單元1-發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)課件

單元一發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)本單元的主要學(xué)習(xí)任務(wù)：

1.發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)

2.發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理

3.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)

學(xué)習(xí)任務(wù)一：發(fā)動(dòng)機(jī)的常用術(shù)語(yǔ)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行基本的認(rèn)識(shí)，了解發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和性能參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的定義

發(fā)動(dòng)機(jī)是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。

發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)

1、按燃料的使用不同分汽油機(jī)柴油機(jī)2、按完成一個(gè)工作循環(huán)所需行程數(shù)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)3、按冷卻方式不同水冷發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)4、按氣缸數(shù)及排列方式單缸發(fā)動(dòng)機(jī)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)單列式Ｖ型對(duì)置式Ｖ型對(duì)置式直列式

5、按活塞運(yùn)動(dòng)方式分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式—轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

6、按進(jìn)氣方式分為自然吸氣和增壓發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)

1、工作循環(huán)活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣4個(gè)工作過(guò)程，每完成一次稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)。

2.上、下止點(diǎn)

活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處為上止點(diǎn)；活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點(diǎn)。在上、下止點(diǎn)處，活塞的運(yùn)動(dòng)速度為零。

3.活塞行程

上、下止點(diǎn)間的距離

S

稱(chēng)為活塞行程。曲軸的回轉(zhuǎn)半徑R稱(chēng)為曲柄半徑。顯然，曲軸每回轉(zhuǎn)一周，活塞移動(dòng)兩個(gè)活塞行程。對(duì)于氣缸中心線(xiàn)通過(guò)曲軸回轉(zhuǎn)中心的內(nèi)燃機(jī)，其S＝2R。

4.氣缸工作容積

上、下止點(diǎn)間所包容的氣缸容積稱(chēng)為氣缸工作容積。

5.內(nèi)燃機(jī)排量

內(nèi)燃機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)排量。

6.燃燒室容積

活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱(chēng)為燃燒室，其容積稱(chēng)為燃燒室容積，也叫壓縮容積。

7.氣缸總?cè)莘e

氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總?cè)莘e。

8.壓縮比汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值通常汽油機(jī)的壓縮比為6～10，柴油機(jī)的壓縮比較高，一般為16～22。

Va

－氣缸總?cè)莘e；Vh

－氣缸工作容積；Vc

－燃燒室容積；

學(xué)習(xí)任務(wù)二：發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)由“兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)”組成：1.兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)。2.五大系統(tǒng)：冷卻系、潤(rùn)滑系、燃料供給系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系汽油機(jī)：油箱、燃油濾清器、空氣濾清器、汽油泵、進(jìn)、排氣歧管等。柴油機(jī)：輸油泵、燃油粗、細(xì)濾清器、噴油泵、調(diào)速器、噴油器、高、低壓油管、回油管等。功用：潤(rùn)滑減磨，清潔、冷卻，密封。四沖程汽油機(jī)工作原理

活塞往復(fù)四個(gè)沖程完成一個(gè)循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)稱(chēng)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。每個(gè)循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程組成大氣壓力線(xiàn)PVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)示功圖：表示活塞在不同位置時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力的變化情況。進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為0.0740.093Mpa，溫度上升至353～403K

1、進(jìn)氣行程2、壓縮行程PVra示功圖大氣壓力線(xiàn)c上止點(diǎn)下止點(diǎn)壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)上升至0.6～1.5Mpa，溫度繼續(xù)上升至600～700K

。3、作功行程PVra示功圖大氣壓力線(xiàn)cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)作功中氣缸內(nèi)最高壓強(qiáng)可達(dá)3～5Mpa，最高溫度可達(dá)2200～2800K；作功終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.3～0.5Mpa，溫度下降至1300～1600K。

4、排氣行程PVr示功圖大氣壓力線(xiàn)cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)排氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)下降至0.102～0.120Mpa，溫度下降至900～1200K

a

四沖程柴油機(jī)工作原理

a進(jìn)氣行程；b壓縮行程；c作功行程；d排氣行程

每個(gè)循環(huán)也由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程組成。但由于柴油的性質(zhì)與汽油不同，其混合氣形成的方式、著火方式與汽油機(jī)也不同。下述不同點(diǎn)：

1.

