發(fā)動機總體構(gòu)造-ppt課件

1、上海工程技術(shù)大學上海工程技術(shù)大學汽車工程學院汽車工程學院蔡家明蔡家明2019，2汽車發(fā)動機構(gòu)造汽車發(fā)動機構(gòu)造總論一、國內(nèi)外汽車工業(yè)概略一、國內(nèi)外汽車工業(yè)概略1、汽車工業(yè)的歷史、特點和開展概述、汽車工業(yè)的歷史、特點和開展概述2、當今世界汽車工業(yè)的現(xiàn)狀和特點、當今世界汽車工業(yè)的現(xiàn)狀和特點3、我國汽車工業(yè)的開展、現(xiàn)狀和開展趨勢、我國汽車工業(yè)的開展、現(xiàn)狀和開展趨勢二、汽車的類型二、汽車的類型(一一)、按用途分類：普通運輸汽車、公用汽車、按用途分類：普通運輸汽車、公用汽車1、運輸汽車、運輸汽車(1)、轎車根據(jù)發(fā)動機任務(wù)容積、轎車根據(jù)發(fā)動機任務(wù)容積(排量排量)分級：分級：轎車分級轎車分級發(fā)動機排量發(fā)動機排

2、量(L)微型轎車微型轎車1.0普及型轎車普及型轎車1.0 1.6中級轎車中級轎車 1.6 2.5中高級轎車中高級轎車 2.5 4.0高級轎車高級轎車 4.0汽車的類型汽車的類型(2)、客車根據(jù)車輛總長度分級：客車分級車輛總長度(m)微型客車3.5輕型客車3.5 7中型客車7 10大型客車10 12特大型客車鉸接式大客車(18)雙層客車汽車的類型汽車的類型(2)、貨車根據(jù)車輛總質(zhì)量分級：貨車分級汽車總質(zhì)量(T)微型貨車1.8輕型貨車1.8 6.0中型貨車6 14重型貨車 14汽車的類型汽車的類型2、公用汽車、公用汽車(1)、運輸型公用汽車冷藏車，油罐車，掛車，半掛車，、運輸型公用汽車冷藏車，油罐

3、車，掛車，半掛車，集裝箱貨車，大平板車。集裝箱貨車，大平板車。(2)、作業(yè)型公用汽車售貨車，救護車，消防車，市政工、作業(yè)型公用汽車售貨車，救護車，消防車，市政工程作業(yè)車，電視廣播車，機場作業(yè)車等。程作業(yè)車，電視廣播車，機場作業(yè)車等。3、特殊用途汽車、特殊用途汽車(1)、文娛汽車、文娛汽車“流動住房，高爾夫球場公用汽車流動住房，高爾夫球場公用汽車(2)、競賽汽車、競賽汽車F1汽車的類型汽車的類型(二二)、按動力安裝分類：、按動力安裝分類：1、內(nèi)燃機汽車、內(nèi)燃機汽車(1)、活塞式內(nèi)燃機：、活塞式內(nèi)燃機：(2)、燃氣輪機汽車、燃氣輪機汽車2、電動汽車、電動汽車(1)、蓄電池式電動汽車、蓄電池式電動汽

4、車(2)、燃料電池式電動汽車、燃料電池式電動汽車(3)、復合車復合動力電動汽車、復合車復合動力電動汽車3、噴氣式汽車、噴氣式汽車(三三)、按行駛道路條件分類：、按行駛道路條件分類：1、公路用車、公路用車2、非公路用車、非公路用車(四四)、按行駛機構(gòu)特征分類：、按行駛機構(gòu)特征分類：1、輪式汽車、輪式汽車2、其他類型行駛機構(gòu)的車輛、其他類型行駛機構(gòu)的車輛如：履帶車，雪橇式車等。如：履帶車，雪橇式車等。三、汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)那么三、汽車產(chǎn)品型號編制規(guī)那么首部：首部：2 23 3個拼音字母個拼音字母企業(yè)稱號代號企業(yè)稱號代號例如：例如：CACA代表一汽代表一汽EQEQ代表二汽代表二汽NJNJ南京汽車廠南

5、京汽車廠BJBJ北京汽車廠北京汽車廠1234中部：主參數(shù)代號中部：主參數(shù)代號4 4個數(shù)字個數(shù)字1 1汽車類別汽車類別2 2、3 3主要特征參數(shù)主要特征參數(shù)4 4企業(yè)自定產(chǎn)品序號企業(yè)自定產(chǎn)品序號尾部：尾部：企業(yè)自定代號企業(yè)自定代號( (用拼音字母或數(shù)字用拼音字母或數(shù)字) )汽車類別汽車類別主要特征參數(shù)主要特征參數(shù)末位數(shù)字末位數(shù)字1載貨汽車載貨汽車2越野汽車越野汽車3自卸汽車自卸汽車4牽引汽車牽引汽車5專用汽車專用汽車代表汽車總質(zhì)量代表汽車總質(zhì)量(T)6客車客車車輛總長度車輛總長度(0.1m)7轎車轎車發(fā)動機排量發(fā)動機排量(L)8（暫缺）（暫缺）9半掛車或半掛車或?qū)Ｓ脿恳噷Ｓ脿恳嚻嚳傎|(zhì)量汽車

