單元一 汽車發(fā)動機總體構(gòu)造

1、單元一 汽車發(fā)動機總體構(gòu)造教學目標1.了解汽車定義、類型及汽車的發(fā)展歷史2.掌握汽車的總體構(gòu)造3.掌握發(fā)動機的基本術(shù)語4.了解發(fā)動機的類型5.掌握發(fā)動機的總體構(gòu)造和基本工作原理6.了解內(nèi)燃機的產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則 一、汽車的定義 汽車是由動力驅(qū)動，具有4個或4個以上車輪的非軌道承載車輛，主要用于載運人、貨物及作某些特殊用途。汽車還包括與電力線相連的車輛，如無軌電車；整車整備質(zhì)量超過400kg的三輪車輛等。 二、世界汽車工業(yè)發(fā)展概況1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展Carl Benz1885年德國人卡爾本茨設計制造的汽油發(fā)動機作動力三輪汽車1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展1886年德國人戈特利布戴姆勒設

2、計制造的汽油發(fā)動機作動力的四輪汽車本茨和戴姆勒則被公認為以內(nèi)燃機為動力的現(xiàn)代汽車發(fā)明者，并被尊稱為汽車工業(yè)的鼻祖和“世界汽車之父”。Gootieb Daimler1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展 1886年后，法國于1890年，美國于1893年，英國于1896年，日本于1907年，俄羅斯于1910年，相繼制造出了汽車，使世界汽車工業(yè)有了日新月異的變化。從19世紀末到20世紀20年代，發(fā)達國家的汽車工業(yè)已初步形成，其中最具代表性的是美國和德國。1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展1890年，法國的阿爾忙標致創(chuàng)立了標致汽車公司1898年，路易斯雷諾在法國創(chuàng)立了雷諾汽車公司1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展1893年

3、，杜瑞亞兄弟共同制造的第一輛美國汽車1903年，亨利福特福特汽車公司1908 年，福特首次推出T型車。在以后的二十年里，共生產(chǎn)1500多萬輛T型車。1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展大衛(wèi)別克在1899年開始研制汽油發(fā)動機，并于1900年造出第一輛別克車。在1903年之前，大衛(wèi)工廠只生產(chǎn)出兩輛汽車，1903年，大衛(wèi)別克創(chuàng)建了別克汽車公司。1904年11月，公司轉(zhuǎn)讓。由于別克車具有明顯優(yōu)勢，當時獲得人們的認可。1908年9月，在別克汽車公司的基礎上，由威廉杜蘭特創(chuàng)建了通用汽車公司。先后聯(lián)合或兼并了別克、凱迪拉克、雪佛蘭 等公司。1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展1904年，英國貴族子弟羅爾斯和工程師羅伊斯合作

4、創(chuàng)建羅爾斯羅伊斯公司（勞斯萊斯公司）1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展三、世界汽車生產(chǎn)大國 1.20世紀70年代前世界最大的汽車生產(chǎn)國美國三大汽車公司：通用、福特和克萊斯勒；年產(chǎn)量：最高達到1300萬輛；汽車特點：外形新穎美觀、內(nèi)部裝飾豪華、舒適性好、動力強勁。2.20世紀80年代最大汽車生產(chǎn)國日本主要汽車公司：豐田、本田、日產(chǎn)、三菱、富士；年產(chǎn)量：穩(wěn)定在1100萬輛以上；汽車特點：體積小、重量輕、油耗低、價格便宜，服務好。1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展3.2008年各主要汽車生產(chǎn)國產(chǎn)量情況1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展4.2009年各主要汽車生產(chǎn)國產(chǎn)量情況1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展四、我國汽車工業(yè)發(fā)

