汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的研究進(jìn)展課件

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的研究進(jìn)展 發(fā)動(dòng)機(jī)是將某一種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器。其功用是將液體或氣體的化學(xué)能通過(guò)燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過(guò)膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。汽車的動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，影響汽車的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的心臟目錄1.發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史發(fā)展2.發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成3.發(fā)動(dòng)機(jī)的分類4.發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理5.發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史發(fā)展1770年，居紐制作了第一輛三輪蒸汽機(jī)車1876年，德國(guó)人奧托發(fā)明了往復(fù)活塞式四沖程汽油機(jī)1892年，德國(guó)工程師狄塞爾發(fā)明了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（即柴油機(jī)）1926 年，瑞士人布希提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，給發(fā)

2、動(dòng)機(jī)增壓1967年，德國(guó)博世公司推出由電子計(jì)算機(jī)控制的汽油噴射系統(tǒng)（ElectronicFuel Injection，EFI）1971年，第一臺(tái)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)斯特林機(jī)的公共汽車已開(kāi)始運(yùn)行1977年，在美國(guó)芝加哥召開(kāi)了第一次國(guó)際電動(dòng)汽車會(huì)議1978年，日本研究成功復(fù)合動(dòng)力汽車，即內(nèi)燃機(jī)電力汽車1979年現(xiàn)在，各種新能源車，各種汽車新技術(shù)涌現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 兩大機(jī)構(gòu) 發(fā) 配氣機(jī)構(gòu) 動(dòng) 冷卻系統(tǒng) 機(jī) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 五大系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng) 啟動(dòng)系統(tǒng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)組成是由兩大機(jī)構(gòu)，五大系統(tǒng)組成。L型 水平對(duì)置H型 V型發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 燃燒室容積 工作容積 總?cè)莘e（排氣量）

3、壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理（1）壓縮沖程 活塞自下止點(diǎn)向上移動(dòng)，三個(gè)氣孔同時(shí)被關(guān)閉后，進(jìn)入氣缸的混合氣被壓縮；在進(jìn)氣孔露出時(shí)，可燃混合氣流入曲軸箱。（2）燃燒膨脹沖程 活塞壓縮到上止點(diǎn)附近時(shí)，火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞下移作功。這時(shí)進(jìn)氣孔關(guān)閉，密閉在曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣被壓縮；當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)排氣孔開(kāi)啟，廢氣沖出；隨后換氣孔開(kāi)啟，受預(yù)壓的可燃混合氣沖入氣缸，驅(qū)除廢氣，進(jìn)行換氣過(guò)程。二沖程汽油機(jī)的工作原理二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：輕便，簡(jiǎn)易，制造成本低廉。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)另外還有將雙倍的動(dòng)力裝進(jìn)同一空間內(nèi)的潛力，因?yàn)槊恳换剞D(zhuǎn)它有雙倍的動(dòng)力沖程。缺點(diǎn)：二沖程發(fā)

4、動(dòng)機(jī)無(wú)法像四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)那樣可持續(xù)使用那么長(zhǎng)時(shí)間，潤(rùn)滑油非常昂貴， 燃油消耗率高，產(chǎn)生很多污染。發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)發(fā)展 由于石油短缺和環(huán)保的雙重壓力，整車及發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)紛紛投入巨資進(jìn)行各種高燃效、低能耗、低排放發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，因此，節(jié)能環(huán)保型的發(fā)動(dòng)機(jī)將成為未來(lái)大發(fā)展趨勢(shì)。優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用多種技術(shù)組合。如電控噴射技術(shù)、廢氣循環(huán)技術(shù)、多氣門(mén)技術(shù)、廢氣旁通技術(shù)和高效增壓中冷技術(shù)等等提高燃油的熱效率，改善汽車的動(dòng)力性并降低有害氣體、有害微粒的排放。新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、氫能源動(dòng)力汽車和太陽(yáng)能汽車等，其廢氣排放量比較低，符合節(jié)能環(huán)保的要求。生物燃料、燃料電池在汽車

5、石油替代中將發(fā)揮重要的作用。先進(jìn)柴油機(jī)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)馄嚒⑸锶剂掀嚨惹B桿機(jī)構(gòu)的作用是提供燃燒場(chǎng)所，把燃料燃燒后產(chǎn)生的氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，不斷輸出動(dòng)力。（1）將氣體的壓力變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩（2）將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（3）把燃燒作用在活塞頂上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能.配氣機(jī)構(gòu)的作用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和點(diǎn)火順序的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門(mén)，使新鮮充量得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出；在壓縮與作功行程中，保證燃燒室的密封。新鮮充量對(duì)于汽油機(jī)而言是汽油和空氣的混合氣，對(duì)于柴油機(jī)而言是純空氣

6、。兩大機(jī)構(gòu)冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系有風(fēng)冷和水冷之分。以空氣為冷卻介質(zhì)的冷卻系稱為風(fēng)冷系；以冷卻液為冷卻介質(zhì)的冷卻系稱為水冷系。風(fēng)冷系：利用氣流使散熱片的熱量散到大氣中水冷系：通過(guò)冷卻水的不斷循環(huán)，從發(fā)動(dòng)機(jī)水套中吸收多余的熱量，并散發(fā)到大氣中五大系統(tǒng) 五大系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng)在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所扮演的角色是在任何引擎轉(zhuǎn)速及不同的引擎負(fù)荷下，均能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)提供足夠的電壓，使火花塞能產(chǎn)生足以點(diǎn)燃汽缸內(nèi)混合氣的火花，讓引擎得到最佳的燃燒效率。汽油引擎屬于火花點(diǎn)火引擎，而柴油引擎則屬于壓縮點(diǎn)火引擎。五大系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供

7、給系的任務(wù)是將汽油經(jīng)過(guò)霧化和蒸發(fā)(汽化)并和空氣按一定比例均勻混合成可燃混合氣，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工況的要求，向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)供給不同質(zhì)(即不同濃度)和不同量的可燃混合氣，以便在臨近壓縮終了時(shí)點(diǎn)火燃燒而放出熱量燃?xì)馀蛎涀鞴?，最后將氣缸?nèi)廢氣排至大氣中。目前汽油機(jī)的燃料供給系有：化油器式燃料供給系；汽油噴射式燃料供給系；液化石油氣燃料供給系以及其它混合燃料供給系統(tǒng)等。化油器式燃料供給系是汽油機(jī)傳統(tǒng)的供給系仍在廣泛應(yīng)用，而汽油噴射式燃料供給系在汽油機(jī)上的使用已經(jīng)普及。五大系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸內(nèi)的可混合氣燃燒膨脹做功，使活塞向下運(yùn)動(dòng)，使曲軸