《汽車構(gòu)造》教案

汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造教案

第01講汽車總論

?汽車類型

?汽車總體構(gòu)造及布置形式

?國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展

?國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則

?一、汽車類型

汽車是由自身動力裝置驅(qū)動，通常是指具有4個或4個以上車輪的非軌道無架線的車

輛。

轎車：按照發(fā)動機(jī)工作容積分級

運輸汽車客車：按照車輛總長度分級

貨車：按照汽車的總質(zhì)量分級

特種用途汽車：如商業(yè)售貨車、醫(yī)療救護(hù)車、公安消防車、環(huán)衛(wèi)

按用途分

環(huán)保作業(yè)車、市政建設(shè)工程作業(yè)車、農(nóng)牧副漁作業(yè)車、石油地質(zhì)

特種運輸汽車作業(yè)車、機(jī)場作業(yè)車等

競賽汽車：F1方程式賽車、拉力賽車等

娛樂汽車：旅游汽車、高爾夫球場專用車、海灘游玩汽車等

活塞式內(nèi)燃機(jī)汽分為汽油車、柴油車，代用燃料車（代用燃料包括：合成液體石

車油、液化石油氣（LPG）、壓縮天然氣（CNG）,醇類等）

電動汽車以電動機(jī)為驅(qū)動機(jī)械，以蓄電池為能源的車輛

有發(fā)動機(jī)和蓄能器兩套動力源，克服了電動車?yán)m(xù)駛里程短和車速

復(fù)合車

按動力裝低的缺點以及內(nèi)燃機(jī)汽車油耗大和排放污染嚴(yán)重的缺點

置類型分1964年燃?xì)廨啓C(jī)汽車以648.71km/h創(chuàng)造當(dāng)時陸上車輛（靠車輪

燃?xì)廨啓C(jī)汽車

驅(qū)動）速度最高世界記錄（不依靠噴氣驅(qū)動）

依靠航空發(fā)動機(jī)或火箭發(fā)動機(jī)及特殊燃料，并以噴氣反作用力驅(qū)

噴氣式汽車動的輪式汽車，1997年以1227.73（超過聲速）創(chuàng)造陸上車輛速

度最高世界記錄

公路用車適用于公路和城市道路上行駛的汽車

按行使道

一類是只能在礦山、機(jī)場、工地、專用道路等非公路地區(qū)使用

路條件分非公路用車

另一類是能在無路地面上行駛的高通過性的越野汽車

按行駛機(jī)輪式汽車分為非全輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動兩種類型。汽車驅(qū)動型式一般用符號

構(gòu)的特征“nxm”(車輪總數(shù)x驅(qū)動輪數(shù))表示：

4x2非全輪驅(qū)動，如普通轎車及大多數(shù)汽車

4x4全輪驅(qū)動輕型越野汽車，如BJ2020型

6x6中型越野汽車，如EQ2080型

其它型式的車輛如履帶式、雪橇式、氣墊式、步行機(jī)械式車輛等

1.運輸汽車根據(jù)GB3730.1-88的規(guī)定，按照汽車的主要特征參數(shù)分級，如表0-1所示。

表0T運輸汽車分級

(1)轎車：載送2?9個乘員，主要供私人用的汽車

分級發(fā)動機(jī)工作容積/L示例

微型0.0奧拓、夏利TJ7100、福萊爾

普通級>1.0?WL6捷達(dá)王、富康988、羚羊7130

中級>1.6?<2.5桑塔納2000、奧迪100、紅旗CA7220

中高級>1,5?W4.0豐田皇冠、奔馳300、別克新世紀(jì)

高級>4.0卡迪拉克、林肯、奔馳S600、奧迪A6

(2)客車：載送9個以上乘員，供公共服務(wù)用汽車

分級車輛總長度/m示例

微型W3.5松花江HF6350、天津大發(fā)

