汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件

1、汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件2.1 基本結(jié)構(gòu)與基本術(shù)語一 發(fā)動機常用術(shù)語2.1 基本結(jié)構(gòu)與基本術(shù)語一 發(fā)動機常用術(shù)語發(fā)動機常用術(shù)語發(fā)動機常用術(shù)語發(fā)動機常用術(shù)語1. 上止點活塞在氣缸里作往復(fù)直線運動時，當(dāng)活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置，稱為上止點。2. 下止點活塞在氣缸里作往復(fù)直線運動時，當(dāng)活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置，稱為下止點。3. 活塞行程活塞從一個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應(yīng)一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180。發(fā)動機常用術(shù)語1. 上止點

2、4. 曲柄半徑曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑，一般用R表示。通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即s=2R5. 氣缸工作容積活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積，稱為氣缸工作容積。一般用Vs表示：式中：D氣缸直徑，單位mm； S活塞行程，單位mm；發(fā)動機常用術(shù)語4. 曲柄半徑發(fā)動機常用術(shù)語6. 燃燒室容積活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為燃燒室容積。一般用 Vc 表示。7. 氣缸總?cè)莘e活塞位于下止點時，其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，顯而易見，氣缸總?cè)莘e就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即VaVcVs發(fā)動機常用術(shù)語6. 燃燒室容積發(fā)動機常

3、用術(shù)語8. 發(fā)動機排量多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機排量。一般用 VL表示： VL= i*Vs式中：Vs氣缸工作容積； i 氣缸數(shù)目。9. 壓縮比氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積比值，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。 壓縮比是發(fā)動機中一個非常重要的概念，表示了氣體的壓縮程度發(fā)動機常用術(shù)語8. 發(fā)動機排量發(fā)動機常用術(shù)語10.二沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)兩個行程完成一個工作循環(huán)（曲軸旋轉(zhuǎn)一周）。11.四沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)（曲軸旋轉(zhuǎn)一周）。12.負(fù)荷率（負(fù)荷）：發(fā)動機某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率之比。 表示：百分?jǐn)?shù)。

4、13.工況：某時刻的運行狀況； 一般用 n、負(fù)荷表示。發(fā)動機常用術(shù)語10.二沖程發(fā)動機：活塞往復(fù)兩個行程完成一個工作循環(huán)（曲軸旋1.四沖程發(fā)動機點燃式發(fā)動機：汽油機壓燃式發(fā)動機：柴油機2.二沖程發(fā)動機 (自學(xué)）二沖程汽油機：點燃二沖程柴油機：壓燃2.2 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機工作原理1.四沖程發(fā)動機2.2 往復(fù)活塞式內(nèi)燃機工作原理一.四沖程發(fā)動機的基本工作原理使燃料在氣缸中燃燒，形成高溫、高壓的燃?xì)?，推動活塞并通過連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。一.四沖程發(fā)動機的基本工作原理使燃料在氣缸中燃燒，形成高溫、二.四沖程汽油機工作原理 活塞運動過程 氣缸壓力及溫度變化 進、排氣門狀態(tài)二

5、.四沖程汽油機工作原理 活塞運動過程 示功圖：缸內(nèi)氣體壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角或氣缸容積變化的曲線圖。表示：P-V或P=圖 示功圖：缸內(nèi)氣體壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角或氣缸容積變化的曲線圖。四沖程汽油機工作原理進氣行程 曲線 ra 表示進氣行程, 活塞從上止點(r)向下止點(a)運動，進氣過程開始時，氣缸內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力。隨著活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力減小，當(dāng)壓力低于大氣壓時，在氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空吸力，可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運動到下止點。 四沖程汽油機工作原理進氣行程四沖程汽油機工作原理壓縮行程 曲線 ac 表示壓縮行程, 活塞從下止點向上止點運動，這時進氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封

6、閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(c)時壓縮行程結(jié)束。壓縮終了時可燃混合氣壓力可達(dá) 0.61.2MPa，溫度可達(dá) 600700K。 四沖程汽油機工作原理壓縮行程 四沖程汽油機工作原理作功行程 曲線 cb 表示作功行程, 包括燃燒過程和膨脹過程，壓縮行程接近上止點時，火花塞點燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，Z 點最高壓力可達(dá) 35MPa，最高溫度可達(dá) 22002800K，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度降低，當(dāng)活塞運動到下止點(b)時，作功行程結(jié)束，氣體壓力降低到0.30.5M

