣體壓力隨氣缸容積或曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系圖。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（8）實際進(jìn)氣過程中為增加進(jìn)入氣

8、缸內(nèi)的混合氣量和減少進(jìn)氣過程所消耗的功，進(jìn)氣門在上止點之前開啟，在下止點之后關(guān)閉；為減少氣缸內(nèi)的殘余廢氣量和排氣過程所消耗的功，排氣門在下止點之前開啟，在上止點之后關(guān)閉。進(jìn)、排氣過程所占曲軸轉(zhuǎn)角都超過180。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（9）進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸的是純凈的空氣。因進(jìn)氣系統(tǒng)中沒有節(jié)氣門，進(jìn)氣阻力小，且殘余廢氣溫度較低，故同汽油機(jī)相比，進(jìn)氣終了時缸內(nèi)氣體壓力略高，約為0.0850.095 MPa，而溫度略低，約為310340 K。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（1）壓縮行程柴油機(jī)的壓縮比大(一般為1622)，壓縮終了時缸內(nèi)氣體壓力約為35MPa，溫度約為7501000 K，都比汽油機(jī)的高。壓

9、縮終了溫度超過柴油的自燃溫度。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（2）作功行程壓縮行程結(jié)束時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，細(xì)微的油滴在運(yùn)動的熱空氣中迅速蒸發(fā)氣化，和空氣形成可燃混合氣。缸內(nèi)溫度高于柴油自燃溫度，柴油自行著火燃燒。燃燒氣體最高壓力69MPa，最高溫度也可高達(dá)18002200 K。作功終了時，氣體壓力約為0.20.5 MPa，溫度約為10001200 K。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（3）排氣過程排氣終了時，缸內(nèi)殘余廢氣壓力約為0.1050.12MPa，氣體溫度約為700900 K。發(fā)動機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（4）發(fā)動機(jī)工作原理四沖程柴油機(jī)（5）柴油機(jī)工作原理.swf發(fā)動機(jī)工作原理四沖

10、程柴油機(jī)（6）發(fā)動機(jī)工作原理汽油機(jī) vs. 柴油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)混合氣形成化油器：氣缸外形成進(jìn)氣道汽油噴射：缸外混合缸內(nèi)直接噴射缸內(nèi)柴油噴射著火方式火花點燃壓縮自燃結(jié)構(gòu)點火系統(tǒng)高壓柴油系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作原理常用術(shù)語（3）活塞行程上、下止點間的距離S稱為活塞行程；曲軸的回轉(zhuǎn)半徑R稱為曲柄半徑，S=2R。上止點S下止點R柴油機(jī)發(fā)動機(jī)工作原理四沖程汽油機(jī)（1）進(jìn)氣行程（Intake）進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點向下止點運(yùn)動；氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定真空度，空氣和汽油的混合物被吸入氣缸，在氣缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。進(jìn)氣終了時， 氣缸內(nèi)氣體壓力約為0.080.09MPa， 溫度達(dá)到320380 K。壓縮行程（Compression）進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞從下止點向上止點運(yùn)動；氣缸容積逐漸變小，氣缸內(nèi)混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。壓縮終了時，可燃混合氣壓力可達(dá)0.81.5 MPa， 溫度可達(dá)600750 K。采用大壓縮比，可提高壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度，從而加快燃燒速