輕型>3.5?W7解放CA6440、金杯RZH114L

中型>7?W10四平SPK6900、金華BK6820LPG

大型>10?<12黃海DD6112H、上海SK6115KHp2

特大型較接式客車與雙層客車上海SK6142較接式客車、金陵JLY6121雙層客車

(3)貨車：載送貨物的運輸汽車

分級汽車總質(zhì)量/t示例

微型W1.8福田微卡、小卡、輕卡

輕型>1.8^^6北京BJ1041、躍進(jìn)NJ1060、江鈴JX1030DS

中型>6?W14解放1091、1092、東風(fēng)1090E

重型>14黃河1171、斯太爾重型汽車

2.部分車型示例

轎車

?二、汽車總體構(gòu)造及布置形式

1.汽車總體構(gòu)造

發(fā)動機(jī)：一般由機(jī)體、曲柄連桿

機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系、冷卻

系、潤滑系、點火系、起動系等

部分組成。

底盤：接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽

車運動并按駕駛員的操縱正常

行駛。包括：傳動系、行駛系、

轉(zhuǎn)向系、制動系。

車身：是駕駛員工作及容納乘客

和貨物的場所，由本體、內(nèi)外裝

飾和車身附件等組成。

電器設(shè)備：由電源、發(fā)動機(jī)起動

系和點火系、照明和信號裝置、

空調(diào)、儀表和報警系統(tǒng)、輔助電

器及現(xiàn)代汽車電子技術(shù)等組成

2.汽車的總布置形式

按發(fā)動機(jī)相對于各總成的位置，

汽車有下列幾種布置形式：

發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動(FR)：

飛2片—口^一

傳統(tǒng)布置形式，大多數(shù)貨車、部

分轎車和客車采用。

廣聲WFF方式，發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動(FF)：

期—.

大多數(shù)轎車盛行。

發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動(RR)：

大、中型客車盛行，少數(shù)轎車也

1采用。

一

發(fā)動機(jī)中置后輪驅(qū)動(MR)

砥力式中、、

i彳一/發(fā)動機(jī)中：1飛

方程式賽車和大多數(shù)跑車采用，

少數(shù)大、中型客車也采用。

全輪驅(qū)動(nWD)

越野汽車特有的布置形式，通常

1聲工/4WD方式發(fā)動機(jī)前置，在變速器之后的分

動器將動力分別輸送給全部驅(qū)

動輪

三、國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展

(-)汽車發(fā)展史話

?1769~1918告別馬車和蒸汽車，汽車時代開始

?1769年，2缸蒸汽機(jī)動力車，排量62升，最高車速4km/h

1886年，從德國人卡爾.本茨制造的以汽油為動力的三輪車開始，人類真正進(jìn)入汽車時代。同時,

戴姆勒展示了自己的第一輛4輪車。

?1919~1945汽車史的黃金時代，汽車進(jìn)入工業(yè)化大生產(chǎn)階段

?1946~1969經(jīng)歷了戰(zhàn)后恢復(fù)期，汽車成為工業(yè)國家的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，加速了汽車的平民化

?1970?1989石油危機(jī)，廢氣污染，導(dǎo)致小型車的大發(fā)展

?1990?至今安全、環(huán)保成為主題，汽車更多應(yīng)用電子技術(shù)，信息時代的e人類仍離不開汽車

(二)汽車工業(yè)概況

1.全球汽車工業(yè)狀況

?汽車誕生在歐洲。

?20世紀(jì)初至70年代，美國汽車工業(yè)一直遙遙領(lǐng)先。

?1980?1993年，日本汽車工業(yè)后來追上，躍居世界第一。

?目前，全球汽車年產(chǎn)量超過5000萬輛，其中日、美兩國的產(chǎn)量約占50%,歐洲各國總計占30%。

2.全球汽車保有量及普及率

?目前，全世界汽車保有量已超過6億輛。

?汽車普及率最高的是美國，平均1.3人擁有一輛；

?西歐、北歐、日本等發(fā)達(dá)國家，平均2?3人擁有一輛；

?東歐、俄羅斯、韓國等國家，平均約10人擁有一輛。

3、近代汽車工業(yè)發(fā)展模式

?美、日、歐洲等發(fā)達(dá)國家發(fā)展汽車工業(yè)的特點是：

資本集中壟斷，利用高科技優(yōu)勢進(jìn)行自主開發(fā)，采取大批量和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式。例如美國

