大學(xué)汽車構(gòu)造第1章發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造原理和總體構(gòu)造講義課件

1、面向21實(shí)際課程教材汽車構(gòu)造（上冊(cè)）發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造（48/8) 吉林大學(xué) 陳家瑞 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 劉金山 主講 TEL第1頁(yè)，共73頁(yè)。第2頁(yè)，共73頁(yè)。本課程學(xué)習(xí)的目的、任務(wù)、內(nèi)容：一、目的： 1.了解什么是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)； 2.發(fā)動(dòng)機(jī)的用途是什么？ 3.明了發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理； 4.了解發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成；二、任務(wù)： 通過(guò)48/8學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)及試驗(yàn)掌握內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。三、內(nèi)容： 共12章，分別介紹了內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)組成系統(tǒng)，介紹了內(nèi)燃機(jī)術(shù)語(yǔ)及相關(guān)指標(biāo)。第3頁(yè)，共73頁(yè)。第一章發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和總體構(gòu)造(4h) 內(nèi)燃機(jī)發(fā)展歷史1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類1.2 四

2、沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理1.3 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造1.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo) 1.6 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)的編制規(guī)則第4頁(yè)，共73頁(yè)。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷史1700年英國(guó)人紐卡姆制成了最早的蒸汽機(jī)；1860年法國(guó)人勒納仿蒸汽機(jī)制成了煤氣機(jī)；1876年德國(guó)人奧托制成了按等容燃燒的四沖程煤氣機(jī)1883年英國(guó)人司派爾仿照四沖程煤氣機(jī)制造了汽油機(jī)柴油機(jī)的發(fā)明沿2個(gè)方向進(jìn)行：改進(jìn)汽油機(jī)的故障，防止早燃以18851890年英國(guó)的斯托爾特為代表；從提高熱效率特別是提高壓縮壓力，達(dá)到燃料自燃，代表是：德國(guó)的班克教授和德國(guó)的狄塞爾工程師。第5頁(yè)，共73頁(yè)。1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類 一、定義：將某

3、一種形式的能量（熱能、電能、化學(xué)能、太陽(yáng)能等）轉(zhuǎn) 變成機(jī)械能的機(jī)器。二、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)：將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)。1、外燃機(jī)：燃料在機(jī)器外部燃燒，產(chǎn)生的熱能輸入到機(jī)器 內(nèi)部并轉(zhuǎn)變成機(jī)械能輸出的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。如蒸汽機(jī)。2、內(nèi)燃機(jī)：液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機(jī)器內(nèi) 部燃燒而產(chǎn)生熱能，然后再將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能輸出的 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。如活塞式內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)(按熱能轉(zhuǎn)變成 機(jī)械能的主要構(gòu)件分）。3、比較： 外燃機(jī)體積大，重量重，熱效率低；內(nèi)燃機(jī)熱效率高，體積小，重量輕，便于移動(dòng)，起動(dòng)性能好;燃?xì)廨啓C(jī)功率大，轉(zhuǎn)速高， 質(zhì)量?。](méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)件，單位功率質(zhì)量?。D(zhuǎn)矩特性好，燃料適應(yīng)性好，起動(dòng)性好，但耗油量

4、、第6頁(yè)，共73頁(yè)。噪聲和制造成本均較高，適用于坦克發(fā)動(dòng)機(jī)。三、活塞式內(nèi)燃機(jī)： 按活塞運(yùn)動(dòng)方式分： 1、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī) 2、轉(zhuǎn)子活塞式內(nèi)燃機(jī) 三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)）于1958年由德國(guó)F.汪克爾發(fā)明，關(guān)鍵技術(shù)是1954年F.汪克爾提出的氣密封系統(tǒng)，1964年德國(guó)NSU公司將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在轎車上，1967年日本東洋工業(yè)公司成批生產(chǎn)，至今。 比較：轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，轉(zhuǎn)速高，升功率大，但耐久性、可靠性等較差，制造成本較高。第7頁(yè)，共73頁(yè)。1、按燃料的使用不同分四、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)分類:（1）液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī) 汽油機(jī)（gasoline engine

