發(fā)動機構造工作原課件

第一章汽車發(fā)動機的總體構造和工作原理第一章汽車發(fā)動機的總體構造和主要內容概述發(fā)動機的結構與基本術語往復活塞式內燃機工作原理四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則發(fā)動機的性能指標與特性主要內容概述發(fā)動機的發(fā)展第一次重大突破：往復活塞式四沖程汽油機1876年德國人奧托發(fā)明并使用。由于采用進氣、壓縮、作功和排氣四沖程，發(fā)動機的熱效率從大氣壓力式發(fā)動機的11%提高到14%，發(fā)動機的質量卻降低了70%。第二次重大突破：發(fā)明了壓燃式發(fā)動機(即柴油機)1892年德國工程師狄塞爾發(fā)明了柴油機。由于采用高壓縮比和膨脹比，熱效率又提高了1倍。第三次重大突破：廢氣渦輪增壓1926年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動機排出的廢氣能量來驅動壓氣機，給發(fā)動機增壓，使發(fā)動機性能有很大提高。1956年，德國人汪克爾發(fā)明了轉子式發(fā)動機，使發(fā)動機轉速有大幅度提高。第四次重大突破：汽油噴射系統(tǒng)1967年德國博世公司首次推出由電子計算機控制的汽油噴射系統(tǒng)，使發(fā)動機的污染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動力性能。第一節(jié)概述發(fā)動機的發(fā)展第一次重大突破：往復活塞式四沖程汽油機第一節(jié)發(fā)動機的分類發(fā)動機作為汽車的動力源大多是熱能動力裝置，簡稱熱力機。熱力機是借助工作介質的狀態(tài)變化將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉變?yōu)闄C械能。熱力機分內燃機和外燃機兩種。直接以燃料燃燒所生成的燃燒產(chǎn)物為工作介質的熱機稱為內燃機，反之則為外燃機。內燃機與外燃機相比，具有結構緊湊、體積小、質量輕和容易起動等優(yōu)點。內燃機包括活塞式內燃機和燃氣輪機。內燃機尤其是活塞式內燃機被廣泛地用作汽車的動力裝置。發(fā)動機的分類發(fā)動機作為汽車的動力源大多是熱能動力裝置，簡稱熱活塞式發(fā)動機的分類按活塞運動方式：往復活塞式、旋轉活塞式按著火方式:壓燃式、點燃式按所用燃料:汽油機、柴油機、氣體燃料發(fā)動機按冷卻方式:水冷式、風冷式按沖程數(shù):四沖程、二沖程按進氣狀態(tài)：增壓式、非增壓式按氣缸數(shù)目、排列方式：單缸、多缸、直列式、V型、對置式活塞式發(fā)動機的分類發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件第二節(jié)發(fā)動機的結構與基本術語1.發(fā)動機的總體結構第二節(jié)發(fā)動機的結構與基本術語1.發(fā)動機的總體結構14h14h曲柄連桿機構熱能――》機械能，是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件。組成：機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組

曲柄連桿機構熱能――》機械能，是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量配氣機構功用：定時開關氣門，吸入新鮮氣體，排除廢氣組成：氣門組、氣門傳動組配氣機構功用：定時開關氣門，吸入新鮮氣體，排除廢氣曲柄連桿機構、配氣機構動畫曲柄連桿機構、配氣機構動畫燃料供給系統(tǒng)汽油機供給系功用供入一定數(shù)量和濃度的混合氣，排出燃燒后的廢氣。柴油機燃料供給系功用把柴油和空氣分別供入氣缸，并排出的廢氣。組成：汽油/柴油供給裝置，空氣供給裝置、進氣管、排氣管、排氣消聲器等。燃料供給系統(tǒng)汽油機供給系功用供給系供給系供給系供給系點火系統(tǒng)汽油機氣缸蓋上裝有火花塞，其頭部伸入燃燒室內。點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。點火系統(tǒng)汽油機氣缸蓋上裝有火花塞，其頭部伸入燃燒室內。冷卻系統(tǒng)功用：將受熱零件吸收部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。組成：冷卻水套、水泵、風扇、水箱等。冷卻系統(tǒng)功用：將受熱零件吸收部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)功用：潤滑零件，減輕磨損。同時有清洗、冷卻作用。組成：潤滑油道、機油泵、濾清器、和閥門等組成潤滑系統(tǒng)功用：潤滑零件，減輕磨損。同時有清洗、冷卻作用。起動系統(tǒng)功用：起動發(fā)動機曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的起動。組成：起動機及其附屬裝置