進(jìn)氣沖程－進(jìn)入氣缸的是純空氣。

2

.

壓縮沖程－壓縮比大，壓縮終了的壓力、溫度高。

3.

作功沖程－壓縮沖程末，高壓柴油呈霧狀噴入氣缸內(nèi)，自行燃燒作功，最高壓力5-10Mpa。

4.排氣沖程－與汽油機(jī)基本相同。壓力0.105-0.125Mpa，溫度800K-1000K。汽油機(jī)與柴油機(jī)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)

相同點(diǎn):1.每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周，進(jìn)氣沖程進(jìn)氣門(mén)開(kāi)，排氣沖程排氣門(mén)開(kāi)，其余兩個(gè)沖程進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)。

2.四個(gè)沖程中，只有作功沖程產(chǎn)生動(dòng)力，其余三個(gè)沖程消耗能量。

3.必須用外力起動(dòng)。

4.工作循環(huán)基本內(nèi)容相似，主要機(jī)件的運(yùn)動(dòng)相同，結(jié)構(gòu)基本相同。

不同點(diǎn)：

1.

混合氣的形成方式不同：

汽油機(jī)是缸外混合；

柴油機(jī)是缸內(nèi)混合；

2.著火方式不同：

汽油機(jī)點(diǎn)燃式；

柴油機(jī)是壓燃式。發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)

主要介紹國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

例:CA488第一汽車(chē)制造廠(chǎng)生產(chǎn)的四缸直列四沖程水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)，缸徑88毫米。12V135ZG12缸，V型排列，四沖程，缸徑135mm，水冷，增壓，工程機(jī)械用。

學(xué)習(xí)任務(wù)三：發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性一、動(dòng)力性指標(biāo)

---三要素(最高車(chē)速、加速能力和最大爬坡)1、有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩，用Te表示。2、有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的功率成為發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，用Pe表示。

二者關(guān)系

式中：Te

－

有效扭矩，單位為N·m；

n－曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

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):115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。21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。312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。3、升功率單位氣缸工作容積的功率（利用率）

4.有效熱效率燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為有效熱效率，為獲得一定數(shù)量的有效功所消耗的熱量越少，有效熱效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。汽油機(jī)為20%-30%，柴油機(jī)能達(dá)到40%二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

燃油消耗率：指發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1有效功率，在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量，稱(chēng)為燃油消耗率，用Ge或be表示。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性

指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和燃油消耗率三者隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。

發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性

發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的有效比燃油消耗量(耗油率)隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化關(guān)系。

汽油機(jī)負(fù)荷特性又稱(chēng)節(jié)流特性，柴油機(jī)負(fù)荷特性又稱(chēng)燃油調(diào)整特性

四、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與負(fù)荷

1、工況（指發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況）：一般用它的功率與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表征，有時(shí)也用負(fù)荷與曲軸轉(zhuǎn)速來(lái)表明

。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷：是當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率與同一轉(zhuǎn)速下所有可能發(fā)出的最大功率之比，以百分?jǐn)?shù)表示。

Pe/kW

n/r·min-1

05045322720200035004800ⅠⅡⅢabcde分析右圖發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷

負(fù)荷一定：路況油門(mén)負(fù)載機(jī)動(dòng)內(nèi)容

大眾系列產(chǎn)品常識(shí)TDI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(chē)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)志代碼。

FuelStratified

InjectionPQ32:JETTA系列1.6L2V68KWBJG(T)發(fā)動(dòng)機(jī)PQ32:JETTA系列1.9LSDI47KWAQM發(fā)動(dòng)機(jī)PQ32: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i——2閥汽油電噴發(fā)動(dòng)機(jī)

D——2閥柴油發(fā)動(dòng)機(jī)AT——自動(dòng)擋X——首次改臉

F——第二次改臉PQ34:BORA/GOLF系列1.6L2V75KWBFQ發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列1.6L2V74KWBJH發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列1.6L5V78KWAWB發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列1.8L5V92KWBAF(AGN)發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列1.8T5V110KWBAE(AUM)發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列2.0L2V85KWAPK發(fā)動(dòng)機(jī)PQ34:BORA/GOLF系列1.9TDI74KWATD發(fā)動(dòng)機(jī)PQ35:CADDY1.6L2