5、展概況創(chuàng)建成長階段（19531981）改革開放階段（19821993）快速、全面發(fā)展階段（1993年以后）我國汽車工業(yè)發(fā)展概況-創(chuàng)建成長階段1953年7月15日 ，一汽在吉林省長春市動工興建。 1.1956年10月15日，生產(chǎn)出第一輛解放牌載質(zhì)量4t的中型貨車。 2. 1958年又生產(chǎn)出我國第一輛轎車東風牌轎車。 1958年以后，南京（NJ130）、上海（SH760）、北京（BJ130） 、濟南（JN150 ）等地相繼建起汽車制造廠。1968年，二汽在湖北省十堰市開始興建，1975年開始生產(chǎn)EQ240越野汽車，1978年開始大批量生產(chǎn)其主導產(chǎn)品載質(zhì)量5t的EQ140中型貨車。 我國汽車工業(yè)發(fā)展

6、概況-改革開放階段20世紀80年代，針對“缺重少輕，轎車幾乎空白”的不利局面，我國汽車工業(yè)及時調(diào)整了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，注重微型車、輕型車和重型車的產(chǎn)品開發(fā)，先后建立了1個微型車生產(chǎn)基地（天津汽車廠）、2個裝配點（柳州拖拉機廠和國營偉建機械廠）和4個輕型車生產(chǎn)基地（東北、北京、南京和西南）。同時，在改革開放的形勢下，我國第一個合資企業(yè)北京吉普汽車有限公司于1984年成立（與美國克萊斯勒公司合資）。其后，長安機器廠與日本鈴木、南京汽車公司與依維柯、上海汽車集團與德國大眾汽車公司、廣州汽車廠與標致、天津汽車公司與日本大發(fā)、一汽與大眾、二汽與雪鐵龍等進行合作和合資，先后引進先進技術(shù)100多項，其中整車項目10

7、多項。到1993年底，我國汽車年產(chǎn)量達129.7萬輛，躍居世界第12位。我國汽車工業(yè)發(fā)展概況-快速、全面發(fā)展階段1994年2月，國家頒布了汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策，作為指導我國汽車工業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)。各主要汽車集團公司紛紛與國外汽車公司聯(lián)姻。國內(nèi)企業(yè)進一步改組兼并，初步形成了“36”格局，即一汽、東風、上海三大汽車集團，加上廣州本田、重慶長安、安徽奇瑞、沈陽華晨、南京菲亞特、浙江吉利6個獨立骨干轎車企業(yè)。 2001年達到246.7萬輛，2003年達到444萬輛， 2005年達到500萬輛，2006年達到727.9 萬輛，2007年達到889.24萬輛（第三），2008年達到934.5萬輛（第二） 。1.1

8、 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展五、汽車的類型 根據(jù)新標準GB/T 3730.12001規(guī)定，汽車按用途不同可分為乘用車和商用車輛。 1.乘用車主要用于載運乘客及其隨身行李物品，包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過9個座位。乘用車又分為普通乘用車、活頂乘用車、高級乘用車、小型乘用車、敞篷車、艙背乘用車、旅行車、多用途乘用車、短頭乘用車、越野乘用車、專用乘用車等11類 。2.商用車主要用于商業(yè)用途，運送人員和貨物。商用車又分為客車、貨車和半掛牽引車等3類。 （1）客車用于載運乘客及其隨身行李的商用車輛，包括駕駛員座位在內(nèi)座位數(shù)超過9座。 1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展客車又分為小型客車、城市客車、長途客車、旅游客車

9、、鉸接客車、無軌客車、越野客車、專用客車。 （2）貨車載運貨物的商用車輛。貨車又分為普通貨車、多用途貨車、全掛牽引車、越野貨車、專用作業(yè)車、專用貨車。（3）半掛牽引車：裝備有特殊裝置用于牽引半掛車的商用車輛。 1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展六、汽車的總體布置形式1. 發(fā)動機前置后輪驅(qū)動（FR）：是一種傳統(tǒng)的布置形式 ，適用于除越野汽車以外的各類汽車。2.發(fā)動機前置前輪驅(qū)動（FF）：多數(shù)乘用車采用這種布置形式 。結(jié)構(gòu)簡單緊湊、高速行駛時操縱穩(wěn)定性好。3.發(fā)動機后置后輪驅(qū)動（RR）。大、中型客車和少數(shù)乘用車采用這種布置形式。室內(nèi)噪聲小、空間利用率高。4.發(fā)動機中置后輪驅(qū)動（MR）。方程式賽車、大多數(shù)