起動系統(tǒng)功用：起動發(fā)動機2.單缸發(fā)動機的基本結構2.單缸發(fā)動機的基本結構3.基本術語3.基本術語發(fā)動機常用術語工作循環(huán)上止點、下止點活塞行程氣缸工作容積發(fā)動機排量燃燒室容積氣缸總容積壓縮比工況負荷率發(fā)動機常用術語工作循環(huán)工作循環(huán)進氣行程：壓縮行程：作功行程：排氣行程：工作循環(huán)上止點、下止點活塞頂面離曲軸回轉中心最遠時的止點稱為上止點；活塞頂面離曲軸回轉中心最近時的止點稱為下止點?；钊谐躺?、下止點間的距離s為活塞行程。對應一個活塞行程，曲軸旋轉180°。曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑R，通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即S=2R。上止點、下止點氣缸工作容積上、下止點間所包容的氣缸容積，用Vs表示。發(fā)動機排量多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，用VL表示。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，用Vc表示。氣缸總容積活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。用Va表示，顯而易見，氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即Va＝Vs＋Vc。氣缸工作容積壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總容積與燃燒室容積之比。一般用ε表示。工況內燃機在某一時刻的運行狀況，以該時刻內燃機輸出的有效功率和曲軸轉速表示。負荷率內燃機在某一轉速下發(fā)出的有效功率與相同轉速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值稱為負荷率，以百分數(shù)表示。負荷率通常簡稱負荷。發(fā)動機構造工作原課件第三節(jié)往復活塞式內燃機工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程柴油機的工作原理二沖程汽油機的工作原理二沖程柴油機的工作原理第三節(jié)往復活塞式內燃機工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件整個工作過程的示功圖整個工作過程的示功圖發(fā)動機構造工作原課件曲軸箱掃氣曲軸箱掃氣掃氣泵工作原理掃氣泵工作原理發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件柴油機與汽油機性能比較柴油機優(yōu)點：壓縮比高熱效率高燃油消耗率低，價格較低，燃料經(jīng)濟性能好排氣污染少，排放性能較好主要缺點：轉速低，質量大噪聲大，振動大制造和維修費用高柴油機與汽油機性能比較柴油機優(yōu)點：汽油機優(yōu)點：轉速高質量輕體積小噪聲小起動性能好制造和維修成本低主要缺點：燃油消耗率高，燃料經(jīng)濟性差汽油機優(yōu)點：第四節(jié)內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則第四節(jié)內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則發(fā)動機構造工作原課件第五節(jié)發(fā)動機的性能指標與特性動力性能指標經(jīng)濟性能指標環(huán)境指標發(fā)動機速度特性第五節(jié)發(fā)動機的性能指標與特性動力性能指標動力性能指標有效轉矩Te發(fā)動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩，單位為N·m。有效轉矩與曲軸角位移的乘積就是發(fā)動機對外輸出的有效功。有效功率Pe發(fā)動機在單位時間內對外輸出的有效功稱為有效功率，單位為kW。它是有效轉矩與曲軸角速度的乘積。曲軸轉速n發(fā)動機曲軸每分鐘回轉的次數(shù)稱為發(fā)動機轉速，單位為r/min。轉速高低，關系到單位時間內作功次數(shù)的多少或發(fā)動機有效功率的大小。動力性能指標有效轉矩Te經(jīng)濟性能指標燃油消耗率be發(fā)動機每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率，單位為g/(kW·h)。有效燃油消耗率越小，其經(jīng)濟性越好。