汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造

第一章汽車發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動機總體構(gòu)造基本概念四沖程發(fā)動機工作原理和總體構(gòu)造發(fā)動機的分類§1汽車發(fā)動機的類型車用內(nèi)燃機水冷發(fā)動機風冷發(fā)動機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機車用內(nèi)燃機四沖程發(fā)動機二沖程發(fā)動機汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機單缸發(fā)動機多缸發(fā)動機化油器式發(fā)動機直接噴射式發(fā)動機發(fā)動機車用內(nèi)燃機單列式發(fā)動機雙列式發(fā)動機氣體燃料發(fā)動機（代用燃料）車用內(nèi)燃機往復活塞式發(fā)動機旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機一、發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)發(fā)動機是汽車最主要的總成之一，動力的來源。被稱為汽車的“心臟”。§2發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)及基本術(shù)語二、基本術(shù)語上止點（TopDeadCenter

）下止點（BottomDeadCenter

）活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vs)發(fā)動機排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)壓縮比ε

工作循環(huán)VL=Vs

×Iε=Va/

VcVs=πD2·S×10-6/4（L）D——氣缸直徑mmS——活塞行程mm工況（P、n）負荷率（％）壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc壓縮比過大的不良后果

現(xiàn)代化油器式發(fā)動機壓縮比一般為6～9(轎車有的達9～11)。上海桑塔納轎車汽油機壓縮比為8.2?！う旁酱?，循環(huán)熱效率越高。汽油機ε=7～9柴油機ε=18～22壓縮比過大的不良后果名稱成因現(xiàn)象后果爆燃由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。火焰以極高的速率向外傳播，形成壓力波，以聲速向前推進。當壓力波撞擊燃燒室壁時就發(fā)出尖銳的敲缸聲。還會引起發(fā)動機過熱，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。嚴重爆燃時甚至造成氣門燒毀、軸瓦破裂，火花塞絕緣體擊穿等。表面點火由于燃燒室內(nèi)熾熱表面與熾熱處(如排氣門頭，火花塞電極，積炭處)點燃混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒。伴有強烈的較沉悶敲擊聲。產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機機件負荷增加，壽命降低。返回§1.3四沖程發(fā)動機的簡單工作原理§1.3.1四沖程汽油機的工作原理

1、進氣行程2、壓縮行程3、作功行程4、排氣行程

單缸四沖程汽油機的工作過程進氣行程示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。排氣門關(guān)閉進氣門開啟活塞溫度370~440K，壓力75~90kPa大氣壓力線PVra示功圖上止點下止點壓縮行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞壓縮比：ε=Va/VcPVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點溫度600~800K，壓力600~1500kPa作功行程進氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點瞬時最高：溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了：溫度1500~1700K，壓力300~500kPa

排氣行程進氣門關(guān)閉排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點溫度900~1200K壓力105~125kPa殘余廢氣四沖程發(fā)動機工作狀態(tài)狀態(tài)行程溫度(K)壓力進氣行程370~44075~90kPa壓縮行程600~800600~1500kPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)3~5MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程900~1200105~125kPa§1.3.2四沖程柴油機的工作原理噴油器噴油泵吸氣行程壓縮行程作功行程排氣行程進氣門排氣門純空氣溫度300~370K壓力800~900kPa溫度800~1000K壓力3~5MPa瞬時：溫度1800~2200K壓力5~10MPa溫度800~1000K壓力105~400kPa終了：溫800~1000K壓力105~400kPa柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)行程溫度(K)柴油機工作時各行程狀態(tài)參數(shù)壓力進氣行程320~350800~900kPa壓縮行程800~10003~5MPa作功行程2200~2800(瞬時最高)1500~1700(作功終了)5~10MPa(瞬時最高)300~500kPa(作功終了)排氣行程800~1000105~125kPa思考四沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)有什么異同之處呢？二沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機二沖程汽油發(fā)動機工作原理二沖程柴油發(fā)動機工作原理二沖程汽油機工作原理壓縮混合氣進氣點火燃燒排氣掃氣孔進氣孔排氣孔火花塞1、結(jié)構(gòu)二、沖程柴油機工作原理換氣燃燒排氣壓縮噴油器空氣掃氣泵廢氣排氣門思考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數(shù)量較少。二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機相比，有何優(yōu)點？§1.4發(fā)動機總體構(gòu)造機體及曲柄連桿機構(gòu)配氣機構(gòu)燃油供給系點火系（汽油機）冷卻系潤滑系起動系

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)供給系點火系冷卻系潤滑系起動系連桿飛輪曲軸活塞進氣門排氣門推桿挺柱正時齒輪配氣機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)搖臂凸輪軸1．機體與氣缸蓋·機體：骨架作用，安裝各個機構(gòu)和系統(tǒng)，包括氣缸體、油底殼、曲軸箱·缸蓋：組成燃燒室，布置各種零部件2．曲柄連桿機構(gòu)·組成：活塞、連桿、曲軸三部分·作用：將活塞的往復直線運動—曲軸的旋轉(zhuǎn)運動對外輸出動力3．供給系統(tǒng)·組成：燃油供給系統(tǒng)和進、排氣系統(tǒng)組成·作用：將燃油系統(tǒng)和空氣及時地供給氣缸，并將燃燒后的廢氣及時排除·主要部件：化油器（汽）、噴油泵和噴油器（柴）、空氣濾清器、進氣管、排氣管、聲器等4．配氣機構(gòu)·功用：定時開啟和關(guān)閉進排氣門·主要部件：氣門組、傳動組5．點火系統(tǒng)·汽油機和煤氣機所采用，點燃混合氣·主要部件：火花塞、點火線圈、斷電器、分電器6．冷卻系7．潤滑系8．起動系·功用：內(nèi)燃機不能自行起動，借助外力使之運轉(zhuǎn)·主要部件：起動機、蓄電池、點火開關(guān)等桑塔納發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖桑塔納發(fā)動機潤滑系示意圖§1.5發(fā)動機的性能