10、跑車采用這種布置形式。獲得最佳軸荷分配和提高汽車的性能 。5.全輪驅(qū)動（XWD）。所有車輪都是驅(qū)動輪，是越野汽車特有的布置形式。 1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展七、車輛識別代號 （VIN碼或17位編碼 ）1. VIN所處位置（1）儀表與前風擋左下角的交界處。（2）發(fā)動機前橫梁上。（3）前風擋下車身處。（4）駕駛員左腿前方。（5）前排左坐椅下部。（6)左前門邊或立柱上。2.VIN的組成VIN分別由世界制造廠識別代號（WMI）、車輛說明部分（VDS）和車輛指示部分（VIS）組成。1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展（1）世界制造廠識別代號（WMI）：共3位字碼。用來代表生產(chǎn)國、廠家、車輛類別。第1位字碼代表

11、生產(chǎn)國，1 美國、J日本、L 中國、R韓國、W 德國等。第2、3位代碼代表廠家。 WDB德國奔馳、WBA德國寶馬、KMH韓國現(xiàn)代、LFV中國一汽大眾等。（2）車輛說明部分（VDS）：由6位字碼組成，其代碼及順序由制造廠決定。（3）車輛指示部分（VSI）：由8位字碼組成，最后位應是數(shù)字。一般情況下，VSI部分的第1位字碼表示年份，第2位字碼表示生產(chǎn)廠家，后位表示出廠順序代碼。 1.1 汽車及汽車工業(yè)的發(fā)展3.國產(chǎn)汽車VIN碼示例（1）第13位：神龍汽車有限公司。 （2）第45位：車型代碼。13神龍.富康ZX1.4i型轎車 （3）第6位：車身外型代碼。1-兩廂五門；2-旅行車；3-三廂四門 （4）

12、第7位：發(fā)動機型號代碼。D-TU3JP/K（5）第8位：變速器型號代碼。1-四擋手動；2-五擋手動；3-AL4自動（6）第9位：檢驗位。09中任何一數(shù)字或字母“X”。 （7）第10位：年份代碼。1-2001；2-2002；3-2003 （8）第11位：裝配廠代碼。目前不存在多家裝配廠，用“0”占位。（9）第1217位：車輛制造順序號。由表解讀VIN碼，其含義是2001年神龍汽車有限公司生產(chǎn)的神龍富康ZX1.4i 型轎車，該車配備TU3JP/K發(fā)動機，五擋手動變速器，出廠編號020808。1.2 汽車的總體構(gòu)造汽車通常由發(fā)動機、底盤、電氣設備、車身4部分組成。汽車總體構(gòu)造1發(fā)動機2電氣設備3底盤

13、4車身1.2 汽車的總體構(gòu)造1.發(fā)動機發(fā)動機是汽車的動力源，其功用是使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動力。車用發(fā)動機采用往復活塞式內(nèi)燃機。一般由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系（汽油發(fā)動機采用）和啟動系等組成。2. 底盤其功用是支撐、安裝發(fā)動機及其他總成（或部件），形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的動力，使汽車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系組成。1.2 汽車的總體構(gòu)造3.電氣設備汽車電氣設備由電源、用電設備和配電裝置三大部分組成。電源部分包括蓄電池、發(fā)電機。用電設備部分由啟動系、點火系、照明設備、信號裝置、儀表及報警裝置、汽車電子控制系統(tǒng)和輔助

14、電器等組成。配電裝置包括中央接線盒、電路開關(guān)、保險裝置、插接件和導線。4.車身車身是駕駛員工作的場所，也是裝載乘客和貨物的場所。 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造一、發(fā)動機的基本術(shù)語 發(fā)動機基本術(shù)語1活塞 2連桿 3曲軸 4燃燒室容積1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造動態(tài)演示 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造1.上止點：指活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處，即活塞的最高位置。2.下止點：指活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，即活塞的最低位置。3.活塞行程：上止點與下止點之間的距離。一般用S表示。4.曲柄半徑。曲軸與連桿下端的連接中心至曲軸中心的距離。一般用R表示。即S=2R。5.汽缸工作容積（汽缸排量）。活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容

