發(fā)動機的概述講解課件

1、 第一節(jié) 汽車發(fā)動機的類型 第二節(jié) 發(fā)動機常用術(shù)語 第三節(jié) 發(fā)動機的工作原理 第四節(jié) 發(fā)動機總體構(gòu)造第五節(jié) 發(fā)動機的編號 第六節(jié) 發(fā)動機的性能指標第一章 發(fā)動機概述發(fā)動機是發(fā)出動力的機器，是汽車的心臟，是汽車的動力裝置，是將一種能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。目前的傳統(tǒng)發(fā)動機都是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽儆蔁崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C械動力，并通過底盤的傳動系和行駛系驅(qū)動汽車行駛。內(nèi)燃機是熱力發(fā)動機的一種，其特點是液力或氣體燃料與空氣混合后直接輸入機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變成機械能。內(nèi)燃機具有熱效率高、體積小、質(zhì)量小、便于移動以及起動性能好等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于飛機、船艦以及汽車、拖拉機、坦克等各種車輛上。

2、但是，內(nèi)燃機一般要求使用石油燃料，同時排出的廢氣中所含有害氣體成分較高。內(nèi)燃機根據(jù)其將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的主要構(gòu)件的形式，可分為活塞式內(nèi)燃機和燃氣輪機兩大類。前者又可按活塞運動方式分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。汽車用活塞式內(nèi)燃機可以根據(jù)不同的特征分類。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）。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。 柴油的特性是在同樣的條件下其自燃點比汽油的自燃點低，因此采用壓燃式（自燃式）發(fā)火。一般可通過噴油泵和噴油器將柴油直接噴入發(fā)動機的氣缸內(nèi)，在氣缸內(nèi)與壓縮空氣均勻混合后，在高溫下得以自燃

3、，這種發(fā)動機稱為壓燃式發(fā)動機。 汽油的特性是其自燃的溫度比柴油的要高，因此常采用點燃式發(fā)火。利用火花塞發(fā)出的電火花強制點燃汽油，使其發(fā)火燃燒，這種發(fā)動機稱為點燃式發(fā)動機。 第一節(jié) 汽車發(fā)動機的類型按工作循環(huán)的沖程數(shù)分類：凡活塞往復(fù)四個單程完成一個工作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機，活塞往復(fù)兩個單程即完成一個工作循環(huán)的稱為二沖程發(fā)動機。按氣缸數(shù)及其排列方式分類：僅有一個氣缸的稱為單缸發(fā)動機，有兩個以上氣缸的稱為多缸發(fā)動機。單缸有立式與臥式，多缸有直列、V型與對置式。按冷卻方式分類：根據(jù)冷卻方式不同，發(fā)動機可以分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。此外，發(fā)動機還可按進氣方式分類。當發(fā)動機不裝增壓器，空氣是靠活塞的抽吸作

4、用進入氣缸內(nèi)的發(fā)動機，稱為非增壓式發(fā)動機（或自然吸入式發(fā)動機）；發(fā)動機上裝有增壓器，空氣通過增壓器可以提高進氣壓力的發(fā)動機，稱為增壓式發(fā)動機。近年來還有按每氣缸中的氣門數(shù)來分類的，當每氣缸中設(shè)有一個進氣門和一個排氣門的發(fā)動機，稱為二氣門發(fā)動機；每缸中設(shè)有兩個進氣門和兩個排氣門的，稱為四氣門發(fā)動機；或者每個氣缸中設(shè)有三個進氣門和兩個排氣門的，稱為五氣門發(fā)動機。第二節(jié) 發(fā)動機常用術(shù)語上止點： 活塞頂離曲軸中心線最遠的位置下止點： 活塞頂離曲軸中心線最近的位置活塞行程（ S ）： 上下止點間的距離 S=2RS2R上止點下止點上止點下止點工作容積氣缸工作容積（Vs）： 活塞由上止點到下止點運動掃過的容

5、積。發(fā)動機工作容積（排量VL）： 發(fā)動機全部氣缸工作容積之和。燃燒室容積（Vc）： 活塞在上止點時其上方的容積氣缸總?cè)莘e（Va）： 活塞在下止點時其上方的全部容積 Va=Vc+Vs壓縮比： 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比 =Va/Vc第三節(jié) 發(fā)動機的工作原理四行程汽油機工作原理 進氣過程作用： 吸入新鮮混合氣活塞運動: 從上止點向下止點曲軸轉(zhuǎn)角: 0o180 o氣門狀態(tài): 進氣門打開排氣門關(guān)閉終了壓力: 7590 kPa終了溫度: 80130 oC 壓縮過程作用： 壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件活塞運動: 從下止點向上止點曲軸轉(zhuǎn)角: 180o360 o氣門狀態(tài): 進、排氣門均關(guān)閉終了壓力: 80014