的通用、福特、克萊斯勒三大汽車公司壟斷了美國90%以上的汽車生產(chǎn)；西方八大集團(tuán)(通用、

福特、豐田、大眾/奧迪、日產(chǎn)、菲亞特、標(biāo)志/雪鐵龍、雷諾)的轎車產(chǎn)量，占世界轎車產(chǎn)量

將近70%o

?一些新興工業(yè)國家(韓國、西班牙)或發(fā)展中國家(巴西、中國、墨西哥)發(fā)展汽車工業(yè)的

特點是：

優(yōu)惠政策吸引外資，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和裝備，進(jìn)口全拆散(CKD)或半拆散(SKD)零件裝車，

逐步提高零件的國產(chǎn)化率，在逐步增強(qiáng)自主開發(fā)能力之后，再打入國際市場參與競爭。

4.中國汽車工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

?建國初期25年(1953?1978)“缺重少輕,轎車基本空白”，文革使汽車工業(yè)連續(xù)8年(1970—

1977)停滯不前，1978年汽車產(chǎn)量為14.9萬輛。

?改革開放后15年(1978?1993)汽車工業(yè)進(jìn)入大發(fā)展階段，1985年提出要把汽車工業(yè)作為

支柱產(chǎn)業(yè)的方針，1987年確定了發(fā)展轎車工業(yè)來振興我國汽車工業(yè)的戰(zhàn)略，確定了轎車一汽、

二汽、上海三大基地及天津、北京、廣州三小基地。1993年汽車產(chǎn)量為129.7萬輛躍居世界第

12位。

?新的發(fā)展時期(1994年以后)1994年頒布《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》，作為指導(dǎo)我國汽車工業(yè)

發(fā)展的綱領(lǐng)，汽車工業(yè)的目標(biāo)：2010年汽車產(chǎn)量達(dá)600萬輛，成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)；從與國

外聯(lián)合開發(fā)逐步走向成熟的自主開發(fā)；制定政策鼓勵個人購買汽車，為轎車的普及做好準(zhǔn)備。

屆時，我國將步入世界汽車工業(yè)強(qiáng)國的行列。

(=)著名汽車公司、名牌

?通用汽車公司

美國最大也是世界最大的汽車制造商，1908年9月威廉.杜蘭特創(chuàng)建，主要品牌有凱迪拉克、別

克、雪佛蘭、旁蒂克等。

?福特汽車公司

美國第二大汽車公司，世界十大汽車公司中名列前茅，1908年開發(fā)了舉世聞名的T型車，把汽

車從富人的專用品變成了普通百姓的交通工具，首創(chuàng)了汽車的大規(guī)模的流水生產(chǎn)方式。主要品

牌有福特、美洲獅、林肯、雷鳥等。

?戴姆勒一克萊斯勒汽車公司

克萊斯勒美國第三大汽車公司，1998年4月合并為戴姆勒一克萊斯勒汽車公司，主要品牌有道

奇、順風(fēng)、克萊斯勒、鷹.吉普等。

?豐田汽車公司

日本最大的汽車公司，僅次于通用汽車公司，和福特汽車公司爭雄的世界有名的世界十大汽車

公司之一。主要品牌花冠、凌志、皇冠等。

?日產(chǎn)汽車公司

日本第二大汽車公司（又稱尼桑），世界十大汽車公司之一。還特別重視汽車生產(chǎn)裝備的更新,

在實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和應(yīng)用機(jī)器人方面，一直處于世界領(lǐng)先水平。主要品牌有藍(lán)鳥、公爵、