經(jīng)濟性能指標燃油消耗率be環(huán)境指標排放品質有害氣體CO、HC、NOx、排氣顆粒噪聲水平刺激神經(jīng)、使人煩躁、反映遲鈍環(huán)境指標排放品質發(fā)動機速度特性速度特性曲線燃料供給調節(jié)機構位置不變時，發(fā)動機性能參數(shù)（有效轉矩、功率、燃料消耗率）隨轉速改變而變化的曲線。如何得到曲線：在一定轉速下，用測功器對曲軸施加阻力矩，獲取曲線的位置，依此類推。發(fā)動機外特性：（圖）燃料供給調節(jié)機構位置達到最大時獲得的曲線重要性能指標：最大功率、最大有效轉矩、轉速部分速度特性：發(fā)動機外特性外的其他位置曲線。發(fā)動機速度特性速度特性曲線發(fā)動機外特性曲線發(fā)動機外特性曲線發(fā)動機工作狀況發(fā)動機運轉狀態(tài)表征：功率與轉速負荷與轉速發(fā)動機負荷：發(fā)動機驅動從動機械所耗費的功率或有效轉矩的大小某一轉速下的負荷：發(fā)動機發(fā)出的功率與同一轉速下發(fā)出的最大功率之比發(fā)動機工作狀況發(fā)動機運轉狀態(tài)表征：不要把負荷和功率混淆不要把負荷和功率混淆第一章汽車發(fā)動機的總體構造和工作原理第一章汽車發(fā)動機的總體構造和主要內容概述發(fā)動機的結構與基本術語往復活塞式內燃機工作原理四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則發(fā)動機的性能指標與特性主要內容概述發(fā)動機的發(fā)展第一次重大突破：往復活塞式四沖程汽油機1876年德國人奧托發(fā)明并使用。由于采用進氣、壓縮、作功和排氣四沖程，發(fā)動機的熱效率從大氣壓力式發(fā)動機的11%提高到14%，發(fā)動機的質量卻降低了70%。第二次重大突破：發(fā)明了壓燃式發(fā)動機(即柴油機)1892年德國工程師狄塞爾發(fā)明了柴油機。由于采用高壓縮比和膨脹比，熱效率又提高了1倍。第三次重大突破：廢氣渦輪增壓1926年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動機排出的廢氣能量來驅動壓氣機，給發(fā)動機增壓，使發(fā)動機性能有很大提高。1956年，德國人汪克爾發(fā)明了轉子式發(fā)動機，使發(fā)動機轉速有大幅度提高。第四次重大突破：汽油噴射系統(tǒng)1967年德國博世公司首次推出由電子計算機控制的汽油噴射系統(tǒng)，使發(fā)動機的污染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動力性能。第一節(jié)概述發(fā)動機的發(fā)展第一次重大突破：往復活塞式四沖程汽油機第一節(jié)發(fā)動機的分類發(fā)動機作為汽車的動力源大多是熱能動力裝置，簡稱熱力機。熱力機是借助工作介質的狀態(tài)變化將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉變?yōu)闄C械能。熱力機分內燃機和外燃機兩種。直接以燃料燃燒所生成的燃燒產(chǎn)物為工作介質的熱機稱為內燃機，反之則為外燃機。內燃機與外燃機相比，具有結構緊湊、體積小、質量輕和容易起動等優(yōu)點。內燃機包括活塞式內燃機和燃氣輪機。內燃機尤其是活塞式內燃機被廣泛地用作汽車的動力裝置。發(fā)動機的分類發(fā)動機作為汽車的動力源大多是熱能動力裝置，簡稱熱活塞式發(fā)動機的分類按活塞運動方式：往復活塞式、旋轉活塞式按著火方式:壓燃式、點燃式按所用燃料:汽油機、柴油機、氣體燃料發(fā)動機按冷卻方式:水冷式、風冷式按沖程數(shù):四沖程、二沖程按進氣狀態(tài)：增壓式、非增壓式按氣缸數(shù)目、排列方式：單缸、多缸、直列式、V型、對置式活塞式發(fā)動機的分類發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件第二節(jié)發(fā)動機的結構與基本術語1.發(fā)動機的總體結構第二節(jié)發(fā)動機的結構與基本術語1.發(fā)動機的總體結構79h14h曲柄連桿機構熱能――》機械能，是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉換的主要運動零件。組成：機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組

