汽車構(gòu)造發(fā)動機概論(1)ppt課件

1、第一章 發(fā)動機概論發(fā)動機根本組成和常用術(shù)語四沖程發(fā)動機任務(wù)原理二沖程發(fā)動機任務(wù)原理多缸四沖程發(fā)動機的任務(wù)順序內(nèi)燃機產(chǎn)品的稱號及型號編制規(guī)那么發(fā)動機在汽車上的支承汽車構(gòu)造發(fā)動機概論.發(fā)動機：汽車動力來源。 一部轉(zhuǎn)換能量的機器:某種能量 機械能熱機:熱能 機械能內(nèi)燃機：燃料與空氣混合后在機器內(nèi)部熄滅而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機 發(fā)動機的定義3722 中國最大的資料庫下載.車用內(nèi)燃機水冷發(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)燃機四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)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)動機直接放射式發(fā)動機車用內(nèi)燃機單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機3722 中國最大的資

2、料庫下載.按照所用燃料分類 內(nèi)燃機按照所運用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機(圖1-1)。運用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；運用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造本錢低；柴油機緊縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。 .柴油機與汽油機比較，柴油機的緊縮比高，熱效率高，燃油耗費率低，同時柴油價錢較低，因此，柴油機的燃料經(jīng)濟性能好，而且柴油機的排氣污染少，排放性能較好。但它的主要缺陷是轉(zhuǎn)速低，質(zhì)量大，噪聲大，振動大，制造和維修費用高。 3722 中國最大的資料庫下載. 按照行程分類 內(nèi)燃機按照完成一個任務(wù)循環(huán)所需的行

3、程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機(圖1-2 )。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個任務(wù)循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個任務(wù)循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛運用四行程內(nèi)燃機。 .四沖程二沖程3722 中國最大的資料庫下載.按照冷卻方式分類 內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機(圖1-3)。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進展循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進展冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外外表散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進展冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均

4、勻，任務(wù)可靠，冷卻效果好，被廣泛地運用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。 .按照氣缸數(shù)目分類 內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機(圖1-4)。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機?，F(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。 .按照氣缸陳列方式分類 內(nèi)燃機按照氣缸陳列方式不同可以分為單列式和雙列式(圖1-5)。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，普通是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至程度的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角180(普通為90)稱為V型發(fā)動機，假設(shè)兩列

5、之間的夾角=180稱為對置式發(fā)動機。.按照進氣系統(tǒng)能否采用增壓方式分類 內(nèi)燃機按照進氣系統(tǒng)能否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動機和強迫進氣(增壓式)發(fā)動機(圖1-6)。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。.1.1.1 單缸發(fā)動機構(gòu)造表示圖 1.1發(fā)動機根本組成和常用術(shù)語.1.1.2 根本術(shù)語1.上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，通常指活塞上行到最高位置。 2.下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，通常指活塞下行到最低位置。 3.活塞行程(S)：上、下兩止點間的間隔(mm)。 4.曲柄半徑(R)：與連桿下端(即連桿大頭)相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的間隔(mm)。

6、 曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，活塞挪動兩個行程。 5.氣缸任務(wù)容積(h)：活塞從上止點到下止點所讓出的空間容積(L)。 h =D2S/(4106) (L) 式中：D氣缸直徑(mm)。 6.發(fā)動機排量(L)：發(fā)動機一切氣缸任務(wù)容積之和(L)。設(shè)發(fā)動機的氣缸數(shù)為i，那么 L =h i (L) 7.熄滅室容積(C)：活塞在上止點時，活塞上方的空間叫熄滅室，它的容積叫熄滅室容積(L)。 8.氣缸總?cè)莘e(a)：活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e(L)。它等于氣缸任務(wù)容積與熄滅室容積之和，即 a =h +C .9.緊縮比()：氣缸總?cè)莘e與熄滅室容積的比值，即 =a /C =(h +C)/ C =1+h /C

7、它表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)氣體被緊縮的程度。緊縮比越大，緊縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。普通車用汽油機的緊縮比為610，柴油機的緊縮比為1522。 10.發(fā)動機的任務(wù)循環(huán)：在氣缸內(nèi)進展的每一次將燃料熄滅的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一系列延續(xù)過程(進氣、緊縮、作功和排氣)稱發(fā)動機的任務(wù)循環(huán)。 11.二沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)兩個行程完成一個任務(wù)循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機。 12.四沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)四個行程完成一個任務(wù)循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機。 3722 中國最大的資料庫下載.1.2 四沖程發(fā)動機的任務(wù)原理一、四沖程汽油機的任務(wù)原理1、進氣行程2、緊縮行程3、作功行程4、排氣行程單缸四沖程

8、汽油機的任務(wù)過程.進氣行程排氣門封鎖進氣門開啟活塞溫度370400 K， 壓力0.070.09MPa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。.緊縮行程進氣門封鎖排氣門封鎖活塞緊縮比：=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600700K， 壓力0.61.5 MPa.作功行程進氣門封鎖排氣門封鎖活塞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13001600 K， 壓力0.30.5 MPa . 排氣行程進氣門封鎖排氣門翻開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度

