第一章發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)

談?wù)勀銓?duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的了解1學(xué)習(xí)內(nèi)容曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)冷卻系潤(rùn)滑系燃料供給系2考核方式+學(xué)習(xí)方法理論（40%）+實(shí)操（40%）+小組作業(yè)（20%）課后預(yù)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)、總結(jié)講解、實(shí)際動(dòng)手操作3主要學(xué)習(xí)任務(wù):1.發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)；2.四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理；3.發(fā)動(dòng)機(jī)各總體結(jié)構(gòu)與內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)則；4.發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)。單元一發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)知與評(píng)價(jià)4

學(xué)習(xí)任務(wù)一：發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)5

發(fā)動(dòng)機(jī)是能量轉(zhuǎn)換的機(jī)器，將某一種形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義6二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類1、按使用燃料分為汽油機(jī)柴油機(jī)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣液化石油氣其他氣體72、按活塞運(yùn)動(dòng)方式不同分往復(fù)活塞式旋轉(zhuǎn)活塞式(轉(zhuǎn)子活塞式)83、按活塞行程數(shù)分為二行程發(fā)動(dòng)機(jī)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)94、按氣缸數(shù)及氣缸的布置分單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)直列式V型對(duì)置式Ｖ型對(duì)置式直列式105、按冷卻方式分水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)116、按進(jìn)氣狀態(tài)分增壓發(fā)動(dòng)機(jī)非增壓(自然吸氣式)發(fā)動(dòng)機(jī)12三、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語(yǔ)1.基本結(jié)構(gòu)火花塞凸輪軸進(jìn)氣門排氣門活塞連桿曲軸機(jī)體（所有黃色部位）氣缸13氣缸總?cè)莘eVa壓縮比ε排量VL燃燒室容積Vc氣缸工作容積Vs曲軸半徑R活塞行程s上、下止點(diǎn)2.發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語(yǔ)1415

1.連桿彎曲：分析連桿彎曲對(duì)上下止點(diǎn)的影響？分析連桿彎曲對(duì)燃燒室容積和氣缸工作容積的影響？分析連桿彎曲對(duì)壓縮比的影響？16學(xué)習(xí)任務(wù)二：四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理17一、四行程汽油機(jī)工作原理活塞往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)稱四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程組成。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)181、進(jìn)氣行程工作原理及示功圖排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開(kāi)啟活塞下行大氣壓力線PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度353-403K，壓力0.075-0.09MPa。19活塞上行PVra示功圖大氣壓力線c上止點(diǎn)下止點(diǎn)2、壓縮行程工作原理及示功圖溫度600-700K，壓力0.6-1.5MPa。進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉20壓縮比過(guò)大對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不良后果21活塞下行PVr示功圖cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)大氣壓力線3、作功行程工作原理及示功圖排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門關(guān)閉瞬時(shí)最高：溫度2200-2800K，壓力3-5MPa；終了：溫度1300-1600K，壓力0.3-0.5MPa.22活塞上行PVr示功圖cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)a大氣壓力線4、排氣行程工作原理及示功圖進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開(kāi)殘余廢氣：溫度900-1200K，壓力0.105-0.125MPa。23二、四行程發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)24三、四行程柴油機(jī)工作原理25新鮮空氣終了噴油進(jìn)氣行程壓縮行程作功行程排氣行程1892年德國(guó)工程師狄賽爾發(fā)明了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)即柴油機(jī)。26

進(jìn)氣門開(kāi),排氣門關(guān),活塞自上止點(diǎn)至下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),氣缸產(chǎn)生真空,吸入純空氣。純空氣1、進(jìn)氣行程工作原理溫度300~370K壓力0.8~0.9MPa27溫度750~1000K壓力3.5~4.5MPa純空氣壓縮比：ε=16~222、壓縮行程工作原理

進(jìn)氣門關(guān),排氣門關(guān)，活塞自下止點(diǎn)至上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)空氣被壓縮，氣壓及溫度增高。28

瞬時(shí)：溫度2000~2500K，壓力6~9MPa3、作功行程工作原理

噴油泵將柴油壓力提高到10MPa以上，通過(guò)噴油器以細(xì)小油霧狀高壓噴入氣缸，在很短時(shí)間內(nèi)與高溫高壓空氣混合(形成可燃混合氣)后便立即自行發(fā)火燃燒。在高壓氣體推動(dòng)下，活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而做功。29溫度800~1000K壓力105~400kPa4、排氣行程工作原理