5、）； 柴油機(jī)（diesel engine）。 （2）氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī) 壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)（CNG）； 液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)（LPG）。第8頁(yè)，共73頁(yè)。2、按發(fā)火方式分：（1）點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī) （如汽油機(jī)、氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)）；（2）壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（如柴油機(jī)）。3、按進(jìn)氣方式分： （1）自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)） （2）強(qiáng)制吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)）。4、按完成一個(gè)工作循環(huán)所需行程數(shù)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)5、按冷卻方式不同水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)第9頁(yè)，共73頁(yè)。6、按氣缸數(shù)及排列方式單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單列式型對(duì)置式單列式型對(duì)置式第10頁(yè)，共73頁(yè)。1.2 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理一、四沖程汽油機(jī)工作原

6、理（一）基本工作原理1、化油器式汽油機(jī)：汽油和空氣在化油器內(nèi)混合成可燃混合氣，再輸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸并加以壓縮，然后用電火花使之點(diǎn)火燃燒發(fā)熱而作功傳統(tǒng)式。2、汽油噴射式汽油機(jī)： （1）進(jìn)氣管內(nèi)噴射： 將汽油噴射入進(jìn)氣管內(nèi)，同空氣混合成可燃混合氣，再輸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸并加以壓縮，然后用電火花使之點(diǎn)火燃燒發(fā)熱而作功（現(xiàn)代轎車電控汽油噴射式汽油機(jī)）。（2）氣缸內(nèi)直接噴射：將汽油直接噴射入氣缸內(nèi)同空氣混合成可燃混合氣并加以壓縮，然后用電火花使之點(diǎn)火燃燒發(fā)熱而作功（ 發(fā)展趨勢(shì)）。第11頁(yè)，共73頁(yè)。（三）發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)第12頁(yè)，共73頁(yè)。上止（死）點(diǎn):活塞離曲軸中心最遠(yuǎn)的位置；下止（死）點(diǎn):活塞離曲軸中心最近的位

7、置； 活塞行程（沖程）S ：上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離； 曲柄半徑R :曲軸中心（曲柄旋轉(zhuǎn)中心）到曲柄銷間的距離； 燃燒室容積Vc : 活塞在上止點(diǎn)時(shí)其頂部容積；氣缸工作容積Vh : 活塞上止點(diǎn)和下止點(diǎn)間的氣缸容積；氣缸總?cè)莘eVa : 活塞在下止點(diǎn)時(shí)其頂部以上的氣缸容積； Va= Vh+Vc內(nèi)燃機(jī)排量VL : 缸數(shù)*氣缸工作容積VL=i. Vh第13頁(yè)，共73頁(yè)。壓縮比 氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用表示。 例如：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為811； 柴油機(jī)壓縮比一般為為1622。其中：Va 氣缸總?cè)莘e；Vh 氣缸工作容積； Vc 燃燒室容積；第14頁(yè)，共73頁(yè)。工作循環(huán) 對(duì)于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

8、，每進(jìn)行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程。這種周而復(fù)始的連續(xù)過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。 第15頁(yè)，共73頁(yè)。1.進(jìn)氣行程.壓縮行程.作功行程4.排氣行程四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)需要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、膨脹（作功）、排氣四個(gè)過(guò)程，對(duì)應(yīng)活塞上下四個(gè)行程，相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)720（兩周）。1、四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)（四）四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)：第16頁(yè)，共73頁(yè)。第17頁(yè)，共73頁(yè)。1、進(jìn)氣行程排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開啟大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為0.0740.093Mpa，溫度上升至353430K 活

9、塞下行第18頁(yè)，共73頁(yè)。2、壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度600700K， 壓力0.61.5 MPa第19頁(yè)，共73頁(yè)。 （a）爆燃： 由于壓縮比過(guò)高導(dǎo)致壓縮終了時(shí)氣體壓力和溫度過(guò)高，在火花塞點(diǎn)火之后燃燒室內(nèi)離點(diǎn)燃中心較遠(yuǎn)處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒現(xiàn)象，稱為爆燃。 爆燃現(xiàn)象： 爆燃時(shí)，火焰以極高的速率傳播，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速推進(jìn)，當(dāng)這種壓力波撞擊燃燒室壁時(shí)就發(fā)出尖銳的敲缸聲。同時(shí)還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果，嚴(yán)重爆燃時(shí)甚至造成排氣門燒廢、軸瓦破裂、活塞頂熔穿、