曲柄連桿機構熱能――》機械能，是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量配氣機構功用：定時開關氣門，吸入新鮮氣體，排除廢氣組成：氣門組、氣門傳動組配氣機構功用：定時開關氣門，吸入新鮮氣體，排除廢氣曲柄連桿機構、配氣機構動畫曲柄連桿機構、配氣機構動畫燃料供給系統(tǒng)汽油機供給系功用供入一定數(shù)量和濃度的混合氣，排出燃燒后的廢氣。柴油機燃料供給系功用把柴油和空氣分別供入氣缸，并排出的廢氣。組成：汽油/柴油供給裝置，空氣供給裝置、進氣管、排氣管、排氣消聲器等。燃料供給系統(tǒng)汽油機供給系功用供給系供給系供給系供給系點火系統(tǒng)汽油機氣缸蓋上裝有火花塞，其頭部伸入燃燒室內。點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。點火系統(tǒng)汽油機氣缸蓋上裝有火花塞，其頭部伸入燃燒室內。冷卻系統(tǒng)功用：將受熱零件吸收部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。組成：冷卻水套、水泵、風扇、水箱等。冷卻系統(tǒng)功用：將受熱零件吸收部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)功用：潤滑零件，減輕磨損。同時有清洗、冷卻作用。組成：潤滑油道、機油泵、濾清器、和閥門等組成潤滑系統(tǒng)功用：潤滑零件，減輕磨損。同時有清洗、冷卻作用。起動系統(tǒng)功用：起動發(fā)動機曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發(fā)動機的起動。組成：起動機及其附屬裝置

起動系統(tǒng)功用：起動發(fā)動機2.單缸發(fā)動機的基本結構2.單缸發(fā)動機的基本結構3.基本術語3.基本術語發(fā)動機常用術語工作循環(huán)上止點、下止點活塞行程氣缸工作容積發(fā)動機排量燃燒室容積氣缸總容積壓縮比工況負荷率發(fā)動機常用術語工作循環(huán)工作循環(huán)進氣行程：壓縮行程：作功行程：排氣行程：工作循環(huán)上止點、下止點活塞頂面離曲軸回轉中心最遠時的止點稱為上止點；活塞頂面離曲軸回轉中心最近時的止點稱為下止點?；钊谐躺?、下止點間的距離s為活塞行程。對應一個活塞行程，曲軸旋轉180°。曲軸旋轉中心到曲柄銷中心之間的距離稱為曲柄半徑R，通?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即S=2R。上止點、下止點氣缸工作容積上、下止點間所包容的氣缸容積，用Vs表示。發(fā)動機排量多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，用VL表示。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，用Vc表示。氣缸總容積活塞位于下止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積稱為氣缸總容積。用Va表示，顯而易見，氣缸總容積就是氣缸工作容積和燃燒室容積之和，即Va＝Vs＋Vc。氣缸工作容積壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸總容積與燃燒室容積之比。一般用ε表示。工況內燃機在某一時刻的運行狀況，以該時刻內燃機輸出的有效功率和曲軸轉速表示。負荷率內燃機在某一轉速下發(fā)出的有效功率與相同轉速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值稱為負荷率，以百分數(shù)表示。負荷率通常簡稱負荷。發(fā)動機構造工作原課件第三節(jié)往復活塞式內燃機工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程柴油機的工作原理二沖程汽油機的工作原理二沖程柴油機的工作原理第三節(jié)往復活塞式內燃機工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理四沖程汽油機的工作原理發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件整個工作過程的示功圖整個工作過程的示功圖發(fā)動機構造工作原課件曲軸箱掃氣曲軸箱掃氣掃氣泵工作原理掃氣泵工作原理發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件發(fā)動機構造工作原課件柴油機與汽油機性能比較柴油機優(yōu)點：壓縮比高熱效率高燃油消耗率低，價格較低，燃料經(jīng)濟性能好排氣污染少，排放性能較好主要缺點：轉速低，質量大噪聲大，振動大制造和維修費用高柴油機與汽油機性能比較柴油機優(yōu)點：汽油機優(yōu)點：轉速高質量輕體積小噪聲小起動性能好制造和維修成本低主要缺點：燃油消耗率高，燃料經(jīng)濟性差汽油機優(yōu)點：第四節(jié)內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則第四節(jié)內燃機產(chǎn)品名稱與型號編制規(guī)則發(fā)動機構造工作原課件第五節(jié)發(fā)動機的性能指標與特性動力性能指標經(jīng)濟