進(jìn)氣門關(guān),排氣門開(kāi),活塞自下止點(diǎn)至上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),氣缸內(nèi)廢氣經(jīng)排氣管排出,氣壓及溫度下降。30

汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別

1、工作原理⑴混合氣的形成方式不同：⑵著火方式不同：

2、結(jié)構(gòu)方面3、性能方面

汽油機(jī)缸外混合；柴油機(jī)缸內(nèi)混合。汽油機(jī)點(diǎn)燃式；柴油機(jī)是壓燃式。汽油機(jī)無(wú)噴油泵，有點(diǎn)火系；柴油機(jī)有噴油泵，無(wú)點(diǎn)火系。工作原理結(jié)構(gòu)方面性能方面31

汽油機(jī)與柴油機(jī)性能方面上的區(qū)別32總結(jié)1、四個(gè)行程的速度是否均勻？2、有幾個(gè)行程對(duì)外輸出機(jī)械能？3、為什么示功圖上的起始點(diǎn)在大氣壓力線以上？4、為什么進(jìn)氣行程結(jié)束，缸內(nèi)壓力還低于大氣壓？33

學(xué)習(xí)任務(wù)三：發(fā)動(dòng)機(jī)各總體結(jié)構(gòu)與內(nèi)燃機(jī)型號(hào)編制規(guī)則34一、發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系燃料供給系點(diǎn)火系起動(dòng)系冷卻系柴油發(fā)動(dòng)機(jī)兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系燃料供給系點(diǎn)火系起動(dòng)系冷卻系351、曲柄連桿機(jī)構(gòu)作用：將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)外輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。組成：由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等。362、配氣機(jī)構(gòu)作用：是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過(guò)程，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣及時(shí)充入氣缸，并將燃燒后生成的廢氣及時(shí)排出氣缸。組成：一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組組成。373、起動(dòng)系統(tǒng)作用：使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到工作狀態(tài)，并達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。組成：蓄電池、起動(dòng)機(jī)、起動(dòng)繼電器、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)等。384、燃料供給系統(tǒng)作用（汽油）：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況要求，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。組成：燃油供給裝置、空氣供給裝置、可燃混合氣供給和廢氣排出裝置。395、潤(rùn)滑系統(tǒng)作用：是向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤(rùn)滑油，以減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損，同時(shí)對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。組成：由油底殼、機(jī)油集濾器、限壓閥、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、油溫和油壓表、油標(biāo)尺、潤(rùn)滑油道及油管等。406、冷卻系統(tǒng)作用：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。組成：由散熱器、水泵、水套、風(fēng)扇、水溫表、節(jié)溫器等組成。417、點(diǎn)火系統(tǒng)作用：按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的可燃混合氣。組成：蓄電池、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成。42前端面后端面二、發(fā)動(dòng)機(jī)方向43三、內(nèi)燃機(jī)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)，由制造廠選用適當(dāng)符號(hào)表示。1、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由以下四部分組成442、內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義45(1)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)

3、型號(hào)編制舉例

46學(xué)習(xí)任務(wù)四：發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性

作用：衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。主要性能指標(biāo)

環(huán)保性能指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)動(dòng)力性能指標(biāo)

47速度性能一、動(dòng)力性指標(biāo)

定義：曲軸對(duì)外作功能力的指標(biāo)。1、有效轉(zhuǎn)矩Te發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，單位為N·m。

來(lái)源：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由氣體作用在活塞上的力通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸而產(chǎn)生的。有效轉(zhuǎn)矩與外界施加于發(fā)動(dòng)機(jī)上的阻力矩相平衡。動(dòng)力性能指標(biāo)

升功率有效功率有效轉(zhuǎn)矩48一、動(dòng)力性指標(biāo)

2、有效功率Pe發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的功率，單位為kW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積，即Pe=Te*ωPe=Te(2πn/60)×10-3

=Ten/9550(kW)

Te—有效扭矩，單位為N·m

n—曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

3、升功率（利用率）

每升氣缸工作容積所發(fā)出的功率，即“升功率”。（標(biāo)定功率與發(fā)動(dòng)機(jī)排量的比值）

49標(biāo)定功率

對(duì)于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),最大功率要受到平均有效壓力和轉(zhuǎn)速兩方面的限制。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率究竟標(biāo)定多大才適合,這要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和具體用途、使用特點(diǎn)及壽命和可靠性要求而人為確定,根據(jù)我國(guó)情況,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率分為下列四級(jí):1、15分鐘功率—允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率。2、1小時(shí)功率—允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的最大有效功率。3、12小時(shí)功率—允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的最大有效功率。4、持續(xù)功率—允許發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。50二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