10、火花塞絕緣體被擊穿等機(jī)件損壞現(xiàn)象。第20頁(yè)，共73頁(yè)。（b）表面點(diǎn)火： 非火花塞點(diǎn)火，由于燃燒室內(nèi)灼熱表面（如排氣門頭部、火花塞電極處、積碳處）點(diǎn)燃可燃混合氣而產(chǎn)生的一種不正常燃燒現(xiàn)象，稱為表面點(diǎn)火。 表面點(diǎn)火現(xiàn)象： 表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)，也伴有強(qiáng)烈的敲缸聲（較沉悶），產(chǎn)生的高壓會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件機(jī)械負(fù)荷增加，壽命降低。（c）汽油機(jī)壓縮比的選擇： 應(yīng)在避免引起爆燃和表面點(diǎn)火的前提下盡可能提高壓縮比，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，改善燃油經(jīng)濟(jì)性。第21頁(yè)，共73頁(yè)。3、作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時(shí)最高：溫度22002800 K， 壓力35MPa作功終了：溫度13001

11、600 K， 壓力0.30.5 MPa 第22頁(yè)，共73頁(yè)。 4、排氣行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度9001200 K 壓力0.1050.115 MPa殘余廢氣第23頁(yè)，共73頁(yè)。二、四行程柴油機(jī)工作原理 四沖程柴油機(jī)每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩周。進(jìn)氣行程壓縮行程作功行程排氣行程新鮮空氣開始噴油第24頁(yè)，共73頁(yè)。第25頁(yè)，共73頁(yè)。柴油的粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，不可能用氣缸外部的化油器進(jìn)行霧化，因此不可能采用氣缸外部形成可燃混合氣的方法，唯有在高溫、高壓的氣缸內(nèi)采用高壓噴射才能將柴油在很短的時(shí)間內(nèi)完全霧化。柴

12、油的自燃溫度比汽油低，因此，可燃混合氣的著火方式可采用自燃（壓燃）方式，與汽油機(jī)的點(diǎn)燃方式不同（否則會(huì)產(chǎn)生爆炸性燃燒，使柴油機(jī)工作粗暴）。柴油機(jī)壓縮比較高（一般為1622），所以壓縮終了時(shí)的壓力可達(dá)3.54.5MPa，溫度高達(dá)7501000K，大大超過(guò)柴油的 自燃溫度，故柴油高壓（10MPa以上）噴入氣缸后，在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便自行著火燃燒，最大爆發(fā)壓力可達(dá)69MPa，最高燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)20002500K。第26頁(yè)，共73頁(yè)。（一）柴油機(jī)壓縮比的選擇依據(jù)柴油機(jī)壓縮比遠(yuǎn)較汽油機(jī)的壓縮比高，這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)采用壓燃的著火方式，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的冷起動(dòng)性能，壓縮比遠(yuǎn)較汽油機(jī)的高。柴油機(jī)壓縮比應(yīng)在

13、保證良好的冷起動(dòng)性能前提下盡可能低，因?yàn)檫^(guò)高的壓縮比會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，而且，發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)熱效率隨著壓縮比的增加已接近緩慢，增加不明顯，對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性并沒(méi)有帶來(lái)多大改善。第27頁(yè)，共73頁(yè)。（二）分析和比較汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作異同 首先分別看一下汽油機(jī)和柴油機(jī)的圖示 火花塞 噴油器 第28頁(yè)，共73頁(yè)。汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作相同點(diǎn)： 1、每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周; 2、每一行程曲軸轉(zhuǎn)半周， 只有作功行程產(chǎn)生動(dòng)力。 3.發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)循環(huán)，必須有外力使曲軸旋轉(zhuǎn)完成，以后的工作循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需外力就可自行完成。 汽油機(jī)柴油機(jī)汽油與空氣缸外混合，進(jìn)入可燃混合氣進(jìn)入氣缸的是純空氣電火花點(diǎn)燃混合氣高溫氣體