7、Pa，氣體溫度降低到 13001600K。四沖程汽油機工作原理作功行程四沖程汽油機工作過程排氣行程 曲線br表示排氣行程, 活塞從下止點向上止點運動，把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。排氣終止(r)時，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為0.1050.115MPa，溫度約為9001200K。 四沖程汽油機工作過程排氣行程 四沖程汽油機工作過程名 稱 活塞運動方向氣門狀態(tài)曲軸轉(zhuǎn)角動力曲軸旋轉(zhuǎn)曲線示功圖對應(yīng)進 氣 飛輪慣性力壓 縮 飛輪慣性力作 功排 氣 飛輪慣性力上-下開關(guān)0180ra 進氣門開啟到關(guān)閉時期排氣門進氣門壓力氣體下-上開關(guān)540720br上-下關(guān)關(guān)360

8、540cz下-上 關(guān)關(guān)180360ac排氣門開啟到關(guān)閉時期 四沖程汽油機工作過程名 稱 活塞運氣門狀態(tài)動力曲線進 氣三.四沖程柴油機與汽油機比較進氣沖程做功沖程壓縮沖程排氣沖程三.四沖程柴油機與汽油機比較進氣沖程做功沖程壓縮沖程排氣沖程四沖程柴油機示功圖四沖程柴油機示功圖四沖程發(fā)動機示功圖特征點的熱力參數(shù)比較汽油機示功圖特征點進氣終點a壓縮終點c最高壓力點z做功終點b排氣終點r(1)Pa Pa汽， Ta柴Ta汽,(3)Tmax Pmax并不同時達(dá)到壓力p/ Mpa0.080.090.81.53.06.50.350.50.1050.12 溫度T/ K32038060075022002800120

9、01500900 1100 自然吸氣柴油機壓力p/ Mpa0.0850.09535690.20.50.1050.12溫度T/ K31034075010001800220010001200 700900四沖程發(fā)動機示功圖特征點的熱力參數(shù)比較示功圖進氣終點a壓縮終四沖程發(fā)動機示功圖特征點的熱力參數(shù)比較示功圖特征點進氣終點a壓縮終點c 最高壓力點z做功終點b排氣終點r增 壓 柴 油機壓力p/ Mpa 0.0130.250.130.25 9160.50.80.120.13 溫度 T/ K320450320450230026001300150010001100 四沖程發(fā)動機示功圖特征點的熱力參數(shù)比較示功

10、圖進氣最高壓力點z柴油機 電控單點或多點（化油器式） 新鮮充量純空氣 汽油+空氣=可燃混合氣形成裝置燃燒室單點噴射：節(jié)氣門體 多點噴射：進氣管道早期化油器式汽油機： 化油器點火方式 壓燃火花塞點火 壓縮比1822 69 工作循環(huán)中缸內(nèi)氣體狀態(tài)參數(shù) Pc 、Tc 較高 Tc、 Pc 較低，Tb、Pb 高于柴油機的Tb、Pb 四沖程柴油機與汽油機比較柴油機 電控單點或多點（化油器式） 新鮮充量純空氣 汽油+空柴油機電控（化油器式）汽油機功率調(diào)節(jié)方式 每循環(huán)噴油量“質(zhì)調(diào)節(jié)”進入氣缸混合氣量的多少(節(jié)氣門調(diào)節(jié))“量調(diào)節(jié)”變化大，每循環(huán)吸入空氣量基本相等 變范圍不大結(jié)構(gòu)燃油供給系統(tǒng)（噴油泵、高壓油管、噴

11、油器）點火系統(tǒng)（火花塞、分電器、點火線圈） 四沖程柴油機與汽油機比較柴油機電控（化油器式）汽油機功率調(diào)節(jié)方式 每循環(huán)噴油量進入氣思考題四沖程汽油機和柴油機工作原理和結(jié)構(gòu)差異的根本原因是什么汽油與柴油理化特性不同思考題四沖程汽油機和柴油機工作原理和結(jié)構(gòu)差異的根本原因是什么1. 汽油機優(yōu)點：轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、工作噪聲小、起動容易、制造和維修費用低缺點：燃油消耗率高，燃油經(jīng)濟性差2. 柴油機優(yōu)點：壓縮比高，燃油消耗率平均比汽油機低20%-30%，且價格低，所以燃油經(jīng)濟性好缺點：轉(zhuǎn)速低、不易蒸發(fā)，低溫起動性差、噪聲較大、質(zhì)量大、要求有較高的零部件強度、剛度，制造維修費用高四沖程柴油機與汽油機優(yōu)缺點對比1