王子。

?大眾汽車公司

德國最大也是歐洲最大的汽車公司，是世界十大汽車公司之一。主要品牌有甲殼蟲、高爾夫、

帕薩特、捷達(dá)、奧迪等。

?梅賽德斯一奔馳汽車公司

世界十大汽車公司之一，1926年，戴姆勒一奔馳股份公司合并成立，下屬的子公司有：德國通

用電器公司、MTV航空發(fā)動機(jī)公司、道尼飛機(jī)制造公司、專門生產(chǎn)軍工產(chǎn)品的MBB公司，所以

就把專門生產(chǎn)汽車的子公司成為“梅賽德斯一奔馳汽車公司”，梅賽德斯是戴姆勒公司早期著

名的名牌轎車。

?寶馬汽車公司

世界著名的名牌轎車公司，1994年收購英國羅孚汽車公司，”座奔馳，開寶馬”。

?標(biāo)志一雪鐵龍汽車公司

法國第一大汽車公司，是世界十大汽車公司之一。

?雷諾汽車公司

法國第二大汽車公司，是世界十大汽車公司之一，已成為法國汽車業(yè)的領(lǐng)袖。

?菲亞特汽車公司

意大利最大的汽車公司，是世界十大汽車公司之一。

?四、國產(chǎn)汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)則

?按照國標(biāo)9417-88,國產(chǎn)汽車型號應(yīng)能表明汽車的廠牌、類型和主要特征參數(shù)等。該型號由拼

音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，包括首部、中部、尾部。

?首部——企業(yè)代號，如CA代表一汽，EQ代表二汽，SH代表上海等。

?中部一一由4位數(shù)字組成，分為首位、中間兩位和末位數(shù)字三部分。其含義見表0-2所示。

?尾部—專用汽車分類或變型車與基本型的區(qū)別，如X表示廂式汽車、G表示罐式汽車等。

表0-2國產(chǎn)汽車型號中部4位數(shù)字含義

首位數(shù)字（1-9）中間兩位數(shù)字

末位數(shù)含義

表示車輛類別表示汽車主要特征參數(shù)

1-載貨汽車

2-越野汽車企

業(yè)

3-自卸汽車汽車的總質(zhì)量②

自

4-牽引汽車定

5-專用汽車①產(chǎn)

品

6-客車數(shù)字x0.1m表示車總長度③

序

7-轎車數(shù)字xO.lL表示發(fā)動機(jī)排量號

8-半掛車或?qū)Ｓ冒霋燔嚻嚨目傎|(zhì)量

①專用汽車指專用貨車或特種作業(yè)汽車

②汽車總質(zhì)量大于100t時允許用3位數(shù)字

③汽車長度大于10m時，計算單位為m

,示例:

?CA1092：一汽貨車，總質(zhì)量9t,末位2表示在原車型CA1091上改進(jìn)型。

?CA7226L：一汽轎車，發(fā)動機(jī)排量2.2升，6表示安裝5缸發(fā)動機(jī)的車型，L表示加長型。

第02講發(fā)動機(jī)基本術(shù)語和類型

?發(fā)動機(jī)基本術(shù)語

?發(fā)動機(jī)的分類

?發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造

?一、發(fā)動機(jī)的基本術(shù)語（視頻）

燃燒室容積（余隙容活塞位于上止點時,活塞頂部上

積）Vc方的容積

活塞位于下止點時,活塞頂部上

氣缸最大容積V.方的容積

Va=Vs+Vc

所有氣缸的工作容積之和

內(nèi)燃機(jī)排量％

VL=ixVs

氣缸最大容積vt與燃燒室容積

VC之比

壓縮比ee=1+Vs/Vc

e越大,循環(huán)熱效率越高

汽油機(jī)7?9,柴油機(jī)14?22

發(fā)動機(jī)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和

工作循環(huán)

排氣四個過程叫一個工作循環(huán)

曲軸轉(zhuǎn)兩圈（720°）,活塞上

四行程發(fā)動機(jī)下往復(fù)運動四次，完成一個工作

循環(huán)的發(fā)動機(jī)

曲軸轉(zhuǎn)一圈（360°）,活塞上

二行程發(fā)動機(jī)下往復(fù)運動兩次，完成一個工作

循環(huán)的發(fā)動機(jī)