通常用燃油消耗率來(lái)評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。燃油消耗率be:在一小時(shí)內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出一千瓦有效功率所消耗的燃油質(zhì)量（以g為單位）。

be=(Gf/Pe)×103(g/(kW?h))Gf—每小時(shí)的燃油消耗量，kg/h；

Pe—有效功率，kW

通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的燃油消耗率be是最小值51三、環(huán)保性指標(biāo)有害排放物：對(duì)汽油機(jī)，主要是廢氣中的CO和HC的量；對(duì)柴油機(jī)，主要是廢氣中的NOx

和顆粒的排放量。發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲：是汽車噪聲的主要來(lái)源約占城市噪聲的75%。環(huán)保性能指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物52發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性指標(biāo)：可靠性是指在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)具有持續(xù)工作、不會(huì)因故障而影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性指標(biāo)：耐久性是指發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，即發(fā)動(dòng)機(jī)主要磨損件磨損到大修極限時(shí)的汽車運(yùn)行里程數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)工藝性指標(biāo)四、其它指標(biāo)53五、發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性是指負(fù)荷一定時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩Te

、有效功率Pe、燃油消耗率be，隨曲軸轉(zhuǎn)速變化而變化的規(guī)律。該特性在測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)得。速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性：節(jié)氣門其他開(kāi)度情況下，得到的速度特性。發(fā)動(dòng)機(jī)外特性：節(jié)氣門開(kāi)度達(dá)到最大時(shí)，所得到的速度特性。54發(fā)動(dòng)機(jī)外特性外特性表示了發(fā)動(dòng)機(jī)所具有最高動(dòng)力性能。55Ⅰ外特性Ⅱ部分特性Ⅲ部分特性發(fā)動(dòng)機(jī)部分特性56五、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況和負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)工況：用功率和曲軸轉(zhuǎn)速或負(fù)荷和曲軸轉(zhuǎn)速表示。負(fù)荷：發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所發(fā)出的最大有效功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。（負(fù)荷≠功率）57工況a：負(fù)荷為0工況b：負(fù)荷（20/45）×100%工況c：負(fù)荷（32/45）×100%工況d：負(fù)荷（45/45）×100%發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷Pe/kW

n/r·min-1

05045322720200035004800Ⅰ：節(jié)氣門全開(kāi)ⅡⅢabcdef58PQ35:SAGITAR/MAGOTAN外特性曲線2.0L2V85KWBJZ發(fā)動(dòng)機(jī)59PQ35:SAGITAR外特性曲線1.8T5V110KWBPL發(fā)動(dòng)機(jī)60PQ46:MAGOTAN1.8TSI61小結(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六大類九個(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62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)）

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

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)：燃油消耗率速度特性工況與負(fù)荷

631、能正確區(qū)分汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

2、在不同發(fā)動(dòng)機(jī)上找到兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)本章知識(shí)技能點(diǎn)你掌握了嗎6465機(jī)動(dòng)內(nèi)容大眾系列產(chǎn)品常識(shí)多氣門技術(shù)電子節(jié)氣門汽油缸內(nèi)直噴二次空氣廢氣再循環(huán)渦輪增壓可變進(jìn)氣相位66TDI：是英文TurboDirectInjection的縮寫(xiě)，意為渦輪增壓直接噴射（柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）。

SDI：是英文SuctionDirectInjection的縮寫(xiě)，意為自然吸氣直接噴射（柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）。FSI：它所代表的單詞直譯為燃油分層噴射，它是大眾汽車直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)志代碼。

FuelStratifiedInjection

671.6L2V68KWBJG(T)發(fā)動(dòng)機(jī)PQ32:JETTA系列681.9LSDI47KWAQM發(fā)動(dòng)機(jī)PQ32:JETTA系列69其他發(fā)動(dòng)機(jī)回顧PQ32:JETTA系列70PQ32:JETTA系列化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)C/CL/GL/CE/CEX/GEX燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)CT/GT/CTX/GTX/AT燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)CI/GI/CIX/GI燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)CIF/GI吸入式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)GDFC普通型；G豪華型；X外改型；F二次改型；L化油器；