6、總質(zhì)量(T)企業(yè)自定序號企業(yè)自定序號例如：例如：CA1090CA1090，EQ1090EEQ1090EBJ2020BJ2020，TJ7100TJ7100，CA6440CA6440第一章第一章 發(fā)動機的構(gòu)造原理和總體構(gòu)造發(fā)動機的構(gòu)造原理和總體構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 汽車發(fā)動機的分類汽車發(fā)動機的分類熱力發(fā)動機熱機：將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的發(fā)動機。 活塞式內(nèi)燃機 往復活塞式 內(nèi)燃機 燃氣輪機 旋轉(zhuǎn)活塞式 熱機 外燃機如蒸氣機，氣輪機發(fā)動機的分類(1) 按活塞運動方式：往復活塞式，旋轉(zhuǎn)活塞式按活塞運動方式：往復活塞式，旋轉(zhuǎn)活塞式(2)按燃料分類：汽油機，柴油機，氣體燃料發(fā)動機按燃料分類：汽油機，柴油機，氣體燃料

7、發(fā)動機代用燃料發(fā)動機甲醇、乙醇、氫氣等代用燃料發(fā)動機甲醇、乙醇、氫氣等(3)按冷卻方式：水冷式，風冷式按冷卻方式：水冷式，風冷式(4)按進氣壓力：增壓式，非增壓式按進氣壓力：增壓式，非增壓式(5)按任務(wù)循環(huán)：按任務(wù)循環(huán)： 四沖程發(fā)動機活塞往復四個行程完成一個任務(wù)循環(huán)。四沖程發(fā)動機活塞往復四個行程完成一個任務(wù)循環(huán)。 二沖程發(fā)動機活塞往復二個行程完成一個任務(wù)循環(huán)。二沖程發(fā)動機活塞往復二個行程完成一個任務(wù)循環(huán)。一個任務(wù)循環(huán)發(fā)動機每次將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，都必需經(jīng)一個任務(wù)循環(huán)發(fā)動機每次將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，都必需經(jīng)過空氣吸入、緊縮和輸入燃料，使之熄滅作功，再將廢氣排過空氣吸入、緊縮和輸入燃料，使之熄滅作功

8、，再將廢氣排出一系列過程，稱為發(fā)動機一個任務(wù)循環(huán)。出一系列過程，稱為發(fā)動機一個任務(wù)循環(huán)。按氣缸數(shù)：單缸發(fā)動機，多缸發(fā)動機按氣缸數(shù)：單缸發(fā)動機，多缸發(fā)動機第二節(jié)第二節(jié) 往復活塞式內(nèi)燃機的根本構(gòu)造往復活塞式內(nèi)燃機的根本構(gòu)造一、根本構(gòu)造一、根本構(gòu)造1凸輪軸凸輪軸2氣門彈簧氣門彈簧3進氣門進氣門4排氣門排氣門5氣缸蓋氣缸蓋6氣缸氣缸7機體機體8活塞活塞9連桿連桿10曲軸曲軸11曲軸齒形帶輪曲軸齒形帶輪12張緊輪張緊輪13齒形帶齒形帶14凸輪軸齒形帶凸輪軸齒形帶輪輪二、根本概念和術(shù)語二、根本概念和術(shù)語1、任務(wù)循環(huán)、任務(wù)循環(huán)2、上、下止點：、上、下止點： 上止點活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處；上止點活塞頂離曲

9、軸回轉(zhuǎn)中心最遠處； 下止點活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處；下止點活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處；3、活塞行程、活塞行程S：上下止點之間的間隔：上下止點之間的間隔S。 曲軸的回轉(zhuǎn)半徑曲軸的回轉(zhuǎn)半徑R稱為曲柄半徑，稱為曲柄半徑，S=2R;4、氣缸任務(wù)容積、氣缸任務(wù)容積(氣缸排量氣缸排量)Vs： 上下止點間所包容的氣缸容積；上下止點間所包容的氣缸容積； D氣缸直徑氣缸直徑mm，S活塞行程活塞行程mm，5、內(nèi)燃機排量：、內(nèi)燃機排量： VL = i VsL 多缸發(fā)動機一切氣缸任務(wù)容積的總和。多缸發(fā)動機一切氣缸任務(wù)容積的總和。式中式中Vs氣缸任務(wù)容積，氣缸任務(wù)容積， i 氣缸數(shù)氣缸數(shù)6、熄滅室容積、熄滅室容積 V