?二、發(fā)動機(jī)的分類

1.根據(jù)所用燃料分類

?柴油機(jī)：以柴油為燃料，進(jìn)氣過程中進(jìn)入

汽缸的是純空氣，壓縮終了時噴入柴油，柴

油與空氣在汽缸內(nèi)混合，由于空氣經(jīng)壓縮后

所達(dá)到的溫度能引起柴油的自燃，這種內(nèi)燃

機(jī)也稱為壓燃式內(nèi)燃機(jī)

?汽油機(jī)：以汽油為燃料，空氣與汽油在氣

缸外混合，形成可燃混合氣后進(jìn)入氣缸，經(jīng)

壓縮后依靠火花塞產(chǎn)生電火花引起燃燒

?煤氣機(jī)：汽油機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)

2.按照沖程數(shù)分類

四?二沖程發(fā)動機(jī)、四沖程發(fā)動機(jī)

行

3.按氣缸數(shù)分類

程

內(nèi)?單缸發(fā)動機(jī)、多缸發(fā)動機(jī)

燃

4.按氣缸排列方式分類

機(jī)

?直列立式、直列臥式、V型發(fā)動機(jī)

5.按冷卻方式分類

?風(fēng)冷發(fā)動機(jī)、水冷發(fā)動機(jī)

二6.按進(jìn)氣方式分類

行

?增壓發(fā)動機(jī)、非增壓發(fā)動機(jī)

程

內(nèi)

7.按著火方式分類

燃

機(jī)?點燃式發(fā)動機(jī)、壓燃式發(fā)動機(jī)

8.按用途分類

?固定式發(fā)動機(jī)、移動式發(fā)動機(jī)

三、發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造

1.機(jī)體與氣缸蓋

機(jī)體：骨架作用，安裝各個機(jī)構(gòu)和系

統(tǒng)，包括氣缸體、油底殼、曲軸箱

氣缸蓋：組成燃燒室，布置各零件

2.曲柄連桿機(jī)構(gòu)

組成：活塞、連桿、曲軸三部分，包

括活塞連桿組和曲軸飛輪組

作用：將活塞的往復(fù)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(jìn)、排氣系統(tǒng)

作用：將燃油和空氣及時地供給氣缸,

并將燃燒后的廢氣及時排除

凸輪軸-

凸輪軸正時懵形帶艙液壓祖桿

J配氣機(jī)構(gòu)

?7,j4rl4.

*7門

張緊輪3，

正時但形常功用：定時開啟和關(guān)閉進(jìn)排氣門

主要部件：氣門組、傳動組

曲軸正時齒形帶輪

配氣機(jī)構(gòu)

高伍雄點火系統(tǒng)

分電d5.點火系統(tǒng)

功用：汽油機(jī)和煤氣機(jī)所采用，點燃

點火城圈

混合氣

主要部件：火花塞、點火線圈、斷電

器、分電器

點火控制M點火開關(guān)

6.冷卻系

功用：防止發(fā)動機(jī)過熱，及時散發(fā)熱

分類：風(fēng)冷系、水冷系

水冷系主要部件：水泵、風(fēng)扇、水箱、

節(jié)溫器

7.潤滑系

功用：潤滑、冷卻、清潔、密封、防

腐

潤滑方式：

飛濺潤滑：靠曲軸等旋轉(zhuǎn)部件飛濺起

的油滴潤滑

壓力潤滑：靠潤滑系統(tǒng)建立起的油壓

經(jīng)過各個油道潤滑各零部件油霧

主要部件：集濾器、機(jī)油泵、濾清器、

各種閥體等

第03講發(fā)動機(jī)簡單工作原理

?四沖程汽油機(jī)工作原理

?四沖程柴油機(jī)工作原理

?二沖程發(fā)動機(jī)工作原理

?一、四沖程汽油機(jī)工作原理

1.四沖程汽油機(jī)工作原理

（視頻）

?四沖程發(fā)動機(jī)在活塞行程

內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、作功和排

火a才夕

氣四個過程，即在一個活塞行

程內(nèi)只進(jìn)行一個過程，因此，

活塞行程可分別用四個過程

命名。

2.四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)