14、加熱柴油燃燒有點(diǎn)火系無(wú)點(diǎn)火系無(wú)噴油器有噴油器汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作不同點(diǎn)：第29頁(yè)，共73頁(yè)。 （三）柴油機(jī)與汽油機(jī)性能比較： 汽油機(jī)具有轉(zhuǎn)速高（轎車高達(dá)5000 6000r/min）、質(zhì)量小、工作柔和、起動(dòng)容易、制造成本低和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，不足之處是燃油消耗率較高，燃油經(jīng)濟(jì)性較差，適用于轎車型乘做人員車輛；柴油機(jī)燃油消耗率較汽油機(jī)低30%左右，且柴油價(jià)格低，所以燃油經(jīng)濟(jì)性好，而且輸出扭矩較大，但冷起動(dòng)困難、工作粗暴、工作轉(zhuǎn)速較低（一般4000rpm以下）、制造成本高、維修困難，適用于運(yùn)輸型汽車。 第30頁(yè)，共73頁(yè)。思考與練習(xí)：1、 發(fā)動(dòng)機(jī)的定義是什么？2、 發(fā)動(dòng)機(jī)的分類如何？3、 什么是發(fā)動(dòng)

15、機(jī)的排量、燃燒室容積和壓縮比？4、汽油機(jī)和柴油機(jī)在可燃混合氣形成方式和點(diǎn)火方式上有何不同？它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？ 第31頁(yè)，共73頁(yè)。1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)燃料系潤(rùn)滑系冷卻系點(diǎn)火系起動(dòng)系第32頁(yè)，共73頁(yè)。一、四沖程汽油機(jī)的一般構(gòu)造（一）機(jī)體組：作用：是作為發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)、各系統(tǒng)的裝配基體， 本身許多部分又分比別是各機(jī)構(gòu)、各系統(tǒng)的組 成部分。如氣缸蓋、氣缸體上鉆的潤(rùn)滑油道是 潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成部分，氣缸蓋、氣缸體上鑄的 冷卻水套是冷卻系統(tǒng)的組成部分等。組成：氣缸蓋 、氣缸體、油底殼 。有的發(fā)動(dòng)機(jī) 將 氣缸體分鑄成上下兩部分，上部稱為氣缸 體，下部稱為曲軸箱。 此

16、外，氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)壁共同組成燃燒室的一部分。通常，將機(jī)體組列入曲柄連桿機(jī)構(gòu)。 第33頁(yè)，共73頁(yè)。（二）曲柄連桿機(jī)構(gòu)：作用：是發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生動(dòng)力，并將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。組成：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿總成、曲軸、飛輪等運(yùn)動(dòng)機(jī)件。第34頁(yè)，共73頁(yè)。（三）配氣機(jī)構(gòu)：作用：是使可燃混合氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸排出廢氣。組成：進(jìn)氣門、排氣門、挺柱、推桿、搖臂、凸輪軸、凸輪軸 正時(shí)齒輪（由曲軸正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)）等。第35頁(yè)，共73頁(yè)。（四）供給系： 氣缸蓋、氣缸體上鑄的進(jìn)、排氣道顯然是供給系的一部分。 作用：把汽油和空氣混合成成分合適的可燃混合氣供入氣缸，以供燃

17、燒，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。 組成：汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣歧管總成、排氣消聲器等。第36頁(yè)，共73頁(yè)。（五）點(diǎn)火系： 功用：保證按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣。 組成：蓄電池和發(fā)電機(jī)，將低壓電流變成變成高壓電流的斷電器和點(diǎn)火線圈，把高壓電流按規(guī)定時(shí)刻通過(guò)分電裝置通到各氣缸的火花塞等。第37頁(yè)，共73頁(yè)。第38頁(yè)，共73頁(yè)。（六）冷卻系：功用：是把受熱機(jī)件的熱量散到大氣中，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正 常溫度范圍內(nèi)工作。組成：水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、氣缸體放水閥及氣缸 體和氣缸蓋上鑄出的冷卻水套等。第39頁(yè)，共73頁(yè)。第40頁(yè)，共73頁(yè)。（七）潤(rùn)滑系：

18、功用：將一定壓力的潤(rùn)滑油供給作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件工作表面之間以形成液體摩擦，減少摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，并冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面，緩和沖擊，分散應(yīng)力，輔助密封。 組成：機(jī)油泵、集濾器、限壓閥、氣缸體和氣缸蓋鉆設(shè)的潤(rùn)滑油道、機(jī)油粗濾器、機(jī)油細(xì)濾器和機(jī)油冷卻器等。第41頁(yè)，共73頁(yè)。第42頁(yè)，共73頁(yè)。（八）起 動(dòng)系：作用：使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)。組成：包括起動(dòng)電機(jī)及其附屬裝置。第43頁(yè)，共73頁(yè)。第44頁(yè)，共73頁(yè)。 汽油機(jī)組成：曲柄連桿機(jī)構(gòu)（包括機(jī)體組）、配氣機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu)和供給系（包括燃料供給系統(tǒng)和進(jìn)、排氣系統(tǒng)）、點(diǎn)火系、冷卻系、潤(rùn)滑系和起動(dòng)系五大系統(tǒng)組成。二、總結(jié)：第45頁(yè)，共7