10、C (也稱為緊縮容積也稱為緊縮容積) 活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋以下所活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋以下所構(gòu)成的空間稱為熄滅室，其容積稱為熄滅室容積；構(gòu)成的空間稱為熄滅室，其容積稱為熄滅室容積；7、氣缸總?cè)莘e：、氣缸總?cè)莘e：VaVS+VC 氣缸任務(wù)容積與熄滅室容積之和；氣缸任務(wù)容積與熄滅室容積之和；8、緊縮比、緊縮比： 氣缸總?cè)莘e與熄滅室容積之比氣缸總?cè)莘e與熄滅室容積之比排 氣 門上 止 點下 止 點連 桿曲 柄曲 軸 回轉(zhuǎn) 中 心活塞行程S進 氣 門氣 缸)(10462LSDVscVVa9、工況：內(nèi)燃機在某一時辰的運轉(zhuǎn)情、工況：內(nèi)燃機在某一時辰的運轉(zhuǎn)情況；況；10、負荷率：簡

11、稱負荷、負荷率：簡稱負荷 內(nèi)燃機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率內(nèi)燃機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與一樣轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率與一樣轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值；的比值；第三節(jié)第三節(jié) 往復活塞式內(nèi)燃機的任務(wù)原理往復活塞式內(nèi)燃機的任務(wù)原理一、四沖程汽油機任務(wù)原理一、四沖程汽油機任務(wù)原理 四沖程往復活塞式內(nèi)燃機包括四個活塞行程：四沖程往復活塞式內(nèi)燃機包括四個活塞行程：1、進氣行程；、進氣行程；2、緊縮行程；、緊縮行程；3、膨脹行程、膨脹行程(作功行程作功行程)；4、排氣行、排氣行程；程；四四沖沖程程汽汽油油機機的的示示功功圖圖二、四沖程柴油機任務(wù)原理二、四沖程柴油機任務(wù)原理 柴油粘度大，不易蒸

12、發(fā)，但其自燃溫度比汽油低，采用壓燃方式，任務(wù)循環(huán)與汽油機一樣。特點：緊縮比高 1622，汽油機緊縮比：691、進氣行程；2、緊縮行程；3、膨脹行程(作功行程)；4、排氣行程；三、二沖程汽油機的任務(wù)原理三、二沖程汽油機的任務(wù)原理1、概念：二沖程發(fā)動機的任務(wù)循環(huán)是在兩個活塞行程內(nèi)完成一次作功、概念：二沖程發(fā)動機的任務(wù)循環(huán)是在兩個活塞行程內(nèi)完成一次作功曲軸旋轉(zhuǎn)一周曲軸旋轉(zhuǎn)一周360o。2、二沖程發(fā)動機的一個任務(wù)循環(huán)包括兩個行程：、二沖程發(fā)動機的一個任務(wù)循環(huán)包括兩個行程： 第一行程：活塞從下止點上移，完成緊縮、進氣兩個行程。第一行程：活塞從下止點上移，完成緊縮、進氣兩個行程。 第二行程：活塞從上止點下

13、移，完成作功、排氣兩個行程。第二行程：活塞從上止點下移，完成作功、排氣兩個行程。3、二沖程發(fā)動機的特點：、二沖程發(fā)動機的特點：p29四、四沖程汽油機與柴油機比較四、四沖程汽油機與柴油機比較(一)、四沖程汽油機與柴油機的共同點：1、每個任務(wù)循環(huán)都包括進氣、緊縮、作功、排氣四個活塞行程行程；每個行程各占1800曲軸轉(zhuǎn)角，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個任務(wù)循環(huán)。2、四個活塞行程行程中，只需一個作功行程，在發(fā)動機一個任務(wù)循環(huán)中，曲軸的轉(zhuǎn)速是不均勻的。(二)、四沖程汽油機與柴油機的不同點1、汽油機的可燃混合氣在氣缸外部開場構(gòu)成，并延續(xù)到進氣和緊縮終了，時間較長。柴油機的可燃混合氣在氣缸內(nèi)部構(gòu)成，從緊縮行程接近終了

14、時開場，并占小部分做功行程，時間很短。2、汽油機的可燃混合氣用火花點燃，柴油機那么是自燃。第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)動機總體構(gòu)造發(fā)動機總體構(gòu)造一、四沖程汽油機的普通構(gòu)造一、四沖程汽油機的普通構(gòu)造1、機體組及曲柄連桿機構(gòu)、機體組及曲柄連桿機構(gòu) 氣缸蓋、氣缸體、油底殼。氣缸蓋、氣缸體、油底殼?；钊⑦B桿、曲軸?；钊⑦B桿、曲軸。2、配氣機構(gòu)：、配氣機構(gòu)： 進進/排氣門、凸輪軸、正時齒排氣門、凸輪軸、正時齒輪、挺柱、推桿、搖臂。輪、挺柱、推桿、搖臂。3、燃油系統(tǒng)：油箱、汽油泵、燃油系統(tǒng)：油箱、汽油泵、汽油汽油/空氣慮淸器、化油器、進空氣慮淸器、化油器、進/排氣管排氣管4、進排氣系統(tǒng)及排氣凈化安裝：、進排氣系統(tǒng)