?第一沖程：活塞由上止點移

到下止點，即曲軸由轉(zhuǎn)到

MUM0°

180°,進(jìn)氣門打開，新鮮空

氣被吸入氣缸。

?第二沖程：下止點一上止

點，180°?360°,氣體被壓

縮，進(jìn)排氣門均關(guān)閉。

?第三沖程：上止點一下止

點，360°?540°,氣體膨脹，

進(jìn)排氣門均關(guān)閉。

?第四沖程：下止點一上止

點，540°?720°,廢氣被排

出，排氣門打開。

3.四沖程汽油機(jī)工作過程

（1）進(jìn)氣行程

?指由進(jìn)氣門開啟到進(jìn)氣門

關(guān)閉。

?進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣門打開時

刻與活塞位于上止點之間的

曲軸轉(zhuǎn)角（為了獲得較多的充

氣量，活塞到達(dá)上止點前就開

始開啟）。

?進(jìn)氣晚關(guān)角：活塞到達(dá)下止

點時刻與進(jìn)氣門關(guān)閉時刻之

間的曲軸轉(zhuǎn)角（利用空氣流動

的慣性及氣體的動量，使更多

的空氣充入氣缸）。

?進(jìn)氣終了時刻：

氣缸壓力p：0.08~0.09MPa<

大氣壓

氣缸溫度T：320-380K

（2）壓縮行程

?指由進(jìn)氣門關(guān)閉到活塞移

到上止點（成為壓縮上止點）

為止。

?進(jìn)排氣門都關(guān)閉。

?活塞上行，氣缸內(nèi)氣體被壓

縮，缸內(nèi)壓力溫度都升高

-壓縮終了時刻：

氣缸壓縮壓力p：0.8~1.5MPa

氣缸溫度T：600-750K

（3）作功行程（燃燒及膨脹

行程）

?在壓縮上止點前

10~15℃A,火花塞跳火，點

燃可燃混合氣，形成火焰中

心。

?高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊?/p>

行，對外作功。

?進(jìn)排氣門都關(guān)閉。

?作功行程中：

燃?xì)庾畲髩毫：3.0~6.5MPa

最高溫度T：2200-2800K

?作功行程結(jié)束時：

氣缸壓力p：0.35~0.5MPa

氣缸溫度T：1200-1500K

（4）排氣行程

?從排氣門開啟到排氣門關(guān)

閉的時刻

?排氣提前角：在活塞到達(dá)下

止點之前與下止點之間的曲

軸轉(zhuǎn)角。

?排氣晚關(guān)角：在上止點與排

氣門關(guān)閉這一時期曲軸所轉(zhuǎn)

過的角度。

?在活塞到達(dá)下止點之前

30~80℃A,膨脹行程還沒有

結(jié)束的時刻就將排氣門打開。

（原因：氣門有一定的開啟時

間，利用壓差,使排氣徹底，

利用氣流的慣性多排出一部

分廢氣，減少殘余廢氣）

?氣門重疊角：在排氣門關(guān)閉

之前，進(jìn)氣門就已打開，進(jìn)排

氣門同時開啟時期所對應(yīng)的

曲軸轉(zhuǎn)角

?排氣終了時：

氣缸壓力p：0.105~0.12MPa

氣缸溫度T：900-1100K

4.四沖程汽油機(jī)示功圖

?ra段曲線：進(jìn)氣行程

?ac段曲線：壓縮行程

?czb段曲線：作功行程

?br段曲線：排氣行程

?二、四沖程柴油機(jī)工作原理

1.四沖程柴油機(jī)工作原理

(視頻)

(1)進(jìn)氣行程

?在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中，被

吸入氣缸的只是純凈空氣。

由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較

小，殘余廢氣的溫度較低，

因此進(jìn)氣行程結(jié)束時氣缸內(nèi)

氣體的壓力較高，約為

0.085~0.095Mpa,溫度約為

310-340K.

(2)壓縮行程

?因為柴油機(jī)的壓縮比大，

所以壓縮行程終了時氣體壓

力可高達(dá)3~5Mpa,溫度可

高達(dá)750-1000K.