19、3頁(yè)。1、風(fēng)扇2、水泵3、氣缸蓋4、小循環(huán)水管5、進(jìn)、排氣歧管總成6、曲軸箱通風(fēng)裝置7、化油器8、氣缸蓋出水管9、搖臂機(jī)構(gòu)10、曲軸箱通風(fēng)管11、氣缸體12、后挺桿室蓋13、曲軸箱通風(fēng)擋油板14、飛輪殼15、飛輪16、發(fā)動(dòng)機(jī)后懸 置螺栓、螺母17、限位板18、發(fā)動(dòng)機(jī)后懸 置軟墊19、油底殼襯墊20、凸輪軸21、曲軸止推片22、曲軸23、主軸承蓋24、機(jī)油泵、分電器總成25、活塞、連桿總成26、油底殼27、機(jī)油泵28、發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置軟墊總成29、發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置支架總成30、風(fēng)扇皮帶31、正時(shí)齒輪室蓋及曲軸前油封32、曲軸正時(shí)齒輪33、凸輪軸正時(shí)齒輪34、空氣壓縮機(jī)皮帶圖1-8 東風(fēng) EQ6100-1

20、 型汽油機(jī)軸側(cè)剖視圖第46頁(yè)，共73頁(yè)。51、排氣管27、機(jī)油泵 圖1-8 東風(fēng) EQ6100-1 型汽油機(jī)橫剖視圖7、化油器35、曲軸箱通風(fēng)單向閥36、進(jìn)氣管37、絕熱墊及襯墊38、空氣濾清器 ：52、彎管接頭53、彈簧54、單向閥55、閥體11、氣缸體48、出水彎管50、放水閥49、機(jī)油細(xì)濾器3、氣缸蓋39、氣缸套40、定位銷41、挺桿室襯墊42、挺桿室蓋43、分電器44、加機(jī)油管和蓋45、汽油泵46、機(jī)油濾清器47、聯(lián)軸套19、油底殼襯墊26、油底殼第47頁(yè)，共73頁(yè)。15、氣缸蓋罩二、現(xiàn)代四沖程汽油機(jī)的一般結(jié)構(gòu)（以桑塔納轎車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)為例）桑塔納轎車（2000GSI）電噴發(fā)動(dòng)機(jī) （AJ

21、R）外形圖1、正時(shí)齒形帶護(hù)罩2、空調(diào)壓縮機(jī)3、空調(diào)壓縮機(jī)帶輪4、多楔皮帶5、曲軸帶輪6、張緊輪7、發(fā)電機(jī)帶輪8、導(dǎo)向輪9、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵10、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵帶輪11、發(fā)電機(jī)12、進(jìn)氣歧管13、機(jī)油標(biāo)尺14、燃油分配管第48頁(yè)，共73頁(yè)。35、油底殼桑塔納轎車（2000GSI）電噴發(fā)動(dòng)機(jī) （AJR）軸側(cè)剖視圖16、正時(shí)齒形皮帶17、凸輪軸正時(shí)齒形帶輪18、水泵齒形帶輪19、曲軸正時(shí)齒形帶輪20、機(jī)油泵傳動(dòng)鏈21、機(jī)油泵22、曲軸23、水泵24、活塞25、排氣門26、進(jìn)氣門27、氣缸體28、氣缸蓋29、液壓挺柱30、凸輪軸31、噴油器32、機(jī)油濾清器33、機(jī)油壓力限壓閥34、連桿第49頁(yè)，共73頁(yè)。噴油