15、積。一般用Vh表示，單位為L。 6.燃燒室容積。活塞在上止點時，活塞頂與汽缸蓋之間的容積。一般用 表示，單位為L。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造7.汽缸總?cè)莘e。活塞在下止點時，活塞頂上方的容積。一般用Va表示，單位為L。顯然， 。8.發(fā)動機排量。多缸發(fā)動機各汽缸工作容積的總和。一般用VL表示，單位為L。 9.壓縮比：汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。一般用 表示。目前，車用汽油機的壓縮比約為611，柴油機的壓縮比一般為1622。10.工作循環(huán)：對于往復活塞式發(fā)動機，每進行一次能量轉(zhuǎn)換，均要經(jīng)過進氣、壓縮、做功、排氣四個過程。這種周而復始的連續(xù)過程，稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造二、發(fā)動機的

16、基本工作原理 （一）四沖程汽油機的工作原理每一個工作循環(huán)包括四個活塞行程，即進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程。 進氣行程排氣門關(guān)閉進氣門開啟活塞下行壓縮行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞上行1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造做功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞下行排氣行程進氣門關(guān)閉排氣門打開燃燒廢氣活塞上行1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造（二）四沖程柴油機的工作原理1噴油器 2排氣門 3進氣門 4汽缸5噴油泵 6活塞 7連桿 8曲軸1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造進氣行程壓縮行程做功行程排氣行程新鮮空氣四沖程柴油機各行程示意圖開始噴油1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造柴油機與汽油機工作原理的區(qū)別：進氣行程中進入氣缸的是空氣。壓縮行程是對缸內(nèi)

17、空氣進行壓縮。壓縮接近上止點時，燃料供給系向缸內(nèi)噴入柴油。噴入缸內(nèi)的柴油與空氣混合后，靠壓縮自燃。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造三、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)燃料系潤滑系冷卻系啟動系點火系1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造1. 曲柄連桿機構(gòu)功用：是往復活塞式發(fā)動機實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的主要裝置。組成：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造2配氣機構(gòu)功用：使新鮮氣體進入氣缸，使氣缸內(nèi)廢氣排出。組成：氣門組和氣門傳動組。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造3.燃料供給系功用：向發(fā)動機提供燃料和空氣、并排除缸內(nèi)廢氣。組成：燃料供給裝置和進、排氣裝置。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造4.潤滑系功用：向摩擦表面提

18、供潤滑油，以減輕摩擦和磨損。組成：機油泵、機油濾清器、集濾器、限壓閥、潤滑油道、油底殼等。1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造5.冷卻系功用：幫助發(fā)動機散熱，以保持正常工作溫度。組成：水冷式冷卻系統(tǒng)由水泵、散熱器、風扇、節(jié)溫器、水套等組成。風冷式冷卻系統(tǒng)主要由風扇、散熱片組成。 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造6.起動系功用：使發(fā)動機由靜止狀態(tài)進入到正常的工作狀態(tài)。組成：啟動機及其附屬裝置。 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造7.點火系功用：根據(jù)發(fā)動機的工作需要，及時地點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。組成：蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、分電器（有些無分電器）、火花塞和電子控制系統(tǒng)（微機控制電子點火系統(tǒng)）。 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造四、發(fā)動機的分類1.按活塞的運動方式：往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造2.按使用燃料：汽油機、柴油機和氣體燃料機3.按著火方式：點燃式和壓燃式1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造4.按冷卻方式：水冷式和風冷式1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造5.按沖程數(shù)：四沖程和二沖程1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造6.按汽缸數(shù)目：單缸和多缸1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造7.按汽缸布置方式：直列式、 V型、 W型、對置式1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造將V型發(fā)動機的每列氣缸再進行小角度的錯開就成了W型發(fā)動機。優(yōu)點：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于靈活布置。缺點：結(jié)構(gòu)復雜，成本過高。 1.3 發(fā)動機總體構(gòu)造8.按進氣方式：非增壓式和增壓式1.3