(3)作功行程

?在壓縮行程結(jié)束時，噴油

器將柴油噴入燃燒室，柴油

霧化迅速與空氣混合形成可

燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫

度遠(yuǎn)高于柴油的自燃點，柴

油被壓燃。

?高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊?/p>

行，對外作功。

?在作功行程中，燃燒氣體

的最大壓力可達(dá)6~9Mpa,

最高溫度可達(dá)1800~2200K()

做功結(jié)束時壓力約為0.2-0.5

Mpa,溫度約為

I000~1200K?

（4）排氣行程

?排氣行程與汽油機(jī)類似，

排氣終了時氣缸內(nèi)殘余廢氣

壓力約為0.105~0.12Mpa,

溫度為700~900K。

2.四沖程柴油機(jī)示功圖

?ra段曲線：進(jìn)氣行程

?ac段曲線：壓縮行程

?czb段曲線：作功行程

?br段曲線：排氣行程

三、二沖程發(fā)動機(jī)工作原理

1.曲軸箱掃氣式二沖程汽油機(jī)工作原理3

頻）

?二沖程發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)是在兩個活塞

行程即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)完成的。

?結(jié)構(gòu)：沒有進(jìn)排氣門，換氣是通過三個孔

（進(jìn)氣孔、排氣孔、掃氣孔）來實現(xiàn)的。

（1）工作過程

1）上行沖程（第一行程）：活塞由下止點

移至上止點，

6,無烯進(jìn)氣（可燃混合氣）

?下止點時：進(jìn)氣孔被關(guān)閉，排氣孔和掃氣

孔開啟，氣缸掃氣；

?活塞上移，關(guān)閉掃氣孔，停止掃氣，排氣

孔尚未關(guān)閉，繼續(xù)額外排氣；

?活塞關(guān)閉排氣孔，氣缸氣體被壓縮，直至

到上止點；

?活塞到達(dá)上止點前，上行到進(jìn)氣孔打開

時，新鮮混合氣進(jìn)入曲軸箱（曲軸箱容積增

?）燃燒㈤打氣

大形成真空）O

2）下行沖程（第二行程）：活塞由上止點

移至下止點

?壓縮行程終了時，點火，溫度、壓力上升,

活塞下行作功；此時排氣孔和掃氣孔被活塞

關(guān)閉，進(jìn)氣孔開啟，混合氣繼續(xù)進(jìn)氣曲軸箱,

直至活塞關(guān)閉進(jìn)氣孔。

?活塞下移，排氣口先開，作功行程結(jié)束，

進(jìn)行先期排氣；

?掃氣孔打開，曲軸箱被預(yù)壓縮的混合氣進(jìn)

入氣缸，進(jìn)行掃氣。

(2)二沖程汽油機(jī)的示功圖

?a表示排氣孔關(guān)閉

?ac為壓縮過程

,czb為作功過程

?在b點排氣孔打開

?bf為先期排氣階段

?在f點掃氣孔開啟

?fdh段為掃氣過程

?在h點掃氣孔關(guān)閉

?ha為額外排氣階段

2.帶掃氣泵的氣門-氣孔式二沖程柴油機(jī)工

作原理(視頻)

1)上行沖程(第一行程)：活塞由下止點

移至上止點，

?下止點時：進(jìn)氣孔，排氣門開啟，掃氣泵

掃氣；

?活塞上移，關(guān)閉進(jìn)氣孔同時排氣門也關(guān)

閉，氣缸氣體被壓縮，直至到上止點；

2)下行沖程(第二行程)：活塞由上止點

移至下止點

?壓縮行程終了時，高壓柴油噴入氣缸壓

燃，活塞下行作功；

?活塞下移2/3行程時，排氣門先開，排氣;

?活塞繼續(xù)下移，進(jìn)氣孔打開，掃氣泵掃氣

直至活塞上移時關(guān)閉進(jìn)氣孔

3.二沖程與四沖程發(fā)動機(jī)的比較

(1)曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)，做功一次。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速相同時，二沖程發(fā)動機(jī)單位時間