9、9001200 K 壓力0.1050.115 MPa剩余廢氣.二、四沖程柴油機的任務(wù)原理噴油器排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300-370K壓力0.07850.0932MPa 溫度750-1000K壓力3-5 MPa瞬時：溫度2000-2500K壓力6-9 MPa溫度800-1000K壓力0.105-0.125MPa終了：溫度12001500k壓力0.2-0.4MPa吸氣行程緊縮行程作功行程.3722 中國最大的資料庫下載.思索四沖程汽油機和柴油機的任務(wù)循環(huán)有什么一樣之處呢？3722 中國最大的資料庫下載.共同特點： 1.每個任務(wù)循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)(720)每一行程曲軸轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)(180)，進氣行程是

10、進氣門開啟，排氣行程是排氣門開啟，其他兩個行程進、排氣門均封鎖。 2.四個行程中，只需作功行程產(chǎn)生動力，其它三個行程是為作功行程做預(yù)備任務(wù)的輔助行程，雖然作功行程是主要行程，但其它三個行程也不可短少。 3.發(fā)動機運轉(zhuǎn)的第一個循環(huán)，必需有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成進氣、緊縮行程，著火后，完成作功行程，依托曲軸和飛輪儲存的能量便可自行完成以后的行程，以后的任務(wù)循環(huán)發(fā)動機無需外力就可自行完成。 .思索四沖程汽油機和柴油機的任務(wù)循環(huán)有什么不同呢？.不同點 汽油機柴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有點火系無點火系無噴油器有噴油器.1.3 二沖程發(fā)動機的

11、任務(wù)原理二沖程汽油發(fā)動機任務(wù)原理二沖程柴油發(fā)動機任務(wù)原理3722 中國最大的資料庫下載.一、二沖程汽油機任務(wù)原理緊縮混合氣進氣點火熄滅排氣換氣孔進氣孔排氣孔火花塞.二、二沖程柴油機任務(wù)原理換氣熄滅排氣緊縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門.3722 中國最大的資料庫下載. 1.四沖程發(fā)動機的進、排氣是兩個分開的專門過程，而二沖程發(fā)動機單純的排氣(或進氣)時間極短，主要是一個幾乎完全重疊的，以新穎氣體清掃廢氣的換氣過程。這樣的換氣過程不可防止地會發(fā)生新穎氣體和廢氣混合，呵斥廢氣難以排凈和新穎氣體隨廢氣排出的后果。 2.完成一個任務(wù)循環(huán)，二沖程發(fā)動機只需轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，而四沖程發(fā)動機需求轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)發(fā)動機任務(wù)

12、容積、緊縮比和轉(zhuǎn)速相等時，從實際上講，二沖程發(fā)動機的功率應(yīng)為四沖程發(fā)動機功率的兩倍，但實踐上，只需1.51.6倍，這是由于二沖程發(fā)動機難以將廢氣排凈，以及為了安排換氣過程而較多地?fù)p失了高壓氣體的作功才干，另外還有可燃混合氣隨廢氣排出等所致。 3.當(dāng)轉(zhuǎn)速一樣時，二沖程發(fā)動機的作功次數(shù)較四沖程發(fā)動機多一倍。因此，二沖程發(fā)動機運轉(zhuǎn)較平穩(wěn)，這對單缸發(fā)動機來說更為明顯。 4.由于沒有氣門或只需排氣門，也就省去了配氣機構(gòu)或使配氣機構(gòu)較為簡單，簡化了發(fā)動機的構(gòu)造。易受磨損和經(jīng)常需求修繕的運動部件數(shù)量較少。 由于二沖程汽油機有混合氣損失，故經(jīng)濟性差，在大中型汽車上的運用遭到了限制。但由于它構(gòu)造簡單、分量輕、制

13、造本錢低等優(yōu)點，輕便摩托車和微型汽車的小排量發(fā)動機廣泛采用。二沖程柴油機由于換氣時進入氣缸的是純空氣，沒有燃料損失，為某些汽車所采用。 二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何優(yōu)點？. 從各單缸發(fā)動機任務(wù)原理可知，只需作功行程產(chǎn)生動力，其它三個行程都要耗費動力。為了維持運動，單缸發(fā)動機必需有一個貯備能量較大的飛輪。即使如此，發(fā)動機運轉(zhuǎn)依然是不平穩(wěn)的，作功行程快，其它行程慢。 汽車上實踐運用的是多缸發(fā)動機，它是由假設(shè)干個一樣的單缸陳列在一個機體上共用一根曲軸輸出動力所組成?，F(xiàn)代汽車上用的較多是四缸、六缸、八缸發(fā)動機。1.3多缸四沖程發(fā)動機的任務(wù)順序3722 中國最大的資料庫下載. 多缸發(fā)動機是在曲軸