22、器氣缸蓋罩加機(jī)油口氣缸蓋排氣歧管進(jìn)氣歧管發(fā)電機(jī)空調(diào)壓縮機(jī)導(dǎo)向輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵帶輪水泵氣缸體曲軸箱油底殼機(jī)油泵鏈輪曲軸連桿活塞進(jìn)氣門凸輪軸液壓挺柱氣門彈簧桑塔納轎車（2000GSI）電噴發(fā)動(dòng)機(jī) （AJR）橫剖面圖第50頁(yè)，共73頁(yè)。（3）化油器式汽油機(jī)上的進(jìn)、排氣歧管布置于發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)，便于加熱進(jìn)氣管，促使燃油霧化，而柴油機(jī)上的進(jìn)、排氣歧管全都部置于發(fā)動(dòng)機(jī)異側(cè)，以免進(jìn)氣受到加熱，減少進(jìn)氣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率。高壓噴油泵空氣濾清器進(jìn)氣歧管排氣歧管噴油器總成 6110Q型柴油機(jī)橫剖面圖三、四沖程柴油機(jī)的一般構(gòu)造 四沖程柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與四沖程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于：（1）柴油機(jī)沒(méi)有點(diǎn)火系，氣缸蓋上火花塞的位置

23、被噴油器代替，高壓導(dǎo)線被高壓油管代替。 （2）柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)不同于汽油機(jī)：柴油機(jī)有高壓噴油泵、噴油器，由噴油泵凸輪軸上的凸輪驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生高壓燃油，噴油泵總成中的輸油泵類似于化油器式汽油機(jī)上的汽油泵，作用是克服燃油流動(dòng)阻力，但化油器式汽油機(jī)上的汽油泵由配氣凸輪軸上的偏心凸輪驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)代電噴汽油機(jī)上的汽油泵是電動(dòng)汽油泵。 第51頁(yè)，共73頁(yè)。 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖第52頁(yè)，共73頁(yè)。1.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性一、動(dòng)力性指標(biāo) 1、有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩，用Ttq表示 。2、有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的功率成為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，用Pe表示。 式中：Tt

24、q 有效扭矩，單位為Nm； n 曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min 二者關(guān)系： 第53頁(yè)，共73頁(yè)。三、運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)主要指排氣品質(zhì)、噪聲、起動(dòng)性能等。 (1) 排放品質(zhì) 目前主要限制一氧化碳（CO）、各種碳?xì)浠衔铮℉C）及氮氧化合物（NOx）三種危害最大的氣體排放量。 二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 有效燃油消耗率：發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1 kW有效功率，在1h內(nèi)所消耗的燃油消耗質(zhì)量，以be表示,單位為 g/（kWh）。（四沖程汽油機(jī)一般為270325 g/（kWh） ，四沖程柴油機(jī)一般為190238 g/（kWh）。）第54頁(yè)，共73頁(yè)。 排氣微粒：它指排氣中除水以外的任何液態(tài)或固體微粒。其中，以碳為

25、主要成分的固體顆粒形成碳煙，是排氣微粒最主要的成分，目前我國(guó)只規(guī)定碳煙限值。（2）噪聲 噪聲會(huì)刺激神經(jīng)，使人心情煩躁、反應(yīng)遲鈍、甚至產(chǎn)生耳聾、高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，汽車是城市的主要噪聲源之一，發(fā)動(dòng)機(jī)又是汽車的主要噪聲源，故必須給予控制。如我國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，轎車噪聲不得大于74dB。（3）起動(dòng)性能第55頁(yè)，共73頁(yè)。四、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性：指油門開度一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率三者隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。（1）發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷速度特性（又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)外特性）：指油門全開時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率三者隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作轉(zhuǎn)速時(shí)的全負(fù)荷有效功率為額

26、定功率，相應(yīng)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，為發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌功率和轉(zhuǎn)速。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)工況：一般是用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表征，有時(shí)也用負(fù)荷和曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表征。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷：發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷，就是當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)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。 注意，不要把負(fù)荷與功率混淆，50%負(fù)荷不是指油門開啟一半開度，而是指此轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率是油門全開時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的一半。第56頁(yè)，共73頁(yè)。TtqPebeTtqPebe（a）汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性第57頁(yè)，共73頁(yè)。 五、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況 1、工況（指發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況）：一般用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表征，有時(shí)也用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表明 。 2、發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下