的做功次數(shù)是四沖程發(fā)動機(jī)的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一周做功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)角速度比較均

勻。

(2)二沖程發(fā)動機(jī)換氣過程時間短，僅為四沖程發(fā)動機(jī)的1/3左右。另外，進(jìn)排氣過程幾乎同

時進(jìn)行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不易清除干凈。

(3)曲軸箱換氣方式二沖程發(fā)動機(jī)因為沒有進(jìn)排氣門，結(jié)構(gòu)大大簡化。

(4)綜上所述，二沖程優(yōu)缺點可概括如下：

?優(yōu)點：功率大、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、配氣機(jī)構(gòu)簡單

?缺點：作功沖程多、機(jī)件受熱程度增加、經(jīng)濟(jì)性差、燃油消耗率高、潤滑條件差

第04講發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)

?發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)

?發(fā)動機(jī)速度特性和負(fù)荷

?內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)定

一、發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)

(1)有效轉(zhuǎn)矩Te：曲軸傳給汽車傳動系的轉(zhuǎn)動力矩。

單位:N,m

(2)有效功率Pe:發(fā)動機(jī)曲軸的輸出功率

3

1.動力性指標(biāo)Pe=Te(23tn/60)X10'(KW)

?概念：指內(nèi)燃機(jī)對?Te一有效扭矩，單位為N?m

外作功能力的指標(biāo),n一曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

(3)曲軸轉(zhuǎn)速：指曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，通常用n表示，

?主要性能指標(biāo)單位為r/min

(發(fā)動機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定

(發(fā)動機(jī)的性能功率和額定轉(zhuǎn)速)

指標(biāo)是用來衡量

(D有效燃油消耗率be：發(fā)動機(jī)每發(fā)出一千瓦有效功

發(fā)動機(jī)性能好壞

2.經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)率在一小時內(nèi)所消耗的燃油量

的標(biāo)準(zhǔn))

?概念：通常用燃油消be=(B/Pe)XIO,(g/(KWh))

耗率來評價內(nèi)燃機(jī)的

經(jīng)濟(jì)性能?B-每小時的燃油消耗量，kg/h

?Pe一有效功率,kW

(1)有害排放物：對汽油機(jī)，主要是廢氣中的co和

HC的量；對柴油機(jī)，主要是廢氣中的NOx和顆粒的排

放量

3.環(huán)保性能指標(biāo)

(2)發(fā)動機(jī)的噪聲：是汽車噪聲的主要來源，約占城

市噪聲的75%

?二、發(fā)動機(jī)的速度特性和負(fù)荷

發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)隨工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機(jī)特性，這種關(guān)系以曲線的形式表

示，稱為發(fā)動機(jī)特性曲線。

1.速度特性

?概念：指發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)有效轉(zhuǎn)矩Te、

有效功率Pe、燃油消耗率be隨其轉(zhuǎn)速變化而變化

的關(guān)系。包括發(fā)動機(jī)外特性和發(fā)動機(jī)部分特性

（1）發(fā)動機(jī)外特性：指節(jié)氣門全開時的速度特性。

發(fā)動機(jī)的外特性表示了發(fā)動機(jī)所具有最高動力性能

（2）發(fā)動機(jī)部分特性：指在節(jié)氣門不全開的任意位

置所得到的速度特性

奧迪1001.8L轎車發(fā)動機(jī)外特性

2.發(fā)動機(jī)負(fù)荷

?概念：發(fā)動機(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

?工況a：負(fù)荷為0

?工況b：負(fù)荷

?工況c：負(fù)荷（32/45）X100%

?工況d：負(fù)荷（45/45）X100%（發(fā)動機(jī)全負(fù)荷）

?I—外特性

?n一部分特性

?m一部分特性

三、內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的名稱和型號編制規(guī)定

氣缸布置形式符號結(jié)構(gòu)特征符號

符號含義符號結(jié)構(gòu)特征符號用途

無符號多缸直列及單缸臥式無符號水冷無符號通用型3.固定動力

VV形F風(fēng)冷T拖良機(jī)

P平臥形N凝氣冷卻M摩ft車