14、轉(zhuǎn)角720內(nèi)(四沖程)或曲軸轉(zhuǎn)角360內(nèi)(二沖程)，各缸都要象單缸發(fā)動機一樣完成一個任務(wù)循環(huán)。為了使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各缸作功間隔角大都均等。如四沖程六缸發(fā)動機各缸作功間隔角為=720/6=120即曲軸每轉(zhuǎn)1200就有一個缸作功，各缸作功行程略有搭接，這樣發(fā)動機運轉(zhuǎn)較單缸發(fā)動機平穩(wěn)得多。另外，由于各缸的作功行程為其它缸的預(yù)備行程提供動力，所以儲存能量的飛輪也較單缸發(fā)動機小得多。四缸發(fā)動機從實際上講作功沖程就已延續(xù)，而六、八缸發(fā)動機都有作功重疊，且缸數(shù)越多、重疊得就越大，發(fā)動機運轉(zhuǎn)得就越平穩(wěn)。 各缸做功行程順序據(jù)機器平衡性及各缸機械負(fù)荷和熱負(fù)荷的均勻性： 直列四缸：1-3-4-2；1-2-4-3

15、直列六缸：1-5-3-6-2-4 .1.5 發(fā)動機的總體構(gòu)造兩大機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)供給系點火系冷卻系潤滑系起動系3722 中國最大的資料庫下載.連桿飛輪曲軸活塞排氣門推桿挺柱正時齒輪配氣機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)進氣門.搖臂凸輪軸凸輪軸3722 中國最大的資料庫下載.1 曲柄連桿機構(gòu)) 曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)任務(wù)循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞接受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運動，經(jīng)過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、緊縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。.2 配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)

16、的功用是根據(jù)發(fā)動機的任務(wù)順序和任務(wù)過程，定時開啟和封鎖進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，普通由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。.3 燃料供應(yīng)系統(tǒng)汽油機燃料供應(yīng)系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將熄滅后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃料供應(yīng)系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在熄滅室內(nèi)構(gòu)成混合氣并熄滅，最后將熄滅后的廢氣排出。 .4 點火系統(tǒng)在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入熄滅室內(nèi)?？梢园磿r在火花塞電極間產(chǎn)

17、生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。 .3722 中國最大的資料庫下載.強迫循環(huán)式水冷卻系表示圖 1-百葉窗；2-散熱器；3-散熱器蓋；4-風(fēng)扇；5-小循環(huán)水管；6-水泵；7-節(jié)溫器；8-出水管；9-水套；10-水溫表和傳感器；11-水套放水開關(guān)；12-散熱器放水開關(guān) 5 冷卻系統(tǒng)冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時分發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度形狀下任務(wù)。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。 .6 光滑系統(tǒng)光滑系的功用是向作相對運動的零件外表保送定量的清潔光滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機

18、件的磨損。并對零件外表進展清洗和冷卻。光滑系通常由光滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。3722 中國最大的資料庫下載.桑塔納發(fā)動機光滑系表示圖.7 起動系統(tǒng)要使發(fā)動機由靜止形狀過渡到任務(wù)形狀，必需先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣熄滅膨脹作功，推進活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才干自行運轉(zhuǎn)，任務(wù)循環(huán)才干自動進展。因此，曲軸在外力作用下開場轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開場自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的安裝，稱為發(fā)動機的起動系。 3722 中國最大的資料庫下載.為了便于內(nèi)燃機的消費管理和運用，國家規(guī)范(GB72582)中對內(nèi)燃機的稱號和型號作了一

19、致規(guī)定。1. 內(nèi)燃機的稱號和型號 內(nèi)燃機稱號均按所運用的主要燃料命名，例如汽油機、柴油機、煤氣機等。 內(nèi)燃機型號由阿拉伯?dāng)?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(biāo)志符號，由制造廠根據(jù)需求自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。 中部：由缸數(shù)符號、沖程符號、氣缸陳列方式符號和缸徑符號等組成。 后部：構(gòu)造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)品因改良等緣由需求區(qū)分時，由制造廠選用適當(dāng)符號表示。1.6內(nèi)燃機產(chǎn)品的稱號及型號編制規(guī)那么.2. 內(nèi)燃機型號的陳列順序及符號所代表的意義 內(nèi)燃機型號的陳列順序及符號所代表的意義規(guī)定如下： . 筒狀活塞

20、和十字頭式柴油機的構(gòu)造表示圖1-活塞；2-活塞桿；3-滑塊；4-連桿；5-十字頭；6-導(dǎo)板十字頭式柴油機由于活塞不起導(dǎo)向作用，同時與缸套之間沒有側(cè)推力N的作用，因此兩者之間的磨損減小，擦傷和卡死的能夠性減小。此外，由于活塞桿只在垂直方向作直線運動，因此可在氣缸下部加設(shè)一橫隔板，把氣缸與曲軸箱隔開，以免氣缸中的污油、結(jié)炭或燃?xì)饴┤肭S箱污染滑油。這也為十字頭機燃用劣質(zhì)燃料發(fā)明了有利條件。十字頭式柴油機可靠性較筒形活塞式高。但十字頭機的分量和高度增大，構(gòu)造也較復(fù)雜，不具備筒形活塞式柴油機體積小、分量輕、構(gòu)造簡單的優(yōu)點。.3. 型號編制舉例 (1) 汽油機 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65m

21、m，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，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 6Q： 表示六缸，四行程，缸徑mm，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 .1.