27、的負(fù)荷：是當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所有可能發(fā)出的最大功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示。 Pe/kW n/rmin-1 05045322720200035004800abcde分析右圖發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷 第58頁(yè)，共73頁(yè)。六、汽油機(jī)與柴油機(jī)速度特性的區(qū)別： 汽油機(jī)速度特性曲線表明：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速增加而逐漸下降，原因是節(jié)氣門的節(jié)流作用使發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率下降，氣缸內(nèi)進(jìn)氣量減少，尤其是部分節(jié)氣門開度時(shí)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率隨轉(zhuǎn)速增加而增大到極值后迅速下降，不會(huì)發(fā)生“飛車”現(xiàn)象。 柴油機(jī)沒(méi)有節(jié)氣門的進(jìn)氣節(jié)流作用，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，氣缸內(nèi)進(jìn)氣質(zhì)量就一定，改變負(fù)荷的大小靠改變每循環(huán)噴油量的多少，柴油機(jī)速度特

28、性曲線表明：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速增加而變化平緩。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率隨轉(zhuǎn)速增加一直在增大，只是前面增加迅速，后面平緩，因此，一旦噴油泵柱塞卡滯在大油門位置而發(fā)動(dòng)機(jī)外界負(fù)載卸去時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將大幅度上升，直到發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙，排氣管燒紅，飛輪飛出傷人等嚴(yán)重事故發(fā)生，此謂柴油機(jī)的“飛車”現(xiàn)象。第59頁(yè)，共73頁(yè)。1.6 內(nèi)燃機(jī)名稱及型號(hào)編制規(guī)則 首部：為產(chǎn)品系列符號(hào)和換代標(biāo)志符號(hào)，由制造廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)。 中部：由缸數(shù)符號(hào)、沖程符號(hào)、氣缸排列形式符號(hào)和缸徑符號(hào)等組成。 后部：結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，以字母表示。 尾部：區(qū)分符號(hào)。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制

29、造廠選用適當(dāng)符號(hào)表示。一、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四部分組成第60頁(yè)，共73頁(yè)。二、國(guó)標(biāo)GB725-82規(guī)定如下： 1、按所用燃料命名，如柴油機(jī)、汽油機(jī)等。 2、型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語(yǔ)拼音字母組成。 3、型號(hào)由四部分組成：首部中部系列代號(hào)換代標(biāo)志符號(hào)缸數(shù)符號(hào)氣缸排列形式符號(hào)符號(hào)無(wú)符號(hào)VP含 義直列及單缸臥式V型 平臥型缸徑符號(hào)（以氣缸直徑的數(shù)表示）結(jié)構(gòu)特征符號(hào) 符號(hào)無(wú)符號(hào) FZ結(jié)構(gòu)特征水 冷風(fēng) 冷增 壓用途特征符號(hào)符號(hào)無(wú)符號(hào)QM用途通用型汽車用摩托車用后部尾部同一系列產(chǎn)品區(qū)分符號(hào)6135Q行程符號(hào)，E表示二沖程，無(wú)符號(hào)表示四沖程1、6135Q柴油機(jī)2、1E65FM汽油機(jī)舉例：第61頁(yè)，共73頁(yè)。(1)

30、 汽油機(jī) 1E65F： 表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型 4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品 TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(hào) CA488： 表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào) (2) 柴油機(jī) 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 6135Q： 表示六缸，四行程，缸徑135mm，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(hào) 三、型號(hào)編制舉例 第62頁(yè)，共73頁(yè)。小

31、結(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ):工作原理:發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的機(jī)器。分類:定義:按不同的分類方法大致分為四大類十個(gè)基本術(shù)語(yǔ)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（重點(diǎn)）區(qū)別于汽油機(jī)的工作過(guò)程四個(gè)行程的工作過(guò)程第63頁(yè)，共73頁(yè)。發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造：汽油機(jī)（兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)）， 柴油機(jī)（兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)） 主要性能指標(biāo)與特性動(dòng)力性指標(biāo)：有效轉(zhuǎn)距，有效功率經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：燃油燃油消耗率速度特性工況與負(fù)荷 內(nèi)燃機(jī)名稱及型號(hào)編制規(guī)則熟練識(shí)認(rèn)內(nèi)燃機(jī)名稱和規(guī)格 第64頁(yè)，共73頁(yè)。*1、內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成？*2、內(nèi)燃機(jī)的常用術(shù)語(yǔ)及其意義？*3、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程(柴油機(jī)和汽油機(jī)）柴油機(jī)與汽油機(jī)有何不同？各過(guò)程相應(yīng)數(shù)值？