15、及排氣凈化安裝： 進排氣管，消聲器和排氣凈化進排氣管，消聲器和排氣凈化安裝；安裝；5、冷卻系：、冷卻系： 水泵、散熱器、風扇、水套。水泵、散熱器、風扇、水套。6、光滑系：機油泵、集濾器、光滑系：機油泵、集濾器、機油慮淸器、光滑油道、限壓閥。機油慮淸器、光滑油道、限壓閥。 7、點火系：蓄電池、發(fā)電機、點火系：蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈、火花塞。分電器、點火線圈、火花塞。8、起動系：起動機及附屬安裝。、起動系：起動機及附屬安裝。EQ6100-1汽油機汽油機第五節(jié)第五節(jié) 發(fā)動機的性能目的發(fā)動機的性能目的一、動力性目的；一、動力性目的； 動力性目的表征發(fā)動機作功才干的大小，主要包括有效轉(zhuǎn)動力性目

16、的表征發(fā)動機作功才干的大小，主要包括有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力；矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力；1、有效轉(zhuǎn)矩、有效轉(zhuǎn)矩(Te)：發(fā)動機經(jīng)過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩；：發(fā)動機經(jīng)過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩；(N m)2、有效功率、有效功率(Pe)：發(fā)動機在單位時間對外輸出的功；：發(fā)動機在單位時間對外輸出的功；(KW) 用臺架實驗方法測定，也可用測功器測定，用臺架實驗方法測定，也可用測功器測定， 按右式計算；按右式計算； n發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速 r/min3、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速 (n)：發(fā)動機曲軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)：發(fā)動機曲軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)n r/min；4、平均有效壓力：、平均有效壓力：pm

17、e (MPa) 單位氣缸任務(wù)容積發(fā)出的有效功；單位氣缸任務(wù)容積發(fā)出的有效功；)(9550106023kwnTnTPeee二、經(jīng)濟性目的；二、經(jīng)濟性目的； 主要包括有效熱效率和有效燃油耗費率；1、有效熱效率(e )： 熄滅所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分數(shù)稱為有效熱效率；2、有效燃油耗費率(be)： 發(fā)動機每輸出1KW.h有效功所耗費的燃油質(zhì)量每千瓦 小時的油耗B發(fā)動機每單位時間的耗油量kg/h,由實驗測定；Pe發(fā)動機的有效功率，KW。hKWgPBbee/103三、強化目的三、強化目的 強化目的是指發(fā)動機接受熱負荷和機械負荷才干的評價目的，包括升功率和強化系數(shù)。1、升功率：PL 發(fā)動機在標定工況下

18、，單位發(fā)動機排量輸出的有效功率；升功率大，闡明每升氣缸任務(wù)容積發(fā)出的有效功率大，發(fā)動機的熱負荷和機械負荷都高。2、強化系數(shù) (Pme Cm) 平均有效壓力Pme與活塞平均速度Cm的乘積稱為強化系數(shù)；活塞平均速度發(fā)動機在標定轉(zhuǎn)速下，活塞往復運動速度的平均值，它與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：S活塞行程n發(fā)動機標定轉(zhuǎn)速31030Sncm四、緊湊性目的四、緊湊性目的 緊湊性目的是用來表征發(fā)動機總體構(gòu)造緊湊程度的目的； 1：比容積發(fā)動機外廓體積與其標定功率的比值； 2、比質(zhì)量發(fā)動機的干質(zhì)量與其標定的功率的比值； 干質(zhì)量是指未加注燃油、機油和冷卻液的發(fā)動機質(zhì)量五、環(huán)境目的指發(fā)動機的排放和噪聲程度。六、可靠性目的 是表征發(fā)動機在規(guī)定的運用條件下，正常繼續(xù)任務(wù)才干的目的。評價方法有多種，如首發(fā)缺點行駛里程，平均缺點間隔里程，主要零部件的損壞率等。七、耐久性目的： 耐久性目的是指發(fā)動機主要零部件磨損到不能繼續(xù)正常任務(wù)的極限時間。通常用發(fā)動機的大修里程數(shù)來衡量。八、工藝性目的： 工藝性目的是指評價發(fā)動機制造工藝性和維修工藝性好壞的目的。九、內(nèi)燃