6、00 kPa終了溫度: 350400 oC 做功過程作用： 燃燒高溫高壓氣體膨脹做功活塞運動: 從上止點向下止點曲軸轉(zhuǎn)角: 360o540 o氣門狀態(tài): 進氣門、排氣門均關(guān)閉最高壓力: 2490 3520 kPa終了壓力: 300500 kPa終了溫度: 1200 oC排氣過程作用： 排出膨脹做功后的廢氣活塞運動: 從下止點向上止點曲軸轉(zhuǎn)角: 540o720 o氣門狀態(tài): 進氣門關(guān)閉、排氣門打開終了壓力: 105120 kPa終了溫度: 600900 oC綜上所述： 發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)時，曲軸轉(zhuǎn)動二周（720），進、排氣門各開啟一次，活塞完成四個行程，其中進氣、壓縮和排氣行程是消耗動力，

7、只有作功行程產(chǎn)生動力。發(fā)動機一個工作循環(huán)： 每完成一次進氣、壓縮、作功、排氣的過程，稱為一個工作循環(huán)。四行程發(fā)動機特點 ： 發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)二周，活塞往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)。四行程汽油機工作原理四行程柴油機工作原理概略表汽油機與柴油機比較二沖程汽油機工作原理1.進氣孔2.排氣孔3.換氣孔第一個行程活塞運動: 從下止點向上止點曲軸轉(zhuǎn)角: 0o180o作用: 活塞上方壓縮 活塞下方進氣3.換氣孔2.排氣孔1.進氣孔第二個行程活塞運動: 從上止點向下止點曲軸轉(zhuǎn)角: 18 0o360o作用: 活塞上方做功排氣 活塞下方預(yù)壓二行程柴油機工作原理二行程柴油機工作原理概略表二行程發(fā)動機的特點功率提高，當n

8、、Va、相同時，理論上其功率是四行程的二倍，實際提高1.51.6倍作功次數(shù)多，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；換氣不完善，經(jīng)濟性差。第四節(jié) 發(fā)動機總體構(gòu)造兩個機構(gòu)： 曲柄連桿機構(gòu) 配氣機構(gòu)五個系統(tǒng)： 供給系 潤滑系 冷卻系 點火系（汽油機） 起動系第五節(jié) 發(fā)動機的編號8E430Z 492Q 6135C-1 6100Q-1 8120F前部中 部尾部缸數(shù)符號行程符號缸徑符號機器特征符號變形符號缸數(shù)符號：用數(shù)字表示汽缸數(shù)行程符號：用E表示二沖程，不用此符號表示四沖程缸徑符號：用氣缸直徑的毫米數(shù)表示，但不列出小數(shù)點后的數(shù)字機器特征符號變形符號用數(shù)字表示順序，與前面的符號用一短橫隔開，該數(shù)字序號由系列產(chǎn)品

9、的主導(dǎo)廠按產(chǎn)品出現(xiàn)的順序統(tǒng)一編號發(fā)動機的主要性能指標有動力性指標(有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速等)，經(jīng)濟性指標（燃油消耗率），運轉(zhuǎn)性能指標（排氣品質(zhì)、噪聲和起動性能等）。 一、動力性指標1.有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，以Te表示，單位為Nm。有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動機曲軸上的阻力矩相平衡。第六節(jié) 發(fā)動機的性能指標2.有效功率發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率。用Pe表示，單位為KW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。發(fā)動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定，也可用測功器測定有效轉(zhuǎn)矩和曲軸角速度，然后運用公式計算發(fā)動機的有效功率。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速，稱為額

10、定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照發(fā)動機可靠試驗方法的規(guī)定，汽車發(fā)動機應(yīng)能在額定工況下連續(xù)運行3001000h。二、經(jīng)濟性指標發(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。很明顯，燃油消耗率越低，經(jīng)濟性越好。發(fā)動機的性能是隨著許多因素而變化的，其變化規(guī)律稱為發(fā)動機特性。三、發(fā)動機的運轉(zhuǎn)性能指標發(fā)動機的運轉(zhuǎn)性能指標主要指排氣品質(zhì)、噪聲、起動性等。1.排氣品質(zhì)發(fā)動機的排氣中含有對人體有害的物質(zhì)，它對大氣的污染已形成公害。發(fā)動機排出的有害排放物，主要有氮氧化合物（NOx）、碳氫化合物（HC）和一氧化碳（CO）等以及排氣顆粒。美國聯(lián)邦汽車排放法規(guī) FTP 是目前世

11、界上最嚴的標準，1994年后規(guī)定轎車排放必須滿足下列限制： COHCNOx排氣顆粒單位0.08g/mile(2.11)(0.25)(0.16)(0.05)(g/km)2.噪聲 噪聲會刺激神經(jīng)，使人心情煩躁，反映遲鈍，甚至耳聾，誘發(fā)高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。汽車是城市主要的噪聲源之一，發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源，故必須給與控制。如我國的噪聲標準中規(guī)定，轎車的噪聲不得大于82dB（A）。3.起動性能 起動性能好的發(fā)動機在一定溫度下能可靠發(fā)動、起動迅速，起動消耗的功率小，起動磨損少。發(fā)動機起動性能的好壞除與發(fā)動機結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與發(fā)動機工作過程相聯(lián)系，它直接影響汽車機動性、操作者的安全和勞動強度。我國標準規(guī)定，不得采用