32、*4、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程(柴油機(jī)和汽油機(jī)）并與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較？ 5、發(fā)動(dòng)機(jī)的命名和型號(hào)編制方法？*6、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有那些？如何表征？ （注：標(biāo)有*的題為作業(yè)）思考與練習(xí)：第65頁(yè)，共73頁(yè)。結(jié)束第66頁(yè)，共73頁(yè)。1.3 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理（自學(xué)）一、二沖程汽油機(jī)工作原理（一）二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán): 是在兩個(gè)活塞行程內(nèi)，即曲軸旋轉(zhuǎn)1周的時(shí)間內(nèi)完成的。（二）二沖程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 二沖程汽油機(jī)采用曲軸箱掃氣，曲軸箱是密封的，對(duì)多缸機(jī)而言，各曲柄軸室相互之間是密封的，氣缸壁上開有矩形掃氣口和排氣口，氣缸壁上開有進(jìn)氣口（右圖所示最早的活塞閥進(jìn)氣方式）。第67頁(yè)，共73頁(yè)。（三

33、）二沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)：1、第一行程： 活塞自下止點(diǎn)開始向上止點(diǎn)移動(dòng)，曲軸箱內(nèi)在上一行程中被預(yù)壓縮的新鮮可燃混合氣自氣缸壁上的掃氣口繼續(xù)向氣缸內(nèi)掃氣，活塞頂將掃氣口關(guān)閉后，由于排氣口仍未關(guān)閉，氣缸內(nèi)的新鮮可燃混合氣被活塞強(qiáng)行從排氣口擠出，此謂燃料的過(guò)后排氣損失，不可避免；由于掃氣過(guò)程中或多或少有新氣與廢氣的混合，存在燃料的掃氣損失，因此，二沖程汽油機(jī)的燃油消耗率遠(yuǎn)較四沖程汽油機(jī)的高，HC排放嚴(yán)重。第68頁(yè)，共73頁(yè)。 排氣口關(guān)閉后，氣缸內(nèi)才開始真正的壓縮，活塞上移到接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣。掃氣口關(guān)閉后，隨著活塞的上移，曲軸箱內(nèi)形成一定真空，當(dāng)活塞底端打開氣缸壁上的進(jìn)

34、氣口，曲軸箱內(nèi)開始進(jìn)氣，直至活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)，此時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)全開，曲軸箱容積最大。 第69頁(yè)，共73頁(yè)。 2、第二行程：著火后，高溫、高壓燃?xì)馀蛎浧仁够钊麖纳现裹c(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣口逐漸關(guān)閉，曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣開始被預(yù)壓縮。 當(dāng)活塞頂打開排氣口時(shí)，缸內(nèi)壓力仍有0.30.6MPa，故大部分廢氣以音速?gòu)母變?nèi)排出，當(dāng)活塞頂打開掃氣口時(shí)，缸內(nèi)壓力已降低到低于曲軸箱內(nèi)壓力，曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣開始掃入氣缸，并向排氣口驅(qū)除剩余廢氣。活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，排氣口和掃氣口應(yīng)全開，曲軸箱容積最小。 第70頁(yè)，共73頁(yè)。 排氣口關(guān)閉時(shí)氣缸內(nèi)氣體的容積與壓縮終了時(shí)氣體的最小容積之比。顯然，實(shí)際壓縮比要小于名義壓縮比（氣缸內(nèi)氣體的最大容積與壓縮終了時(shí)氣體的最小容積之比）。（四）總結(jié)1、第一行程：活塞自下止點(diǎn)上移到上止點(diǎn)，包括氣缸內(nèi)掃氣、排氣、壓縮過(guò)程和曲軸箱內(nèi)的進(jìn)氣過(guò)程；2、第二行程：活塞自上止點(diǎn)下移到下止點(diǎn)，包括氣缸內(nèi)燃?xì)馀蛎涀鞴Α⑴艢?、掃氣過(guò)程和曲軸箱內(nèi)新鮮可燃混合氣的預(yù)壓縮過(guò)程；3、氣缸內(nèi)的換氣過(guò)程：氣缸內(nèi)的掃氣和排氣過(guò)程。4、曲軸箱壓縮比：曲軸箱內(nèi)的最大容積與最小容積之比。一般在1.251.40之間，過(guò)小影響曲軸箱進(jìn)氣效率（給氣比），過(guò)大導(dǎo)致掃氣時(shí)新鮮可燃混合氣與氣缸內(nèi)