12、. 汽油機四沖程柴油機與汽油機優(yōu)缺點對比自學(xué)：單缸二沖程內(nèi)燃機工作原理二沖程汽油機二沖程柴油機二沖程、四沖程比較自學(xué)：單缸二沖程內(nèi)燃機工作原理二沖程汽油機二沖程汽油機結(jié)構(gòu)二沖程汽油機結(jié)構(gòu)第一行程：活塞自下向上運動，進行上方壓縮，下方進氣；接近上止點時，火花塞打火，混合氣燃燒。第二行程：活塞自上向下運動，在上方做功和換氣，下方進行混合氣與壓縮。第一行程：活塞自下向上運動，進行上方壓縮，下方進氣；接近上止二沖程柴油機二沖程柴油機思考題1. 理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。2. 由于作功頻率較大，二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。3. 構(gòu)造簡單，質(zhì)量較小。4. 易受磨損和經(jīng)常需要修理的運動部件

13、數(shù)量較少。5. 換氣時間短，換氣質(zhì)量較差。思考題1. 理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動機的二倍。2.3 汽車發(fā)動機總體構(gòu)造1 機體組2 曲柄連桿機構(gòu)3 配氣機構(gòu)4 供給系5 點火系6 潤滑系7 冷卻系8 起動系2.3 汽車發(fā)動機總體構(gòu)造1 機體組2 曲柄連桿機1 機體組結(jié)構(gòu)：缸體，缸蓋，曲軸箱安裝運動件和附屬機構(gòu)的支承架；整機的支承基礎(chǔ)作用：1 機體組結(jié)構(gòu)：缸體，缸蓋，曲軸箱安裝運動件和附屬機構(gòu)的汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件2 曲柄連桿機構(gòu)：結(jié)構(gòu)A 是主要運動機構(gòu)：活塞作往復(fù)直線運動；曲軸作旋轉(zhuǎn)運動；連桿作平面運動 B 活塞力變?yōu)榍S轉(zhuǎn)矩，輸出動力（能量轉(zhuǎn)換機

14、構(gòu)）其他沖程利用飛輪中儲存的動能克服各種阻力作用：活塞、連桿、曲軸、飛輪2 曲柄連桿機構(gòu)：結(jié)構(gòu)A 是主要運動機構(gòu)：活塞作往復(fù)直線3 配氣機構(gòu)結(jié)構(gòu)：作用：定時啟、閉進、排氣門，實現(xiàn)缸內(nèi)充量的更換氣門組、傳動組、驅(qū)動組3 配氣機構(gòu)結(jié)構(gòu)：作用：定時啟、閉進、排氣門，實現(xiàn)缸內(nèi)充 汽油機燃油系統(tǒng)和進、排氣系統(tǒng)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，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機燃油系統(tǒng)和進、排氣系統(tǒng)的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。4 供給系結(jié)構(gòu)：燃油供給系、空氣供給（進、排氣系統(tǒng)） 汽油機燃油系統(tǒng)和進、排氣系

15、統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油機燃油供給系柴油機燃油供給系汽油機供給系汽油機供給系5 點火系火花塞、點火線圈、分電器、電源設(shè)備定時以足夠的能量點燃缸內(nèi)被壓縮的可燃混合氣（點燃式內(nèi)燃機）結(jié)構(gòu)：作用:5 點火系火花塞、點火線圈、定時以足夠的能量點燃缸內(nèi)被壓6 潤滑系機油濾清器、機油道、機油泵、機油散熱器等減磨冷卻密封防銹清洗返回作用：結(jié)構(gòu)：桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖6 潤滑系機油濾清器、機油道、減磨返回作用：結(jié)構(gòu)：桑塔納7 冷卻系水冷、 風(fēng)冷、 復(fù)合水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器散熱類型：結(jié)構(gòu)：作用：桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖7 冷卻系水冷、 風(fēng)冷、 復(fù)合水泵、散熱器、風(fēng)扇、散8 起動裝置起動電機、傳遞機構(gòu)、離合裝置可靠起動結(jié)構(gòu)：作用：8 起動裝置起動電機、傳遞機構(gòu)、可靠起動結(jié)構(gòu)：作用： 動力性指標(biāo) 經(jīng)濟性指標(biāo) 強化指標(biāo) 緊湊性指標(biāo) 環(huán)境指標(biāo) 可靠性指標(biāo) 耐久性指標(biāo) 工藝性指標(biāo)內(nèi)燃機調(diào)整和運行特性（曲線）2.4 內(nèi)燃機性能指標(biāo) 動力性指標(biāo)2.4 內(nèi)燃機性能指標(biāo)汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造課件2.5 內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱及型號編制規(guī)則內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱：按所采用的燃料命名內(nèi)燃機型號：數(shù)